Autojen piirivaljaiden suunnittelumenetelmä

Autojen piirisarjojen suunnittelussa on otettava kokonaisvaltaisesti turvallisuus huomioon, luotettavuus, sähkömagneettinen yhteensopivuus ja huoltomukavuus. Seuraavassa on tärkeimmät suunnittelumenetelmät ja -periaatteet:
1. Suunnitteluperiaatteet ja tekniset tiedot
Turvallisuus ennen kaikkea
Korkeajännitevaljaat (kuten uudet energiaajoneuvot) on omaksuttava kaksiraiteinen rakenne, jotta runko ei ole maadoituspiste, ja noudata tiukasti korkeajännitevastuksen ja suojatason vaatimuksia.
Valjaiden on vältettävä törmäysmuodonmuutosalueita (kuten törmäyksenestopalkit ja sisäovet) eristysvaurioiden ja vuotojen estämiseksi.
Johdot on niputettava siististi, kiinnitetty ja kiinnitetty, ja suojattu kulkiessaan reikien läpi, ja siirtymä hätäjarrutuksen aikana tulee varata.

‌Modulaarinen ja segmentoitu muotoilu‌
Jaa johtosarjamoduulit (kuten moottorin johtosarja, instrumentin valjaat, oven valjaat, jne.) toiminnallisten alueiden mukaan päävaljaiden pituuden lyhentämiseksi, vähentää kustannuksia ja helpottaa purkamista ja kokoamista.
Segmentoidut liittimet tulee sijoittaa piiloon ja helposti huollettavaan paikkaan kolhujen välttämiseksi.

Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC)‌
Korkeajännitteiset johtosarjat tulee reitittää rungon alle niin paljon kuin mahdollista sähkömagneettisten häiriöiden vähentämiseksi. Herkkiin signaalilinjoihin (kuten CAN-väylä), kierrettyä paria tai suojattua lankaa käytetään parantamaan häiriönestokykyä.

Yksityiskohtainen selitys auton piirikaavioiden tunnistamisesta ja analysoinnista

2. Järjestysmenetelmä
Kiinnitys- ja välivaatimukset
Suurjännitevaljaiden vierekkäisten kiinnityspisteiden välinen etäisyys määräytyy poikkipinta-alan mukaan:
Kun poikkileikkausala on suurempi kuin 16 mm², etäisyys on ≤300 mm;
Kun poikkipinta-ala on ≤16 mm², etäisyys on ≤200 mm‌.
Valjaiden ja kiinteiden osien välinen rako on ≥10 mm, välttää kosketusta teräviin reunoihin, korkeita lämpötiloja, ja liikkuvat osat. Tarvittaessa, lisää suojaksi lämpösuoja tai aallotettu putki.

Johdotuspolun optimointi
Suurjännitevaljaiden tulee välttää risteytymistä tai käämitystä, ja positiiviset ja negatiiviset johdot tulee reitittää samaa reittiä. Liittyvät valjaat (kuten moottorin kolmivaiheiset johdot) tulee järjestää symmetrisesti.
Kun ohjaamon ja ohjaamon etuvaljaat on kytketty, ne on vietävä rungon metallilevyn reikien läpi ja suljettava veden ja pölyn vuotamisen estämiseksi.

‌Kolmiulotteisen asettelun tiedot
Yhdistä rungon metallirakenne suunnitellaksesi johtosarjan suunnan varmistaaksesi asennuksen ja huollon mukavuuden. Liitin on järjestetty helppokäyttöiseen asentoon, jotta yhdellä kädellä kytkeminen ja irrottaminen ei ole vaikeaa‌8.

III. ‌Erikoismuotoinen suurjännitejohtosarja‌
‌Kaksiraitainen järjestelmä ja liitinvalinta‌
Korkeajännitepiirissä on tiukasti kaksiraitainen rakenne. Liittimessä on oltava silmukkalukitus, korkea suojaustaso (kuten IP67) ja suojaustoiminto, ja kypsät toimittajat ovat etusijalla.

Korkeajännitteiset johtosarjat, kuten käyttöjärjestelmät ja latausasemat, on sijoitettava itsenäisesti ja tasaisesti symmetrisesti‌.

Suojatoimenpiteet
Moottoritilan johtosarjan tulee kestää korkeita lämpötiloja ja tärinää, ja kiinteät pisteet on asetettava joka kerta 200 mm, ≥100 mm:n etäisyydellä lämmönlähteestä‌.

Käytä muovisia suojakuoria, kun vedät oven johtosarjan reikien läpi, ja aseta ne oven kuivalle puolelle vesivuodon riskin vähentämiseksi.

IV. ‌Varmennus ja optimointi‌
Järjestelmän tarkistus
Suunnitteluvaiheen on läpäistävä useiden osastojen katsaukset (design, käsitellä, laatu, valmistus) järjestelmän toteutettavuuden varmistamiseksi.

