Mètode de disseny de cavalls de circuit automobilístic

El disseny dels arnesos del circuit automobilístic ha de considerar de forma exhaustiva la seguretat, fiabilitat, Compatibilitat i manteniment electromagnètic. A continuació es mostren els mètodes i els principis de disseny bàsics:
1. Principis i especificacions de disseny
‌Safety Primer‌
Arnesos d’alta tensió (com ara nous vehicles energètics) Necessiteu adoptar un disseny de doble pista per evitar el cos com a punt de terra, i seguiu estrictament els requisits de la resistència i el nivell de protecció d’alta tensió.
Els arnesos han d’evitar les zones de deformació de col·lisió (com ara bigues anti-col·lisió i portes interiors) Per evitar danys i fuites d’aïllament.
Els cables han de ser perfectament agrupats, fixat i subjectat, i protegit en passar per forats, i el desplaçament durant la frenada d’emergència s’ha de reservar.

‌ Disseny modular i segmentat‌
Dividiu els mòduls d’arnès (com ara arnès del motor, arnès de l'instrument, arnès de la porta, etc.) Segons les zones funcionals per reduir la longitud de l’arnès principal, reduir costos i facilitar el desmuntatge i el muntatge.
Els connectors segmentats s’han d’organitzar en un lloc ocult i fàcil de mantenir per evitar el risc de cops.

Compatibilitat electromagnètica (EMC)‌
Els arnesos d’alta tensió s’han d’encaminar sota el xassís el màxim possible per reduir la interferència electromagnètica. Per a línies de senyal sensibles (com pot autobús), S'utilitza un parell retorçat o un disseny de filferro blindat per millorar la capacitat anti-interferència.

Explicació detallada del reconeixement i anàlisi del diagrama de circuits automobilístics

2. Mètode d’ordenació
‌ Fixació i requisits d'espai‌‌
L’espai entre els punts de fixació adjacents dels arnesos d’alta tensió es determina segons l’àrea de secció transversal:
Quan l’àrea de secció és més gran que 16 mm², L'espai és ≤300 mm;
Quan l’àrea de secció és ≤16 mm², L'espai és ≤200 mm‌.
La bretxa entre l’arnès i les parts estacionàries és de ≥10 mm, Evitar el contacte amb les vores afilades, temperatures altes, i parts mòbils. Si cal, Afegiu -hi un blindatge de calor o un tub ondulat per a la protecció‌.

‌ Optimització de la ruta de wiring‌
Els arnesos d’alta tensió han d’evitar el creuament o el bobinat, i els cables positius i negatius s’han d’encaminar al mateix camí. Els arnesos associats (com ara els cables trifàsics del motor) S'hauria d'organitzar simètricament‌.
Quan la cabina i els arnesos de la cabina frontal estan connectats, s’han de passar per la xapa del cos i segellar -les per evitar que les fuites d’aigua i pols.

‌ Especificacions de disseny-dimensions ‌ ‌
Combina l'estructura de la xapa del cos per planificar la direcció de l'arnès del cablejat per assegurar la comoditat del muntatge i el manteniment. El connector està disposat en una posició fàcil d’operar per evitar la dificultat de connectar i desconnectar amb una mà‌8.

III. ‌ Disseny especial de cablejat d’alta tensió ‌
‌ Sistema i selecció de connectors dedicat
El circuit d’alta tensió adopta estrictament un disseny de doble pista. El connector ha de tenir un entrellaç en bucle, Nivell alt de protecció (com ara IP67) i la funció de blindatge, i es prefereixen proveïdors madurs‌.

Els arnesos de cablejat d’alta tensió, com ara sistemes d’accionament i estacions de càrrega.

‌ Mesures protectores‌
L’arnès del cablejat del compartiment del motor ha de ser resistent a la temperatura i la vibració altes, i s’han de definir punts fixos 200 mm, amb una distància de ≥100 mm de la font de calor‌.

Utilitzeu cobertes de protecció de plàstic quan passeu el cablejat de la porta a través de forats, i organitzeu -los al costat sec de la porta per reduir el risc de fuites d’aigua‌.

