與乘用車一樣，商用車也受電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的影響，而且得益于商用車的使用場景更加明確，自動駕駛相關(guān)功能在商用車上的使用可能會比乘用車早。為了滿足日益增加的功能需求，當(dāng)前面向組件的EEA架構(gòu)中，硬件和軟件的耦合度高，導(dǎo)致新增功能的成本很高。

為了解決面向組件的EEA架構(gòu)的弊端，曼恩(MAN)采用了新的元模型，從根本上改變了架構(gòu)的拓?fù)浞椒?，?chuàng)建一種以時(shí)間為導(dǎo)向、面向客戶的方法來描述硬件和軟件開發(fā)的結(jié)果。同時(shí)保留了面向組件的架構(gòu)中的需求分析、概念開發(fā)、評估驗(yàn)證等基本方法。

元模型的頂層代表著車輛的功能，如圖1所示。它從鳥瞰的角度描述了車輛的某種行為，以及該行為的功能需求以及功能描述?？梢杂米赃m應(yīng)巡航(ACC)功能來解釋一下元模型，ACC是通過多個(gè)子功能來實(shí)現(xiàn)，這些子功能是從需求中派生出來，并且這些子功能還在其他的車輛功能中使用到。所有的車輛功能及其子功能， 以及通信接口的總和稱之為功能架構(gòu)。當(dāng)前MAN卡車大約擁有250個(gè)車輛功能。


圖1 功能架構(gòu)

功能架構(gòu)是虛擬的，意味著其獨(dú)立于硬件組件(控制單元、傳感器、執(zhí)行器)。只有在功能架構(gòu)完成后，才會將車輛功能分配至架構(gòu)中的硬件組件，從而形成拓?fù)洹?br />
這種方式的優(yōu)勢在于：車輛功能可以重復(fù)使用，如果EEA架構(gòu)引入了新的拓?fù)?，只需將車輛功能按照新拓?fù)渲匦路峙?，因此可以輕松的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有拓?fù)淝袚Q到新拓?fù)洹?br />
下一代EEA架構(gòu)的特性

新的EEA架構(gòu)以集中化方法為特征，其采用了一個(gè)中央控制單元，其部署了所有與策略相關(guān)的功能，因此車輛的ECU也相應(yīng)的減少。剩余的ECU也不再包含任何策略相關(guān)功能，因此新功能的集成發(fā)生在功能架構(gòu)級別，不影響ECU和CAN通信，如圖2所示。


圖2 集中式EEA架構(gòu)

由于新的EEA架構(gòu)以集中化、模塊化方法，這意味著可以支持和集成不同的發(fā)動機(jī)、變速箱和制動系統(tǒng)。這可以換擋策略示例說明：由于包括換擋策略在內(nèi)的整個(gè)動力總成管理系統(tǒng)都位于中央計(jì)算單元，因此在更換變速箱或發(fā)動機(jī)時(shí)，僅需通過修改參數(shù)即可匹配。

另外該EEA架構(gòu)引入了標(biāo)準(zhǔn)化的I/O模塊，如果車輛新增功能，僅需安裝附加的I/O模塊以及相關(guān)的執(zhí)行器和ECU。 這也為將來的車輛功能和系統(tǒng)提供了良好的可擴(kuò)展性，并使該架構(gòu)與時(shí)俱進(jìn)，如圖3所示。


圖3 新EEA架構(gòu)

新EEA架構(gòu)的另一重要特性是平臺的開放性，其中主要是應(yīng)用程序的框架的開放性，使其能將第三方的軟件集成至車輛中，并且能獲取車輛的新型。

除了可擴(kuò)展性、模塊化以及開放性之外，新EEA架構(gòu)還需具有技術(shù)要求，例如它是依據(jù)ISO26262開發(fā)，并且功能安全等級達(dá)到ASIL D。擁有兩個(gè)12英寸的顯示屏和操作系統(tǒng)，可以將新功能或第三方功能集成至車輛的HMI中。

中央控制單元通過以太網(wǎng)連接到聯(lián)網(wǎng)模塊。這樣可以在車輛和MAN后端之間進(jìn)行寬帶數(shù)據(jù)傳輸，從而可以快速更新。對于客戶而言，這意味著他們的車輛像智能手機(jī)一樣在其生命周期內(nèi)持續(xù)獲得新功能。因此，架構(gòu)的作用已成為開發(fā)中最重要的角色之一。

新架構(gòu)帶來的組織變化

新的EEA架構(gòu)的導(dǎo)入導(dǎo)致了整個(gè)組織架構(gòu)的變化。由于新的EEA架構(gòu)采用了集中組織，并且功能與組件進(jìn)行分離，這意味著一個(gè)電子部門來負(fù)責(zé)所有ECU的開發(fā)，如圖4所示，在該部門內(nèi)部，功能和組件之間有清晰的界限。

圖4 組織架構(gòu)

一個(gè)部門負(fù)責(zé)組件的開發(fā)，包括電氣系統(tǒng)和硬件集成在內(nèi)的整個(gè)硬件平臺。另外一個(gè)部門負(fù)責(zé)將應(yīng)用程序集成至硬件平臺。

為了保持雙重控制的原則，測試部門和項(xiàng)目管理是單獨(dú)的。在組織內(nèi)部，還體現(xiàn)了體系架構(gòu)的分層，有專門的部門負(fù)責(zé)功能，系統(tǒng)和硬件。

因此在新EEA架構(gòu)引入后，創(chuàng)建了新的角色和職能。例如有些部門負(fù)責(zé)軟件的功能實(shí)現(xiàn)，而對組件不負(fù)責(zé)。因此新的EEA架構(gòu)引入對組織架構(gòu)是一個(gè)大的挑戰(zhàn)，從傳統(tǒng)的面向組件的思維到功能性思維方式的轉(zhuǎn)變。

流程與工具鏈

為了化解新EEA架構(gòu)開發(fā)帶來的復(fù)雜性，流程和工具是重要的元素。因此，MAN也在并行的開發(fā)工具鏈。重點(diǎn)是所有開發(fā)人員都使用中央開發(fā)數(shù)據(jù)庫eese。該數(shù)據(jù)庫包含元模型的描述，從而確保所有開發(fā)人員均按照相同的方法進(jìn)行工作。

需求管理，架構(gòu)開發(fā)，文檔/源代碼管理，測試管理，質(zhì)量問題管理以及數(shù)據(jù)集開發(fā)和管理等領(lǐng)域都統(tǒng)一在開發(fā)數(shù)據(jù)庫中。

另外，采用單一來源原則，這意味著每條信息僅生成一次并在每個(gè)處理步驟中一致使用。


圖5 工具鏈

最后，從上面的來看，不管是商用車還是乘用車，新的EEA架構(gòu)的趨勢都是一樣的，面臨的困難也是類似