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汽车电子电气工程化设计技术分析李明明

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李明明

[导读] 摘要：近年来，随着经济的高速发展和科技的不断进步，各个领域也逐渐发展起来。

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        摘要：近年来，随着经济的高速发展和科技的不断进步，各个领域也逐渐发展起来。而且自从改革开放以来，我国对“科技强国”高度重视，汽车行业在这一时期迅猛发展。电子电气化工程是在生产汽车时必然要应用到的一种技术手段，这种技术在自己的发展过程中不断的改进，也越来越完善。但是，大多数人还不是特别了解电子电气工程，而且电子电气工程在不断完善的过程中仍然存在着一些小瑕疵。本文将就这一工程化设计和技术分析做出相应的阐述。
        关键词：汽车；电子；电气工程；设计；技术分析
        相信如今汽车对于人们来说并不陌生，几乎家家户户都有。汽车在很大程度上提高了人们的出行速率，方便了人们的生活。而随着市场上汽车的种类越来越多，汽车的功能也越来越多，基本上能够满足人们的需求。当然，每个人都希望自己出行乘坐的汽车舒适性高，这也很能理解。除了这些，相信大家在汽车生产过程中应用到的科学技术还不是十分了解。在汽车电子电气工程化设计中，首先被开发出来的就是V模型。接下来，本文将对V模型做出详细的分析介绍。
        一、对V模型测验阶段的介绍
        首先，汽车V模型主要有三个方面，包括对零部件的测试、对子系统的测试，还有对整车需求的确认。在进行具体测试时，要具体分为几个步骤。其中第一件要做的事情是单元测试，所谓单元测试即为对汽车应用到的所有软件中可测的最小基本单元。将这些最小的基本单元进行相关测试，有问题的排除不予以使用。在完成第一步工作后，接下来要做的就是集成测试，而这种测试指的就是在第一步的基础上将零部件按照规则拼接起来，然后进行一个完整的集体测试。零部件的软硬件开发一般是由供应商完成的，因此可以将每个“电气零件”作为最小的“被测功能模块”，V模型中的“零部件测试”就相当于软件的“单元测试”，是整车厂在进行整车级电气功能开发中的最低级别的测试活动，而由多个零部件组成的“子系统测试”则属于“集成测试”。而且虽然每个部件能够进行正常的单独工作，但并不能保证连接起来也能正常工作。当把实现整车级电气功能所涉及的零件集成在一起时，不同功能之间很有可能会相互影响，这意味着一个整车级电气功能所涉及的“零部件测试”没有问题，但在集成测试时也会产生问题。
        二、零部件测试与子系统测试的区别
        2.1测试的关注点不同
        零部件测试以“零件”为中心，例如测试BCM的电气功能时，重点是以BCM为中心，给定初始条件和输入信号，测试其输出信号和执行动作是否满足“零部件设计”要求。此外，零件需要满足的电气性能、机械性能和化学性能测试都是零部件测试关注的重点，即通常所说的零件DV和PV试验。而“子系统测试”是以“整车级电气功能”为中心，“零件”只是实现“整车级电气功能”的物质基础和技术手段。例如测试“位置灯控制”这个整车级电气功能，重点是测试其是否满足子系统设计要求将位置灯控制“作为一个整体，测试它是否满足”整车电源模式的需求、关键时间参数需求（例如从位置灯开关操作有效，到位置灯点亮的延迟时间是否满足设计要求）。以上这3个需求都是对“位置灯控制”这个整车级电气功能的要求，但要满足这些要求，需要实现“位置灯控制”涉及的所有电气零件互相配合才能实现，因此在子系统测试之前对组成子系统的所有电气零件都进行测试是非常有必要的。整车厂一般是通过审核每个电气零件供应商的测试报告或者自己直接对电气零件进行测试的方式来保证这一点。

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所有电气零件尽可能在集成测试之前全部完成“零部件测试”，这样可以将集成测试所发现的问题定位在尽可能小的范围内，并且集成测试的过程将会大大地简化，集成测试人员可以将精力集中在电气零件之间的接口交互以及整车级电气功能的实现上，而不是陷入充满很多问题的电气零件中不能自拔。
        2.2测试环境的不同
        BCM供应商没有条件将BCM放在真实的整车环境中做功能测试，一般是采用仿真的测试方法给BCM提供信号输入，BCM的输出驱动也是采用同等功率的负载来模拟测试。整车厂所做的“子系统测试”一般分为“台架测试”和“实车测试”，它们都是使用真实的电气零件和线束搭建的测试环境进行测试。这里需要注意一点，在软件行业中集成测试一般分为递增式和非递增式（递增测试是逐渐组合测试单元，而不是一次性组合所有的测试单元）。但在汽车电气系统测试中，整车厂由于项目进度的时间限制，一般不会主动采用递增式的集成测试方式，即不会先搭建一个子系统进行测试，测试完再搭建一个子系统测试，因此“子系统测试”并不能理解为对某个子系统的测试，而是整车范围的测试）。尽可能地一次性搭建完测试台架进行集成测试。在实际项目中，由于搭建台架所需要的电气零件和线束的时间不能保证完全一致，实践中也经常会出现搭建完的部分电气零件后即开始测试的情况，这就导致了被动的递增式测试。因此，在进行不同的测试时一定要注意每种测试所需要的不同条件，一定要把它们放在各自的适宜环境之中在进行测试，以免发生意外，前功尽弃。
        三、子系统设计与整车需求确认的区别
        3.1对“子系统设计”的介绍
        第一点要说明的是“子系统设计”中的“子系统”，在这里它指的是“电气功能的子系统”。在进行汽车电子电器工程化构建的过程中，“子系统设计”有着承上启下的作用。在进行真正的工作时，所有属于整车级别的电器功能都需要先置于一定量的电器功能子系统中，这样才能把它们进一步传递给相关的功能负责人，来确定下一步的具体实施计划。例如，在设计汽车中位置灯的具体位置时，需要了解这一小小的设计都需要哪些零部件、一共需要几个位置灯、在真正装置位置灯时线路需要怎样连接，这些都是需要考虑的问题。
        3.2对“整车需求定义”的介绍
        “整车需求定义”阶段主要是从用车人、销售市场以及车所主要表现得优点来对整个汽车系统进行定义，他需要在制作汽车生产文案时对各种需求原因进行详细说明。主要包括：①买主能否通过开关来进行汽车内位置灯的打开和关闭；②位置灯在汽车进行上电和下电的时候是否都可以对它进行控制；③从司机开始有效的按下位置灯开关按钮即打开位置灯到位置灯亮起的总时间是否没有超过200毫秒；④汽车上安装的位置灯是否够用，每盏灯所处的位置是否十分合理。如果不合理，要如何进行改进等等。
        四、结束语
        现如今，电子电气工程已经应用于多种不同的领域，它在多种汽车方面的研究也起到了不可估量的作用。随着人们生活水平的提高，对物质生活的要求也在不断提高，已经从可以吃饱穿暖转变为了既可以吃饱又能吃好，即能穿的暖又能穿的漂亮。对于汽车也是一样，仅仅能跑的快已经不能在满足人们的要求了，还要能在人们出行的过程中遮风避雨。为了满足人们的这些需求，汽车电子电气工程化做出了不可磨灭的贡献。
        参考文献：
        [1]吴展金.汽车电子电气架构设计与优化[J].电子技术与软件工程，2017.
        [2]李晓丽.汽车电子电气零部件环境适应性和可靠性验证[J].时代汽车，2017.
        [3]安徽科技学院电气与电子工程学院简介[J].安徽科技学院学报，2016.