整車電路開發(fā)流程

1、北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 1 頁 / 共 12 頁 整車電路開發(fā)流程北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 2 頁 / 共 12 頁 目錄第一章第一章、 、項目前期準備階段項目前期準備階段（q9q9- -q8q8 ）1.1、產(chǎn)品開發(fā)類型的確定1.2、產(chǎn)品基本信息第二章第二章、 、概念設計階段概念設計階段（ （q8q8- - q6q6 ）2.1、整車配置表的分析2.2、 benchmark 車型分析測試2.3、知識產(chǎn)權分析2.4、重大、典型歷史質量風險排除2.5、設計構想書的編制2.6、整車電路控制策略的編制2.7、 defmea編制第三章第

2、三章、 、工程設計階段工程設計階段（ （q6q6- - q5q5 ）3.1、電器屬性表匯總3.2、整車三維數(shù)據(jù)分析3.3、線束三維布線3.4、電源分配圖和搭鐵分布圖設計3.5、保險盒的設計選型3.6、蓄電池和發(fā)電機的選型以及整車電量平衡計算3.7、整車原理圖的設計3.8、線束二維圖紙的設計第四章第四章、 、設計驗證階段設計驗證階段 (q5(q5(q5- - q4)q4) 4.1、裝配性檢測4.2、整車功能檢測4.3、啟動性能檢測4.4、電平衡檢測4.5、溫度場檢測第五章第五章、 、設計完成及生產(chǎn)準備階段設計完成及生產(chǎn)準備階段（ （q4q4- -q1q1 ）北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交

3、叉型乘用車技術中心第 3 頁 / 共 12 頁 概述：整車電路設計主要任務是實現(xiàn)整車電器系統(tǒng)的集成匹配，通過線束將蓄電池、發(fā)電機、電器盒、各種控制器和車用電器等，按照一定的控制關系連接起來，實現(xiàn)整車電器的正常工作。依據(jù)我公司福田乘用車整車產(chǎn)品創(chuàng)造流程和整車電路設計特點，把整車電路開發(fā)分為項目前期準備階段、概念設計階段、 工程設計階段、 設計驗證階段和設計完成及生產(chǎn)準備階段。整車電路開發(fā)流程圖北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 4 頁 / 共 12 頁 北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 5 頁 / 共 12 頁 第一章第一章 項目前期準備階段項目

4、前期準備階段（q9q9- - q8q8 ） ：1.1、產(chǎn)品開發(fā)類型的確定整車項目的新產(chǎn)品開發(fā)可分為：平臺開發(fā)、車型開發(fā)、變型開發(fā)。新產(chǎn)品開發(fā)屬于何種類型，由項目管理委員會在產(chǎn)品型譜規(guī)劃階段和新產(chǎn)品建議階段根據(jù)新產(chǎn)品前期研究成果和項目的戰(zhàn)略內容來確定。幾種開發(fā)模式分別定義如下：平臺開發(fā)：開發(fā)全新的平臺，全新整車造型、系統(tǒng)結構、配置、布置的整車項目。如 px301項目車型開發(fā)：在已有平臺的基礎上，全新整車造型和布置，通常選用已開發(fā)成熟的零部件，對整車系統(tǒng)結構進行改動的整車項目。如pm 項目變型開發(fā)：保留平臺，通過局部改變造型和布置，選用已開發(fā)成熟的零部件對車型進行小范圍改動的整車項目。如px303

5、項目不同的開發(fā)類型決定了我們在項目上的人力資源分配和工作范圍，而新車型開發(fā)類型及平臺類型的確定，對項目小組成員的確定、項目投入的預算以及整車電器目標的設定等起著重要作用。1.2、產(chǎn)品基本信息通過對標桿樣車的評審，結合新車型的用途、用戶群、銷售區(qū)域、整車價位、整車風格特點以及與競爭車型的橫向對比分析等相關信息對本車型進行定位。初步確定新車型的產(chǎn)品設計目標、 開發(fā)涉及的法律法規(guī)、新技術的采用、 整車線束目標價位以及對線束的特殊要求。第二章第二章 概念設計概念設計階段階段階段（ （q8q8- - q6q6 ）2.1、整車配置表分析整車配置表詳細的反映了整車電器零部件采用情況，幫助我們在項目初期對整車

