汽车线束设计

汽车线束设计（精选10篇）

汽车线束设计 篇1

摘要：较系统地对目前导线在汽车线束上的设计应用进行探讨和分析,包括导线的选型原则、约束条件、试验验证等做了详细论述,为汽车电气设计人员提供参考。

关键词：导线,绝缘,选型

前言

随着人们对汽车安全性、舒适性、经济性的要求不断提高,车型也不断随之升级,电气电子装置在汽车上被不断应用,汽车信号的传输容量在急剧膨胀,汽车电线电缆的用量也在成倍增长。一般来说,一辆普通汽车的用线量在500m左右,较好的汽车在1km以上,而高档轿车则在2km以上。

整车厂的电气设计人员设计线束时对多数导线一般采用选型设计,即选择满足电气功能需要成熟供应商的成熟产品。本文主要对插接件如何进行选型设计过程中需重点考虑的问题进行了分析,如选型原则、约束条件、流程等,对具体案例进行了分析,以求整车线束理论设计和实际经验的较好融合。

1、概述

电线束在整车中的作用是将电器系统的电源信号和数据信号及传递和交换,实现电器系统的功能和要求。在汽车的电线束的设计中,导线是通讯主体,导线选型需满足整车通讯功能、可靠性要求。

1.1 导线分类

汽车使用导线按用途主要分为三种类型:

低压线:一种广泛应用于汽车上的电缆,包括电线和绝缘层;

屏蔽线:主要是为了保护免受外部信号干扰,应用领域为无线电天线、点火信号线、氧传感器信号线等;

高压线:用作汽油发动机点火系统的导线,这种线包括表面带有一厚层橡胶绝缘层的导电芯(芯线),橡胶绝缘层主要是防止高压泄漏。

1.2 导线规格

导线规格的选取重点考虑线束所处的环境和功能。汽车线束的导线通常使用多股绞合铜导线,绝缘皮为PVC绝缘材料。常用的导线种类有日标(AVSS等)、国标(QVR)、德标(FLRY)、美标等几大系列。AVSS (AVS)导线的特点是薄皮绝缘,柔韧性较好;QVR的特点是绝缘皮厚,比较柔软,延展性好;德标导线绝缘皮更薄,柔韧性好;美标导线绝缘皮一般为热塑性或热固性弹性体,还有经过辐照工艺加工的。下图1为德标导线的型号命名规则,设计人员可以此作为选型依据。

2、导线选型

整车线束设计阶段重要一环就是所用导线如何选型,下面作重点详述。

2.1 导线选型设计输入

导线是线束的主体部件,导线的性能直接决定着线束整体的性能,而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。

导线选型时,通常需输入以下信息:

2.1.1布置位置:根据零部件设计方案,确认导线的具体走向及布置位置,如发动机缸体上,发动机舱内,底盘,室内,室外等环境,然后根据布置位置环境,确认温度、湿度、振动、防水、防尘、房油污、抗干扰等;

2.1.2根据导线的布置位置及其周边环境条件,选取合适规格的导线,如:耐高温等级、耐磨等级、耐燃油等级等;

2.1.3根据各分组电气参数输入表(线对零部件)或线束设计方案(线对线、线对电器盒),计算并确认负载或回路的工作电流,并根据工作电流及回路长度选取载流量(线径)合适的导线;

2.1.4确认其他要求,如用于特殊回路(高频通讯、CAN回路、ABS回路、高清视频通讯回路)的导线,应考虑使用专用导线,如:双绞线、同轴电缆、HDMI缆线等。

2.2 导线选型设计要求

设计要求主要参照下列十项内容进行:

①在发动机舱、排气尾管等高温区域附件的回路,其导线的耐高温等级选取需要满足周边环境要求;

②根据配置及用电器功率、结合回路电流的大小,合理选择导线;

③在底盘、离地高度较小或者抖动频繁的零部件等恶劣环境下的导线,由于湿度偏大且存在着很多腐蚀性气体和液体,因此导线选型时要考虑其绝缘壁的耐腐蚀性能、耐磨性能等;

④严禁在同一接插件内使用相同颜色的导线;

⑤基于汽车的轻量化,建议优先选取薄壁或者载流量相同而线径较小的德标导线；

⑥对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU等回路,应优先选用带有屏蔽层的导线提高通讯性能以保证安全可靠性;

⑦对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU等回路,应优先选用带有屏蔽层的导线提高通讯性能以保证安全可靠性；

⑧为节约成本,安全等级较低的用电设备尽量选择满足其性能要求的国产件;

⑨插接件的公端和母端须采用同一厂家生产的同类型号的插接件;

⑩驾驶室内可选择非防水型护套,发动机舱及底盘线束全部采用防水型护套。

3、导线选型流程及约束条件

导线的选型需考虑诸多因素,但是首要需遵循平台化及可靠性原则。对于电器借用件和沿用件,确认前期市场无质量问题后,可直接按电气参数输入需求在轻、重卡插接件库中进行选择。对于新开发或新选型的接插件,可参照以下流程:

3.1 规格选型

1)根据汽车配置的需求和不同的工作环境选取适当类型的导线,下表为部分规格导线的适用范围,可作为线束设计者的参考。

3.2 线径选型

导线线径根据以下原则进行选择计算:

1)根据电器件功率的大小计算流通导线的电流;长时间工作的电气设备可选用实际载流量60%的导线;短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%-100%之间的导线。

2)根据不同的工作环境和温度大小适当改变导线的截面积。

3)根据导线的走向、插接件的数量(即电压降的大小)适当改变导线的截面积。

4)导线截面积的计算

式(1)中:I一电流(A);P—电器件功率(W);U—电压(V);A一线径(mm2);ρ—铜电阻率(约为0.0185Ωmm2/m);L—导线长度(m);Ud—允许最大的电压降损失。

或者经验公式(不同厂家有不同标准)。

5)查阅日标导线各种规格下导线截面积与承受最大电流之对照表,见下表。

3.3 颜色选型

1)导线的颜色和代号符合下表的规定。

2)导线颜色依据使用需要,分为单色和双色两种。

3)单色导线的颜色代号符合表3规定。

4)双色导线的颜色代号符合表4规定。

5)优先选用单色,再选用双色。

3.4 校核及试验

1)因为导线本身具有阻抗,导线越长阻抗越大,当导线过长后,即使回路短路,电压由于被导线所分担,会导致短路电流过小而不能快速熔断保险丝,导线就会持续发热产生风险。因此在设计线束时需要考虑导线限长的概念;2)通过整车线路安全测试(CPT),即为通过对整车线束回路在电器件各种运行工况下的电压、电流测试,实践校核整车线束、电器件的匹配合理性及安全性。主要包含:单负载试验,全负载试验,短路试验,静态电流测试。

3.5 导线的性能

插接件的基本性能可分为三大类:即机械性能、电气性能和环境性能,插接件试验大纲具体内容按照《QC/T730汽车用薄壁绝缘低压电线》执行,试验要求如下图2:

4、结束语

通过以上分析我们可以看出,整车线束系统设计是一个复杂的系统工程,而导线件如何选型更是需要多方面考虑。导线的合理选择,线束重量会得到降低,成本得到优化,也会提高汽车的安全性。注意文中仅是列举导线选型的重要环节进行探讨,而设计过程中往往出现许许多多意想不到的问题,只要通过不断的总结和经验积累,特别是一些QC、DFMEA等质量工具的使用,就一定会使线束系统设计达到一个新的高度,从而推动自主品牌产品品质走向世界前列!

参考文献

[1]汽车电器汽车电器杂志社2001.

[2]JASO D618汽车零件.低压电线的试验方法.

[3]王肩瑞:汽车电气及电子设备合肥:安徽科学技术出版社2000.

[4]秦明华:汽车电气与电子技术北京:北京理工大学出版社2003.

汽车线束设计 篇2

汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。在目前，不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车，线束编成的形式基本上是一样的，都是由电线、联插件和包裹胶带组成。汽车电线又称低压电线，它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单蕊电线，有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线，有些软线细如毛发，几条乃至几十条软铜线包裹在塑料绝缘管（聚氯乙烯）内，柔软而不容易折断。汽车线束内的电线常用规格有标称截面积 0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0 等平方毫米的电线，它们各自都有允许负载电流值，配用于不同功率用电设备的导线。以整车线束为例： 1、0.5 规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等； 2、0.75 规格线适用于牌照灯，前 后小灯、制动灯等； 3、1.0 规格线适用于转向灯、雾灯等； 4、1.5 规格线适用于前大灯、喇叭等；

5、主电源线如发电机电枢线、搭铁线等要求 2.5 至 4平方毫米电线。

这只是指一般汽车而言，关键要看负载的最大电流值，例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用，它们的线径都比较大，起码有十几平方毫米以上，这些“巨无霸”电线就不会编入主线束内。在排列线束前要事先绘制线束图，线束图与电路原理图是不一样的。电路原理图是表述各个电气部分之间关系的图像，它不反映电气件彼此之间怎样连接，不受各个电气元件的尺寸形状和它们之间距离的影响。而线束图则必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离，也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后，工人就按照排线板的规定来截线排线了。整车主线束一般分成发动机（点火、电喷、发电、起动）、仪表、照明、空调、辅助电器等部分，有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束，就好象树杆与树支一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分，前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因，一些汽车的线束分成车头线束（包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池）、车尾线束（尾灯总成、牌照灯、行李箱灯）、篷顶线束（车门、顶灯、音响喇叭）等。线束上各端头都会打上标志数字和字母，以标明导线的连接对象，操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电气装置上，这在修理或更换线束时特别有用。同时，电线的颜色分为单色线和双色线，颜色的用途也有规定，一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色，例如规定单黑色专用于搭铁线，红单色用于电源线，不可混淆。线束用机织线或塑料粘带包裹，出于安全、加工和维修方便，机织线包裹已经淘汰，现在是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接，采用联插件或线耳。联插件用塑料制成，分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接，线束与电气件之间的连接用联插件或线耳。随着汽车功能的增加，电子控制技术的普遍应用，电气件越来越多，电线也会越来越多，线束也就变得越粗越重。因此先进的汽车就引入了 CAN 总线配置，采用多路传输系统。与传统线束比较,多路传输装置大大减少了导线及联插件数目,使布线更为简易。

一、汽车线束研发中的线束图纸画法研究

汽车线束图是汽车线束设计的具体体现，无论对汽车生产厂家还是对汽车的使用维修单位，它都是一种实用性很强的技术资料。一辆汽车也许只有一张电路图，一张接线图，而线束图则可能有数张。近几年来汽车新产品开发速度很快，尤其是客车，为了改变轻少重的状况，新型客车开发速度更快。以常州客车厂为例，1988年以来，每年推出一个系列新型客车，因此，汽车电线束设计的工作量很大，线束图的绘制占了相当大的比例。此外，为中小型汽车厂配套线柬的电线束专业生产厂家不断出现，这些厂家迫切要求规范化的线束图，以便于加工制造，对汽车使用、维修单位来说，规范化的线束图无疑也会为他们提供方便。目前，许多汽车电气设计人员在绘制线束图时，采用： “缆线法”，即按照电线束成型电缆的形状绘制的画法。在这种画法中，电线束所采用的各种端子也按实体形状绘制。采用“缆线法 绘制的线束图，虽然具有直观，与汽车线束的实际布线、接线形式相符等特点，但是绘制过程复杂，对汽车主线束图的绘制来说，难度大，耗时多；而且，这种线束图的图面往往纷乱繁杂,绘制时,各有各的画法，不易用国家制订的电气制图标准来统一。

“单线法”的线束图画法，不仅大大简化了汽车线束图的画法，也使其符合国家有关电气制图标准，便于线束图趋于规范化和统一。线束图单线法画法的主要依据是 GB4728—86 电气图用图形符号》及 GB6988--87《电气制图》。GB6988—87 中规定：当单根导线汇入用单线表示的一组连接线时，应采用图 2 所示的方法表示。这种方法通常需要在每根导线的末端注上标记符号，明显的除外。汇接处要用斜线表示,其方向应使看图者易于识别连接线进入或离开汇总线的方向。汽车电线束正是由多根导线组成的电缆，线束的分支也较多，单线法的画法可较好地解决这一问题。在单线法线束图中，线束分段，导线端长等尺寸的标注，导线连接处的插头、插座等，也应采用国家有关制图标准规定的面法。应当指出，完整的汽车线束图还应包括构成汽车电线束所有导线的截面积、颜色、加工尺寸等要素。

