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随着汽车技术和行业的发展，EEA概念已基本清晰。但鉴于“架构”一词外延较广，致使各OEM电子电气架构工程师不像整车电气设计工程师、电气部件研发工程师和电气测试工程师等工作边界那么清晰。它更倾向于一种抽象化概念，是一种关系的体现。
汽车电子电气设备是汽车的重要组成部分之一，如图2-1所示。其性能的好坏直接影响汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、舒适性及排放。
图2-1 汽车电子电气设备示意图
结合汽车属性和汽车电气系统的功能及性能法规标准要求，汽车电子电气架构可以定义为：汽车电气部件之间的相互关系；包括汽车各电气硬件设计、软件开发测试和各功能/性能实现等所有电气部件和电气系统共同承载的逻辑功能之间的关系；未来研发设计、维护保养和监测电气系统所遵循的诸项原则。
在建筑行业，建造建筑之前，建筑师需要根据业主需求设计建筑设计图，因为设计图能够抽象描述建筑的特定方面，如几何关系和电气连接。若将这种做法转换至汽车行业，就是人们所说的电子电气架构。电子电气架构包括所有电子和电气部件、它们之间的连接结构（拓扑结构），以及它们之间的线束连接。在电子电气架构中，设计图用一个更加通用的概念“模型”来表示。建筑行业和汽车行业的架构对比如图2-2所示。
图2-2 建筑行业和汽车行业的架构对比
电子电气架构属于车辆电子电气系统的顶层设计，目标是在功能需求、法规和设计指标等特定约束条件下，综合对功能、性能、成本和装配等方面的具体分析，得到最优的电子电气系统技术方案。伴随着平台化、模块化开发理念在车辆开发中的应用，电子电气系统普遍基于平台化要求进行规划，即构建利于复用、裁剪、扩展的电子电气架构，用于支撑目标市场的不同车型。
电子电气架构开发指的是汽车完整的电子电气系统的设计开发过程。架构设计师通常对汽车各方面知识、技术都比较了解，综合性理解对于架构设计来说必不可少，它将直接影响对控制器功能的分配、数据网络的规划，以及电能的分配。
电子电气架构开发过程将开发步骤按照逻辑关系和时间先后连接在一起，并对每个设计步骤开始和结束的输入/输出判据进行描述。它的结果是一个可被执行的电子电气系统的架构，以及所采用的电子控制器和电子部件的设计说明书。电子电气架构开发过程对应整车V模型的需求分析和设计阶段，如图2-3所示。紧接着的实现阶段则根据任务分配或者由汽车制造商自己完成，或者由所选定的供应商来完成。系统集成、验证及有效性确认则由汽车制造商或者相应的第三方服务机构来完成。
图2-3 基于V模型的电子电气架构开发过程
在进行电子电气架构开发的需求管理和需求分析时，要区分功能需求和非功能需求。功能需求产生于汽车制造商的功能列表，而非功能需求产生于汽车制造商的决策矩阵和设计限制。
某处的最大允许散热就是一个非功能需求的限制条件。例如，汽车扩音器经常被安装在后备厢所处区域，这是由于驾驶员座位区的热量不能很好地散发出去。因此，在提出需求的同时，要给出所要开发的电子电气架构的评价标准。
电子电气架构的开发可以按照两种方式进行：其一是从下到上的开发方式，即以现有的电子电气架构为基础，仅对某些附加的功能和通信所涉及的新部件加以补充，并执行相应的建模步骤，适合对现有电子电气架构的下一代进行开发；其二是从上到下的方式，即从完整的功能和非功能需求描述出发，遵循所有的建模步骤进行建模。
电子电气架构主要包含4个层次：系统功能、功能/软件架构、网络架构、部件拓扑，如图2-4所示。
系统功能所列举的功能分为不同等级，有的功能下面可再划分出各种特性。汽车所提供的功能既要满足车主的要求，能让车主体会得到，又要符合非车主的要求。例如，车主可以体会的功能是在发出车窗开关指令的100ms内，车窗玻璃必须有动作；来自非车主的要求是单纯的技术要求或法规规定的要求。
图2-4 包含4个层次的电子电气架构图
按照信息传递可将组件的功能划分为不同的功能块（传感器、功能和执行器），在第一层次和第二层次之间有信息指引线，可以指出某种功能的实现取决于哪个功能块。在研发过程中，功能块应满足软件所需要的运行环境，包括接口技术。
功能/软件架构由3个部分组成，即功能模块、传感器模块和执行器模块，这些模块按照一定的逻辑连接在一起。功能模块能进行数据处理和数据输出，在功能模块中对数据的正确处理具有非常重要的作用，功能模块的特性可通过接口（也就是端口）、有效数据和与端口的数据匹配来描述，这同样适用于传感器模块和执行器模块。但功能模块只能通过输入端口或输出端口来接收信号或输出信号，3种模块的输入端口和输出端口是以一定的逻辑关系连接起来的。
在系统层面上3个模块可靠地结合在一起，决定着能处理何种信息，能接收什么样的输入信号，并在服务器中产生一个结果，然后输入一个信号，被执行器所接收，所以执行器的工作受传感器信号的影响。接下来要确定的是，什么样的数据可以在确定的模块之间进行交换，在此基础上可实现更高级别的信号簇交换功能。另外，通过信息的处理可以评估ECU内部或ECU在总线上匹配程度的高低。
