整车电气系统设计手册

系统设计篇

第一章电路系统设计综述65

1.1整车电路设计的开发流程65

1.2各开发阶段简介70

1.2.1整车电路的概念设计70

1.2.2产品工程设计阶段70

1.2.3设计验证71

1.2.4产品认可72

其次章电路系统概念设计73

2.1设计输入73

2.1.1产品的开发类型73

2.1.2产品的基本信息73

2.1.3配置表73

2.2数据分析73

2.2.1整车配置分析73

2.2.2电器功能分析：74

2.2.3学问产权分析74

2.2.4重大、典型历史质量风险解除74

2.3BENCHMARK测试74

2.3.1整车电器功能测量75

2.3.2拆车过程电器性能测试75

2.33拆车后零部件测试分析75

2.4概念设计75

2.4.1单元电路图初步设计75

2.4.2设计构想书的编制76

2.4.3整车限制策略的编制76

2.4.4FMEA编制76

第三章电路系统工程设计77

3.1整车电路设计77

3.1.1单元电路图设计77

3.1.2电路爱护设计77

3.1.3电路负载的安排84

3.1.4电路集成86

3.1.5导线选择87

3.2电源系统设计91

3.2.1蓄电池91

3.2.2.电源管理系统92

3.3电器盒94

3.3.1.系统简要说明94

3.3.2设计构想94

3.4.3设计参数99

3.4.4环境条件100

3.4.5留意事项100

3.4原理图制图要求102

3.4.1术语和定义102

3.4.2图形要求102

3.4.3图纸要求116

第四章电路系统试验验证119

4.1整车功能检测119

4.1.1整车动静态功能分析119

4.1.2起动性能检测126

4.1.3电平衡检测129

4.2设计验证试验132

4.2.1单元电路限制逻辑验证132

4.2.2线路设计验证133

4.3电源系统匹配性验证137

4.4各电气件功能检测137

4.4.1样件尺寸检测137

4.4.2样件功能测试137

附一：蓄电池基础学问140

附二：导线基础学问141

附三：发电机基础学问142

附四：保险丝基础学问144

附五：蓄电池支架设计145

后记错误!未定义书签。

序言

本文以汽车的开发流程为主线，说明整车电路系统的设计开发过程。主

要包括五个部分：电路系统设计概述、电路系统概念设计、电路系统工程设

计、电路系统设计验证、总结。

本手册较具体地叙述了整车电路系统的开发流程及设计思想，凝合了全

科工程师的辛苦和汗水，汇聚大家的思想与才智，期望能对各位电路工程师

有所帮助。同时，由于编者水平有限，时间仓促，存在许多不足与错误，须

要各位工程师的不断完善和丰富，也请读者赐予斧正，力求使本手册能够更

好的为整车电路系统的开发设计服务，供应一个系统的、完整的设计思路与

方法，进而提高公司电路系统设计的开发水平。

本手册可以作为新员工培训和学习的资料，也可以作为其他相关工程技

术人员的学习和参考。

第一章电路系统设计综述

整车电路设计主要任务是实现整车电器系统的集成匹配，通过线束将蓄电池、发电

机、电器盒、各种限制器和车用电器等，依据肯定的限制关系连接起来，实现整车电器

的正常工作。按开发的阶段来分，它主要分为概念设计阶段、工程设计阶段、设计验证

阶段和设计完成阶段。

1.1整车电路设计的开发流程

依据公司的开发手册规定，新产品开发基本程序按产品开发项目节点限制可分为:

