重卡汽車線束降成本設計方法探析

吳奇

摘要：為了有效降低我國重型卡車生產與使用管理中的成本，技術人員從電控系統整體設計與線束系統設計兩個方面開展了降低成本優化研究。這一研究的開展對于我國重型卡車生產與使用效率提升提供技術理論基礎。

關鍵詞：重卡汽車；線束；電氣控制系統；降低成本；優化設計

隨著我國重型卡車生產數量的不斷增加，重型汽車生產技術研究已經成為了汽車技術研究的重要組成部分。在當前重型卡車使用技術研究中我們發現，汽車耗電量較大是造成卡車使用成本較高的一個主要原因。因此技術人員利用汽車線束控制技術，開展了降低卡車成本設計研究。這一研究的開展一方面有助于卡車使用成本的有效降低，進而提高了我國重型卡車使用率；另一方面也為線束技術應用提供了技術理論支持。

在實際的設計中，技術人員降低卡車用電成本的研究重點集中在電氣系統基本原理設計，以及線束布置、通用化與工藝設計兩個主要層面。

一、電氣系統成本降低基本設計內容

重型卡車電氣系統設計中，其主要設計內容主要包括了電源系統分配、保險設備與電氣系統構架三個主要組成部分。因此技術人員從這三個角度開展了設計優化研究。

（一）電源分配優化設計

在重卡汽車電氣系統設計中，電源分配設計是從汽車蓄電池開始，其電器線路是以并聯形式連接。其主要的設備包括了電源與熔斷器兩個主要部分。（1）電源系統。在汽車電氣系統中的主要電源包括了蓄電池電源（常用電源）、ON檔、ACC 檔以及START 檔電源幾個主要組成部分。（2）熔斷器。目前重卡車熔斷器布置方式主要有兩種。其主要方式如圖所示：

經過對兩種熔斷器布置方式進行比較發現，左圖使用了發動機熔斷器（L2）與預熱熔斷器（L1），而右圖中沒有使用發動機熔斷器。在實際應用中技術人員發現，雖然右圖線路在連接中存在一定的安全隱患，但是根據重卡電氣系統布置狀態分析，右圖中線束線路缺乏保護距離較小，因此其用電隱患較小。因此右圖連接方式由于減少了一個熔斷器以及相關電源線，進而有效的減少了設備成本。

（二）電氣保險系統優化設計

在電氣系統優化設計中其主要的設計原則為避免保險過設計，同時有效優化導線線徑，進而保障電氣系統成本優化。因此技術人員以重型卡車常用設備，燃油水寒寶電氣控制保險系統優化設計為例進行開展優化設計研究。

在保險連接中，傳統的重卡汽車一般使用單線制燃油水寒寶作為發動機一級燃油濾清器。這一設備在電氣系統連接中，將線束DJ431-4C端子與水寒寶電源輸入接線柱螺釘進行擰緊連接。其接地保險采用了本體搭鐵措施。而改進后的雙線制水寒寶將體搭鐵改為控制器搭鐵措施。

在導線線徑選擇中，單線制水寒寶使用的線束電源線為線徑5毫米導線，保險盒使用40A保險絲，因此其過載熔斷電流為80A。而雙線制水寒寶線束電源線使用的是2毫米線徑導線，其保險絲也是根據線徑規格配置，其過載熔斷電流低于單線制連接方式。因此在水寒寶保險系統設計中，采用雙線制水寒寶代替單線制水寒寶，可以有效的降低系統導線線徑以及保險絲規格，提高了水寒寶設備保險系數，進而有效的降低了故障率與維護費用。這些因素都可以有效降低電氣系統使用成本。

