某輕卡電氣集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

樊振興

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

某輕卡電氣集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

樊振興

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

文章主要介紹了一種某輕型卡整車(chē)電氣集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，闡述了整車(chē)電氣集成系統(tǒng)及整車(chē)電源分配、原理方案設(shè)計(jì)步驟和依據(jù)。本方案實(shí)現(xiàn)了在某輕型卡車(chē)上的應(yīng)用，滿(mǎn)足了市場(chǎng)需求，并滿(mǎn)足了整車(chē)對(duì)電氣集成功能和可靠性要求。

集成；方案；分配

引言

輕卡整車(chē)設(shè)計(jì)中，電氣系統(tǒng)集成方案是對(duì)電氣系統(tǒng)平臺(tái)的系統(tǒng)考慮，對(duì)整車(chē)電氣系統(tǒng)構(gòu)架的明確．同時(shí)限定電氣系統(tǒng)中對(duì)電氣系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)有非常大影響的部件的設(shè)計(jì)．為此，整車(chē)電氣系統(tǒng)集成方案設(shè)計(jì)主要從整車(chē)電源分配，繼電器布置，搭鐵分布及分配，點(diǎn)火鎖負(fù)載，組合開(kāi)關(guān)負(fù)載，變換開(kāi)關(guān)負(fù)載，整車(chē)CAN等方面來(lái)說(shuō)明整車(chē)系統(tǒng)集成方案。

本車(chē)型開(kāi)發(fā)為公司新一代產(chǎn)品，為引領(lǐng)中端輕卡市場(chǎng)，寬、中、窄全部開(kāi)發(fā)，面向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，滿(mǎn)足法規(guī)項(xiàng)和豐富產(chǎn)品品種，同時(shí)解決老車(chē)型的市場(chǎng)問(wèn)題，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的品牌形象和競(jìng)爭(zhēng)力。因此本次開(kāi)發(fā)核心是駕駛室開(kāi)發(fā)。針對(duì)電氣集成系統(tǒng)模塊，核心工作是：整車(chē)電氣原理平臺(tái)搭建、駕駛室線(xiàn)束通用化布置、空調(diào)通用化布置、CAN網(wǎng)絡(luò)及BCM布置；底盤(pán)優(yōu)化和性能提升是其次。

1 設(shè)計(jì)依據(jù)

GB 7258《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》

GB/T 12535《汽車(chē)起動(dòng)性能試驗(yàn)方法》

GB/T5008.1《起動(dòng)用鉛酸蓄電池技術(shù)條件》

Q/JQ 5573《JAC商用車(chē)油漆涂層技術(shù)要求》

GB/T 18655《車(chē)輛、船和內(nèi)燃機(jī) 無(wú)線(xiàn)電騷擾特性用于保護(hù)車(chē)載接收機(jī)的限值和測(cè)量方法》

GB 4785《汽車(chē)及掛車(chē)外部照明和光信號(hào)裝置》

SAE J1939《國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)》

Q/JQ 3744《汽車(chē)電器盒技術(shù)條件》

RoHS標(biāo)準(zhǔn)

《此車(chē)型整車(chē)配置表》

《此車(chē)型產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》

2 主要原理變動(dòng)

根據(jù)本車(chē)型整車(chē)電器配置及設(shè)計(jì)功能要求，整車(chē)電氣系統(tǒng)集成方案主要對(duì)標(biāo)上一代車(chē)型進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對(duì)標(biāo)的基礎(chǔ)上做適當(dāng)變更改以滿(mǎn)足要求。根據(jù)系統(tǒng)集成模塊本車(chē)型可分為舒適版和豪華版。

整車(chē)舒適型在電氣開(kāi)發(fā)時(shí)，按照中控門(mén)鎖選裝與否分為舒適標(biāo)準(zhǔn)版和舒適選裝版。分配模式如下：

（1）舒適標(biāo)準(zhǔn)版：不帶整車(chē)CAN、不帶BCM、不帶中控門(mén)鎖；帶ABS、帶MP5、帶日間行車(chē)燈、帶倒車(chē)?yán)走_(dá)；在上一代車(chē)型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化配電、電器控制方式。

（2）舒適選裝版：帶整車(chē)CAN、帶CAN BCM和中控門(mén)鎖；在標(biāo)準(zhǔn)版基礎(chǔ)上增加后視鏡加熱、定速巡航等。（其中舒適選裝版和整車(chē)豪華型完全一致）。

