重卡汽车线束降成本设计方法探析

吴奇

摘要：为了有效降低我国重型卡车生产与使用管理中的成本，技术人员从电控系统整体设计与线束系统设计两个方面开展了降低成本优化研究。这一研究的开展对于我国重型卡车生产与使用效率提升提供技术理论基础。

关键词：重卡汽车；线束；电气控制系统；降低成本；优化设计

随着我国重型卡车生产数量的不断增加，重型汽车生产技术研究已经成为了汽车技术研究的重要组成部分。在当前重型卡车使用技术研究中我们发现，汽车耗电量较大是造成卡车使用成本较高的一个主要原因。因此技术人员利用汽车线束控制技术，开展了降低卡车成本设计研究。这一研究的开展一方面有助于卡车使用成本的有效降低，进而提高了我国重型卡车使用率；另一方面也为线束技术应用提供了技术理论支持。

在实际的设计中，技术人员降低卡车用电成本的研究重点集中在电气系统基本原理设计，以及线束布置、通用化与工艺设计两个主要层面。

一、电气系统成本降低基本设计内容

重型卡车电气系统设计中，其主要设计内容主要包括了电源系统分配、保险设备与电气系统构架三个主要组成部分。因此技术人员从这三个角度开展了设计优化研究。

（一）电源分配优化设计

在重卡汽车电气系统设计中，电源分配设计是从汽车蓄电池开始，其电器线路是以并联形式连接。其主要的设备包括了电源与熔断器两个主要部分。（1）电源系统。在汽车电气系统中的主要电源包括了蓄电池电源（常用电源）、ON档、ACC 档以及START 档电源几个主要组成部分。（2）熔断器。目前重卡车熔断器布置方式主要有两种。其主要方式如图所示：

经过对两种熔断器布置方式进行比较发现，左图使用了发动机熔断器（L2）与预热熔断器（L1），而右图中没有使用发动机熔断器。在实际应用中技术人员发现，虽然右图线路在连接中存在一定的安全隐患，但是根据重卡电气系统布置状态分析，右图中线束线路缺乏保护距离较小，因此其用电隐患较小。因此右图连接方式由于减少了一个熔断器以及相关电源线，进而有效的减少了设备成本。

（二）电气保险系统优化设计

在电气系统优化设计中其主要的设计原则为避免保险过设计，同时有效优化导线线径，进而保障电气系统成本优化。因此技术人员以重型卡车常用设备，燃油水寒宝电气控制保险系统优化设计为例进行开展优化设计研究。

在保险连接中，传统的重卡汽车一般使用单线制燃油水寒宝作为发动机一级燃油滤清器。这一设备在电气系统连接中，将线束DJ431-4C端子与水寒宝电源输入接线柱螺钉进行拧紧连接。其接地保险采用了本体搭铁措施。而改进后的双线制水寒宝将体搭铁改为控制器搭铁措施。

在导线线径选择中，单线制水寒宝使用的线束电源线为线径5毫米导线，保险盒使用40A保险丝，因此其过载熔断电流为80A。而双线制水寒宝线束电源线使用的是2毫米线径导线，其保险丝也是根据线径规格配置，其过载熔断电流低于单线制连接方式。因此在水寒宝保险系统设计中，采用双线制水寒宝代替单线制水寒宝，可以有效的降低系統导线线径以及保险丝规格，提高了水寒宝设备保险系数，进而有效的降低了故障率与维护费用。这些因素都可以有效降低电气系统使用成本。

（三）架构系统CAN总线技术应用优化设计

在电气系统构架设计中，其控制模块设计应采用CAN总线系统，进而减少硬线连接数量。这一设计优化方式主要是因为CAN 总线系统具有较好抗干扰纠错性能，同时其传输数据速度较快。因此采用CAN总线技术可以在减少车内线束数量的同时，有效的确保了控制信息传输质量，降低了系统软硬件故障发生率，避免了线束间相互干涉、磨损文问题的产生。同时在车体设计中，采用CAN总线技术可以减少部分车型中传感器系统的多余部件与连接导线。这些措施都可以有效的降低重卡汽车线束以及相关部件的制造成本。

二、线束成本优化设计研究

在电气系统线束设计中，技术人员从线束布置、通用化以及工艺角度出发开展了成本优化设计研究。

（一）线束布置优化设计内容

在重型卡车整车电控系统中，其主要的线束系统包括了ABS、底盘以及车身三个主要线束系统。在实际系统运行中，三个系统处于相互独立，又紧密关联的工作状态。在设计优化中，技术人员将传统ABS与底盘线束独立设计模式，修改为合并设计方法。这种方法的应用可以有效的降低线束系统整体成本，同时提高了卡车线束布置的整体美观性。在这一设计中，其技术研究的切入点在于如何根据发动机ECU节点位置，有效的布置调节信号线传递方向。其主要的设计内容包括了以下几点：（1）ECU位于左侧车型：这类车型传统设计中，其ABS线束主干一般位于车架左侧位置，车架线束主干位于车架右侧位置。使用中车架线束ECU信号是通过车架右侧位置连接驾驶室右前围接线盒；ABS线束信号则是通过车架左侧连接左前围接线盒。而在并线设计过程中，技术人员将车架线束将原有ECU信号传递方向进行了修改，将其与车架左前围接线盒进行连接，同时将ABS线束信号与右前围接线盒进行连接。在设计中，技术人员应确保合并线后，车架两侧线束直径不应过大，进而确保线束生产较为方便。（2）ECU位于右侧车型：这类车型在进行合并设计中，不用调整ECU与ABS 线束信号传递方向。因此设计中，ECU位置处于右侧位置合并设计更加节省设计成本。

（二）线束通用化优化设计内容

在线束系统设计中，通用化标准的采用是成本优化设计的重要组成部分。线束系统的通用化元素主要包括了物料与接插件两个主要内容。

（1）线束设计物料通用化。在重卡电控系统设计中，其线束系统通用化设计原则在于系统后续拓展目标需要，其主要设计措施主要包括了设计预留回路、适当提高线束分支长度等主要方法，进而确保线束线路可以与多款车型进行有效适配，进而减少线束适配中的资源浪费，实现成本优化设计目标。

（2）线束设计插接件通用化。在线束生产中，插接件占据了整体成本的60%。因此线束设计中实现插接件通用化，可以有效的避免其重复设计验证过程，同时减少了线束中使用插接件种类。这些优势可以有效的减少卡车线束系统设计验证、采购与生产管理中的成本支出。在设计中线束插接件通用化设计，主要包括了不同车型间的线束系统插接件通用化与单车插接件通用化设计两种方式。

（三）线束工艺优化设计内容

在线束工艺优化设计中，其主要的优化内容在系统插接件孔位与接线点位置的优化两个方面。在插接件孔位置优化设计中，技术人员的设计优化方法是将线束从靠近插接件位置出线方向分出，进而有效的减少导线整体长度，有效的减少系统制作成本。而在接线点优化位置优化设计中，技术人员主要是将相关接线点位置进行调整，增长细线径导线长度，降低粗线径导线长度，或直接减少导线整体长度，有效的降低接线系统的整体成本。

三、结束语

线束系统设计是当前重卡汽车设计研究的重要组成部分。其中利用线束系统优化设计，降低重卡汽车生产与管理成本，是其研究的主要内容。我们结合重卡汽车电气系统整体设计优化与线束系统优化设计措施，开展了成本降低优化设计。经过技术人员实地分析，其优化设计效果较为明显。

参考文献：

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[2]朱文，刘晓华，孟锐，郭文洋. 汽车线束成本优化及可靠性设计[J].汽车电器.2014（10）