（三）架構系統CAN總線技術應用優化設計

在電氣系統構架設計中，其控制模塊設計應采用CAN總線系統，進而減少硬線連接數量。這一設計優化方式主要是因為CAN 總線系統具有較好抗干擾糾錯性能，同時其傳輸數據速度較快。因此采用CAN總線技術可以在減少車內線束數量的同時，有效的確保了控制信息傳輸質量，降低了系統軟硬件故障發生率，避免了線束間相互干涉、磨損文問題的產生。同時在車體設計中，采用CAN總線技術可以減少部分車型中傳感器系統的多余部件與連接導線。這些措施都可以有效的降低重卡汽車線束以及相關部件的制造成本。

二、線束成本優化設計研究

在電氣系統線束設計中，技術人員從線束布置、通用化以及工藝角度出發開展了成本優化設計研究。

（一）線束布置優化設計內容

在重型卡車整車電控系統中，其主要的線束系統包括了ABS、底盤以及車身三個主要線束系統。在實際系統運行中，三個系統處于相互獨立，又緊密關聯的工作狀態。在設計優化中，技術人員將傳統ABS與底盤線束獨立設計模式，修改為合并設計方法。這種方法的應用可以有效的降低線束系統整體成本，同時提高了卡車線束布置的整體美觀性。在這一設計中，其技術研究的切入點在于如何根據發動機ECU節點位置，有效的布置調節信號線傳遞方向。其主要的設計內容包括了以下幾點：（1）ECU位于左側車型：這類車型傳統設計中，其ABS線束主干一般位于車架左側位置，車架線束主干位于車架右側位置。使用中車架線束ECU信號是通過車架右側位置連接駕駛室右前圍接線盒；ABS線束信號則是通過車架左側連接左前圍接線盒。而在并線設計過程中，技術人員將車架線束將原有ECU信號傳遞方向進行了修改，將其與車架左前圍接線盒進行連接，同時將ABS線束信號與右前圍接線盒進行連接。在設計中，技術人員應確保合并線后，車架兩側線束直徑不應過大，進而確保線束生產較為方便。（2）ECU位于右側車型：這類車型在進行合并設計中，不用調整ECU與ABS 線束信號傳遞方向。因此設計中，ECU位置處于右側位置合并設計更加節省設計成本。

（二）線束通用化優化設計內容

在線束系統設計中，通用化標準的采用是成本優化設計的重要組成部分。線束系統的通用化元素主要包括了物料與接插件兩個主要內容。

（1）線束設計物料通用化。在重卡電控系統設計中，其線束系統通用化設計原則在于系統后續拓展目標需要，其主要設計措施主要包括了設計預留回路、適當提高線束分支長度等主要方法，進而確保線束線路可以與多款車型進行有效適配，進而減少線束適配中的資源浪費，實現成本優化設計目標。

（2）線束設計插接件通用化。在線束生產中，插接件占據了整體成本的60%。因此線束設計中實現插接件通用化，可以有效的避免其重復設計驗證過程，同時減少了線束中使用插接件種類。這些優勢可以有效的減少卡車線束系統設計驗證、采購與生產管理中的成本支出。在設計中線束插接件通用化設計，主要包括了不同車型間的線束系統插接件通用化與單車插接件通用化設計兩種方式。

（三）線束工藝優化設計內容

在線束工藝優化設計中，其主要的優化內容在系統插接件孔位與接線點位置的優化兩個方面。在插接件孔位置優化設計中，技術人員的設計優化方法是將線束從靠近插接件位置出線方向分出，進而有效的減少導線整體長度，有效的減少系統制作成本。而在接線點優化位置優化設計中，技術人員主要是將相關接線點位置進行調整，增長細線徑導線長度，降低粗線徑導線長度，或直接減少導線整體長度，有效的降低接線系統的整體成本。

三、結束語

線束系統設計是當前重卡汽車設計研究的重要組成部分。其中利用線束系統優化設計，降低重卡汽車生產與管理成本，是其研究的主要內容。我們結合重卡汽車電氣系統整體設計優化與線束系統優化設計措施，開展了成本降低優化設計。經過技術人員實地分析，其優化設計效果較為明顯。

參考文獻：

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