整車控制器硬件設(shè)計(jì)規(guī)范1-硬件設(shè)計(jì)規(guī)范概述總則

為了使控制器設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)政策，做到控制器功能可靠、質(zhì)量穩(wěn)定、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和安裝維護(hù)方便等，制定本規(guī)范。

控制器的硬件設(shè)計(jì)和開發(fā)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等的規(guī)定。2）范圍

本規(guī)范從電路氣候防護(hù)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范、PCB設(shè)計(jì)規(guī)范、降額設(shè)計(jì)規(guī)范等幾個(gè)方面規(guī)定了電動(dòng)汽車用控制器在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該遵循的一些基本規(guī)范和基本原則。1-硬件設(shè)計(jì)規(guī)范概述3）引用標(biāo)準(zhǔn)

GB/T2423.17電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)Ka：鹽霧試驗(yàn)方法

GJB／Z27電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計(jì)手冊(cè)

GJB450-88裝備研制與生產(chǎn)的可靠性通用大綱

GJB451-90可靠性維修性術(shù)語(yǔ)

GJB/Z299A-91電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)

QJ1474電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)規(guī)范以上標(biāo)準(zhǔn)均不注明頒布年份，可以參考最新的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1-硬件設(shè)計(jì)規(guī)范概述4）硬件設(shè)計(jì)基本原則

經(jīng)濟(jì)性：新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足用戶需求的前提下盡可能考慮經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在整體性觀點(diǎn)的指導(dǎo)下，使用系統(tǒng)工程的方法設(shè)計(jì)和建立系統(tǒng)。模塊化結(jié)構(gòu)：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分，增大模塊的獨(dú)立性，減少模塊之間的耦合。精簡(jiǎn)性：數(shù)據(jù)處理步驟要以精簡(jiǎn)為原則，以便減少系統(tǒng)的出錯(cuò)率。1-硬件設(shè)計(jì)規(guī)范概述可控制性：加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中文檔資料的管理與控制，應(yīng)盡量減少人工干預(yù)，而采用系統(tǒng)進(jìn)行控制。參與性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)增加與用戶之間的交流，及時(shí)掌握用戶要求的變化，盡快使用戶了解和熟悉新系統(tǒng)。階段性：系統(tǒng)在保證總體目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的前提下，分階段實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)目標(biāo)，并逐步擴(kuò)大和完善系統(tǒng)。開發(fā)平臺(tái)選擇合理：盡量采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和可視化的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)。2-電路環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)

控制器在工作、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中，受到各種環(huán)境因素的影響，可能導(dǎo)致性能降低、失效甚至損壞，因此必須采取防護(hù)措施。

環(huán)境防護(hù)主要包括氣候環(huán)境、機(jī)械環(huán)境、電磁環(huán)境、生物化學(xué)環(huán)境等。2-電路環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)1）氣候環(huán)境

氣候環(huán)境指溫度、濕度、氣壓、風(fēng)力、砂塵、雨雪、日輻射等各種自然氣候因素。在氣候因素中，以溫度(高溫、低溫和循環(huán)變化)對(duì)電控系統(tǒng)的影響為嚴(yán)重。

為了保證電子元件、器件或整機(jī)在允許的溫度范圍內(nèi)工作，應(yīng)采取各種有效的熱控制措施。2-電路環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)2）機(jī)械環(huán)境

機(jī)械環(huán)境指控制器在工作或運(yùn)輸過程中受到各種機(jī)械力（如振動(dòng)、沖擊、離心力和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力等）的作用。

其中危害較大的是振動(dòng)和沖擊?？刂破魇情L(zhǎng)期工作在振動(dòng)很強(qiáng)的環(huán)境中，當(dāng)控制器在某種激振頻率下發(fā)生共振時(shí)，若振動(dòng)加速度值超過控制器本身的極限時(shí)，控制器就可能會(huì)遭到破壞；此外，長(zhǎng)期受到振動(dòng)或沖擊也可能產(chǎn)生疲勞損壞。

因此，必須采取各種防振（隔振）或緩沖措施。2-電路環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)3）電磁環(huán)境

電磁環(huán)境指控制器在工作過程中，所受到的電磁干擾。3.1）密封

將控制器密封處理，使其防護(hù)等級(jí)規(guī)定的防護(hù)等級(jí)。3.2）三防處理

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取必要的抵御生物、化學(xué)環(huán)境影響的防護(hù)措施，其中主要是防腐蝕、防潮濕、防霉菌(三防處理)

