汽车电子产品设计论文

2022-07-03

摘要:汽车电子产品EMC就是电子兼容性,它是衡量电子设备正常的功能、性能是否良好的标准。本文主要阐述了汽车电子产品EMC的检测与认证的现状,并且介绍一下国家推出的汽车电子产品认证制度,分析了具体实施内容,通过欧洲汽车电子产品与国内汽车电子产品EMC的比较,提出对我国汽车电子产品EMC建设体系的一点思考,为企业开展汽车电子产品EMC的检测和认证提供参考。下面是小编精心推荐的《汽车电子产品设计论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

汽车电子产品设计论文 篇1:

新能源汽车电子产品开发中DFSS设计方法的应用

【摘要】本文将DFSS设计方法引入新能源汽车电子产品的开发中,经验证,DFSS设计方法能为企业节约大量成本,并且能生产出符合顾客需求的产品。本研究为汽车企业电子产品的研发设计提供了参考。

【关键词】新能源汽车电子产品DFSS

节约能源与环境保护是当今时代不断倡导的理念,因此,在新能源汽车电子产品开发领域,DFSS(design for six sigma,6 sigma)因其在产品质量、成本、市场和开发中所具有的显著优势,以及其卓越的设计理念和超前的研究方法,早已被全世界多个汽车企业所接受并广泛采用,成效斐然。

DFSS设计方法的概况

到目前为止,IDDOV流程是业界较为推崇也是应用最为广泛的DFSS设计程序,它是由“识别、定义、开发、优化、验证”五个步骤组成的,具体到新能源汽车的设计中,各个程序又有其具体含义。

(1)识别是指在设计新能源汽车电子产品时,要首先确定设计的产品所具有的功能属性,并充分验证识别出的功能是否切实可行。

(2)定义是指在设计新能源汽车电子产品时,要对产品的功能特性、电路接口进行进一步细分和确定,将所有预料到的动态或者瞬态情况进行全面考虑。

(3)开发是指具体电路的设计以及元器件型号的选取不是盲目进行的,要依照实际的需求来确定并进行合理选择。

(4)优化一是指产品优化;二是指设计过程的优化。

(5)验证是通过某种手段比如市场调研、客户咨询等方式来了解设计的产品是否与顾客的最初期望相符合。

设计实例

本文将DFSS设计引入新能源汽车电子产品的开发中,按照上文提出的设计程序对产品生产过程进行详细说明。

1.识别

整车所要求的全温度范围在零下40摄氏度与85摄氏度之间,在这个温度范围内的理想工作电压在8伏到16伏之间,但是为了使CAN总线能够正常接收及发送信号,电压值必须在6伏到16伏之间,在这个电压下微调控器以及接收器等硬件才能正常工作。

2.定义

图1为电路的原理图。图中的核心器件是稳压器,它通过二极管从蓄电池获得电压,然后作为CAN收发器和微控制器的电源,而微控制器复位信号的来源也是稳压器的复位输出信号。具体功能图详见图2。

如图3为电源电路中的功能函数,在该电路中,涉及到的中间变量主要有:稳压器输出的电压及其复位信号,二极管的输出的电压。上述变量在各自的干扰因子及控制因子的控制下工作。为了使CAN保持正常的通讯功能,必须保证两个因变量(用Y表示):稳压器的复位信号及输出电压满足表1所示的条件,对应的自变量(用X表示)需要满足表2所示的条件。

表1因变量满足的条件

表2自变量满足的条件

说明::稳压器输出电压;:稳压器复位电压;:二极管前向压降;:稳压器压降。

3.开发

CAN收发器和微控制器由于其更换成本比较高,所以一般不会对其进行更换,从另一个角度来讲,在驱动能力相同的情况下,目前所用的稳压器已经拥有了最低的压降。所选用的二极管用极限分析法分析其是否能够满足在6伏到16伏电压之间维持CAN的正常工作。选用的元器件及其参数如下:二极管型号为:BAT240A, , ,,那么可以得到:

,该值大于下限值4.75伏,且,因此本设计所用的二极管符合要求。

4.优化

上步骤的极限设计虽然与整车需求相符合,但是实际应用中耗费的成本比较高,而选用DFSS设计方法能够在满足上述需求的情况下降低成本,因此这种方法对设计进行优化优于极限设计法。首先对于二极管的选取,本设计方法选用的ISR154—400的成本比BAT240A低,根据相关计算可以得到如表3所示在三个不同温度下和 的 值。依照上面的分析可知 ,由此得知,本优化方法选择的ISR154—400符合整车需求。表4给出了同表3三个温度下 的验证结果。

