JP6875143B2 - Wire harness thermal analysis methods, thermal analyzers and programs - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムに関する。 The present invention relates to a wire harness thermal analysis method, a thermal analyzer and a program.

電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)などの車両には、車両中央または後方に配置された電池パックとエンジンルームに配置されたインバータを接続するワイヤハーネスが搭載されている。このワイヤハーネスは、車両のエンジンルーム、床下、室内などを経由して配索されることから、異なる環境温度の影響を受ける。また、このワイヤハーネスには、駆動系の電力伝送を担う高圧電線が含まれていることから、通電時の導体温度の変化も大きい。 Vehicles such as electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) are equipped with a wire harness that connects a battery pack located in the center or rear of the vehicle to an inverter located in the engine room. Has been done. Since this wire harness is laid out via the engine room, underfloor, indoors, etc. of the vehicle, it is affected by different environmental temperatures. Further, since this wire harness includes a high-voltage electric wire that is responsible for power transmission of the drive system, the change in the conductor temperature during energization is also large.

ところで、近年は、車両の電子化が進んでいることから、電子部品やワイヤハーネスの発熱量が増加しており、熱解析に基づく設計が必要となっている(例えば、非特許文献1参照)。また、自動車用ワイヤハーネス開発におけるシミュレーション技術の適用が増えつつある(例えば、非特許文献2参照)。 By the way, in recent years, as the digitization of vehicles has progressed, the amount of heat generated by electronic parts and wire harnesses has increased, and a design based on thermal analysis is required (see, for example, Non-Patent Document 1). .. In addition, the application of simulation technology in the development of wire harnesses for automobiles is increasing (see, for example, Non-Patent Document 2).

真下啓治、他3名、”自動車部品の熱解析技術“、[online]、平成14年7月、古河電工時報第110号、[平成29年1月10日検索]、インターネット〈https://www.furukawa.co.jp/jiho/fj110/fj110_16.pdf〉Keiji Mashita, 3 others, "Thermal analysis technology for automobile parts", [online], July 2002, Furukawa Electric Time Signal No. 110, [Search on January 10, 2017], Internet <https: // www.furukawa.co.jp/jiho/fj110/fj110_16.pdf> 野口雄紀、他4名、“自動車用ワイヤハーネス開発におけるシミュレーション技術の適用”、[online]、2015Vol.1、フジクラ技報第128号、[平成29年1月10日検索]、インターネット〈http://www.fujikura.co.jp/rd/gihou/backnumber/pages/_icsFiles/afieldfile/2015/07/03/128_R8.pdf〉Yuki Noguchi, 4 others, "Application of simulation technology in the development of wire harnesses for automobiles", [online], 2015 Vol. 1. Fujikura Technical Report No. 128, [Searched on January 10, 2017], Internet <http://www.fujikura.co.jp/rd/gihou/backnumber/pages/_icsFiles/afieldfile/2015/07/ 03 / 128_R8.pdf>

従来、設計したワイヤハーネスの温度上昇をシミュレートする技術がなく、試作品を用いて温度上昇の評価を行った後に、ワイヤハーネスに使用する電線や外装材の耐熱規格を決定していることから、改善の余地がある。 Conventionally, there is no technology to simulate the temperature rise of the designed wire harness, and after evaluating the temperature rise using a prototype, the heat resistance standard of the electric wire and exterior material used for the wire harness is determined. , There is room for improvement.

本発明は、ワイヤハーネスの温度分布を容易にシミュレートすることができるワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a thermal analysis method, a thermal analysis device, and a program for a wire harness that can easily simulate the temperature distribution of the wire harness.

上記目的を達成するため、本発明に係るワイヤハーネスの熱解析方法は、コンピュータを用いて、車両に搭載するワイヤハーネスの温度分布をシミュレートするワイヤハーネスの熱解析方法であって、前記ワイヤハーネスのうち長手方向に直交する断面の構造が一様な電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個に等分割し、一定の長さ分の前記電線束部を構成する熱特性パラメータを熱流体解析にて算出し、算出された前記熱特性パラメータに基づいて一定の長さ分の前記電線束部に対応する基準熱等価回路をモデル化する第1モデル化ステップと、前記基準熱等価回路を前記電線束部の長さ分連結した電線束部熱等価回路を作成し、前記電線束部熱等価回路を構成する前記熱特性パラメータに基づいて前記ワイヤハーネス全体に対応するワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する第2モデル化ステップと、前記ワイヤハーネス熱等価回路に対して熱回路網法を実行し、前記ワイヤハーネスの温度分布および過渡温度上昇の少なくとも一つを可視化する可視化ステップと、を備え、前記熱特性パラメータは、一定の長さ分の前記電線束部を構成する複数の部材間および各前記部材と外部環境との間の各伝熱経路における熱抵抗値が含まれ、前記第1モデル化ステップは、さらに、前記ワイヤハーネスが分岐構造を有する場合、分岐ごとに分割された複数の前記電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個にそれぞれ等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する前記基準熱等価回路をそれぞれ作成し、前記第2モデル化ステップは、さらに、各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の前記電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいて前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化し、前記第2モデル化ステップは、各前記電線束部熱等価回路を他の前記電線束部熱等価回路と接続するための端子を有するデバイスとしてモデル化し、複数の前記デバイスを、前記端子を介して互いに接続して前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the thermal analysis method of the wire harness according to the present invention is a thermal analysis method of the wire harness that simulates the temperature distribution of the wire harness mounted on the vehicle by using a computer. Of these, the electric wire bundle portion having a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction is equally divided into a finite number in the longitudinal direction with a constant length, and the thermal characteristic parameter constituting the electric wire bundle portion for a certain length. Is calculated by thermo-fluid analysis, and the first modeling step of modeling the reference heat equivalent circuit corresponding to the wire bundle portion for a certain length based on the calculated thermal characteristic parameter, and the reference heat. A wire bundle heat equivalent circuit is created by connecting the equivalent circuits by the length of the wire bundle, and the wire harness heat corresponding to the entire wire harness is generated based on the thermal characteristic parameters constituting the wire bundle heat equivalent circuit. A second modeling step of modeling the equivalent circuit and a visualization step of executing a thermal network method on the wire harness thermal equivalent circuit to visualize at least one of the temperature distribution and transient temperature rise of the wire harness. The thermal characteristic parameter includes, and the thermal resistance value in each heat transfer path between a plurality of members constituting the wire bundle portion for a certain length and between each member and the external environment . In the first modeling step, when the wire harness has a branch structure, a plurality of the wire bundle portions divided for each branch are equally divided into a finite number in the longitudinal direction with a constant length. The reference heat equivalent circuit corresponding to each wire bundle portion of a certain length is created, and in the second modeling step, each reference heat equivalent circuit is further divided by the length of each wire bundle portion. A plurality of connected wire bundle heat equivalent circuits are created, the wire harness heat equivalent circuit is modeled based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits, and the second modeling step is performed on each wire bundle portion. The heat equivalent circuit is modeled as a device having terminals for connecting to the other wire bundle heat equivalent circuit, and a plurality of the devices are connected to each other via the terminals to model the wire harness heat equivalent circuit. characterized in that it.

また、上記ワイヤハーネスの熱解析方法において、前記熱特性パラメータは、前記ワイヤハーネスの環境温度が含まれることが好ましい。 Further, in the method for thermal analysis of the wire harness, it is preferable that the thermal characteristic parameter includes the environmental temperature of the wire harness.

上記目的を達成するため、本発明に係るワイヤハーネスの熱解析装置は、車両に搭載するワイヤハーネスの温度分布をシミュレートするワイヤハーネスの熱解析装置であって、前記ワイヤハーネスの分岐ごとに分割され、かつ、長手方向に直交する断面の構造が一様な複数の電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個に等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に基づいて、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する各基準熱等価回路のモデル化に必要な熱特性パラメータをそれぞれ算出する算出手段と、各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいてワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する処理手段と、前記ワイヤハーネス熱等価回路に対して実行される熱回路網法の計算結果から、前記ワイヤハーネスの温度分布および過渡温度上昇の少なくとも一つを表示する表示手段と、を備え、前記熱特性パラメータは、一定の長さ分の前記電線束部を構成する複数の部材間および各前記部材と外部環境との間の各伝熱経路における熱抵抗値が含まれ、前記算出手段は、さらに、前記ワイヤハーネスが分岐構造を有する場合、分岐ごとに分割された複数の前記電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個にそれぞれ等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する前記基準熱等価回路をそれぞれ作成し、前記処理手段は、さらに、各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の前記電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいて前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化し、前記処理手段は、各前記電線束部熱等価回路を他の前記電線束部熱等価回路と接続するための端子を有するデバイスとしてモデル化し、複数の前記デバイスを、前記端子を介して互いに接続して前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the wire harness thermal analysis device according to the present invention is a wire harness thermal analysis device that simulates the temperature distribution of a wire harness mounted on a vehicle, and is divided for each branch of the wire harness. A plurality of wire bundles having a uniform cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction are equally divided into a finite number of wire bundles having a constant length in the longitudinal direction, and each of the wire bundles has a certain length. Based on this, a calculation means for calculating the thermal characteristic parameters required for modeling each reference heat equivalent circuit corresponding to each said wire bundle portion for a certain length, and each said reference heat equivalent circuit for each said wire bundle. A processing means for creating a plurality of electric wire bundle heat equivalent circuits connected by the length of the part and modeling a wire harness heat equivalent circuit based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits, and the wire harness heat equivalent circuit. A display means for displaying at least one of the temperature distribution and the transient temperature rise of the wire harness is provided from the calculation result of the thermal network method executed for the above, and the thermal characteristic parameter is for a certain length. The heat resistance value in each heat transfer path between the plurality of members constituting the electric wire bundle portion and between each member and the external environment is included, and the calculation means further includes the wire harness having a branched structure. In the case, the plurality of the electric wire bundles divided for each branch are equally divided into a finite number in the longitudinal direction with a certain length, and the reference heat equivalent corresponding to each of the electric wire bundles for a certain length. Each circuit is created, and the processing means further creates a plurality of the wire bundle heat equivalent circuits in which each reference heat equivalent circuit is connected by the length of each wire bundle, and the processing means creates a plurality of the wire bundle heat equivalent circuits. The wire harness heat equivalent circuit is modeled based on the heat equivalent circuit, and the processing means is modeled as a device having terminals for connecting each wire bundle heat equivalent circuit to another wire bundle heat equivalent circuit. It is characterized in that a plurality of the devices are connected to each other via the terminals to model the wire harness thermal equivalent circuit .

上記目的を達成するため、本発明に係るワイヤハーネスの熱解析プログラムは、車両に搭載されるワイヤハーネスの温度分布をシミュレートするためのワイヤハーネスの熱解析方法を実行するコンピュータに読み取り可能なプログラムであって、前記ワイヤハーネスの分岐ごとに分割され、かつ、長手方向に直交する断面の構造が一様な複数の電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個に等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に基づいて、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する各基準熱等価回路のモデル化に必要な熱特性パラメータをそれぞれ算出する算出機能と、各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいてワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する処理機能と、前記ワイヤハーネス熱等価回路に対して実行される熱回路網法の計算結果から、前記ワイヤハーネスの温度分布および過渡温度上昇の少なくとも一つを表示する表示機能と、をコンピュータに実現させ、前記算出機能は、さらに、前記ワイヤハーネスが分岐構造を有する場合、分岐ごとに分割された複数の前記電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個にそれぞれ等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する前記基準熱等価回路をそれぞれ作成し、前記処理機能は、さらに、各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の前記電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいて前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化し、前記処理機能は、各前記電線束部熱等価回路を他の前記電線束部熱等価回路と接続するための端子を有するデバイスとしてモデル化し、複数の前記デバイスを、前記端子を介して互いに接続して前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化すること、をコンピュータに実現させる。
In order to achieve the above object, the wire harness thermal analysis program according to the present invention is a computer-readable program that executes a wire harness thermal analysis method for simulating the temperature distribution of the wire harness mounted on the vehicle. Therefore, a plurality of electric wire bundle portions that are divided for each branch of the wire harness and have a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction are equally divided into a finite number in the longitudinal direction with a constant length. With a calculation function that calculates the thermal characteristic parameters required for modeling each reference heat equivalent circuit corresponding to each wire bundle for a certain length based on each wire bundle for a certain length. , Each of the reference heat equivalent circuits is connected by the length of each of the wire bundles to create a plurality of wire bundle heat equivalent circuits, and a wire harness heat equivalent circuit is modeled based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits. computer and processing function, from the wire harness heat equivalent circuit calculation result of thermal network method is performed on a display function for displaying at least one of the temperature distribution and transient temperature rise of the wire harness, a to of Further, when the wire harness has a branch structure, the calculation function further divides a plurality of the wire bundle portions divided for each branch into a finite number of equal lengths in the longitudinal direction. , The reference heat equivalent circuit corresponding to each of the wire bundles for a certain length was created, and the processing function further connected each of the reference heat equivalent circuits for the length of each wire bundle. A plurality of the wire bundle heat equivalent circuits are created, the wire harness heat equivalent circuit is modeled based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits, and the processing function includes each of the wire bundle heat equivalent circuits. Modeling as a device having terminals for connecting to the electric wire bundle thermal equivalent circuit, and modeling the wire harness thermal equivalent circuit by connecting a plurality of the devices to each other via the terminals. To realize.