處理基本方法：設(shè)計(jì)合理、設(shè)備密封、電路板使用“三防漆”3-硬件碰原理粉設(shè)計(jì)飲規(guī)范1）模族塊化恰設(shè)計(jì)福思想詳細(xì)贏理解維設(shè)計(jì)弄需求現(xiàn)，從垃需求續(xù)中整越理出開電路覺功能題模塊矮和性恒能指圣標(biāo)要焦求，孝遵循旬模塊茂化設(shè)蓋計(jì)思棚路進(jìn)值行硬蒙件原批理設(shè)聲計(jì)。2）系盾統(tǒng)設(shè)殲計(jì)原慨則根據(jù)面功能傷和性廢能需膝求制糾定總安體設(shè)藍(lán)計(jì)方鼠案，賄遵循商如下差原則2.喊1）簡(jiǎn)斜化方殊案系統(tǒng)筍的可李靠性憶是由財(cái)組成蘿系統(tǒng)臉的各芽個(gè)單非元直脆到每鋪個(gè)元鴿件的停可靠丙性決聽定的史，所寺以應(yīng)掛該盡隨量提搖高元仇器件伶或獨(dú)肌立單隆元的軟可靠掘性。從失秤效率膀的角柄度,系統(tǒng)肺的失債效率食是其譽(yù)所有糟組成重元件恐的總監(jiān)和。困只要藝能滿那足系耐統(tǒng)的妻性能棟和功然能指嚷標(biāo)，偏就盡瘡可能掛地簡(jiǎn)駐化系篩統(tǒng)結(jié)商構(gòu)3-硬件花原理賣設(shè)計(jì)脅規(guī)范2.拖2）穩(wěn)避免團(tuán)片面陷追求掘高性霞能指?jìng)z標(biāo)和資過多皮的功釣?zāi)茉谝蛔蚨A駝段內(nèi)嚴(yán)和力宗所能呆及的蘋技術(shù)蘆條件多下，故應(yīng)注芳意協(xié)飯調(diào)高賢指標(biāo)渠與可岔靠性午的關(guān)繩系。孩如果辱給系夠統(tǒng)定己下過伯高的足指標(biāo)葵，勢(shì)睜必使顆系統(tǒng)歪復(fù)雜門化,一方蔬面使月用過證多的趙元器攪件,直接筍降侵低了可系統(tǒng)趁的可杯靠性役；另亮一方筍面增河加了睜設(shè)計(jì)輛中的傲不合饞理、攪不可和靠隱薄患的咐機(jī)會(huì)侮。2.罰3）合工理劃壘分軟塊硬件寫功能在方永案設(shè)立計(jì)時(shí),能夠其方便權(quán)地用橫軟件倡完成昆的功深能一背定要能堅(jiān)決扎地貫桿徹“未以軟霉代硬丈”的姨原則薯。但勁軟件多擔(dān)負(fù)袋的任目務(wù)過貍多,既增裳加開淚發(fā)的杠難度賄又不帽易保輸證軟哪件的永可靠末性與雜實(shí)時(shí)畏性?？ㄋ詥栊枰獣汉侠砜值貏澯罘周洕B硬件檢功能槽?！耙攒洸宕裁础敝疗鹕僖试贑P池U時(shí)間罵資源英允許穿、保歲證系訪統(tǒng)實(shí)坑時(shí)性蛋的前錘提下座進(jìn)行3-硬件遙原理伸設(shè)計(jì)鋪規(guī)范2.郊4）數(shù)價(jià)字電投路有怕限考夸慮盡可四能用緩數(shù)字如電路險(xiǎn)代替家模擬瓜電路褲，數(shù)馬字電忠路穩(wěn)釘定性留好、倍抗干郊擾能務(wù)力強(qiáng)索、可區(qū)標(biāo)準(zhǔn)析化設(shè)醒計(jì)、餃易于蜓器件筑集成螺制造池。還要哥盡可爪能多庸地采掙用集控成芯雨片且描集成幸度越冒高越木好，墳集稀成芯寄片密江封性損好、襪機(jī)械宿性能流好、址焊點(diǎn)蒼少,其失下效率拾比同荒樣功筒能的爆分離另電路境要低其得多貌。2.束5）變向被動(dòng)洞為主針動(dòng)，昂提高德系統(tǒng)臺(tái)可靠戴性在設(shè)球計(jì)方炎案時(shí),對(duì)易導(dǎo)遭受茫不可遠(yuǎn)靠因澇素干淚擾的幫薄弱秘環(huán)節(jié)服應(yīng)主踩動(dòng)地請(qǐng)采取卸可靠帶性保膊障措捧施，尿以免包在問受題發(fā)姿生時(shí)筍被動(dòng)毒地應(yīng)妖付。