管理交通工具电气系统设计中的变量

时间:2012-11-26来源:网络


当然,系统设计设备连接图必须以汽车或飞机的实际物理结构为依据,以便为最终的线束产品生产和存档提供指导。图2中的机械约束输入端对物理布线路径进行了界定。基本信息可以人为规定,但在现代集成设计工具中,基本信息则来自机械计算机辅助设计 (MCAD) 环境,其中 3D 模型被用于空间预留和数字样机。

通过利用功能齐全的设计平台,3D MCAD 模型可以制作成 2D 拓扑结构,从而更加清楚地描绘出线束的相对长度。还可以人工创建 2D 图,然后与 MCAD 模型中的线束实现同步。在任一情况下,2D 图像都只是一种保持与 3D MCAD 模型连接的视觉辅助工具。其目的是确保拓扑结构中的线束长度尽量准确,这些长度数据随后将被用于计算布线的最低成本。使 2D 元素就位并将其连接在一起形成完整的线束并不难。例如,乘客门线束、仪表板线束和驾驶员门线束可以通过对接连接器与其它从单独 MCAD 模型中导出的线束相连。如图3所示,车内线束的线束长度和布置与 MCAD 数据一致。

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图3:Mentor Graphics国际 Capital Integrator 工具制作的线束拓扑结构图

从开发到管理

另外两个输入端与连接和机械输入端一样重要。它们与设计变量的管理有关,而设计变量正是复杂性挑战的根本所在。

汽车的每项单个功能(如雾灯或CD播放器)由一个选项代码来表示。在一个具有代表性的汽车项目中,可能存在数十个甚至数百个这样的代码,这些代码通常是从另外一个系统输入到设计工具环境中。通过使用这些选项代码来确定汽车的配置变量,系统设计和2D拓扑结构中的对象都标有由这些单个代码组成的布尔组合。在整个流程中,这些选项表达式用于说明每个对象在具体汽车配置中的适用性。

这些汽车功能之间又有着怎样的联系?可以回想一下连接数据的例子。CD播放器和CD换碟机的线路都是进入同一个扩音器输入端。但工具集规定,这两项配置都是强制性和相互排斥的。这也就意味着,每辆组装完成的汽车必须拥有其中一个选项,而且只有一个。

最终的输入端是对自动合成应如何利用企业最佳实践实施布线做出具体定义的一组设计规则。这些设计规则被定义为许多组可配置的约束来定义和分配设计中的设计对象。约束可以控制从拓扑结构内设备的布置到CAN总线的准确实施等各个环节。规则表现为以下形式:

●布线规格:电线颜色为G,当信号与类型=地线匹配

●如果信号类型=功率,则该布线不要通过这里

●焊接点成本 = 100.0,当信号种类=安全性时

●利用来自所有四个流程输入端(图2)的数据,该设计工具集可将系统连接与汽车的拓扑结构联系在一起。当然,这是自动完成的,该工具可显示所有系统设计所要求的设备。结果并没有指出所有设备(从细小的保险丝到安全气囊和CD换碟机)在系统内的实际布局,但得益于预先定义的布置约束,这一步骤可以自动完成(称为“自动布局”流程)。

不断增加的“线束配置”

在合成生成布线之前,必需要决定每个线束系统需要几个零件号。随着零件号的增多,管理各个线束部件所需的成本也会相应增加。最好的情况是,成本和复杂性都可以相对降到最低。

要想获得最佳结果就要先决定不受约束的线束零件号的数量。大多数影响线束的选项直接来自相关设备,但布线合成允许将“通过”选项的影响考虑在内。“通过”是指一项特殊功能所需的电线通过线束,从而将来自汽车一端的信号传到另一端。例如,驾驶员门上的开关可以操控乘客车窗电机,而这一功能可以通过仪表板来实现。

当设备选项和“通过”数量都不受约束时,为支持生产(包括工装板和版本控制等)、服务和存档,单独变量的数量有可能达到难以想像的数百个。附赠的配置可以节省一些布线的成本并将布线留在车中(即使客户没有订购相关功能),从而帮助平衡配置的数量。明智的附赠配置选择可以将线束配置减少50%,甚至更多,从而节省比损失的布线价值更高的成本。

最后一步,综合布线合成流程考虑了所有可能的车辆配置,并提供满足不同需求的布线。该自动化流程可大幅度减少布线设计中的错误,也比人工操作快很多。在规定的条件内,计算出每根电线和焊接点的精确规格,以实现最佳信号传递。此外,导线还可自动携带相应的选项表达式,并与相应的线束配置联系在一起。

完成的布线图为设计审核提供了重要的服务存档和资料。自动化工具能够利用可配置的图面格式来生成符合企业标准和优先选择的布线设计。
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关键词: 交通工具 电气系统 约束条件

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