汽車電子電氣構架設計及優化措施

周俊鋒

摘要：針對在汽車行駛和銷售中起到重要作用的電子電氣系統，在簡述其技術和發展的基礎上，提出系統架構設計和優化的核心思想，并對系統架構設計和優化流程及關鍵技術進行深入分析，旨在為實際的汽車電子電氣系統架構設計及優化工作提供參考依據，保證最終設計成果的合理性與可行性。

關鍵詞：汽車;電子電氣系統;系統架構設計;優化

如今，汽車技術正快速發展，已經不再單單是一種運輸工具，正向更高速、更安全、更經濟和更舒適等方向發展。在汽車中，電子電氣設備作為重要組成部分之一，其性能是否良好在很大程度上決定了汽車自身各項性能，包括動力、運行可靠性、舒適性和環保性等。基于此，現代汽車對電子電氣系統的設計提出了更高的要求，旨在通過對電子電氣系統的合理設計與優化，提高汽車性能，增加功能，促進汽車產業可持續發展。

1、技術與發展

對汽車行駛而言，保證舒適性和安全性是最為重要的，其次要考慮燃油經濟性。為滿足上述要求，汽車生產制造中大量應用了總線技術。實際發展中，導航和智能化網絡實際應用取得良好效果，在主動與被動安全保障中得到廣泛應用。在這種情況下，汽車的電子電器架構變得越來越復雜，對其進行合理的設計與優化成為相關人員關注的焦點問題，汽車電子控制系統一般組成如圖1所示。

從不同角度入手來分析汽車的電子電氣架構，往往會得出完全不同的結論。物理架構設計是指對汽車系統中所有有形的內容進行處理，而對于邏輯架構設計，是指處理無形內容。目前，這兩個部分往往相互獨立，設計的流程和隊伍也相互獨立，這使得設計過程變得十分復雜。對電子電氣架構進行設計與優化實際上時汽車設計對電子電氣系統進行的重新定義。對于專業工程師，應最大限度利用自身積累的經驗，并借助相應的工具對于電子電氣架構有關的虛擬模型實施設計，然后采用計算機進行模擬和測試，同時嚴格校核，對于存在的各類問題制定有針對性的解決措施，從而滿足用戶提出的各方面實際要求[1]。電子電氣技術快速發展，各類電氣元件都表現出了向小型化方向發展的趨勢，基于此，體積輕便為電子電氣技術主要發展目標。伴隨自動化生產和裝配快速發展，在很大程度上保證了產品各類性能的可靠性，確保生產過程具有的靈活性得以充分凸顯。現代汽車中被賦予了很多功能與特性，這使得汽車電子化方面的內容越來越豐富，但電氣化的總量卻是始終保持不變的。

2、架構設計與優化的核心思想

在對架構實施設計和優化時，最主要的內容是要熟練掌握不同電氣設備與系統具有的功能，從而實現對不同器件功能的整合與增強。對于現有的功能，包含很多方面的定義，比如，電器部件數量相對較多，但電子部件則較少;電器部件數量相對較少，但電子部件數量則很多。對汽車系統進行設計與優化時，需要對功能配置和包裝等進行充分考慮。

3、設計與優化流程分析

目前，對汽車的電子電氣架構進行設計和優化的過程中，必須嚴格遵循相關通用標準，其開發流程采用V字形的模式。具體的設計與優化過程，主要包含以下幾個階段：

第一階段為整車需求分析和定義，對車型在整個市場中的定位和客戶自身需求進行充分結合，然后對不同類型的車型進行數據方面的對比。完成分析和綜合評估后，確定車型等方面的基本需求，之后可以此為基礎定義子系統[2]。

第二階段為系統設計或者是架構設計，在此階段中，應對系統實際需求進行充分考慮，制定系統級別的綜合解決方案，并需要對系統架構的物理及邏輯內容進行相應的定義。

第三階段為對電子電器件進行設計，以之前確定的系統需求為基礎，制定電子電器件方面的有效解決方案，并定義系統軟硬件方面的需求。

第四階段為對電子電器件進行開發，根據系統軟硬件方面的具體要求，開展相應的開發工作。在此基礎上，對零部件的開發商而言，還應嚴格按照相關規范的要求進行分析驗證。

第五階段為對電子電器件進行設計驗證，根據相關測試規范與方法，對指定的電子電器件實際設計情況進行分析和驗證，以確定設計是否合理可行，通過這一階段的工作還能找出潛在問題，并制定有效措施加以解決[3]。

第六階段為系統或整個架構的設計驗證，采用規范要求的方法來驗證最終的設計效果。

最后一個階段為驗證整車需求目標是否實現，采用相關規范提出的方法與標準進行。

4、設計與優化主要技術支撐

汽車電子電氣架構的設計和優化離不開各類先進技術，其中最重要和關鍵的就是數據庫技術。在架構的設計和優化過程中，數據庫主要包含以下三種類型：其一，市場趨勢數據庫;其二，基準數據庫;其三，解決方案數據庫。在實際的設計和優化過程中，采用數據庫技術是十分重要且必要的，在整個設計與優化環節中占據重要地位，若數據庫無法滿足要求，則設計與優化都無法完成，這是因為數據對設計和優化而言是有決定性作用的，如果數據不真實，將產生很多問題。通過對數據庫技術的合理應用，能為相關設計人員提供各類數據信息，將其作為設計過程中的重要參考[4]。另外，在數據庫當中，應包含現階段市場上的相關信息，這樣能為設計人員提供很大幫助，使他們了解到消費者真實需求。在數據庫當中，設計與優化方案應持續完善，以此幫助設計人員更全面和信息的掌握現階段市場實際情況與需求[5]。

5、結語

綜上所述，電子電氣系統在汽車中發揮著十分重要的作用，對汽車的電子電氣系統架構進行設計與適當的優化是現階段汽車產業發展重要方向，只有這樣才能更好的符合不同用戶提出的要求，推動整個行業的未來發展。

參考文獻：

[1]李星宇，余凱.向超級中央計算機邁進——智能汽車電子電氣構架變革迎接數字化重塑[J].微納電子與智能制造，2019，1（02）：62-71.

[2]王牧原，唐超.汽車電子電氣構架設計及優化措施[J].時代汽車，2019，10（07）：94-95.

[3]蔡求相.汽車電子電氣構架設計及優化措施[J].南方農機，2018，49（23）：205.

[4]陸彥達.汽車電子電器構架設計及優化措施[J].時代汽車，2018，10（06）：74-75.

[5]劉偉.汽車電子電氣構架的開發[J].智能城市，2017，3（03）：232.