二、汽车线束设计过程中所应考虑的原则

由于汽车内部的电控单元越来越多，各个电控单元的数据传输量也呈倍数递增，这要求汽车线束具备更为优质的信息传递功能，随即，也导致了汽车线束的设计越来越复杂。绘制整车电气原理图及线路图；根据电气原理圈对每个电气子系统及回路进行能源分配；确定线束的走线形式；绘制二维线束图和三维线束布置图；这些线束设计步骤都是必须认真考虑的。此外，还有一些线束设计原则也应该得到重视，力求汽车线束设计全面细致，不出任何纰漏。1.2.两个相对运动件之间的线束必须被固定在每个部件上，并且线束的连接长度应该是比这两个所有布置在运动件附近的线束，应该至少有 50mm 间隙要求。在线束最大的装配公差条件下，零件的最大更换距离大 25mm 以上。

安装在传动系统上的线束与没有装在传动系统上的零件之间的间隙至少为19mm，在线束最大的装配公差条件下，在其它操作条件下,这个间隙是为了保证运动件/总成的运动的整个范围。3.4.5.6.7.8.9.线束与线束不关联的相邻件之间的间隙最小为 6mm，除非线束已经被固定在这个部件上，或需要手工装配，要压入座椅的线束固定件，以及那些有线夹插入的孔及槽，应该按照以下最汽车线束分支必须有足够的松弛(在线束最小长度条件下大于 25mm)，使他们不用给连接的为了阻止接地片破坏主干线上的任何线束，装车时线束主干上的接地片到线束主干的最小间为了保证汽车线束上相关的橡胶堵塞功能正常，堵塞的安装孔必须满足相关要求。橡胶堵塞应该设计成在小于 100N 安装力情况下，就能完全装配到钣金孔内。线束所产生的噪声到驾驶员座椅头枕处，不能大于 50dB，频率 50~15000Hz。者线束与附近的运动件之间已经有遮挡物。

大安装力 来设计；对用手指压装的固定件，操作力为45N；对用手工压装的固定件，操作力为 75N。传感器或 者其它增加负载。隙应维持在 25mm。

汽车线束在整车中的作用是将电气系统的电源信号或数据信号进行传递或交换，实现电气系统的功能及要求。如若汽车线束设计得不好，不能将各部分功能有机结合，则有可能使线束成为汽车故障的多发环节。所以，线束设计师应该仔细地进行每一步汽车线束设计步骤，考虑诸多应重视的原则，保证汽车线束设计的合理以及可靠。

三、汽车电线束的设计流程和制造流程

汽车电线束在整车中的作用是将电气系统的电源信号或数据信号进行传递或交换，实现电气系统的功能及要求。它是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。汽车电线束的设计流程和制造流程较为复杂，要求线束工程师细心细致，不能有半点马虎。如若线束设计得不好，不能将各部分功能有机结合，则有可能使线束成为汽车故障的多发环节。汽车线束设计与制造的具体流程： 1.2.3.4.首先由电气布置工程师提供整车电气系统的功能，电气负荷及相关的特殊要求。电器件的状根据电气布置工程师提供的电气功能及要求，就可以绘制整车电气原理图及线路图。根据电气原理圈对每个电气子系统及回路进行能源分配，其中包括电源的搭铁线，以及接地根据各子系统电气件的分布情况，确定线束的布线形式，每根线束连接的电器件及在汽车上态、安装位置、线束与电器件对接的形式。

点的分配。的走向；

1)确定线束的外保护形式及过孔的保护； 2)根据电气负荷确定熔断器或断路器； 3)再根据熔断器或断路器的量确定导线的线径； 4)根据电器件的功能，依据相关标准确定导线的线色；

5)根据电器件本身的接插件确定线束上与其对接的端子和护套的型号。5.6.绘制二维线束图和三维线束布置图。

根据经核准的三维线束布置图，校核二维线束图，二维线束图准确无误方可发图，经认可后，可按照线束图试制、生产。

以上6大流程叙述得过于笼统，汽车电线束设计的具体过程中，会遇到很多这样那样的问题，都需要线束设计师沉着静心的进行分析，保证线束设计的合理性与可靠性，确保整车电路设计的顺利进行。

7、客车线束的装配流程 6 步骤

（1）装车前，备齐该车的线束，各种灯具、仪表、电器、雨刮器、洗涤器等元器件及装配工具。（2）放置整车线束。线束沿车身底架布线时，底架上应每隔 1m 焊接相应的固定脚、线束沿气管走向布线时，要用塑料扣带将线束扎紧，线束沿顶蓬横梁布线时，横梁上穿线孔应装有橡皮防护圈。总之，线束装配过程中，不应有松垮、拖挂、悬吊等现象。

（3）车身灯具的安装。注意灯具的搭铁可靠性和密封。密封材料选用 JGY 一 1 密封胶或者 502 粘接剂，涂胶部位是灯具橡皮四周边缘、车身接触处与螺孔处。

（4）装客车仪表、开关、电器元件。应注意防止意外搭铁和接触不良等现象，且各电器元件无干涉现象。

（5）连接线束与灯具、仪表、开关等元器件，线束插接件牢固可靠、无漏插、错插等现象。（6）检查客车电路，调整各种开关性能，检查装配正确后起动发动机，睑查发动机运转情况，观查水温、油压、气压、电流仪表指针情况，检测车内外各种灯具照明情况，检查合格填写完工交检单。

四、如何绘制汽车线束安装图

1、汽车线束对于汽车性能的重要性，相信从事汽车设计生产的人都应该知道。汽车线束作为重要载体，车辆上的各项相关功能连接在了一起，素有汽车血管之誉。汽车线束要布置到汽车当中去，就需要绘制汽车线束安装图，由于线束安装图主要是以线束的形成出现的，图面的线条较少，各部件之间连接的表达就成为其主要的内容，为表达清楚导线的颜色，接头的端子代号，常需辅以线束分组和端子编号表及线束端子接线表。首先汽车线束图上有主线束和分线束。在图上应表现出各线束的组成，每个线束上有几个分支，每个分支上有多少根线，导线的颜色及条纹是什么。其次，汽车上的电器数量多而复杂，为使连线正确，各个线束连接点都应标注接线代号和接线标志，以便于连接。然后，由于线束有多条，线束与线束、分支与线束、或分支与电器之间都是通过插接器进行连接的，应表示出每个插接器上有几条导线，每条导线位于插接器接线孔的什么位置，插接器的形状是什么样的，相邻的几个插接器是否容易混淆。此外，应该注意的是，线束的长度包括线束的总长、每个分支的长度和两个线端间隔的长度。相信按照以上的几点，汽车线束安装图的线束内容表示基本不会出现偏差。

2、如何绘制汽车线束安装图之导线颜色和截面积

汽车线束有着非常多的导线。在汽车线束安装图中能够清楚表达出导线颜色，对于安装图的绘制，非常重要。汽车线束的导线截面积也标注在颜色代码前面，截面积是根据工作电流的大小来选取，也应该合理标注。

首先解释三个名词术语：

2.1、单色导线，绝缘表面为一种颜色的导线； 2.2、双色导线：绝缘表面为两种颜色的导线； 2.3、主色，双色导线中面积比例大的颜色；

2.4、辅助色，双色导线中面积比例小的颜色。我们应该明白，单色导线的颜色由上表规定的一种颜色组成；双色导线的颜色由上表规定的两种颜色配合组成；导线颜色的选用应优先选用单色，再选用双色。此外，在汽车线束安装图中，各种汽车电器的搭铁线应选用黑色导线，黑色导线除作搭铁外，没有其他用途。导线颜色的标注采用颜色代号表示，如单色导线，颜色为红色，标注为 “R”；双色导线，第一色为主色，第二色为辅助色，主色为红色，辅助色为白色，标注为“RW”。前面已经说了，汽车线束的导线截面积是根据工作电流的大小来选取。对于一些电流特别小的电器，如指示灯电路，为了保证应有的力学强度，导线的截面积不得小于0.5mm2。注意，如果导线的截面积单位为毫米时，可以不予标记。如：1.25R 表示导线截面积为 1.25mm2 的红色导线；1.0G/Y 表示导线截面积为 1.0 mm2 的双色导线，主色为绿色，辅助色为黄色。

五、汽车线束设计过程中必须遵守的原则之整车电路

大|中|小汽车线束的生产流程比较复杂，尤其汽车线束设计更要全面细致，容不得半点马虎。线束设计得不好，不能将各部分功能有机结合，则有可能使线束成为汽车故障的多发环节。先说下整车电路设计，整车电路设计又可以分为线束图的设计，电源分配设计，线路保护设计，继电器的选取设计，搭铁分配设计原则。其实，这也就是汽车线束设计过程中的一种线束布局设想。1.线束图的设计与计算：这个是汽车线束设计的先前工作。线束图表述各个电气部分之间关系，反映各 个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离，也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。需要计算电器功率，也需要计算导线线径。2.电源分配设计：汽车的供电系统设计是否合理，直接关系到汽车电器件的正常工作与否和全车的安全 性，因此世界各国的汽车线束设计原则基本都是以安全为主。整车电气系统基本上由蓄电池直接供电系统、点火开关控制的供电系统和发动机起动时卸掉负载的电源 3 个部分组成。3.4.线路保护设计：线路保护就是要对线束的导线加以保护，兼顾对回路电器件的保护。保护装继电器的选取设计：继电器一般分为电流式和电压式 2 种。必须根据用电器的功率和开关置主要有熔断器、断路顺和易熔线，选取这几个元器件一定要按实际情况分析，不能马虎。的承载能力 来决定是否选用继电器。常用继电器的设备一般有刮水器、喇叭、除霜、前照灯、雾灯、风扇、鼓风机、等。继电器分 6V、12V、24V3种，常用的继电器额定电压为 12V。继电器的技术要求有： ①可靠性好； ② 性能稳定；

③质量轻、体积小、寿命长，对周围元器件影响小； ④结构简单、工艺性好、成本低。5.搭铁分配设计原则：搭铁分配设计在汽车线束设计中很重要，易受其他用电设备干扰，影响某些汽车元器件的的功能实现。搭铁分配设计原则应该满足以下几点：弱信号传感器应该就近搭铁，保证信号正常传输；各 ECU 应该单独搭铁，防止被干扰；蓄电池负极搭铁和发动机、变速箱搭铁要慎重思考，力求考虑全面。遵循这五点汽车线束设计原则，基本能够保证整车电路设计的顺利进行，使汽车线束布局合理。

六、浅谈汽车线束装配与维修的工艺

汽车线束装配之前，要彻底熟悉电路图和线路图，熟知车身电器安装位置和车身具体结构，弄清各部分的工作器的控制方式，以便正确接线。汽车线束装配与维修的工艺： 1.线束装配时不要把线束拉的太紧（尤其在横向布置线束），避免行驶车辆在颠簸状态下，引起线束固定点位置错动，导致两固定点之间距离瞬间增大，从而拉长线束造成线束内部接点拉脱/虚接、导线参数变化，甚至拉断导线。2.3.4.汽车线束装配后，周围要有足够的间隙通过，保证不被其它部件压到、不被其它部件及其紧不在临近位置布置型号和颜色均相同的插接件。避免装配过程中出现误插，损坏线束和用电插接件布置在容易发现的位置、布置在手和工具容易操作的位置。为了便于检查、维修，需固件绊到。避免线束绝缘层被夹断、磨损或破裂引起接地等故障。器。

要按照实际装配情况考虑电器件所带导线的长度。如果电器件安装在表面易操作的位置，可以省去导线直接将插接件连接到部件上；若电器件安装位置比较隐蔽，且后期维修拆卸困难时，可以按照需要将电器件所带的导线长度适当增加，使插接件的布置在便于检查、维修的位置。5.发动机装配后插接件应很方便的连接，在此主要是指发动机线束和发动机舱线束、发动机控制器 ECU 的连接。由于发动机在工作状态下处于振动状态，为了使发动机线束和机舱线束、ECU 连接可靠，不但需要适当增加发动机线束的长度（一般增加长度不小于 50mm），还需要在发动机线束端的插接件前 100mm 左右增加一个固定点，将其固定在车身上以避免发动机振动的传递，导致插接件松动、端子虚接。6.7.8.9.线束如从驾驶室内向室外通过钣金孔，外部线束必须低于过线孔，避免在线束上滴、洒液体四门线束和座舱线束连接时，车门上过线孔低于车身侧围上过线孔。如门线束胶套上有液体，插接件和线束可以很容易的通过车身的过线孔，方便装配、节约安装时间。

在仪表板处安装的电器装置：组合仪表、开关面板、空调面板和音响系统及显示屏等与仪表后，有进入室内的可能。

只有可能进入车门而不能进入驾驶室。

板线束连 接的插接件接头，应按实际需要预留足够的长度。根据电器装置的安装深度、插座的位置、插座开口方向 和电器件装配后的后部空间，按照操作的方便性，适当增加线束上接头的预留长度。

