复杂电子电气架构的开发工具

复杂电子电气架构的开发工具---德尔福PREEvision应用案例

客户定制的乘用车需要定制电子电气架构，德尔福采用专门的软件工具链设计电源分配及数据网络，使得所有的必需部件都精确的满足客户的需求。

定制车辆的增加以及该类车辆特性范围的增加很大程度上改变了电子电气架构的开发方式。与之对应，近些年电子电气架构规范及需求的范围也扩展了很多（图1）。为了满足驾驶员各种各样的需求，该类汽车的架构需要进行模块化设计，但其技术方案必须是通用的，能够简单生产的。

图 1 现代汽车电子电气架构

一些新的汽车概念，比如低成本汽车，混合动力汽车，电动汽车等也需要全新的电子电气开发方法。以前，但不是最近，供应商有时需要考虑到非常复杂的架构、开发流程，以及欧洲客户产品开发部门的开发目标。德尔福研发出一个被称为Velocity的工具链，该工具链能够支持从规范的制定到最后产品完成的整个流程。该工具链的主要特点：它可以被认为是商业化软件工具、高级定制工具、以及德尔福内部的一些解决方案的组合；该工具将所有技术数据都保存在其全局数据网络中，该数据网络保存了公司所有部件及开发流程的数据细节；该工具链选择广泛应用的工具来实现通用性及宽泛的数据库；另外工具链中模型数据的自动交换功能可以实现信息丢失的最小化，也降低了由于手工输入带来的错误风险。数据管理：

该工具链及其共享数据库能够使得不同工作地点的开发工程师实现彼此协作。在开发进程中，变更内容能够实时更新到系统中，并且能够马上为其他人员所用。Velocity工具链并不是一款脱离市场的解决方案，德尔福采用广泛应用的DOORS工具进行需求管理，且德尔福的标准化的规范也都是电子版的。

在架构开发及优化设计中，德尔福采用了Aquintos公司的PREEvision工具。该工具目前已经成为汽车领域内的准标准化工具。德尔福自己开发的两款程序（eScout）能够对

电子部件进行分析。拥有一个通用的数据管理系统，不需要繁复的数据维护工作或者数据参数的重新配置工作，对于德尔福来讲是非常重要的。而目前采用的方法是唯一的能够实现快速开发进程的方法，满足了客户不断缩短的时间需求，以及不断提高的细节设计需求。

项目之初，德尔福对从客户处获取的数据进行确认，并将这些数据转化成内部的数据格式用于日后的应用。在德尔福进行电子电气架构开发一共有六步：

首先，与客户一同制定一个完整的需求清单，该清单主要由客户的数据组成。德尔福通过其丰富的技术经验及从全局数据网络中获取的数据将需求清单补充完整。

随后，通过eScout半自动的生成丰富的电子电气架构，如果设计约束非常严格时可以手动生成。

德尔福通过评估方法自动对这些可选概念进行评估。在最后评估阶段，客户审查德尔福选定的最优方案及所采用的评估方法。

将选定的电子电气架构通过德尔福的仿真工具（Simulations）进行技术上的确认。

这些已经确定好的EEA的内容用于技术部门创建技术细节。

在线束开发过程中，超过80%的工作能够通过已有规范的数据生成。

仅仅有一些特殊的线束产品，比如一些特殊的线束封皮或者新添加的一些部分，仍然需要重新添加。通常情况下，最终的机械数据直到此时才会利用。该工具链在汽车开发项目中极大加快了定义阶段与早期开发阶段的进程。以前一年的工作量目前仅需要三到六个月。该工具链中的评估结果非常详细，从而为材料及产品成本评估提供坚实的基础。

通用，详尽

PREEvision概念开发工具在德尔福工具链中扮演了重要的角色。该工具集合了从客户获取的基本数据，以及全局数据网络（Global Data Backbone）中获取的基本数据，而且该工具是对不同架构设计进行详细分析及评估的最优环境。在定义了需求层或者导入了需求层之后，抽象出功能模块及相互之间的关系，随后将功能模块分配到网络层。在网络层中详细描述ECU、带有不同总线系统的网络、复杂的供电系统等内容（如图2）。原理层中对电路图进一步的细化（如图3）。德尔福的核心竞争力在物理层，在该层中分布式模块、控制器、传感器及执行器等相互之间的关系能够通过引脚、连接器、对接件、护套等连接下，形成完整的网络。最后，在车辆的拓扑图中定义电子部件的位置以及线束可能的布局信息。设计中可以对这些结果进行不断的优化，并通过仿真工具进行确认。此时可以对整个线束进行分析，比如检测线径变化所造成的潜在的影响，保险丝材料所造成的潜在的影响，或者对线束系统的总体重量所造成的影响。另外，一些参数发生非常复杂的变化时所带来影响也是很容易分

图 2 单一的构架层次能够在PREEvision中详细的体现出来

图 3 电源分配的原理示意图

标准的报告能够提供安装部件与线束开发的基本信息。随后架构在其他的德尔福工具（Delight）支持下被转换成一个二维系统；并可以基于该系统的数据创建生产文档（Production Documentation）。

在准备数据的过程中采用图形化设计实现的可视性使得开发人员能够清晰地了解很复杂的电子电气架构元素。另外，诸如底盘系统或舒适性系统中的一些基本部件可以进行显示或隐藏，从而能够重点关注电气系统中的某一些特殊方面。

从便于分析的角度来讲，带有颜色的字体能够帮助理解拓扑模型的不同层次。对于一些特殊的问题，电源分配的原理视图，线束的细节，或者网络的通信行为等都能够通过按键来进行分析。

该工具链能够创建图形，并将数据分布于网络中，在概念开发阶段支持创造性的工作，同时能够进行仿真工作。这提高了开发进程的效率，并且很好的集成于全局网络中。此工具链的概念表明，在智能化“改进及集成”的过程中采用商业软件作为工具核心或者切入点的方法会非常成功，并且该方法在客户中很快得到了认可与赞赏。