整车电气架构设计方法(1)
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图 2是 ＡＵＴＯＳＡＲ的基本技术方法 。 下面将结合系统架构设计的两个阶段来说明 ＡＵＴＯＳＡＲ技术方法的应用 。 (1 )系统 需求 分析 阶段 如图 2所示 , ＡＵＴＯＳＡＲ中的 ＳＷ -Ｃ(ＳｏｆｔＷａｒｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ)定义为可以分配到 ＥＣＵ的最小软件模 块 。对于软件模块需要定义其接口及数据类型 等 。在架构设计的需求分 析阶段 , 同样需要分析 系统的需求 , 并定义系统的边界 。 ＡＵＴＯＳＡＲ中的 ＶＦＢ, 即虚拟功能性 总线 , 是
上海汽车 2010.04
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设计研究
车辆响应的线性感和驾驶员的手感 。 给车辆模型 50 ｋｍ/ｈ的车速 , 2 ｓ后给方向盘输入周期为 5 ｓ, 幅 值为 40正弦转角 , 记录车辆响应 。
转向系统辅助设计 :比如电控单元开发 , 控制 逻辑控制算法 、参数匹配等 。
5 结语
该试验台可以方便地对转向系统硬件进行测 试 , 缩短试验周期 , 减少试验费用 ;采用硬件在环 仿真技术 对 ＥＰＳ转 向系统及各部件 进行性能测 试 , 能为转向系统设计提供有价值的信息 ;此试验 台的设计思路及工作原理可以推广到汽车其他系 统 (如制动 、减振器 )硬件在环试验台中 。
表 3 性能需求指标的量化
ＡＵＴＯＳＡＲ软件模块
架构设计系统需求
软件模块进行的 操作及 需要和 系统需求的 边界及与 外界交 互
提供的数据
的信息
软件模块对资源的需求
系统需求的实现对 ＥＣＵ的要求
关于软件模块特定的实施信息 系统需求的特定实现方法
另外 , 虽然 ＡＵＴＯＳＡＲ软件模块功能的实现理 (下转第 20页 )
收稿日期 :2010 -01 -29 上海汽车 2010.04
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设计研究
操作性需求分析主要包括以下 6个方面 。 (1 )假想 操作 情形 分析 这部分主要是分析在各种操作情 形下 , 对于 系统的性能需求 , 如表 1所示 。
表 1 假想 操作情形分析
假想操作情形 开发阶段 生产阶段 运输阶段 驾驶阶段 售后阶段 报废阶段
式中 , 大灯开启后点亮一段时间 会自动关闭 。 而 当系统处于故障状态时 , 也必须清晰地定义其功 能应该以何种方式运行 。
(5)系统边界划分 对于一个实 现某个功能的系统来说 , 它的边 界就是它与其它系统进行信息交互的接 口 , 即它 需要哪些输入和输出 。 注意 , 在此阶段不必要关 注怎样才能得到所需的信息 , 即不涉及物理层面 的内容 。 系统边界划分后 , 即可以把整车划分为 很多具有逻辑连接的虚拟系统 。 (6)交互信息的定义 在此部分需要定义各个系统之间需要交互的 信息的相关属性 , 比如信息的内容和格式 、信息的 操作方式等 。 1.1 .2 功 能性 需求 分析 功能性需求分析的目的是确定系统的内部需 求 , 也就是为了满足系统 的外部需求而系统本身 需要完成什么样的工作 。 实际上 , 功能性需求分 析对于架构设计来说 , 并 不是一个必不可少的步 骤 。但在不能保证需求的正确性和完整性的情况 下 , 往往需要进行功能性 需求分析并建立需求模 型 。一个好的模型应该完全体现需 求 , 因此在建 立模型的时候必须要假设需求本身是正确且完整 的 。然后 , 经常会发现需 求缺失或者不太正确的 情况,特别是在开发的早期阶段 。模型通过可执 行的方式提供了验证需求的正确性和完整性的平 台 。一般来说 , 需求更改 和建模是一个互动的过 程 。通常 , 通 过修改模型来匹配需求 。 但有时会 发现模型所表现出的行为恰恰是真正希望完成的 功能 , 在这种情况下 , 需要修改需求 。最终的决定 由系统特征的负责人决定 。 因此 , 模型可以帮助 识别缺失的需求 , 发现需求不合理的行为方式 。 1.2 系统需求实现 在系统需求 分析阶段 , 主要目的是 明确系统 需求 , 而此阶段的主要任 务是把系统需求分配到 整车电气架构中去实现 。 架构设计的主要步骤 : (1)在系统约束的基础上列出可行的架构方案 。 架构方案主要指 ＥＣＵ的数量 、ＥＣＵ的通信方 式等 。 而系统约束 主要指现有 ＥＣＵ的可用资源
