1、在過(guò)去的十幾年里，中國(guó)的汽車(chē)工業(yè)得到飛速的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程很廣泛、很全而。從研發(fā) 層而上來(lái)講。目前的成就與大家對(duì)汽車(chē)事業(yè)的忠誠(chéng)期待和不懈努力是分不開(kāi)的。如何滿(mǎn)足產(chǎn) 品產(chǎn)業(yè)化和藝術(shù)化的需要，實(shí)現(xiàn)設(shè)訃周期的縮短和設(shè)汁品質(zhì)的提髙，這些都是目前大家所關(guān) 心的問(wèn)題.合理的設(shè)計(jì)流程和方法會(huì)使工作事半功倍。因此，在汽車(chē)設(shè)計(jì)研發(fā)階段，設(shè)訃過(guò) 程必須得到規(guī)范和控制，系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化才是上向成熟的標(biāo)準(zhǔn)。電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在整車(chē)設(shè)計(jì)過(guò) 程中是相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)課題。隨著汽車(chē)科技不斷發(fā)展，電氣系統(tǒng)設(shè)il也將在未來(lái)汽車(chē)設(shè)計(jì)中 扮演更加鶯要的角色。汽車(chē)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般包括5個(gè)步驟：標(biāo)桿車(chē)逆向：電氣系統(tǒng)原 理圖設(shè)計(jì)：電氣系統(tǒng)電能平衡訃

2、算；電器件布置和三維線(xiàn)束布線(xiàn)設(shè)汁；電線(xiàn)柬設(shè)汁。 關(guān)于汽車(chē)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體過(guò)程。本文作了簡(jiǎn)要敘述.淺見(jiàn)與大家共同探討。1標(biāo)桿車(chē)逆向每個(gè)新的設(shè)汁課題.任設(shè)計(jì)初都會(huì)有標(biāo)桿車(chē)（參考樣車(chē)），標(biāo)桿車(chē)逆向過(guò)程就是對(duì)標(biāo) 桿車(chē)進(jìn)行了解和分析。并作為設(shè)汁車(chē)型的原始積累或設(shè)訃參考。其主要包括標(biāo)桿車(chē)電器件測(cè) 量、標(biāo)桿車(chē)電器件功能描述、拆車(chē)工藝描述、比對(duì)（Benchmark）記錄表、標(biāo)桿車(chē)電氣系統(tǒng)分 析報(bào)告等。下而就標(biāo)桿車(chē)電器件測(cè)量作詳細(xì)的描述。在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初.應(yīng)對(duì)各用電設(shè)備進(jìn)行電流值以及其他相關(guān)參數(shù)的測(cè)量.作為 正向電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，某嶼電流參數(shù)將會(huì)影響整車(chē)電流分配。 發(fā)電機(jī)、蓄電池、起

3、動(dòng)機(jī)以及各熔斷片容最的確左都將以此為根據(jù)。在整車(chē)靜態(tài)、蓄電池電 壓為12.47 V時(shí)。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到oFF檔，其靜態(tài)電流為0.1 A：當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到ACC檔時(shí)， 其電流為0.1 A：當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到ON檔時(shí)，苴電流為1. 72AO在整車(chē)靜態(tài)、蓄電池電壓為 12. 47V時(shí).全車(chē)各電器件工作電流測(cè)最數(shù)據(jù)如表1所示。對(duì)各用電設(shè)備進(jìn)行電流值以及其 他相關(guān)參數(shù)測(cè)量，其操作流程及方法如下。1）首先測(cè)量整車(chē)靜態(tài)下蓄電池的電壓，如果電壓不足.要及時(shí)充足電后才能進(jìn)行測(cè) 屋。2）査看燃油表顯示的油量，如果缺油，要及時(shí)加油后才能進(jìn)行測(cè)疑。3）拆卸蓄電池負(fù)極樁線(xiàn)柬端子，將萬(wàn)用表正極（紅表筆）連接到線(xiàn)束端子，負(fù)極（黑表

