李俊嶺，劉曉軍

（安徽江淮汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

某車(chē)型整車(chē)接地設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用

李俊嶺，劉曉軍

（安徽江淮汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

汽車(chē)電路是整車(chē)上必不可少的一部分，那么整車(chē)搭鐵也是汽車(chē)電路中必不可少的重要部分。所有電路均有正負(fù)極，那么負(fù)極的實(shí)現(xiàn)就是通過(guò)整車(chē)搭鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。搭鐵對(duì)整個(gè)電路而言非常重要，搭鐵點(diǎn)負(fù)載過(guò)多或者選擇位置不合理造成搭鐵不良、電磁干擾等情況的發(fā)生，都會(huì)造成不好的后果。

搭鐵；接觸不良；電磁干擾

CLC NO.: U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)03--

引言

汽車(chē)使用直流電，采用串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)電路，所有電路都有正極和負(fù)極。一般汽車(chē)電路都采用單線(xiàn)制，即蓄電池正極線(xiàn)直接與各用電設(shè)備連接，蓄電池負(fù)極線(xiàn)直接搭在車(chē)架金屬件上，用電設(shè)備的負(fù)極線(xiàn)也搭在車(chē)架金屬機(jī)件上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車(chē)底盤(pán)的金屬體作公共通道，這種負(fù)極線(xiàn)與車(chē)體相連接的方式就稱(chēng)為搭鐵。用負(fù)極搭鐵具有對(duì)電子器件干擾少，對(duì)車(chē)架及車(chē)身電化學(xué)腐蝕小，連接牢固的優(yōu)點(diǎn)，絕大多數(shù)汽車(chē)是負(fù)極搭鐵。汽車(chē)上一般有兩條以上主搭鐵線(xiàn)，其中一條是蓄電池負(fù)極電線(xiàn)，另一條是發(fā)動(dòng)機(jī)與大梁之間的搭鐵線(xiàn)。

本研究是對(duì)整車(chē)負(fù)載接地進(jìn)行系統(tǒng)的研究并進(jìn)行搭鐵點(diǎn)負(fù)載進(jìn)行分類(lèi)，同時(shí)對(duì)整車(chē)搭鐵點(diǎn)位置進(jìn)行規(guī)劃，制定合理的搭鐵點(diǎn)。使整車(chē)接地盡可能的合理化。

1、電器件接地方法

首先講下接地的方法，我們知道在車(chē)上不可能讓每個(gè)用電器都單獨(dú)搭鐵，必然要把某些用電器的搭鐵線(xiàn)合并在一起，那么接法就用如下的兩種，簡(jiǎn)示如下：

2、整車(chē)搭鐵原則

2.1 就近原則

在接地的時(shí)候有個(gè)就近原則，就是在用電器的附近搭鐵，這樣就可以將在某一范圍內(nèi)的用電器的地合并在一起。就有以上兩種方案。在第一種方案中，我們?cè)诰€(xiàn)束中設(shè)計(jì)一個(gè)打卡點(diǎn)。然后在連接到車(chē)身上，其優(yōu)點(diǎn)是可以減少導(dǎo)線(xiàn)的使用，降低了線(xiàn)束的直徑與質(zhì)量，但是，這個(gè)也會(huì)引起和電源在打卡同樣的問(wèn)題，就是接地信號(hào)會(huì)相互干擾。第二中方案，就可以降低這種干擾，但是他增加了線(xiàn)束的使用量。一般對(duì)于控制單元、傳感器、儀表等的地使用第二種方法，而對(duì)與燈具、風(fēng)扇等就可以使用第一種方法。

2.2 接地類(lèi)型分析

再者在選擇搭鐵點(diǎn)時(shí)，我們必須要將電子地和功率地區(qū)分開(kāi)來(lái)，也要將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)來(lái)接，以避免信號(hào)間的相互干擾，因?yàn)樗麄儗?duì)地的沖擊是不同的，而這種對(duì)地的沖擊會(huì)影響較敏感的電子電器元件的工作。但是對(duì)同一控制器而言，而不能將兩者分開(kāi)太遠(yuǎn)，因?yàn)椋绻麅烧呔嚯x過(guò)遠(yuǎn)，那么兩者間的電位差就越大，那么對(duì)同一控制器而言，地電位就存在比較大的差異，這個(gè)也會(huì)影響用電器的工作。

我們知道在車(chē)身上，控制單元的地和電器負(fù)載的功率地是不同，在控制單元中，為了保證各種傳感器和執(zhí)行器的工作，控制單元就引一個(gè)地到車(chē)身，這個(gè)稱(chēng)之為參考地，而其他傳感器的地就直接和控制單元相連，然后通過(guò)控制器的內(nèi)部在和參考地相連，這樣在控制單元就會(huì)把這個(gè)參考地的電位鉗制在零電位，同時(shí)將車(chē)身上雜波去除。而其他電器負(fù)載就搭鐵點(diǎn)作為參考電位。這兩者之間是不同的。車(chē)身搭鐵的分布，在電路中，電源都會(huì)由最近的地方回到電源的負(fù)極。 那么就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)搭鐵點(diǎn)時(shí)，充分考慮其布置，保證電源都能回到蓄電池的負(fù)極，而不會(huì)對(duì)其他的地造成影響。