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(包括传感器 、执行器 )、处于成本和平台化考虑需 要沿用的架构方案等 ;
(2)功能需求的分配 ; (3)非功能需求的分配 ; (4)安全和可靠性分析 ; (5 )对于 每 个 可 选 架 构 方 案 进 行性 能 指 标 的 评估 。 可以从以下几个方面来评估架构方案 : (1)硬件成本 :ＥＣＵ的数量 , 线束的长度 , 网 络的数量 , 接插件的数量 ; (2)开发成本 :零件的共平台性和沿用性 ; (3)生产成本 :可制造性 ; (4)保修成本 :可靠性 、可维护性 ; (5)性能 :响应时间 ; (6)其它条件 :重量限制等 。 权衡各种评估指标 , 选择最优 的架构设计方 案。
(3 )假想 用例 分析 图 用例分析图帮助分析功能使用中的所有可能 的用例 (包括非正常使用情况 ), 它可以帮助分析 出在特定的用例下功能潜在的问题或者是缺失的 功能需求 。 (4 )不同 功能 模式 和功 能状 态的 分析 为了达到不同的目的 , 系统可 以运行在不同 的功能模式下 , 在每个特定的模式下 , 需要清楚地 定义系统的功能需求 , 而当产生软硬件故障状态 时 , 也需要定义功能的运行方式 。 例如 , 一般车辆会定义 正常模式 、制造模式 、 运输模式等 , 在每个模式下 , 不同系统功能的运行 条件会有区别 。 例如出于 节电的目的 , 在运输模
其中 , 整车电气架构设计主要处于 Ｖ模型中 的系统概念设计阶段 , 主要有 2个阶段 。 1.1 系统需求分析
首先 , 哪些需求要包含在所设计的 架构中要 有清晰的描述 , 这点对于 保证最佳的系统开发质 量非常必要 。 已有的需求通常从需求工程管理工 具中导入 , 如 ＴｅｌｅｌｏｇｉｃＤｏｏｒｓ。 需求描述了需要在 架构中考虑的所有方面 , 包括功能性 、非功能性需 求 。需求分析的输入来自于市场的 特性 , 是系统 功能性中客户可感知的部分 。 系统需求分析主要 包括两部分内容 。 1.1 .1 操 作性 需求 分析
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ａｍｏｄｅｒｎｖｅｈｉｃｌｅｉｓｎｏｔｏｎｌｙｆｏｒｄｒｉｖｉｎｇ, ｂｕｔａｌｓｏｏｎｗｈｉｃｈｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅａｄｄｅｄｏｎ, ｓｕｃｈａｓｓａｆｅｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｃｏｍｆｏｒｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ.Ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｓｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｒｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂｙｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｓ.Ｔｈｅｍａｉｎｔａｓｋｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｉｓｔｏａｌｌｏｃａｔｅｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｓ.ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｖｅｈｉｃｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｈｏｗｔｏｕｓｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｏｆＡＵＴＯＳＡＲｔｏｄｅｓｉｇｎｖｅｈｉｃｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ.