舒適版原理方便對(duì)比上一代車(chē)型主要變更如下：

1）ACC、ON增加繼電器控制，減少點(diǎn)火鎖大電流，可延長(zhǎng)點(diǎn)火鎖壽命。

2）制動(dòng)燈（電流約1.75A）取消繼電器控制，改為開(kāi)關(guān)直接驅(qū)動(dòng)；（取消原因：制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)電流為可以直接點(diǎn)亮制動(dòng)燈；繼電器數(shù)量不足）。

3）遠(yuǎn)近光回路各取消一個(gè)保險(xiǎn)，并將保險(xiǎn)放置到繼電器前（放棄此方案，因?yàn)榈妆P(pán)電器盒會(huì)增加保險(xiǎn)）。

4）前后霧燈回路各取消一個(gè)保險(xiǎn)，并將保險(xiǎn)放置到繼電器前（放棄此方案，因?yàn)榈妆P(pán)電器盒會(huì)增加保險(xiǎn)）。

5）閃光繼電器改為五腳以滿(mǎn)足BCM遙控功能的要求（舒適標(biāo)準(zhǔn)版也借用此繼電器，因?yàn)槲ｋU(xiǎn)警告燈開(kāi)關(guān)為同一種，用三角繼電器會(huì)過(guò)大電流）。

6）制動(dòng)開(kāi)改為雙回路制動(dòng)開(kāi)關(guān)（一路常開(kāi)，一路常閉）。（此為優(yōu)化項(xiàng)，提升信號(hào)傳輸可靠性）。

7）底盤(pán)電器盒：取消2個(gè)尿素泵加熱繼電器，增加電子油泵繼電器和燃油加熱繼電器（排放SCR變?yōu)镋GR）。

8）由于用電器數(shù)量較上一代車(chē)型有所增加，在保險(xiǎn)盒借用上一代車(chē)型電器盒的前提下，對(duì)整車(chē)配電進(jìn)行部分變更及優(yōu)化。

9）舒適選裝版繼電器數(shù)量達(dá)到繼電器和上限，考慮到后期車(chē)型的升級(jí)或配置增加，考慮外掛繼電器的可能性，修改繼電器盒使之具備外掛繼電器的要求，并在整車(chē)上布置時(shí)預(yù)留空間。

3 主要模塊設(shè)計(jì)

3.1 整車(chē)電源分配

舒適選裝版整車(chē)電源需要慢熔保險(xiǎn)5個(gè)，MINI保險(xiǎn)30個(gè)，ATO保險(xiǎn)2個(gè)。具體電源分配合理性將在《電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)》中計(jì)算驗(yàn)證，后期也將根據(jù)具體用電器的情況進(jìn)行匹配驗(yàn)證及修正。

舒適標(biāo)準(zhǔn)版配電基本同舒適選裝版，其中舒適標(biāo)準(zhǔn)版比舒適選裝版減少了一部分配置，具體如下：減少了：無(wú)后視鏡加熱繼電器、開(kāi)閉鎖繼電器。

3.2 搭鐵分配

整車(chē)的信號(hào)搭鐵主要有ECU、儀表、BCM、行車(chē)記錄儀、收放機(jī)、倒車(chē)?yán)走_(dá)控制器，這些信號(hào)搭鐵需要和大功率用電器搭鐵點(diǎn)分開(kāi)，以免產(chǎn)生干擾。ECU、ABS單獨(dú)搭鐵至蓄電池負(fù)極；行車(chē)記錄儀、收放機(jī)、倒車(chē)?yán)走_(dá)控制器、儀表、BCM模塊共用搭鐵；其他大功率負(fù)載共用搭鐵。搭鐵端子型號(hào)及搭鐵形式對(duì)標(biāo)上一代車(chē)型進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。

表1

4 主要校核模塊

4.1 電平衡

計(jì)算整車(chē)最?lèi)毫庸r（夏季雨夜）下整車(chē)電器用電量，若最?lèi)毫庸r下發(fā)電機(jī)發(fā)電量滿(mǎn)足整車(chē)用電要求，其它工況下亦滿(mǎn)足。本車(chē)型在夏季雨夜工況下的用電量如下表所示：

整車(chē)電平衡計(jì)算首先要滿(mǎn)足舒適選裝版要求，在舒適選裝版滿(mǎn)足后，舒適標(biāo)準(zhǔn)版也可滿(mǎn)足。

表2

本車(chē)型所用發(fā)電機(jī)為成熟發(fā)動(dòng)機(jī)原配發(fā)電機(jī)，額定電流80A，怠速輸出為64A，足以滿(mǎn)足整車(chē)電氣需求。

4.2 靜態(tài)電流

靜態(tài)電流計(jì)算公式：T=0.2Q/I

其中 0.2為保證車(chē)輛可正常起動(dòng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（一般系數(shù)0.2～0.25）

