汽车整车设计与产品开发
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2.3.4 电子电器架构系统方案选择与产品衍生策略

随着汽车在电动化、智能化、网联化、安全、环保等领域的发展,其上的ECU数量越来越多,线路越来越复杂,线束规模日趋庞大,故障率增加,故障排查困难,维修不便,有些数据信息无法共享及交互。为提高资源利用率及工作可靠性、简化线路、提高信息传输的速度和可靠性、降低故障率,车载网络技术,如局域互联网(Local Interconnect Network,LIN)总线、控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线、FlexRay、MOST总线、CAN FD(CAN with Flexible Data Rate)以及以太网(Ethernet)应运而生,解决了控制器之间的线束连接问题,可进行控制器之间的信息传输、共享,减少传感器、控制器信号的重复数量,改善系统的灵活性,通过系统的软件可实现系统功能的变化。

汽车电子电器(Electrical /Electronic)架构是汽车电子电器系统的顶层设计,简称E/E架构。它是在功能需求、法规和设计要求等特定约束下,通过对功能、性能、成本和装配等各方面进行分析,得到的最优电子电器系统性技术方案。它将直接影响对控制器功能的分配、数据网络的规划以及电能的分配。汽车行业E/E架构总体采取分布式到域式、再到中央式的方向进行架构演变。其中,分布式架构、域架构及中央域架构三个架构类型分别代表三个不同技术发展水平。分布式架构的特点是功能的传感、控制、执行部分分散在各个独立的控制器中,是目前的主流架构,技术开发要求低,成本低,迭代应用少,主要运用在中低端车型;域架构的特点是同类型功能的逻辑集中,形成以(功能)域控制器为特征的架构,是下一代架构的量产推广方向,技术开发要求较高,成本较高,可迭代更新,主要运用在中高端车型;中央架构的特点是打破功能类的界限,传感和执行按区集中,功能逻辑中央集中,形成中央控制器+区控制器特征的架构,是高端科技集合体,技术开发要求高,成本高,可实现在线持续升级,主要运用在高端车型。平台电子电器系统架构选择需要考虑用户体验、商业模式、技术能力、功能带宽等维度,选择采用相应的架构类型。

相同E/E架构基于不同功能需求和成本等维度,又分成不同等级。以某公司的分布式电子电器架构为例,按功能数和功能拓展包分成三个等级,策略原则是按平台规划整车内的电器功能需求和成本,选择合适的功能支持数的架构等级,如图2-20所示。

图2-20 分布式电子电器架构分级示意图