商用車(chē)電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)

周文生

（集瑞聯(lián)合重工有限公司， 安徽 蕪湖 241000）

汽車(chē)發(fā)展至今， 已不僅僅是代步工具， 正在從傳統(tǒng)的機(jī)械裝置逐步電氣化， 汽車(chē)電子電氣功能不斷的豐富， 越來(lái)越多的電氣系統(tǒng)和功能被集成到汽車(chē)上， 是集動(dòng)力、 安全、 舒適、 娛樂(lè)等性能的綜合體， 同時(shí)對(duì)整車(chē)電子電氣系統(tǒng)的性能、 功能、 成本、 可靠性及開(kāi)發(fā)周期等各方面的要求也日益提高。 鑒于以上原因， 傳統(tǒng)的單元原理搜集到線束原理制作的開(kāi)發(fā)模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)需求， 而整車(chē)電子電氣架構(gòu)的概念就應(yīng)運(yùn)而生。

1 電子電氣架構(gòu)概念

整車(chē)電子電器架構(gòu)定義了電子電器系統(tǒng)、 子系統(tǒng)、 模塊和功能之間的關(guān)系和邏輯。 架構(gòu)的基本構(gòu)成元素是功能，是一個(gè)以需求為導(dǎo)向， 以功能實(shí)現(xiàn)方式為主導(dǎo)的平臺(tái)化系統(tǒng)性技術(shù)方案。 電子架構(gòu)開(kāi)發(fā)是電氣系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)， 其必然打破沿襲的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及零部件設(shè)計(jì)， 需要各個(gè)電氣系統(tǒng)統(tǒng)籌合力才可以取得收益。 為此電子架構(gòu)開(kāi)發(fā)是根據(jù)用戶(hù)需求自上而下的正向開(kāi)發(fā)理念， 與系統(tǒng)平臺(tái)化、 系列化、模塊化等互相支撐， 以車(chē)型平臺(tái)的需求為基礎(chǔ)， 兼顧成本、性能、 品質(zhì)、 可靠性、 駕駛環(huán)境、 環(huán)保等因素， 綜合評(píng)估優(yōu)化而得出的最優(yōu)的整車(chē)電子電氣系統(tǒng)模型。

2 電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)的意義

傳統(tǒng)的系統(tǒng)迭代開(kāi)發(fā)方式， 具有效率低、 維護(hù)困難、低復(fù)用性等特點(diǎn)。 整車(chē)電子電氣架構(gòu)承接整車(chē)架構(gòu)開(kāi)發(fā)的需求， 是通過(guò)多維度技術(shù)方案評(píng)估， 制定高性?xún)r(jià)比的電氣系統(tǒng)解決方案。 實(shí)施跨系統(tǒng)、 多維度技術(shù)方案綜合評(píng)估，構(gòu)建完善的正向開(kāi)發(fā)流程體系， 合理提升電氣平臺(tái)功能可擴(kuò)展性， 打造自己的電子電氣系統(tǒng) “基因” 特征， 同時(shí)可以強(qiáng)有力地打造公司的零部件通用化戰(zhàn)略， 貫徹公司提倡的產(chǎn)品 “正向開(kāi)發(fā)” 思想， 提升開(kāi)發(fā)能力。

3 開(kāi)發(fā)需求及思路

針對(duì)某重型卡車(chē)的需求， 研究開(kāi)發(fā)新一代重卡總線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)發(fā)包括整車(chē)各節(jié)點(diǎn)功能分配設(shè)計(jì)、 確定總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、 開(kāi)發(fā)及評(píng)估整車(chē)電子電氣架構(gòu)模型；開(kāi)發(fā)整車(chē)網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范 （物理鏈路層規(guī)范、 網(wǎng)絡(luò)層規(guī)范、應(yīng)用層規(guī)范、 網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范）、 網(wǎng)關(guān)規(guī)范、 網(wǎng)絡(luò)診斷規(guī)范、各控制器網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范、 整車(chē)網(wǎng)絡(luò)仿真模型、 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)范、 網(wǎng)絡(luò)分布式功能測(cè)試規(guī)范、 BCU全功能測(cè)試規(guī)范、測(cè)試臺(tái)架方案制定、 搭建測(cè)試環(huán)境、 開(kāi)發(fā)測(cè)試程序及基于dSPACE系統(tǒng)的硬件在環(huán)測(cè)試。