Q表示蓄電池容量

T表示整車(chē)靜置時(shí)間(h)I表示靜態(tài)電流值（A）

車(chē)輛靜置最長(zhǎng)時(shí)間一般不超過(guò)一個(gè)月（30天），本車(chē)型選用蓄電池容量為100Ah，整車(chē)靜態(tài)電流I=0.2Q/T=28mA。即：

保證車(chē)輛正常啟動(dòng)，整車(chē)靜態(tài)功耗≤28mA，由下表可看出整車(chē)靜態(tài)功耗13mA＜28mA。

目標(biāo)性能設(shè)定整車(chē)靜態(tài)功耗≤16mA。

表3

由此可見(jiàn)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5 上一代車(chē)型風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避

詳細(xì)見(jiàn)表4：

表4

6 模塊試驗(yàn)及法規(guī)校核

（1）怠速電平衡及動(dòng)態(tài)電平衡試驗(yàn)：參照Q、JQ3708.2《汽車(chē)電平衡性能試驗(yàn)方法》；

（2）整車(chē)線(xiàn)束負(fù)載試驗(yàn)：參照J(rèn)DD-CV-E05《商用車(chē)線(xiàn)束負(fù)載試驗(yàn)規(guī)范》；

（3）整車(chē)?yán)淦饎?dòng)試驗(yàn)：參照GB/T 12535《汽車(chē)起動(dòng)性能試驗(yàn)方法》；

（4）整車(chē)電氣功能規(guī)范：參照J(rèn)DD-CV-E14-2012《商用車(chē)電氣系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)規(guī)范》；

（5）ECE法規(guī)R10與R48中關(guān)于燈光控制邏輯及電磁干擾的相關(guān)內(nèi)容；

（6）GB 4785《汽車(chē)及掛車(chē)外部照明和光信號(hào)裝置》。

7 結(jié)論

從以上描述可以看出，本車(chē)型對(duì)比上一代車(chē)型主要變動(dòng)如下：

舒適標(biāo)準(zhǔn)版：

（1）舒適標(biāo)準(zhǔn)版在上一代車(chē)型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了整車(chē)配電，及控制方式。增加了ACC和IG1繼電器，減少大電流通過(guò)點(diǎn)火鎖；

（2）底盤(pán)電器上取消了尿素加熱，后處理采用 EGR，相應(yīng)取消了尿素泵繼電器；

（3）駕駛室線(xiàn)束對(duì)標(biāo)上一代車(chē)型設(shè)計(jì)架構(gòu)變換不大，主要優(yōu)化了保險(xiǎn)；

舒適選裝版

（1）配置上主要增加了：BCM、中控鎖、CAN總線(xiàn)、行車(chē)記錄儀、后視鏡加熱、ABS、MP5。

（2）控制方式上燈光、雨刮、后視鏡加熱、空調(diào)、采用BCM控制，可靠性有所提升；

（3）整車(chē)采用CAN總線(xiàn)，減少了電器回路，電氣性能有較大提高；

（4）對(duì)比上一代車(chē)型在搭鐵布置上進(jìn)一步優(yōu)化；

同時(shí)，針對(duì)單排和排半車(chē)型，電氣集成方案相同。

通過(guò)上述分析，在上一代車(chē)型的電氣架構(gòu)基礎(chǔ)上做進(jìn)一步調(diào)整，以滿(mǎn)足整車(chē)電氣性能和法規(guī)要求。對(duì)比上一代車(chē)型電器配置更高端，整車(chē)配電更合理，此電氣集成方案滿(mǎn)足整車(chē)設(shè)計(jì)要求。

[1] 韋雙.電子產(chǎn)品裝配技術(shù).低壓電器,1986,(2)：2—5.

[2] 劉玉北. 轉(zhuǎn)向/刮水/后霧燈控制用組合繼電器的設(shè)計(jì)[J].汽車(chē)電器,2009,(10)：1—4.

An electric integration system design scheme of JAC light truck

Fan Zhenxing
( Anhui Jianghuai Automobile Co., LtdTechnology Center, Anhui Hefei 230601 )

This article introduces an electric integration design scheme of JAC light truck, expound how to choose whole car power supply assign and principle design. Now this scheme has applicated on a light truck and it satisfied meet of car market, and also satisfied the meet of electric integration function and reliability.

Electric integration; Scheme; Assign

CLC NO.: U463.51 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-121-03

U463.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988 (2017)12-121-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.040

樊振興，就職于安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)有限公司技術(shù)中心。