CN113239532A - 一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法。包括：一、根据传感器、执行器布置位置及周边环境数据，完成线束3D设计，并确认分段方案；二、根据传感器、执行器、控制器的接口信息文件，完成系统电气原理图的设计；三、录入基础信息；四、完成线束平面拓扑的回执，录入各分支、主干的长度信息；五、录入传感器、执行器、控制器的导线规格、回路数量和起始点；六、进行参数配置；七、自动计算，得出最优的控制器布置位置；八、结合实际环境数据，校核输出结果是否满足需求；九、如不满足，放大最优系数或调整分析区间，重复八、九，直至满足需求。本发明能使控制器自动生成最优布置区域，节省了人工分析时间，整车成本和重量得到优化。

Description

一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法。

背景技术

随着汽车功能的不断增多，需要的用电器也在不断增多。而整车线束为这些用电器提供电源和信号的通路，正变得越来越复杂，成本和重量也在不断上升。

用电器大致可以分为三类：传感器、控制器、执行器，其中传感器和执行器受其功能限制，布置位置基本是固定的，而控制器则可相对自由的布置。以往控制器的布置方案更多的是考量空间维度、装配操作维度的可行性，未论证对线束成本、重量的影响。

发明内容

本发明提供了一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，使控制器自动生成最优布置区域，节省了人工分析时间，整车成本和重量得到优化，解决了现有控制器布置位置对线束成本和重量的影响。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，包括以下步骤：

步骤一、根据传感器、执行器布置位置及周边环境数据，完成线束3D设计，并确认分段方案；

步骤二、根据传感器、执行器、控制器的接口信息文件，完成系统电气原理图的设计；

步骤三、录入基础信息，基础信息包括不同规格导线单价、单位长度重量和单回路工时费；

步骤四、根据线束3D设计结果，完成线束平面拓扑的回执，录入各分支、主干的长度信息；

步骤五、根据系统电气原理，录入传感器、执行器、控制器的导线规格、回路数量和起始点；

步骤六、进行参数配置；

步骤七、自动计算，得出最优的控制器布置位置；

步骤八、结合实际环境数据，校核输出结果是否满足需求；

步骤九、如不满足，放大最优系数或调整分析区间，重复步骤八、步骤九，直至满足需求。

所述周边环境数据是线束3D设计的约束数据，包括车辆钣金数据、内饰数据。

所述步骤六的参数包括：

计算模式：设置为成本优先和重量优先两种模式；

步进长度：在自动计算的遍历过程中，相邻两个分析点位的间距；间距越小，计算结果的数量越多，返回位置越精确；

最优系数ω：自动计算的遍历结果中，返回计算结果最优的前ω％的位置；

分析区件：在设置的区间内进行分析。

所述步骤七中得出最优的控制器布置位置是通过计算控制器布置在不同位置时线束成本和线束重量的差异得出的。

所述线束成本通过下式计算：

式中，A为单回路工时费；n为系统回路总数；Y_i为第i个回路导线的单价；X_i为第i个回路导线长度。

所述线束重量通过下式计算：

式中，n为系统回路总数；Z_i为第i个回路导线的单位长度重量；X_i为第i个回路导线长度。

本发明的有益效果为：

本发明通过使控制器自动生成最优布置区域，节省了人工分析时间，整车成本和重量得到优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的工作流程示意图；

图2为本发明中步骤三-步骤九的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1和图2，一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，包括以下步骤：

步骤一、根据传感器、执行器布置位置及周边环境数据，完成线束3D设计，并确认分段方案；

所述周边环境数据是线束3D设计的约束数据，包括车辆钣金数据、内饰数据。分段方案是根据实际车辆装配需求，将线束分成几段便于装配。

步骤二、根据传感器、执行器、控制器的接口信息文件，完成系统电气原理图的设计；

接口信息是电气原理绘制的输入文件，表述了该器件需要几根线、每根线该如何连接、对线的粗细的需求等。

电气原理图表述了控制器与传感器执行器的连接方式。

步骤三、录入基础信息，基础信息包括不同规格导线单价、单位长度重量和单回路工时费；

步骤四、根据线束3D设计结果，完成线束平面拓扑的回执，录入各分支、主干的长度信息；

步骤五、根据系统电气原理，录入传感器、执行器、控制器的导线规格、回路数量和起始点；

步骤六、进行参数配置；

参数包括：

计算模式：设置为成本优先和重量优先两种模式；

步进长度：在自动计算的遍历过程中，相邻两个分析点位的间距；间距越小，计算结果的数量越多，返回位置越精确；

最优系数ω：自动计算的遍历结果中，返回计算结果最优的前ω％的位置；

分析区件：在设置的区间内进行分析。

步骤七、自动计算，得出最优的控制器布置位置；

所述步骤七中得出最优的控制器布置位置是通过计算控制器布置在不同位置时线束成本和线束重量的差异得出的。

所述线束成本通过下式计算：

式中，A为单回路工时费；n为系统回路总数；Y_i为第i个回路导线的单价；X_i为第i个回路导线长度。

所述线束重量通过下式计算：

式中，n为系统回路总数；Z_i为第i个回路导线的单位长度重量；X_i为第i个回路导线长度。

步骤八、结合实际环境数据，校核输出结果是否满足需求；

步骤九、如不满足，放大最优系数或调整分析区间，重复步骤八、步骤九，直至满足需求。

综上，本发明能使控制器自动生成最优布置区域，节省了人工分析时间，整车成本和重量得到优化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据传感器、执行器布置位置及周边环境数据，完成线束3D设计，并确认分段方案；

步骤二、根据传感器、执行器、控制器的接口信息文件，完成系统电气原理图的设计；

步骤三、录入基础信息，基础信息包括不同规格导线单价、单位长度重量和单回路工时费；

步骤四、根据线束3D设计结果，完成线束平面拓扑的回执，录入各分支、主干的长度信息；

步骤五、根据系统电气原理，录入传感器、执行器、控制器的导线规格、回路数量和起始点；

步骤六、进行参数配置；

步骤七、自动计算，得出最优的控制器布置位置；

步骤八、结合实际环境数据，校核输出结果是否满足需求；

步骤九、如不满足，放大最优系数或调整分析区间，重复步骤八、步骤九，直至满足需求。

2.根据权利要求1所述的一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，其特征在于，所述周边环境数据是线束3D设计的约束数据，包括车辆钣金数据、内饰数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，其特征在于，所述步骤六的参数包括：

计算模式：设置为成本优先和重量优先两种模式；

步进长度：在自动计算的遍历过程中，相邻两个分析点位的间距；间距越小，计算结果的数量越多，返回位置越精确；

最优系数ω：自动计算的遍历结果中，返回计算结果最优的前ω％的位置；

分析区件：在设置的区间内进行分析。

4.根据权利要求1所述的一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，其特征在于，所述步骤七中得出最优的控制器布置位置是通过计算控制器布置在不同位置时线束成本和线束重量的差异得出的。

5.根据权利要求4所述的一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，其特征在于，所述线束成本通过下式计算：

式中，A为单回路工时费；n为系统回路总数；Y_i为第i个回路导线的单价；X_i为第i个回路导线长度。

6.根据权利要求4所述的一种基于线束成本重量的控制器布置位置设计方法，其特征在于，所述线束重量通过下式计算：

式中，n为系统回路总数；Z_i为第i个回路导线的单位长度重量；X_i为第i个回路导线长度。

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