周俊锋

摘要：针对在汽车行驶和销售中起到重要作用的电子电气系统，在简述其技术和发展的基础上，提出系统架构设计和优化的核心思想，并对系统架构设计和优化流程及关键技术进行深入分析，旨在为实际的汽车电子电气系统架构设计及优化工作提供参考依据，保证最终设计成果的合理性与可行性。

关键词：汽车;电子电气系统;系统架构设计;优化

如今，汽车技术正快速发展，已经不再单单是一种运输工具，正向更高速、更安全、更經济和更舒适等方向发展。在汽车中，电子电气设备作为重要组成部分之一，其性能是否良好在很大程度上决定了汽车自身各项性能，包括动力、运行可靠性、舒适性和环保性等。基于此，现代汽车对电子电气系统的设计提出了更高的要求，旨在通过对电子电气系统的合理设计与优化，提高汽车性能，增加功能，促进汽车产业可持续发展。

1、技术与发展

对汽车行驶而言，保证舒适性和安全性是最为重要的，其次要考虑燃油经济性。为满足上述要求，汽车生产制造中大量应用了总线技术。实际发展中，导航和智能化网络实际应用取得良好效果，在主动与被动安全保障中得到广泛应用。在这种情况下，汽车的电子电器架构变得越来越复杂，对其进行合理的设计与优化成为相关人员关注的焦点问题，汽车电子控制系统一般组成如图1所示。

从不同角度入手来分析汽车的电子电气架构，往往会得出完全不同的结论。物理架构设计是指对汽车系统中所有有形的内容进行处理，而对于逻辑架构设计，是指处理无形内容。目前，这两个部分往往相互独立，设计的流程和队伍也相互独立，这使得设计过程变得十分复杂。对电子电气架构进行设计与优化实际上时汽车设计对电子电气系统进行的重新定义。对于专业工程师，应最大限度利用自身积累的经验，并借助相应的工具对于电子电气架构有关的虚拟模型实施设计，然后采用计算机进行模拟和测试，同时严格校核，对于存在的各类问题制定有针对性的解决措施，从而满足用户提出的各方面实际要求[1]。电子电气技术快速发展，各类电气元件都表现出了向小型化方向发展的趋势，基于此，体积轻便为电子电气技术主要发展目标。伴随自动化生产和装配快速发展，在很大程度上保证了产品各类性能的可靠性，确保生产过程具有的灵活性得以充分凸显。现代汽车中被赋予了很多功能与特性，这使得汽车电子化方面的内容越来越丰富，但电气化的总量却是始终保持不变的。

2、架构设计与优化的核心思想

在对架构实施设计和优化时，最主要的内容是要熟练掌握不同电气设备与系统具有的功能，从而实现对不同器件功能的整合与增强。对于现有的功能，包含很多方面的定义，比如，电器部件数量相对较多，但电子部件则较少;电器部件数量相对较少，但电子部件数量则很多。对汽车系统进行设计与优化时，需要对功能配置和包装等进行充分考虑。

3、设计与优化流程分析

目前，对汽车的电子电气架构进行设计和优化的过程中，必须严格遵循相关通用标准，其开发流程采用V字形的模式。具体的设计与优化过程，主要包含以下几个阶段：

第一阶段为整车需求分析和定义，对车型在整个市场中的定位和客户自身需求进行充分结合，然后对不同类型的车型进行数据方面的对比。完成分析和综合评估后，确定车型等方面的基本需求，之后可以此为基础定义子系统[2]。

第二阶段为系统设计或者是架构设计，在此阶段中，应对系统实际需求进行充分考虑，制定系统级别的综合解决方案，并需要对系统架构的物理及逻辑内容进行相应的定义。

第三阶段为对电子电器件进行设计，以之前确定的系统需求为基础，制定电子电器件方面的有效解决方案，并定义系统软硬件方面的需求。

第四阶段为对电子电器件进行开发，根据系统软硬件方面的具体要求，开展相应的开发工作。在此基础上，对零部件的开发商而言，还应严格按照相关规范的要求进行分析验证。

第五阶段为对电子电器件进行设计验证，根据相关测试规范与方法，对指定的电子电器件实际设计情况进行分析和验证，以确定设计是否合理可行，通过这一阶段的工作还能找出潜在问题，并制定有效措施加以解决[3]。

第六阶段为系统或整个架构的设计验证，采用规范要求的方法来验证最终的设计效果。

最后一个阶段为验证整车需求目标是否实现，采用相关规范提出的方法与标准进行。

4、设计与优化主要技术支撑

汽车电子电气架构的设计和优化离不开各类先进技术，其中最重要和关键的就是数据库技术。在架构的设计和优化过程中，数据库主要包含以下三种类型：其一，市场趋势数据库;其二，基准数据库;其三，解决方案数据库。在实际的设计和优化过程中，采用数据库技术是十分重要且必要的，在整个设计与优化环节中占据重要地位，若数据库无法满足要求，则设计与优化都无法完成，这是因为数据对设计和优化而言是有决定性作用的，如果数据不真实，将产生很多问题。通过对数据库技术的合理应用，能为相关设计人员提供各类数据信息，将其作为设计过程中的重要参考[4]。另外，在数据库当中，应包含现阶段市场上的相关信息，这样能为设计人员提供很大帮助，使他们了解到消费者真实需求。在数据库当中，设计与优化方案应持续完善，以此帮助设计人员更全面和信息的掌握现阶段市场实际情况与需求[5]。

5、结语

综上所述，电子电气系统在汽车中发挥着十分重要的作用，对汽车的电子电气系统架构进行设计与适当的优化是现阶段汽车产业发展重要方向，只有这样才能更好的符合不同用户提出的要求，推动整个行业的未来发展。

参考文献：

[1]李星宇，余凯.向超级中央计算机迈进——智能汽车电子电气构架变革迎接数字化重塑[J].微纳电子与智能制造，2019，1（02）：62-71.

[2]王牧原，唐超.汽车电子电气构架设计及优化措施[J].时代汽车，2019，10（07）：94-95.

[3]蔡求相.汽车电子电气构架设计及优化措施[J].南方农机，2018，49（23）：205.

[4]陆彦达.汽车电子电器构架设计及优化措施[J].时代汽车，2018，10（06）：74-75.

[5]刘伟.汽车电子电气构架的开发[J].智能城市，2017，3（03）：232.