10.四门开关线束的预留长度、室内顶棚上的顶灯及开关线束接头的预留长度，也参照仪表板处安装的电器装置的计算方法计算。

11.需要考虑在插接件的插接方向，必须留有大于两倍插头对插方向长度的空间。12.音响天线线束的长度确定同样需要考虑装配时预留足够长度。

13.其它对插的线束接头，考虑线束拆卸方便的需要预留长度。对于电器件安装在表面位置、安装在座椅下部（翻开座椅可以操作）、付仪表板下（拆下付仪表板可操作）或两线束总成对插等情况，可不预留长度，参照实际测量结果和插接件参数设计即可。

七、浅析汽车线束布置的注意事项

大|中|小汽车线束布置是一个复杂的过程，需要考虑的方方面面非常多，汽车线束布置的注意事项： 1.2.3.4.5.线束布置要顺其自然，在视觉上不感觉走向牵强、在装配中不和其它部件干涉、在维修中不接地线要按照假想的回路设置搭铁点，且搭铁点要布置在大的构件上；

线束要避免与周围部件干涉，线束和周围零部件间隙均匀、和热源保持足够的距离； 保险丝盒内熔断器、继电器布置，要将其散热量大小和其工作时间考虑在内，避免局部早期信号线尽可能避开大电流导线和干扰源，防止电磁干扰。感觉难于操作；

失效。

注意以上 5 个方面，基本比较合理的布置汽车线束，不会出现大的纰漏。

八、进行模块化设计的优缺点

大|中|小模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品，以满足市场的不同需求。在未来线束的设计流程中，模块化设计是趋向，尤其现在的市场需求日益多样化，模块化设计的线束产品正在不断涌现，以满足线束市场的不同需求。下面来讲解下采用模块化设计的电线束有哪些优缺点。模块化设计的电线束优点很多，如：

1、线束的设计图纸简单，易于阅读和绘制 ；

2、一根线束内导线颜色不易重复，同一根线束中可采用不同方式加以保护；

3、适合批量生产；

4、节省装配工时；

5、某段线损坏更换容易，维修也方便。电线束进行模块化设计也有不少缺点，如：

采用模块化设计的线束增加了导线间的相互连接，必须将连接端子上的电阻降为最小，插接件间拉拔力要足够大，还要考虑整车的电源分配。红旗轿车为了解决这些缺点，采用了 T 型支架固定电线束间的对接护套。用中央配电盒合理地将不同类型的电源及信号，通过插接件分配给各个电线束。模块化是在传统设计基础上发展起来的一种新的设计思想，是将零部件集合成大的总成进行总装的一种方式，现在已经被广泛应用。预计在今后，电线束的模块化设计将更为流行。

九、设计所应注意的几个细节 1.2.3.4.5.能。

十、整车电路线束图常用于汽车厂总装线和修理厂的连接、检修与配线。线束图主要表明电线束各用电器的连接部位、接线柱的标记、线头、插接器（连接器）的形状及位置等，它是人们在汽车上能够实际接触到的汽车电路图。这种图一般不去详细描绘线束内部的电线走向，只将露在线束外面的线头与插接器详细编号或用字母标记。它是一种突出装配记号的电路表现形式，非常便于安装、配线、检测与维修。如果再将此图各线端都用序号、颜色准确无误地标注出来，并与电路原理图和布线图结合起来使用，则会起到更大的作用且能收到更好的效果。随着汽车电子技术的发展，汽车电路图变得越来越复杂、越来越重要，因此如何快速而准确地识读汽车电路图是许多汽车维修人员常常感到头疼线束在车上的布置尽量远离热源，要防水、防腐蚀，要避免摩擦；在易发生碰撞的线段，采线束设计的安全性要高、可靠性要好、具有可修复性，不可造成热聚积；

电气性能要好，因此线束走向尽可能短，以减少线路电压降，只要满足机械强度可使用更细尽量采用模块化设计，比如：一个子系统尽量要设计到一根线束上；

可生产性要好，比如：加防水胶，套胶管要容易。线束越复杂，出现故障的频率就越可能高，用软保护； 的导线，以降低线束重量；

这就要求线束设计人员在线束设计时，多方位研究，多方面细心，确保线束的可靠性和耐久性等性的事情。汽车电路图常见的表达方式有线路图、原理图和线束图等3种。线路图的特点线路图是传统的汽车电路图表达方式，它将汽车电器在车上的实际位置相对应地用外形简图表示在电路图上，再用线条将电路、开关、保险装置等和这些电器一一连接起来。线路图的特点是：由于电器设备的外形和实际位置都和原车一致，因此，查找线路时，导线中的分支、接点很容易找到，线路的走向和车上实际使用的线束的走向基本一致。其缺点是：线条密集、纵横交错，导致读图和查找、分析故障时，非常不方便。

1、识读线路图的要点是： 1)2)3)对该车所使用的电器设备结构、原理有一定的了解，对其电器设备规范比较清楚； 通过识读认清该车所有电器设备的名称、数量以及它们在汽车上的实际安装位置； 通过识读认清该车每一种电器设备的接线柱的数量、名称，了解每一接线柱的实际意义。

2、原理图的特点：原理图是用国家统一规定的图形符号，把仪器及各种电器设备，按电路原理，由上到下合理地连接起来，然后再进行横向排列；对线路图作了高度地简化，图面清晰、电路简单明了、通俗易懂、电路连接控制关系清楚，有利于快速查找与排除故障。识读原理图的要点是： 1)2)3)识读各电器设备的各接线柱分别和哪些电路设备的哪个接线柱相连； 识读电路设备所处的分线路走向；

识读分线路上的开关、保险装置、继电器结构和作用。

3、线束图的特点：线束图是汽车制造厂，把汽车上实际线路排列好后，并将有关导线汇合在一起扎成线束以后画成的树枝图；在图面上着重标明各导线的序号和连接的电器名称及接线柱的名称、各插接器插头和插座的序号。安装操作人员只要将导线或插接器按图上标明的序号，连接到相应的电器接线柱或插接器上，便完成了全车线路的装接，该图有利于安装与维修，但不能说明线路的走向，线路简单。

线束图的识读要点是： 1)2)3)认清整车共有几组线束、各线束名称以及各线束在汽车上的实际安装位置。

认清每一线束上的枝叉通向车上哪个电器设备、每一分枝叉有几根导线、它们的颜色与标号认清有哪些插接件，它们应该与哪个电器设备上的插接器相连接。以及它们各连接到电器的哪个接线柱上；

对于电器设备较多的汽车，在电路图上线多而乱，给识读带来很多困难,目前国际上汽车电路图流行“纵向排列式画法”，即总线路采用纵向排列，不走折（极个别地方除外），图上不出现导线交叉，对某一条线路来说，从头到尾不超过所在线路纵向的75%，同类电路局限在总线路横向的一个区域内。这样对电器设备繁多的汽车电路，提供了一种简洁明了的读图方法。

十一、汽车线束设计流程

大|中|小汽车线束是汽车线路能够正常运转的载体。有人将汽车线束比作汽车的血管，将汽车引擎比作汽车的心脏；心脏有了血管才有活力，汽车引擎有了汽车线束才有动力，可见汽车线束对于汽车线路的重要性。由于汽车行业的特殊性，汽车线束设计流程比较复杂，设计必须全面细致，容不得半点马虎，才能给保证汽车线束的质量，保证整车电路设计的顺利进行，使汽车线束布局合理。1.汽车线束设计流程一：原理图设计与计算 必须根据《电气设计任务书》要求的电气配置和技术要求绘制电气原理图，再根据各用电器功率确定保险容量及线径大小，同时对每个电气子系统进行载荷分配，确定总保险的容量。接着要确定汽车线束导线线径，可以先算出用电设备的电流强度，I=P/UＮ（P—负载功率;UＮ—额定电压），接着就可以根据公式=IρL/UＶＬ（I--电流，安培；P功率，瓦；A—导线截面积，平方毫米;ρ—铜导线电 阻率，一般取值 0.0185.mm2/m；L--导线长度，米；UＶＬ--导线允许的电压降，伏特），算出导线截面 积。此外，如果导线过长可适当将线径放大；导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况，考虑端子电压降 较大，也可适当将线径放大。总之，不同形式的导线具有不同的允许电流和线路电压降。2.汽车线束设计流程二：绘制三维布线图 国际上通用的线束形式一般为 E 型和 H 型，我们可以根据各个电器件的位置不同，确定三维布线的形式。接着可以模拟仿真不同区域的线束直径，考虑线束过孔的密封与保护，确定线束的固定孔位与固定形式。从理论上讲，一根线束连接所有电子元器件固然很好，但是在汽车线束设计流程中基本不可能。所以，线束应该合理分块，在方便装配的情况下，尽量采用系统化设计。

汽车线束设计流程中，必须注意搭铁点的设计。搭铁点设计不好会造成信号干扰，影响某些电器的功能实现。

搭铁点的设计应该满足这三点原则： 1)各 ECU 应单独搭铁，防止被干扰；

2)弱信号传感器的应单独且就近搭铁，保证信号正常传输； 3)蓄电池负极搭铁和发动机、变速箱搭铁要慎重考虑。3.汽车线束设计流程三：二维线束图的设计配电盒（保险和继电器）是整车电气的核心，起到分配负荷、集中供电、节省空间、简化线束、降低成本和方便检修的作用，根据实际需要可设计成 2 到 3 个。某些先进的配电盒已兼有电子控制的功能；并且无触点、无保险丝的中央控制盒也将越来越有市场。至于导线的颜色可以根据 ZBT35002《汽车用低压电线的颜色》执行。接插件可以依据导线线径和通过电流大小选用；发动机内部选用密封插接件；优先选用双弹簧式压紧结构的插接件，减小接触电阻。4.1)2)3)4)5)汽车线束设计流程四：线束包扎方式线束包扎主要要遵循以下 5 点原则： 驾驶室内一般用胶带间隔缠绕；

地板上或离发动机较远的部位、一般采用阻燃波纹管包扎； 仪表板内一般采用胶带紧密缠绕；

离发动机较近的区域有些采用穿隔热的玻璃丝套管或线束缠扎玻璃丝带； 车门内部、行李箱门内部一般采用粘带或工业塑料布的包扎形式。

以上四点汽车线束设计流程必须注意的，除此之外，还应该注意：防盗 ECU 与读写线圈之间的距离，防止信号传输衰减；各个传输信号的电器件如“氧传感器”、“爆震传感器”、“读写线圈”等应选用 LE-SE 信号线或屏蔽线等线种。

5.原理图设计与计算 1)2)3)根据《电气设计任务书》要求的电气配置和技术要求绘制电气原理图。

根据各用电器功率确定保险容量及线径大小，同时对每个电气子系统进行载荷分配，确定总计算导线线径：依据公式（见图）式中：I———电流，A；P———电器件功率，W；U——保险的容量。

—电压，V； A———线径，mm2；ρ———铜电阻率（约为 0.0185 mm2/m）；L＝导线长度，m；Ud———允许最大的电压降损失。同时也要考虑下列情况： a.导线过长可适当将线径放大；

b.导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况，考虑端子电压降较大，可适当将线径放大。4)1)2)不同形式的导线具有不同的允许电流和线路电压降。

根据各个电器件的位置不同，确定三维布线的形式，目前国际上通用的布线形式一般为 E 型模拟仿真不同区域的线束直径； 6.绘制三维布线图 和 H 型； 3)4)5)6)考虑线束过孔的密封与保护。线束的固定孔位与固定形式确定。

理论上讲，一根线束连接所有的电器件是最合理的，但实际装车时是根本做不到的，所以线搭铁点设计在线束设计中是很重要的，否则会造成信号干扰，影响某些电器的功能实现；根a.弱信号传感器的应单独且就近搭铁，保证信号正常传输； b.各 ECU 应单独搭铁，防止被干扰；

c.蓄电池负极搭铁和发动机、变速箱搭铁要慎重考虑。束要合理分块，在方便装配的情况下，尽量采用系统化设计。据车 型不同设计成多个接地点，搭铁的设计应满足以下几点：

7.设计二维线束图 1)配电盒（保险和继电器）是整车电气的核心，起到：分配负荷、集中供电、节省空间、简化线束、降低成本和方便检修的作用。一般根据需要可设计成 2 到 3 个。一些新开发车型的配电盒已兼有电子控制 的功能；并且无触点、无保险丝的中央控制盒也将越来越有市场，同捷走在了前沿。2)3)导线颜色的选用依据 ZBT35002《汽车用低压电线的颜色》执行。插接件的选用

a.依据导线线径和通过电流大小选用插接件； b.发动机舱选用密封插接件；

c.优先选用双弹簧式压紧结构的插接件，减小接触电阻。4)线束包扎方式

a.驾驶室内一般用胶带间隔缠绕； b.仪表板内一般采用胶带紧密缠绕；

汽车线束装配工艺研究分析 篇3

关键词：汽车；装配工艺；流水线

中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）20-0019-02

在汽车零件装配的过程中，需要将各种类型的导线包扎成束，人们通常将其简称为线束。这样做的目的是为了避免出现绝缘层损坏的现象，同时也是为了可以更好地进行零部件接线。通常来说，汽车线束主要包括电线、传感器等部分。在进行线束装配时要注意装配线平衡的问题。所谓的平衡问题就是指要在满足一定工艺条件的前提下减少工作站闲置和超载的时间。因此，在汽车线束装配时必须要选择合理的工艺。本文将从介绍汽车线束装配流程及特点入手，介绍单板装配工艺和流水线装配工艺，并对流水线装配中的滑板分装流水线装配工艺进行重点介绍。