抗干前擾技降術(shù)和雖容錯(cuò)睡設(shè)計(jì)錫是變敘被動(dòng)膝為主孔動(dòng)的釘兩個(gè)刺重要內(nèi)手段3-硬件液原理轟設(shè)計(jì)既規(guī)范3）廟元器槍件合晴理使映用合理僑使用逐一方頓面是抄指設(shè)喇計(jì)階隙段,根據(jù)敢應(yīng)用幻玉條件觸，選說擇合予適的話器件慈及其而工作攻點(diǎn);另一殘方面書是指茅研制萍階段余對(duì)器侮件進(jìn)滑行活篩選者，使嗚用可廚靠的撤器件3.貍1）CP羨U的選館型原風(fēng)則性價(jià)瓦比高困；容易隱開發(fā)掏：體歇現(xiàn)在欲硬件它調(diào)試虹工具松種類裕多，則參考漿設(shè)計(jì)揮多，羞軟件藝資源消豐富笛，成刃功案趣例多慘；可擴(kuò)屑展性糠好；專用襯的汽鹿車級(jí)CP秧U;3-硬件殃原理年設(shè)計(jì)罷規(guī)范3.飽2）蹈分離己半導(dǎo)球體器鑼件在電西路設(shè)慎計(jì)時(shí),對(duì)分翅離器扎件主茫要從謎電應(yīng)裙力、戒工作嚇頻率箏、型蛋號(hào)互窮換等件方面等考慮電壓要應(yīng)力轉(zhuǎn)：半葬導(dǎo)體閘器件武均有同其耐屢壓的粉極限備值。電流輔應(yīng)力票：：陵器件倦所承餃?zhǔn)艿谋O(jiān)大電貝流。冠電流艘大導(dǎo)夢(mèng)致溫駛度高功率哲頻率包：由敗于PN結(jié)的懶電容欺效應(yīng),半導(dǎo)露體器貧件有舞其工多作頻寶率的令限制筋，一納般多潔考慮周上限叔頻率孔的影青響，漫工作大頻勇率超民過該徐極限蛛則器軌件的饒性能流將下冬降甚叉至失渴效。邀另外綱也不住亦用拌高頻掠器件俊代替描低頻立器件,那樣瀉噪聲語(yǔ)系數(shù)糊將增琴大。3-硬件課原理受設(shè)計(jì)皮規(guī)范型號(hào)渡互換免：器畝件互肚換性頁(yè)有利循于減凈少M(fèi)T啊TR指標(biāo)心?；ピ讚Q時(shí)漢主要巷考慮次參數(shù)層的匹相配,如額果定工顆作電賊壓、假電流相、功鉗率裂、工定作頻榜率范今圍等款。同痕樣功顆能的刷分離丘電路黑要低瓣的多裕。MT為TR金:指系如統(tǒng)從仿發(fā)生奸故障注到維虧修結(jié)掏束之擇間的尊時(shí)間加段的你平均兼值3-硬件盜原理絡(luò)設(shè)計(jì)偏規(guī)范3.年3）柏固定者電阻就和電皮位器按照套其制華造材霞料分造類，牲如合甜金型(線繞安、合軌金箔)、薄窩膜型(碳膜改、金外屬膜)和合幅成型(合成劣實(shí)乘芯、置合成慨薄膜詠、玻劣璃釉)在使舍用固甲定電類阻和隊(duì)電位爭(zhēng)器時(shí),應(yīng)考傷慮下芬列事大項(xiàng)：阻值錄穩(wěn)定稱性工作鍵頻率功率圍負(fù)荷噪聲戶：在押設(shè)計(jì)敗微弱渠信號(hào)暢前置舅放大為器時(shí),電阻邪的噪勢(shì)聲系廣數(shù)是事一個(gè)鳴值得我重視次的指爸標(biāo)。3-硬件唱原理畢設(shè)計(jì)杏規(guī)范4）電胖容器魂的選撫用電容盒器根本據(jù)其股介質(zhì)腸材料額的不并同可擱分為汗無機(jī)秘介質(zhì)規(guī)、有械機(jī)介景質(zhì)和僻電解賢介質(zhì)籍三類杏。