01

整車功能開發相關文件介紹

1.1 配置表

上面的表格，是一種車輛特性的表達方式，其實比較傳統，我們稱之為配置表（Feature list），簡單來說，就是具備什么樣的特征，也就是我有什么，拿整車配置表來說，就是告訴用戶或者內部開發人員，我有哪些東西，而且這些東西很多是我的特色，買我性價比高。傳統的Feature List通常有以下幾種表達類型：

1.參數類：

輪胎尺寸、軸距、電池容量、續駛里程；參數類配置說明整車、系統或零件的類型和參數；

2.零件類：

零件類配置說明整車裝有哪些零件，有些零件名稱本身就可以表示其具有的功能，如車頂行李架（功能為行李固定），電動助力轉向管柱（功能為車輛轉向）；有些零件可能會具有多種功能，一般采用零件功能+零件的方式去描述，如電動調節外后視鏡（還可能有電動折疊等）、電動調節駕駛員座椅（還可能有電動加熱等）、間歇時間可調前雨刮（還可能有雨量傳感器自動控制等）；

3.功能類：

碰撞斷高壓電、位置燈未關提醒。功能類配置說明整車具有哪些功能；

4.系統類：

上坡輔助系統、自動泊車系統、無鑰匙進入系統。與功能類配置類似，只是以系統2字結尾，配置表中的條目都是想表達“整車具有什么”這個核心思想。

對于10年前的汽車來說，當時電控部件的功能單一，從名字上來看就知道有哪些功能了。隨著智能汽車新技術應用，功能越來越多，或者多個零部件聯動一起形成新的功能如“駕駛模式”。在這種情況下，僅僅通過一個配置表來管理整車功能開發變得相形見絀，整車功能清單也就由此誕生。

1.2 功能清單

功能清單，稱作Function list。如何傳統的配置表（Feature list）變化到功能清單（Function list）

從上圖描述的配置表和功能清單發現：

1，功能類的配置可以直接被功能表采用（上面表述中3，功能類），而參數類、零件類和系統類的配置是功能實現的物理基礎和約束條件，上圖的功能表中，冒號后面是功能實現需要的物理實體零件或能達到的參數。

2，為了體現出功能是零件的作用，功能的名稱需要用能夠表達整車、系統或零件所發揮的作用來進行命名，例如xxx控制等，而不能以零件或系統直接進行命名。

為什么現在的車型，甚至項目開發過程中，主流的方式，依然還是以傳統的配置表（Feature list）來展示呢？

一來，在用戶領域，傳統車輛的用戶形成的慣性和粘性，依然會以配置對比來評價車輛。而不會想到功能層級。而且大多數人更傾向于看得見，摸的著的東西作為評價標準。而非體驗類的感覺。例如，一輛車動力性能，駕駛性能，并不是單純的看配置表就能對比的出來的。——俗稱堆料。

二來，在開發領域，車型配置表單（Feature list）的定義始終是各大車企，尤其是合資品牌車企產品戰略部門管理的核心職責。無論調研邏輯是否成立，只要有配置表單（Feature list），那就有數據，可量化，易達成……簡單的說，更加容易管控各個部門的目標，績效，交付物。

功能清單的結構

當前的整車功能清單會區分為主功能和子功能，對于主功能和子功能的區分。

主功能

場景來看，完成一個用戶的主場景動作，如用戶完成座椅調節，滿足自己的乘坐需求；

部件來看，基于一個較為完整的部件系統，如座椅這個完整的系統；

子功能

場景來看：完成用戶的一個細分場景需求，如座椅的前后調節；

部件來看，至少基于一個主要零部件及上下游的關聯零部件，如座椅的前后調節電機、開關、顯示屏等。

Use case

一個子功能的實現，有輸入、判斷、輸出等幾個步驟，輸入可以是軟開關、硬開關等，執行中會有防玩，功能失效等情況，這些都是形成use cases的主要考量項，如上述座椅的調節，前后調節，可以用軟開關、可以用硬開關，可以語音，執行過程中，用戶打斷調節、調節電機堵轉等，這些都會形成一個子功能下的不同use case。

子功能的最小單位必須是必須是一個完整的給用戶服務的場景，一個單獨的執行動作，或者一個交互顯示內容，只是一個子功能下的case內容，不能設定為一個子功能。

通過主功能、子功能、UC的三層分級后，需要達到主功能清單基本保不變，子功能清單也基本保持不變，UC可以按照項目的新需求便捷調整。既主功能清單基本可以覆蓋所有車型而不做改變，子功能可以覆蓋同平臺車型不做改變，UC可以覆蓋一款車型及其衍生車型不做改變。