P0阶段、P1阶段、……、P9阶段。各阶段定义如下：

节点编号P0节点名称新项目探讨启动

依据公司战略规划的输出，评审公司产品发展战略。主要评审公司的《产品

型谱》及支持《产品型谱》的相关资源来确保产品发展战略规划的可行性。

节点定义

同时，依据评审的结果在《产品型谱》中确定具体某一产品的《新项目探讨

指令》，起先启动新项目的探讨。

标记物新项目探讨指令

节点编号P1节点名称项目立项

节点定义由公司经管会批准的项目立项文件；完成项目立项，启动项目开发/

标记物（产品开发指令或项目启动指令）

节点编号P2节点名称项目工程启动

项目组织机构成立、项目网支配制定、项目目标框架建立，项目策划完成；

内外油泥模型已经冻结，标记前期整车开发结束和项目工程起先正式启动：

节点定义

产品技术方案的可行性分析结束；结构定义明确且经过总体工艺可行性分析，

总体工艺路途策划完成；产品概念市场验证完成。

标记物项目工程启动指令（核查评审报告）

节点编号P3节点名称规划认可（P认可）

P阶段设计完成的节点。具体产品设计完成，DFMEA完成，并已经供应了对

产品和零部件的全部要求和细微环节，不会发生重大的设计更改；用虚拟手

节点定义段（计算机模拟）将零部件组成整车，以验证产品设计的设计可行性，工艺

部门进行产品设计的可制造和可装配性分析，并与设计部门达成一样看法；

备件可修理性分析完成；验证样件制造图纸、规范、工程文件已经下发完成。

标记物数字样车（核查评审报告）

节点编号P4节点名称产品设计验证完成

按DVP&R设计验证样车已完成规定的试验项目，发觉的问题已查明缘由，

节点定义

产品更改方案获得批准。

标记物设计验证样车（核查评审报告）

节点编号P5节点名称选购认可（B认可）

设计确认车完成规定的试验项目；发觉的问题已查明缘由，且产品设计更改

节点定义已经完成，产品设计冻结；工艺设计完成，作业人员到位，备件的BOM编制

完成。

标记物设计确认样车（核查评审报告）

节点编号P6节点名称生产试制批量完成

单机/单序生产实力和过程实力符合设计要求；全部的单件和总成件都到位，

并都是用批量生产的设备及工装模具、试生产限制支配制造出来件；整个生

产过程可在不连续的条件下按B阶段的图纸进行生产，从而对各工序加工实

节点定义

力、生产设备、试生产限制支配是否适当以及生产线的制造可行性、装配可

行性、通过性、批量生产的相宜性进行实际验证；一般作业人员经过理论、

线下和线上培训，上市流程已启动。

标记物PVS车（核查评审报告）

节点编号P7节点名称零件和材料订货认可（D认可）

在生产线上按工艺设计的节拍进行生产，制造出符合B设计要求的整车，且

节点定义

过程实力达到设计要求；制造过程确认完成；人员资质认定完成。

标记物0S车（核查评审报告）

节点编号P8节点名称批量生产启动（SOP）

按设计节拍、正式限制支配等正常生产条件下连续生产10台，过程实力和产

品质量达到设计要求；经过批量生产总签发的各种评审，批量生产支配下发

节点定义

完毕，批量生产正式启动，生产线爬产起先；销售服务技术资料打算结束，

定点投放地区的服务站已具备服务保障实力。

标记物SOP车（核查评审报告）

节点编号P9节点名称市场导入（ME）

经过爬坡生产已稳定达到规定的生产实力；销售、广告宣扬、售后服务、备

件资料已经打算完成，网络建设已制定支配并完成，上市文件第一、二、三

节点定义层次文件签发并执行完毕，整车试销售问题已查明缘由并落实改进方案，上

市批准已完成，可批量投放。对整个项目过程进行总结和评价，共享阅历和

教训；全部工作和文件移交到各职能部门。

标记物项目总结报告（核查评审报告）

从P0〜P9阶段共设有10个项目节点，用来确保产品和过程已达到相宜的成熟、稳定。

以P2点作为起点，整个开发周期为35个月，参照公司开发流程的规定和整车电路设计的特

点，把整车电路开发分成四个设计阶段：概念设计阶段、工程设计阶段、设计验证阶段、设

计完成总结。并制定了整车电路的开发流程图。

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整车电路开发流程

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1.2各开发阶段简介

1.2.1整车电路的概念设计

整车电路的概念设计从公司下发的项目开发指令起先，对应于公司新车型开发节点

的P2,是整个项目工程正式启动的起先，也是整个新项目计时和考核的起点，其主要任

务是完成产品技术方案的可行性分析。

此阶段的主要工作内容是，依据项目的输入，如配置表、开发类型、项目开发支配、

生产纲领、SOP时间等，确定整车电路的项目组成员、制定产品设计开发支配、进行产

品的BenchMark分析、可行性分析、专利查询，完成重大、典型历史质量问题、单元电

路图收集，完成整车电器二维布置图、整车线束布置方案、产品技术描述、PARTLIST、

沿用件、标准件、通用件清单的编制，整车电器原理图（构想）等工作。

此阶段的主要交付物如下:

序号交付物名称交付物标准备注

1产品设计开发支配制订了项目设计开发支配

2《BenchMark分析报告》产品可行性分析通过

3《产品可行性分析报告》产品可行性分析通过

4产品技术描述第一版产品技术描述

5PARTLIST第一轮总布置设计及分析完成

6《沿用件、标准件、通用件清单》第一轮总布置设计及分析完成

7专利查询报告专利风险排查完成

8整车电器原理图（构想）产品可行性分析通过

9重大、典型历史质量问题解除重大、典型历史质量问题清单

10整车电器二维布置图第一轮总布置设计及分析完成

1.2.2产品工程设计阶段

此阶段的主要工作任务是完成供应商的选择及技术协议的签定，完成整车电路系统

的具体设计工作，最终形成产品的P阶段2D图纸，并下发供应商。

其主要工作内容有：

完成整车电路原理设计；

完成EBOM编制；

本阶段的主要交付物为:

