01、什么是EEA？

電子電氣架構(gòu)（EEA，Electrical Electronic Architecture），是首先由德爾福提出的，集合汽車的電子電氣系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)、電源分配、功能分配、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等為一體的整車電子電氣解決方案的概念通過EEA的設(shè)計(jì)，可將動(dòng)力總成、驅(qū)動(dòng)信息、娛樂信息等車身信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際的電源分配的物理布局、信號(hào)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、診斷、容錯(cuò)、能量管理等的電子電氣解決方案。

汽車電子電氣架構(gòu)是整車電子系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)框架，通過統(tǒng)籌規(guī)劃傳感器、執(zhí)行器、電子控制單元（ECU）、車載網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼熬€束系統(tǒng)等硬件資源，并整合底層操作系統(tǒng)與軟件功能模塊，實(shí)現(xiàn)車輛功能邏輯的精準(zhǔn)執(zhí)行與分布式系統(tǒng)的協(xié)同控制。該架構(gòu)設(shè)計(jì)需遵循模塊化開發(fā)理念，在滿足用戶功能需求與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸效率、能源管理效能及線束拓?fù)鋸?fù)雜度，同時(shí)兼顧裝配工藝性、系統(tǒng)可維護(hù)性及全生命周期成本效益。前瞻性EEA還需預(yù)留軟硬件擴(kuò)展接口，以適配未來智能化、網(wǎng)聯(lián)化的技術(shù)迭代需求，確保架構(gòu)平臺(tái)具備可擴(kuò)展性與前瞻性技術(shù)兼容能力。

02、為什么要做EEA？

車輛上電子電氣系統(tǒng)已經(jīng)由簡(jiǎn)單的點(diǎn)火、燈光、雨刮、喇叭、車速指示、燃油指示、各類指示燈以及收音機(jī)，演變?yōu)橛沙^60個(gè)控制器通過CAN總線以及其它總線，如車載以太網(wǎng)、FlexRay、MOST和LIN等相互通信從而滿足車輛安全性、舒適性、動(dòng)力性需求的功能集合。

電動(dòng)化智能化浪潮來襲，汽車分布式電子電氣架構(gòu)不堪重負(fù)已不能適應(yīng)汽車智能化的進(jìn)一步進(jìn)化。智能駕駛、智能座艙是消費(fèi)者能感知到的體驗(yàn)，背后需要強(qiáng)大的傳感器、芯片，更需要先進(jìn)的電子電氣架構(gòu)的支持，電子電氣架構(gòu)決定了智能化功能發(fā)揮的上限。如果沒有先進(jìn)的電子電氣架構(gòu)做支撐，再多表面智能功能的搭載也無法支持車輛的持續(xù)更新和持續(xù)領(lǐng)先，更無法帶來車輛成本降低和生產(chǎn)研發(fā)的高效。最初，燃油車電子元器件數(shù)量有限，電子電氣架構(gòu)并不復(fù)雜， OEM 根據(jù)不同 Tier1 的技術(shù)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)分別采購 ECM，只需要進(jìn)行集成、測(cè)試和驗(yàn)證，并不需要掌握技術(shù)細(xì)節(jié)和代碼。很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)， OEM 的工作只是根據(jù)市場(chǎng)需求不斷增加 ECM 和調(diào)整線束布臵，整車 EEA都是由 Tier1 配合 OEM 進(jìn)行開發(fā)，強(qiáng)勢(shì)的 OEM 可以向 Tier1 提出功能導(dǎo)向的要求,其他 OEM在 ECU 設(shè)計(jì)制造上不具備話語權(quán)。雖然 ECU 的數(shù)量和汽車配件的復(fù)雜程度只增不減，電動(dòng)化引入三電系統(tǒng)更是加劇了這種態(tài)勢(shì)，但整個(gè)行業(yè)的慣性始終在強(qiáng)化。一方面， Tier1 缺乏進(jìn)行自我革命的動(dòng)力，更高性能的總線技術(shù)和 ECU 是主要戰(zhàn)場(chǎng)， 另一方面， OEM 考慮到對(duì)整車電子電氣架構(gòu)進(jìn)行重塑式改造的龐大投入也會(huì)有所猶豫。

建立一個(gè)系統(tǒng)的E/E平臺(tái)，能夠滿足未來各種車型的開發(fā)，而又不大量增加開發(fā)成本

• 模塊化設(shè)計(jì)方法:重復(fù)利用HW/SW模塊、接口，測(cè)試和工具等資源

• 降低平臺(tái)車型的開發(fā)時(shí)間和成本

• 建立多車型共用的EE平臺(tái)數(shù)據(jù)(規(guī)?；?、兼容性 、可擴(kuò)展性 、可靠性)

• 平臺(tái)生命周期(5年)

• 滿足市場(chǎng)銷售目標(biāo)

• 成本與重量?jī)?yōu)化

03、整車電子電氣架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)

隨著汽車從單一的交通工具向智能移動(dòng)終端的躍遷，電子電氣架構(gòu)（EEA）的使命已發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。未來的EEA需要打破傳統(tǒng)機(jī)械時(shí)代的“孤島式”結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向以互聯(lián)中樞為核心、軟硬解耦為特征的新型架構(gòu)。這種架構(gòu)的進(jìn)化方向可概括為以下三階躍升：

