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什么是电子电气架构

2021-03-14 18:54:22·  来源：旺材汽车电子  
　
来源：汽车ECU开发首先架构是什么？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
来源：汽车ECU开发
 
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。
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