IV. ‌Verificació i optimització‌
‌Scheme Review‌
L’etapa de disseny necessita passar ressenyes multi-departamentals (dissenyar, elaborar, qualitat, fabricació) per assegurar la viabilitat del règim‌.

‌ Producció i provestrials‌
Verifiqueu els dibuixos bidimensionals mitjançant esquemes i esquemes tridimensionals, i realitzar funcional, proves de durabilitat i adaptabilitat ambiental després de la producció de prova‌.
Els mètodes de disseny anteriors han d’optimitzar -se de forma exhaustiva en combinació amb la càrrega elèctrica del vehicle, Condicions de funcionament (com ara el sistema de treball continu/curt/aleatori) i factors ambientals (temperatura, vibració).

Investigació i aplicació del mètode de disseny del circuit de cablejat automobilístic

Com a proporció important del cost del cablejat, El circuit de cablejat de l’automòbil té un impacte significatiu en l’optimització del cost de l’arnès del cablejat. També està directament relacionat amb la seguretat i la fiabilitat dels aparells elèctrics del vehicle. Basat en la pràctica laboral, Aquest article resumeix moltes consideracions per al disseny de bucles tant dels aspectes del cost com del rendiment, i proposa estratègies de control específiques i enfocaments d’implementació, Proporcionar suport tècnic per a un disseny eficient i precís del bucle de cables. Té una gran importància guia per als dissenyadors d’arnès de cablejat.

1 Presentació
Els productes de cablejos serveixen com a portador de connexió per a les funcions elèctriques d'automòbils i realitzen la connexió del circuit entre diversos components elèctrics. El punt de partida i el punt final de cada connexió del circuit constitueixen el bucle dins del producte de cablejat. Es pot dir que el circuit de cablejat és el nucli del producte de cablejat. La qualitat del disseny del circuit del producte de cablejat determina directament la seguretat i la fiabilitat del cablejat del vehicle. A mesura que augmenta el grau d’electrificació dels vehicles, Les dades dels components elèctrics augmenten, la interacció del senyal entre els electrodomèstics elèctrics es fa cada vegada més íntima, I el nombre de bucles de cablejat de cablejat automobilístic també augmenta bruscament. Les dades del circuit de cablejat dels models generals de vehicles han arribat gairebé 1,000 (Xifra 1).
Com optimitzar i coordinar un nombre tan gran de circuits és un problema difícil amb què s’enfronta l’automoció del disseny del cablejat.
La informació tècnica existent sobre el disseny de cables de l’automoció proporciona principalment orientació de disseny per al disseny de l’arnès de filferro en la selecció de materials de cablejos i enllaços de fabricació i processament, però no té anàlisi sistemàtica dels conceptes de planificació i disseny dels circuits de cablejat. Aquest article explica els punts clau rellevants del disseny del bucle de cable: Cost i rendiment, i proporciona camins de control específics. Té un cert paper guiat en el disseny dels circuits de cablejat.

2 Mètode de disseny de bucles basat en costos
El bucle del cablejat es compta 90% del cost del material de cablejat, inclosos cables i connectors. Per controlar el cost del disseny de cables, Hem de començar per l’optimització del disseny del bucle de cables.
Pel que fa a l’ús de cables, Com aconseguir la funció de connexió de bucle amb la longitud mínima del filferro és el primer problema que es pot considerar en el disseny de bucles. Es tracta de dos aspectes dels elements de disseny: La ubicació de la col·locació dels components elèctrics i la selecció de camins de disseny de cablejat. Aquests dos factors són independents, però estan interrelacionats i tenen un impacte significatiu en l’ús de la longitud del filferro.
Primer, Cal determinar el mètode de connexió del circuit basat en el principi de components, i després determinar la posició preliminar de la disposició de cada component a l’entorn del vehicle. La selecció de la ruta de disseny de cablejat es basa en la posició de disseny dels components, Utilitzant la longitud del cablejat més curta per cobrir la major part de la zona de disseny de components. Aquest és també el prototip de la topologia elèctrica del vehicle.