電容閑選用宴可從仔如下量幾個(gè)奧方面?zhèn)蜻x擇頻率出范圍容量沒穩(wěn)定藥性噪聲匆性能電壓擦負(fù)荷承受術(shù)功率3-硬件愈原理死設(shè)計(jì)蔑規(guī)范5）集吐成電座路IC的選爹擇原豪則普遍都性膠：所疑選元俱器件殲要被仍廣泛追并驗(yàn)脆證過告，盡采量少魂用冷因偏芯答片；高性陪價(jià)比活：懂在功標(biāo)能、齒性能刮、使妖用率耍都相炎近的化情況乞下，側(cè)盡量孩選擇奮價(jià)格阿較好唇的元見器件撲，減勵(lì)少成寧本；采購(gòu)耽方便墳：遣盡量疏選擇阻容易違買到乓，供危貨周統(tǒng)期短趟的元甩器件退；持續(xù)竊發(fā)展瀉：爭(zhēng)盡量徑選擇陷在可介預(yù)見涼的時(shí)普間內(nèi)倍不會(huì)片停產(chǎn)唇的元場(chǎng)器件勻；可替恰代酸：盡傘量選啟擇pi砌n央to航p酬in兼容柄種類寺比較砍多的罵元器駕件；向上狹兼容勁：棚盡量撫選擇賠以前友老產(chǎn)銜品用脂過的洞元器菠件；資源寇節(jié)約隱：細(xì)盡量酷用上貓?jiān)鳁壖淖巳控懝δ苈莺凸芗{腳；盡可端能壓屠縮系懸統(tǒng)器如件的元品種六、規(guī)肝格，災(zāi)提高累元器蜓件的怕復(fù)用寄率;優(yōu)先文選用孩功能勺強(qiáng)、脅可靠阿性高凍的大題規(guī)模政集成落芯片3-硬件撲原理蓄設(shè)計(jì)享規(guī)范6）其佛他原合則數(shù)字箏電源槍和模先擬電崖源分頑割；數(shù)字擦地和寄模擬身地分亦割，頸單點(diǎn)銹接地評(píng)，數(shù)慈字地越可以允直接領(lǐng)接機(jī)娘殼地;閱讀拆所有屑芯片斧的設(shè)簽計(jì)參秩考手臂冊(cè)，閣看輸項(xiàng)入管肺腳是浙否需愉要做男外部達(dá)處理盯，如慎果需茶要，傅一定攻要做虜相應(yīng)蠻處理仍，否耳則可物能引落起芯塑片內(nèi)好部振蘆蕩，撲導(dǎo)致新芯片烤不能萬正常暢工作久；在不誘增加綠硬件巷設(shè)計(jì)腳難度棚的情燭況下逢盡量劃保證概軟件擱開發(fā)鼠方便粒，或奔者以轟小的似硬件松設(shè)計(jì)旬難度抗來?yè)Q米取更竹多方餡便、閑可靠手、高畢效的旅軟件鏟設(shè)計(jì);必須辨考慮術(shù)產(chǎn)品詳散熱沿問題;4-豬PC追B可制藏造性席設(shè)計(jì)過規(guī)范1）PC事B布線劍規(guī)則2）加綢工工散藝3）工跪藝邊薪：PC叮B板上慨至少促要有滴一對(duì)笛邊留偷有足宏夠的價(jià)傳送情帶位籮置空伙間，條即工備藝邊限于陣篇幅云，更叮多學(xué)炭習(xí)請(qǐng)避參考瘦其他根硬件剩設(shè)計(jì)堪資料5-降額立設(shè)計(jì)良規(guī)范降額扶設(shè)計(jì)壘就是舅使元初器件惡或產(chǎn)殲品工肺作時(shí)辟承受滾的工夾作應(yīng)遞力適葉當(dāng)?shù)蜕碛谠捌骷阑虍a(chǎn)呈品規(guī)桌定的鎮(zhèn)額定拔值，喚從而炎達(dá)到殺降低抓基妖本失誦效率姐（故遭障率忘），很提高先使用筐可靠結(jié)性的刪目的劇。但過建度的蓄降額而并無斜益處旱，會(huì)半使元災(zāi)器件屈的特絲式性發(fā)彈生或單導(dǎo)致燙元器圖件的鹿數(shù)量講不必晌要的綠增加搖或無圾法找鹿到適紙合的赤元器潑件，對(duì)反而麗對(duì)產(chǎn)而品的孫正常談工作登和可昏靠性忍不利適。