在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的不同階段， 在臺(tái)架及樣車(chē)上進(jìn)行部件及系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證， 達(dá)到批量量產(chǎn)的目的， 最終形成可滿(mǎn)足今后不同配置車(chē)型的網(wǎng)絡(luò)需求， 可復(fù)用的總線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。 同時(shí)該平臺(tái)支持生產(chǎn)管理 （EOL、 調(diào)試診斷等） 和服務(wù)管理（遠(yuǎn)程管理和遠(yuǎn)程診斷）。 為了使新開(kāi)發(fā)的電子電氣架構(gòu)具備更好的拓展性及適用性， 在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)要滿(mǎn)足以下三要素： 方案的平臺(tái)化， 產(chǎn)品的系列化、 模塊化。

3.1 平臺(tái)化開(kāi)發(fā)思路

整車(chē)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是建立一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)， 來(lái)滿(mǎn)足不同的整車(chē)車(chē)型和定位。

電子電氣架構(gòu)產(chǎn)品覆蓋某一款商用車(chē)U系平臺(tái)所有車(chē)型， 包括牽引車(chē)、 載貨車(chē)、 工程車(chē)及系列衍生車(chē)型， 在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中充分考慮電子電器架構(gòu)的兼容性和可擴(kuò)展性，即通過(guò)設(shè)計(jì)架構(gòu)的魯棒性可以實(shí)現(xiàn)不同種類(lèi)車(chē)型在同一電器架構(gòu)下， 通過(guò)增刪節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同配置的功能要求。

3.2 系列化思路

整車(chē)電子電氣架構(gòu)系列化包括功能系列化和控制器系列化。 在電子電氣架構(gòu)的系列化過(guò)程中， 離不開(kāi)各個(gè)子系統(tǒng)的模塊化和對(duì)功能模塊化分析， 這是實(shí)現(xiàn)系列化的重要保證。

控制器的系列化， 主要是指同一控制系統(tǒng)在滿(mǎn)足不同等級(jí)的功能需求時(shí)所劃分的系列， 系列化的主要依據(jù)是該控制系統(tǒng)在功能需求方面的系列化。

3.3 系統(tǒng)模塊化

模塊化主要體現(xiàn)在控制器產(chǎn)品的模塊化、 功能模塊化以及接口定義的模塊化， 其中接口定義的模塊化包含了軟件接口定義模塊化和硬件接口定義模塊化。

功能模塊化是指在設(shè)計(jì)整車(chē)功能時(shí)， 功能相關(guān)或相近的， 集成到一個(gè)控制器中。 基礎(chǔ)功能和對(duì)基礎(chǔ)功能進(jìn)行拓展的高級(jí)功能， 可以集成到一個(gè)控制器中。

接口定義的模塊化是針對(duì)某一款商用車(chē)U系平臺(tái)系列車(chē)型， 根據(jù)功能需求適當(dāng)調(diào)整控制器的硬件接口和軟件接口， 但是接口定義基本保持一致。

控制器的模塊化則依據(jù)功能模塊最終確定， 在控制器模塊化后， 其軟件接口和硬件接口的模塊化即相應(yīng)完成。

4 電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)

電子電氣架構(gòu)的開(kāi)發(fā)分為3個(gè)階段： EE架構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段、 測(cè)試驗(yàn)證階段。 第一階段EE架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)， 功能定義為電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)， 這是整個(gè)EE架構(gòu)設(shè)計(jì)的需求； 一個(gè)不完整的功能定義， 會(huì)對(duì)EE架構(gòu)的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生巨大影響， 因此功能定義一般會(huì)隨著整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展和時(shí)間的推移會(huì)進(jìn)行補(bǔ)充， 但不會(huì)增加。 因此在后期的架構(gòu)設(shè)計(jì)階段， 必須考慮功能的可擴(kuò)展性。