1 汽车线束装配流程及特点

汽车线束生产主要包括两部分，第一部分是压接，其中包括全自动压接和半自动压接两种形式。第二部分是装配。装配工艺也可以分成两种，首先介绍的是预装工艺。在汽车线束装配前需要将其分成子线束，子线束的个数应根据实际情况而定。而所谓的预装就是指对子线束进行装配。在进行预装时需要考虑到各方面因素的影响，例如要考虑零件的存放问题、子线束的运输问题等。

其次，介绍的是总装工艺。在进行总装时大多采用的是流水线作业的方式。在进行总装前要做好准备工作，要将布线图板提前准备好，布线图板上应包括各种类型的模块。然后再根据作业指导书进行装配。在完成线束装配工作以后要进行质量检测，只有检测合格后才可以包装入箱。

目前，汽车线束装配线的自动化程度还比较低，在装配过程中必须要投入较大的劳动力，大部分的工作仍需要人工完成。正是因为如此，在进行线束装配的过程中不可避免的会存在一定的波动。

汽车线束装配时可能出现这样的情况：在一定的生产节拍内没有完成装配任务。一旦发生这种情况，不仅会影响装配效率，同时还会造成较大的经济损失。因此，必须要采取合理的解决措施。最有效的解决措施就是停止装配进行应急处理或者增加劳动力。但无论采取何种解决措施都需要投入一定的费用，从而增大汽车线束装配的成本。因此，必须要进行汽车线束装配工艺研究，提高汽车线束装配的工作效率，确保按时完成装配任务。

2 单板装配工艺

所谓的单板装配工艺就是指在固定区域的工装板上进行装配，参与装配的人数不固定，可以是一人，也可以是多人。在装配的过程中需要将熔断丝、导线等组装在一起，使其成为成品线束。通常来说，导线根数比较少的线束会采用单板装配工艺。下文将具体介绍一下单板装配工艺的设计步骤。

2.1 计算标准作业时间

在汽车单板装配时，标准作业时间可以反映出装配的效果。但影响标准作业时间的因素比较多，不同的汽车企业由于硬件设备和管理方面的不同，标准作业时间也是不同的。

因此，应根据汽车企业的实际情况计算标准作业时间。在完成标准作业时间计算以后，要确定日生产量。在进行日生产量计算时需要考虑到两方面的影响。第一是企业单板装配标准作业时间；第二是客户的需求计划。完成日生产量计算以后就可以确定所需的操作工作台的数量。通常来说，汽车线束单板装配所需的操作工作台的数量和工作时间之间是成反比的。

因此，如果客户的需求是不变的，通过延长工位的工作时间可以减少操作工作台的数量。操作工作台数量的减少既可以节约一部分的设备费用，同时也可以减少场地面积。但需要注意的是，操作工作台减少则意味着要增加装配工人的数量，这会增加人工成本费用。因为，企业需要根据自身的实际情况确定操作工作台的数量，在完成装配任务的前提下尽量减少成本。

2.2 制作工装架和布线板

在进行工装架和布线板制作前应做好物料和废料的存放工作。线束物料包括的内容比较多，例如导线、护套、胶带等均属于线束物料，应将这些物料存放在固定的位置上。

但在选择物料存在位置时应考虑到拿取物料的便捷性问题。线束废料主要包括胶带圈、塑料袋等等，废料包括两种类型，一种是可回收废料，另一种是不可回收废料。不同类型的废料应采用不同的处理方法。汽车线束使用的布线板都是固定的，不同类型的线束使用的布线板不同。

在进行布线板制作时应严格按照图纸进行，制作的比例是1：1。布线板上应包括各种操作信息，例如线号、包扎长度等等。制作好的布线板应放置在工装架上，单板装配使用的工装架，如图1所示。

2.3 工艺文件

工艺文件中主要包括两方面的内容。一方面是关于操作的各种内容，另一方面是各种规范要求。在进行汽车线束单板装配时，操作者需要根据工艺文件进行装配作业。如果参与单板装配的人数比较多，则应明确各个操作工人的任务和操作的先后顺序，不要出现相互干扰的现象。

3 流水线装配工艺

在汽车线束装配时经常会采用流水线装配工艺。所谓的流水线装配就是指操作工人按照一定的顺序进行线束装配。采用流水线装配工艺可以满足大批量生产的要求。流水线装配主要包括三种类型，下文将对此进行详细地介绍。

3.1 独立分装流水线装配工艺

独立分装流水线装配工艺是指分装工位和总装流水线之间不是在一起的，但二者的装配节拍是一致的。该种流水线装配工艺的优点就是比较灵活，而且在装配时对节拍的要求比较低。通常来说，在两种情况下会选择独立分装流水线装配工艺。第一种是线束中导线的根数比较多，第二种是线束包扎比较复杂。

3.2 在线分装流水线装配工艺

在线分装流水线装配工艺和独立分装流水线装配工艺相差不多，但在线分装流水线装配中的分装工位和流水线工位是相同的，其中不存在半成品区域。在线分装流水线装配工艺对节拍的要求比较高。通常来说，在线束中导线根数比较少时才会选择该种流水线装配工艺。例如，在进行发动机线束装配时就可以采用在线分装流水线装配工艺。

3.3 滑板分装流水线装配工艺

所谓的滑板分装流水线装配就是指所有的操作板都是处于运动状态，可以根据生产需要进行循环移动，从而形成小的流水线。采用滑板分装流水线装配工艺可以大大减少布线的次数，缩减穿线数量。在进行滑板分装流水线装配工艺制作时应按照下述的流程进行。

第一，要计算标准工时。在计算标准工时的过程中必须要充分考虑客户的需求量。在完成标准工时计算以后要确定生产节拍和装配人数。在这一过程中必须要详细划分滑板装配的分装工位；

第二，要确定各个分装工位的操作内容。只有确定了分装工位的操作内容才可以进行操作板制作。同时，还要合理安排操作板上各个模块的顺序；

第三，要安排物料和导线的顺序。在进行物料和导线摆放时应考虑到操作工人拿取的便捷性问题，同时还要避免操作工人拿错物料和导线；

第四，要进行工装架制作。在制作工装架时主要考虑到两个问题，一个是操作板的尺寸，另一个是物料的数量；

第五，在所有的准备工作完成以后就可以进行线束装配，主要包括挂线、穿线等工序。滑板分装流水线装配工艺具有一定的优点，可以快速完成装配任务，同时还可以有效降低穿错导线的概率。

4 结 语

总之，线束装配是汽车生产过程中的一项重要内容，将会对汽车的性能产生重要的影响。因此，在线束装配时必须要选择合理的装配工艺，提高装配的效率。此外，还应加强对汽车线束装配工艺的研究，不断完成线束装配工艺。

参考文献：

[1] 施春富，陈明，刘晋飞.汽车线束装配线平衡问题优化与仿真[J].机电一 体化，2014，（15）.

[2] 齐相龙，刘晋飞，陈明.汽车线束预装配线平衡问题的优化和仿真[J].机 械设计，2015，（32）.

浅谈汽车线束的开发和设计 篇4

当今汽车的智能化程度越来越高, 功能越来越多, 再加上人们对汽车的安全性、舒适性和经济性的要求越来越高, 汽车上的电器配置、电器件和导线也同时越来越多, 连接各个电器件的线束也变得越来越重, 越来越粗。正是由于线束在汽车工业中的显著地位, 汽车线束开发就显得极为重要。同时汽车线束的开发涉及的面极为广阔, 如电气原理、零部件的设计及选取, 线束的保护以及自动电信号分配等等。而如何使汽车线束的开发在整车开发中能够更加的符合整车的开发周期以及要求, 就是本文要说明的。汽车线束在整车布置如下图1所示。

2 汽车线束的基本介绍

为了使汽车繁多的线束整体美观而不凌乱, 接线安装方便, 以及保护绝缘层不易损坏, 汽车上将不同规格、不同用途的导线包扎成束, 简称汽车线束。汽车线束是对汽车进行电信号控制的载体, 是汽车电路的网络主体, 没有线束也就不存在汽车电路。汽车线束的数据实例见图2。其功能包括:

(1) 以合理安全的形式给用电设备如电机、喇叭、灯泡分配电能;

(2) 传递和反馈信号。

3 汽车线束三维设计

随着汽车的日益发展, 汽车变得越来越智能化。汽车电子设备的不断增加, 而素有“汽车神经”的线束也越来越复杂, 以前的线束设计已经不能满足当前汽车开发的需求与周期, 当前汽车线束设计过程中的同步开发已经成为主流, 这就对线束的三维设计提出了更高的要求。

由于线束三维设计的重要性, 就要求设计人员在开发初期就能有好的准则。本文就以某主机厂某项目对线束开发设计的要求和项目中具体遇到的问题, 从线束开发过程中设计、分析和解决问题, 给人以直观的感受。

3.1 汽车线束的设计的步骤

3.1.1 整车线束设计的准备:

(1) 根据《电器设计任务书》要求的电器配置和技术要求绘制原理图;

(2) 根据各电器功率确保保险容量及线径大小, 对每个电气子系统进行载荷分配, 确定总保险容量, 计算导线线径;

(3) 布局图 (Plan View) 的生成和整体线束的分割;

(4) 接插件的选取;

(5) 整车环境的建立。

3.1.2 汽车线束建模的步骤:

建模是一个繁琐的工作, 有时往往会不断地修改。但是在设计过程中遵循着一定的设计步骤, 也会对线束设计有一个好的思路, 一般步骤如下:

(1) 将线束划分出不同的功能区, 如前舱线束、车身线束、仪表台线束、后保线束, 如图3所示, 不同的车型和厂家会有些许差异, 与总装要求、配置高低有关系;

(2) 熟悉整车结构分布, 了解用电设备、模块、周边管路、车身结构等布置, 收集已有的周边数据;

(3) 建立模型。在布线系统中放置元件, 根据整车环境, 尽力布线路径。生成三维可视化的线束数模;

(4) 对数模和周边环境进行先期的数字化检查, 包括对设计要求的满足, 干涉的检查, 对配件的检查;

(5) 最终由三维数模生成图纸, 注释包括尺寸、回路信息、保护件位置、包扎方式等一系列信息。为进一步的设计、制造和分析提供最完整的资料。三维数据和两维图纸相互检查, 优化设计。

3.3 汽车各区域对线束设计的要求

整车可划分为如图4所示的几个区域, 也是线束工程师选用线束保护方式和选用零部件的依据, 不同区域会有不同的的保护方式以及防水等级。

3.3.1 运动区域

运动区域主要包括安全带、风扇、皮带轮、手套箱门、电动座椅、雨刮运动臂、离合踏板及其传动装置以及发动机本体的相对震动等。对于这些位置, 线束设计需要遵循如下几点。

(1) 线束不能处于运动部件的行程中;

(2) 要充分考虑线束在长度允许的范围内的摆动;

线束的走向是复杂多样的, 线束在直线走向上有很好的定性, 但是在转弯的空间走向上, 线束会在两个固定点间允许的长度范围内摆动, 这就需要分析线束所能到达的区域, 保证线束的安全。如图5。

(3) 对于运动的线束段, 要充分考虑到线束的行程, 防止线束在运动过程中被拉断。

比如ABS线, 悬架和车身互有相对运动, 所以在设计时, 要确保足够的线长不会被拉紧拉断。

3.3.2 潮湿区域

车辆潮湿的区域一般集中在前舱, 门板, 底盘以及后保险杠等位置。对于湿区, 插件必须选择防水插件。由于线束固定的需要, 有些必须开孔的区域, 雨水会从孔流向干区, 必须选用防水卡丁。如果有水沿着线束走向干区的风险, 可以采取一定的措施加以防范, 如图6。线束在湿区有意做成一个滴水环的结构, 这样水只会流向湿区, 保证干区的防水安全。