5-降額傭設(shè)計(jì)聾規(guī)范基本針要點(diǎn)濃：電阻臨器和豈電位淚器的灣降額倉(cāng)主要龍是功傳率降宏額；電容苦器的誦降額乘主要咐是電攏壓和葉功耗敏的降燃額，的工作桂頻率些也要偷降額培；數(shù)字叛集成語(yǔ)電路饅主要趙是對(duì)唱其負(fù)茄載降秀額，桶對(duì)其滴應(yīng)用跪頻率罷也要輛降額衛(wèi)；線性瓣與混載合集斗成電氣路的轎降額辱主要圾是工存作電莖流或齡工作搏電壓偽的降少額；晶體叨管的炮降額襯主要系是工筆作電股流、廁工作節(jié)電壓丸、頻福率和商功耗冤的降科額；繼電冷器的舊降額鴉是觸艘點(diǎn)電舒流的啦降額軋；線圈紙、扼謠流圈喚、電蹤蝶感器壞、變槳壓器攝等磁鍵性器賭件主件要是笛工作討電流焰的降濫額，明其工能作電以壓也董要降哈額；等等6-可維冷護(hù)性慌設(shè)計(jì)雨規(guī)范要求給產(chǎn)品扎具有草可維墻修和考移維哨修的膠特性耕。要搬點(diǎn)如隙下：在設(shè)巧計(jì)時(shí)研，應(yīng)耳該大尚限度壯的使易產(chǎn)品帖結(jié)構(gòu)痛簡(jiǎn)單算、可抖互換衡性強(qiáng)版、安該全性代好、數(shù)識(shí)別度標(biāo)志炒明顯信等；在設(shè)篩計(jì)時(shí)屈，要較求產(chǎn)特品人/機(jī)結(jié)職合好橋，對(duì)焦環(huán)境希適應(yīng)萄能力有強(qiáng)；對(duì)關(guān)胳鍵部滅件及蝴關(guān)鍵訪狀態(tài)鎮(zhèn)要設(shè)柔置測(cè)巷試點(diǎn)排并予魯以標(biāo)態(tài)明，影以便優(yōu)維護(hù)津維修播時(shí)測(cè)上試；功能哲插件螺采用示規(guī)范聚的尺飄寸和姥安裝替結(jié)構(gòu)仿形式暮，結(jié)的構(gòu)上珠應(yīng)防被止插耐反或融插混福等錯(cuò)姐誤的蝕操作??；殼內(nèi)額部安廈排應(yīng)無考慮茶維修賠和安祖裝的慌方便贊；系統(tǒng)激說明紐奉書中塊應(yīng)附嶺有常正見故慰障的邪現(xiàn)象炎、原舟因和均對(duì)策阻的說滴明，肯以便泉用戶奮在力浪所能士及的帆范圍煙內(nèi)自約行護(hù)旗；對(duì)易爪損元筋器件罪應(yīng)提椅供備柿件。7-電磁白兼容趨性設(shè)膝計(jì)規(guī)屯范本設(shè)煎計(jì)規(guī)雕范只術(shù)簡(jiǎn)單熱介紹EM萍C的主使要原偶則與蹄結(jié)論晨，為畏硬件縮慧設(shè)計(jì)屑過程青中做籠參考隊(duì)。電磁宿干擾騎的三劉要素與是干制擾源蘭、干晨擾傳垃輸途敗徑、搬干擾芝接收鐮器。EM疲C就圍衛(wèi)繞這棉些問洪題進(jìn)尚行研嗽究。朝基本華的干秩擾抑榜制技犧術(shù)是享屏蔽悉、濾而波、宿接地?cái)?。它誤們主嚴(yán)要用復(fù)來切閥斷干去擾的蓬傳輸追途徑逢。廣旱義的栗電磁原兼容譽(yù)控制盒技術(shù)容包括掙抑制短干擾跪源的掉發(fā)射漂和炭提高圣干擾拼接收晶器的錢敏感羅度，類但已沉延伸彈到其續(xù)他領(lǐng)館域。7-電磁誤兼容扎性設(shè)蛛計(jì)規(guī)艦范考慮屢方面1）PC侄B的布冶局方輩面晶振侄盡可矩能靠嫌近處腿理器掌。模擬電路陣與數(shù)淡字電嗎路占碗不同賣的區(qū)在域。高頻放在PC淹B板的爭(zhēng)邊緣蘇，并毒逐層惰排。用地填霸充空府著的級(jí)區(qū)域。2）布冷線電源線與逮回線姑盡可搭能靠洽近，耕好的作方法衛(wèi)各走皂一面兔。為模擬徒電路舉提供僑一條驢零伏株回線諒，信量號(hào)線井與回開程線示數(shù)目胞之比互小于5：1。針對(duì)長(zhǎng)平全行走迷線的灣串?dāng)_剩，增添加其輕間距件或在趣走線身之間孫加一糊根零宋伏線驗(yàn)。其他7-電磁催兼容同性設(shè)深計(jì)規(guī)跳范3）屏跨蔽高頻射頻可屏蔽獎(jiǎng)的關(guān)饒鍵是用反射王，吸時(shí)收是膝低頻戀磁場(chǎng)領(lǐng)屏蔽咽的關(guān)目鍵