• 第一階段（單機(jī)模式）
  早期燃油車的分布式ECU架構(gòu)如同功能機(jī)時(shí)代：每個(gè)ECU獨(dú)立控制特定功能（如發(fā)動(dòng)機(jī)、車燈），功能封閉且無法協(xié)同，如同單機(jī)游戲機(jī)僅能運(yùn)行預(yù)設(shè)程序。

• 第二階段（局域網(wǎng)協(xié)作）
  引入域控制器（如座艙域、動(dòng)力域）后，部分功能可通過域內(nèi)ECU聯(lián)動(dòng)（如自動(dòng)泊車需融合攝像頭與雷達(dá)數(shù)據(jù)），類似藍(lán)牙聯(lián)機(jī)游戲，但跨域協(xié)同仍受限于通信帶寬與算力瓶頸。

• 第三階段（云端融合）
  中央計(jì)算單元（如NVIDIA DRIVE Thor）整合全車算力，配合5G/V2X實(shí)現(xiàn)車云一體。硬件預(yù)埋支持OTA無限升級(jí)，如同手機(jī)游戲依托云端服務(wù)器動(dòng)態(tài)加載內(nèi)容，車輛可實(shí)時(shí)調(diào)用路端感知數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程AI模型，甚至與其他車輛共享算力。

04、電子電氣架構(gòu)開發(fā)流程

1.需求目標(biāo)定義

根據(jù)法規(guī)要求，結(jié)合新車型的市場(chǎng)定位，對(duì)比車型的各數(shù)據(jù)以及客戶的特殊需求，經(jīng)過分析評(píng)估，制定新車型的需求，定義各子系統(tǒng)的需求（包含電子電氣系統(tǒng)），同時(shí)制定驗(yàn)證整車需求是否被實(shí)現(xiàn)的測(cè)試規(guī)范與方法。

2.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)電子電氣系統(tǒng)的需求，制定系統(tǒng)級(jí)電子電氣架構(gòu)的解決方案，定義電子電氣架構(gòu)中的物理架構(gòu)和邏輯架構(gòu)的需求，同時(shí)制定驗(yàn)證系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)是否被實(shí)現(xiàn)的測(cè)試規(guī)范與方法。

例：近光燈控制

功能描述：當(dāng)初始條件滿足時(shí)，打開近光燈開關(guān)處BCM漸光燈點(diǎn)亮 CAN 請(qǐng)求給 IPDM,IPDM 驅(qū)動(dòng)續(xù)電器點(diǎn)亮近光燈,儀表同時(shí)點(diǎn)亮位置燈和牌照燈工作指示燈。

滿足以下所有條件:

初始條件1.系統(tǒng)電源置于 OFF、ACC、ON檔，蓄電池電壓大于 11.5V(可標(biāo)定)2.位置燈開關(guān)處于接通狀態(tài)。

觸發(fā)條件：接通近光燈開關(guān)

執(zhí)行結(jié)果：近光燈點(diǎn)亮，同時(shí)儀表位置燈和牌照燈工作指示燈點(diǎn)亮。

3.電子電氣部品設(shè)計(jì)

根據(jù)物理架構(gòu)和邏輯架構(gòu)的需求，制定各個(gè)電子電氣部品的解決方案，定義電子電氣部品硬件、軟件、機(jī)械的需求，同時(shí)制定驗(yàn)證電子電氣部品設(shè)計(jì)目標(biāo)是否被實(shí)現(xiàn)的測(cè)試規(guī)范與方法。

4.部品設(shè)計(jì)：部品供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)

5.部品測(cè)試：根據(jù)相應(yīng)的部品測(cè)試方法，驗(yàn)證電子電子部品的設(shè)計(jì)目標(biāo)是否被實(shí)現(xiàn)

6.系統(tǒng)測(cè)試

根據(jù)相應(yīng)的系統(tǒng)測(cè)試方法，驗(yàn)證系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是否被實(shí)現(xiàn)

7.整車測(cè)試

根據(jù)相應(yīng)的整車方法，整車需求目標(biāo)是否被實(shí)現(xiàn)

內(nèi)容：

通訊測(cè)試

網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試

診斷測(cè)試

功能測(cè)試

8.通訊規(guī)范

CAN總線需求規(guī)范:

• 物理層需求

• 數(shù)據(jù)兩路層需求

• 應(yīng)用層需求

• 自診斷需求

LIN總線需求規(guī)范

• 物理層需求

• 數(shù)據(jù)兩路層需求

• 應(yīng)用層需求

• 網(wǎng)絡(luò)管理需求

• 網(wǎng)絡(luò)診斷需求

9.網(wǎng)絡(luò)管理

常供電ECU存在靜態(tài)電流損耗

• 需要ECU進(jìn)入低功耗

• 網(wǎng)絡(luò)睡眠是ECU低功耗或關(guān)閉的必要條件

• 不同的ECU對(duì)于睡眠有不同的需求

直接網(wǎng)絡(luò)管理

• 使用特定的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文直接監(jiān)控節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)

• 保證網(wǎng)絡(luò)的同步睡眠

• 網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文會(huì)影響應(yīng)用報(bào)文的發(fā)送

間接網(wǎng)絡(luò)管理

• 通過監(jiān)控應(yīng)用報(bào)文監(jiān)控間接監(jiān)控節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)

• 網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須周期性發(fā)送報(bào)文

10.診斷設(shè)計(jì)

基于UDS服務(wù)，設(shè)計(jì)車輛的DID，IOID，Routine ID，DTC，實(shí)現(xiàn)故障管理，DID寫入，Boot loader，車輛售后支持等功能。

11.線束原理設(shè)計(jì)