6、電器有較為具體的把握，同時為整車控制策略的確定、電器盒的選型提供依據(jù)。通過對車型的配置分析，我們可以從宏觀的層面上對整車電路系統(tǒng)獲得一個認識。初步確定該車電器方面的配置要求，為新車型的電源系統(tǒng)設計、電器盒選型、控制策略確定、電器系統(tǒng)布置提供前期分析的依據(jù)。交付物：線束初版bom 表電源分配圖（框架）初版線束拓撲圖2.2、benchmark 車型分析測試新的車型設計開始之前，對標桿車型的分析研究是非常重要的。整車電路分析內容至少應包括：整車電路系統(tǒng)的功能和控制策略、主要電器參數(shù)、整車電路系統(tǒng)的可維修性、特殊電器系統(tǒng)的分析、各種細節(jié)分析幾個方面。根據(jù)標桿車型的具體情況，我們可以把整個分析過程分為：

7、整車功能檢測、拆車過程電器性能測試、拆車后零部件測試分析。整車功能檢測：整車功能檢測指對競爭車型不進行拆解，而進行的功能分析和部分北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 6 頁 / 共 12 頁 性能分析，就電路系統(tǒng)來說主要可以進行以下檢測：重要用電器的控制邏輯、用電器的電流、整車靜態(tài)電流、電器功能、起動性能、電平衡、溫度場。拆車過程電器性能測試：對于部分標桿車型我們將進行拆解分析，在整個拆解過程中對于電器部分我們需要作以下分析：1、整車電器件、線束、緊固件、橡膠件、搭鐵點等的布置位置；2、電器件的結構、固定方式以及外形尺寸；3、分析、收集各電器元件的技術參數(shù)；4、電器零部

8、件拆卸力矩，搭鐵點的電壓降；5、電器零部件的安裝方式。拆車后零部件測試分析：拆車后，需要對一些關鍵件進行試驗分析，例如蓄電池、電器盒、橡膠件、線束、緊固件等零部件。對于以上分析， 最終以benchmark 車型 整車電路系統(tǒng)綜合分析報告的形式出具。交付物：benchmark 車型 整車電路系統(tǒng)綜合分析報告2.3、知識產(chǎn)權分析在初步的概念設計過程中，對準備選用的現(xiàn)有成熟產(chǎn)品，包括插接件、保險盒、蓄電池接頭等等都應該進行專利審查，對知識產(chǎn)權歸屬問題應在前期進行明確，避免由于專利問題引起設計糾紛。交付物：專利排查表2.4、重大、典型歷史質量風險排除為避免重大、典型歷史質量問題的重復出現(xiàn)而導致設計缺陷

9、，在設計開始之前，對重大、典型歷史質量問題進行回顧，吸取經(jīng)驗教訓，繼承成熟穩(wěn)定的技術方案，或根據(jù)新車型的特點，制定相應的解決方案，避免重大、典型歷史質量問題在新車型上重現(xiàn)。2.5、設計構想書的編制設計構想書的內容應該包括：整車電路平臺定義，影響整車電路開發(fā)的關鍵零部件定義，延用件開發(fā)件情況、重點變更電路或新技術運用方面的分析構想，整車電路設計目標設定等。交付物：設計構想書2.6、整車電路控制策略的編制在概念設計期間，需要勾畫出整車的控制策略框架，統(tǒng)計模塊數(shù)量，確定是否需要總線控制。 計算出整車電路系統(tǒng)大概包括那些用電單元，其負載大致多大，每個用電單元采取何種控制方式， 如何控制？同時需要對整車

10、的用電器進行初步確定。并設計整車電器控制圖。同時，計算出需要何種電源分配中心、電源系統(tǒng)來滿足整車電器的需求。交付物：整車電路控制策略北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 7 頁 / 共 12 頁 2.7、 defmea編制fmea旨在及早識別出潛在的失效，因此愈早開始愈好。一般來說，在一個設計概念形成，設計方案初步確定時應該開始fmea 初稿的編制。隨著設計活動的展開，在設計的各個重要階段，對 fmea的初稿進行評審，不斷進行修改，fmea作為設計活動的一部分，應該在設計任務完成（如設計圖樣完成，過程設計文件完成）之時完成fmea工作。fmea是一個動態(tài)文件，要注意任何為