‌Koetuotanto ja testaus‌
Tarkista kaksiulotteiset piirustukset kolmiulotteisten kytkentäkaavioiden ja kaavioiden avulla, ja käyttäytyä toimivasti, kestävyys- ja ympäristösopeutuvuustestit koetuotannon jälkeen‌.
Edellä mainitut suunnittelumenetelmät on optimoitava kokonaisvaltaisesti yhdessä ajoneuvon sähkökuorman kanssa, käyttöolosuhteet (kuten jatkuva / lyhytaikainen / satunnainen työjärjestelmä) ja ympäristötekijät (lämpötila, tärinää).

Autojen johtosarjan suunnittelumenetelmän tutkimus ja soveltaminen

Tärkeänä osana johtosarjan kustannuksia, autojen johtosarjapiirillä on merkittävä vaikutus johtosarjakustannusten optimointiin. Se liittyy myös suoraan ajoneuvon sähkölaitteiden turvallisuuteen ja luotettavuuteen. Perustuu työharjoitteluun, Tämä artikkeli tiivistää monia silmukkasuunnittelua koskevia näkökohtia sekä kustannusten että suorituskyvyn näkökohdista, ja ehdottaa erityisiä valvontastrategioita ja täytäntöönpanomenetelmiä, teknisen tuen tarjoaminen tehokkaalle ja tarkalle johdinsarjan silmukan suunnittelulle. Sillä on vahva ohjaava merkitys johtosarjasuunnittelijoille.

1 Johdanto
Johdinsarjatuotteet toimivat autojen sähkötoimintojen liitäntäna ja toteuttavat piirikytkennät eri sähkökomponenttien välillä. Kunkin piirikytkennän aloitus- ja loppupiste muodostavat silmukan johtosarjatuotteessa. Voidaan sanoa, että johtosarjapiiri on johtosarjatuotteen ydin. Johdinsarjatuotteen piirisuunnittelun laatu määrittää suoraan ajoneuvon johtosarjan turvallisuuden ja luotettavuuden. Ajoneuvojen sähköistysaste kasvaa, sähkökomponenttien data kasvaa, sähkölaitteiden välinen signaalivuorovaikutus muuttuu yhä intiimimmäksi, ja myös autojen johtosarjasilmukoiden määrä kasvaa jyrkästi. Yleisten ajoneuvomallien johtosarjatiedot ovat saavuttaneet lähes 1,000 (Kuva 1).
Kuinka optimoida ja koordinoida niin suuri määrä piirejä on vaikea ongelma autojen johtosarjan suunnittelussa.
Olemassa olevat tekniset tiedot autojen johdinsarjan suunnittelusta tarjoavat pääasiassa suunnitteluohjeita johdinsarjan suunnitteluun valittaessa johtosarjan materiaaleja sekä valmistus- ja jalostuslinkkejä, mutta siltä puuttuu johdinsarjapiirien suunnittelun ja suunnittelukonseptien systemaattinen analyysi. Tässä artikkelissa selitetään johtosarjan silmukan suunnittelun olennaiset pääkohdat kahdesta näkökulmasta: hinta ja suorituskyky, ja tarjoaa erityisiä ohjauspolkuja. Sillä on tietty ohjaava rooli johtosarjapiirien suunnittelussa.

2 Kustannusperusteinen silmukan suunnittelumenetelmä
Johdinsarjan silmukan osuus on noin 90% johtosarjan materiaalikustannuksista, mukaan lukien johdot ja liittimet. Johdinsarjan suunnittelun kustannusten hallitsemiseksi, meidän on aloitettava johdinsarjan silmukan suunnittelun optimoinnista.
Mitä tulee johtojen käyttöön, Silmukkaliitäntätoiminnon saavuttaminen vähimmäisjohdon pituudella on ensimmäinen kysymys, joka on otettava huomioon silmukkasuunnittelussa. Tämä sisältää kaksi suunnitteluelementtien näkökohtaa: sähkökomponenttien sijoituspaikat ja johtosarjan sijoittelupolkujen valinta. Nämä kaksi tekijää ovat riippumattomia, mutta liittyvät toisiinsa ja niillä on merkittävä vaikutus langan pituuden käyttöön.
Ensimmäinen, on tarpeen määrittää piirin kytkentätapa komponenttiperiaatteen perusteella, ja sitten määrittää kunkin komponentin asettelun alustava sijainti ajoneuvoympäristössä. Johdinsarjan sijoittelupolun valinta perustuu komponenttien sijoitteluun, käyttämällä lyhintä johdinsarjan pituutta peittämään mahdollisimman paljon komponenttien asettelualuetta. Tämä on myös ajoneuvon sähkötopologian prototyyppi.