隨著整車功能數量的增多，SOA（面向服務的軟件架構）興起，從功能需求可以直接連接到產品原子化服務能力，更多場景模式的出現，功能清單的結構也會逐漸重構。

功能清單和整車其他清單的關系

銷售配置表，工程配置表，功能清單，BOM清單，功能增長表等，這些名稱都是整車開發中常用的一些清單

通過上面這幾個清單，基本上就能把整車開發串起來了，這些清單，本質上都是管理工具。

功能設計

功能設計一般分為2個階段，

第一階段：從無到有，此階段是在開發當前整車產品不具備的功能，此階段基本不符合當前國內整車開發情景，因此很快進入第二階段

第二階段：優化設計，在這個階段，核心是競品對標，針對競品功能對標，有以下幾個個關鍵點：

1、說明書，獲得對標車輛的說明書，并對要對標對功能的使用說明和注意事項等詳細的閱讀；

2、對標場景設計，詳細設計對標場景，設計詳細的體驗Case,基本上可以尋找功能體驗細節。

3、對標車輛選擇，當前建議，新勢力的如特斯拉、蔚來，傳統豪華品牌如奔馳、寶馬，以及大眾等車。你會發現針對這些場景，不同品牌的會有很多不錯的考慮。如奔馳是通過踩兩腳制動激活Auto Hold，特斯拉是大力出奇跡。另外奔馳可以通過再次踩制動釋放Auto Hold，看似反人類的設計卻在下坡堵車的場景下給你最安心的操作。如果不知道這個設計，沒關系，特斯拉非常人性的在坡道上會提醒你“可以通過踩制動釋放Auto Hold。“

4、人員選擇，新手、老手、男士、女士、不同年齡段等，每個人的經歷和關注度都不一樣，發現的點基本也不一樣。

1.3 功能設計文檔

在功能定義文檔中，一定要把以下幾個事情定義清楚。

1、功能的簡明描述2、功能設計的法規需求3、功能已有的專利檢索4、功能的大致交互框圖，輸入、輸出和中間的決策定義。5、功能的具體Use case（重點）設計

一個完整的UC，應當包含該：

• UC的目標：該UC要實現的目標，如激活Auto Hold

• UC的前置條件：如整車的電源模式，整車的配置，相關系統的無故障等

• UC的觸發條件：如車速為零，或者制動踏板在多少時間內踩動兩次，等等

• UC的主流程：也就是用戶的操作及車輛的期望響應，如把大象關進冰箱分幾步，第一步打開冰箱門，第二步把大象趕緊去，第三步關上冰箱門。

• UC的支線流程：達到同樣的目標，其他的操作步驟

• UC的異常流程：設計一定的保護措施保證功能的有效性。

6、功能屬性目標，如Auto Hold這塊的加載響應時間，釋放響應時間，可在多少角度的坡道上進行駐車等等7、其他信息安全、功能安全的設計要求。

02

整車功能開發流程

功能開發的起點-整車功能清單。功能開發的核心-功能設計，功能開發的下游-系統設計、ECU設計、軟件開發以及整個功能開發過程的管理-功能增長表。

功能負責人（FO ,function Owner） 根據整車功能清單，用SSTS描述抽象的邏輯關系，再由CTS說明實現方案，最后由零部件供應商具體落地實現。它們之間的關系如下示意：

VTS（vehicle technical specification），即整車技術規范，主要描述車輛與使用者的交互關系以及性能目標。

SSTS（sub system technical specification），即子系統技術規范，描述應用場景分析、信號交互和功能控制邏輯等。

CTS（component technical specification），即零部件技術規范，描述零部件供應商所需提供的控制器設計原理，包含控制芯片要求、電氣原理圖、控制功能邏輯、通訊診斷和休眠喚醒等內容。

其中，SSTS主要以子系統為中心，由多個控制器共同實現，而CTS主要以控制器為中心。CTS通常由零部件供應商提供或確認，其內容必須滿足各SSTS中的需求內容。

所謂功能開發主要圍繞著SSTS的內容進行，即應用場景分析，功能控制邏輯和通訊等內容，下面就以純電動車動力總成系統的充電功能為例展開詳細介紹。

充電功能除了大家所熟知的交流充電（慢充）、直流充電（快充），交流放電（V2L），還包括預約充電，交流/直流樁供電以及V2V等功能。這里就借助交流充電來解釋功能開發。

a. 功能應用場景分析

用戶的感知通常是插上交流槍，然后就開始充電了，在車的大屏或者手機端就可以看到當前的電量，充電剩余時間，充電電流和充電電壓等信息。

假如正在充電中，用戶可能不想充了，那么可以在手機APP端或車的大屏點擊相應的按鈕來停止充電，甚至可能可以長按充電口蓋或充電樁APP端的按鈕來停止。以上這些用戶所能看到的信息和進行的操作，就屬于功能開發的范疇，在SSTS中定義了用戶可以看到哪些交流充電信息，允許用戶能夠進行哪些操作來影響交流充電功能，這就是功能開發的應用場景分析主要內容之一。