2 ＡＵＴＯＳＡＲ技术方法在整车电气架 构设计中的应用
汽车开放 系统架构 (ＡＵＴＯＳＡＲ)是由汽车厂 商和零部件供应商一起组建的 一个合作组织 , 目 的是开发和建立一个汽车电气电子架构的开放式 工业标准 。
从技术角度看 , ＡＵＴＯＳＡＲ标准组织成立的目 的可归纳为控制和管理随着功能的增加而日趋复 杂的电气电子系统 ;提高产品修改 、升级及更新的 灵活性 ;提高产 品线内及跨产品线解决方案的可 移植性 ;在设计的早期阶段能够发现错误 。
图 2 ＡＵＴＯＳＡＲ基本技术方法
软件模块间的数据交换总线 。 同样在需求分析阶 段也要确定各个系统之间需要交互的信息 。
(2)系统需求实现阶段 ＡＵＴＯＳＡＲ中的映射 , 是把软件模块分配到具 体 ＥＣＵ中的过程 , 而在架构设计中即是把得到的 系统需求通过系统架构去实现的过程 。 由以上的描述可知 , ＡＵＴＯＳＡＲ的基本技术方 法与系统架构设计的方法是基本一致的 , 所以在 架构设计的过程中 , 可以利用 ＡＵＴＯＳＡＲ的技术方 法来细化和完善架构设计方法 , 使架构设计更加 系统化和标准化 。 例如 , ＡＵＴＯＳＡＲ中 的 ａｔｏｍｉｃＳＷ-Ｃ定义为不 能分解的只能放在一个 ＥＣＵ中实现的软件模块 。 同样 , 在架构设计中 , 我们也可以这样来区分系统 需求 , 即只能在一个 ＥＣＵ中实现的需求和可以通 过几个 ＥＣＵ共同来实现的需求 。 另外 ＡＵＴＯＳＡＲ中的软件模块描述方法同样 可以应用到架构设计中 , 如表 3所示 。
【主题词 】 整车 电气架构 设计方法
1 整车电气架构设计方法
整车电气架构设计是在项目的前期设计中非 常重要的一项工作 , 它对于电气功能的实现 、整车 的成本以及零部件的平台化等方面具有重要的作 用。
目前在整车电气系统开发过程中 , 广泛采用 Ｖ模型开发方法 , 如图 1所示 。
图 1 整车电气 Ｖ模 型开发方法
表 2 性能需求指标的量化
性能需求
性能需求衡量指标
故障检测 故障检测必须在故障发生后的 10 ｍｓ内进行 避免误报警 系统故障报警的准确率必须达到 99%
部件替换和 部件维修的区分
提供部件替换和部件维修所对应的故障码
易于安装和使用 配置和设置功能必须少于 3个步骤 响应时间 娱乐系统开机到启动画面出现的时间必须小于2 ｓ
设计研究
整车电气架构设计方法
童 年 周三国 (上海汽车集团股份有限 公司乘用车公司 , 上海 201804)
【摘要 】 整车电气架构设计的主要任务是把整车需求 合理地分 配到各个电 子控制单 元 。 介绍了整 车电
气架构设计方法 , 并说明如何应用 ＡＵＴＯＳＡＲ技术方法进行电气架构设计 。
应该考虑的系统性能 软件模块化 、可移植性 、故障检测 易于安装和使用 安全性 驾驶安全性 、响应时间 、避免误报警 易用性、可维护性 、部件替换和部件维修的区分 无禁用的有害物质 、易于报废处理
(2 )系 统性 能需 求及 其量 化 缺少性能需求可能使设计的系统不能满足客 户的需求 ;而缺少性能的衡量指标 , 则需求wenku.baidu.com利于 测试和验证 。 另外在评估 电气架构合理性时 , 如 果缺少具体的性能指标 , 则很难对各种可选架构 方案进行性能的评估 。 表 2是性能需求指标量化 的一些例子 。
参考文献
1 田承伟 .线控转 向硬 件在 环试验 台开 发及 控制 算法研 究 [ Ｄ] .吉林大学 , 2007.