本発明に係るワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムによれば、ワイヤハーネスの温度分布を容易にシミュレートすることができる。 According to the wire harness thermal analysis method, the thermal analysis device, and the program according to the present invention, the temperature distribution of the wire harness can be easily simulated.

図1は、実施形態1に係るワイヤハーネスの概略構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a wire harness according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係る熱解析装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the thermal analysis device according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係るワイヤハーネスの電線束部の概略構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a wire bundle portion of the wire harness according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係るワイヤハーネスの電線束部を等分割した部分の断面斜視図である。FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a portion of the wire harness according to the first embodiment in which the wire bundle portion is equally divided. 図5は、実施形態1に係るワイヤハーネスの基準熱等価回路の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a reference heat equivalent circuit of the wire harness according to the first embodiment. 図6は、実施形態1に係るワイヤハーネスの電線束部熱等価回路の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a wire bundle heat equivalent circuit of the wire harness according to the first embodiment. 図7は、実施形態1に係るワイヤハーネス熱等価回路の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of the wire harness heat equivalent circuit according to the first embodiment. 図8は、実施形態1に係るワイヤハーネス熱等価回路に対応するネットリストを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a netlist corresponding to the wire harness heat equivalent circuit according to the first embodiment. 図9は、実施形態1に係る熱解析方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the thermal analysis method according to the first embodiment. 図10は、実施形態1に係るワイヤハーネスの温度分布を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the temperature distribution of the wire harness according to the first embodiment. 図11は、実施形態2に係るワイヤハーネスの概略構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of the wire harness according to the second embodiment. 図12は、実施形態2に係るワイヤハーネスの環境温度を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing the environmental temperature of the wire harness according to the second embodiment. 図13は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部の概略構成を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a wire bundle portion of the wire harness according to the second embodiment. 図14は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部を等分割した部分の基準熱等価回路の模式図である。FIG. 14 is a schematic view of a reference heat equivalent circuit of a portion of the wire harness according to the second embodiment in which the wire bundle portion is equally divided. 図15は、実施形態2に係る基準熱等価回路に対応するネットリストを示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a netlist corresponding to the reference heat equivalent circuit according to the second embodiment. 図16は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部に対応するネットリストを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a netlist corresponding to a wire bundle portion of the wire harness according to the second embodiment. 図17は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部に対応するデバイスモデルの模式図である。FIG. 17 is a schematic view of a device model corresponding to the electric wire bundle portion of the wire harness according to the second embodiment. 図18は、実施形態2に係るワイヤハーネスに対応するデバイスモデルの模式図である。FIG. 18 is a schematic view of a device model corresponding to the wire harness according to the second embodiment. 図19は、実施形態2に係るワイヤハーネス熱等価回路の模式図である。FIG. 19 is a schematic view of the wire harness heat equivalent circuit according to the second embodiment. 図20は、実施形態2に係る熱解析方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the thermal analysis method according to the second embodiment. 図21は、実施形態2に係るワイヤハーネスの温度分布を示す模式図である。FIG. 21 is a schematic view showing the temperature distribution of the wire harness according to the second embodiment. 図22は、実施形態2に係るワイヤハーネスの温度分布の経時変化を示す模式図である。FIG. 22 is a schematic view showing a change over time in the temperature distribution of the wire harness according to the second embodiment. 図23は、実施形態2の変形例に係る基準熱等価回路の模式図である。FIG. 23 is a schematic diagram of a reference heat equivalent circuit according to a modified example of the second embodiment. 図24は、実施形態2の変形例に係るワイヤハーネスの電線束部に対応するデバイスモデルの模式図である。FIG. 24 is a schematic view of a device model corresponding to the wire bundle portion of the wire harness according to the modified example of the second embodiment. 図25は、実施形態2の変形例に係るワイヤハーネスに対応するデバイスモデルの模式図である。FIG. 25 is a schematic view of a device model corresponding to the wire harness according to the modified example of the second embodiment. 図26は、実施形態2の変形例に係るワイヤハーネス熱等価回路の模式図である。FIG. 26 is a schematic view of a wire harness heat equivalent circuit according to a modified example of the second embodiment.

以下に、本発明に係るワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Hereinafter, embodiments of a thermal analysis method, a thermal analysis device, and a program for a wire harness according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same. In addition, the components in the following embodiments can be omitted, replaced, or changed in various ways without departing from the gist of the invention.

[実施形態1]
図1は、実施形態1に係るワイヤハーネスの概略構成を示す平面図である。図2は、実施形態1に係る熱解析装置の構成例を示すブロック図である。図3は、実施形態1に係るワイヤハーネスの電線束部の概略構成を示す断面図である。図4は、実施形態1に係るワイヤハーネスの電線束部を等分割した部分の断面斜視図である。図5は、実施形態1に係るワイヤハーネスの基準熱等価回路の模式図である。図6は、実施形態1に係るワイヤハーネスの電線束部熱等価回路の模式図である。図7は、実施形態1に係るワイヤハーネス熱等価回路の模式図である。図8は、実施形態1に係るワイヤハーネス熱等価回路に対応するネットリストを示す図である。図9は、実施形態1に係る熱解析方法の手順を示すフローチャートである。図10は、実施形態1に係るワイヤハーネスの温度分布を示すグラフである。なお、図3は、図1のA−A断面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a wire harness according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the thermal analysis device according to the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a wire bundle portion of the wire harness according to the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a portion of the wire harness according to the first embodiment in which the wire bundle portion is equally divided. FIG. 5 is a schematic diagram of a reference heat equivalent circuit of the wire harness according to the first embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram of a wire bundle heat equivalent circuit of the wire harness according to the first embodiment. FIG. 7 is a schematic diagram of the wire harness heat equivalent circuit according to the first embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a netlist corresponding to the wire harness heat equivalent circuit according to the first embodiment. FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the thermal analysis method according to the first embodiment. FIG. 10 is a graph showing the temperature distribution of the wire harness according to the first embodiment. Note that FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

図1に示すワイヤハーネス100Aは、上述したように、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)などの車両(不図示)の中央または後方に配置された電池パックとエンジンルームに配置されたインバータを接続する。ワイヤハーネス100Aは、車両のエンジンルーム、床下、室内などを経由して配索される。ワイヤハーネス100Aには、駆動系の電力伝送を担う高圧電線やモーター電線、12V電源系の電力伝送を担う低圧電線などが含まれている。ワイヤハーネス100Aは、複数の電線が、例えばコルゲートチューブや樹脂テープなどの外装材によってまとめられており、両端部に複数の電線を一度に接続できる多芯コネクタなどの接続部品に取り付けられている。ワイヤハーネス100Aは、この他に、固定具、プロテクタやグロメットなどを含んで構成されてもよい。本実施形態におけるワイヤハーネス100Aは、一つの電線束部11と、複数のコネクタ部13とを備える。 As described above, the wire harness 100A shown in FIG. 1 is a battery pack arranged in the center or rear of a vehicle (not shown) such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), or a plug-in hybrid vehicle (PHEV). And the inverter located in the engine room. The wire harness 100A is routed via the engine room, underfloor, indoor, etc. of the vehicle. The wire harness 100A includes a high-voltage electric wire and a motor electric wire for power transmission of the drive system, a low-voltage electric wire for power transmission of the 12V power supply system, and the like. In the wire harness 100A, a plurality of electric wires are grouped by an exterior material such as a corrugated tube or a resin tape, and are attached to connecting parts such as a multi-core connector capable of connecting the plurality of electric wires at both ends at one time. The wire harness 100A may also include a fixture, a protector, a grommet, and the like. The wire harness 100A in the present embodiment includes one wire bundle portion 11 and a plurality of connector portions 13.

電線束部11は、ワイヤハーネス100Aのうち、複数の電線が外装材によりまとめられた部分である。本実施形態における電線束部11は、長手方向の長さが200cmであり、長手方向に直交する断面の構造が一様である。電線束部11は、図3および図4に示すように、外装材111と、電線112と、空隙部114とで構成される。外装材111は、電線112に外装され、電線112の集束、経路規制、他部品との干渉に対する保護を行うものである。外装材111は、例えば、樹脂製のコルゲートチューブや樹脂テープ、結束バンドなどで構成される。電線112は、2芯のシールド電線である。電線112は、シース113と、編組115と、被覆117と、2つの導体119,121とで構成される。シース113は、電線112の外側に設けられ、電線112を保護する保護外被覆である。シース113は、例えば、樹脂、天然ゴムやクロロプレン(ネオプレン)、ビニルなどで構成される。編組115は、電線112に高圧電流が流れることで発生する電磁ノイズが、電線束部11の周囲に配置された電子機器などに影響を及ぼすことを抑制するための、いわゆる電磁シールド部材である。被覆117は、導体119,121を覆う膜状の絶縁部材である。2つの導体119,121は、電源供給または信号通信に用いられる線状導体である。空隙部114は、外装材111と電線112との間に形成される空間である。 The electric wire bundle portion 11 is a portion of the wire harness 100A in which a plurality of electric wires are bundled by an exterior material. The wire bundle portion 11 in the present embodiment has a length of 200 cm in the longitudinal direction and has a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction. As shown in FIGS. 3 and 4, the electric wire bundle portion 11 is composed of an exterior material 111, an electric wire 112, and a gap portion 114. The exterior material 111 is mounted on the electric wire 112 to protect the electric wire 112 from focusing, route regulation, and interference with other parts. The exterior material 111 is composed of, for example, a resin corrugated tube, a resin tape, a binding band, or the like. The electric wire 112 is a 2-core shielded electric wire. The electric wire 112 is composed of a sheath 113, a braid 115, a coating 117, and two conductors 119 and 121. The sheath 113 is provided on the outside of the electric wire 112 and is a protective outer coating that protects the electric wire 112. The sheath 113 is made of, for example, resin, natural rubber, chloroprene (neoprene), vinyl, or the like. The braid 115 is a so-called electromagnetic shield member for suppressing electromagnetic noise generated by a high-voltage current flowing through the electric wire 112 from affecting electronic devices and the like arranged around the electric wire bundle portion 11. The coating 117 is a film-like insulating member that covers the conductors 119 and 121. The two conductors 119 and 121 are linear conductors used for power supply or signal communication. The gap 114 is a space formed between the exterior material 111 and the electric wire 112.

コネクタ部13は、各電線112の両端にあって、不図示のサブハーネスや車両に搭載される電子部品などに接続するための接続部である。コネクタ部13は、例えば、コネクタであり、樹脂製のハウジングに、電線112が接続された接続端子を収容したものである。 The connector portions 13 are at both ends of each electric wire 112 and are connecting portions for connecting to a sub-harness (not shown), an electronic component mounted on a vehicle, or the like. The connector portion 13 is, for example, a connector, and accommodates a connection terminal to which an electric wire 112 is connected in a resin housing.

次に、ワイヤハーネス100Aの温度分布をシミュレートする熱解析装置について図2を参照して説明する。熱解析装置1は、例えばパーソナルコンピュータなどの汎用性の高いハードウェアを用いて構成することができる。熱解析装置1は、図2に示すように、パーソナルコンピュータ(PC)3と、入出力装置5とで構成される。 Next, a thermal analysis device that simulates the temperature distribution of the wire harness 100A will be described with reference to FIG. The thermal analysis device 1 can be configured by using highly versatile hardware such as a personal computer. As shown in FIG. 2, the thermal analysis device 1 includes a personal computer (PC) 3 and an input / output device 5.