3.3.3 高温热源区域

包括排气系统, 废气再循环系统。线束在距离热源125mm内, 要采用绝热层, 热反射胶带, 高温波纹管等。

3.3.4 线束外露区域

主要指地盘区域, 这个区域是外部环境最恶劣的地方, 要根据不同的安全需求做好保护措施。

3.3.5 易产生噪音区域

噪音主要产生在乘客舱 (门板、仪表板、顶棚) 和行李箱, 特别在仪表板内, 有安装尺寸的存在, 线束会与仪表装饰板产生一定的硬接触。此时线束可以使用一些降噪的包裹物如绒布胶带、泡棉胶带等。这样能有效避免噪音的产生。

3.4 汽车线束设计要求及评审

3.4.1 线束的固定方式

线束的走向是靠线束固定来实现的, 安全可靠的固定方式, 是线束设计中的重要原则, 线束固定方式可分为卡钉固定、支架固定。同时线束固定也会遇到受条件或设计限制的环境。如图7。线束通过卡丁固定在PDB上, 但是这样的设计即不利于安装也不利于售后。这就要求工程师能够随机应变, 可以和对手件工程师一起优化设计如图8, 通过优化PDB入线端的固定结构, 通过扎带的方式来保证线束的走向。

3.4.2 线束与周边零件的距、间隙与长度

线束是一个柔性零件, 必须与周边零件有一定的安全距离。

(1) 线束距离静态零件要保持6mm以上的间隙;

(2) 线束距离运动零件保持25mm以上的间隙, 或者线束在三维中模拟的包络面不和运动件干涉;

(3) 线束距离焊点保持15mm以上的间隙;

(4) 线束及其组件要预留出紧固工具的安全空间, 距离螺母中心保持50mm以上的距离;

(5) 线束距离毛刺、焊接边、锐边等, 保持25mm以上的距离。如果达不到, 需要考虑线束的保护措施;

(6) 线束距离密封条8mm以上的间隙;

(7) 加速踏板、刹车、离合踏板的行程范围内, 要保持19mm以上的距离;

(8) 线束接插件所在的分支长度要考虑安装, 一般在设计时需要在分支自然状态的线长增加25mm, 避免线束分支对插件本身的拉拽, 方便插件的接插, 避免影响插件的连接可靠度;

(9) 两个固定点间的距离一般不要超过200mm。如果超出, 必须要分析线束的安全性;

10) 插件到最近的固定点长度要适中, 尽量保持在100mm-150mm间, 便于插件的对接和拆拔;

(11) IP/Console线束特殊位置需要预留安装尺寸, 一般比自然长度加长50mm-100mm。可以通过3D软件模拟线束与设备端的安装位置获得合适的线长。

3.4.3 线束的装配方法与装配顺序

线束的安装主要包括卡丁的固定, 插件的对接, 支架的固定, 端子的固定, 橡胶件的穿孔等。所有线束在安装时, 必须方便可靠。

(1) 在固定区域有很多孔时, 要考虑线束安装点的特殊性设计。例如六边形孔区别周边的零件安装点, 避免线束的错误安装。如图9。

(2) 在固定区域有很多线束分支时, 为了区分而不会将线束固定在错误的位置, 可以采用在同一位置用不同的卡丁, 开不同形状的孔位。如下图10, 线束固定位置上下分布, 通过在支架上开圆孔和腰型孔, 区别不同的固定的卡丁。这样, 线束在安装时一目了然。

(3) 要考虑售后服务的可行性。有些线束设计时看似完全符合设计规范和安装要求, 但是存在售后问题。如图11, 这是一个电池正极的一个分支, 从线束走向以及设计规范来说, 线束安全可靠。但是正极端子由于在平时维修和诊断时, 经常被拆除。这样以来, 在售后时就需要考虑拆除和更换相邻的卡丁。为了解决售后问题, 设计时取消卡丁, 在支架上增加固定结构, 这样线束就可以在保证走向的同时自由进出, 方便灵活, 同时满足固定和售后需要。

(4) 要考虑OEM的生产流程和工艺, 以及工位和装备规范等;

3.4.4 其他注意点

(1) 线束转弯半径应该至少是线束直径的2倍;

(2) 除前舱外, 尽量避免线束外露;

(3) 一个分支点的分支尽量少于4个, 否则会造成分支的混乱和纠缠, 并要识别各个分支的位置, 造成工装时效的延长。同时, 过多的分支对线束的图板布置也是一种挑战。

(4) 线束设计要考虑展平后的工艺, 有时线束的设计与2D图板是冲突的。制造工艺无法实现的三维设计, 需要优化三维设计。

(5) 车身地板线束的布置, 要考虑线束不要被脚部踩到, 从而对线束产生损伤。

4 结束语

现代汽车的高速发展, 使得汽车线束开发所包含的内容越来越多, 线束的开发必须安全可靠, 安装方便合理, 售后简单可行。而汽车线束的开发设计已经成为整车安全可靠的一个重要源头, 合理的开发流程和科学的设计规范已经成为汽车电器分布的重中之重。本文粗浅的说明了汽车线束开发的过程和要素, 以供大家参考和借鉴。

摘要：本文介绍了汽车线束所包含的要素, 对汽车线束的开发和设计做了一个粗略的说明。着重讨论了一下汽车线束设计时的要求和要点。

汽车线束基础知识在整车上的应用 篇5

汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。在目前，不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车，线束编成的形式基本上是一样的，都是由电线、联插件和包裹胶带组成。汽车电线又称低压电线，它与普通家

汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。在目前，不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车，线束编成的形式基本上是一样的，都是由电线、联插件和包裹胶带组成。

汽车电线又称低压电线，它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单蕊电线，有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线，有些软线细如毛发，几条乃至几十条软铜线包裹在塑料绝缘管（聚氯乙烯）内，柔软而不容易折断。汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线，它们各自都有允许负载电流值，配用于不同功率用电设备的导线。以整车线束为例，0.5规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等；0.75规格线适用于牌照灯，前后小灯、制动灯等；1.0规格线适用于转向灯、雾灯等；1.5规格线适用于前大灯、喇叭等；主电源线例如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5至4平方毫米电线。这只是指一般汽车而言，关键要看负载的最大电流值，例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用，它们的线径都比较大，起码有十几平方毫米以上，这些“巨无霸”电线就不会编入主线束内。

在排列线束前要事先绘制线束图，线束图与电路原理图是不一样的。电路原理图是表述各个电气部分之间关系的图像，它不反映电气件彼此之间怎样连接，不受各个电气元件的尺寸形状和它们之间距离的影响。而线束图则必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离，也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。

线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后，工人就按照排线板的规定来截线排线了。整车主线束一般分成发动机（点火、电喷、发电、起动）、仪表、照明、空调、辅助电器等部分，有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束，就好象树杆与树支一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分，前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因，一些汽车的线束分成车头线束（包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池）、车尾线束（尾灯总成、牌照灯、行李箱灯）、篷顶线束（车门、顶灯、音响喇叭）等。线束上各端头都会打上标志数字和字母，以标明导线的连接对象，操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电气装置上，这在修理或更换线束时特别有用。同时，电线的颜色分为单色线和双色线，颜色的用途也有规定，一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色，例如规定单黑色专用于搭铁线，红单色用于电源线，不可混淆。

线束用机织线或塑料粘带包裹，出于安全、加工和维修方便，机织线包裹已经淘汰，现在是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接，采用联插件或线耳。联插件用塑料制成，分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接，线束与电气件之间的连接用联插件或线耳。

汽车线束检验工作的技术重点研究 篇6

社会发展的不断深入和经济水平的不断提高, 都使得人们对于汽车的需求量不断增加, 且人们对于汽车的关注点不再局限于其质量, 更多关注于其安全性方面的问题。汽车线束在汽车控制电路当中是主体部分, 因此如何在汽车线束生产过程当中严格保证其质量就成为了重点课题。到目前为止, 我们国家对于汽车线束的研究还处于初级阶段, 无论是在汽车线束的基本功能还是人性化设计上都还处于初级阶段, 因此在各个方面都还有待于完善与进步;国外汽车线束检测系统在功能实现上做的比较好, 但是总体上看性价比不高, 因此我们国家仍然有必要在借鉴其经验的基础之上, 尽可能开发出适合于我们国家的汽车线束检测系统来。

2 汽车线束及其检验工作的技术重点

在上文当中已经明确指出, 汽车线束在汽车当中是控制电路网络的主体, 没有汽车线束的话则整个汽车电路网络就不存在, 由此可以看到汽车线束的重要性和关键性所在。尤其是现代社会人们对于汽车质量、安全性、舒适性以及经济性等各个方面要求的不断增高, 都使得汽车线束越来越复杂。对于汽车线束而言, 都是通过铜材冲制而成的接触件端子与电缆电线进行压接, 再通过外部塑压绝缘体以线束捆扎而成, 因此其结构基本都是一致的, 通过上述分析就不难看到, 主要包括电路、绝缘体和联插件等三个大的部分。在我们国家, 汽车线束的检测仍然停留在指示灯和蜂鸣器的技术层面, 这样一种检测方式利用光和声音来判断线路状况, 一方面是检测效率非常低, 另一方面也考虑到其检测准确性非常差, 在实际应用当中非常容易造成错检和漏检的状况, 这对于汽车质量以及汽车安全而言都是不小的威胁。国际上采用的汽车线束检测系统在性能上有着较为明显的优势, 但是在国内使用仍然存在着性价比不高的问题, 因此我们国家技术人员必须加强对汽车检验工作技术重点的研究来提高汽车线束的安全性和有效性。

3 汽车线束检测系统当中存在的问题分析

汽车线束检测系统在汽车当中的利用主要是能够使汽车在恶劣环境下行驶时安全性更高, 但在实际应用过程当中仍然存在着多方面的问题, 具体表现在以下三个方面:一是短路状况, 二是断路状况, 三是错位状况, 其中错位主要强调接入线和接出线在排列上出现的错误, 短路则多因不同线路之间绝缘体性能不佳。结合上述说明和分析, 汽车线束检测系统在对汽车线束进行检测时就是基于上述三种故障进行的模型构建:一是存在内部短路, 在汽车线束内部, 短路节点导线多不会单独出现, 因此虽然在输入高端信号时叶端仍然有响应, 但是此时如果采用矩阵来对其进行描述的话就会出现矩阵排列异常的状况;二是存在节点错位, 出现这样一种状况的导线同样多是成对出现, 因此其基本状况和内部短路状况一致, 采用矩阵进行描述的话也会出现矩阵异常的状况;三是断路状况, 存在着这样一种状况时情况就会和上述两种状况有较大不同, 主要就是该问题出现时, 高电平信号输入时叶端将不再出现响应;四是无故障模型, 这样一种模型的构建和利用同样值得注意, 此此时根端和叶端的信号将保持一致。

4 汽车线束检验工作的技术重点分析

汽车系数检验工作的进行是希望所生产出的汽车能够符合安全方面的要求, 汽车线束检验工作当中的重点主要包括五个具体的方面, 这五个方面实际上也就是汽车线束检验工作应用的优势所在:一是能够较大程度的加大汽车线束检测的速度和质量, 其中汽车线束检测速度的加快就意味着成本的降低和检测工作人员劳动强度的降低, 尤其是线束检测自动连接检测, 更是使得线束检测工作的自动化程度不断加高;二是能够对线束当中存在的问题进行有效检测, 包括上文当中所分析的短路、断路和接触不良等三种情况, 尤其值得注意的是, 即便是在上述三种状况同时出现的时候, 汽车线束检测系统仍然能够对其进行良好的检测与显示, 使得相关方面工作人员能够及时进行处理;三是能够实现整个汽车线束检测系统的自我检测和监控, 这样一种功能的主要作用就是能够完整而准确的记录关于线束及其应用的全部信息, 具体和细化到线束的型号、批次和检验人员等, 这样做的好处包含多方面, 一方面是方便与线束相关信息的存档和调用, 另一方面也方便与了解线束应用的实时状况;四是能够及时便捷的获取汽车线束的检测结果, 基于这样一个结果来对汽车线束所出现的故障进行判断和排查, 形成科学合理的检测和处理报告, 这既为工作人员提供依据, 也为工作人员提供经验;最后一点, 也是最关键的一点, 就是能够同时实现对多个插件线束的检测工作, 这主要是因为线束检测系统包括不同形状的汽车线束插口, 因此能够与不同状况的汽车线束相匹配来进行利用。

基于上文分析和说明就不难看到, 汽车线束检验工作的技术要点不外乎三点:第一就是要对汽车线束的主要性能状况进行检测和分析, 二是要对汽车线束所存在故障的原理和检测原理进行分析, 使得所进行的检测和故障排查工作有理有据, 三是要根据这样上述结论来进行检测模型的设计和利用。

5 结论

汽车工业的飞速发展使得汽车设备当中的电力控制技术应用范围越来越广泛, 与此同时人们对于汽车在质量、安全和舒适性等各个方面的要求也再不断提高, 因此汽车在功能加强的同时还要保证安全稳定性的提高, 这都提高对于汽车线束检测质量的要求, 本文正是基于这样一种前提和目的对汽车线束检验工作的技术要点进行了说明和分析。

摘要：汽车工业的飞速发达使得汽车零部件也得到迅速发展, 为了保证汽车线束的安全稳定使用, 通常需要一套完整的汽车线束检测系统来对其进行保障。本文正是在这样一种背景之下, 对汽车线束检验工作当中的技术重点进行说明和分析, 认为根据汽车线束检测实际情况及故障检测得出的结论进行汽车线束检测系统设计是最为关键的。

关键词：汽车线束,检验工作,技术重点

参考文献

[1]孙上媛, 葛云峰.汽车线束检测系统研究[J].试验技术与试验机, 2007 (4) .