2 Ｑｕａｎ-ＺｈｏｎｇＹａｎ, ＦｒａｎｋＣ.Ｔｈｏｍｐｓｏｎ, ＲｕｓｓｅｌｌＥ.ＰａｕｌａｎｄＪｉｍ
Ｊ.Ｂｉｅｌｅｎｄａ.ＨａｒｄｗａｒｅｉｎｔｈｅＬｏｏｐｆｏｒＤｙｎａｍｉｃＣｈａｓｓｉｓＣｏｎｔｒｏｌＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓＴｅｓｔＶａｌｉｄａｔｉｏｎ[ Ｃ] //ＳＡＥ 2004-01-2059.
操作性需求分析的主要目的是确定系统的所 有外部需求 , 主要包括商业 、客户及法律法规等需 求 , 其目的是保证系统设 计和开发能够满足这些 需求 。
操作性需求 分析是高层次的需求分析 , 但在 实际的开发中往往得不到应有的重视 , 这往往会 产生如下问题 :不能确认 系统设计是否满足客户 的需求 , 因为客户需求和 系统设计之间的链接被 打断 ;系统的设计很难在将来进行升级和重用 , 并 且很难确认 ;系统设计缺 失关于安全和可靠性的 需求 ;系统设计缺失关于商业的需求 。
3 郭孔辉 .汽车操 纵动 力学 [ Ｍ] .长春 :吉林科 学技 术出 版 社 , 1991.
4 王成元 , 周美文 , 郭庆鼎 .矢量控 制交流 伺服驱 动电动 机 [ Ｍ] .北京 :机械工业出版社 , 1995.
5 ＫａｚｍｉｅｒｋｏｗｓｋｉＭ.Ｐ.;ＤｚｉｅｎｉａｋｏｗｓｋｉＭ.Ａ.;ＳｕｌｋｏｗｓｋｉＷ. ＮｏｖｅｌＳｐａｃｅＶｅｃｔｏｒＢａｓｅｄＣｕｒｒｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｆｏｒＰＷＭ -Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ. ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ, ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎ, Ｖｏｌ.6 Ｉｓｓｕｅ1, 1991:158 166
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车辆响应的线性感和驾驶员的手感 。 给车辆模型 50 ｋｍ/ｈ的车速 , 2 ｓ后给方向盘输入周期为 5 ｓ, 幅 值为 40正弦转角 , 记录车辆响应 。
转向系统辅助设计 :比如电控单元开发 , 控制 逻辑控制算法 、参数匹配等 。
5 结语
该试验台可以方便地对转向系统硬件进行测 试 , 缩短试验周期 , 减少试验费用 ;采用硬件在环 仿真技术 对 ＥＰＳ转 向系统及各部件 进行性能测 试 , 能为转向系统设计提供有价值的信息 ;此试验 台的设计思路及工作原理可以推广到汽车其他系 统 (如制动 、减振器 )硬件在环试验台中 。
表 3 性能需求指标的量化
ＡＵＴＯＳＡＲ软件模块
架构设计系统需求
软件模块进行的 操作及 需要和 系统需求的 边界及与 外界交 互
提供的数据
的信息
软件模块对资源的需求
系统需求的实现对 ＥＣＵ的要求
关于软件模块特定的实施信息 系统需求的特定实现方法
另外 , 虽然 ＡＵＴＯＳＡＲ软件模块功能的实现理 (下转第 20页 )
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操作性需求分析主要包括以下 6个方面 。 (1 )假想 操作 情形 分析 这部分主要是分析在各种操作情 形下 , 对于 系统的性能需求 , 如表 1所示 。
表 1 假想 操作情形分析
假想操作情形 开发阶段 生产阶段 运输阶段 驾驶阶段 售后阶段 报废阶段
式中 , 大灯开启后点亮一段时间 会自动关闭 。 而 当系统处于故障状态时 , 也必须清晰地定义其功 能应该以何种方式运行 。