パーソナルコンピュータ3は、汎用性のある情報処理装置であり、処理部(CPU)301と、記憶部(メモリ)302とを備える。処理部301は、例えば、記憶部302などに記憶されたプログラムを読み出して各種処理や制御を実行する中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)である。記憶部302は、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disc Drive)などのメモリである。 The personal computer 3 is a versatile information processing device, and includes a processing unit (CPU) 301 and a storage unit (memory) 302. The processing unit 301 is, for example, a central processing unit (CPU) that reads a program stored in a storage unit 302 or the like and executes various processes and controls. The storage unit 302 is, for example, a memory such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or an HDD (Hard Disk Drive).

入出力装置5は、パーソナルコンピュータ3に接続され、外部から情報を入力してパーソナルコンピュータ3に送る機能や、パーソナルコンピュータ3から送られた情報を表示したり、出力する機能を有する。入出力装置5は、入力装置501と、出力装置502とを備える。入力装置501は、例えば、キーボード、テンキー、ポインティングデバイス、タッチパネルなどで構成される。本実施形態における入力装置501は、キーボードで構成され、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備え、これらからの入力情報を受け付けて、パーソナルコンピュータ3内の処理部301に送信する。出力装置502は、例えばCRTディスプレイ、液晶ディスプレイ、プリンタなどで構成される。本実施形態における出力装置502は、液晶ディスプレイで構成され、パーソナルコンピュータ3内の処理部301から受信した信号に基づいて、画面に情報を表示する。 The input / output device 5 is connected to the personal computer 3 and has a function of inputting information from the outside and sending it to the personal computer 3 and a function of displaying and outputting the information sent from the personal computer 3. The input / output device 5 includes an input device 501 and an output device 502. The input device 501 is composed of, for example, a keyboard, a numeric keypad, a pointing device, a touch panel, and the like. The input device 501 in the present embodiment is composed of a keyboard, includes a plurality of keys for inputting characters, numerical values, various instructions, etc., and receives input information from these keys to the processing unit 301 in the personal computer 3. Send. The output device 502 includes, for example, a CRT display, a liquid crystal display, a printer, and the like. The output device 502 in the present embodiment is composed of a liquid crystal display, and displays information on the screen based on the signal received from the processing unit 301 in the personal computer 3.

次に、実施形態1に係る熱解析装置1によるワイヤハーネス100Aの熱解析方法の手順について図9を参照して説明する。なお、本手順では、熱解析装置1で動作する表計算ソフトウェア、回路シミュレータ、熱流体解析ソフトウェアなどを利用して行われる。ここで表計算ソフトウェアは、パーソナルコンピュータ3の処理部301上で動作し、数値データの集計や分析あるいは熱回路網法の計算を行うものである。回路シミュレータは、パーソナルコンピュータ3の処理部301上で動作し、ワイヤハーネスの熱等価回路を電子回路としてモデル化して、その動作や特性をシミュレートするものである。熱流体解析ソフトウェアは、パーソナルコンピュータ3の処理部301上で動作し、風の流れや熱の移動などに関して数値計算を行い、熱抵抗等の熱特性を求めるものである。 Next, the procedure of the thermal analysis method of the wire harness 100A by the thermal analysis device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In this procedure, spreadsheet software, circuit simulator, thermo-fluid analysis software, etc. that operate in the thermal analysis device 1 are used. Here, the spreadsheet software operates on the processing unit 301 of the personal computer 3 and performs aggregation and analysis of numerical data or calculation of the thermal network method. The circuit simulator operates on the processing unit 301 of the personal computer 3, models the thermal equivalent circuit of the wire harness as an electronic circuit, and simulates its operation and characteristics. The thermo-fluid analysis software operates on the processing unit 301 of the personal computer 3, performs numerical calculations on the flow of wind, heat transfer, and the like, and obtains thermal characteristics such as thermal resistance.

まず、ステップS101では、ワイヤハーネス100Aのうち長手方向に直交する断面の構造が一様な電線束部11を一定の長さ(ここでは1cmとする)で有限個に等分割し、長さ1cm分の電線束部11aに対応する基準熱等価回路21aを作成する。本実施形態では、電線束部11を1cmの長さで等分割し、長さ1cm分の電線束部11aに対応する基準熱等価回路21aを作成する。 First, in step S101, the wire bundle portion 11 having a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction of the wire harness 100A is equally divided into a finite number with a constant length (here, 1 cm), and the length is 1 cm. A reference heat equivalent circuit 21a corresponding to the wire bundle portion 11a of the minute is created. In the present embodiment, the electric wire bundle portion 11 is equally divided into 1 cm lengths, and a reference heat equivalent circuit 21a corresponding to the electric wire bundle portion 11a having a length of 1 cm is created.

ここでワイヤハーネス100Aにおける熱移動について説明する。ワイヤハーネス100Aにおける熱移動は、電線束部11を構成する複数の部材間または各部材上で行われる。ここで電線束部11を構成する複数の部材には、外装材111、シース113、空隙部114、編組115、被覆117、導体119,121が含まれる。ワイヤハーネス100Aの長手方向の熱移動は、各部材上で行われる。ワイヤハーネス100Aの長手方向の熱移動における熱抵抗Rx[℃/W]は下式(1)から算出する。なお、空隙部114の熱伝導および流体の移動は影響が非常に小さいので考慮していない。
Rx=L/λS (1)
L:熱移動の方向の長さ[m]
λ:熱伝導率[℃/(K・m)]
S:断面積[m^2]
Here, the heat transfer in the wire harness 100A will be described. The heat transfer in the wire harness 100A is performed between a plurality of members constituting the wire bundle portion 11 or on each member. Here, the plurality of members constituting the electric wire bundle portion 11 include an exterior material 111, a sheath 113, a gap portion 114, a braid 115, a coating 117, and conductors 119 and 121. The heat transfer in the longitudinal direction of the wire harness 100A is performed on each member. The thermal resistance Rx [° C./W] in the heat transfer in the longitudinal direction of the wire harness 100A is calculated from the following equation (1). It should be noted that the heat conduction and the movement of the fluid in the gap 114 are not considered because the influence is very small.
Rx = L / λS (1)
L: Length in the direction of heat transfer [m]
λ: Thermal conductivity [° C / (K ・ m)]
S: Cross-sectional area [m ^ 2]

一方、ワイヤハーネス100Aの径方向の熱移動は、例えば導体119→被覆117→編組115→シース113→外装材111→外部環境123というように、複数の部材間および各部材と外部環境123との間で行われる。ここで外部環境123は、ワイヤハーネス100Aが車両に配索される予定の環境を意味する。したがって、外部環境123の温度が環境温度である。ワイヤハーネス100Aの径方向の熱移動における熱抵抗Ry[℃/W]は、熱流体解析により、各部材の温度上昇を計算して求める。すなわち、熱流体解析にて、図4に示す長さ1cm分の電線束部11aをモデル化する。長さ1cm分の電線束部11aの両断面に対称境界を設定(ワイヤハーネス100Aの長手方向に熱流および流体の出入りがない設定)することにより、無限延長状のワイヤハーネスを仮定して、その温度上昇を計算する。この計算結果から、各部材間の温度差と熱流を抽出し、熱抵抗Ryを下式(2)から求める。
Ry=ΔTX―Y/HFX―Y (2)
ΔTX―Y:部材X−部材Yの温度差[℃]
HFX―Y:部材X−部材Yの熱流[W]
On the other hand, the heat transfer in the radial direction of the wire harness 100A is, for example, conductor 119 → coating 117 → braid 115 → sheath 113 → exterior material 111 → external environment 123, and so on, between a plurality of members and between each member and the external environment 123. It is done in between. Here, the external environment 123 means an environment in which the wire harness 100A is scheduled to be distributed to the vehicle. Therefore, the temperature of the external environment 123 is the environmental temperature. The thermal resistance Ry [° C./W] in the radial heat transfer of the wire harness 100A is obtained by calculating the temperature rise of each member by thermo-fluid analysis. That is, in the thermo-fluid analysis, the electric wire bundle portion 11a having a length of 1 cm shown in FIG. 4 is modeled. By setting symmetrical boundaries on both cross sections of the wire bundle portion 11a having a length of 1 cm (setting that heat flow and fluid do not flow in and out in the longitudinal direction of the wire harness 100A), an infinitely extended wire harness is assumed. Calculate the temperature rise. From this calculation result, the temperature difference and the heat flow between the members are extracted, and the thermal resistance Ry is obtained from the following equation (2).
Ry = ΔT XY / HF XY (2)
ΔT XY : Temperature difference between member X-member Y [° C]
HF XY : Heat flow of member X-member Y [W]

本実施形態におけるワイヤハーネス100Aの長手方向の熱抵抗は、外装材111、編組115、導体119,121を使って計算される。すなわち、被覆117およびシース113は、樹脂材料であり、熱伝導率が金属に比べて非常に小さいこと、断面積が小さいことから、熱抵抗は導体119,121や編組115よりも非常に大きい。そのため、被覆117およびシース113は、ワイヤハーネスの長手方向への熱移動に大きく影響しないと考えられ、これらを無視するものとする。ここで、導体119,121、編組115、外装材111の各ワイヤハーネスの長手方向の熱抵抗Rxを、R1,R2,R3とする。これら熱抵抗R1〜R3を使ってワイヤハーネス100Aの長手方向の熱等価回路を作成する。なお、R1は導体2本分の熱抵抗を表す。 The thermal resistance of the wire harness 100A in the present embodiment in the longitudinal direction is calculated using the exterior material 111, the braid 115, and the conductors 119 and 121. That is, since the coating 117 and the sheath 113 are resin materials, the thermal conductivity is very small as compared with the metal, and the cross-sectional area is small, the thermal resistance is much larger than that of the conductors 119, 121 and the braid 115. Therefore, it is considered that the coating 117 and the sheath 113 do not significantly affect the heat transfer in the longitudinal direction of the wire harness, and these are ignored. Here, the thermal resistance Rx in the longitudinal direction of each wire harness of the conductors 119, 121, the braid 115, and the exterior material 111 is R1, R2, and R3. Using these thermal resistances R1 to R3, a thermal equivalent circuit in the longitudinal direction of the wire harness 100A is created. R1 represents the thermal resistance of two conductors.

本実施形態におけるワイヤハーネス100Aの径方向の熱抵抗は、導体−編組間、編組−外装材間、外装材−外部環境間の各熱抵抗R12,R23,R3ambとする。導体−編組間の熱抵抗R12は、熱流体解析から求める。導体−編組間の熱抵抗R12は、2本の導体119,121のジュール熱Qが各々被覆117を通してすべて編組115に移動すると仮定して、導体119(121)の最高温度と編組115の最高温度の温度差を計算し、その温度差を2本の導体119,121のジュール熱Qの総和で割ることにより求める。なお、2本の導体119,121の温度は等価であり、互いに熱移動はないものとする。 The thermal resistance of the wire harness 100A in the present embodiment in the radial direction is R12, R23, R3amb between the conductor and the braid, between the braid and the exterior material, and between the exterior material and the external environment. The thermal resistance R12 between the conductor and the braid is obtained from thermo-fluid analysis. The heat resistance R12 between the conductor and the braid is the maximum temperature of the conductor 119 (121) and the maximum temperature of the braid 115, assuming that the Joule heat Q of the two conductors 119 and 121 all move to the braid 115 through the coating 117, respectively. The temperature difference is calculated, and the temperature difference is divided by the sum of the Joule heats Q of the two conductors 119 and 121. It is assumed that the temperatures of the two conductors 119 and 121 are equivalent and there is no heat transfer to each other.

編組−外装材間の熱抵抗R23は、同様に、熱流体解析から求める。図3に示すように、編組115からシース113への熱移動形態は熱伝導である。また、シース113から外装材111への熱移動は、外装材111に対して電線112が中央にあって両者が接触していない場合には、放射伝熱と対流伝熱により生じている。2本の導体119,121のジュール熱Qは、これら伝熱経路を介して外装材111へすべて移動することになる。したがって、編組−外装材間の熱抵抗R23は、編組115の最高温度と外装材111の平均温度との温度差を計算し、この温度差を2本の導体119,121のジュール熱Qの総和で割ることにより求める。 Similarly, the thermal resistance R23 between the braid and the exterior material is obtained from the thermo-fluid analysis. As shown in FIG. 3, the form of heat transfer from the braid 115 to the sheath 113 is heat conduction. Further, heat transfer from the sheath 113 to the exterior material 111 is caused by radiant heat transfer and convection heat transfer when the electric wire 112 is in the center of the exterior material 111 and the two are not in contact with each other. All of the Joule heat Q of the two conductors 119 and 121 is transferred to the exterior material 111 via these heat transfer paths. Therefore, the thermal resistance R23 between the braid and the exterior material calculates the temperature difference between the maximum temperature of the braid 115 and the average temperature of the exterior material 111, and this temperature difference is the sum of the Joule heat Q of the two conductors 119 and 121. Calculated by dividing by.