Ajoneuvon topologian rakentamisen jälkeen, se on suunniteltava ja tarkistettava. Laskemalla tietyn langan käytön, voimme määrittää, ovatko komponenttien sijoittelu ja johtosarjan asettelupolku järkeviä (Tällä hetkellä markkinoilla on suuri määrä ohjelmistoja, jotka voivat toteuttaa tämän toiminnon). Erityinen menetelmä on vertailla säätämällä osia yksitellen. Kuten kuvasta näkyy 2 ja kuva 3, eri BCM-asetelmakohtien malleja verrataan ajoneuvossa käytettyjen johtojen pituuden ja määrän tarkistamiseksi, ja määritä sitten, mikä BCM-asettelun sijainti on parempi.
Tässä prosessissa, Usein esiintyy molemminpuolista vaikutusta: komponentin A asettelun säätö vaikuttaa komponentin B sijainnin valintaan. Siksi, sen jälkeen, kun on määritetty kunkin komponentin ja johtosarjan reitin vaikutus johdon pituuteen yksitellen, se, jolla on suurempi vaikutus langan pituuteen, valitaan ensimmäisen kierroksen suositeltavaksi ratkaisuksi. Tällä perusteella, topologia rakennetaan uudelleen ja muita toissijaisia ​​ratkaisuja verrataan ja analysoidaan uudelleen. Tällä saavutetaan topologiasuunnittelualusta, jolla on pienin johdinpituus.
Täydellinen topologia voi varmistaa johtojen vähimmäiskäytön. Samaan aikaan, koskien johtojen käyttöä, perinteisessä suunnittelukonseptissa on selkeät vaatimukset johtimien valinnalle. Sekaannusten välttämiseksi liittimen kytkemisessä, niiden erottamiseen käytetään usein enemmän lankavärejä. Kuitenkin, kun valmistustaso ja tarkastusmenetelmät paranevat jatkuvasti, johtojen lankavärit voidaan itse asiassa suunnitella ja säätää sopivasti silmukkatoiminnon toteuttamiseksi mahdollisimman pienellä määrällä lankatyyppejä, joka on myös tapa vähentää silmukan suunnittelukustannuksia suunnittelun näkökulmasta.
Liittimille, Silmukkasuunnittelussa on keskityttävä siihen, kuinka minimoida liittimien käyttö ja vähentää siirtosilmukoita. Tässä, johtosarjasuunnittelijan on muututtava järjestelmäsuunnittelijaksi, ja liittimien ja siirtosilmukoiden käytön vähentämisen suunnittelutyö on siirrettävä sähkökomponenttien suunnitteluun ja suunnitteluun. On otettava huomioon kaksi pääasiallista näkökohtaa:
Toisaalta, sähkökomponenttien toiminnalliset piirit voidaan erottaa ajoneuvomallien konfiguraatioiden mukaan. Esimerkiksi, turvatyynyn ohjaimille, perustoiminnalliset piirit voidaan suunnitella samaan liittimeen, kun taas edistyneet tai laajennetut toiminnot voidaan järjestää toiseen liittimeen. In this way, halvoissa malleissa voidaan käyttää vain yhtä liitintä, ja sähköpiiritoiminto voidaan myös toteuttaa.
Toisaalta, se voidaan suunnitella myös piirin kytkentäalueen mukaan, kuten turvatyynyn ohjain. Jotkut suunnittelijat harkitsevat rungon toimintojen suunnittelua samaan liittimeen ja kojetaulun toimintojen suunnittelua toiseen liittimeen. Tällainen suunnittelu voi vähentää piirien keskinäistä siirtoa eri alueilla. Tämä aluepohjainen toiminnallinen silmukkarakenne on erityisen tehokas sähkökomponenteille, joissa on suuri määrä kytkettyjä nastoja (kuten BCM-ohjaimet).