(5)系统边界划分 对于一个实 现某个功能的系统来说 , 它的边 界就是它与其它系统进行信息交互的接 口 , 即它 需要哪些输入和输出 。 注意 , 在此阶段不必要关 注怎样才能得到所需的信息 , 即不涉及物理层面 的内容 。 系统边界划分后 , 即可以把整车划分为 很多具有逻辑连接的虚拟系统 。 (6)交互信息的定义 在此部分需要定义各个系统之间需要交互的 信息的相关属性 , 比如信息的内容和格式 、信息的 操作方式等 。 1.1 .2 功 能性 需求 分析 功能性需求分析的目的是确定系统的内部需 求 , 也就是为了满足系统 的外部需求而系统本身 需要完成什么样的工作 。 实际上 , 功能性需求分 析对于架构设计来说 , 并 不是一个必不可少的步 骤 。但在不能保证需求的正确性和完整性的情况 下 , 往往需要进行功能性 需求分析并建立需求模 型 。一个好的模型应该完全体现需 求 , 因此在建 立模型的时候必须要假设需求本身是正确且完整 的 。然后 , 经常会发现需 求缺失或者不太正确的 情况,特别是在开发的早期阶段 。模型通过可执 行的方式提供了验证需求的正确性和完整性的平 台 。一般来说 , 需求更改 和建模是一个互动的过 程 。通常 , 通 过修改模型来匹配需求 。 但有时会 发现模型所表现出的行为恰恰是真正希望完成的 功能 , 在这种情况下 , 需要修改需求 。最终的决定 由系统特征的负责人决定 。 因此 , 模型可以帮助 识别缺失的需求 , 发现需求不合理的行为方式 。 1.2 系统需求实现 在系统需求 分析阶段 , 主要目的是 明确系统 需求 , 而此阶段的主要任 务是把系统需求分配到 整车电气架构中去实现 。 架构设计的主要步骤 : (1)在系统约束的基础上列出可行的架构方案 。 架构方案主要指 ＥＣＵ的数量 、ＥＣＵ的通信方 式等 。 而系统约束 主要指现有 ＥＣＵ的可用资源
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(包括传感器 、执行器 )、处于成本和平台化考虑需 要沿用的架构方案等 ;
(2)功能需求的分配 ; (3)非功能需求的分配 ; (4)安全和可靠性分析 ; (5 )对于 每 个 可 选 架 构 方 案 进 行性 能 指 标 的 评估 。 可以从以下几个方面来评估架构方案 : (1)硬件成本 :ＥＣＵ的数量 , 线束的长度 , 网 络的数量 , 接插件的数量 ; (2)开发成本 :零件的共平台性和沿用性 ; (3)生产成本 :可制造性 ; (4)保修成本 :可靠性 、可维护性 ; (5)性能 :响应时间 ; (6)其它条件 :重量限制等 。 权衡各种评估指标 , 选择最优 的架构设计方 案。
(3 )假想 用例 分析 图 用例分析图帮助分析功能使用中的所有可能 的用例 (包括非正常使用情况 ), 它可以帮助分析 出在特定的用例下功能潜在的问题或者是缺失的 功能需求 。 (4 )不同 功能 模式 和功 能状 态的 分析 为了达到不同的目的 , 系统可 以运行在不同 的功能模式下 , 在每个特定的模式下 , 需要清楚地 定义系统的功能需求 , 而当产生软硬件故障状态 时 , 也需要定义功能的运行方式 。 例如 , 一般车辆会定义 正常模式 、制造模式 、 运输模式等 , 在每个模式下 , 不同系统功能的运行 条件会有区别 。 例如出于 节电的目的 , 在运输模
其中 , 整车电气架构设计主要处于 Ｖ模型中 的系统概念设计阶段 , 主要有 2个阶段 。 1.1 系统需求分析
首先 , 哪些需求要包含在所设计的 架构中要 有清晰的描述 , 这点对于 保证最佳的系统开发质 量非常必要 。 已有的需求通常从需求工程管理工 具中导入 , 如 ＴｅｌｅｌｏｇｉｃＤｏｏｒｓ。 需求描述了需要在 架构中考虑的所有方面 , 包括功能性 、非功能性需 求 。需求分析的输入来自于市场的 特性 , 是系统 功能性中客户可感知的部分 。 系统需求分析主要 包括两部分内容 。 1.1 .1 操 作性 需求 分析