序号交付物名称交付物标准备注

1整车插接器清单完成整车插接器物料分析

2整车电器件清单整车电器配置己明确

3整车电器功率表整车电器参数收集确认完毕

4单元电路图系统单元电路图已完成

5整车电路原理图完成整车电路原理设计

6DFMEADFMEA已完成

7工程技术定义工程技术定义已完成

8EBOM其次版EBOM发放完成

9产品描述（VTS）其次版产品描述完成

10电源系统设计计算书设计计算已完成

11整车搭铁点爱护图整车搭铁点定义文件已提交生效

12图纸清单图纸清单已完成生效

132D图纸数字样车冻结，P数据发放完成

1.2.3设计验证

此阶段主要工作任务是产品的试制试验，完成产品设计的B认可工作。主要工作内容

如下：

1、制定DVP支配并实施；

2、编制整车电器系统检测规范并实施；

3、完成产品B阶段设计；

本阶段的主要交付物为:

序号交付物名称交付物标准备注

1P/B图纸P/B定义（图纸、标准）录入系统

2装配技术说明书装配技术书已发放（生产用）

3DVP试验支配DVP会签完成，并发到选购公司及供应

商

4EBOM验证EBOM保持有效

5试验报告各种设计验证己完成

6整车电器系统检测规范整车电器系统检测报告

1.2.4产品认可

此阶段主要工作任务是完成产品设计的D认可和工装样件认可工作。主要工作内容如下:

1、接着完成产品的OTS认可工作；

2、验证EBOM；

3、进行设计变更，对部分零部件做产品优化；

4、完成D图发放。

本阶段的主要交付物为：

序号交付物名称交付物标准备注

1设计变更

2D图D图发放完成

3EBOMEBOM保持有效

4DFMEADFMEA保持有效

5OTS认可零部件100%完成OTS认可

其次章电路系统概念设计

整车电路的概念设计从公司下发的项目开发指令起先，也是我们正式介入新项目开

发的起点，在这个阶段里,我们要完成产品技术方案的可行性分析。主要工作内容如下：

2.1设计输入

2.1.1产品的开发类型

依据我公司新产品开发手册的规定，整车项目的新产品开发可分为：平台开发、车

型开发、变型开发。新产品开发属于何种类型，由项目管理委员会在产品型谱规划阶段

和新产品建议阶段依据新产品前期探讨成果和项目的战略内容来确定。几种开发模式分

别定义如下：

•平台开发：开发全新的平台，全新整车造型、系统结构、配置、布置的整车项目。

・车型开发：在已有平台的基础上，全新整车造型和布置，通常选用已开发成熟的零部

件，对整车系统结构进行改动的整车项目。

・变型开发：保留平台，通过局部变更造型和布置，选用已开发成熟的零部件对车型进

行小范围改动的整车项目。

不同的开发类型确定了我们在项目上的人力资源安排和工作范围，而新车型开发类型及

平台类型的确定，对项目小组成员的确定、整车电器目标的设定等起着重要作用。

2.1.2产品的基本信息

在概念设计阶段，我们通过对油泥模型的评审，以及新车型用途、用户群、销售区域、

整车价位、整车风格特点、竞争车型等相关信息的定位。初步确定新车型开发涉及的法

律法规、新技术的采纳、产品设计目标。

2.1.3配置表

整车配置表具体的反映了整车电器零部件采纳状况，帮助我们在项目初期对整车电器

有总体上的、较为具体的把握，同时为整车限制策略的确定、电器盒的选型供应依据。

2.2数据分析

新的车型设计起先之前，对车型的分析探讨是特别重要的。整车电路的主要分析内

容应包括：整车配置分析、整车电路系统的功能和限制策略、主要电器参数、整车电路

系统的可修理性、特殊电器系统的分析、各种细微环节分析等等几个方面。

2.2.1整车配置分析

通过对车型的配置分析，我们可以从宏观的层面上对整车电路系统获得一个相识。

初步确定该车电器方面的配置要求，为新车型的电源系统设计、电器盒选型、限制策略

确定、电器系统布置供应前期分析的依据。

电器配置表的格式如下：

电器配置表KFWJ编号：AD-KFWJ-

序号产品名称配置属性基本型豪华型备注

电调••

1后视镜除霜•

电动折叠•

2.2.2电器功能分析:

通过对车型的电器配置及其电器功能等参数资料收集及分析，编制竞电器配置和各

电器系统的限制逻辑及电器参数列表•该列表的格式如下：

**车的电器功能分析

序号电器系统名称功能及限制逻辑电器参数备注

2.2.3学问产权分析

在整车电路设计过程中，选用的新物料（如插接器、电器盒、蓄电池电线接头、滑

门线束）都应进行专利审查，避开由于专利问题引起设计纠纷。

2.2.4重大、典型历史质量风险解除

为避开重大、典型历史质量问题的生现，在设计起先之前，我们应当对重大、典型

历史质量问题进行回顾，吸取阅历教训，继承成熟稳定的技术方案，或依据新车型的特

点，制定相应的解决方案，避开重大、典型历史质量问题在新车型上重现。

2.3benchmark测试

新的车型设计起先之前，对竞争车型的分析探讨是特别重要的。整车电路分析内容

至少应包括：整车电路系统的功能和限制策略、主要电器参数、整车电路系统的可修理

性、特殊电器系统的分析、各种细微环节分析几个方面•依据竞争车型的具体状况，我

们可以把整个分析过程分为：整车功能检测、拆车过程电器性能测试、拆车后零部件测

试分析。

2.3.1整车电器功能测量

整车电器功能的测量，依据4.1的方法进行测量。

2.3.2拆车过程电器性能测试

对于部分BENCHMARK车型我们将进行拆解分析，在整个拆解过程中，对于电器部分

我们须要作以下分析：1、整车电器件、线束、紧固件、橡胶件、搭铁点等的布置位置,

2、电器件的结构、固定方式以及外形尺寸，3、分析、收集各电器元件的技术参数，4、

电器零部件拆卸力矩，搭铁点的电压降，5、电器零部件的安装方式。

最终以《Benchmark车型-整车电器系统综合分析》出具分析报告。

2.33拆车后零部件测试分析

拆车后，须要对一些关键件进行试验分析，例如蓄电池、电器盒、橡胶件、线束、

紧固件等零部件；

蓄电池的测试分析参照我公司蓄电池标准Q/SQR04-075,电器盒的测试分析参见

我公司标准Q/SQR04•029o

对于线束、紧固件、橡胶件须要分析结构、材料、安装方式等方面的分析，可以依

据《Benchmark车型-整车电器系统综合分析》格式出具分析报告。

2.4概念设计

2.4.1单元电路图初步设计

在整车配置表确认后，须要单独对电器部分的配置进行分析，并列出所需设计的单

元电路图的跟踪清单，跟踪项目组相关成员进行收集提交。单元电路图设计确认过程中

插接器及引脚定义应当严格依据电子电器部“线对板插接器标准化”的要求进行。如有

变更，必需经过部门评审签字后生效。

整车电路设计工程师，依据项目下发的配置表等相关信息，初版单元电路图，组织

各电器系统的工程师进行整车电器的探讨、匹配、集成，如开关与用电器间的限制关系、

触点容量的确定，限制逻辑的初步确认；收集电喷、ABS、平安气囊等系统的系统需求

并将这些系统与整车系统的集成进行规划构想。初步完成各电器系统的设计构想确认和

各电器系统间的集成。并以此为依据，完成电器盒、限制器、电源系统等选型，规划整

车限制策略。

2.4.2设计构想书的编制

设计构想书的内容应当包括：整车电路平台定义，影响整车电路开发的关键零部件

定义，延用件开发件状况、重点变更电路或新技术运用方面的分析构想，整车电路设计

目标设定等，此文件需交由部门相关领导审核后归档。

2.4.3整车限制策略的编制

在概念设计期间，须要勾画出整车的限制策略框架，计算车整车电路系统也许包括

那些用电单元，其负载大致多大，每个用电单元实行何种限制方式，如何限制？同时须

要对整车的用电器进行初步确定。并设计整车电器限制图。同时，计算出须要何种电源

安排中心、

电源系统来满意整车电器的需求。

2.4.4FMEA编制

FMEA旨在及早识别出潜在的失效，因此愈早起先愈好。一般来说，在一个设计概

念形成，设计方案初步确定时应当起先FMEA初稿的编制。随着设计活动的绽开，在设

计的各个重要阶段，对FMEA的初稿进行评审，不断进行修改，FMEA作为设计活动的

一部分，应当在设计任务完成（如设计图样完成，过程设计文件完成）之时完成FMEA

工作。

FMEA是一个动态文件，在整个产品寿命周期内，依据反馈信息，在进行设计修改时对

FMEA进行重新评审和修改。要'留意，任何为改进系统某一问题而进行的设计修改活动,

都要谨慎地评审它对系统，对相关的部分的影响。因此要对DFMEA进行重新评审，并

做必要的修改。

第三章电路系统工程设计

3.1整车电路设计

3.1.1单元电路图设计

在整车电路系统的工程设计中，首先须要完成各个单元及电器元件的单元电路设计,

各电器件负责人需依据如下要求制定出签字版的资料提交给整车电器系统科相应的负责

人。并对相关的信息和参数逐步进行分析、确认、计算。

①依据VTS的要求探讨并制定主要单元电路、电器件零部件组成，比如空调须要确定蒸

发器结构类型、风门限制机构数量、传感器数量、电子调速器、压缩机类型、冷凝器类

型等，并应起先编制初级BOM表；

②电器件的额定电压、工作电压范围、额定功率的确定；

③额定工作电流、最大工作电流（电机阻转状态）、静态耗电电流的的大小也应列入首

要考虑范围。

④诊断接口定义、通讯协议依据我公司OBDI［标准执行。

收集完各系统图纸后需从蓄电池容量的确定，发电机功率的选用，导线的设计，线

色的选择，保险的设计计算，继电器的选择，搭铁点的选择等方面进行单元电路图的设

计计算。

注：单元电路收集应给各部门下发单元电路调查表

3.1.2电路爱护设计

在电路的设计中，电路的平安是须要重点考虑的一个问题，也就是说必需考虑到电

路的爱护，和电路的限制，及整个电路中各个远见的匹配，以下重点探讨保险丝和继电

器的设计选用。

一、保险丝的设计：

在整车电路设计的过程有关保险丝容量的确定须要依据整车各电器系统负荷大小及

电气性能特点，保险丝种类的确定须要依据各电器系统的电气特性及中心电器盒的设计

等综合考虑。

(-)保险丝容量的确定

确定电路电流后，选用规格合适的保险丝，。在常温(25C)下选择保险丝容量的

75%为电器负载的工作电流，当环境温度生高时，保险丝的载流实力会下降，可参考下列

2种阅历公式，分述如下：

A、公式一：

*=(RR*0.75)

