首先架构是什么?不同的人对其有不同的理解,软件工程师觉得架构是软件模块的划分以及模块之间的关系,硬件工程师觉得架构是输入输出信号的数据流,整车工程师觉得架构是整车机械架构,比如丰田的TNGA架构。那么架构到底是什么呢,电气和电子工程师协会(IEEE)的定义: architecture as the fundamental organization of a system embodied in itscomponents, their relationships to each other and to the environment, and theprinciples guiding its design and evolution. 架构是系统的基本组织,它表征系统内部模块之间的关系,模块与外部之间的关系,以及对其设计和改进的原则。 那对于整车电子电气架构而言,定义了各电子部件之间的关系,以及各电子部件所承载功能关系。
对于整车各电子部件的关系有分为以下几种:逻辑功能架构逻辑功能架构可以认为是功能分配(如图1所示),将不同的功能需求分配至不同的ECU。通常一个功能的实现需要若干执行器和传感器参与,所以一个功能是若干ECU、执行器、传感器的动作组合(如图2所示)。通过对功能的分配,整车各ECU的接口、ECU与ECU之间的逻辑关系也会逐渐被确定,最终形成逻辑功能架构。
图1功能分配
图2功能的实现
网络架构功能分配好之后,需要各ECU协调完成,通常这种协调是通过ECU之间的通信来实现的,整车所有ECU间的通信组成了整车的网络架构(如图3所示), 这种通信可以通过不同的总线形式来实现,比如对于自动驾驶类的ECU,数据的传输量很大,可以通过以太网实现,对于网关与外部的通信,可以通过蜂窝网络或者WIFI,对于数据量不大的通信而言,可以通过可靠有便宜的CAN实现。网络架构设计好之后,整车的通信矩阵也可以确定了。
图3 整车网络架构电气架构电气架构(如图4所示)是实现功能架构和网络架构的基础,在整车上,整车各ECU、执行器、传感器的供电,接地分配,线束走线是电气架构要考虑的,电气架构包含整车各ECU的供电、接地、整车线束等,在电气架构的设计时,需要考虑以下几点: 1.整车的电源及供电系统是否匹配 2.导线的选择是否合适 3.回路是否最短路径 4.保险丝和继电器是否选择合理 5. 插件是否合理,使用数量是否降到最低 6.回路数通过架构优化是否可以合并 7.其他
图4 电气架构 整车电子电气架构的内容很多很多,以上就是个人对整车电子电器架构的不同维度理解,更深入的内容需要后续进一步去挖掘,比如当整车开发时提出需要该车型需要有某一特征,针对这一特征,怎么一层一层分解成各ECU的功能。
审核编辑 :李倩
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原文标题:什么是电子电气架构
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