另外，應用場景分析還需要綜合起來考慮用戶行為，使得用戶操作之后產生的現象符合預期，即各種行為交疊的時候，其交互邏輯不會產生沖突。比如正在交流充電過程中，用戶通過手機APP端停止充電，但是又通過車的大屏再次啟動充電，那么相應的現場應該是先停止充電，而后又進入充電。

除此之外，應用場景分析還需要結合一些典型的功能場景（比如交流充電，有使用公用充電樁充電，也有使用自己的專屬的充電樁充電）來全面考慮，總之，從充電樁，手機APP端，車的大屏端以及充電口蓋等因素綜合分析之后，對產品功能有了全面的理解和清晰的定義，再來制定相應的功能控制策略。

b. 功能控制邏輯

要制定好功能的控制策略或邏輯，必須要掌握一些基礎知識，比如針對交流充電功能：

需要了解交流充電的基本過程，比如先通過CC電阻值識別充電槍的連接狀態，再通過CP了解交流充電的進行狀態等，具體可參考GB-18487。

需要了解整車電子電器架構，交流充電會涉及到哪幾個控制器，比如動力總成系統的BMS，VCU和OBC等，其他總成系統的HMI和TBOX等；另外也需要知道各控制器分別承擔哪些工作；比如OBC需要識別充電槍的連接狀態，需要控制繼電器以決定是否進行交流充電；

BMS需要控制主正主負繼電器上高壓，也需要根據電池狀態請求是否充電等。

需要了解整車網絡拓撲，以決定信號交互怎樣定義。

需要了解各個控制器的故障等級所對應的產品工作狀態，比如BMS的1級別故障意味著BMS將斷高壓，停止工作。

在上述的基礎上，接下來就是制定功能的控制邏輯，即定義各個控制器的信息交互時序和邏輯，比如針對典型的交流充電功能，其控制時序如下圖示意：

既需要考慮正常情況下的功能控制（進入，保持和退出），也需要考慮故障情況下的功能控制（退出和后處理措施）。同時也需要定義HMI相關的內容，比如交流充電過程中，手機APP端和車的大屏顯示什么內容，充電口的指示燈是否根據電量顯示不同的顏色，以更好地體現充電的實時狀態，以及是否需要有一些語音提示。除此之外，定義好用來進行該功能的信號交互的通訊矩陣，以此形成較完善的功能開發規范，即SSTS。

03

功能分配

功能分配功能分配是架構設計的中間步驟，功能分配設計須具備一定的前提條件才能進行。E/E架構設計始于功能需求。

功能的邏輯架構是以功能規范為基礎設計的功能模型，功能分配是將不同的功能模型映射到控制模塊的過程。功能分配是架構設計中的一個關鍵步驟，通過功能分配，導出最終的架構設計方案，形成網絡拓撲，輸出最終的系統方案。

如圖功能分配設計過程圖（其中虛框內為功能分配過程）。功能分配的前提條件是各功能的功能規范以及邏輯模型等。

功能分配主要考慮因素

功能分配主要考慮的因素，但分配后的結果對整車而言如何進行評價是關鍵。好的E/E架構設計即能節約成本又能具有良好的擴展性以滿足現在用戶的個性化需求。對功能分配的評價主要是4個大的方向：

（1）成本：包括ECU的成本、網絡通訊的成本、線束布置帶來的成本；

（2）性能：包括網絡的負載及響應時間、功能端到端的時延、CPU的響應速度；

（3）可擴展性：包括CPU的計算能力、網絡的帶寬余量、車型從低配到高配的功能可覆蓋性；

（4）功能安全：包括滿足ISO 26262的安全等級要求。

通過工具來進行各方案的功能分配方案及評價，也要結合不同級別的車型以及產量的大小，達到成本與性能的最優化。

功能分配通常有System Weaver,PREEvison等架構開發工具來實現。通過將來功能模型，到不同映射提現不同的功能分配結果，并對不同的方案進行時序分析、負載分析、成本分析、可擴展性和功能安全分析，以確保設計之初的方案合理性。

04

功能開發相關角色定義

來源：CSDN@Johnny 周

原文鏈接：

https://blog.csdn.net/weixin_43586667/article/details/140083374

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