汽车运输中潜在路径分析:技术经验大揭秘
咱们都知道,汽车里的电气系统那叫一个复杂,就跟一座迷宫似的。为了让不同的电气电路都能安稳工作,工程师们想了个办法,用熔丝盒把电源隔离开来,给各个负载当保镖。这就好比给每个房间都装了独立的门锁,防止互相干扰。但这么做也有个副作用,汽车电子模块就像住在这迷宫里的居民,会受到更多潜在电路路径的骚扰,时不时出现一些本不该有的状况。
潜在路径分析的起源
这潜在路径分析可不是汽车行业先想出来的,它最早是美国波音公司在搞阿波罗登月计划的时候,针对航天设备的电子电气系统提出来的。那时候,波音公司的工程师们研究了好多失效和事故案例,发现好多问题不是元器件坏了,而是系统设计方案里有些非预想的状态在捣乱。在这些状态下,系统里藏着一些设计者根本没意识到的电路回路,这些回路就像隐藏的“小通道”,会传递能量流、信息流或者控制信号流。一旦这些“小通道”被激活,系统的某些部分就会闹脾气,要么干出一些意想不到的事儿,要么把原本该干的事儿给撂挑子了,结果就是整个系统失效。
三种主流分析方法
后来,潜在路径分析方法不断发展,主要有三种比较常用的方法。
波音公司的规范 SCA 方法
这就好比是按照一套严格的食谱来做菜。它用到了网络树生成工具和专用线索表这两个“厨房神器”。整个分析过程就像做一道复杂的大餐,得严格按照六个步骤来:先收集各种数据,就像买菜一样,把需要的食材都准备好;然后把系统划分成不同的部分,就像把菜切成不同的块;接着把数据输入到工具里,就像把食材放进锅里;再顺着路径跟踪,看看信号是怎么跑的,就像看看菜在锅里怎么翻炒;之后绘制网络树,把整个系统的结构画出来,就像把做好的菜摆盘;最后进行分析,看看有没有潜在的问题,就像尝尝菜的味道合不合口。
欧洲空间局的简化 SCA 方法
这个方法就比较直接了,就像在地图上找路线。它通过潜在通路分析,把系统里的“源点”和“目标点”当成起点和终点,然后搜索出它们之间的所有路径。这就好比找出从家到公司的所有可能的路线,然后看看哪条路线可能会有问题,有没有修路、堵车等情况。
SoHaR 公司的潜在电路分析系统 SCAT
这个方法有点特别,它专门搜索在同一电路分支中允许电流双向流动的“双向路径”。就好比一条路既可以开车进去,又可以开车出来,这种特殊的路径可能会带来一些意想不到的问题,SCAT 方法就是要把这些潜在的问题找出来。
汽车运输中的潜在路径风险
对于汽车电子来说,潜在路径风险主要有两类,一类是汽车电源的潜在路径,另一类是内部的潜在电路。在汽车运输和仓储的时候,有个常见的情况,就是为了防止静态电流把电池的电量耗光,工作人员会从电气分配盒里取出部分重要通路的熔丝。这就像把房间里的部分电源开关关掉,但这么做可能会带来新的问题。
汽车电子模块里有很多电源,为了保证电气连接的安全,用了好多根熔丝来保护。这时候就得好好分析分析,当主电源的熔丝被取下来之后,其他电源对整个模块会有什么影响。打个比方,一个小区里有很多栋楼,每栋楼都有自己的供电系统,主供电系统出了问题,其他备用供电系统会不会给其他楼带来干扰呢?如果存在较大的侵入电流,就可能会让模块出现一些奇怪的工作状态,就像人突然犯迷糊一样,要么干错事儿,要么干脆不干活了,严重的还会导致模块损坏或者误动作。
给大家举个经典的例子,就像图展示的那样,在汽车运输过程中,刹车开关本来是不应该导通的,但不知道怎么回事它导通了,结果就使得原本不应该存在的收音机电源通路出现了。这就好比原本不相通的两条小路,突然被打通了,可能会引发一系列意想不到的后果,收音机突然自己响起来,或者影响其他电子设备的正常工作。
技术经验总结
在实际的汽车运输和电子系统设计中,我们要重视潜在路径分析。首先,在汽车运输前,要仔细评估取出熔丝的操作对电子模块的影响,最好能提前进行模拟测试,看看会不会出现异常情况。其次,在设计汽车电子系统的时候,要充分考虑各种可能的非预想状态,采用合适的潜在路径分析方法,提前找出潜在的问题并解决掉。最后,要建立完善的监测和预警机制,在汽车运输过程中,实时监测电子系统的状态,一旦发现异常,及时采取措施,避免问题进一步扩大。
潜在路径分析方法经过不断发展,存在3种主要的分析方法①波音公司的规范SCA方法:网络树生成工具和专用线索表。
严格按以下6个步骤进行:
数据采集、系统划分、数据输人、路径跟踪、网络树绘图和分析。
欧洲空间局的简化SCA方法:潜在通路分析搜索出在“源点"和“目标点”之间的所有路径,以识别潜在问题。
SoHaR公司的潜在电路分析系统SCAT:搜索在同一电路分支中允许电流双向流动的所谓“双向路径”。
对于汽车电子而言,需要努力去找出可能存在的风险,主要有汽车电源的潜在路径和内部的潜在电路。
汽车电源的潜在路径:在汽车中同样可能存在着这样的潜在路径,而且可能问题更加严重。在汽车运输和仓储过程中,往往为了防止静态电流消耗电池电量,会从电气分配盒中取出部分重要通路的熔丝。
电子模块中存在很多的电源,为了保护电气连接,采用多根熔丝进行保护。需要分析的是:在主电源的熔丝去除以后,其他电源对整个模块的影响。如果存在较大的侵入电流,就有可能使得模块产生一些异常的工作状态,导致模块的损坏或误动作。
总结:
潜在路径分析对汽车运输中电子系统稳定至关重要。它起源于波音阿波罗登月计划,用于解决航天设备因系统非预想状态引发的失效问题,这些状态中隐藏的电路回路会传递各类流,激活后会导致系统异常。
波音规范 SCA 方法按食谱做菜,严格按六步操作;欧洲空间局简化 SCA 方法像在地图找路线,搜索“源点”和“目标点”间路径;SoHaR 公司 SCAT 方法则聚焦同一电路分支的双向路径。
汽车电子潜在路径风险主要有电源和内部电路两类。运输仓储时,为防电池电量耗尽取出熔丝,可能引发新问题,主电源熔丝取下后,其他电源可能使模块出现异常,甚至损坏或误动作。因此,运输前要评估取熔丝影响,设计时充分考虑非预想状态,建立监测预警机制,保障电子系统安全。