Després de completar la construcció de topologia del vehicle, ha de ser dissenyat i verificat. Calculant l’ús específic de filferro, Podem determinar si la posició de disseny dels components i la ruta de disseny de cablejat són raonables (Actualment hi ha un gran nombre de programari al mercat que pot adonar -se d’aquesta funció). El mètode específic és comparar ajustant les parts una per una. Com es mostra a la figura 2 i xifra 3, Els dissenys de diferents posicions de disseny BCM es comparen per comprovar la longitud i la quantitat de cables utilitzats al vehicle, i després determinar quina posició de la disposició BCM és millor.
En aquest procés, Sovint es produeix influència mútua: L’ajust de la disposició del component A afectarà la selecció de la ubicació del component B. Per aquesta raó, Després de determinar l'impacte de cada component i el camí de cablejat sobre la longitud del filferro un per un, El que tingui un impacte més. Sobre aquesta base, La topologia es reconstrueix i es comparen i es tornen a analitzar altres solucions secundàries. Això aconsegueix una plataforma de disseny de topologia amb la longitud de filferro més petita.
Una topologia perfecta pot assegurar la quantitat mínima d’ús de filferro. Al mateix temps, Pel que fa a l’ús de cables, El concepte de disseny tradicional té requisits clars per a la selecció de cables. Per tal d’evitar la confusió en el connector del terminal, Sovint s’utilitzen més colors per distingir -los. No obstant això, A mesura que el nivell de fabricació i els mètodes d’inspecció continuen millorant, Els colors dels cables dels cables es poden dissenyar i ajustar adequadament per adonar -se de la funció de bucle amb el nombre mínim de tipus de filferro, que també és un mètode per reduir el cost del disseny del bucle des d’una perspectiva de disseny.
Per a connectors, La manera de minimitzar l’ús de connectors i reduir els bucles de transferència és el que s’ha de centrar en el disseny de bucles. Aquí, L’enginyer de disseny de cablejat ha de transformar -se en un enginyer de disseny del sistema, i el treball de disseny de la reducció de l’ús de connectors i bucles de transferència s’ha de traslladar al disseny i la planificació dels components elèctrics. Hi ha dos aspectes principals a tenir en compte:
D'una banda, Els circuits funcionals dels components elèctrics es poden distingir segons les configuracions del model de vehicle. Per exemple, per als controladors airbags, Els circuits funcionals bàsics es poden dissenyar al mateix connector, mentre que les funcions avançades o esteses es puguin organitzar en un altre connector. D’aquesta manera, Només es pot utilitzar un connector en models de gamma baixa, i la funció del circuit elèctric també es pot realitzar.
D'altra banda, També es pot planificar segons l’àrea de connexió del circuit, com ara el controlador airbag. Alguns dissenyadors plantejaran dissenyar les funcions del xassís al mateix connector i les funcions del tauler d’instruments en un altre connector. Aquest tipus de planificació pot reduir la transferència mútua de circuits a diverses regions. Aquest disseny funcional de bucle funcional basat en àrea és especialment eficaç per a components elèctrics amb un gran nombre de pins connectats (com ara els controladors BCM).