表3 和的

表4 的验证结果

5.验证

根据以上步骤的分析以样品验证,得出如图4所示稳压器输出的 (其值为2.43),如图5所示的复位信号(其值为4.15),由图中数据可以看出二者的 均在2之上,因此符合整车的需求。

DFSS设计中选用的ISR154—400每个的成本要比极限法中选用的稳压器成本低0.109美元,据此计算每年可以节约成本1100美元。假设,在其余控制器和项目建设中也使用该二极管,则每年会为企业节约大量的成本。

结论

本研究的DFSS设计方法既能够降低产品的生产成本,又能设计出符合顾客需求的产品,该设计方法体现出的优越性与新能源汽车电子产品设计的特点相符合,因此,DFSS在国内新能源汽车电子产品开发的全面推广指日可待。

参考文献:

[1]邵家骏,伍建军,韩俊仙.产品全寿命周期开发的六西格玛解决方案[J].工业工程与管理,2008(04):56-58.

[2]王琦,郑昌文,何晓新,周津慧.6Sigma在系统集成过程中的应用[J].系统工程,2006(12):78-79.

[3]王业勤,王心坚,钟再敏,孙泽昌.新能源汽车电驱动系统母线滤波电容仿真设计[J].微特电机,2011(01):103-104.

作者单位:陕西国防工业职业技术学院陕西西安

作者:吴玮玮

汽车电子产品设计论文 篇2:

浅谈汽车电子产品EMC检测与认证

摘要:汽车电子产品EMC就是电子兼容性,它是衡量电子设备正常的功能、性能是否良好的标准。本文主要阐述了汽车电子产品EMC的检测与认证的现状,并且介绍一下国家推出的汽车电子产品认证制度,分析了具体实施内容,通过欧洲汽车电子产品与国内汽车电子产品EMC的比较,提出对我国汽车电子产品EMC建设体系的一点思考,为企业开展汽车电子产品EMC的检测和认证提供参考。

关键词:汽车电子产品;电磁兼容;检测;认证

随着近几年科技的飞速发展,汽车已经不仅仅是一种由发动机和传动装置构成的运输机械了,它已经成为了一种高端化的电子性能消费品。在很多高档轿车上,电子化的产品已经超过了整车的50%以上,汽车电子产品在整车和零部件中占的比重越来越大,而为了进一步提高汽车电子产品的质量,对电子产品详细的检测与认证就成了企业要采取的重要方法和手段。汽车电子产品检测主要包括了性能功能测试、环境与可靠性测试、环保与化学测试、以及电磁兼容EMC检测,本文主要是针对电磁兼容领域做出详细对比和阐述。

一、汽车电子产品EMC检测的主要内容

汽车电子产品EMC检测主要包括传导发射、辐射发射、辐射抗扰度、瞬态抗干扰和静电放电等几个项目。下面对汽车电子的主要检测项目做了一个归纳:第一个辐射发射RE,主要检测方法是暗室法,第二个传导发射CE也是采用暗室法,第三个传到瞬变发射CTE采用暗室法,第四个辐射抗扰度RI采用暗室法,第五个传导抗扰度CI采用BCI法,第六个传导瞬变抗扰度CTI采用BCI法,第七个静电放电ESD采用BCI法。这几个都是汽车电子产品电磁兼容的常见项目,标准我就不详细列举了【1】。

二、 我国在汽车电子产品认证的质量认证现状

我国汽车电子产品认证采用强制认证和自愿认证结合的方式,在国家认监委2012年第30号公告《国家认监委关于印发强制性产品认证目录描述与界定表的公告》中,明确了11类机动车零部件产品必须通过强制性认证,其中包括灯具、发射器、行驶记录仪、车身反光标识、制动软管、后视镜、喇叭、油箱、门锁等16种产品。查看相关产品的实施规则,主要内容涉及机动车整车和零部件性能指标要求和驾驶安全,而关于电子产品的电磁兼容要求却屈指可数。但是随着汽车电子行业的迅速发展 ,在相关领域展开产品的检测和认证已经是必然的,我国相关产品认证机构也在积极为汽车电子产品认证的相关开展而积极努力的工作着。2013年7月,由中国质量认证中心组织、中国赛宝实验室作为检测技术服务机构的汽车电子类产品资源CQC标志认证规范出台,这标志着我国在汽车电子产品检测和认证领域新的发展特突破。

