整车控制器硬件设计规范课件.pptx

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1、整车控制器硬件设计规范1-硬件设计规范概述总则为了使控制器设计的经济政策，做到控制器功能可靠、质量稳定、技术先进、经济合理和安装维护方便等，制定本规范。控制器的硬件设计和开发除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范和企业标准等的规定。2）范围本规范从电路气候防护环节设计规范、PCB设计规范、降额设计规范等几个方面规定了电动汽车用控制器在设计过程中应该遵循的一些基本规范和基本原则。1-硬件设计规范概述3）引用标准GB/T2423.17电工电子产品基本环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法GJB／Z27电

2、子设备可靠性热设计手册GJB450-88装备研制与生产的可靠性通用大纲GJB451-90可靠性维修性术语GJB/Z299A-91电子设备可靠性预计手册QJ1474电子设备热设计规范以上标准均不注明颁布年份，可以参考最新的相关标准1-硬件设计规范概述4）硬件设计基本原则经济性：新系统的设计应在满足用户需求的前提下尽可能考虑经济性。系统性：系统设计应在整体性观点的指导下，使用系统工程的方法设计和建立系统。模块化结构：对系统进行模块划分，增大模块的独立性，减少模块之间的耦合。精简性：数据处理步骤要以精简为原则，以

3、便减少系统的出错率。1-硬件设计规范概述可控制性：加强系统设计过程中文档资料的管理与控制，应尽量减少人工干预，而采用系统进行控制。参与性：系统设计过程中，设计人员应增加与用户之间的交流，及时掌握用户要求的变化，尽快使用户了解和熟悉新系统。阶段性：系统在保证总体目标得以实现的前提下，分阶段实现各子系统目标，并逐步扩大和完善系统。开发平台选择合理：尽量采用数据库管理系统和可视化的面向对象的程序设计语言进行系统设计与开发。2-电路环境防护设计控制器在工作、运输和储存过程中，受到各种环境因素的影响，可能导致性能降低

4、、失效甚至损坏，因此必须采取防护措施。环境防护主要包括气候环境、机械环境、电磁环境、生物化学环境等。2-电路环境防护设计1）气候环境气候环境指温度、湿度、气压、风力、砂尘、雨雪、日辐射等各种自然气候因素。在气候因素中，以温度(高温、低温和循环变化)对电控系统的影响为严重。为了保证电子元件、器件或整机在允许的温度范围内工作，应采取各种有效的热控制措施。2-电路环境防护设计2）机械环境机械环境指控制器在工作或运输过程中受到各种机械力（如振动、冲击、离心力和运动机构的摩擦力等）的作用。其中危害较大的是振动和冲击。

5、控制器是长期工作在振动很强的环境中，当控制器在某种激振频率下发生共振时，若振动加速度值超过控制器本身的极限时，控制器就可能会遭到破坏；此外，长期受到振动或冲击也可能产生疲劳损坏。因此，必须采取各种防振（隔振）或缓冲措施。2-电路环境防护设计3）电磁环境电磁环境指控制器在工作过程中，所受到的电磁干扰。3.1）密封将控制器密封处理，使其防护等级规定的防护等级。3.2）三防处理在结构设计和电路设计时，应采取必要的抵御生物、化学环境影响的防护措施，其中主要是防腐蚀、防潮湿、防霉菌(三防处理)处理基本方法：设计合理、

6、设备密封、电路板使用“三防漆”3-硬件原理设计规范1）模块化设计思想详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求，遵循模块化设计思路进行硬件原理设计。2）系统设计原则根据功能和性能需求制定总体设计方案，遵循如下原则2.1）简化方案系统的可靠性是由组成系统的各个单元直到每个元件的可靠性决定的，所以应该尽量提高元器件或独立单元的可靠性。从失效率的角度,系统的失效率是其所有组成元件的总和。只要能满足系统的性能和功能指标，就尽可能地简化系统结构3-硬件原理设计规范2.2）避免片面追求高性能指标和过多的

7、功能在一定阶段内和力所能及的技术条件下，应注意协调高指标与可靠性的关系。如果给系统定下过高的指标，势必使系统复杂化,一方面使用过多的元器件,直接降低了系统的可靠性；另一方面增加了设计中的不合理、不可靠隐患的机会。2.3）合理划分软硬件功能在方案设计时,能够方便地用软件完成的功能一定要坚决地贯彻“以软代硬”的原则。但软件担负的任务过多,既增加开发的难度又不易保证软件的可靠性与实时性。所以需要合理地划分软硬件功能。“以软代硬”至少要在CPU时间资源允许、保证系统实时性的前提下进行3-硬件原理设计规范2.4）数字

8、电路有限考虑尽可能用数字电路代替模拟电路，数字电路稳定性好、抗干扰能力强、可标准化设计、易于器件集成制造。还要尽可能多地采用集成芯片且集成度越高越好，集成芯片密封性好、机械性能好、焊点少,其失效率比同样功能的分离电路要低得多。2.5）变被动为主动，提高系统可靠性在设计方案时,对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施，以免在问题发生时被动地应付。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段3-