外装材−外部環境間の熱抵抗R3ambは、同様に、熱流体解析から求める。図3に示すように、外装材111から外部環境123への熱移動形態は、放射伝熱と対流伝熱であり、2本の導体119,121のジュール熱Qは、これら伝熱経路を介して外部環境123へすべて移動する。したがって、外装材−外部環境間の熱抵抗R3ambは、外装材111の平均温度と環境温度との温度差を計算し、この温度差を2本の導体119,121のジュール熱Qの総和で割ることにより求める。 Similarly, the thermal resistance R3amb between the exterior material and the external environment is obtained from the thermo-fluid analysis. As shown in FIG. 3, the heat transfer modes from the exterior material 111 to the external environment 123 are radiant heat transfer and convection heat transfer, and the Joule heat Q of the two conductors 119 and 121 passes through these heat transfer paths. And move everything to the external environment 123. Therefore, the thermal resistance R3amb between the exterior material and the external environment calculates the temperature difference between the average temperature of the exterior material 111 and the environment temperature, and divides this temperature difference by the sum of the Joule heat Qs of the two conductors 119 and 121. Ask by.

長さ1cm分の電線束部11aの基準熱等価回路21aは、図5に示すように、熱抵抗R12,R23,R3ambを用いて表すことができる。この基準熱等価回路21aにおける温度上昇は、導体119,121のジュール熱Qおよび熱抵抗R12,R23,R3ambから求めることができる。導体119,121にて生じるジュール熱Qは、導体119,121から編組115へ流出する熱量と等しいことから、下式(3)が成り立つ。
Q=(T1−T2)/R12 (3)
T1:導体温度
T2:編組温度
As shown in FIG. 5, the reference thermal equivalent circuit 21a of the electric wire bundle portion 11a having a length of 1 cm can be represented by using the thermal resistances R12, R23, and R3amb. The temperature rise in the reference heat equivalent circuit 21a can be obtained from the Joule heat Q of the conductors 119 and 121 and the thermal resistances R12, R23 and R3amb. Since the Joule heat Q generated in the conductors 119 and 121 is equal to the amount of heat flowing out from the conductors 119 and 121 to the braid 115, the following equation (3) holds.
Q = (T1-T2) / R12 (3)
T1: Conductor temperature T2: Braiding temperature

また、導体119,121から編組115へ流入する熱量と、編組115から外装材111に流出する熱量は等しいことから、下式(4)が成り立つ。
(T1−T2)/R12=(T2−T3)/R23 (4)
T3:外装材温度
Further, since the amount of heat flowing from the conductors 119 and 121 to the braid 115 and the amount of heat flowing out from the braid 115 to the exterior material 111 are equal, the following equation (4) holds.
(T1-T2) / R12 = (T2-T3) / R23 (4)
T3: Exterior material temperature

さらに、導体119,121から編組115に流入する熱量と、編組115から外装材111へ流出する熱量は等しいことから、下式(5)が成り立つ。
(T2−T3)/R23=(T3−Tamb)/R3amb (5)
Tamb:環境温度
Further, since the amount of heat flowing from the conductors 119 and 121 into the braid 115 and the amount of heat flowing out from the braid 115 to the exterior material 111 are equal, the following equation (5) holds.
(T2-T3) / R23 = (T3-Tamb) / R3amb (5)
Tamb: Environmental temperature

上記(3)〜(5)からなる連立方程式を解くことにより、導体119,121、編組115、外装材111、および外部環境123の各伝熱経路の温度を求めることができる。 By solving the simultaneous equations (3) to (5) above, the temperatures of the conductors 119, 121, the braid 115, the exterior material 111, and the external environment 123 can be obtained.

図9に戻り、ステップS102では、ステップS101で作成された基準熱等価回路21aを電線束部11の長さ分連結して電線束部11の電線束部熱等価回路21を作成する。電線束部11の電線束部熱等価回路21は、図6および図7に示すように、長さ1cm分の電線束部11aの基準熱等価回路21aを、熱抵抗R1〜R3を使って電線束部11の長さ分連結することで作成する。ここで電線束部11は、長手方向の長さが200cmとする。本実施形態におけるワイヤハーネス100Aには、分岐がなく、電線束部11の長手方向に直交する断面の構造が一様であることから、電線束部11の電線束部熱等価回路21がワイヤハーネス100Aの熱等価回路となる。したがって、長さ200cmの電線束部11に対応する電線束部熱等価回路21は、ワイヤハーネス100Aに対応するワイヤハーネス熱等価回路22と同じである。 Returning to FIG. 9, in step S102, the reference heat equivalent circuit 21a created in step S101 is connected by the length of the wire bundle portion 11 to create the wire bundle portion heat equivalent circuit 21 of the wire bundle portion 11. As shown in FIGS. 6 and 7, the electric wire bundle portion heat equivalent circuit 21 of the electric wire bundle portion 11 is a reference heat equivalent circuit 21a of the electric wire bundle portion 11a having a length of 1 cm, using thermal resistances R1 to R3. It is created by connecting the lengths of the bundle portions 11. Here, the length of the electric wire bundle portion 11 in the longitudinal direction is 200 cm. Since the wire harness 100A in the present embodiment has no branch and has a uniform cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction of the electric wire bundle portion 11, the electric wire bundle portion thermal equivalent circuit 21 of the electric wire bundle portion 11 is a wire harness. It becomes a heat equivalent circuit of 100A. Therefore, the wire bundle heat equivalent circuit 21 corresponding to the wire bundle portion 11 having a length of 200 cm is the same as the wire harness heat equivalent circuit 22 corresponding to the wire harness 100A.

長さ200cmのワイヤハーネス100Aに対応するワイヤハーネス熱等価回路22は、長さ1cm分の電線束部11aの基準熱等価回路21aと同様に、外部環境123を除く600個の節点(ノード)において、各々の熱流量の保存則に従って連立方程式を作成する。実際には、ワイヤハーネス熱等価回路22は、表計算ソフトウェアに図8に示すネットリスト7の情報を入力して行列計算を行い、連立方程式を解くことにより求める。ここでネットリスト7は、例えば回路シミュレータで熱等価回路をシミュレートする際に使用されるテキストファイルであり、解析対象の熱等価回路がどのような熱特性パラメータで構成されており、ノードがどのように接続されているかを示すリストである。本実施形態におけるネットリスト7は、例えば、図8に示すように、2つの部材のノードと、2つの部材間の熱特性パラメータとで構成されている。この熱特性パラメータは、一定の長さ分の電線束部を構成する複数の部材間および各部材と外部環境123との間の各伝熱経路における熱抵抗値が含まれる。 The wire harness heat equivalent circuit 22 corresponding to the wire harness 100A having a length of 200 cm has 600 nodes (nodes) excluding the external environment 123, similarly to the reference heat equivalent circuit 21a of the wire bundle portion 11a having a length of 1 cm. , Create simultaneous equations according to the conservation law of each heat flow. Actually, the wire harness thermal equivalent circuit 22 is obtained by inputting the information of the netlist 7 shown in FIG. 8 into spreadsheet software, performing matrix calculation, and solving simultaneous equations. Here, the netlist 7 is a text file used when simulating a heat equivalent circuit in a circuit simulator, for example. What kind of heat characteristic parameters are used in the heat equivalent circuit to be analyzed, and what kind of node is it? It is a list showing whether or not they are connected. The netlist 7 in the present embodiment is composed of, for example, a node of two members and a thermal characteristic parameter between the two members, as shown in FIG. This thermal characteristic parameter includes a thermal resistance value in each heat transfer path between a plurality of members constituting the electric wire bundle portion for a certain length and between each member and the external environment 123.

図7に示すワイヤハーネス熱等価回路22におけるノード(導体ノード)N001〜N200の各ノードには、別途発熱量の設定を行う。ワイヤハーネス熱等価回路22における外部環境123は、図7に示すノードN601〜ノードN800の各ノードに所望の環境温度を設定する。例えば、長さ200cmのワイヤハーネス100Aにおいて、前方30cmをエンジンルーム環境とし、後方170cmを床下および室内環境とした場合、ノードN601〜ノードN630の環境温度100℃、ノードN631〜ノードN800を環境温度40℃とする。 The amount of heat generated is separately set for each of the nodes (conductor nodes) N001 to N200 in the wire harness heat equivalent circuit 22 shown in FIG. 7. The external environment 123 in the wire harness heat equivalent circuit 22 sets a desired environmental temperature for each node of the nodes N601 to N800 shown in FIG. 7. For example, in a wire harness 100A having a length of 200 cm, when the front 30 cm is the engine room environment and the rear 170 cm is the underfloor and indoor environment, the environmental temperature of the nodes N601 to N630 is 100 ° C., and the environmental temperature of the nodes N631 to N800 is 40. Let it be ° C.

図9に戻り、ステップS103では、ステップS102で作成された電線束部熱等価回路21、すなわちワイヤハーネス熱等価回路22に対して表計算あるいは回路シミュレータを実行し、ワイヤハーネス100Aの温度分布を出力装置502に表示する。出力装置502に表示されるワイヤハーネス100Aの温度分布の一例を図10に示す。図10に示すグラフでは、横軸にワイヤハーネス長さ、縦軸にワイヤハーネスの温度/環境温度が設定されている。 Returning to FIG. 9, in step S103, a table calculation or a circuit simulator is executed on the wire bundle heat equivalent circuit 21 created in step S102, that is, the wire harness heat equivalent circuit 22, and the temperature distribution of the wire harness 100A is output. Displayed on device 502. FIG. 10 shows an example of the temperature distribution of the wire harness 100A displayed on the output device 502. In the graph shown in FIG. 10, the horizontal axis is the length of the wire harness, and the vertical axis is the temperature / environmental temperature of the wire harness.

以上のように、本実施形態に係るワイヤハーネスの熱解析方法は、断面構造が一様な電線束部11を長手方向に1cmの長さで等分割し、長さ1cm分の電線束部11aを構成する熱抵抗R12,R23,R3ambを算出し、算出された熱抵抗R12,R23,R3ambに基づいて長さ1cm分の電線束部11aに対応する基準熱等価回路21aをモデル化する。そして、この基準熱等価回路21aを、熱抵抗R1,R2,R3を介して電線束部11の長さ分連結して電線束部熱等価回路21を作成し、電線束部熱等価回路21を構成する熱抵抗値に基づいてワイヤハーネス全体に対応するワイヤハーネス熱等価回路22をモデル化する。このワイヤハーネス熱等価回路22に対して熱回路網法を実行し、ワイヤハーネス100Aの温度分布を可視化する。 As described above, in the method for thermal analysis of the wire harness according to the present embodiment, the electric wire bundle portion 11 having a uniform cross-sectional structure is equally divided into a length of 1 cm in the longitudinal direction, and the electric wire bundle portion 11a having a length of 1 cm is equally divided. The thermal resistances R12, R23, and R3amb constituting the above are calculated, and the reference heat equivalent circuit 21a corresponding to the wire bundle portion 11a having a length of 1 cm is modeled based on the calculated thermal resistances R12, R23, and R3amb. Then, the reference heat equivalent circuit 21a is connected via the thermal resistances R1, R2, and R3 for the length of the electric wire bundle portion 11 to create the electric wire bundle portion thermal equivalent circuit 21, and the electric wire bundle portion thermal equivalent circuit 21 is formed. The wire harness thermal equivalent circuit 22 corresponding to the entire wire harness is modeled based on the constituent thermal resistance values. The thermal network method is executed on the wire harness heat equivalent circuit 22, and the temperature distribution of the wire harness 100A is visualized.