汽车线束的故障及其测试与诊排 篇7

汽车线束是电路中连接各电器设备的接线部件, 由电线、端子、护套、胶带、PVC管、波纹管、防水热缩管, 以及一些辅助性材料, 如:包装物, 防护材料等组成。为了便于安装维修, 并确保电气设备能在最恶劣的条件下工作, 将全车各电气设备所用的不同规格、不同颜色的电线通过合理的安排, 合为一体, 并用绝缘材料把电线捆扎成束, 这样既完整, 又可靠。

汽车线束有着非常多的导线, 为了便于识别和维修, 电线都采用了不同的颜色。为了在电路图中标注方便, 汽车线束的导线截面积也标注在颜色代码前面。导线的颜色均用字母表示, 其代表的颜色在各线路图中均有附注。在汽车线束安装图中能够清楚表达出导线颜色, 对于安装图的绘制非常重要。

导线颜色的选用, 应优先选用单色, 再选用双色。此外, 在汽车线束安装图中, 各种汽车电器的搭铁线应选用黑色导线, 黑色导线除作搭铁外, 没有其他用途。导线颜色的标注采用颜色代号表示, 如单色导线, 颜色为红色, 标注为“R”;双色导线, 第一色为主色, 第二色为辅助色, 主色为红色, 辅助色为白色, 标注为“RW”。

汽车上的电气设备根据负载电流的大小选择所用电线的截面积。长时间工作的电气设备可选用电线实际载流量的60%;短时间工作的电气设备可用电线实际载流量的60%~100%。对于一些电流特别小的电器, 如指示灯电路, 为了保证应有的力学强度, 导线的截面积不得小于0.5mm2。

注意, 如果导线的截面积单位为毫米时, 可以不予标记。如:1.25R表示导线截面积为1.25mm2的红色导线;1.0G/Y表示导线截面积为1.0mm2的双色导线, 主色为绿色, 辅助色为黄色。

二、线束线路故障的原因分析与判断

1. 线束线路故障产生的主要原因

汽车线路常见的故障有:插接件接触不良、导线之间的短路、断路、搭铁等。

产生原因有以下几个方面:

(1) 自然损坏

线束使用超过了使用期, 使电线老化, 绝缘层破裂, 机械强度显著下降, 引起电线之间短路、断路、搭铁等, 造成线束烧坏。线束端子氧化、变形, 造成接触不良等, 会引起电气设备不能正常工作。

(2) 由于电气设备的故障造成线束的损坏

当电气设备发生过载、短路、搭铁等故障, 都可能引起线束损坏。

(3) 人为故障

装配或检修汽车零部件时, 金属物体将线束压伤, 使线束绝缘层破裂;线束位置不当;电气设备的引线位置接错;蓄电池正负极引线接反;检修电路故障时, 乱接、乱剪电线等, 都可以引起电气设备的不正常工作, 甚至烧坏线束。

2. 线束线路故障的判断

一是线束烧坏。这都是突然发生的, 而且燃烧速度很快, 烧坏的线路中, 一般无保险装置。线束烧坏的规律是:在电源系统的电路中, 哪点搭铁, 线束就烧到哪里, 其烧坏与完好部位的交接处, 可认为电线搭铁。若线束烧坏至某电气设备的接线部位时, 则表明该电气设备故障。

二是线路之间的短路、断路、接触不良。线束受到外部挤压、冲击, 引起线束内电线绝缘层损坏, 导致电线之间的短路, 使某些电气设备失控、保险丝熔断。判断时, 可拆开电气设备与控制开关两端的线束插接器, 用电表或试灯检测线路的短路之处。

导线断路故障。除明显的断裂现象外, 常见故障多发生在导线与导线端子之间。有的导线断路后, 外绝缘层与导线端子完好, 但导线内芯线与导线端子已断路。判断时, 可对怀疑断路的导线与导线端子做拉力试验, 在拉力试验过程中, 如导线绝缘层逐渐变细时, 可确认该导线已断路。

线路接触不良故障多发生在插接器内。当故障出现时, 会引起电气设备不能正常工作。判断时, 接通该电气设备电源, 碰触或拉动该电气设备的有关插接器, 当碰触某个插接器时, 该电气设备的工作忽而正常, 忽而不正常, 表明该插接器有故障。

三、线束线路故障的判断方法

汽车经常会出现电子系统线路短路、电子系统熔丝熔断的故障。要解决故障就必须查找到具体的短路点, 而且要对整个电子系统线路进行检查, 但这却是一项比较繁琐且工作量较大的工作。因为出于安全方面的考虑, 几乎所有车型的线束都布置在内饰下面且紧贴车身。为了防止线束晃动与其他零件发生摩擦, 整条线束上会有很多卡扣或绑线带。在查找故障点时, 一般需要将这些固定点破坏。虽然原车线束的布线、固定都很合理, 但没有足够经验的维修人员很难完好地恢复线路, 从而很可能为车辆的安全留下隐患。

在确定故障后, 我们就用电流感应钳观察线路中的电流走向, 解决汽车线束故障。首先, 要对线束故障的具体原因进行判断。一般而言, 汽车电子系统支持的功能比较多, 系统的线束较为复杂, 一整条汽车线束由干路和若干条支路组成, 上面设置有数十个传感器、用电器及开关等元件。要从这样一个庞大、复杂的系统中查找1个短路点, 其难度可想而知。不仅仪表台、内饰需要拆卸, 有时甚至需要将局部线束完全剥开, 逐一进行检查。

线路检查最大的问题就是故障查找过程和方法不直观, 维修人员惟有使用简单方便的方法, 才能够更好地诊断汽车线束故障。汽车上的用电器大多采用车身搭铁, 即电流从蓄电池正极流至用电器, 再流回蓄电池负极或通过车身作为回路流回蓄电池负极。一旦在蓄电池的正极与用电器之间出现短路, 电流就会不经过用电器而直接由车身流回负极形成短路。为了避免相关线束在出现短路故障后造成较大的损失, 多数火线上设有熔丝, 这样就可以在线束出现短路时切断线路。当汽车线束出现短路时, 可以使用1个试灯与蓄电池的正极相连, 试灯会被点亮。但此时线束中的电流是如何流动的, 我们是不能用肉眼直观看到的。使用电流感应钳, 就可以完整地观察到电流的走向, 从而确定相应的支路, 寻找到故障点。

四、线束总成的更换

很多朋友驾驶汽车时, 会遇到这样的情况, 汽车开着没多久, 就自动熄火了, 再次起动, 又会熄火, 这当中原因可能是发动机线束老化了。汽车的发动机舱温度很高, 塑料不可避免要释放出增塑剂等化学物质, 这些化学物质又和铜芯线发生反应, 导致塑料强度下降, 铜芯线电阻上升, 结果导致线束老化。

发动机线束老化后, 经过摩擦, 很容易磨破, 从而和车身接触短路, 再加上发动机舱内温度过高, 很容易导致自燃。

最保险的方法是换, 其实没几条不会老化的线束, 发动机上那条线束老化得最快, 但外面有护套, 里边有胶带包裹, 伸出来的地方很短就进插头了, 所以基本不会短路。此外, 最危险的是大灯线束, 经过蓄电池下的容易被电解液腐蚀, 经过空气滤清器下的容易和车身摩擦磨破外皮。

更换前要进行外观检查。新的线束型号应与原车型一致, 导线端子与导线连接可靠, 可用手拉一拉各插接器与导线有无松动、脱落现象。将新的线束与原线束对比一下, 如:线束的尺寸、导线端子接头、导线颜色等应基本一致。对有疑问之处, 可用万用表进行测试, 确认该线束完好后, 方可更换。

线束的安装。各电气设备的插接器、插头、插座须与线束上的插座、插头相对应。各连接导线与电气设备连接后, 要留有一定的余量, 导线不可拉得太紧。

五、汽车线束的测试、检验

为保证线束的安全可靠, 必须按产品标准在线束生产线上或用户使用前, 对其进行严格的工艺筛选和补充筛选。以便及时发现和剔除接触不良 (断路、瞬断) , 绝缘不良 (短路) 及装配错误 (误配线) 等不合格失效产品。但目前有许多单位在生产或使用现场检测线束导通的手段还相当落后, 有些用于重点型号的军用线束至今还在用万用表、蜂鸣器或指示灯用手工逐点搭接, 观察有否电、声或光信号来判断每条连接线的通断。这样进行导通检测不仅速度慢、效率低、工人易疲劳, 还十分容易造成错检或漏检。

线束更换完毕后, 首先检查电线束插接器与电气设备的连接是否正确, 蓄电池正、负极是否连接正确。通电试验时, 蓄电池的搭铁线可暂时不接, 用一只12V, 20W左右的灯泡做试灯, 将试灯串接在蓄电池负极与车架搭铁端之间, 关闭车上所有用电设备。正常时试灯应不亮, 否则表明电路有故障。当电路正常后, 取下灯泡, 用一只容量为30A的保险丝串接在蓄电池负极与车架搭铁端之间。不起动发动机, 逐个接通车上各用电设备电源, 对电气设备及线路进行检查, 在确认电气设备及线路无故障后, 最后取下保险丝, 连接好蓄电池搭铁线。

汽车线束的测试、检验可用万用表进行电压、电阻的测量, 也可用检测灯和专用蜂鸣器来检查短路。为了保证安全, 在检查前可用干电池取代汽车上的12V蓄电池作电源。因为出现短路故障时通常要烧毁熔断丝, 所以在检查时首先将万用表的红表笔接到断路熔断丝的负荷端, 黑表笔接车身搭铁部位, 然后从熔断丝座开始沿着线束移动手指, 扭捏、抖动、摇晃线束 (用手每次移动检查的导线长度大约为10~20cm) 。当手触到短路部位时, 万用表的读数应回到0 (或接近于0) 。若用检测灯和专用蜂鸣器检查短路, 此时检测灯亮, 蜂鸣器发出蜂鸣声。在过于密集复杂的线束空间中, 也许上述方法不能确定短路部位的具体位置。则可以参考汽车布线图, 拆下其饰件进行检查。然后可以用短路检测器进行检查, 他至少可以帮助确定线束短路位置, 可避免拆掉所有部位的壁板, 使得解决汽车故障变得更为简单。

线束的检验是保证线束质量的重要手段, 通常贯穿于生产中的每个环节。由于线束主要起到连接作用, 所以对于端子的压接要求很高, 表1所示是不同截面导线的规定拉脱力。

六、汽车线束故障的检测与判断实例

1. 发动机怠速不稳

不少车主在使用中都会遇到这种情况, 去维修站更换了节气门, 问题还是得不到解决。这并不是汽车的质量问题, 在想要解决这个问题的时候, 首先要弄清楚为什么会发生此类现象。

通常情况下, 造成怠速不稳的原因很多, 如进气歧管漏气, 怠速马达过脏或失效等等。一般来说, 引发怠速不稳故障的原因是汽车线束与传感器之间连接过紧。由于线束过紧, 车辆又是在行进当中, 路面的颠簸、发动机的振动都有可能使线束接口发生轻微变动, 这些变动就使得ECU得到了错误指令。

找到了问题的原因, 解决其实很简单, 只需找一根细小的扎带, 把节气门附近的几根传感器的线束固定住就行了, 但千万不要将接口处拉得太紧。自己动手处理, 就可将故障排除, 如果实在不行, 只有更换与此相关的发动机线束了。

2. 事故维修后许多功能未恢复

某丰田佳美轿车由于发生事故在汽修厂维修后, 该车的许多功能未恢复。其中包括雨刮器、无线遥控门锁、天窗、自动空调等。

无奈之下, 车主只好重新将该车送到另一维修厂进行善后修理, 车主要求尽快恢复该车的一切正常功能。接车后大约花了两天时间, 将雨刮系统、天窗、空调系统恢复正常。

接下来对无线门锁进行仔细检查, 首先对遥控电池进行测量, 结果正常。无线门锁正常运作有两个基本条件:一是四门门灯开关及线路必须无短路、断路情况;二是钥匙未锁警告开关及线路必须无短路、断路情况。按照这些要求分别对四门门灯开关及线路、钥匙未锁警告开关及线路都进行了仔细地检查和测量, 结果一切正常。