4.1 第1階段：整車(chē)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

4.1.1 分析對(duì)標(biāo)階段

通過(guò)建立項(xiàng)目組， 確定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃、 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程及項(xiàng)目管理方式， 明確各個(gè)階段的輸出物及模板， 確定各交付物的品質(zhì)要求。

通過(guò)對(duì)競(jìng)標(biāo)車(chē)的分析對(duì)其電子電氣架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行解析， 通過(guò)測(cè)試得到競(jìng)標(biāo)車(chē)的功能分配方案、 電源分配及保護(hù)方式、 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?整個(gè)線束的實(shí)際布線方式、 各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電氣參數(shù)、 各節(jié)點(diǎn)喚醒休眠機(jī)制、 電平衡測(cè)試分析、 通信矩陣、 通信的機(jī)制、 網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制、 診斷機(jī)制等信息。 明確競(jìng)品狀態(tài)， 并圍繞競(jìng)標(biāo)車(chē)的狀態(tài)進(jìn)行技術(shù)對(duì)標(biāo)，以便指導(dǎo)后續(xù)的電子電氣架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

同時(shí)對(duì)供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)能力、 品質(zhì)保障能力和生產(chǎn)能力進(jìn)行全面評(píng)估， 以保證供應(yīng)商能夠順利按照產(chǎn)品要求完成工作。 向供應(yīng)商釋放項(xiàng)目開(kāi)發(fā)調(diào)查表， 應(yīng)包含如下詳細(xì)信息： 產(chǎn)品功能、 技術(shù)指標(biāo)、 接口定義、 硬件型號(hào)、 軟件架構(gòu)、 總線系統(tǒng)一致性開(kāi)發(fā)策略、 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境、 信號(hào)需求、診斷機(jī)制、 用戶(hù)開(kāi)發(fā)環(huán)境的開(kāi)放性、 開(kāi)發(fā)能力、 配套經(jīng)驗(yàn)、開(kāi)發(fā)周期等。

整車(chē)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)必須對(duì)客戶(hù)的開(kāi)發(fā)需求進(jìn)行精準(zhǔn)分析。 開(kāi)發(fā)需求分析包括： 功能需求分析、 沿用件分析、成本分析、 競(jìng)標(biāo)車(chē)電子電氣系統(tǒng)分析、 法規(guī)及其他特殊要求分析、 ECU/傳感器/執(zhí)行器布置需求分析等。

根據(jù)整車(chē)配置表整理出整車(chē)電器功能列表， 對(duì)功能進(jìn)行危害、 風(fēng)險(xiǎn)、 安全等級(jí)、 重要程度分級(jí)， 確定控制管理類(lèi)型， 結(jié)合競(jìng)標(biāo)車(chē)解析報(bào)告及開(kāi)發(fā)需求得出整車(chē)功能矩陣，再結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)對(duì)整車(chē)功能矩陣進(jìn)行細(xì)化， 并按照整車(chē)子系統(tǒng)對(duì)功能進(jìn)行分類(lèi)管理。

收集沿用件清單和以往項(xiàng)目收集的資源， 綜合所收集部件的狀態(tài)和電氣特性， 了解車(chē)型銷(xiāo)售的目標(biāo)市場(chǎng)及特殊的要求， 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整車(chē)架構(gòu)的分析并制定開(kāi)發(fā)需求分析報(bào)告， 根據(jù)分析報(bào)告對(duì)需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)， 需求包括： 功能需求、 配置需求、 市場(chǎng)需求等。

4.1.2 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段

4.1.2.1 概念設(shè)計(jì)