本実施形態に係るワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムによれば、ワイヤハーネス100Aを等分割して基準熱等価回路を作成し、この基準熱等価回路をワイヤハーネス100Aの線長分連結してワイヤハーネス熱等価回路を作成するので、表計算あるいは回路シミュレータを用いてワイヤハーネス100Aに対応する熱等価回路を容易にモデル化することができ、この熱等価回路を用いたワイヤハーネス100Aの温度分布を容易にシミュレートすることができる。 According to the wire harness thermal analysis method, the thermal analyzer, and the program according to the present embodiment, the wire harness 100A is equally divided to create a reference heat equivalent circuit, and this reference heat equivalent circuit is divided into the wire length of the wire harness 100A. Since the wire harness heat equivalent circuit is created by connecting them, the heat equivalent circuit corresponding to the wire harness 100A can be easily modeled by using a table calculation or a circuit simulator, and the wire harness 100A using this heat equivalent circuit can be easily modeled. The temperature distribution of can be easily simulated.

[実施形態2]
図11は、実施形態2に係るワイヤハーネスの概略構成を示す平面図である。図12は、実施形態2に係るワイヤハーネスの環境温度を示す平面図である。図13は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部の概略構成を示す断面図である。図14は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部を等分割した部分の基準熱等価回路の模式図である。図15は、実施形態2に係る基準熱等価回路に対応するネットリストを示す図である。図16は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部に対応するネットリストを示す図である。図17は、実施形態2に係るワイヤハーネスの電線束部に対応するデバイスモデルの模式図である。図18は、実施形態2に係るワイヤハーネスに対応するデバイスモデルの模式図である。図19は、実施形態2に係るワイヤハーネス熱等価回路の模式図である。図20は、実施形態2に係る熱解析方法の手順を示すフローチャートである。図21は、実施形態2に係るワイヤハーネスの温度分布を示す模式図である。図22は、実施形態2に係るワイヤハーネスの温度分布の経時変化を示す模式図である。
[Embodiment 2]
FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of the wire harness according to the second embodiment. FIG. 12 is a plan view showing the environmental temperature of the wire harness according to the second embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a wire bundle portion of the wire harness according to the second embodiment. FIG. 14 is a schematic view of a reference heat equivalent circuit of a portion of the wire harness according to the second embodiment in which the wire bundle portion is equally divided. FIG. 15 is a diagram showing a netlist corresponding to the reference heat equivalent circuit according to the second embodiment. FIG. 16 is a diagram showing a netlist corresponding to a wire bundle portion of the wire harness according to the second embodiment. FIG. 17 is a schematic view of a device model corresponding to the electric wire bundle portion of the wire harness according to the second embodiment. FIG. 18 is a schematic view of a device model corresponding to the wire harness according to the second embodiment. FIG. 19 is a schematic view of the wire harness heat equivalent circuit according to the second embodiment. FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the thermal analysis method according to the second embodiment. FIG. 21 is a schematic view showing the temperature distribution of the wire harness according to the second embodiment. FIG. 22 is a schematic view showing a change over time in the temperature distribution of the wire harness according to the second embodiment.

実施形態2に係るワイヤハーネスの熱解析方法は、ワイヤハーネス100Bが分岐構造を有する点で、実施形態1に係るワイヤハーネス100Aと異なる。なお、実施形態2は、上記実施形態1と基本的構成および基本的動作が共通しているものについては、同一符号を付して、それらの説明を省略あるいは簡略化する(以下、同様)。 The method for thermal analysis of the wire harness according to the second embodiment is different from the wire harness 100A according to the first embodiment in that the wire harness 100B has a branched structure. In the second embodiment, those having the same basic configuration and basic operation as the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified (hereinafter, the same applies).

ワイヤハーネス100Bは、図11に示すように、複数の電線束部11A〜11Iと、複数のコネクタ部13とを備える。本実施形態における複数の電線束部11A〜11Iは、ワイヤハーネス100Bを分岐ごとに分割したものである。複数の電線束部11A〜11Iは、それぞれが長手方向に直交する断面の構造が一様である。電線束部11Aは、断面構造12Aを有し、長手方向の長さが20cm、回路数が2である。電線束部11Bは、断面構造12Bを有し、長さが20cm、回路数が1である。電線束部11Cは、断面構造12Cを有し、長さが40cm、回路数が3である。電線束部11Dは、断面構造12Dを有し、長さが40cm、回路数が3である。電線束部11Eは、断面構造12Eを有し、長さが120cmであり、回路数が6である。電線束部11Fは、断面構造12Fを有し、長さが10cmであり、回路数が3である。電線束部11Gは、断面構造12Gを有し、長さが80cmであり、回路数が3である。電線束部11Hは、断面構造12Hを有し、長さが20cmであり、回路数が2である。電線束部11Iは、断面構造12Iを有し、長さが20cmで、回路数が1である。 As shown in FIG. 11, the wire harness 100B includes a plurality of wire bundle portions 11A to 11I and a plurality of connector portions 13. The plurality of electric wire bundle portions 11A to 11I in the present embodiment are obtained by dividing the wire harness 100B for each branch. Each of the plurality of electric wire bundle portions 11A to 11I has a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction. The electric wire bundle portion 11A has a cross-sectional structure of 12A, has a length of 20 cm in the longitudinal direction, and has two circuits. The electric wire bundle portion 11B has a cross-sectional structure of 12B, has a length of 20 cm, and has one circuit number. The electric wire bundle portion 11C has a cross-sectional structure of 12C, has a length of 40 cm, and has three circuits. The electric wire bundle portion 11D has a cross-sectional structure of 12D, has a length of 40 cm, and has three circuits. The electric wire bundle portion 11E has a cross-sectional structure of 12E, a length of 120 cm, and a number of circuits of 6. The electric wire bundle portion 11F has a cross-sectional structure of 12F, has a length of 10 cm, and has three circuits. The electric wire bundle portion 11G has a cross-sectional structure of 12G, has a length of 80 cm, and has three circuits. The electric wire bundle portion 11H has a cross-sectional structure of 12H, has a length of 20 cm, and has two circuits. The electric wire bundle portion 11I has a cross-sectional structure of 12I, has a length of 20 cm, and has one circuit.

ワイヤハーネス100Bは、図12に示すように、電線束部11A〜11Dおよび電線束部11Eの前方50cmがエンジンルーム環境に配索され、電線束部11Eの後方70cmおよび電線束部11F〜11Iが床下および室内環境に配索されるものとする。すなわち、長さ120cmの電線束部11Eの前方50cmがエンジンルーム環境とし、後方70cmを床下および室内環境としている。電線束部11Eは、図13に示すように、外装材111と、3つのモーター電線201と、2つの高圧電線203と、一つの低圧電線205とで構成される。 As shown in FIG. 12, in the wire harness 100B, the wire bundle portions 11A to 11D and the front 50 cm of the wire bundle portion 11E are arranged in the engine room environment, and the wire bundle portions 11E 70 cm behind and the wire bundle portions 11F to 11I are arranged. It shall be routed under the floor and in the indoor environment. That is, 50 cm in front of the wire bundle portion 11E having a length of 120 cm is used as the engine room environment, and 70 cm behind is used as the underfloor and indoor environment. As shown in FIG. 13, the electric wire bundle portion 11E is composed of an exterior material 111, three motor electric wires 201, two high-voltage electric wires 203, and one low-voltage electric wire 205.

次に、実施形態2に係る熱解析装置1によるワイヤハーネス100Bの熱解析方法の手順について図20を参照して説明する。なお、本手順では、熱解析装置1で動作する表計算ソフトウェア、回路シミュレータ、熱流体解析ソフトウェアなどを利用して行われる。 Next, the procedure of the thermal analysis method of the wire harness 100B by the thermal analysis device 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In this procedure, spreadsheet software, circuit simulator, thermo-fluid analysis software, etc. that operate in the thermal analysis device 1 are used.

まず、ステップS201では、ワイヤハーネス100Bを分岐ごとに複数の電線束部11A〜11Iに分割し、分割された複数の電線束部11A〜11Iを長手方向に1cmの長さで有限個にそれぞれ等分割し、長さ1cm分の各電線束部に対応する基準熱等価回路をそれぞれ作成する。ここで例えば、電線束部11Eを長手方向に1cmの長さで有限個にそれぞれ等分割した場合、長さ1cm分の電線束部11Eaに対応する基準熱等価回路41Eaを上記実施形態1で説明したように作成する。長さ1cm分の電線束部11Eaに対応する基準熱等価回路41Eaを図13および図14に示す。本実施形態における長さ1cm分の電線束部11Eaは、図13に示すように、三相交流のモーター電線201(3回路)、電池パックからインバータへ電力供給するための高圧電線203(2回路)、エンジンルームに搭載された補機バッテリ(12V)へ電力供給するための低圧電線205(1回路)で構成されている。 First, in step S201, the wire harness 100B is divided into a plurality of electric wire bundle portions 11A to 11I for each branch, and the divided plurality of electric wire bundle portions 11A to 11I are equal to a finite number having a length of 1 cm in the longitudinal direction. It is divided and a reference heat equivalent circuit corresponding to each wire bundle portion having a length of 1 cm is created. Here, for example, when the electric wire bundle portion 11E is equally divided into a finite number having a length of 1 cm in the longitudinal direction, the reference heat equivalent circuit 41Ea corresponding to the electric wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm will be described in the first embodiment. Create as you did. The reference heat equivalent circuit 41Ea corresponding to the wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm is shown in FIGS. 13 and 14. As shown in FIG. 13, the electric wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm in the present embodiment includes a three-phase AC motor electric wire 201 (3 circuits) and a high-voltage electric wire 203 (2 circuits) for supplying electric power from the battery pack to the inverter. ), A low-voltage electric wire 205 (1 circuit) for supplying electric power to an auxiliary battery (12V) mounted in the engine room.

ワイヤハーネス100Bの径方向の熱移動における熱抵抗は、上述した方法で、長さ1cm分の電線束部11Eaを構成する各部材間の温度差と熱流から求める。ここで、ノードN001は、長さ1cm分の電線束部11Eaの中央に挿通されている低圧電線205の導体に配置されている。ノードN101は、モーター電線201の導体に配置されている。ノードN201は、高圧電線203の導体に配置されている。なお、モーター電線201は3回路で構成されているが、3つの導体の温度は等価と仮定してノードを一つにまとめて表現する。また、高圧電線203は2回路で構成されているが、2つの導体の温度は等価と仮定してノードを一つにまとめて表現する。ノードN301は、モーター電線201側の外装材111に設定され、ノードN401は高圧電線203側の外装材111に設定されている。 The thermal resistance in the radial heat transfer of the wire harness 100B is obtained from the temperature difference and the heat flow between the members constituting the wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm by the method described above. Here, the node N001 is arranged on the conductor of the low-voltage electric wire 205 inserted in the center of the electric wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm. The node N101 is arranged on the conductor of the motor electric wire 201. The node N201 is arranged on the conductor of the high-voltage power line 203. Although the motor wire 201 is composed of three circuits, the nodes are collectively expressed on the assumption that the temperatures of the three conductors are equivalent. Further, although the high-voltage power line 203 is composed of two circuits, the nodes are collectively represented by assuming that the temperatures of the two conductors are equivalent. The node N301 is set to the exterior material 111 on the motor electric wire 201 side, and the node N401 is set to the exterior material 111 on the high voltage electric wire 203 side.

長さ1cm分の電線束部11Eaにおいて、低圧電線205で生じた熱は、構造上、モーター電線201、高圧電線203、および外装材111を介して外部環境に放熱される。そこで、モーター電線201のノードN101と外装材111のノードN301との間の熱抵抗をR13とし、外装材111のノードN301と外部環境との間の熱抵抗をR3ambとする。一方、高圧電線203で生じた熱は、低圧電線205の温度が高い場合に、外装材111を介して外部環境に放熱される。そこで、高圧電線203のノードN201と外装材111のノードN401との間の熱抵抗をR24とし、外装材111のノードN401と外部環境のノードBiasとの間の熱抵抗をR4ambとする。また、外装材111を介して、ノードN301とノードN401との間に熱移動が生じることから、熱抵抗をR34とする。 In the electric wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm, the heat generated by the low-voltage electric wire 205 is structurally dissipated to the external environment via the motor electric wire 201, the high-voltage electric wire 203, and the exterior material 111. Therefore, the thermal resistance between the node N101 of the motor wire 201 and the node N301 of the exterior material 111 is R13, and the thermal resistance between the node N301 of the exterior material 111 and the external environment is R3amb. On the other hand, the heat generated in the high-voltage electric wire 203 is dissipated to the external environment via the exterior material 111 when the temperature of the low-voltage electric wire 205 is high. Therefore, the thermal resistance between the node N201 of the high-voltage power line 203 and the node N401 of the exterior material 111 is R24, and the thermal resistance between the node N401 of the exterior material 111 and the node Bias of the external environment is R4amb. Further, since heat transfer occurs between the node N301 and the node N401 via the exterior material 111, the thermal resistance is set to R34.