4、筆）連接到蓄電池負(fù)極樁頭。4）在每次測(cè)量電器件電流之前，都要注意核實(shí)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的檔位.并記下所在檔位的 靜態(tài)電流，然后操縱相關(guān)開(kāi)關(guān)和按鈕。記下此時(shí)的電流值。2次的電流值相減才是所測(cè)電器 件的真實(shí)電流。5）測(cè)量中表筆會(huì)因電流較大而發(fā)熱，要注意停止測(cè)量使之冷卻降溫，以免影響測(cè)量 結(jié)果.避免燒損表筆。6）對(duì)于工作電流較小的電器件。使用萬(wàn)用表電流檔適當(dāng)量程：對(duì)于工作電流可能大 于萬(wàn)用表電流檔量程時(shí)，應(yīng)使用鉗形表，并選擇適當(dāng)檔位。以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。7）使用鉗形表時(shí)應(yīng)將鉗口掐在電線(xiàn)的相對(duì)直線(xiàn)段上。并注意校零。表1全車(chē)各電器件工作電流測(cè)量表AA:JF2R3ikRe? aOFT0.14.114.134.144

5、144.M野幷燈冷燈4.14-Ji.96丨11.88Ll.l7.77AM4、燈4,!442.94I21119IMI8.77OFF01L742-D2.742742.MAG0-11.952J)iL931961.8661 M ft ACC(LI0.46CLW0.370.406a3lOFT(LI435.-W2,7$164.06EOFF0-1l.M124LOJ1.181.08OFF0.10J40.750.7S0.750上5站紆OFF0.1,024.99WijQ49Wlit1413.403.403.40I.6S(TOJ6-716.7D6.756.T26.62亀A族OM1.7211.94IZI311.961

6、2X)12.29j(MMI.T?9479.30Q.O9.267.S4WI7JR7A”&I8W1.72S34.94.54.9119(W1.723J330129315urON!725.165.13SW5.16144券向燈OML725J65215.05323.6ON皿R541$21S.305JftKMVtrWT0.16-247J6.n禮24.1411.74117811.7511.767.62r莫燈*7.77U2612.72H.lft13.715.94OFF0-1074QT40.750.740.64ow1.729-7$9.709.7S9.73S.OE1/)2ia.Mtan10.12I0.BMBJ加1.

7、727707.W7.747.715.WON1 725M5.M55*5.73.9Huarw1.724_4O4374.41439167右點(diǎn)渤上arOMIJ25.M5205.783.34W成或下(WL72W3323.413.23Mlw witON1.7211W14631121iWII W左克疇上 ftCWIJ2SJJ6.6Se.2$4 53fl AT flONi.n33134.233.H8116FlIW1.121421ISJJ15.46)174sanSTARr163.s2電氣系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)最開(kāi)始的電氣系統(tǒng)原理圖是對(duì)標(biāo)桿車(chē)線(xiàn)朿逆向的結(jié)果。然而，在正向設(shè)讓過(guò)程中， 必須對(duì)設(shè)計(jì)車(chē)型電器件原理進(jìn)行匯總整理.

8、根據(jù)配置的需要和各電器件設(shè)計(jì)容螢，進(jìn)行整車(chē) 電源合理分配以及熔斷片、繼電器容量的確宦。原理圖的畫(huà)法也各不相同，找到一種合理、 淸晰、簡(jiǎn)便的制圖方法同樣是一種完美的設(shè)計(jì)革新。為了讓圖紙簡(jiǎn)單實(shí)用、一目了然，作者 采用圖1的畫(huà)法（為了說(shuō)明原理圖的畫(huà)法。筆者剪切了某微客車(chē)的電源起動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 以示說(shuō)明），在我們批產(chǎn)車(chē)維修手冊(cè)中也采用了此類(lèi)電路原理圖，對(duì)維修起劍了很好的效果。 電氣系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)要求如下。1）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)滿(mǎn)足技術(shù)協(xié)議要求。2）符合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求。3）設(shè)計(jì)按照國(guó)標(biāo)和汽標(biāo)規(guī)宦執(zhí)行。4）對(duì)標(biāo)桿車(chē)充分了解.制左沿用件、改制件和新件。5）產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化。6）產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮電流

9、、電壓、功率、工作條件、系統(tǒng)間信號(hào)傳輸方式及要求。3電氣系統(tǒng)電能平衡計(jì)算電氣系統(tǒng)電能平衡就是通常進(jìn)行的起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的功率匹配以及蓄電池的電容量 確泄。在以前的很多資料中，對(duì)三者的匹配己作過(guò)論述，分析相當(dāng)細(xì)致。考慮到影響三者關(guān) 系的因素眾多，一直以來(lái)il算都存在經(jīng)驗(yàn)估值，因此，在設(shè)訃過(guò)程中，可以通過(guò)簡(jiǎn)便快捷的 方法進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行電氣系統(tǒng)分析前，必須對(duì)整車(chē)的電氣配宜了解。對(duì)供電系統(tǒng)的主要參 數(shù)進(jìn)行確立，如整車(chē)電氣系統(tǒng)的電壓、搭鐵極性、蓄電池容量及起動(dòng)機(jī)的功率等。3.1用電設(shè)備工作性質(zhì)分析根據(jù)汽車(chē)行駛中用電設(shè)備的工作時(shí)間長(zhǎng)短及頻率，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境所區(qū)別于貝 他地域的電能配需情況，對(duì)用電設(shè)備實(shí)