正常工作电流

保险廷理想值二

温度折减率xO.75

I「保险丝的额定电流志向值R”温度折减率1„-正常工作电流值

其中L=P/U“，可依据负载的功率和额定工作电压求出，再通过保险丝的温度折减率曲

线得到该保险丝工作环境温度下的温度折减率值。将In、RR代入公式即可得出的L值。

选择现有规格里与L最相同或稍大的即为保险丝额定电流值。

例如：一个AtoFuse保险丝在90℃条件下工作，并在1.5A时工作，从下面的温度折减

率曲线图中查得RR是95%。

120

115

(

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W

I105

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)

-

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0

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75

70

-40<20020406080100120140

AnftieitTeaperatureCC)

那么保险丝的志向值则是

lf='n1.5A=1.58A

(RR*0.75)(0.95*0.75)

在这种状况下，举荐运用2A的保险丝。

B、公式二:

/保一10/尤

kf—1—(，一ZQ)xZ

/额=%/0额

其中:

通过计算得出的保险丝的电流

o是指用电器在常温状况下（25℃）工作电流，一般状况下额/075

用电器的额定电流

用电器的额定功率

ml用电器的额定电压

—保险丝最大工作温度时的修正系数

k温度系数k=0.0015/℃

t——保险丝所在位置最大工作温度

to常温时的温度，to=25℃

一般状况，保险丝规格最终选用大于计算值的最近规格；对于工作时间较短，不常

用的电器件可以选择相对较小规格的保险丝。

设计输入：

室内最高工作温度选85℃

前舱最高工作温度选120℃

以上二个保险丝的计算公式，优先选择公式一

对于共用保险的状况要依据所挂负载的总功率计算保险大小，但肯定要依据上表保

险与导线的对应关系选好相应的导线。但针对ECU及其上传感器，平安气囊，ABS等影

响整车平安的电器件上所带的负载，不允许共用保险。每个大电流负载必需有自己单独

的保险丝。

（二）保险丝类型的选定

依据电路中电器负载特性选择保险丝的类型（慢熔式的还是快熔式的保险丝）。保

险丝按熔断特性不同，可以把分成慢熔保险丝和快熔保险丝。快熔保险丝常用在阻性电

路中，爱护一些对电流变动特殊敏感的元器件；慢熔保险丝常用在电路状态变更时有较

大的浪涌电流的故障时仍能较快地断开电路。

最终依据保感/容性电路中（如因风扇电机电路），它能承受开关机时浪涌脉冲的冲

击，而真正出现险丝的装配位置选用结构合适的保险丝类型。优先选用安装后占用空间

不大的保险丝。

（三）保险丝位置的设定

要想使保险丝在电路中充分发挥其电路的爱护作用，设计电路时应当考虑保险丝在

电路中的位置。

如下图所示：

+12V

如电路图①所示A处或B处发生短路时，保险丝能刚好熔断，起到爱护电路和开关

的作用；

如电路图②所示在A处发生短路时开关会烧坏，而保险丝不能刚好熔断，无法爱护

前端的线路和开关。如在B处发生短路保险丝才能刚好熔断，能起到爱护电路的作用；

如电路图③所示在A处发生短路时开关仍会烧坏，而保险丝不会熔断，即：此路的

保险丝起不到电路及电器元件的爱护作用。所以保险丝在电路中的位置设计比较合理的

是电路图①。

备注：对与继电器和保险丝集成在一个电器盒的状况，保险丝接法如图①或图②的

关系不大（因在同一电器盒内发生短路的可能性不大），反之最合理的接法参考图①。

（四）其他留意事项

确定保险丝的规格型号后，优先选择已用的保险丝，削减开发周期（削减了产品性

能试验验证）。

二、继电器的设计

汽车继电器是具有隔离功能的自动限制元件，当输入量（如电压、电流）达到肯定

值时，输出量将发生跳动式变更，实现对被控电路实现“通”、“断”限制。主要用于

电路的限制和转换。汽车继电器在汽车电器限制中也就是起小电流限制大电流的放大作

用。即：用一个很微小的限制量去限制很大功率的汽车电器。

（-）继电器的选型

一般轿车上常用的继电器额定电压为12V,以下参数均针对此类型继电器而言。①

工作电压范围的选择：工作电压范围9~15V；动作电压（吸合电压）W7.0V；释放电压

（断开电压）2.5VM.8V。②电寿命的选择：依据功能的差异电寿命的要求也不同，常动

作的继电器（如闪光继电器）其寿命25义1。5次，一般的继电器寿命，1X105次即可。

③线圈额定电流的选择：一般优先选用带并联电阻型继电器，额定电流W170mA。④电

流负载的选择：依据用电设备的额定电流，选用相应额定电流的继电器，继电器的额定