ワイヤハーネス100Bの長手方向の熱移動における熱抵抗は、上述した方法で算出し、R0,R1,R2,R3,R4とする。R0は、ノードN001が配置された低圧電線205に対応する。R1は、ノードN101が配置されたモーター電線201に対応する。R2は、ノードN201が配置された高圧電線203に対応する。R3は、ノードN301が配置された外装材111の上部に対応する。R4は、ノードN401が配置された外装材111の下部に対応する。なお、長さ1cm分の電線束部11Eaの中央にノードを配置しなくてはならないことから、図14、図15に示すように、基準熱等価回路41Eaにおいて、R0〜R4をそれぞれ1/2にした熱抵抗をノードの両端に配置している。 The thermal resistance in the heat transfer in the longitudinal direction of the wire harness 100B is calculated by the method described above and is R0, R1, R2, R3, R4. R0 corresponds to the low voltage wire 205 in which the node N001 is located. R1 corresponds to the motor wire 201 in which the node N101 is arranged. R2 corresponds to the high-voltage power line 203 in which the node N201 is arranged. R3 corresponds to the upper part of the exterior material 111 on which the node N301 is arranged. R4 corresponds to the lower part of the exterior material 111 on which the node N401 is arranged. Since the node must be arranged in the center of the wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm, R0 to R4 are halved in the reference heat equivalent circuit 41Ea as shown in FIGS. 14 and 15. The thermal resistance is placed at both ends of the node.

長さ1cm分の電線束部11Eaの基準熱等価回路41Eaにおいて、低圧電線205、モーター電線201、高圧電線203の発熱源は、電流源Source_101,201,301としてモデル化している。発熱源のモデル化にあたり、ノードN001、ノードN101、ノードN201のそれぞれの温度(回路シミュレータ上では電圧)を参照し、所定の演算式を用いて、温度依存性の考慮を可能としている。また、熱抵抗R01,R02,R13,R24,R3amb,R4ambにおいても、各熱抵抗の両端のノードの温度から熱抵抗の温度依存性の考慮を可能としている。 In the reference heat equivalent circuit 41Ea of the electric wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm, the heat generating sources of the low-voltage electric wire 205, the motor electric wire 201, and the high-voltage electric wire 203 are modeled as current sources Source_101, 201, 301. In modeling the heat generation source, the temperature of each of the nodes N001, node N101, and node N201 (voltage on the circuit simulator) is referred to, and the temperature dependence can be considered by using a predetermined arithmetic expression. Further, also in the thermal resistances R01, R02, R13, R24, R3amb, and R4amb, it is possible to consider the temperature dependence of the thermal resistance from the temperature of the nodes at both ends of each thermal resistance.

環境温度は、基準熱等価回路41Eaの外部からBias電圧として、R3amb、R4ambに接続してモデル化している。環境温度は、Bias電圧の電圧値を変更することで、シミュレートすることができる。また、基準熱等価回路41Eaでは、各ノードN001,N101,N201,N301,N401に対してコンデンサC0,C1,C2,C3,C4を接続して、熱容量を表現することで、過渡温度上昇の算出を可能にしている。 The environmental temperature is modeled by connecting to R3amb and R4amb as a Bias voltage from the outside of the reference heat equivalent circuit 41Ea. The environmental temperature can be simulated by changing the voltage value of the Bias voltage. Further, in the reference heat equivalent circuit 41Ea, the transient temperature rise is calculated by connecting capacitors C0, C1, C2, C3, and C4 to each node N001, N101, N201, N301, and N401 to express the heat capacity. Is possible.

図20に戻り、ステップS202では、ステップS201で作成された各基準熱等価回路を各電線束部11A〜11Iの長さ分連結して複数の電線束部熱等価回路41A〜41Iを作成する。例えば、長さ1cm分の電線束部11Eaの基準熱等価回路41Eaを電線束部11Eの長さ分連結して作成する場合、図14に示す基準熱等価回路41Eaを電線束部11Eの長さ120cm分連結して作成する。 Returning to FIG. 20, in step S202, the reference heat equivalent circuits created in step S201 are connected by the lengths of the wire bundle portions 11A to 11I to create a plurality of wire bundle portion heat equivalent circuits 41A to 41I. For example, when the reference heat equivalent circuit 41Ea of the electric wire bundle portion 11Ea having a length of 1 cm is connected by the length of the electric wire bundle portion 11E, the reference heat equivalent circuit 41Ea shown in FIG. 14 is formed by the length of the electric wire bundle portion 11E. Create by connecting 120 cm.

長さ120cm分の電線束部11Eの電線束部熱等価回路41Eを作成する場合、図15に示すネットリスト15を使ってもよい。ネットリスト15は、長さ1cm分の基準熱等価回路41Eaに対応するネットリストである。ネットリスト15の情報を、表計算ソフトウェアに入力して、ノードの末尾の数字を一つずつ加算しながらループ処理を行うことで、ネットリスト16を作成し、当該ネットリスト16から所望の電線束部熱等価回路41Eを作成する。図16に示すネットリスト16では、1cm分の基準熱等価回路が、1cm目(点線枠),2cm目(一点鎖線枠),3cm目(点線枠),…の順に並んでいる。ネットリスト15は、上述したように、2つの部材のノードと、2つの部材間の熱特性パラメータとで構成されている。熱特性パラメータは、熱抵抗15a、熱容量15b、発熱源15cが含まれる。熱抵抗15aは、熱抵抗値または温度依存性を考慮して熱抵抗値が記述される。熱容量15bは、各ノードに対する熱容量が記述される。なお、熱容量15bは、回路シミュレータ上では電気容量として扱われる。発熱源15cは、各ノードに流れる電流の電流値が記述される。発熱源15cは、図14に示す基準熱等価回路41Eaにおける電流源の記号で表されている。なお、発熱源15cは、回路シミュレータ上でも電流源として扱われる。 When creating the electric wire bundle portion thermal equivalent circuit 41E of the electric wire bundle portion 11E having a length of 120 cm, the netlist 15 shown in FIG. 15 may be used. The netlist 15 is a netlist corresponding to the reference heat equivalent circuit 41Ea having a length of 1 cm. The information of the netlist 15 is input to the spreadsheet software, and the loop processing is performed while adding the numbers at the end of the nodes one by one to create the netlist 16, and the desired electric wire bundle is created from the netlist 16. The part heat equivalent circuit 41E is created. In the netlist 16 shown in FIG. 16, the reference heat equivalent circuit for 1 cm is arranged in the order of 1 cm (dotted line frame), 2 cm (dotted chain line frame), 3 cm (dotted line frame), and so on. As described above, the netlist 15 is composed of the nodes of the two members and the thermal characteristic parameters between the two members. Thermal characteristic parameters include thermal resistance 15a, heat capacity 15b, and heat source 15c. The thermal resistance value of the thermal resistance 15a is described in consideration of the thermal resistance value or the temperature dependence. The heat capacity 15b describes the heat capacity for each node. The heat capacity 15b is treated as an electric capacity on the circuit simulator. For the heat generation source 15c, the current value of the current flowing through each node is described. The heat generation source 15c is represented by the symbol of the current source in the reference heat equivalent circuit 41Ea shown in FIG. The heat generation source 15c is also treated as a current source on the circuit simulator.

ここで、上記ネットリスト15を用いて、回路シミュレータ上で図14に示す基準熱等価回路41Eaを電線束部11Eの長さ分連結してモデル化した場合、図17に示すような複数の端子を有するデバイス17Eとして表現することができる。デバイス17Eは、他のデバイスと接続するための端子を14本有する。すなわち、デバイス17Eは、電線束部11Eを構成する各種電線(モーター電線201、高圧電線203、低圧電線205)や外装材111を通じて熱(回路シミュレータ上では電流値として扱われる)の流入および流出を行う端子RC11,RC21,RC31,RC12,RC22,RC32,RP11,RP12,RP21,RP22と、低圧電線205、モーター電線201および高圧電線203の電流設定を行う端子l1,l2,l3と、環境温度設定を行う端子Biasとを有する。なお、端子l1〜l3で設定される電流値は、デバイス17E内で1cmごとに構成されたすべての発熱源15c(電流源)に接続され、発熱源15c内部で電線の導体抵抗とその温度係数、発熱源15cが設定されたノードの温度(回路シミュレータ上では電圧として扱われる)から、そのノードにおける電線の発熱量(回路シミュレータ上では電流値として扱われる)を計算することで求まる。端子Biasは、同様に、デバイス内で1cmごとに配置されたコンデンサC0〜C4、熱抵抗R3amb,R4ambに接続されている。 Here, when the reference heat equivalent circuit 41Ea shown in FIG. 14 is connected and modeled by the length of the electric wire bundle portion 11E on the circuit simulator using the above netlist 15, a plurality of terminals as shown in FIG. 17 are connected. Can be expressed as a device 17E having the above. The device 17E has 14 terminals for connecting to other devices. That is, the device 17E allows inflow and outflow of heat (treated as a current value on the circuit simulator) through various electric wires (motor electric wire 201, high-voltage electric wire 203, low-voltage electric wire 205) and exterior material 111 constituting the electric wire bundle portion 11E. Terminals RC11, RC21, RC31, RC12, RC22, RC32, RP11, RP12, RP21, RP22, terminals l1, l2, l3 for setting the current of low-voltage electric wire 205, motor electric wire 201, and high-voltage electric wire 203, and environmental temperature setting. It has a terminal Bias that performs the above. The current values set at the terminals l1 to l3 are connected to all the heat generating sources 15c (current sources) configured every 1 cm in the device 17E, and the conductor resistance of the electric wire and its temperature coefficient inside the heat generating source 15c. , It can be obtained by calculating the amount of heat generated by the electric wire at that node (handled as a current value on the circuit simulator) from the temperature of the node where the heat generation source 15c is set (handled as a voltage on the circuit simulator). Similarly, the terminal Bias is connected to capacitors C0 to C4 and thermal resistances R3amb and R4amb arranged every 1 cm in the device.

図20に戻り、ステップS203では、図18に示す複数の電線束部熱等価回路41A〜41Iに対応する複数のデバイス17A〜17Iを作成し、作成した複数のデバイス17A〜17Iを回路シミュレータ上で端子を介して互いに接続して、図19に示すワイヤハーネス100Bの熱等価回路であるワイヤハーネス熱等価回路42を作成する。ここで、ワイヤハーネス100Bの略中央に配置された電線束部11Eは、環境温度の変化点を有することから、エンジンルーム側50cmと床下&室内側70cmとで別々にモデル化される。すなわち、電線束部11Eの電線束部熱等価回路41Eは、6回路/120cmのデバイス17Eではなく、6回路/50cmのデバイス17EAと、6回路/70cmのデバイス17EBとに別々に作成される。 Returning to FIG. 20, in step S203, a plurality of devices 17A to 17I corresponding to the plurality of wire bundle thermal equivalent circuits 41A to 41I shown in FIG. 18 are created, and the created plurality of devices 17A to 17I are mounted on the circuit simulator. The wire harness thermal equivalent circuit 42, which is the thermal equivalent circuit of the wire harness 100B shown in FIG. 19, is created by connecting to each other via terminals. Here, since the wire bundle portion 11E arranged substantially in the center of the wire harness 100B has a change point of the environmental temperature, it is modeled separately for the engine room side 50 cm and the underfloor & indoor side 70 cm. That is, the electric wire bundle portion thermal equivalent circuit 41E of the electric wire bundle portion 11E is not created separately for the device 17E of 6 circuits / 120 cm, but separately for the device 17EA of 6 circuits / 50 cm and the device 17EB of 6 circuits / 70 cm.