三、 我国应尽快建立汽车电子产品认证的标准体系

我国近几年颁布了一批有关汽车电子电磁兼容性的国家标准,内容涉及到电磁兼容专业的发射和抗干扰两大方面,包括辐射发射、传导发射、辐射抗扰度、静电放电、传导抗扰度等项目。我国的这些标准与国际标准相比,我国汽车电子产品的电磁兼容标准体系还在完善过程中,其中很多的国际标准有待研究并转化为国家标准,国内没有建立应用于认证的标准体系,更没有结合国情分析自主品牌汽车性能和汽车电子产品现状【3】。

我国汽车电子产品的电磁兼容性存在两级分化的问题严重主要是两个原因,第一点是有些汽车电子产品需要出口国外,这些产品在生产制造之前就要考虑各方面的国际指标和规定,必须要通过相关国际标准的要求。但是我國部分汽车电子产品主要是负责在国内供应,这部分国内供应的汽车电子产品没有相关电子兼容认证体系的把控和管理,而且还属于后期辅助和扩展系统,所以产品质量的问题令人担忧,在该汽车电子产品使用时会对人身的安全造成一定的影响。

综合上述情况,我国对汽车电子产品电子兼容性的认证工作在前期的技术研究上迫在眉睫,一方面要通过对该项目的实施认证,不管产品是出口还是在国内销售,都要对产品的电磁兼容性进行检测和控制;另一方面,要通过中国品牌的认真,为中国品牌打进国际市场,与国际认证要求和国际汽车企业厂家的合作达成基础。

四、 关于汽车新能源的思考

汽车新能源是指采用新型非常规车用燃料来作为汽车的动力源,把车辆的动力控制和驱动技术综合起来,形成新结构的技术先进的汽车。现有的性能能源汽车有混合动力汽车、电动汽车、氢发动机汽车等等,就有关资料指出,在能源和环保的压力下,新能源汽车必定将是以后汽车行业的一个发展趋势,我国现在也在全面推广新能源城市公交、混合动力车,等到十三*五期间我国将会普及新能源汽车的使用【2】。随着现今新能源技术的发展,国内实施新能源汽车的计划也已经全面开展,关于新能源汽车的相关电磁兼容性的认证要求也应该满足市场需求。我们要积极开展新能源方面的研究与测试,以便能够为新能源汽车电子产品的电磁兼容性标准化发展,提供有意义的价值和数据。

结束语:

我国的汽车电子产品EMC检测与认证一直都没有受到足够的重视和应有的发展,但是随着近几年汽车事业的发展,对汽车的整体要求都在不断的提高。汽车电子产品在汽车上的应用也越来越多,汽车生产方也对供应商的要求越来越高,供应商都在逐渐加强汽车电子产品EMC的检测与认证。这对提高我国汽车电子产品的发展,追赶上轨迹标准,消除国际贸易差距都有着积极的作用和良性的发展认识。

参考文献:

[1] 李铁华. 汽车电子电磁兼容标准体系与应用研究[J]. 电子产品可靠性与环境试验. 2011(01)

[2] 杜建福,付多智,朱正礼,陈彦雷. 新能源汽车EMC测试与设计研究[J]. 农业装备与车辆工程. 2011(06)

[3] 王洪武,张戟,杨腾飞. 电动汽车驱动系统EMC问题研究现状[J]. 电子测量技术. 2011(06)

[4] 蓝波,孙谊,张琦. 汽车电磁兼容研究发展现状[J]. 信息技术. 2010(08)

作者:黄锐

汽车电子产品设计论文 篇3:

意法半导体谋求汽车电子领先地位

在日前举办的“中国国际汽车电子产品与技术展览会暨汽车电子行业高层论坛”上,意法半导体(ST)公司展示了在汽车电子应用领域中的解决方案和先进理念。公司的亚太区汽车电子业务总监Giuseppe Izzo先生预测,由于汽车机械设计和制造已接近完美,汽车继续改进的空间将集中在汽车和电子的结合上,未来的汽车革新将主要来自汽车电子。

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