3 – Johdinsarjan suorituskykyyn perustuva piirin suunnittelumenetelmä
Johdinsarjan silmukka on piirikytkennän toteuttamisen ydin. Sen piiriliitäntöjen turvallisuus ja luotettavuus ovat vaatimuksia, jotka on täytettävä. Piirisuunnittelussa olevien johtojen ja liittimien on täytettävä kuormituksen ja ympäristön vaatimukset. Nämä sisällöt on kuvattu yksityiskohtaisesti muissa suunnittelumateriaaleissa. Tämä artikkeli selittää vain, kuinka varmistetaan silmukan suorituskyvyn suunnittelu silmukan polun valinnan näkökulmasta.
Ensimmäinen, piirin suunnittelussa on vältettävä havaitsemattomia vikatiloja. Kuten kuvasta näkyy 4, sulakkeen takaosa on kytketty rinnan releen käämin pään ja kosketinpään kanssa. Tällainen rakenne on hyvin yleinen ajoneuvopiirien suunnittelussa. Tämä rakenne on ilmeisen järkevä, kun relekelan pää ja kosketinpään liittimet ovat erilaiset. Kuitenkin, kun relekäämin pää ja kosketinpään liittimet ovat samat, nykyiset sähköiset tarkastuslaitteet eivät pysty tunnistamaan tällaista vikatilaa, kun liittimet on työnnetty releen reikiin väärässä asennossa.
Siksi, tätä silmukan suunnittelumenetelmää ei voida käyttää joissakin tapauksissa. Tietenkin, eri suunnitteluinsinöörit kohtaavat erilaisia ​​suunnitteluympäristöjä ja valmistusympäristöjä, ja myös erityiset vikatilat ovat erilaisia, mutta vikatilojen välttäminen piirisuunnittelussa on ensimmäinen asia, joka on otettava huomioon.
Toisaalta, nykyinen autoelektroniikan taso on parantunut merkittävästi. Sähköisenä kantajana, myös autojen sähkömagneettinen ympäristö on monimutkaisempi, ja sähkömagneettisten häiriöiden vähentäminen johdinsarjan piirien suunnittelussa on väistämätön aihe. Johdinkytkentähäiriöt (Kuva 5), virtalähteen häiriö, maahäiriöitä, säteilyhäiriöitä, jne. kaikilla on haitallisia vaikutuksia sähkölaitteiden normaaliin toimintaan. Johdinsarjan piirit on niputettu yhteen, ja johdinsarjan silmukoiden ja johdinsarjan ja metallijohtimen väliin muodostuva johdinkytkentähäiriö on erityisen näkyvä johtosarjassa.
Vähentää lankakytkimen häiriöitä silmukkasuunnittelussa, meidän on ensin erotettava häiriösilmukat ja herkät silmukat. Yksinkertaisesti sanottuna, induktiiviset kuormapiirit, kuten sytytyspuolat, kaiuttimet, moottorit, jne. ovat häiriöpiirejä, kun taas piirit, kuten kuvantaminen, tutka-anturit, vähätehoiset LED-valot, ja erilaiset anturit ovat herkkiä piirejä. Häiriösilmukat ja herkät silmukat on järjestettävä erikseen suunnitteluprosessin aikana. Testit ovat osoittaneet, että johtojen välisen etäisyyden lisääminen voi vähentää suurtaajuisia häiriöitä (Kuva 6). Jos eroa ei voida tehdä, toiminnallinen testaus on suoritettava ruiskuttamalla häiriöitä johtimiin piirisuunnittelun oikeellisuuden määrittämiseksi.
Samaan aikaan, johtosarjan säteilyn ja kytkennän vaikutuksen vähentämiseksi, piirisilmukan pinta-alaa ja johdinsarjan pituutta tulee vähentää mahdollisimman paljon. Koko ajoneuvon suunnittelussa, on tarpeen minimoida johtosarjan silmukan pinta-ala, erityisesti voimalinjoja ja maajohtoja. Vaaditaan, että silmukan johdinsarjat tulee reitittää mahdollisimman rinnakkain ja kiinnittää mahdollisimman lähelle metallirunkoa silmukan alueen pienentämiseksi., ja johtojen välinen etäisyys ei saa ylittää 50 cm.
Lisäksi huomioidaan häiriösilmukoiden ja herkkien silmukoiden asettelu, Johdinsarjassa käytetyt häiriönestokomponentit kierretyt parit ja suojatut johdot on myös kiinnitettävä huomiota silmukan suunnittelussa suojausodotusten saavuttamiseksi. Kierretyn parin kahdella johdolla tulee olla sama halkaisija ja pituus, ja kiertoetäisyyden tulee olla 10-20 mm. Kierrepituus on kokeellisen testauksen kohteena. Suojan maadoitusliittimen tulee yhdistää suojus 360° suojavaippaan molemmista päistä. Suojakerros ja suojakuori muodostavat täydellisen suojan signaalilinjalla. Jos suojattuun kaapeliin liitetyn komponentin kuori ei ole metallirakenteinen, metallista johtavia klipsiä voidaan käyttää suojakerroksen painamiseen metallilevyyn, joka on luotettavasti liitetty auton koriin. Suojauksen tehokkuuden tulisi olla 60 dB.

4 Johtopäätös
Tässä artikkelissa analysoidaan autojen johtosarjan piirien suunnittelumenetelmää kahdesta näkökulmasta: hinta ja suorituskyky, ja selittää työkäytäntöön perustuvien tiettyjen menetelmien soveltamista. Johdinsarjan silmukan suunnittelun avainkohdat on otettu esiin, jolla on ohjaava merkitys johdinsarjan suunnittelijoille silmukan suunnitteluprosessissa.