一文讲述汽车电子电气EEA架构

01、什么是EEA？

电子电气架构（EEA，Electrical Electronic Architecture），是首先由德尔福提出的，集合汽车的电子电气系统原理设计、电源分配、功能分配、网络设计等为一体的整车电子电气解决方案的概念通过EEA的设计，可将动力总成、驱动信息、娱乐信息等车身信息转化为实际的电源分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断、容错、能量管理等的电子电气解决方案。

汽车电子电气架构是整车电子系统的顶层设计框架，通过统筹规划传感器、执行器、电子控制单元（ECU）、车载网络拓扑及线束系统等硬件资源，并整合底层操作系统与软件功能模块，实现车辆功能逻辑的精准执行与分布式系统的协同控制。该架构设计需遵循模块化开发理念，在满足用户功能需求与法规标准的基础上，重点优化数据传输效率、能源管理效能及线束拓扑复杂度，同时兼顾装配工艺性、系统可维护性及全生命周期成本效益。前瞻性EEA还需预留软硬件扩展接口，以适配未来智能化、网联化的技术迭代需求，确保架构平台具备可扩展性与前瞻性技术兼容能力。

02、为什么要做EEA？

车辆上电子电气系统已经由简单的点火、灯光、雨刮、喇叭、车速指示、燃油指示、各类指示灯以及收音机，演变为由超过60个控制器通过CAN总线以及其它总线，如车载以太网、FlexRay、MOST和LIN等相互通信从而满足车辆安全性、舒适性、动力性需求的功能集合。

电动化智能化浪潮来袭，汽车分布式电子电气架构不堪重负已不能适应汽车智能化的进一步进化。智能驾驶、智能座舱是消费者能感知到的体验，背后需要强大的传感器、芯片，更需要先进的电子电气架构的支持，电子电气架构决定了智能化功能发挥的上限。如果没有先进的电子电气架构做支撑，再多表面智能功能的搭载也无法支持车辆的持续更新和持续领先，更无法带来车辆成本降低和生产研发的高效。最初，燃油车电子元器件数量有限，电子电气架构并不复杂， OEM 根据不同 Tier1 的技术和价格优势分别采购 ECM，只需要进行集成、测试和验证，并不需要掌握技术细节和代码。很长一段时间内， OEM 的工作只是根据市场需求不断增加 ECM 和调整线束布臵，整车 EEA都是由 Tier1 配合 OEM 进行开发，强势的 OEM 可以向 Tier1 提出功能导向的要求,其他 OEM在 ECU 设计制造上不具备话语权。虽然 ECU 的数量和汽车配件的复杂程度只增不减，电动化引入三电系统更是加剧了这种态势，但整个行业的惯性始终在强化。一方面， Tier1 缺乏进行自我革命的动力，更高性能的总线技术和 ECU 是主要战场， 另一方面， OEM 考虑到对整车电子电气架构进行重塑式改造的庞大投入也会有所犹豫。

建立一个系统的E/E平台，能够满足未来各种车型的开发，而又不大量增加开发成本

• 模块化设计方法:重复利用HW/SW模块、接口，测试和工具等资源

• 降低平台车型的开发时间和成本

• 建立多车型共用的EE平台数据(规模化 、兼容性 、可扩展性 、可靠性)

• 平台生命周期(5年)

• 满足市场销售目标

• 成本与重量优化

03、整车电子电气架构发展趋势

随着汽车从单一的交通工具向智能移动终端的跃迁，电子电气架构（EEA）的使命已发生根本性转变。未来的EEA需要打破传统机械时代的“孤岛式”结构，转向以互联中枢为核心、软硬解耦为特征的新型架构。这种架构的进化方向可概括为以下三阶跃升：

• 第一阶段（单机模式）
  早期燃油车的分布式ECU架构如同功能机时代：每个ECU独立控制特定功能（如发动机、车灯），功能封闭且无法协同，如同单机游戏机仅能运行预设程序。

• 第二阶段（局域网协作）
  引入域控制器（如座舱域、动力域）后，部分功能可通过域内ECU联动（如自动泊车需融合摄像头与雷达数据），类似蓝牙联机游戏，但跨域协同仍受限于通信带宽与算力瓶颈。

• 第三阶段（云端融合）
  中央计算单元（如NVIDIA DRIVE Thor）整合全车算力，配合5G/V2X实现车云一体。硬件预埋支持OTA无限升级，如同手机游戏依托云端服务器动态加载内容，车辆可实时调用路端感知数据、远程AI模型，甚至与其他车辆共享算力。

04、电子电气架构开发流程

1.需求目标定义

根据法规要求，结合新车型的市场定位，对比车型的各数据以及客户的特殊需求，经过分析评估，制定新车型的需求，定义各子系统的需求（包含电子电气系统），同时制定验证整车需求是否被实现的测试规范与方法。

2.系统架构设计

根据电子电气系统的需求，制定系统级电子电气架构的解决方案，定义电子电气架构中的物理架构和逻辑架构的需求，同时制定验证系统架构设计目标是否被实现的测试规范与方法。

例：近光灯控制

功能描述：当初始条件满足时，打开近光灯开关处BCM渐光灯点亮 CAN 请求给 IPDM,IPDM 驱动续电器点亮近光灯,仪表同时点亮位置灯和牌照灯工作指示灯。

满足以下所有条件:

初始条件1.系统电源置于 OFF、ACC、ON档，蓄电池电压大于 11.5V(可标定)2.位置灯开关处于接通状态。

触发条件：接通近光灯开关

执行结果：近光灯点亮，同时仪表位置灯和牌照灯工作指示灯点亮。

3.电子电气部品设计

根据物理架构和逻辑架构的需求，制定各个电子电气部品的解决方案，定义电子电气部品硬件、软件、机械的需求，同时制定验证电子电气部品设计目标是否被实现的测试规范与方法。

4.部品设计：部品供应商实现

5.部品测试：根据相应的部品测试方法，验证电子电子部品的设计目标是否被实现

6.系统测试

根据相应的系统测试方法，验证系统级的设计目标是否被实现

7.整车测试

根据相应的整车方法，整车需求目标是否被实现

内容：

通讯测试

网络管理测试

诊断测试

功能测试

8.通讯规范

CAN总线需求规范:

• 物理层需求

• 数据两路层需求

• 应用层需求

• 自诊断需求

LIN总线需求规范

• 物理层需求

• 数据两路层需求

• 应用层需求

• 网络管理需求

• 网络诊断需求

9.网络管理

常供电ECU存在静态电流损耗

• 需要ECU进入低功耗

• 网络睡眠是ECU低功耗或关闭的必要条件

• 不同的ECU对于睡眠有不同的需求

直接网络管理

• 使用特定的网络管理报文直接监控节点与网络的状态

• 保证网络的同步睡眠

• 网络管理报文会影响应用报文的发送

间接网络管理

• 通过监控应用报文监控间接监控节点与网络的状态

• 网络中的每个节点必须周期性发送报文

10.诊断设计

基于UDS服务，设计车辆的DID，IOID，Routine ID，DTC，实现故障管理，DID写入，Boot loader，车辆售后支持等功能。

11.线束原理设计

来源：新能源汽车电控开发与测试