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ａｍｏｄｅｒｎｖｅｈｉｃｌｅｉｓｎｏｔｏｎｌｙｆｏｒｄｒｉｖｉｎｇ, ｂｕｔａｌｓｏｏｎｗｈｉｃｈｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅａｄｄｅｄｏｎ, ｓｕｃｈａｓｓａｆｅｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｃｏｍｆｏｒｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ.Ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｓｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｒｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂｙｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｓ.Ｔｈｅｍａｉｎｔａｓｋｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｉｓｔｏａｌｌｏｃａｔｅｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｓ.ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｖｅｈｉｃｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｈｏｗｔｏｕｓｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｏｆＡＵＴＯＳＡＲｔｏｄｅｓｉｇｎｖｅｈｉｃｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ.
2 ＡＵＴＯＳＡＲ技术方法在整车电气架 构设计中的应用
汽车开放 系统架构 (ＡＵＴＯＳＡＲ)是由汽车厂 商和零部件供应商一起组建的 一个合作组织 , 目 的是开发和建立一个汽车电气电子架构的开放式 工业标准 。
从技术角度看 , ＡＵＴＯＳＡＲ标准组织成立的目 的可归纳为控制和管理随着功能的增加而日趋复 杂的电气电子系统 ;提高产品修改 、升级及更新的 灵活性 ;提高产 品线内及跨产品线解决方案的可 移植性 ;在设计的早期阶段能够发现错误 。
图 2 ＡＵＴＯＳＡＲ基本技术方法
软件模块间的数据交换总线 。 同样在需求分析阶 段也要确定各个系统之间需要交互的信息 。
(2)系统需求实现阶段 ＡＵＴＯＳＡＲ中的映射 , 是把软件模块分配到具 体 ＥＣＵ中的过程 , 而在架构设计中即是把得到的 系统需求通过系统架构去实现的过程 。 由以上的描述可知 , ＡＵＴＯＳＡＲ的基本技术方 法与系统架构设计的方法是基本一致的 , 所以在 架构设计的过程中 , 可以利用 ＡＵＴＯＳＡＲ的技术方 法来细化和完善架构设计方法 , 使架构设计更加 系统化和标准化 。 例如 , ＡＵＴＯＳＡＲ中 的 ａｔｏｍｉｃＳＷ-Ｃ定义为不 能分解的只能放在一个 ＥＣＵ中实现的软件模块 。 同样 , 在架构设计中 , 我们也可以这样来区分系统 需求 , 即只能在一个 ＥＣＵ中实现的需求和可以通 过几个 ＥＣＵ共同来实现的需求 。 另外 ＡＵＴＯＳＡＲ中的软件模块描述方法同样 可以应用到架构设计中 , 如表 3所示 。
【主题词 】 整车 电气架构 设计方法
1 整车电气架构设计方法
