輸送設計で生じる困難
車両用電子機器は、輸送設計工学の重要な側面です。バス、トラック、オートバイ、そしてもちろん車にはすべて、同時に相互作用してあらゆる車両にデータと電力を提供する複数のコンポーネントがあります。最新の車両は、リアルタイムのデータを使用して操作し、適切に機能します。これらのシステムには、ステアリング、ブレーキ、HVAC、エンジン管理などが含まれます。多くの開発者は、コンポーネントを個別に設計および製造するために複数の関係者を必要とするエンジニアリングの同時形式を持っているため、これらのシステムの設計は細部に細心の注意を払っています。自動車技師が対処しなければならない操作のいくつかと、電子配置を設定および設計する際に、これをどのように改善できるかを見てみましょう。
電子機器の内部と外部の概要
自動車の外部電気システムは、一般的に2つのタイプに関連しています。機能専用のシステムと安全用のシステムがあります。機能システムとは、運転中に車両を適切に走行させるシステムです。
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イグニッションシステム（イグニッションコイル、コイルパック、スパークプラグおよびワイヤー）
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エンジン管理（燃料噴射、冷却システム、スロットル制御など）
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トランスミッションエレクトロニクス（自動ギアシフト）
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シャーシエレクトロニクス（ABS、TCS、EBD、ESP）
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運転支援電子機器（ワイパー、調整可能なミラー、表示灯）
現代の車両には、ホイールのタイヤ空気圧からバッテリーの電圧まで、あらゆるものに対応するセンサーが搭載されています。内部電子機器は、通常、乗客の快適さ、運転支援、および娯楽目的のためのものです。ラジオ、HVACコントロール、ダッシュボード、およびドライバーコントロールはすべてこのカテゴリに含まれます。誰かが車を運転したことがあるなら、これらのコンポーネントはおなじみです。短編小説は、機械システムの時代が遠いおとぎ話に成長しており、現代の車両がこれらの電子システムを適切に動作させるために多大な効果を必要とするということです。これらのデバイスを接続するときにエンジニアやメーカーが直面する問題のいくつかを見てみましょう。
燃費の良い車の急増に伴い、軽量で燃費の良い車の必要性が求められています。企業は、最小限の燃料需要を必要とする軽自動車を所有することでますます競争力を増しています。これは通常、コンポーネントと車両構造がよりコンパクトになり、コンポーネントを配置するための内部ストレージスペースが制限されていることを意味します。
電子システムは、標準の場所（ライト、ワイパー）または場所の可用性（バッテリーとリレーボックス）のいずれかに基づいて配置されています。これらのシステムは、同時にまたは独立して動作する必要があり、共通の電源を介して他のシステムに接続されています。車両全体にワイヤーを通すのは一般的であり、電気技師にとっては困難な場合があります。
実際には、配線のクリアランスの問題には4つの一般的なタイプがあります。
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インストールのクリアランス -
配線のクリアランス -
操作のクリアランス -
サービスのクリアランス
現代の車両で遭遇するクリアランスと、それらを設計するときに尋ねる必要のある質問についてもう少し詳しく見ていきましょう。
これはスペースの問題に要約されます。コンポーネントを配置するための十分なスペースがありますか？障害物はありますか？ドア、フード、その他の可動体は、干渉することなく、設計された可動範囲で動作できますか？インストール中の干渉を避けるために、コンポーネントを別のコンポーネントの前または後にインストールする必要がありますか？
配線のクリアランス
コンポーネントをインストールしたら、それに関連する配線を入手できますか？配線コネクタ用の十分なスペースはありますか？メンテナンスを行う余地はありますか？コネクタを取り付けた後、ワイヤーハーネス用の十分なスペースがありますか？ワイヤーハーネスベンド用のスペースはありますか？
操作のクリアランス
コンポーネントがスイッチまたはノブの場合、通常の運転位置から到達できますか？隣接するコンポーネントは、そのようなコンポーネントを操作しようとしたときに干渉を引き起こしますか？ドライバーが手袋を着用しているときに操作できますか？コンポーネントの操作は他のコンポーネントに干渉しますか？
サービスのクリアランス
コンポーネントが最終的に故障した場合、それを交換することは可能ですか？コンポーネントの周囲に調整用のスペースはありますか？テスト上の理由でワイヤコネクタを抜くスペースはありますか？
クリアランスには考慮が必要