11、改進系統(tǒng)某一問題而進行的設計修改活動，都要謹慎地評審它對系統(tǒng)，對相關的部分的影響。因此要對dfmea進行重新評審， 并做必要的修改。交付物：defmea 第三章第三章 工程設計階段工程設計階段（q6q6- - q5q5 ）3.1、電器屬性表匯總匯總整車所有用電器的電器屬性，以固定格式錄入保存，并要求各相關用電器責任工程師簽字確認。 電器屬性表是整車電路設計最重要的輸入文件，該表中需要包含用電器的電器屬性（電流、電壓、功率、特性曲線、電壓降、單元電路圖）和機械屬性（電器接插件型號、甩線長度、引腳定義等）。在電器屬性表匯總之后，工程設計將分為三維和原理兩塊，同時開始設計。交付物：電器屬性表3.2、

12、整車三維數(shù)據(jù)分析整車三維數(shù)據(jù)包括車身和用電器兩部分，依據(jù)車身結構及用電器的安裝位置，對整車線束進行合理分段，然后分析工藝（裝車） 可行性并同時考慮維修的便利性。結合配置表分析如何分配線束才能做到既降低了成本又減少了線束的狀態(tài)數(shù)量。最后形成線束bom 和線束拓撲圖的凍結版。交付物：線束 bom 表 （凍結版）線束拓撲圖（凍結版）3.3、線束三維布線依據(jù)電器屬性表，建立接插件三維數(shù)據(jù)庫。然后依據(jù)線束拓撲圖開始布線。完成工藝版線束數(shù)模后，依據(jù)線束邊界狀態(tài)，向各相關部門提交工藝版邊界確認表。在工藝版邊界確認表完成之后，修改線束數(shù)模， 完成凍結版線束數(shù)模，并向相關部門提交凍結版邊界確認表。交付物：工藝版

13、線束三維數(shù)模工藝版邊界確認表凍結版線束三維數(shù)模凍結版邊界確認表北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 8 頁 / 共 12 頁 3.4、電源分配圖和搭鐵分布圖設計依據(jù)電器屬性表輸入的數(shù)據(jù)以及各用電器的布置位置和電器特性，設計電源分配圖和搭鐵分布圖， 通過不斷評審修改直至完善，形成凍結版數(shù)據(jù)。電源分配圖是保險盒設計選型的重要輸入。交付物：電源分配圖和搭鐵分布圖（凍結版）保險絲計算分析表3.5、保險盒的設計選型依據(jù)凍結版電源分配圖，對整車電路的保險和繼電器加以統(tǒng)計和分類：板式保險(bf1、mega) 的容量和數(shù)量； 慢熔保險（jcase ）的容量和數(shù)量；普通快熔保險（ato ）

14、的容量和數(shù)量；迷你快熔保險(mini) 的容量和數(shù)量； 迷你繼電器的數(shù)量（4.8/6.3 ）; 普通繼電器的數(shù)量（6.3/6.3 ）; 大型繼電器的數(shù)量（6.3/9.5 ）依據(jù)以上保險和繼電器的總體數(shù)量，確定保險盒的數(shù)量，機艙保險盒、座艙保險盒、電源保險盒。 常規(guī)設計以上三種保險盒即能滿足，如有特殊需要， 可考慮增加保險盒的數(shù)量。然后根據(jù)車型的具體需求對保險盒的類型進行確定（插線式保險盒和直插式保險盒等）。確定保險盒的數(shù)量后，依據(jù)電源分配圖將保險和繼電器進行初步分配，分配完畢后考慮現(xiàn)有產(chǎn)品能否滿足，不能滿足則需要新開發(fā)。在保險盒的選型設計中，應首先考慮安裝的可行性。其次再分別對每個保險盒的保險

15、盒繼電器進行合理排布，完成分布圖。交付物：保險盒二維布置圖保險絲和繼電器數(shù)量、類型統(tǒng)計表3.6、蓄電池和發(fā)電機的選型以及整車電量平衡計算依據(jù)起動機相關參數(shù)選擇合適的蓄電池；將電器屬性表中的相關數(shù)據(jù)錄入整車電量平衡計算表中進行計算，依據(jù)計算選擇目標發(fā)電機，然后依據(jù)發(fā)電機的特性曲線再次進行電量平衡計算，直至選取到合適的發(fā)電機。交付物：發(fā)電機選型及整車電量平衡分析報告3.7、整車原理圖的設計整車原理圖的設計是整個項目開發(fā)中的重中之重，關系到整車電器功能的實現(xiàn)以及整車電路的穩(wěn)定性與安全性。為了方便查看， 建議將原理圖按照電器系統(tǒng)分開繪制。本方案在此處不再詳細介紹各個參數(shù)的計算方法。在本階段攻擊需要完成