整车电气架构设计是在项目的前期设计中非 常重要的一项工作 , 它对于电气功能的实现 、整车 的成本以及零部件的平台化等方面具有重要的作 用。
目前在整车电气系统开发过程中 , 广泛采用 Ｖ模型开发方法 , 如图 1所示 。
图 1 整车电气 Ｖ模 型开发方法
表 2 性能需求指标的量化
性能需求
性能需求衡量指标
故障检测 故障检测必须在故障发生后的 10 ｍｓ内进行 避免误报警 系统故障报警的准确率必须达到 99%
部件替换和 部件维修的区分
提供部件替换和部件维修所对应的故障码
易于安装和使用 配置和设置功能必须少于 3个步骤 响应时间 娱乐系统开机到启动画面出现的时间必须小于2 ｓ
设计研究
整车电气架构设计方法
童 年 周三国 (上海汽车集团股份有限 公司乘用车公司 , 上海 201804)
【摘要 】 整车电气架构设计的主要任务是把整车需求 合理地分 配到各个电 子控制单 元 。 介绍了整 车电
气架构设计方法 , 并说明如何应用 ＡＵＴＯＳＡＲ技术方法进行电气架构设计 。
应该考虑的系统性能 软件模块化 、可移植性 、故障检测 易于安装和使用 安全性 驾驶安全性 、响应时间 、避免误报警 易用性、可维护性 、部件替换和部件维修的区分 无禁用的有害物质 、易于报废处理
(2 )系 统性 能需 求及 其量 化 缺少性能需求可能使设计的系统不能满足客 户的需求 ;而缺少性能的衡量指标 , 则需求wenku.baidu.com利于 测试和验证 。 另外在评估 电气架构合理性时 , 如 果缺少具体的性能指标 , 则很难对各种可选架构 方案进行性能的评估 。 表 2是性能需求指标量化 的一些例子 。
参考文献
1 田承伟 .线控转 向硬 件在 环试验 台开 发及 控制 算法研 究 [ Ｄ] .吉林大学 , 2007.
2 Ｑｕａｎ-ＺｈｏｎｇＹａｎ, ＦｒａｎｋＣ.Ｔｈｏｍｐｓｏｎ, ＲｕｓｓｅｌｌＥ.ＰａｕｌａｎｄＪｉｍ
Ｊ.Ｂｉｅｌｅｎｄａ.ＨａｒｄｗａｒｅｉｎｔｈｅＬｏｏｐｆｏｒＤｙｎａｍｉｃＣｈａｓｓｉｓＣｏｎｔｒｏｌＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓＴｅｓｔＶａｌｉｄａｔｉｏｎ[ Ｃ] //ＳＡＥ 2004-01-2059.
操作性需求分析的主要目的是确定系统的所 有外部需求 , 主要包括商业 、客户及法律法规等需 求 , 其目的是保证系统设 计和开发能够满足这些 需求 。
操作性需求 分析是高层次的需求分析 , 但在 实际的开发中往往得不到应有的重视 , 这往往会 产生如下问题 :不能确认 系统设计是否满足客户 的需求 , 因为客户需求和 系统设计之间的链接被 打断 ;系统的设计很难在将来进行升级和重用 , 并 且很难确认 ;系统设计缺 失关于安全和可靠性的 需求 ;系统设计缺失关于商业的需求 。
3 郭孔辉 .汽车操 纵动 力学 [ Ｍ] .长春 :吉林科 学技 术出 版 社 , 1991.
4 王成元 , 周美文 , 郭庆鼎 .矢量控 制交流 伺服驱 动电动 机 [ Ｍ] .北京 :机械工业出版社 , 1995.
5 ＫａｚｍｉｅｒｋｏｗｓｋｉＭ.Ｐ.;ＤｚｉｅｎｉａｋｏｗｓｋｉＭ.Ａ.;ＳｕｌｋｏｗｓｋｉＷ. ＮｏｖｅｌＳｐａｃｅＶｅｃｔｏｒＢａｓｅｄＣｕｒｒｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｆｏｒＰＷＭ -Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ. ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ, ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎ, Ｖｏｌ.6 Ｉｓｓｕｅ1, 1991:158 166