コネクタとワイヤーハーネスの位置を指定する際には、多くの考慮事項があります。配置が他の設計に干渉しないことを確認することは、デバイスの機能と同様に重要です。保守性、メンテナンス、および個人的なやりとりはすべて、コンポーネントの場所に適切に配置されています。
環境への影響
車両は大量の熱を発生し、設計の配置時に注意を払わないと配線やコンポーネントに損傷を与える可能性があります。ボンネットの下にあるエンジン管理システムの助けを借りて車両が機能しなければならないことはニュースではありません。ブレーキ、サスペンション、トランスミッションのセンサーは、最小限の負荷で配線やコンポーネントを破損する可能性のある膨大な量の動きを経験します。これらのシナリオに対応するシステムを設計することは、システムを無傷に保つために重要です。
機械的運動によるコンポーネントの故障
「バスの車輪はぐるぐる回る」、このフレーズは童謡の単純な線ではありませんが、車両の車輪によって生成される回転運動に真のメリットをもたらします。センサーはホイールのリムの近くまたは内側に配置され、ドライブに車速を知らせる回転速度を決定します。これらの小さな壊れやすいデバイスは、衝突を避け、センサーに損傷を与えるために配置する必要があります。
減衰システムは、純粋に機械的であり、電子的な支援を必要とせずに機能するために使用されます。今日、スプリングダンパーシステムは、車両センサーが監視し、個人の設定や運転条件に基づいてダンピングを変更する道路状況からの動的フィードバックを利用しています。ダンピングシステムは、コンポーネントと配線が通過するために広範囲の移動を必要とします。システムの完全性を維持し、コンポーネントの損傷を防ぐには、適切なワイヤ長、部品の干渉、および品質設計が必要です。
図研は、電気工学から機械工学まで、自動車部品の開発と統合に関して自動車市場のトップにいます。 E3.seriesは、2つの分野を1つの共通プログラムに統合する機能を提供するエンジニアリングプラットフォームです。車両の機械設計を電気システムと統合して、両方の長所を備えたモデルを作成します。自動設計プロセスは、より優れた車両の設計とモデリングに役立ちます。設計プロジェクトには、回路図面からハーネス作成、部品表、製造フォーマットまでのデータが含まれています。瞬時のオブジェクト指向アーキテクチャにより、すべての設計要素、属性、および変更がすぐに本番環境に反映されます。
E3。ケーブルの設計とドキュメント
E3.cableは、ケーブル計画とハーネスレイアウトの設計と文書化に使用されます。個々の導体を組み合わせて設計し、新しいケーブルとハーネスを開発します。シールドおよびツイストペア構造をケーブルに追加して、回路図設計で自動的に報告することができます。
E3.3Dルーティングブリッジ
最高のショーデザインを目指して努力するために、図研はE3.seriesとすべての主要なMCAD（機械CAD）ベンダーとの間のリンクを開発し、完全に統合されたデザインモデルの作成を可能にしました。 E3.3Dルーティングブリッジを使用すると、E3.seriesの回路図面と接続情報をすべての主要なMCADシステムに接続できます。以下を含む機能：
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コンポーネント情報をMCADに転送する（コネクタ、ピン、スプライス）
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転送先-データからMCADへ -
MCADでの衝突または衝突の検出を確認してください
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ワイヤーの曲げ半径を確認する -
MCADでワイヤとセグメントの長さを自動的に計算
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E3.Formboardでの製造ドキュメントの自動作成
現在のソリッドモデリングプラットフォームは、次のものと簡単に統合できるため、変更する必要はありません。
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CATIA V5
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Solidworks
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PTC Creo（Pro / Engineering）
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オートデスクInventor -
Siemens NX
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ソリッドエッジ -
NX I-deas
車両の電気システムは、製造のために設計および開発する際に深く考慮する必要があります。デバイスと配線の配置の長所と短所を適切に理解するための手順を実行すると、将来のプロジェクトの成功を判断するのに役立ちます。エンジニアが使用できる最高のツールを用意することは常にプラスであり、消費者にとって最高の品質を開発することが常に主な目的です。
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