网络架构是软件和硬件（传感器、ECU和执行器）之间的结合，可用信息指引线来描述功能/软件架构和网络架构之间的关系。软件和硬件之间在关系上不应发生冲突，和信息相关的全部信号都能在网络上正常运行。
在这个层次，要确定硬件部件的配置，即需要多少个ECU、传感器和执行器，它们之间如何连接，以及功能模块如何映射到ECU。在这种软件组件与硬件部件的映射中，必须保证所有的数据依赖都能映射到网络架构的通信资源上。要使硬件部件能工作，还必须给其提供电源的配电网络和线束。为了充分发挥硬件部件的功能，必须考虑到它的电功率，这在功率配置中有详细的说明。
另外，在硬件和线束中网络架构应是清晰的。硬件描述的是ECU的内部结构、复杂的传感器或执行器。各个功能软件组件被分配到硬件部件（传感器、ECU和执行器）。另外，因为存在部件之间的数据交换，所以应注意传输电功率问题。网络架构一般分为4个层面：通信架构、配电系统、部件架构和线束。
在这个层次，网络架构的硬件部件被分配到安装空间，网络、通信和电源的线路沿着指定的路径进行布线。
在部件的拓扑架构中将讨论部件所需安装空间和导线的布置。安装空间涉及空间大小、类型，以及部件安装处的温度范围、湿度。各个单独的安装空间通过节段连接在一起，每个节段的两端都有一个安装空间、分离点或者一个捆绑点。节段可通过节段长度及线束最大捆绑直径等参数来定义。节段的大小和长度可从底盘或车身的3D数字模型中获取。例如，在某汽车平面线束节段模型图中，整车外形旁边的框图中描述的是一个单独的安装空间，在平面图中它和其他的安装空间相互重叠，如图2-5所示。
在汽车研发阶段架构的评价是个核心要素，在研发的末期，不仅要验证电子电气架构的功能和技术上的正确性，还要实现最优化。在电子电气架构的部分方面具有不同的实施类型的指标，其中有的指标是可以选择的。常用的指标有系统费用、系统重量、线束的横截面积、ECU数量和通信载荷等。
图2-5 标有节段长和名称的汽车平面线束节段模型图
国内的OEM通常采用传统的基于文档的开发方法，因为在过去几十年分布式架构下形成的OEM、Tie r 1 的产业供应链是固化的。目前市面上各车型搭载的ECU大部分由国外头部Tie r 1 供应，特别是底盘、动力领域，ESP、Ibooster、ECM等零部件的核心技术都掌握在Bosch、Continental、APTIV等零部件巨头手里。
国内OEM的电子电气架构团队自己的积累太少，并不能在此领域提出足够支配供应商的需求。另外，这些供应商开发的零部件基本是平台化的，相同的零部件应用在多家主机厂的车型上，收发信号事先都被定义好，OEM只能根据零部件实际的功能情况去更改适配。架构输出规范的作用更多的是梳理目前整车已有的功能，而不是去正向开发、设计整车的新功能，如图2-6所示。
而在新一代电子电气架构中，实现SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构）是行业共识，OEM需要掌握主动权。在新的面向服务的架构中，主机厂要掌握车端和云端可以提供的服务，并将服务开放给第三方应用开发者，从而构建SOA的开发生态。因此，作为主机厂的电子电气架构团队，在新的SOA趋势下，其作用显得越来越重要，它要由被动适配转变为主动提出需求。
由于需要额外的电子硬件、软件应用程序、网络和其他架构组件来支持更多高级功能，导致车辆架构规模和复杂性迅速增加，使得许多制造商很难利用现有的传统劳动密集型程序进行设计和验证。此外，通过每种车辆抽象来保持车辆需求、功能和实现的可追溯性更是难上加难。面对汽车日益增加的复杂性，OEM必须改进现有的架构设计流程，充分利用MBSE（基于模型的系统工程）和数字主线的能力。
图2-6 传统的基于文档的开发方法
MBSE是对复杂系统进行分析设计和开发的有效方法。当系统越来越复杂的时候，各个部分之间的关系跟踪就显得尤为重要。如图2-7所示，模型可以引导工程师对工作内容进行梳理，进而提高分析设计的能力。这样一来，模型就会成为专业化积累和交流的基础。通过一些软件工具，可以把原来使用Word、Excel表达的文本内容，以模型化的方式呈现出来，减少歧义。
图2-7 模型可以引导工程师对工作内容进行梳理
在系统工程领域，MBSE可以帮助人们基于模型对系统、软件和硬件的分析设计进行推理式的分解，实现各个阶段的严谨转换和紧密跟踪，进而提高质量和效率。
通过模型，系统能够随时修改功能，甚至通过软件工具能够直接把模型转换成代码刷到控制器中，迭代会像手机系统升级一样简单。但如果采用基于文档的电子电气架构开发方法，通过文本描述告诉供应商应该如何去做，再进行DV、PV验证，迭代速度就会大大降低。
采用基于模型的电子电气解决方案，通过利用强大的数据连续性和先进的自动化功能，工程师可以使用现有的功能模型生成车辆架构和更详细的系统设计，并在上游流程数据的基础上不断构建，确保功能实现及实际元器件或系统的可追溯性。这些解决方案还同时提供了架构和系统设计的闭环验证和优化，以提高车辆在架构层级的性能，如图2-8所示。
图2-8 基于模型的开发方法
随着车辆自动化程度越来越高，MBSE流程与电子电气工程工具所提供的可追溯性会变得越来越重要，作为证明车辆平台合规性和安全性的重要手段，两者的结合将助力OEM获得更加优越的制造能力。