根據(jù)開(kāi)發(fā)需求， 參考競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型和以往車(chē)型的電子電氣系統(tǒng)， 結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手狀態(tài)、 未來(lái)電子電氣架構(gòu)的發(fā)展方向以及項(xiàng)目工程人員的經(jīng)驗(yàn)， 進(jìn)行危害及風(fēng)險(xiǎn)分析、 功能安全需求分析， 按照開(kāi)發(fā)需求分析結(jié)果制定2～3種可行的概念方案， 其中需包含： 功能設(shè)計(jì)、 網(wǎng)絡(luò)管理、 診斷方法策略。同時(shí)， 根據(jù)概念方案結(jié)合其經(jīng)驗(yàn)提出至少3種不同的架構(gòu)方案。 架構(gòu)方案需反映網(wǎng)段劃分、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類(lèi)型、 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕?lèi)型等內(nèi)容。 概念設(shè)計(jì)主要包括： 需求層的定義、 功能清單及特性庫(kù)開(kāi)發(fā)、 功能網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)、 硬件系統(tǒng)的架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)等， 確定初步架構(gòu)評(píng)估算法。

4.1.2.2 ECU功能分配

該階段應(yīng)該明確地將各種功能分配到不同的ECU中，并確定各控制器， 根據(jù)概念設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)的架構(gòu)方案， 細(xì)化各ECU的功能， 整理出各功能需求在各ECU間傳遞的信號(hào)。 同時(shí)結(jié)合概念設(shè)計(jì)中子系統(tǒng)的方案來(lái)定義各類(lèi)信號(hào)在不同ECU間傳遞的邊界條件， 信號(hào)傳遞的硬線連接方式和報(bào)文形式， 然后對(duì)關(guān)鍵的信號(hào)提出實(shí)時(shí)性、 安全性及抗干擾性的要求。

根據(jù)架構(gòu)概念方案， 功能分配方案以及整車(chē)信號(hào)列表完成以下工作： ECU功能列表 （文檔）、 整車(chē)信號(hào)列表、 信號(hào)傳遞關(guān)系表文件。 根據(jù)以下要求制定3種整車(chē)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的可擴(kuò)展性、 傳輸實(shí)時(shí)性要求、 網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)機(jī)制、 總線仲裁外的安全優(yōu)先機(jī)制、 相關(guān)法規(guī)要求、 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率、 成本要求、 網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)中的其他需求。

4.1.2.3 電源及線束方案

確定整車(chē)電源方案和線束布置方案， 電源方案包括：電源分配、 電源管理、 搭鐵點(diǎn)、 保護(hù)選擇以及電平衡設(shè)計(jì)等。 電源分配主要基于以下幾點(diǎn)考慮： 電源模式負(fù)載失效情況下的隔離、 負(fù)載曲線、 考慮不干凈的負(fù)載、 休眠狀態(tài)下功能最低、 線徑優(yōu)化以及線束布置EMC相關(guān)對(duì)線束布置的要求。

4.1.2.4 子系統(tǒng)功能規(guī)范設(shè)計(jì)

根據(jù)最終確定的整車(chē)電子電氣架構(gòu)方案和各節(jié)點(diǎn)功能，設(shè)計(jì)各子系統(tǒng)功能規(guī)范。 子系統(tǒng)功能規(guī)范主要包括各子系統(tǒng)邏輯框圖、 功能控制條件、 控制邏輯、 信號(hào)傳遞接口定義、 診斷要求等。 子系統(tǒng)功能規(guī)范應(yīng)該在系統(tǒng)層面對(duì)信號(hào)接口、 功能邏輯、 功能應(yīng)用、 API接口形式和診斷方式進(jìn)行規(guī)定， 確保各子系統(tǒng)對(duì)于BCM、 BBM、 VCU、 GW等柔性節(jié)點(diǎn)具有應(yīng)用層面可編輯修改的功能， 對(duì)其他節(jié)點(diǎn)具有標(biāo)定的能力， 同時(shí)可以指導(dǎo)各ECU的開(kāi)發(fā)以及后期的系統(tǒng)測(cè)試， 以保證電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)成果可以順利過(guò)渡到各零部件開(kāi)發(fā)。

4.1.2.5 整車(chē)電子電氣架構(gòu)評(píng)估

整車(chē)電子電氣架構(gòu)評(píng)估通過(guò)確定的評(píng)估算法， 對(duì)各種不同的電子電氣架構(gòu)模型進(jìn)行評(píng)估。 評(píng)估項(xiàng)目包括： 成本、品質(zhì)、 可靠性、 安全性、 擴(kuò)展性、 訪問(wèn)性、 開(kāi)發(fā)工作量等。通過(guò)計(jì)算得出不同架構(gòu)量化的對(duì)比指標(biāo)， 并根據(jù)對(duì)比指標(biāo)確定最終的電子電氣架構(gòu)。