参照维修手册提供的检修程序, 使用无线遥控器的任何一个按钮开关时, 可以测量无线门锁遥控接收器的反馈输出信号电压或波形。经测量, 每按动一次摇控按钮, 无线遥控接收器的反馈输出信号PDR就从1V-6V-1V循环变化, 然后再用示波器测试波形就更直观了。

此系统该检查的都已检查, 应该具备的条件都已基本具备, 为了进一步确认遥控器与无线遥控接收器, 又将该车的两个部件在另一辆同型号的正常车上使用, 情况正常, 开锁与闭锁自如。

经查, 原来本应是ACC挡供电的线束却变成了常火, 也就是说是蓄电池直接供电。

重新对仪表台下面的保险盒、各种接头、连接器进行地毯式仔细检查, 也未发现线路改动的情况。

最后当拔下点火开关座的插头线束时, 偶尔发现插头上B+与ACC位置处有一根十分细小的短接铜丝, 他将B+与ACC进行了短接, 如果不仔细察看是看不出来的。将此短接铜丝拿掉, 旋转点火开关到ACC电源正常了, 收音机也恢复正常, 随手按动遥控器任一按钮, 无线门锁恢复正常。

分析该电路图, 原来是无线遥控器电脑输出信号进入车身ECU, 再由车身ECU来控制每个车门锁电机工作, 而车身ECU有一根来自ACC继电器的电源线束, 当钥匙不在点火锁芯里面, 可以使用无线遥控门锁, 此线束无12V电压, 而只要钥匙在点火锁芯或者钥匙在ACC挡, 该线束就有12V电压, 此时无线遥控门锁就不起作用。

总的说来还是车身ECU运作的条件不充足造成的故障, 而恰恰一般情况下, 此线束在外面没有测量点, 他是由车身ECU与保险盒经过内部插片连接, 所以此故障是太特殊了。

重新修复线束后故障排除。

3. 劣质线束引起的发动机故障指示灯点亮

一辆行驶里程4.7万km君威2.5轿车, 使用中发动机故障指示灯点亮。

用故障诊断仪TECH2调取故障码, 故障码为P0481, 含义为散热器风扇继电器控制电路故障。用TECH2控制散热器风扇, 左侧和右侧的电子扇低速运转正常, 高速时左侧电子扇不转。检查电子扇熔丝, 发现高速电子扇熔丝 (15 A) 损坏, 这说明线路中有短路的地方或电子扇的负荷过大。检查线路, 没有发现短路的地方, 测量左侧电子扇的电阻为0.5Ω, 测量右侧电子扇的电阻为0.2Ω, 均符合标准。用手转动电子扇没有卡滞的感觉, 目视电子扇的扇叶上没有发现异物。

由于左侧电子扇和右侧电子扇的电阻不一样, 因此他们的启动电流也不相同, 测量他们的工作电流或许能够找到故障所在。用感应式电流表测量正常车辆的电子扇高速运转时的电流, 左侧电子扇的启动电流为35 A, 右侧电子扇的启动电流为7.5A, 而故障车的左侧电子扇高速运转时的启动电流为9 A时熔丝就会熔断, 这说明电子扇的电机与熔丝不匹配。

观察电子扇的线束, 发现是非专业厂家生产的劣质线束, 而且线束的布置方式很不合理。重新检查2个电子扇的线束颜色, 左侧电子扇与右侧电子扇的线束插头插反。换上专用散热器线束, 并将左侧电子扇与右侧电子扇上的线束插头调换后, 试车故障排除。

线束故障导致汽车挂倒档时熄火 篇8

接车后, 检查发动机的怠速情况, 当换档杆在“P”或“N”位置时, 发动机怠速稳定, 转速为800r/min, 没有任何问题;踩下制动踏板挂倒档时, 发动机开始抖动, 且怠速转速降低直至熄火;挂前进档时, 怠速抖动, 但不会熄火。

1) 利用检测仪测试故障码

连接故障诊断仪, 读取故障代码。首先诊断发动机系统, 测试结果共有2个故障码, 都是节气门基本设定错误, 且故障码无法清除。同时, 发现不能对节气门进行基本设定, 用元征X431进行节气门匹配, 无法显示“OK”;用原厂诊断仪对节气门进行匹配, 初始显示“开始执行匹配”, 但当节气门当前状态区域显示节气门部分开度后, 仪器马上显示“匹配错误, 该通道不能使用”的提示。

读取变速器系统故障码, 仪器显示2个故障码, 一个为“电源电压30端子故障”, 另一个为“ABS系统无通讯” (该故障码在大多数01N型变速器电脑上都会出现, 基本上不会影响变速器的工作) 。更换车间备用的变速器进行试验, 故障依旧。

经分析笔者认为, 节气门虽然存在基本设定错误的故障, 但它不应该导致发动机熄火, 即使是节气门上的电气连接插头脱开, 发动机也不应该熄火, 而对自动变速器的影响是换档冲击、换档时间滞后或提前, 所以这个故障不是问题的关键点, 所以暂且抛开。

2) 利用通断法检测自动变速器开关电路

一般来说, 在怠速时将换档杆由“P”或“N”位置换入其它位置发动机熄火, 或在行驶过程中踩制动踏板停车时发动机熄火, 其原因可能是发动机怠速转速过低、电磁阀损坏或锁止控制阀发卡、档位开关故障及转速传感器故障等。于是, 对上述部位进行重点检测。

重新起动发动机, 在怠速状态下运转十分平稳。用举升机举起车辆, 脱开变速器电磁阀插头, 进行挂档试验, 发动机仍然熄火, 说明不是电磁阀的问题。接着将档位开关插头也脱开, 再进行挂档试验, 这次挂倒档时发动机不熄火了, 车身仅轻微抖动。难道是多功能档位开关有故障?更换一个从别的车上拆下的多功能档位开关, 但试验结果故障依旧, 因而排除了变速器电磁阀、档位开关有故障的可能性。

3) 用经验法检测故障

(1) 在发动机停机状态下闭合灯光开关, 前、后车灯没有一个点亮, 但起动发动机后, 尾灯、转向灯、倒车灯几个灯泡均微亮, 且随发动机熄火而熄灭, 初步判断有部分线路搭铁不良。

(2) 换档杆位于“P”或“N”位置时, 踩下制动踏板, 发动机怠速很不稳定, 伴随轻微抖动;松开制动踏板, 怠速恢复正常, 因而怀疑制动信号有问题。

(3) 踩住制动踏板后挂档, 不论是从“N”到“R”还是从“P”到“R”位置, 汽车都是先抖动, 然后逐步减速至慢慢熄火。在举升机上试验, 挂倒档后松开制动踏板加油, 发现提速困难。放在平地上试验, 挂倒档后松开制动踏板马上加油, 车子无法加速, 踩加速踏板无反应, 发动机很快熄火, 感觉好像是被变速器“拖死”的, 估计是变矩器处于锁止状态, 由于负载突然增加, 导致发动机熄火。

(4) 挂前进档行驶, 基本正常, 仅在换档时稍有冲击。在D档停车状态, 怠速抖动, 但发动机不会熄火。

根据上述检查结果初步判断, 故障很可能出在电路上。根据起动后和起动前的现象, 分析哪些原因能够导致尾灯和转向灯微亮, 笔者马上怀疑到汽油泵, 因为只有汽油泵是在起动后开始工作的。

拆开汽油泵接线插头, 直接用蓄电池供电, 起动发动机, 观察尾灯不亮了。挂倒档试车, 发动机不熄火了, 怠速也稳定了, 踩下制动踏板, 怠速运转依然稳定, 至此故障点查明。

为了进一步验证故障, 用万用表检测汽油泵的电源线。打开点火开关 (发动机静止) , 万用表显示0V的正常电压;踩下制动踏板, 电压上升到2.8V左右;将变速器挂入倒档, 电压升高到6.7V;挂入空档, 踩下制动踏板, 电压降低到2.8V;挂入前进档, 电压仍为2.8V;松开制动踏板, 电压下降为0V。

给汽油泵和尾灯并联1根搭铁线, 直接连接到蓄电池负极上, 然后起动车辆路试, 故障现象消失。上述检测结果表明, 该车的尾部线束搭铁不良。清理尾部线束的搭铁连接, 清理蓄电池负极的搭铁连接, 该车故障排除。

汽车线束设计 篇9

现代电子化汽车运行时出现的安全性和可靠性问题, 一般都是由于车辆内部电磁干扰造成的。车辆内部的电磁干扰特点不同于车辆对外部的干扰。车内电磁干扰可以通过各种连接线缆传播, 也会以耦合方式、空间辅射发射的方式进行传播。典型的形式有:电源线传导干扰;人体静电放电对电子部件的干扰;部件或线缆间的相互耦合干扰;空间辐射干扰等[1,2,3]。其中, 空间辐射干扰人们比较熟悉, 研究的也较多, 而线缆间的相互耦合干扰以及电源线传导干扰往往被忽视。

在汽车中, 各种功能的线缆错综复杂, 通常被捆绑成一束沿汽车内侧布置。这些线缆既包括电源线、控制线还包括信号线。电源线中的瞬变干扰会耦合到信号线或控制线中, 形成差模信号, 对车内电控制单元 (ECU) 等电子模块产生影响;采用不同通讯方式的信号线间以及控制线间的相互干扰对汽车可靠性的影响也不容忽视。金属车体 (底盘、车架) 的不同几何特征、工差特性和材料特性, 车内线束布线的相对位置和绝对位置参数等因素决定了各种车辆车内线束电磁特性的巨大差异, 从而造成了车内线束对ECU等电子模块错综复杂的电磁干扰[4,5]。传统的设计方式遵循的是设计—样品生产—测试的模式, 一旦测试不能通过测试标准, 就必需按照设计流程重新开始。这样做的代价是冗长的设计周期和昂贵的设计成本。因此, 通过对车内线束网络建立精确的电磁模型, 然后利用数值模拟的方法对车内线束的电磁兼容性实现准确、快速的模拟分析仿真, 我们就能够定量地分析各种技术参数对车内线束电磁兼容性能的影响, 从而推进对各种干扰因素、干扰路径以及耦合机理的认识, 帮助工程师在进行汽车电气线路整体设计时, 能够根据车辆具体的技术参数和车辆的实际适用环境, 采取必要措施抑制干扰, 消除干扰耦合, 增强被干扰对象的抗干扰能力, 从而使汽车电子产品及设备正常工作的同时大大缩短设计周期和节省设计成本。

车内线束单元的电磁建模与仿真研究在国内外都受到了足够的重视[6,7,8]。如何选择恰当的计算方法是该研究取得更好进展的关键因素之一[7]。其中矩量法 (MOM) 以其求解维数低, 精度高的特性已替代有限元法成为EMC仿真问题的主要计算方法。然而, 其系数矩阵的非对称满秩性, 对于复杂的大型结构, 计算机的内存容量和运行速度成为它应用的瓶颈, 在实际工程应用中, 常要以牺牲精度为代价。

本文将针对汽车线束网络电磁模型, 提出一种新型的子波谱求解方法。并对该方法的优点进行理论分析。

2 线束模型控制方程

目前许多电磁场的场仿真工具均采用基于矩量法 (MOM) 的求解方法。但是采用基于MOM的场求解方法面临着提高求解速度就要牺牲精度的问题。近年来出现了一些基于MOM方法的加速技术, 如快速多极加速技术, 边界积分方程的谱方法。但这些加速方法的加速效率并不十分理想且计算量较大。最近, 一种叫子波分析的方法被应用于积分方程的快速求解中。该方法利用子波具有紧支撑和消失矩的特性, 能使积分方程数值求解中的满秩矩阵变为稀疏矩阵从而提高求解速度。理论研究表明求解N维矩阵时, 采用子波分析法可将运算量从O (N3) 降低为O (Nlog N) 。基于此, 我们采用二维双正交区间子波, 实现三维边界子波谱方法, 并用其与MOM结合计算车内线束网络复杂边界条件的三维电磁辐射和散射问题。其具体方法如下:

车内线束网络电磁模型的控制方程为如下形式的电磁积分方程:

式中P表示场点, Q表示边界源点, Φ表示位势, Φ*表示位势对边界表面Q点外法线的导数χΦin为入射波位势, г为边界表面, G (Q) 和G* (P, Q) 分别表示三维自由空间的格林函数及它对边界表面Q点外法线的导数。

