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电子技术给汽车的电源网络带来挑战

Martin O'Brien?? Mentor Graphics?? 2005年06月01日 ?? 收藏0

  越来越多的汽车选件促使汽车电子分布系统需要一种新的设计方法。


  近年来汽车上的电子应用呈爆炸式的增长。电子系统被应用于汽车的众多安全设施和提高汽车性能与乘客便利性的装置中。由于汽车制造商提供许多这样的系统供购买者选择,因此车辆平台的EDS(电子分布系统)现在必须应付纷至沓来的各种不同汽车配置。


  可以想象EDS就像神经系统一样通过几公里的导线联接着成千个器件管脚,传递着从传感器到激励器和各种控制器的信号。汽车的各种选件要求可以在车辆中增加或减少这些子系统,这样的变化将影响到需要传递的信号的数量、通路以及其类型,同时还会影响电源的供给。


  电子部件和EDS在现代车辆的成本和重量中占了相当大的比重,并且它们会影响到汽车的质保支出,据说在许多案例中这些支出都超过了设计的成本。不断增长的结构复杂性也减少了汽车厂商对电子性能进行严格测试的能力或是全面进行FMEA(故障模式影响分析)以减少设计风险的能力。


  基于这些原因,现在的EDS设计样式必须改变。现在的设计流程在设计的开始使用不同的工具定义各种逻辑系统,这些逻辑系统彼此独立并且独立于最终集成后的车辆。OEM厂商或其他下游厂商通过另外的工具按照排列关系以及车辆的需求将这些不同的系统融合在一起。通过这个流程,多个参与方都增加并且修改设计数据,最终形成完整的产品定义。不同车型以及不同选配件带来以十万计的车辆配置方案,而这些将使从设计到生产与服务所需要的文档变得非常复杂。


  整个行业需要一种新的集成软件。今天的EDS设计正如20年前的电路板设计。每一个OEM厂商都尽力做到最好,但坚持不变的设计流程来应对不断增加的复杂性已经被证明事实上是行不通的。除此以外,第三方供应商将不得不应付多家OEM厂商各自的最佳方案,最终导致高成本和低可靠性。


  在设计的初期,需要有工具致力于设计到实施流程中各个领域真正的工程需求。仅仅这样也还不够,考虑到管理的复杂性,各种应用必须提供更多的自动化。工具和数据必须容易地在部门和公司之间转化。工具必须支持数据的扩展并且验证这些数据在所有的阶段都符合设计的意图。最后,工具必须提供给不同的工程人员三个基本的功能来访问并分析EDS的设计数据:
  * 具备电气分析能力,帮助OEM厂商减少成本并提高可靠性,这样才能提升产品的品牌形象。这些工具应该可以在工程师的电脑上进行分析,这样潜在的问题就可以被容易地解决,同时工具还必须易于被那些并非专家的使用者掌握。系统仿真用于真实车辆物理验证的时间必须减少,综合的FMEA必须容易地指出产品存在的问题。
  * 自动化的图表(综合显示)产生功能必须提供给工程师和服务人员多种便捷的方式来使用基本的数据。最终的价值往往锁定在人身上,最根本的应该是这些人具有能力来通过工具和适合其领域的流程对数据进行操作,对服务人员和工程师都是如此。
  * 共享和重复使用设计的数据对于成本和质量来说非常重要。许多的企业工具,包括三维机械CAD、产品数据管理、产品生命周期管理、公司数据库、企业资源规划以及供应商系统,都应该能够互相交换和传递数据。这要求一个真正以数据为中心的设计,必须所有的应用都使用同一个数据库,并加以先进的数据管理的功能


  尽管EDS领域急需迅速的发展,但新的工具现在已经作为能产主流在交通领域广为应用。深入的领域知识,加以工程和数据管理的专门技术,正在使汽车设计过程中越来越重要的EDS设计越来越现代化。


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