4.2 第2階段：網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)包括： 整車(chē)網(wǎng)絡(luò)規(guī)范開(kāi)發(fā)、 系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)、 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范的開(kāi)發(fā)。 這一階段制定的規(guī)范能夠指導(dǎo)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和后期測(cè)試， 是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。

4.2.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)范開(kāi)發(fā)

4.2.1.1 網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范開(kāi)發(fā)

整車(chē)網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范包括： 各網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)物理層/數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范、 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層規(guī)范、 網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范、 網(wǎng)關(guān)規(guī)范。 在網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范開(kāi)發(fā)過(guò)程中， 應(yīng)建立早期失效模式控制方案，降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

1） 網(wǎng)絡(luò)物理層/數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范設(shè)計(jì)。 需參考相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)發(fā)需求， 并結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)， 制定物理層數(shù)據(jù)鏈路規(guī)范。 主要內(nèi)容包括： 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層特征、 要求及檢測(cè)方法、 總線運(yùn)行要求、 喚醒技術(shù)、 總線電氣參數(shù)、總線的位定義、 總線終端、 總線接線要求、 總線管腳的ESD保護(hù)。

2） 網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)管理主要內(nèi)容需包括：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和管理機(jī)制設(shè)計(jì)、 總線喚醒和睡眠的同步機(jī)制設(shè)計(jì)、 信息的優(yōu)先級(jí)、 Start延遲機(jī)制、 離線節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)通信錯(cuò)誤的檢測(cè)設(shè)計(jì)、 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制器的狀態(tài)管理。

3） 總線應(yīng)用層規(guī)范設(shè)計(jì)。 參考相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) （SAE J1939）， 并結(jié)合其經(jīng)驗(yàn)制定應(yīng)用層規(guī)范。 主要內(nèi)容包括：消息ID、 消息周期、 信號(hào)的更新率、 信號(hào)的精度、 消息延遲率、 信號(hào)初始值與失效默認(rèn)值、 PGN、 SPN的自定義管理。

4.2.1.2 網(wǎng)絡(luò)診斷協(xié)議開(kāi)發(fā)

網(wǎng)絡(luò)診斷規(guī)范的開(kāi)發(fā)包括物理層、 數(shù)據(jù)鏈路層、 網(wǎng)絡(luò)傳輸層以及應(yīng)用層規(guī)范的設(shè)計(jì)， 對(duì)診斷儀和各ECU節(jié)點(diǎn)之間的請(qǐng)求響應(yīng)服務(wù)、 通信邏輯、 定時(shí)與錯(cuò)誤處理機(jī)制進(jìn)行規(guī)定。 針對(duì)ECU開(kāi)發(fā)過(guò)程中的標(biāo)定工作， 配合動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)工程師完成標(biāo)定協(xié)議內(nèi)容和OBD故障檢測(cè)等內(nèi)容的制定；針對(duì)生產(chǎn)線裝配過(guò)程中的整車(chē)電氣系統(tǒng)配置應(yīng)用下載管理功能及檢測(cè)， 制定出可供參考的EOL配置、 標(biāo)定及檢測(cè)等流程性規(guī)范。

4.2.2 系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)

1） 建立整車(chē)通信數(shù)據(jù)庫(kù)。 使用專(zhuān)業(yè)工具進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)， 通過(guò)報(bào)文發(fā)生方法的屬性來(lái)描述通信過(guò)程， 對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載率分析、 延時(shí)分析、 時(shí)序分析、 一致性檢驗(yàn)等， 最后應(yīng)導(dǎo)出*.dbc文件， 實(shí)現(xiàn)和CANoe的無(wú)縫連接。