10、行3種工作性質(zhì)劃分：連續(xù)工作制、短時(shí)丁作制和隨 機(jī)使用的設(shè)備。工作制的區(qū)別是通俗的比喻。是筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給予的分類(lèi)。如此劃分可充分 考慮滿(mǎn)足車(chē)輛正常行駛的用電量，并準(zhǔn)確表達(dá)各設(shè)備主次關(guān)系（襤車(chē)所有用電設(shè)備都將參加 工作制的編排）。3.1.1連續(xù)工作制設(shè)備連續(xù)工作制設(shè)備指在汽車(chē)行駛中連續(xù)不問(wèn)斷用電的設(shè)備，包括發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、行 駛系統(tǒng)、組合儀表等。1. 2短時(shí)工作制設(shè)備短時(shí)工作制設(shè)備指汽車(chē)行駛中常使用的間斷性用電設(shè)備，包括前照燈、夜間燈、轉(zhuǎn) 向燈、霧燈、牌照燈、空調(diào)壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、喇叭、制動(dòng)燈、前刮水器和后刮水器等。3.1.3隨機(jī)使用的設(shè)備隨機(jī)使用的設(shè)備指汽車(chē)行駛中使用時(shí)間不確左、隨機(jī)使用的用電設(shè)

11、備，包括車(chē)內(nèi)燈、 散熱器電風(fēng)扇、電動(dòng)門(mén)窗、前洗滌、后洗滌、倒車(chē)燈、制動(dòng)燈、點(diǎn)煙器、音響系統(tǒng)、安全氣 麥和英他用電設(shè)備。3.2整車(chē)用電最計(jì)算電氣系統(tǒng)負(fù)荷與用電設(shè)備的使用和工作狀態(tài)相關(guān)，用電設(shè)備的丁作狀態(tài)決左于季節(jié)、環(huán)境、交通狀態(tài)和個(gè)人的使用愛(ài)好。復(fù)雜的使用條件使電氣系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算變得困難，為了分 析計(jì)算的方便，引入用電設(shè)備使用頻度（或者負(fù)荷計(jì)算權(quán)值），用U來(lái)表示，即加權(quán)求和。 整車(chē)用電設(shè)備用電量如表2所示。根據(jù)用電設(shè)備使用頻度計(jì)算電器設(shè)備的用電量。公式如下式中：式中：嚴(yán)為等效電流：I為第i個(gè)用電設(shè)備所對(duì)應(yīng)的權(quán)值系數(shù)：I：為第i個(gè)用電設(shè) 備的電流。總計(jì)功率P總*+卩畑詠+盡心十60 （%為點(diǎn)火開(kāi)關(guān)不

12、同檔位所負(fù)載的各用電量之和。例如：P1，為點(diǎn)火開(kāi)關(guān)IG檔位用電量和，60表示整個(gè)電氣回路里電 量損耗的估值）,需要輸岀的電流：JfP/U（U二14 V）, I運(yùn)二P/IXU二12 V）。根據(jù)整車(chē)實(shí)際 用電量和蓄電池的充電平衡，為保證蓄電池可靠地充電，使蓄電池的充放電也達(dá)到平衡，發(fā) 電機(jī)輸出電流，應(yīng)超過(guò)額左輸岀電流L的1.2倍，由此可以確泄發(fā)電機(jī)規(guī)格。表2整車(chē)用電設(shè)備用電量一 爲(wèi)MHI8J:3皂Bm.Q3 M-令，3AWGR WO0.5LCXXAGC STARlfoBrB0.5 斟詒儀W7W7 3Y 209WRQ5 gin定電叱14/QF一 3.3蓄電池容量的確定蓄電池是供電系統(tǒng)的輔助電源.它擔(dān)