ワイヤハーネス熱等価回路42では、低圧電線205は、一方のデバイスの端子RC11と他方のデバイスの端子RC12とを互いに接続することにより、外装材を介して長手方向に流れる熱流(回路シミュレータ上で電流として扱われる)を考慮することができる。また、モーター電線201は、一方のデバイスの端子RC21と他方のデバイスの端子RC22とを互いに接続することにより、外装材を介して長手方向に流れる熱流を考慮することができる。また、高圧電線203は、一方のデバイスの端子RC31と他方のデバイスの端子RC32とを互いに接続することにより、外装材を介して長手方向に流れる熱流を考慮することができる。外装材は、一方のデバイスの端子RP11と他方のデバイスの端子RP22とを接続することにより、外装材を介して長手方向に流れる熱流を考慮することができる。また、端子l1,l2,l3は、各々をまとめて低圧電線205,モーター電線201,高圧電線203につなげることにより、各々の電流設定が容易になる。発熱源15cから流れる電流の電流条件に時間−電流プロファイルを設定することで、車両搭載状態における電流変動を再現し、その際の過渡温度上昇を計算することもできる。端子Biasは、環境温度に応じて、まとめてつなげる。例えば、エンジンルーム側50cmの環境温度が100℃、床下&室内側70cmの環境温度が40℃である場合、デバイス17A,17B,17C,17D,17EAの端子Biasは、まとめて環境温度100℃に対応する電圧源に接続される。一方、デバイス17EB,17F,17G,17H,17Iの端子Biasは、まとめて環境温度40℃に対応する電圧源に接続される。なお、ワイヤハーネス100Bの両端には、これ以上の熱移動がないものとして、端子を接続しない。ただし、回路シミュレータ上でOPEN端子があるために処理が実行できないなどの不具合が生じる場合には、熱抵抗よりも大きな終端抵抗を用いてGND接続してもよい。 In the wire harness heat equivalent circuit 42, the low-voltage electric wire 205 connects the terminal RC11 of one device and the terminal RC12 of the other device to each other, so that the heat flow flowing in the longitudinal direction through the exterior material (current on the circuit simulator). Can be treated as). Further, the motor electric wire 201 can consider the heat flow flowing in the longitudinal direction through the exterior material by connecting the terminal RC21 of one device and the terminal RC22 of the other device to each other. Further, the high-voltage power line 203 can consider the heat flow flowing in the longitudinal direction through the exterior material by connecting the terminal RC31 of one device and the terminal RC32 of the other device to each other. By connecting the terminal RP11 of one device and the terminal RP22 of the other device to the exterior material, it is possible to consider the heat flow flowing in the longitudinal direction through the exterior material. Further, by connecting the terminals l1, l2, and l3 together to the low-voltage electric wire 205, the motor electric wire 201, and the high-voltage electric wire 203, the current setting of each can be facilitated. By setting the time-current profile in the current condition of the current flowing from the heat generation source 15c, it is possible to reproduce the current fluctuation in the vehicle-mounted state and calculate the transient temperature rise at that time. The terminals Bias are connected together according to the environmental temperature. For example, when the environmental temperature of 50 cm on the engine room side is 100 ° C. and the environmental temperature of 70 cm under the floor and indoor side is 40 ° C., the terminal Bias of the devices 17A, 17B, 17C, 17D, 17EA are collectively set to the environmental temperature of 100 ° C. Connected to the corresponding voltage source. On the other hand, the terminals Bias of the devices 17EB, 17F, 17G, 17H, and 17I are collectively connected to a voltage source corresponding to an environmental temperature of 40 ° C. No terminals are connected to both ends of the wire harness 100B, assuming that there is no further heat transfer. However, if a problem such as processing cannot be executed due to the presence of the OPEN terminal on the circuit simulator, a terminating resistor larger than the thermal resistance may be used for GND connection.

次に、ステップS204では、ステップS203で作成されたワイヤハーネス100Bのワイヤハーネス熱等価回路42(図19)に対してパーソナルコンピュータ3上で回路シミュレータを用いて熱回路網法の計算を実行し、ワイヤハーネス100Bの温度分布を出力装置502に表示する。出力装置502に表示されるワイヤハーネス100Bの温度分布の一例を図21、図22に示す。図21および図22は、通電時間に対するワイヤハーネス100Bの温度分布をバーグラフで表示したものである。図21は通電時間T:60sec経過時、図22は通電時間T:3600sec経過時のワイヤハーネス100Bの温度をバーの高さで示したものである。つまり、バーが高い箇所ほど、温度が高いことを意味する。 Next, in step S204, the calculation of the thermal network method is executed on the personal computer 3 using the circuit simulator for the wire harness thermal equivalent circuit 42 (FIG. 19) of the wire harness 100B created in step S203. The temperature distribution of the wire harness 100B is displayed on the output device 502. 21 and 22 show an example of the temperature distribution of the wire harness 100B displayed on the output device 502. 21 and 22 are bar graphs showing the temperature distribution of the wire harness 100B with respect to the energization time. FIG. 21 shows the temperature of the wire harness 100B when the energization time T: 60 sec has elapsed, and FIG. 22 shows the temperature of the wire harness 100B when the energization time T: 3600 sec has elapsed, as the height of the bar. In other words, the higher the bar, the higher the temperature.

以上のように、本実施形態に係るワイヤハーネスの熱解析方法は、分岐ごとに分割された複数の電線束部11A〜11Iを長手方向に1cmの長さでそれぞれ等分割し、長さ1cm分の各電線束部11A〜11Iに対応する基準熱等価回路(例えば基準熱等価回路41Ea)をそれぞれ作成する。各基準熱等価回路を各電線束部11A〜11Iの長さ分連結した複数のデバイス17A〜17Iを作成し、複数のデバイス17A〜17Iに基づいてワイヤハーネス熱等価回路42をモデル化する。このワイヤハーネス熱等価回路42に対して回路シミュレータを用いて熱回路網法の計算を実行し、ワイヤハーネス100Bの温度分布を可視化する。 As described above, in the thermal analysis method of the wire harness according to the present embodiment, a plurality of electric wire bundle portions 11A to 11I divided for each branch are equally divided into 1 cm lengths in the longitudinal direction, and the length is 1 cm. A reference heat equivalent circuit (for example, a reference heat equivalent circuit 41Ea) corresponding to each wire bundle portion 11A to 11I of the above is created. A plurality of devices 17A to 17I in which each reference heat equivalent circuit is connected by the lengths of the wire bundle portions 11A to 11I are created, and the wire harness heat equivalent circuit 42 is modeled based on the plurality of devices 17A to 17I. The calculation of the thermal network method is executed for the wire harness heat equivalent circuit 42 by using a circuit simulator, and the temperature distribution of the wire harness 100B is visualized.

本実施形態に係るワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムによれば、ワイヤハーネス100Bを分岐ごとに分割した複数の電線束部11A〜11Iに対して回路シミュレータ上でデバイス化を行い、複数のデバイス17A〜17Iを互いに接続してワイヤハーネス熱等価回路42を作成することにより、分岐構造を考慮したワイヤハーネスの熱等価回路を容易に作成することが可能となる。従来、ワイヤハーネスの熱解析を行う場合、ワイヤハーネスの端からノードと熱抵抗を定義していく必要があるので、部分的に変更することが容易ではないが、デバイスを修正することでワイヤハーネスのモデル化およびその修正にかかる工数を低減することが可能となる。例えば、図19に示す6回路/50cmのデバイスモデル17EAに対応する電線束部の長さを変更する場合、表計算ソフトウェアでネットリスト16を再度記述してデバイスモデル17EAを入れ替えるだけで済む。 According to the wire harness thermal analysis method, the thermal analyzer, and the program according to the present embodiment, the wire harness 100B is made into a device on the circuit simulator for a plurality of electric wire bundle portions 11A to 11I divided for each branch. By connecting the plurality of devices 17A to 17I to each other to create the wire harness heat equivalent circuit 42, it is possible to easily create the wire harness heat equivalent circuit in consideration of the branch structure. Conventionally, when performing thermal analysis of a wire harness, it is necessary to define the node and thermal resistance from the end of the wire harness, so it is not easy to partially change it, but by modifying the device, the wire harness It is possible to reduce the man-hours required for modeling and modifying the above. For example, when changing the length of the wire bundle portion corresponding to the device model 17EA of 6 circuits / 50 cm shown in FIG. 19, it is only necessary to rewrite the netlist 16 in spreadsheet software and replace the device model 17EA.

また、本実施形態に係るワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムによれば、各デバイス17A〜17Iに外部からBias電圧の印加が可能な端子を有するので、外部から環境温度の変化を考慮した温度計算が可能となる。また、ワイヤハーネス熱等価回路42からワイヤハーネス100Bの全体構造が類推し易くなり、温度上昇によるワイヤハーネス100Bへの影響を検討し易くなる。 Further, according to the thermal analysis method, the thermal analysis device, and the program of the wire harness according to the present embodiment, since each device 17A to 17I has a terminal to which a Bias voltage can be applied from the outside, the change in the environmental temperature can be changed from the outside. It is possible to calculate the temperature in consideration. Further, the overall structure of the wire harness 100B can be easily inferred from the wire harness heat equivalent circuit 42, and the influence of the temperature rise on the wire harness 100B can be easily examined.

[実施形態2の変形例]
図23は、実施形態2の変形例に係る基準熱等価回路の模式図である。図24は、実施形態2の変形例に係るワイヤハーネスの電線束部に対応するデバイスモデルの模式図である。図25は、実施形態2の変形例に係るワイヤハーネスに対応するデバイスモデルの模式図である。図26は、実施形態2の変形例に係るワイヤハーネス熱等価回路の模式図である。
[Modified Example of Embodiment 2]
FIG. 23 is a schematic diagram of a reference heat equivalent circuit according to a modified example of the second embodiment. FIG. 24 is a schematic view of a device model corresponding to the electric wire bundle portion of the wire harness according to the modified example of the second embodiment. FIG. 25 is a schematic view of a device model corresponding to the wire harness according to the modified example of the second embodiment. FIG. 26 is a schematic view of a wire harness heat equivalent circuit according to a modified example of the second embodiment.

実施形態2の変形例におけるワイヤハーネスの熱解析方法は、基準熱等価回路51Eaが予め固定値として外部環境の環境温度を備えている点が、上記実施形態2と異なる。 The method of thermal analysis of the wire harness in the modified example of the second embodiment is different from the second embodiment in that the reference heat equivalent circuit 51Ea is provided with the environmental temperature of the external environment as a fixed value in advance.

基準熱等価回路51Eaは、図14に示す基準熱等価回路41Eaに対して、環境温度としてBias電圧が追加されたものである。デバイス61Eは、基準熱等価回路51Eaを電線束部11Eの長さ分連結してモデル化したものである。デバイス61Eは、図17に示すデバイス17Eに対して、端子Biasと、端子Biasに接続する端子とが省略されている。すなわち、図25に示すデバイス61A〜61Iは、いずれも端子Biasと、端子Biasに接続する端子とが省略されている。ワイヤハーネス熱等価回路52は、デバイス61A〜61D,61EA,61EB,61F〜61Iに対するBias電圧の印加が省略されている。 The reference heat equivalent circuit 51Ea is obtained by adding a Bias voltage as an environmental temperature to the reference heat equivalent circuit 41Ea shown in FIG. The device 61E is modeled by connecting the reference heat equivalent circuit 51Ea for the length of the electric wire bundle portion 11E. In the device 61E, the terminal Bias and the terminal connected to the terminal Bias are omitted from the device 17E shown in FIG. That is, in each of the devices 61A to 61I shown in FIG. 25, the terminal Bias and the terminal connected to the terminal Bias are omitted. In the wire harness thermal equivalent circuit 52, the application of the Bias voltage to the devices 61A to 61D, 61EA, 61EB, and 61F to 61I is omitted.

実施形態2の変形例に係るワイヤハーネスの熱解析方法、熱解析装置およびプログラムによれば、複数のデバイス61A〜61Iのそれぞれが固定値としてBias電圧の環境温度を有するので、デバイスごとに環境温度を設定することが可能となる。 According to the thermal analysis method, the thermal analysis device, and the program of the wire harness according to the modified example of the second embodiment, since each of the plurality of devices 61A to 61I has the ambient temperature of the Bias voltage as a fixed value, the ambient temperature is set for each device. Can be set.

なお、上記実施形態1,2および変形例では、パーソナルコンピュータ3と入出力装置5とは別体で構成されているが、これらが一体に構成されていてもよい。 Although the personal computer 3 and the input / output device 5 are separately configured in the first and second embodiments and the modified examples, they may be integrally configured.

また、上記実施形態1,2および変形例では、断面構造が一様な電線束部11,11A〜11Iを長手方向に有限個、等分割する長さを1cmとしているが、これに限定されるものではない。 Further, in the first and second embodiments and the modified examples, the length for equally dividing the electric wire bundle portions 11, 11A to 11I having a uniform cross-sectional structure into a finite number in the longitudinal direction is set to 1 cm, but the length is limited to this. It's not a thing.