2） 建立整車(chē)診斷數(shù)據(jù)庫(kù)。 使用CANdelaStudio進(jìn)行診斷數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)， 輸出*.cdd文件。 利用DiVa軟件根據(jù)CANdela診斷數(shù)據(jù)庫(kù) （cdd文件） 自動(dòng)生成CANoe測(cè)試模塊。 當(dāng)執(zhí)行測(cè)試時(shí)， CANoe可以根據(jù)測(cè)試結(jié)果自動(dòng)生成清晰簡(jiǎn)明的報(bào)告。

3） 輸出各ECU通信數(shù)據(jù)庫(kù)。 在CANdb++環(huán)境下打開(kāi)整車(chē)通信數(shù)據(jù)庫(kù)文件， 與節(jié)點(diǎn)供應(yīng)商協(xié)商， 生成各ECU通信數(shù)據(jù)庫(kù)。 將各ECU數(shù)據(jù)庫(kù)文件轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的Excel格式的文件。

4） 整車(chē)網(wǎng)絡(luò)仿真。 使用CANoe建立整車(chē)網(wǎng)絡(luò)仿真。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)范建立仿真模型、 設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面、 開(kāi)發(fā)仿真程序。

4.2.3 測(cè)試規(guī)范開(kāi)發(fā)

在已經(jīng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范和診斷規(guī)范的基礎(chǔ)上， 制定相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范， 并根據(jù)零部件的功能規(guī)范開(kāi)發(fā)相應(yīng)的測(cè)試規(guī)范。 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范主要是明確網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的內(nèi)容， 測(cè)試規(guī)范里包含所有的測(cè)試項(xiàng)內(nèi)容以及對(duì)每一測(cè)試項(xiàng)測(cè)試所需要的測(cè)試環(huán)境需求、 測(cè)試步驟、 測(cè)試工具需求的描述。

網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范有兩類(lèi)： 第1類(lèi)是整車(chē)使用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范， 功能測(cè)試規(guī)范、 網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試規(guī)范。 第2類(lèi)是釋放給各節(jié)點(diǎn)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范， 分為網(wǎng)絡(luò)管理、 物理層和信號(hào)列表測(cè)試規(guī)范。

4.3 第3階段：測(cè)試驗(yàn)證

測(cè)試驗(yàn)證階段主要對(duì)供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品進(jìn)行單元和系統(tǒng)集成測(cè)試， 解決產(chǎn)品中存在的問(wèn)題， 確保產(chǎn)品按照要求正確設(shè)計(jì)， 滿(mǎn)足可靠性要求， 具備量產(chǎn)條件。

4.3.1 搭建測(cè)試試驗(yàn)平臺(tái)

測(cè)試平臺(tái)滿(mǎn)足單元測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試的要求。 根據(jù)相關(guān)測(cè)試規(guī)范及整車(chē)電子電氣功能需求， 編寫(xiě)測(cè)試臺(tái)架需求與測(cè)試臺(tái)架方案。 方案應(yīng)包括： 詳細(xì)的功能描述、 圖紙、 軟件硬件采購(gòu)清單、 預(yù)算、 實(shí)驗(yàn)室布置要求等。

試驗(yàn)臺(tái)架需要滿(mǎn)足以下測(cè)試的需求： 物理鏈路層、 網(wǎng)絡(luò)管理、 應(yīng)用層、 網(wǎng)關(guān)功能、 網(wǎng)絡(luò)分布式功能、 BCU全功能、 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能以及診斷功能。

4.3.2 測(cè)試實(shí)施

整車(chē)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的目的是對(duì)供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)集成和測(cè)試驗(yàn)證， 確保產(chǎn)品的正確設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)試制。 主要包括以下幾個(gè)階段： 第1階段為網(wǎng)絡(luò)管理臺(tái)架測(cè)試及物理層測(cè)試階段 （第1輪測(cè)試）； 第2階段為網(wǎng)絡(luò)分布式功能臺(tái)架和樣車(chē)測(cè)試階段 （第2輪測(cè)試）； 第3階段為OTS臺(tái)架及樣車(chē)測(cè)試 （第3輪測(cè)試）。

