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淺談汽車線束驗證方法

作者:博懋電子 日期:2024-03-14 閱讀量:1781
一、電線束系統設計驗證的必要性

電線束連接車輛上所有的控制器、執行器、傳感器,在整車中承擔著電源分配、信號傳遞的作用。拿人體做類比,電線束相當于車輛中的血管和神經系統,因此,電線束設計是否合理,直接影響到整車的電氣功能安全性及車輛使用可靠性。


綜上,電線束設計合理、合適,電線束設計最優化,成為越來越多的主機廠和線束廠商關注的重點。結合產品正向開發模式,通過設計-驗證-優化的閉環方式(圖1),使整個設計過程完整、可控、最優。


二、電線束設計驗證發展及分類

設計驗證也可稱作“DV試驗”,DV,即Design Verifi- cation。電線束的設計驗證,主要通過測試來驗證設計方案的合理性。而隨著CATIA、CHS、IPS等軟件的普及和利用率逐漸提高,部分驗證工作也可以通過系統仿真實現。


1)軟件仿真

2)臺架測試

3)實車測試

表1總結了各個測試方法的優劣,目前大多數主機廠都會采取臺架測試,少數主機廠會采用實車測試。

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3.1   走向檢查

表2  線束走向檢查項目舉例

3.2    裝配性

3.3    電氣負載測試

舉例:在某車型項目中,測得喇叭的正常工作電流為10.3A,最大電流為11.88A。喇叭的供電回路設計狀態為:MINI熔斷絲10A,配1.00mm2的導線。

通過實際測試, 發現喇叭士作的正常電流已經超過MI-NI熔斷絲的額定容量了,但是由于喇叭是短時工作負載,根據rt的熱量積分, 熔斷絲不會在喇叭工作一次后馬上熔斷,而會在喇叭工作若干次,累積效果達到熔斷條件后,熔斷絲再熔斷。這樣設計的直接后果是:熔斷絲的壽命非常短,用戶在實際使用車輛過程中要頻繁更換熔斷絲。

3.4    電線短路測試

過載測試時,使用電氣負載正常工作電流值的135%和20%作為過載電流測試,同樣需要確保導線溫升在合理范圍內的時期內,熔斷絲需及時熔斷;或在過載過程中,控制器/執行器及時啟動過載保護,避免過載電流持續出現。舉例:在某車型項目中,在進行鼓風機回路135%過載時,發現在熔斷絲熔斷前,鼓風機調速模塊被燒壞。

出現上述問題后,在鼓風機內設置過載檢測裝置,出現過載時及時切斷電流,避免調速電阻燒毀。

搭鐵系統測試主要驗證線束搭鐵點的電流分布情況,搭鐵點出現松動時的故障現象,是否存在反向電流或潛通路,是否出現嚴重的電氣功能故障,避免發生蝴蝶效應或嚴重危害駕駛安全的故障現象。

上述測試完成后,打開整車所有負載,單獨拆除每個搭鐵點,觀察車輛在搭鐵失效時是否存在異常現象,測量被拆除搭鐵點上是否存在反向電流,如果存在反向電流,結合電氣原理圖分析電流產生的原因。

3.6    電壓降測試

電壓降測試主要驗證配電回路到用電器的接口處的電壓是否符合用電器的電壓要求。一般來說,汽車上的用電器電壓范圍比較寬泛,例如9~16V都可以正常工作,此時電壓降測試的意義并不能很好體現。但是對于具有怠速啟停的車輛,停機后再起動時電壓會急劇下降,此時就要確認好所有的用電器都能正常工作而不掉電。


對于滿足用電器的供電電壓需求,但是壓降過大的線束回路,也要進行檢查,盡可能消除壓降,盡可能減少因線束回路引起的電能損耗。
四、總結

從產品正向開發的角度出發,電線束設計驗證的相關測試工作可以使開發設計工作形成閉環;從產品優化的角度出發,結合實際零件和實車的測試,可以有效實現產品設計驗證及設計優化工作。隨著設計品質的不斷提高,設計驗證工作逐漸向前期驗證、系統仿真驗證的方向發展。

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