13、負(fù)著發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)供給起動(dòng)機(jī)電源及發(fā)電機(jī)不 T作或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向用電設(shè)備供電。當(dāng)用電設(shè)備所需的功率超過(guò)發(fā)電機(jī)所發(fā)出的功率時(shí)，蓄 電池與發(fā)電機(jī)聯(lián)合向用電設(shè)備供電。但蓄電池原則上只擔(dān)負(fù)起動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，其電容量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式如下：Q為蓄電池容量，Ah： u為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，范困630810： Pn為起動(dòng)機(jī)額肚功率，kW： U 為起動(dòng)機(jī)的標(biāo)稱(chēng)電壓，V。例如，某設(shè)計(jì)車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)配用的起動(dòng)機(jī)額泄功率1.0 kW,標(biāo)稱(chēng)電壓為12 V, 口取630810,則蓄電池電容量為:0 x=630X1.0/ 12=52.5 Ah： 0=810X1.0/12=67.5 Ah 再通過(guò)下而的公式演算。選擇蓄電池的容量。起動(dòng)機(jī)功率為P二l.O

14、kW,標(biāo)稱(chēng)電壓U二12V,所 需蓄電池的起動(dòng)電流人=2X1 000/Vt/=2xl OOOx 1.0/12=167 A。根據(jù)GB/T 5008. 2表3中的蓄電池規(guī)格，考慮冷起動(dòng)特性。本應(yīng)選用蓄電池額泄 容量為60 Aho但碌然有些浪費(fèi)，加之空間無(wú)法滿(mǎn)足60 Ah蓄電池布置尺寸.最終選用了已 成熟搭載其他車(chē)型的55 Ah非標(biāo)電池。并得到了良好的效果。4電器件布置和三維線(xiàn)束布線(xiàn)設(shè)計(jì)1電器件的布置電器fl二的布置是為所有的電氣連接、功能實(shí)現(xiàn)、造型、結(jié)構(gòu)等服務(wù)的。在整車(chē)設(shè) 計(jì)的內(nèi)#1-造型左下來(lái)后，經(jīng)過(guò)油泥和掃描工作，由總布置確定各電器件在整車(chē)坐標(biāo)中的具 體坐標(biāo)位置.滿(mǎn)足人機(jī)工程學(xué)、裝配丁藝性以及各

15、電器件自身的特性等原則。2三維線(xiàn)束布線(xiàn)設(shè)計(jì)4. 2.1互維布線(xiàn)結(jié)構(gòu)原則1）凡穿越金屬件孔或金屬棱角時(shí).線(xiàn)柬必須：fi-彈性護(hù)套管保護(hù)。2）金屬孔設(shè)計(jì)時(shí)，必須有橡膠護(hù)套。3）線(xiàn)束布線(xiàn)應(yīng)沿邊、沿槽。防止線(xiàn)束直接承受壓力。4）線(xiàn)柬必須在車(chē)身上可靠固定，不允許有大于300 mm的懸空布線(xiàn)。5）電線(xiàn)朿尺寸應(yīng)符合QC/T 29106的規(guī)怎，其中電線(xiàn)束基本尺寸極限偏差取值如表 3所示。表3 QC/T 29106電線(xiàn)束基本尺寸極限偏差if州屯*用電設(shè)齡乂憐柜用K0.30o.so位燈點(diǎn)庇燈0.300.300.300.30O.QS0.10仰胛T1.000.30ns*0.10AASt*|唱功iai 怕合f1.001

16、.00i.no1.00車(chē)g燈is丿啾歎機(jī)開(kāi)購(gòu) 電曲門(mén)窗HM.HlAWMCBW *K中檸愉ABM 統(tǒng). 住仝氣6）線(xiàn)朿總向應(yīng)盡量遠(yuǎn)離髙溫發(fā)熱物體，避免傳導(dǎo)熱和輻射熱的傷害。7）運(yùn)動(dòng)件、開(kāi)閉件間的線(xiàn)束要留足最大開(kāi)度的長(zhǎng)度。并考慮最小開(kāi)度時(shí)的堆積奪間 和固定方式。8）需要在外而連接電器件插接件且需再塞回固左的線(xiàn)柬。要留足拉出操作時(shí)需要的 長(zhǎng)度。并考慮固定后的堆積空間和固泄方式。9）線(xiàn)束布線(xiàn)考慮工藝裝配順序和裝配的方便性。10）要考慮插接件的占用空間和對(duì)接操作空間。11）無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙手操作空間的部位.應(yīng)將插接件一側(cè)作固左安裝，以便于單手操作。12）較長(zhǎng)距離穿過(guò)狹窄孑L洞，應(yīng)要求結(jié)構(gòu)件中間加開(kāi)便于中轉(zhuǎn)線(xiàn)束