4.3.2.1 網(wǎng)絡(luò)管理臺(tái)架測(cè)試及物理層測(cè)試階段（第1輪測(cè)試）

在開(kāi)始全功能臺(tái)架測(cè)試前， 完成網(wǎng)絡(luò)管理臺(tái)架測(cè)試及物理層測(cè)試。 測(cè)試需結(jié)合產(chǎn)品的實(shí)際開(kāi)發(fā)進(jìn)度， 目的是確保整車(chē)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 因此， 網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試樣件可以不具有應(yīng)用功能， 但必須集成網(wǎng)絡(luò)管理功能， 發(fā)送應(yīng)用幀信息、 網(wǎng)絡(luò)的硬件應(yīng)與最終產(chǎn)品相同。 對(duì)于診斷功能的測(cè)試， 主要是對(duì)各ECU節(jié)點(diǎn)的物理尋址請(qǐng)求響應(yīng)服務(wù)、 應(yīng)用層定時(shí)參數(shù)、 網(wǎng)絡(luò)層流控制幀傳送參數(shù)進(jìn)行測(cè)試， 以及否定響應(yīng)情況下， 返回不同否定碼的產(chǎn)生條件測(cè)試。

4.3.2.2 功能臺(tái)架和樣車(chē)測(cè)試階段 （第2輪測(cè)試）

1） 功能臺(tái)架： 在開(kāi)始OTS臺(tái)架測(cè)試前所有測(cè)試問(wèn)題必須整改完成。 測(cè)試目的是結(jié)合實(shí)際開(kāi)發(fā)進(jìn)度和項(xiàng)目裝車(chē)要求， 分步驟對(duì)網(wǎng)絡(luò)分布式功能及BCU全功能進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，確保整車(chē)網(wǎng)絡(luò)分布式功能和BCU功能的正確實(shí)現(xiàn)。

2） 樣車(chē)功能測(cè)試： 根據(jù)前期對(duì)整車(chē)項(xiàng)目組提出的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試樣車(chē)的要求， 在整車(chē)做各系統(tǒng)驗(yàn)證時(shí)提供網(wǎng)絡(luò)測(cè)試用車(chē)， 在實(shí)車(chē)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能、 網(wǎng)絡(luò)分布式功能、 BCU全功能進(jìn)行動(dòng)、 靜態(tài)驗(yàn)證。

3） 樣車(chē)診斷測(cè)試及診斷儀測(cè)試： 該階段在之前診斷功能測(cè)試的基礎(chǔ)上， 采用CANoe對(duì)診斷請(qǐng)求響應(yīng)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 通過(guò)對(duì)診斷儀的操作， 進(jìn)一步測(cè)試應(yīng)用層診斷服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則以及應(yīng)用層的響應(yīng)時(shí)間參數(shù)。

4.3.2.3 OTS臺(tái)架及樣車(chē)測(cè)試 （第3輪測(cè)試）

這一階段的測(cè)試主要是在臺(tái)架和實(shí)車(chē)上對(duì)OTS樣件進(jìn)行測(cè)試， 確認(rèn)其網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的正確性， 為產(chǎn)品的最終認(rèn)可工作做準(zhǔn)備。

5 結(jié)語(yǔ)

架構(gòu)設(shè)計(jì)是一門(mén)分與合的藝術(shù)。 架構(gòu)工程師需要從多個(gè)角度， 建立汽車(chē)電氣系統(tǒng)的全局性設(shè)計(jì)規(guī)則， 使復(fù)雜的汽車(chē)電氣系統(tǒng)便于理解。

未來(lái)汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上是汽車(chē)電子電氣功能上的競(jìng)爭(zhēng)， 且模塊化、 系統(tǒng)平臺(tái)化已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)， 而電子電氣架構(gòu)的設(shè)計(jì)正是實(shí)現(xiàn)整車(chē)電子電氣系統(tǒng)平臺(tái)化、 模塊化的唯一途徑。 設(shè)計(jì)出一個(gè)最優(yōu)化的電子電氣架構(gòu)， 在某種意義上即實(shí)現(xiàn)了整車(chē)電子電氣系統(tǒng)的正向開(kāi)發(fā)， 而這也為聯(lián)合卡車(chē) “做高端產(chǎn)品” 的定位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。