また、上記実施形態2では、分岐構造を有するワイヤハーネス100Bを分岐ごとに分割していたが、断面構造ごとに分割するようにしてもよいし、回路数ごとに分割してもよい。 Further, in the second embodiment, the wire harness 100B having a branched structure is divided for each branch, but it may be divided for each cross-sectional structure or for each number of circuits.

また、上記実施形態2および変形例では、ワイヤハーネスの温度分布を図10、図21および図22に示すような表示方法で出力装置502に表示する場合について説明したが、これらの表示方法に限定されるものではない。 Further, in the second embodiment and the modified example, the case where the temperature distribution of the wire harness is displayed on the output device 502 by the display methods as shown in FIGS. 10, 21 and 22 has been described, but the display method is limited to these display methods. It is not something that is done.

本発明は、上述の実施形態の一つ以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける一つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、一つ以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads the program. It can also be realized by the processing to be executed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

1 熱解析装置
3 パーソナルコンピュータ
5 入出力装置
7,15,16 ネットリスト
11,11A〜11I 電線束部
11a,11Ea 長さ1cm分の電線束部
12A〜12I 断面構造
15a 熱抵抗
15b 熱容量
15c 発熱源
17A〜17I,61A〜61I デバイス
21,41A〜41I 電線束部熱等価回路
21a,41Ea,51Ea 基準熱等価回路
22,42,52 ワイヤハーネス熱等価回路
100A,100B ワイヤハーネス
111 外装材
112 電線
115 編組
119,121 導体
123 外部環境
201 モーター電線
203 高圧電線
205 低圧電線
301 処理部
302 記憶部
501 入力装置
502 出力装置
1 Thermal analyzer 3 Personal computer 5 Input / output device 7,15,16 Netlist 11,11A-11I Wire bundle 11a, 11Ea Wire bundle for 1 cm in length 12A-12I Cross-sectional structure 15a Thermal resistance 15b Heat capacity 15c Heat source 17A to 17I, 61A to 61I Devices 21, 41A to 41I Wire bundle heat equivalent circuit 21a, 41Ea, 51Ea Reference heat equivalent circuit 22, 42, 52 Wire harness heat equivalent circuit 100A, 100B Wire harness 111 Exterior material 112 Wire 115 Braid 119, 121 Conductor 123 External environment 201 Motor wire 203 High-voltage wire 205 Low-voltage wire 301 Processing unit 302 Storage unit 501 Input device 502 Output device

Claims (4)

コンピュータを用いて、車両に搭載するワイヤハーネスの温度分布をシミュレートするワイヤハーネスの熱解析方法であって、
前記ワイヤハーネスのうち長手方向に直交する断面の構造が一様な電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個に等分割し、一定の長さ分の前記電線束部を構成する熱特性パラメータを熱流体解析にて算出し、算出された前記熱特性パラメータに基づいて一定の長さ分の前記電線束部に対応する基準熱等価回路をモデル化する第1モデル化ステップと、
前記基準熱等価回路を前記電線束部の長さ分連結した電線束部熱等価回路を作成し、前記電線束部熱等価回路を構成する前記熱特性パラメータに基づいて前記ワイヤハーネス全体に対応するワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する第2モデル化ステップと、
前記ワイヤハーネス熱等価回路に対して熱回路網法を実行し、前記ワイヤハーネスの温度分布および過渡温度上昇の少なくとも一つを可視化する可視化ステップと、を備え、
前記熱特性パラメータは、一定の長さ分の前記電線束部を構成する複数の部材間および各前記部材と外部環境との間の各伝熱経路における熱抵抗値が含まれ
前記第1モデル化ステップは、さらに、
前記ワイヤハーネスが分岐構造を有する場合、分岐ごとに分割された複数の前記電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個にそれぞれ等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する前記基準熱等価回路をそれぞれ作成し、
前記第2モデル化ステップは、さらに、
各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の前記電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいて前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化し、
前記第2モデル化ステップは、
各前記電線束部熱等価回路を他の前記電線束部熱等価回路と接続するための端子を有するデバイスとしてモデル化し、複数の前記デバイスを、前記端子を介して互いに接続して前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する
ことを特徴とするワイヤハーネスの熱解析方法。
A method for thermal analysis of wire harnesses that simulates the temperature distribution of wire harnesses mounted on vehicles using a computer.
Of the wire harness, a wire bundle portion having a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction is equally divided into a finite number of wire bundle portions having a constant length in the longitudinal direction to form the wire bundle portion having a certain length. The first modeling step of calculating the thermal characteristic parameters by thermo-fluid analysis and modeling the reference thermal equivalent circuit corresponding to the wire bundle portion for a certain length based on the calculated thermal characteristic parameters, and
A wire bundle heat equivalent circuit is created by connecting the reference heat equivalent circuit by the length of the wire bundle portion, and the entire wire harness is supported based on the thermal characteristic parameters constituting the wire bundle heat equivalent circuit. The second modeling step to model the wire harness thermal equivalent circuit,
It comprises a visualization step of performing a thermal network method on the wire harness thermal equivalent circuit to visualize at least one of the temperature distribution and transient temperature rise of the wire harness.
The thermal characteristic parameter includes a thermal resistance value in each heat transfer path between a plurality of members constituting the electric wire bundle portion for a certain length and between each member and the external environment .
The first modeling step further
When the wire harness has a branch structure, the plurality of wire bundles divided for each branch are equally divided into a finite number in the longitudinal direction with a certain length, and each wire bundle for a certain length is provided. Create the reference heat equivalent circuit corresponding to each part,
The second modeling step further
A plurality of the wire bundle heat equivalent circuits in which each reference heat equivalent circuit is connected by the length of each wire bundle portion are created, and the wire harness heat equivalent circuit is formed based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits. Modeled
The second modeling step is
Each of the wire bundle heat equivalent circuits is modeled as a device having terminals for connecting to other wire bundle heat equivalent circuits, and a plurality of the devices are connected to each other via the terminals to connect the wire harness heat. A method for thermal analysis of wire harnesses, which comprises modeling an equivalent circuit.
前記熱特性パラメータは、前記ワイヤハーネスの環境温度が含まれる
請求項に記載のワイヤハーネスの熱解析方法。
The method for thermal analysis of a wire harness according to claim 1 , wherein the thermal characteristic parameter includes the environmental temperature of the wire harness.
車両に搭載するワイヤハーネスの温度分布をシミュレートするワイヤハーネスの熱解析装置であって、
前記ワイヤハーネスの分岐ごとに分割され、かつ、長手方向に直交する断面の構造が一様な複数の電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個に等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に基づいて、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する各基準熱等価回路のモデル化に必要な熱特性パラメータをそれぞれ算出する算出手段と、
各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいてワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する処理手段と、
前記ワイヤハーネス熱等価回路に対して実行される熱回路網法の計算結果から、前記ワイヤハーネスの温度分布および過渡温度上昇の少なくとも一つを表示する表示手段と、を備え、
前記熱特性パラメータは、一定の長さ分の前記電線束部を構成する複数の部材間および各前記部材と外部環境との間の各伝熱経路における熱抵抗値が含まれ
前記算出手段は、さらに、
前記ワイヤハーネスが分岐構造を有する場合、分岐ごとに分割された複数の前記電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個にそれぞれ等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する前記基準熱等価回路をそれぞれ作成し、
前記処理手段は、さらに、
各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の前記電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいて前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化し、
前記処理手段は、
各前記電線束部熱等価回路を他の前記電線束部熱等価回路と接続するための端子を有するデバイスとしてモデル化し、複数の前記デバイスを、前記端子を介して互いに接続して前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する
ことを特徴とするワイヤハーネスの熱解析装置。
A wire harness thermal analyzer that simulates the temperature distribution of a wire harness mounted on a vehicle.
A plurality of electric wire bundles that are divided for each branch of the wire harness and have a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction are equally divided into a finite number of constant lengths in the longitudinal direction to have a constant length. A calculation means for calculating the thermal characteristic parameters required for modeling each reference heat equivalent circuit corresponding to each wire bundle portion of a certain length based on each wire bundle portion of the minute.
Create a plurality of wire bundle heat equivalent circuits in which each reference heat equivalent circuit is connected by the length of each wire bundle, and model a wire harness heat equivalent circuit based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits. Processing means to be
A display means for displaying at least one of the temperature distribution and the transient temperature rise of the wire harness from the calculation result of the thermal network method executed for the wire harness thermal equivalent circuit is provided.
The thermal characteristic parameter includes a thermal resistance value in each heat transfer path between a plurality of members constituting the electric wire bundle portion for a certain length and between each member and the external environment .
The calculation means further
When the wire harness has a branch structure, the plurality of wire bundles divided for each branch are equally divided into a finite number in the longitudinal direction with a certain length, and each wire bundle for a certain length is provided. Create the reference heat equivalent circuit corresponding to each part,
The processing means further
A plurality of the wire bundle heat equivalent circuits in which each reference heat equivalent circuit is connected by the length of each wire bundle portion are created, and the wire harness heat equivalent circuit is formed based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits. Modeled
The processing means
Each of the wire bundle heat equivalent circuits is modeled as a device having terminals for connecting to other wire bundle heat equivalent circuits, and a plurality of the devices are connected to each other via the terminals to connect the wire harness heat. A wire harness thermal analyzer characterized by modeling an equivalent circuit.
車両に搭載されるワイヤハーネスの温度分布をシミュレートするためのワイヤハーネスの熱解析方法を実行するコンピュータに読み取り可能なプログラムであって、
前記ワイヤハーネスの分岐ごとに分割され、かつ、長手方向に直交する断面の構造が一様な複数の電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個に等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に基づいて、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する各基準熱等価回路のモデル化に必要な熱特性パラメータをそれぞれ算出する算出機能と、
各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいてワイヤハーネス熱等価回路をモデル化する処理機能と、
前記ワイヤハーネス熱等価回路に対して実行される熱回路網法の計算結果から、前記ワイヤハーネスの温度分布および過渡温度上昇の少なくとも一つを表示する表示機能と、をコンピュータに実現させ、
前記算出機能は、さらに、
前記ワイヤハーネスが分岐構造を有する場合、分岐ごとに分割された複数の前記電線束部を前記長手方向に一定の長さで有限個にそれぞれ等分割し、一定の長さ分の各前記電線束部に対応する前記基準熱等価回路をそれぞれ作成し、
前記処理機能は、さらに、
各前記基準熱等価回路を各前記電線束部の長さ分連結した複数の前記電線束部熱等価回路を作成し、複数の前記電線束部熱等価回路に基づいて前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化し、
前記処理機能は、
各前記電線束部熱等価回路を他の前記電線束部熱等価回路と接続するための端子を有するデバイスとしてモデル化し、複数の前記デバイスを、前記端子を介して互いに接続して前記ワイヤハーネス熱等価回路をモデル化すること
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
A computer-readable program that performs a method of thermal analysis of a wire harness to simulate the temperature distribution of a wire harness mounted on a vehicle.
A plurality of electric wire bundles that are divided for each branch of the wire harness and have a uniform cross-sectional structure orthogonal to the longitudinal direction are equally divided into a finite number of constant lengths in the longitudinal direction to have a constant length. A calculation function that calculates the thermal characteristic parameters required for modeling each reference heat equivalent circuit corresponding to each wire bundle portion of a certain length based on each wire bundle portion of the minute, and a calculation function.
Create a plurality of wire bundle heat equivalent circuits in which each reference heat equivalent circuit is connected by the length of each wire bundle, and model a wire harness heat equivalent circuit based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits. Processing function and
From the calculation result of the thermal network method executed for the wire harness heat equivalent circuit, a computer is realized with a display function for displaying at least one of the temperature distribution and the transient temperature rise of the wire harness.
The calculation function further
When the wire harness has a branch structure, the plurality of wire bundles divided for each branch are equally divided into a finite number in the longitudinal direction with a certain length, and each wire bundle for a certain length is provided. Create the reference heat equivalent circuit corresponding to each part,
The processing function further
A plurality of the wire bundle heat equivalent circuits in which each reference heat equivalent circuit is connected by the length of each wire bundle portion are created, and the wire harness heat equivalent circuit is formed based on the plurality of wire bundle heat equivalent circuits. Modeled
The processing function
Each of the wire bundle heat equivalent circuits is modeled as a device having terminals for connecting to other wire bundle heat equivalent circuits, and a plurality of the devices are connected to each other via the terminals to connect the wire harness heat. A program that allows a computer to model an equivalent circuit.
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