17、的沉孔。13）盡可能考慮大總成模塊化裝配，提高生產(chǎn)線(xiàn)裝配速度。4. 2.2三維布線(xiàn)的工藝性要求1）線(xiàn)束的固泄孑L要盡W能開(kāi)在結(jié)構(gòu)件的平面區(qū)域。曲而上固左時(shí)，最好在結(jié)構(gòu)件 上做出小平面。2）線(xiàn)柬過(guò)孔的密封保護(hù)要考慮橡膠擴(kuò)大處在應(yīng)力變形的狀態(tài)及裝配方向。3）飯金結(jié)構(gòu)件不允許開(kāi)孑L時(shí)。可考慮熔焊卡條或焊接凸起支架及凸焊螺栓（卡柱）。4）線(xiàn)束與飯金fnl起或棱角過(guò)渡時(shí)，可將飯金件做凹槽，以保護(hù)線(xiàn)朿免于擠壓損壞。5）線(xiàn)束及電器件的固泄安裝能采用卡接等徒手操作的，盡量避免使用工具。6）布線(xiàn)結(jié)朿，應(yīng)該測(cè)岀線(xiàn)束上各個(gè)卡扣、膠套、電器件間的線(xiàn)束長(zhǎng)度，作為二維線(xiàn) 束圖上的線(xiàn)長(zhǎng)標(biāo)注的依據(jù)，測(cè)量稱(chēng)度達(dá)到七5 mm即可

18、。電器件布置和i維線(xiàn)束設(shè)計(jì)不僅是 線(xiàn)束長(zhǎng)度的模擬和線(xiàn)束包扎方式的依據(jù)，同時(shí)也是對(duì)衍生標(biāo)準(zhǔn)件的確泄。5電線(xiàn)束設(shè)計(jì)電線(xiàn)朿是電氣原理圖的產(chǎn)品反映，是電氣系統(tǒng)電源信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳遞或交換, 實(shí)現(xiàn)電器部件功能，滿(mǎn)足車(chē)輛行駛安全、可靠、娛樂(lè)實(shí)時(shí)控制的載體。隨著電器配苣在汽車(chē) 研發(fā)中投入百分比的不斷增加.此載體的穩(wěn)世性和安全性將尤為重要。怎樣來(lái)提髙電線(xiàn)束的穩(wěn)泄性和安全性？筆者認(rèn)為：應(yīng)該從導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格、熔斷絲規(guī)格以 及插接件的選擇上進(jìn)行加強(qiáng)。1導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格參數(shù)的確定在確定導(dǎo)線(xiàn)截而枳時(shí)要考慮電壓降和發(fā)熱。用電設(shè)備的電流強(qiáng)度為：ZP/UU此在絕緣導(dǎo)線(xiàn)允許的電壓降下.導(dǎo)線(xiàn)的截而積由表4査出。實(shí)際的電壓降U*由下式算 岀

19、：UIpL/A表4標(biāo)準(zhǔn)PVC導(dǎo)線(xiàn)熔斷絲安全值及電線(xiàn)電壓降典型數(shù)據(jù)/nwrU*/A/A電樂(lè)nV/IUD1安金/A電JR /AmVO.S763IQ.OW0.10g516.0JOO靜ISL1512ISJ 25100Ut.S2016II3SISO120202.530241650200160234.04032IX逼PT孕6.0304020在新型汽車(chē)上，大多數(shù)的用電設(shè)備都有保護(hù)。然而起動(dòng)機(jī)電纜由于其起動(dòng)電流特性。 故不采用常規(guī)的熔斷絲保護(hù)。起動(dòng)機(jī)電纜要么不保護(hù)，要么采用髙溫分離元件。在臨界安全 點(diǎn)時(shí)切斷電流。此外。起動(dòng)機(jī)電纜的連接特別重要，因?yàn)樵陔娎|上的電壓降z(mì),l-發(fā)動(dòng)機(jī)的 冷起動(dòng)特性比正常連接后達(dá)到的U金值電流和持續(xù)電流有更重大影響。除起動(dòng)機(jī)外。英他用電 設(shè)備大都采用熔斷絲保護(hù)，或者在電控系統(tǒng)中采用電子保護(hù)裝垃。設(shè)il標(biāo)準(zhǔn)供電導(dǎo)線(xiàn)的尺寸 時(shí)就應(yīng)考慮保護(hù)方式。采用熔斷幺幺保護(hù)方式時(shí)。用電設(shè)備的最大持續(xù)電流應(yīng)小于熔斷幺攵額左 電流的80%