16、以下工作：原理圖的繪制；導線的線號編制；導線的顏色編制；北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 9 頁 / 共 12 頁 導線規(guī)格的選擇計算導線與保險絲的匹配計算交付物整車電氣原理圖導線統(tǒng)計表導線規(guī)格及導線與保險絲匹配報告3.8、線束二維圖紙的設計依據(jù)整車線束三維布置圖、線束拓撲圖、 搭鐵點布置圖以及整車原理圖進行線束二維圖紙的設計， 該設計也是工程設計階段的一項重要內容，它的設計合理與否也會對整車電路的安全性與穩(wěn)定性造成很大的影響，下面將逐項對線束二維圖紙設計中所要注意的一些問題進行歸納總結：插接件的選擇：1.插接件的規(guī)格。主要以端子的耐電流等級來確定，例如2.3 系列（

17、 090）容許通過電流為 10a，超標準選擇會導致端子發(fā)熱嚴重而燒毀塑料護殼，導線的壓接也存在問題，低于標準選擇則會造成浪費；2.插接件的防水性。布置在發(fā)動機艙和行李箱的插件選用防水護套，布置在駕駛室內的插件則無需考慮防水性；3.接插件的顏色。接插件的顏色以對應端為準，如可以自由選擇，機艙內優(yōu)先選用黑色等深色插件，駕駛室內優(yōu)先選用淺色插件。如同一分支分出來一個以上的相同插件，為防止裝配時發(fā)生混淆，選型時應用護套顏色將他們區(qū)分開來。4.插接件的外型尺寸。裝配空間有限制或者插件需要過孔時，應考慮這些插件的尺寸是否可以滿足裝配。5.插接件的固定和可能造成的異響。在行車過程中可能造成插接件晃動產(chǎn)生撞擊

18、聲音時， 該插件應選用帶固定卡扣的插件，如無固定條件， 應在護套外包扎海綿等減震材料。線束保護方式的設計：發(fā)動機艙線束和發(fā)動機線束因高溫、潮濕、易磨損等等原因，優(yōu)先選用波紋管或者pvc管保護。而駕駛室內的儀表線、車身線、頂棚線因相對固定，且環(huán)境較好，可以使用膠帶間隔包扎。 對有相對運動的地方，則需要使用耐磨布基膠帶或者工業(yè)塑料布保護；在行車過程中，線束有可能與車身撞擊產(chǎn)生異響的地方應包扎海綿膠帶；排氣管、 廢氣循環(huán)、 增壓部件周圍的線束應選用耐高溫的玻璃絲碳管等加以保護?？傊谠O計線束保護方式的時候，應充分考慮外界環(huán)境會對線束造成的影響。線束附件的設計：整車線束運用了大量的扎帶、卡扣、管夾、

19、橡膠件等附件，這些附件都是裝配在車身上并對線束加以固定的，所以應優(yōu)先滿足附件與車身的裝配性，其次需要考慮此處線束的重量和附件所能承受的重量。橡膠件的安裝布置則需要考慮其方向性。線束分支方向的確定：對線束的走向方向性有特殊要求的地方，應按照三維數(shù)模在二維圖紙中畫出分支示意圖，并在線束的生產(chǎn)過程中加以監(jiān)控。線束公差的確定：依據(jù)本車型的實際情況對線束主干尺寸、線束分支尺寸、卡扣之間的尺寸等設計一個尺寸公差表。北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 10頁 / 共 12 頁 技術要求：線束執(zhí)行標準、視圖方向、導通率以及其它特殊要求等均需要在技術要求中體現(xiàn)出來。交付物：線束二維圖紙接

