淺析商用車線束插接件的選型設計

章劍兵

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

淺析商用車線束插接件的選型設計

章劍兵

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

較系統地對目前商用車線束設計方案時如何進行插接件選型設計進行探討和分析，包括插接件的選型原則、約束條件、試驗驗證等做了詳細論述，為汽車電氣設計人員提供參考。

插接件；護套；端子

CLC NO.: U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)03--

前言

隨著人們對汽車安全性、舒適性、經濟性的要求不斷提高，電控單元在汽車上的應用越來越多。各控制單元之間交換的數據也越來越復雜，這就要求電線束的設計必須具有優質的數據傳輸性能和可靠性，插接件作為整車線束重要的一環，承擔著控制單元與各用電器通信節點，其作用和重要性在整車電氣系統中舉足輕重。

整車廠的電氣設計人員設計線束時對多數插接件一般采用選型設計，即選擇滿足電氣功能需要成熟供應商的成熟產品。本文主要對插接件如何進行選型設計過程中需重點考慮的問題進行了分析，如選型原則、約束條件、流程等，對具體案例進行了分析，以求整車線束理論設計和實際經驗的較好融合。

1、概述

電線束在整車中的作用是將電器系統的電源信號和數據信號及傳遞和交換，實現電器系統的功能和要求。在汽車的電線束的設計中，插接件是連接節點，插接件選型需滿足整車線束功能、可靠性要求。

1.1 插接件定義

插接件（Connector），又稱為連接器或接插件，其功能是在兩個電器系統間提供可分離的連接，且不會造成無法接受的信號失真或功率丟失。

1.2 插接件組成

插接件構成主要包括：護套、端子及輔件，輔件只有在某些類型的連接器中才有。如下圖1、圖2。

2、插接件選型

整車線束設計階段重要一環就是所用插接件如何選型，下面作重點詳述。

2.1 插接件選型設計輸入

插接件是線束的核心部件，插接件的性能直接決定著線束整體的性能，而且對全車的電器穩定性、安全性起著決定性的作用。

插接件選型時，通常需輸入以下信息：

2.1.1 安裝位置：根據零部件設計方案，確認其自帶插接件的安裝位置，如發動機缸體上，發動機艙內，底盤，室內，室外等環境，然后根據安裝位置環境，確認溫度、濕度、振動、防水、防塵、防油污、密封等級；

2.1.2 根據各分組電氣參數輸入表（線對零部件）或線束設計方案（線對線、線對電器盒），確認負載或回路的工作電流/電壓要求，選擇對配插接件型號及合適片寬/系列的端子；

2.1.3 如參數輸入信息要求所選插件為進口件（TE、KET、MOLEX等），線束端選型時則按要求匹配進口插接件，如要求是國產件，則必須按照各主機廠要求執行；

2.1.4 確認其他要求，如電磁屏蔽性能等。

2.2 插接件選型設計要求

設計要求主要參照下列十項內容進行：

① 插接件選取要保證與電器件的良好接觸，使接觸電阻降為最低，提高可靠性，優先選用雙彈簧式壓緊結構的插接件。如下圖3。

② 根據配置及冗余設計、結合回路電流的大小、導線的截面積和合理選擇插接件；

③ 在發動機艙、底盤等惡劣環境下對接的護套，由于溫度、濕度偏大且存在著很多腐蝕性氣體和液體，因此一定要選擇防水型護套，其空位需要用防水堵密封。同時還應注意護套材質的選擇，如耐高溫及阻燃等性能；如下圖4；

④ 盡量避免在同一對接區域使用同一種護套，若無法避免，則需通過不同顏色加以區分；

⑤ 基于汽車外觀的整體協調性，在發動機艙中應優先選用黑色或深色的護套；

⑥ 為減少線束對接用護套的種類和數量，優先選用混合（Hybrid：指同一護套內可選擇不同規格的端子）型件，使裝配固定方便。如下圖5，護套可允許0.5～0.85mm2、5-8mm2兩種規格；

⑦ 對于要求性能較高的安全氣囊、ABS、ECU等用的端子插接件，應優先選用鍍金件以保證安全可靠性；

⑧ 為節約成本，安全等級較低的用電設備盡量選擇滿足其性能要求的國產件；

⑨ 插接件的公端和母端須采用同一廠家生產的同類型號的插接件；

⑩ 駕駛室內可選擇非防水型護套,發動機艙及底盤線束全部采用防水型護套。

2.3 插接件供應商的選取原則

① 一般采用“優勝劣汰”，除進口插件（大多受大電控系統供應商指定），國產插接件供應商數量較多，質量參差不齊，各主機廠需要根據自身質量標準對擬選供應商進行包括研發實力、質量控制、成本、供貨等維度進行細化評價，并優選供應商，一般不超過5家。下面是某公司對擬選插接件供應商的審核結果，并要求國產插接件供應商選取必須在指定目錄內，具體見下表：