电流取决于触点的负载性能（触点的材质镀层相当重要）。⑤触点压降：对于常开继电器

触点压降应不大于10mV/A,对于常闭继电器触点压降应不大于15mV/A；最大电压降不

应大于100mV,

（二）汽车继电器的选用

依据电路系统限制逻辑确定继电器的结构，依据电路负载的电气特性和工作环境选

择继电器规格。（防尘罩继电器和塑封继电器）

（1）继电器结构的选用

依据电路限制系统逻辑，选择继电器触点的组数和形式。继电器触点形式有一组常

开触点（1H）、一组常闭触点（1D）、一组转换触点（1Z）、两组常开触点（211）、两

组常闭触点（2D）、两组转换触点（2Z）。依据电路具体逻辑从上述结构中选择继电器

触点组数和形式。

常见的大灯负载、电机负载、感性负载电路中的浪涌电流很大，电路中的继电器触

点简洁产生烧蚀，一般采纳RC网络、二极管、压敏电阻等触点爱护装置削减触点的烧蚀。

同时触点材料依据负载的不同，可从Ag-Pd、AgNio.15、AgSnO,特殊AgSnO几种材料中

选用，各种材料的优缺点和应用如下表：

触点材料优点缺点应用场合

Ag-Pd抗硫化性好价格昂贵车载通讯继电器

AgNio.15电导率和热导率高，机械强度接触电阻比Ag大阻性负载和低冲击

和耐腐蚀较强电流的感性负载或

电机负载

AgSnO抗烧蚀性能良好，抗熔焊性优接触电阻大、价格高大电流阻性负载、有

于AgCdO,抗材料转移性能好较高冲击电流的电

机负载、灯负载

特殊AgSnO抗熔焊性好，抗灯负载材料转接触电阻大、价格特闪光灯负载、以及灯

移性能好别高丝常处于冷态的汽

车灯负载

留意：当继电器触点切换低电平信号时（低电平一般指开路电压为lOmV"lOOmV,

触点转换电流为微安级到lOniA）,由于触点表面的有机物、化合物难以在转换负载时消

退，导致触点电阻大而不稳定，触点压降递增，最终导致失效。因此，对汽车上需切换

低电平信号的车载通讯、音响和GPS信号时，应选用通讯继电器。

（2）环境因素对继电器选用的影响

继电器的工作温度应满意工作环境温度的要求，对继电器的耐温要求应依据继电器

所装配位置的环境温度进行确定。装配在乘客舱内的继电器的工作温度应保证：-40℃〜

+85℃；装配在前舱的继电器的工作温度应保证-40C〜+125℃。在发动机舱热场改良后,

个别位置的温度不会高于125℃,如需降低发动机舱的继电器工作温度应进行温度场确

认。

在潮湿（湿度超过RH85%）、有腐蚀性气体的环境下（如发动机舱中），应运用塑封继

电器。其他区域（如乘客舱）可选用防尘罩继电器。

（3）继电器额定电流的选择

继电器额定电流的70%不应当小于负载的平常的正常工作电流；例如：工作电流为

10.5A的负载应选用额定容量不小于15A的继电器，这样继电器才能许久地牢靠地工

作。确定所选用的继电器各项技术参数应满意电路设计及相应的试验标准要求。

（4）继电器线圈参数的确定

继电器动作后，假如降低保持电压会减弱产品的抗振性，有可能在汽车颠簸时发生

误动作。举荐运用的保持电压应高于80%的额定电压。、

继电器的释放电压一般为10%的额定电压，当线路上残余电压过大时，会造成继电器不

释放。

为保证低动作电压（60%额定电压）的要求，线圈一般设计功耗较高，长期施加在线圈上

的最大工作电压一般应小于120%额定电压，已防止高温老化、线圈匝间短路而使继电器

失效。

（5）法规对继电器的要求

在目标市场禁止含铅的法规要求时，选用的继电器须保证不含铅。

（6）其他考虑事项

选用的继电器必需符合我公司继电器标准Q/SQR.04.209,优先选用已运用的继电

器，既可缩短开发周期，削减部件的性能试验验证（只针对部件的性能验证，不包括在

系统的匹配），又可保证产品的牢靠性。

3.1.3电路负载的安排

在整车的电路系统中，有各种不同的用电器以实现不同的电气功能和限制功能，在

电路的设计中，如何对这些用电器进行电安排和地安排是须要考虑的一个重要问题。分

述如下：

一、电源安排

各电器件具体采纳何种工作电源模式需由该件工程师同供应商探讨确定，可参考上

述常用电器件的安排原则。同时要考虑到点火开关的耐电流值是有限的，故在进行电源

安排时要对额定工作电流较大的电器件采纳继电器限制的方法挂到相应的开关档位上，

这样既可以满意该件对电源的要求，也不会导致点火开关的工作电流过大，从而导致开

关烧蚀的现象。待电源模式确定后即可进行保险丝及继电器的选型设计。

点火开关是大多数电器系统的电源安排点，大多数点火开关有4档（位置）即4种

电源模式。

OFF（关断）：全部受点火开关限制的电路都切断且方向盘被锁定，只有在该位置才能取

下钥匙；

ACCESSORY（附件）：给汽车的电器附件电路供电，它不给发动机限制电路、起动机限制

电路或点火系统供电。此档位设置一般考虑到驾驶员的便利性；

ON或RUN（运行）：正常的驾驶位置，给除起动机外的全部受点火开关限制的电路供电;