20、插件統(tǒng)計表接插件選型分析報告線束制造工藝反饋書第四章第四章 設計驗證階段設計驗證階段（q5q5- - q4q4 ）至此整車電路的理論設計全部完成，但是產(chǎn)品的功能性、安全性、 可靠性等是否能夠滿足要求，則需要通過線束臺架實驗、試裝、以及路試來檢驗。下面將從裝配性檢測、整車功能檢測、起動性能檢測、電平衡檢測、溫度場檢測等幾個方面來說明。4.1、整車線束裝配性檢測盡管我們用三維軟件對整車線束的布置做了模擬，但是理論設計與實際情況可能會存在一定的誤差，在樣車的裝車過程中我們應從以下方面來進行裝配性驗證，并應超前考慮到sop狀態(tài)下，該裝配是否合理，是否會影響到生產(chǎn)效率，我們需要把整個樣車的裝車過程中出現(xiàn)

21、的各種問題記錄下來，并對線束二維圖紙做相應的修改、評審， 并應用到下一輪的樣線制作中，再試裝，再更改，直至滿足要求。接插件的對插（能否對插，對插是否困難）線束的尺寸長度是否滿足？過短無法裝配，過長引起與其它部件的干涉，也造成了一定的浪費。同時我們還應考慮到該部件是否在行車過程中有震動，如有震動則應留有一定的余量。線束的固定卡扣、扎帶是否選擇合理，卡頭的尺寸是否與鈑金孔相符，橡膠件是否能密封牢固。線束的保護車身鈑金的翻邊可能出現(xiàn)與初始設計不符，這時候是否會對線束造成磨損?，F(xiàn)有保護方式是否合理線束的走向目前線束走向是否會與其它部件引起干涉，是否與油路、 制動管路之間有足夠的距離，是否便于裝配。 線

22、束上某些分支為了便于裝配是否需要預先綁扎，這點也是大家在設計中很容易忽視的一點，經(jīng)常會把該問題忽略到sop階段處理。4.2、整車功能檢測整車功能檢測是對我們原理設計的一個重要檢測環(huán)節(jié)，可分為靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測：整車靜態(tài)功能分析在發(fā)動機不啟動的狀態(tài)下，對儀表板各種指示燈、各種燈光系統(tǒng)、雨刮洗滌系統(tǒng)、車窗、后視鏡、peps 、電動座椅、座椅加熱、acc等進行驗證。總之，整車電器件中無需啟動發(fā)動機即可工作的部件，我們都需要一一驗證。北汽福田汽車股份有限公司工程研究院 交叉型乘用車技術中心第 11頁 / 共 12 頁 整車動態(tài)功能分析啟動發(fā)動機， 仔細觀察啟動瞬間ig2所帶負載是否短暫停止工作，觀察發(fā)

23、動機加減速、轉速表、水溫、冷卻風扇、空調等是否正常。然后行駛車輛，觀察在行車過程中，車速表、 里程表、 自動落鎖、 超速報警等功能是否正常。注意動態(tài)功能分析仍需要對靜態(tài)下所分析的以上功能進行驗證。記錄以上過程中所出現(xiàn)的各種問題并分析原因，對相關文件做出評審、更改。4.3、起動性能檢測起動性能檢測分為常溫起動和低溫起動，低溫起動可在冷庫中進行模擬。主要測取各個階段的蓄電池端電壓、蓄電池內阻、起動瞬間的電流曲線、電壓曲線、起動時間、機油溫度和水溫等數(shù)據(jù)， 將以上紀錄的數(shù)據(jù)和曲線分析蓄電池與起動器的匹配性能，并將檢測的數(shù)據(jù)和曲線圖做成圖表，作為分析的依據(jù)。4.4、電平衡檢測整個試驗分怠速電平衡試驗、城市路況電平衡試驗、高速公路路況電平衡試驗幾個階段進行。 試驗中， 利用數(shù)據(jù)采集儀、 分流器、電流鉗或電流傳感器分別采集發(fā)電機、蓄電池、空調、冷卻風扇、 音響系統(tǒng)、 燈具系統(tǒng)、 雨刮系統(tǒng)的電流曲線，蓄電池、 發(fā)電機的電壓曲線，蓄電池、電器盒、保險絲盒的溫度，并每分鐘輸出一次數(shù)據(jù)。將試驗數(shù)據(jù)按照不同工況單獨采集。將試驗數(shù)據(jù)按照不同工況單獨處理，將采集的數(shù)據(jù)按照不同的工況，分別整理，要求數(shù)據(jù)中包含電流曲線、 電壓曲線， 同時以表格輸出數(shù)據(jù)（每分鐘一個數(shù)據(jù)） 。根據(jù)采集的曲線以及數(shù)據(jù)分析整車電平衡的優(yōu)劣。4.5、溫度