3 二维双正交区间子波构造

针对积分方程 (1) 构造张量形式的二维双正交区间子波:

式中j= (j1, j2) 为尺度参数, l= (l1, l2) 为平移参数, 为离散子波的尺度函数, 、和分别为水平分量子波、垂直分量子波以及对角线分量子波。采用Dahmen的方法将具有2阶消失矩的线性双正交子波转换为[0, 1]区间上双正交区间子波, 这种子波在整个[0, 1]区间上均保持与原子波一致的消失矩特性。

4 线束控制电磁模型求解的子波谱法

线束控制电磁模型控制方程 (1) 一般为笛卡尔坐标系下的电磁波方程。在求解过程中, 首先将三维笛卡儿坐标转换为球坐标P (θ, φ) =P (x, y, z) , 然后将 (1) 式中边界变量在区间[0, π]×[0, 2π]上二维子波展开:

式中cl和dl为展开系数。, n Q为Q点外法线方向, 代表二维子波函数。当尺度为j时, 二维双正交区间子波的个数N= (2j+1) 2。将边界变量的二维子波展开代入 (1) 式得到:

在区间[0, π]×[0, 2π]上取N个不同的点Pi (i=1, 2, N) , 对每一点应用式 (6) 可得N个方程, 写成矩阵形式即为:

其中c和d分别是由cl和dl组成的列向量, Φi为Φin在N个点的值组成的列向量。球坐标系中矩阵A和B的元素分别为:

其中J为从边界Γ映射到[0, π]×[0, 2π]区间上的Jacobian函数。在计算系数a il和bil时, 当积分为非奇异时, 采用子波为权函数的Gauss积分法;当的积分存在奇异时则采用, 奇异因子相减法, 首先消除式中两积分项的奇异性, 再用子波展开未知变量, 最后用Gauss积分法计算系数矩阵。

目前子波分析方法在求解Laplace积分方程中已经得到了广泛的应用。MOM算法的计算主要包括系数矩阵的计算和线性方程组的求解。计算系数矩阵元素时, 只要应用以子波为权函数的Guass积分法, 其计算量就能与边界元法相当。通过选取适当的阈值将系数矩阵由满阵压缩为稀疏矩阵, 在求解线性方程组时, 每次迭代 (迭代法求解) 或消去 (消去法求解) 过程的计算对象都由满阵变为稀疏矩阵, 因此能减小求解线性方程组的计算量, 从而能降低整个方法的计算量。如果事先确定阈值, 则可以根据阈值计算出系数矩阵元素场点与源点的临界距离, 大于临界距离的元素可以直接置为0, 这样系数矩阵的计算量就可以降低, 储存量也可以减少。

5 结论

本文针对汽车内部线束网络电磁干扰问题提出了建立线束网络的电磁模型, 并进行数值模拟的研究方案。为提高电磁积分方程的数值求解效率, 同时兼顾仿真精度, 我们在选用矩量法进行求解的同时, 为加快求解速度, 我们引入了子波分析的方法。构造了针对控制方程的二维正交区间的子波, 给出了该模型的具体数值求解过程。该方法利 (下转第139页) (上接第149页) 用子波具有紧支撑和消失矩的特性, 能使积分方程数值求解中的满秩矩阵变为稀疏矩阵从而提高求解速度。

摘要：本文针对汽车内部线束网络电磁干扰问题建立了线束网络的电磁模型, 并引入了子波分析的方法对该模型的数值求解进行了研究。我们首先构造了针对控制方程的二维正交区间的子波, 并将其代入球坐标系下的电磁积分方程, 得到了模型数值求解过程所需要的系数矩阵的具体形式。该方法利用子波具有紧支撑和消失矩的特性, 能使积分方程数值求解中的满秩矩阵变为稀疏矩阵从而提高求解速度。

关键词：汽车线束网络,电磁干扰,子波谱法

参考文献

[1]G.J.Freyer, “Considerations for EMC Testing of Systems with Safety and/or Reliability Requirements”, EMC Europe 2004, Eindhoven, The Netherlands, Sept.6-10 2004.

[2]Keith Armstrong, “Design and Mitigation Techniques for EMC for Functional Safety”, 2006 IEEE International EMC Symp., Portland, Aug.14-18 2006, ISBN:1-4244-0294-8.

[3]Tim Kelly, “Are‘Safety Cases’Working?”, Safety Critical Systems Club Newsletter, Vol.17, No.2, January 2008:31-33.

[4]Burgeet Richard R, Massoll Richard E and Van Uum Bondald R.Relationship between spark plugs and engine-radiated electromagnetic interference[J].IEEE Trans on Electromagnetic Compatibility, 1974, 16 (3) :160-172.

[5]李旭, 俞集辉, 汪泉弟, 等.基于CAD技术实现汽车电磁兼容的建模和仿真[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 2007, 30 (12) :21-24.

[6]S.Frei.where we stand today for automobile EMC simulation[C].IEEE InternationalSymposium on Electromagnetic Compatibility, 2008.

[7]S.Frei, R.G.Jobava, D.Topchishvili.Complex Approaches for the Calculation of EMCProblems of Large Systems[C].IEEE International Symposium on ElectromagneticCompatibility, 2004, 3 (8) :826-831.

汽车线束设计 篇10

电气系统设计是汽车中的重要组成部分,目前国内汽车电气系通常的线束设计方法由AutoCAD,SE等多款软件完成,线束设计用纯人工方式计算、校核回路信息,这样会浪费大量的时间,无法满足现代汽车设计时间要求。现代汽车提供的电器设备越来越多,系统设计工作量越来越大,对其调研周期、进度、经费等要求也越来越高,传统的设计方法滞后于实际需求。

为满足汽车电子电气系统的快速发展,国内外各个汽车厂商都陆续采用专业化的线束设计软件进行线束设计,提高效率和增强设计可靠性,Mentor Graphics公司的Captial Harness System软件作为设计平台拥有先进的设计方法和个性化的设计流程,其优点如下:

1.CHS软件完成的线束设计,是带有丰富信息的数据化图纸。设计使用的数据来自数据库,可以重复使用。

2.CHS将提供专业的线束设计软件,可大幅节省线束开发时间。主要表现为:CHS提供与Catia 3D设计软件的对接服务;CHS完成的原理和线束能自动抽取信息,完成线束图纸;CHS线束设计能自动计算出物料BOM;

3.CHS设计完成的数据将统一保存在主服务器,不支持用户端单机保存;有效避免因个人电脑损坏或人为误操作引起的数据丢失,更好的保证线束设计的质量水平和可靠性。

1、背景以及意义

Capital Harness System(CHS)是MentorGraphics公司的电气线束设计集成环境,涵盖了电气原理设到线束工程化设计,直至最后生产制造的整个流程。CHS为整个设计流程提供强大的数据管理功能,接线图设计数据与线束图同步,自动生成线束图的接线表,设计数据高度重复,避免了传统设计过程中的大量重复操作和人工操作,减轻设计人员的工作量,提高设计效率和准确性。与三维结构设计通信,实现机械和电气一体化设计。我司目前在项目设计过程中使用的主要是接线图设计模块Capital Logic,线束图设计模块Capital Harness XC和CATIA三维接口。接下来就Capital Harness XC设计模块展开详细的介绍和如何操作使用。

2、Capital HarnessXC设计模块介绍

CHS包括基础管理模块也就是我们常说的数据库管理和设计工具模块,Capital Harness XC是CHS软件中的其中之一的线束设计工具模块,主要功能有:

(1)能够添加、更改线束设计,进行线束长度,节点位置,接插件位置,扎带位置,绝缘管、带缠绕方式和长度,线束分支等线束设计工作。

(2)能够从3D设计中导入线束布置/长度信息,亦可进行手动修改和设计。

(3)能从Capital Logic的原理设计中同步接插件引脚/孔位信息和导线信息,使线束设计中包含的导线和接插件正确满足原理设计中的连接要求,自动或人工对接插件和端子、导线匹配信息进行维护。

(4)对线束设计进行工程计算和分析,输出各种表格和数据,如,导线明细表,配置表,导线长度,线束直径,绝缘胶带长度,线束重量、价格等。

(5)对复合线束设计按照车型配置进行分拆,生成具体配置的线束设计。

(6)能识别理解设计图纸上放置的对象,对线束设计进行设计规则检查(DRC),在不符合既定设计规则时,向设计人员提示错误和警告,并能阻止设计的发布,防止错误扩散。

(7)将线束设计图输出为PDF或DXF格式,用于归档和数据传阅。

(8)线束图设计版本管理功能,对设计的变化进行追踪和保留。

(9)提供从Capital Logic和Catia 3D导入数据的变更管理功能,制定变更策略。

3、Capital HarnessXC的操作应用

单击Capital Launcher中的Capital HarnessXC图标,启动线束设计软件。

创建线束图:选择菜单File/Open Project命令,打开一个现有的项目。在项目名称上点击右键,选择New Harness Design命令,新建一个线束图设计。

在弹出的New Harness Design对话框中,输入线束设计的名称(Name),线束的零件号(Part Number)和设计的版本(Revision)。设计的名称,线束的零件号以及设计的版本属于是必填内容。新建图纸的状态默认为草图(Draft)。除必填内容,还可以设定其他参数,如,设计描述(Description)、设计结构(Abstraction)、设计所属的域(Domain)等。如果勾选Create Harness Diagram选项,则可以在创建设计的同时创建设计的图纸。Style Set选项,设定的是图纸的显示风格;以及图纸格点距离设定;是否为密封线束,如是,则图纸上每个接插件必须配备密封塞或盲塞。

设计建立以后,自动产生空白的图纸。设计人员需选择图框,也就是我们常说的图幅及图纸模板,使用选择菜单Graphics/Border命令,在弹出的Edit Border对话框中,选择需要添加的图框,图框为建库时库文件。

图框建立后,接下来进行线束分支布置:除通过桥接输入功能,自动导入线束分支外,还可以在HarnessXC图纸上手工绘制分支结构布置与添加卡扣等附件。

利用CHS的桥接输入(change manager)功能,把线束三维数据导入Capital Harness中,自动展开成二维分支图(2D、3D、垂直三种方式),自动放到图纸上,生成线束分支图,除分支还包括连接器、接接头、线卡等信息。需要注意的是:在画三维数模时,线束中插件或其他附件的名称也要求与CHS软件库中的名称一致,这样导进CHS中的插件等才会根据名称识别出库中的零件,将此零件相应的信息如Symbol显示出来。

手工绘制,主要用到工具栏的Add (添加功能),Add中的命令有Bundle (分支)、Connector(插件)、Splice (节点)、Ring Terminal (环形端子)、Clip (卡钉)、Grommet(橡胶件)等,其中Bundle命令在子菜单中选择的线束分支创建方式有三种:1.Dynamic Bundle:创建动态线束分支,添加线束分支的过程中,分支长度会动态变化。2.Static Bundle:创建静态线束分支,添加线束分支的过程中,分支长度的值需要进行确认。3.Define Bundle:通过定义分支的起始点和长度来创建线束分支。线束图手动添加的插件、卡钉、包裹材料等信息已创建在库中,针对线束图中不美观的地方进行手动调整。

线束图绘制完成后,将线束图与接线图进行同步,同步时可单独选择所需要的线束段,也可以全选,同步后详细的信息如导线信息、连接器信息等出现在线束图中。线束图中回路表、插件信息表等可以进行定制,通过定制显示所需要的信息。

需要注意的是:同步后的线束图可能缺少部分信息,还需要进行如图10步骤,可针对缺少的选项选择更新,也可全选(Select All PartNumber)。最终完成线束图的绘制。

最后运行Tool--Design Rule Check,选择需要检查的项目,生成检查有问题结果清单,根据错误清单,逐项进行修改图纸,直至没有错误报出。需要注意的是不一定报出的都是,需要人为判断。比如导线没有料号,这就不是一项错误。

Capital HarnessXC工具栏中含有输出各种报告的工具-report,可以从不同项目线束图纸中按照各种属性查询提取所需要的信息,生成标准的切线表和BOM表等生产用表格文档,输出PDF、excel,HTML,XML等多种格式,用于查阅或生产。同时也支持用户自定义报表。

4、结束语

汽车电气技术开发日趋智能化、复杂化,要求电气工程师技术能力和经验越来越高,实际设计操作通过人工很难保证不出现的疏漏和错误,因此对电气设计的软件要求越来越高。Capital HarnessXC软件能够降低人员劳动强度,提高电气设计人员技能,提高设计工作效率,缩短设计周期,提高设计质量,提升设计准确性、重用性。

参考文献

[1]明导(上海)电子科技有限公司.Mentor Graphics公司线缆线束设计解决方案CHS中国集成电路2008(3).