表1 國產供應商目錄

② 同一個插接件選取的護套、端子和輔件必須為同一供應商。

③ 相互對插的插接件必須為同一供應商。

④ 插接件選型確認環節按如下步驟進行：（1）線束設計人員與零部件設計人員對接電氣參數輸入，原則上要求零部件端插件平臺化選型；（2）雙方對《電氣參數輸入表》進行確認簽字后，線束端按輸入表完成選型；(3）選型的插件需進行試制匹配、試驗驗證，然后由雙方確認最終結果并進行應用，雙方在技術文件上進行標注，如零部件端為注塑件，零部件端需補充：(1）插接件關鍵配合尺寸在零部件圖紙上標注；(2）零部件供應商必須將零部件與線束端插接件進行專項匹配試驗，并符合《QC/T417 車用電線束接插件技術條件》。

3、插接件選型流程及約束條件

插接件的選型需考慮諸多因素，但是首要需遵循平臺化及可靠性原則。對于電器借用件和沿用件，確認前期市場無質量問題后，可直接按電氣參數輸入需求在輕、重卡插接件庫中進行選擇。對于新開發或新選型的接插件，可參照以下流程：

3.1 端子選型

（1）根據額定電流，匹配合適載流量的端子系列。如下表2；（2）根據所屬功能及空間尺寸，選擇端子結構和鍍層；（3）根據環境溫度，選擇合適的端子材質；

表2 端子載流量

3.2護套選型

（1）根據最高配置回路數，考慮功能預留及平臺升級需求，確定護套pin腳數；（2）根據導線線徑選擇適配防水堵；（3）根據鈑金料厚，適配固定卡扣；

3.3 附件選型

（1）根據護套選擇適配的TPA（端子二次鎖輔件）和CPA（護套二級鎖輔件），如下圖6；（2）根據導線線徑選擇適配防水堵；（3）根據鈑金料厚，適配固定卡扣；

3.4 校核及試驗

(1）對于所選插接件，要求對過孔通過性、裝配維修方便性進行校核。過孔時，護套端面對角線長度應小于孔直徑，多根線束分支過孔時，還需考慮線徑影響。一般電器端護套采用注塑一體式或焊接PCB式以節約空間，但如維修裝配困難，則需選擇甩線形式插接件；(2）統一區域護套，如選擇相同型號，需顏色區分；(3）對于非公司成熟應用插接件，需進行相關試驗認可；

3.5 約束條件

（1）從成本與質量方面考慮，插接件選型應遵循平臺化，需用公司成熟應用插接件；（2）零部件對配插接件必須有固定；（3）插件供應商選擇體系內國產件或進口件；（4）由于成本及插拔力要求高等原因，如無必要，混合型插件（Hybrid）盡量不選，提升裝配性和可靠性，降低成本；（5）考慮插拔力要求，6.3及其以上系列護套選型盡量不超過6pin；（6) 新選型插接件，優先考慮帶TPA和CPA結構的護套；

3.6 插接件的性能

插接件的基本性能可分為三大類：即機械性能、電氣性能和環境性能，插接件試驗大綱具體內容按照《QC/T417 車用電線束接插件技術條件》執行，試驗要求如下圖7：

4、插接件在圖紙中的標注

所有帶電部件都應標注插接件信息插接件在圖紙中除了需要標注型號、功能等，還需要標注接插件的供應商信息、端子及防水堵（可選項）信息，具體標注格式推薦下圖8方式：

5、結束語

通過以上分析我們可以看出，整車線束系統設計是一個復雜的系統工程，而插接件如何選型更是需要多方面考慮。注意文中僅是列舉插接件選型的重要環節進行探討，而設計過程中往往出現許許多多意想不到的問題，只要通過不斷的總結和經驗積累，特別是一些QC、DFMEA等質量工具的使用，就一定會使線束系統設計達到一個新的高度，從而推動自主品牌產品品質走向世界前列！

[1] 朱積年：汽車電子設備[M] 北京人民交通出版社 2001 第61—78頁.

[2] QC/T29106 汽車用低壓電線束技術條件[S].

[3] 古永棋、趙明： 汽車電氣及電子設備[M] 重慶大學出版社 2000第50—90頁.

[4] 德國BOSCH公司：BOSCH汽車電氣與電子[Z].

COMMERCIAL WIRING CONNECTOR DESIGN RESEARCH

Zhang Jianbing
(The center of technology of Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Heifei 230601)

Systematicly analyzed how to choose commercial vehicle connectors when designing wiring harness,Including choosen principle、constraint test in detail, Provide reference for motor electric designer.

Connector；Housing；Terminal

U463.6

A

1671-7988(2015)03--

周積茂，助理工程師，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，從事汽車電氣系統研究和電器部件開發、設計工作。