START（起动）：给起动机限制电路供电，释放后钥匙将回到ON档，在此位置时ACC档

的负载断电，以便有更足的电量用以启动。

一般要求的电源安排如下

BAT（OFF）：室内延时灯、防盗系统、行李箱灯、喇叭、小灯（位置灯）、诊断系统、备

用电源、制动灯、各限制器的记忆电源、警报灯及各种电器系统的工作电源等；

ACC：电调座椅、音响系统、雨刮喷水系统、点烟器、座椅加热、电动天窗等；

IG1（ON）：后视镜调整、组合仪表、平安气囊、定速巡航系统、倒车成像、大灯及各限

制系统（ECU,ABS、TCS、BCM,轮胎压力、电动转向等）的限制电源;

IG2（ON）：电加热除霜、空调鼓风机。

负载的安排状况（ACC、IG1、IG2、ST、BAT）

LOCK：发动机停止并且方向盘被锁定，只有该位置才能取下钥匙；

ACC：收音机等附属设备可以操作，但发动机启动时切断电源；

ON：正常的驾驶位置，全部的附属设备均能操作；

ST：启动马达，释放后钥匙将回到ON档。

二、地安排

整车电器件采纳就近共用搭铁点的原则，但针对ECU,平安气囊，ABS等影响整车

平安性的电器件和音响，油位传感器等对干扰较敏感的电器件的搭铁，要求单独搭铁。

大电流负载（电机等）和小电流负载（传感器等）要求分开搭铁。

搭铁位置的确定应遵循：

1、搭铁点尽量布置在简洁维护的地方，便于搭铁点维护。

2、选择就近搭铁。即在用电器旁边搭铁，这样就可以将在某一范围内的用电器的地合

并在一起。

3、对灯具、风扇等电器电路中的搭铁，可以在线束中设计一个打卡点。然后再连接到

车身上搭铁点，就可以削减导线的运用，降低了线束的直径与质量。

4、对于限制单元、传感器、仪表等电路的搭铁，为避开搭铁信号的干扰，应干脆从电

器件引线到搭铁点。

5、搭铁位置优先选择在各主要的梁上，除非特殊的状况外，不允许运用支架搭铁，避

开搭铁不良。

6、遵守一些电器件搭铁的特殊要求。如发动机的搭铁要求在距离限制模块200mm以内,

应当优先满意。

3.1.4电路集成

完成单元电路、电源安排、地安排后，须要从整车的角度考虑如何对整车电路系统进

行集成。构成整车电路系统，并实现整车电路的设计目标。因此，需对整车电路中限制

器和执行器、限制器和限制器、限制器和传感器及开关之间的输入输出信号的匹配性进

行确认。特殊对于电器件为不同厂家设计时，肯定要经过设计人员和各厂家之间进行书

面确认，以确保信号的匹配性，达到期望的限制要求，如下例。

例整车空调系统与EMS系统的限制关系：

IGN

常电源I

c7

空电66黑合B—■A2

调c4

控冷却风扇-

对c6A/C开启信号。C

器

C1c'M

Ba

1制冷剂低压高用

开关开关

图空调系统与ECM之间的逻辑关系原理图

从今限制逻辑原理图上可以了解到空调系统与电喷限制系统之间的限制逻辑关系：

ECM限制单元接收到空调系统的输入信号后在A2及C1引脚输出低电位信号来限制空

调压缩机和冷却风扇的工作，

在此系统中须要确认的参数是：空调限制器的C6引脚输出的信号类型（模拟信号、

数字信号（包括开关信号）、脉冲信号）及信号的具体参数，如数字信号是0V、5V还是

12V,同时确认EMS的C7、B2引脚输入信号的类型及具体的参数。若空调限制器中C6

输出的信号与ECM限制器中C7期望接收的信号不一样（不匹配），则可能导致A2、C1

输出的信号紊乱或无输出，从而导致执行器无法完成期望的动作。

注：整车电路系统工程师应对全部的电器系统原理负责。应和其他部件工程师一起

确认各电器件的电气原理，电气参数。并从系统的角度对各个电气部件提出要求，包括

各电器件间的输入输出参数，整车及各部件的静态电流的目标确定等。

3.1.5导线选择

在整车电路设计工程中，同步须要考虑导线的设计。以下分述之，包括以下几个方面:

（-）导线类型的选用

依据电路中与线束相连的元件的需求，确定导线的类型。对于一般的电源信号或者

比较强的，不易受干扰的信号，可选用一般导线就能满意信号质量的要求。对某些弱信

号电路或易受干扰的信号电路应选用双绞线或屏蔽线（例如平安气囊电路或ABS电路）。

双绞线和屏蔽线的用途其本相同，一般车上的CAN线，弱信号的线都会用到双绞线,

而对于不同的信号我们对双绞线的绞转数量有着不同的要求，如曲轴位置信号和爆震信

号电路的双绞线，一米之内必需有三十三个以上的绞转.如下图所示：

对于屏蔽线而言，一般要求屏蔽层一端接地，一端悬空。在运用时应留意，车身地

原来就是不干净的地，假如将屏蔽线的地接在车身，会降低甚至破环屏蔽的效果，应将

地接在限制单元的参考地上，或者干脆用双绞线。对于某些对信号的质量要求特殊高的,

应运用屏蔽线。从成本上考虑，由于屏蔽线要比双绞线贵得多，所以在同等的状况下，

优先选用双绞线。

再依据汽车产品应满意目标市场的标准选择合适的导线，目前有德标、日标、美标、国

标等多种导线，可从上述导线中进行选用。

留意：当目标市场禁止运用PVC材料时，导线的绝缘层材料应选用XLPE。如没有相

关要求，线束产品中仍可以运用绝缘层材料为PVC的导线。

（二）导线耐温等级的选择

依据线束导线的工作环境温度，选用不同耐温等级的线束。可参看附表一中各种导

线的耐温等级进行选择。如日本标准导线中的AVSS导线工作温度80C,AEX导线工作温

度120C。乘客舱的导线选用耐温等级为80℃的导线就能满意要求。发动机舱线束的选

择耐温等级为120℃的导线就能满意要求。横穿上述两个区域的导线应选用耐温等级同

时满意两个区域的温度要求的导线。经过排气管等热源旁边的导线应选用耐温更高的导

线，可以通过温度场获得该区域的耐温要求，再从各类型导线耐温等级确定选用的导线

类型。

（三）导线截面积的确定

在确定导线截面积时要考虑电压降和运用导线的长度，可以通过以下公式得到：

确定用电负载的电流强度：I=P/UN

I-电路电流u「额定电压P-用电负载的额定功率

在导线允许的压降下Uvi（见附表二），导线的截面积：A=IPL/UY,.

A-导线截面积P-铜的比电阻（0.0185Q.mm2/m）L-导线长度Uv「导线允许的电压

降

得出的截面积A按实际线束尺寸最接近的值，确保导线实际电压降小于举荐的导线电压

降。

实际的电压降Uvi.

UVL=1PL/A

注：不举荐运用截面积1mm,以下的单股导线，因为这种导线的机械强度差。

或者通过导线额定电流阅历选用表干脆进行选用。应进行试验验证。

阅历：

①导线的选择我公司一般依据德标、日标选用，依据车身运用位置的不同线型的

选用也有不同的选择：对于前舱内运用的导线应当是耐高温、耐油、耐振动、耐

摩擦性能更好的：对于室内则耐温的要求可以相对低一些；对于门内线束对耐弯

曲性能要求须要高一些（日标的AVSS）。

SX10+8

②线径的选择可以依据一个阅历公式：TI=

其中：I——导线中通过的电流，s——导线截面积

SXIn_i_o

也有用：I=公式的，这是更平安的公式不过会导致线束重量过重

4

和成本增加。

（四）导线和保险丝的匹配

当选定电路的保险元件后，应确认与保险元件相连电路的导线规格，选用的原则是

导线的电流-时间特性曲线必需高于串接在其内的保险丝电流-时间特性曲线。

序号保险大小（A）DIN导线尺寸（mm2）

150.35

27.50.35

2100.5

3150.75

4201

5252.0/1.5

6302.5

7404

8504

9606

（五）导线选用举荐

导线颜色的选择参照《QC/T414汽车用低压电线的颜色》。优先选用已有颜色的

导线，避开增加其他颜色的导线。导线颜色应与所在的回路定义一样。应避开在线束同

一分支中运用相同线色的导线。线色和电路定义没有相关要求。

下表是接插件、导线（德标）的电流强度与环境温度的关系也可以供线径选择时参考

端子系列F导线截面；最大电流强度工作温度一推荐值？

0.54--8Ad60和6和

2.8-0.8^8A365和7AA

1.0。8A一70和8AQ

10A<-'5QC，6.5Ad

0.8〃15AA30cd8Ad

1.04--16AA30如10A3

4.82

1.5〃16加4O,CP12A<-'

2・0〃16Ad45.015AA

2.5P18AQ50,CP18A2

0.5〃10A^'5cl36.5A-8A-1

0.84-'16A-20如8A-10A^'

1.04--18A-20C"9.5A-11A-

1.5322Ad2TO11A-14A^

6.3Q

2.04-'24A〃2。如13A-16A4

2.5326A。25如