3 - Mètode de disseny de circuits basat en el rendiment del cablejat
El bucle de cablejat és el nucli de la connexió del circuit. La seguretat i la fiabilitat de les seves connexions de circuits són requisits que s’han de complir. Els cables i connectors del disseny del circuit han de complir els requisits de la càrrega i l’entorn. Aquests continguts han estat descrits en detall en altres materials de disseny. Aquest article només explica com assegurar el disseny del rendiment del bucle des de la perspectiva de la selecció de rutes de bucle.
Primer, El disseny del circuit ha d’evitar els modes de fallada indetectables. Com es mostra a la figura 4, La part posterior del fusible està connectada en paral·lel amb l'extrem de la bobina del relé i l'extrem de contacte. Aquest tipus de disseny és molt comú en el disseny del circuit de vehicles. Aquest disseny és, òbviament, raonable quan els terminals finals de la bobina i el contacte són diferents. No obstant això, Quan els terminals de finalització de la bobina i de contacte són els mateixos, Els equips d’inspecció elèctrica actuals no poden identificar aquest mode de fallada quan s’insereixen els terminals als forats del relé en la posició equivocada.
Per aquesta raó, En alguns casos no es pot utilitzar aquest mètode de disseny de bucles. Per descomptat, Diferents enginyers de disseny s’enfronten a entorns de disseny i entorns de fabricació diferents, i els modes de fallada específics també seran diferents, Però l’evitació de modes de fallada en el disseny del circuit és el primer que cal tenir en compte.
D'altra banda, El nivell actual d’electrònica d’automòbils ha millorat significativament. Com a portador electrònic, L’entorn electromagnètic que s’enfronten els automòbils també és més complex, i com reduir la interferència electromagnètica en el disseny del circuit de cables de cable és un tema inevitable. Interferència d'acoblament de filferro (Xifra 5), Interferència de l’alimentació d’alimentació, Interferència de terra, Interferència de radiació, etc.. Tots tindran efectes adversos sobre el funcionament normal dels dispositius elèctrics. Els circuits de l’arnès de filferro s’agrupen, i la interferència de l'acoblament de fil generat entre els bucles de cablejat i entre l'arnès de filferro i el conductor de metall és especialment destacada en l'arnès del filferro.
Per reduir la interferència de l'acoblament de filferro en el disseny del bucle, Primer hem de distingir entre bucles d’interferència i bucles sensibles. Per dir -ho simplement, Circuits de càrrega inductiva com ara bobines d’encesa, parlants, motors, etc.. són circuits d’interferències, mentre circuits com la imatge, Sondes de radar, llums LED de baix consum, i diversos sensors són circuits sensibles. Els bucles d’interferència i els bucles sensibles s’han d’organitzar per separat durant el procés de disseny. Les proves han demostrat que augmentar la distància entre cables pot reduir la interferència d’alta freqüència (Xifra 6). Si no es pot fer la distinció, Les proves funcionals han de realitzar -se injectant interferències als cables per determinar la correcció del disseny del circuit.
Al mateix temps, Per tal de reduir la influència de la radiació i l'acoblament de l'arnès de filferro, La superfície del bucle del circuit i la longitud de l’arnès de filferro s’ha de reduir el màxim possible. En el disseny de tot el vehicle, Cal minimitzar la zona del bucle del cablejat, Especialment les línies elèctriques i les línies de terra. Es requereix que els arnesos de filferro al bucle s’han d’encaminar en paral·lel tant com sigui possible i fixar -los el més a prop possible del cos metàl·lic per reduir la zona del bucle, i la distància entre els cables no ha de superar els 50cm.
A més de la consideració del disseny de bucles d’interferència i bucles sensibles, Els components anti-interferència es retorcen les parelles i els cables blindats utilitzats en el cablejat de fil. Els dos cables de la parella retorçada haurien de tenir el mateix diàmetre i longitud, i la distància de gir ha de ser de 10 ~ 20mm. La longitud de gir específica està subjecta a proves experimentals. El terminal de terra de l'escut ha de connectar l'escut a 360 ° a la closca de l'escut als dos extrems. La capa de blindatge i la closca de blindatge formen un blindatge complet a la línia de senyal. Si la closca del component connectat al cable blindat no és d'estructura metàl·lica, Els clips conductors metàl·lics es poden utilitzar per prémer la capa de blindatge sobre la placa metàl·lica connectada de forma fiable al cos del cotxe. L’efectivitat de blindatge hauria d’arribar als 60 dB.

4 Conclusió
Aquest article analitza el mètode de disseny de circuits de cablejat de cablejat automobilístic des de dos aspectes: Cost i rendiment, i explica l’aplicació de mètodes específics basats en la pràctica laboral. S’extreuen els punts clau del disseny del bucle de cables, que té una importància orientada per als enginyers de disseny de cablejos en el procés de disseny de bucles.