在下圖2中a所示，我們表明了蓄電池的位置和A、B、C、D、E五個(gè)搭鐵點(diǎn)?，F(xiàn)在我們用A、B、E三個(gè)搭鐵點(diǎn)做簡(jiǎn)單的分析。如果E作為控制單元的參考地，A為電器負(fù)載的功率地。分析一下他們回到電源負(fù)極的情況。從A到電源負(fù)極回路會(huì)沿著紅色的線(xiàn)1回到負(fù)極，E則沿著線(xiàn)2回到電源負(fù)極。

如果將B點(diǎn)換成控制單元的參考地，那么就會(huì)產(chǎn)生以下的情況，如下圖2中b所示：

B會(huì)沿著紅色的線(xiàn)2回到蓄電池的負(fù)極，而A會(huì)到什么地方，前面說(shuō)過(guò)，控制單元的參考地的電位也是零位，那么電源就會(huì)回到最近的零電位，那么A就沿著紅色的線(xiàn)1到B，而這個(gè)不是電源的負(fù)極，那么就控制單元的地受到A的沖擊，這樣就影響了B的工作，如果這個(gè)電流很大，超過(guò)了控制器可以承受的范圍，那么就有可能將控制器損壞，所以在整車(chē)搭鐵點(diǎn)的分布，我們務(wù)必要避免這樣的分布，也是要求控制單元的地盡量靠近蓄電池負(fù)極的原因。

2.3 整車(chē)接地不良后果

搭鐵對(duì)整個(gè)電路而言非常重要，搭鐵不良的現(xiàn)象很容易發(fā)生。例如發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵線(xiàn)緊固螺栓松動(dòng)，或者重接搭鐵線(xiàn)時(shí)隨便安裝，或者搭鐵線(xiàn)接頭腐蝕電阻增大，這些都會(huì)造成接觸不良，迫使電流試圖通過(guò)另外的回路，引起電壓下降或工作失效。搭鐵不良會(huì)造成電氣線(xiàn)路許多顯性或隱性故障。在點(diǎn)火系統(tǒng)上，如果發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵不良，就會(huì)造成火花塞的火花弱，汽車(chē)動(dòng)力減弱。在現(xiàn)代汽車(chē)上，搭鐵不良還會(huì)造成點(diǎn)火電子模塊損壞。在啟動(dòng)電路上，如果發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵不良，會(huì)造成起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減慢，電樞發(fā)熱，時(shí)間稍長(zhǎng)還很容易燒毀起動(dòng)機(jī)。在燈光電路上，如果燈具搭鐵不良，會(huì)造成燈光不亮或者燈光暗淡，便行車(chē)增添危險(xiǎn)。

3、以具體車(chē)型為例分析整車(chē)搭鐵

3.1 整車(chē)搭鐵數(shù)量統(tǒng)計(jì)

表1 整車(chē)搭鐵數(shù)量

3.2 電源線(xiàn)束接地

3.2.1 蓄電池負(fù)極接地點(diǎn)

表2 蓄電池負(fù)極搭鐵

此接地為整車(chē)接地和電池負(fù)極相連接的一點(diǎn)，若接地不良或銹蝕，可能會(huì)引起整車(chē)電器設(shè)備不能正常工作。比如：?jiǎn)?dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，但車(chē)輛啟動(dòng)不了，儀表顯示不正常等。

3.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)接地點(diǎn)

表3 發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束接地

表4 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G01搭鐵

表5 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G02搭鐵

表6 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G03搭鐵

表7 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G04搭鐵

表8 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G05搭鐵

3.3 車(chē)架線(xiàn)束接地

表9 車(chē)架線(xiàn)束G06搭鐵

表10 車(chē)架線(xiàn)束G07搭鐵

表11 車(chē)架線(xiàn)束G08搭鐵

表11 車(chē)架線(xiàn)束G09搭鐵

表12 車(chē)架線(xiàn)束G10搭鐵

表13 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G11搭鐵

3.4 儀表臺(tái)線(xiàn)束接地

表14 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G12搭鐵

表15 發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束G13搭鐵

表16 車(chē)架線(xiàn)束G14搭鐵

3.5 后門(mén)線(xiàn)束接地

表17 車(chē)架線(xiàn)束G15搭鐵

在此需要對(duì)ECU的搭鐵進(jìn)行重點(diǎn)講一下，由于目前汽車(chē)均采用電子控制燃油噴射系統(tǒng)，有發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制著系統(tǒng)的正常工作。同時(shí)ECU也接收者汽車(chē)各種各樣的信息，通過(guò)某一具體車(chē)型對(duì)整車(chē)搭鐵進(jìn)行了設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

4、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)搭鐵類(lèi)型、搭鐵方式以及具體車(chē)型分析，講述了汽車(chē)搭鐵的具體原則，并根據(jù)其原則應(yīng)用到具體車(chē)型上。

[1] 夏建華.接地技術(shù)在汽車(chē)線(xiàn)束設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].河南省汽車(chē)工程學(xué)會(huì)，2011.08.

[2] 高攸剛. 屏蔽與接地[J]. 北京郵電大學(xué)出版社, 2004.

[3] 魏春源譯. BOSCH汽車(chē)工程手冊(cè)[J]. 北京理工大學(xué)出版社, 2009.

A Model the Vehicle Ground Design Research and Application

Li JunLing, Liu XiaoJun
(AnHui JiangHuai Automobile Co., Ltd.Technical Center, Anhui Hefei 230601)

Car circuit is an essential part of the vehicle, the vehicle take iron is also indispensable important part of the automobile circuit. All circuits are negative, then the realization of the cathode is implemented by the vehicle ride. Iron is very important for the whole circuit, take iron point load too much or unreasonable poor caused by iron, electromagnetic interference, and so on and so forth, will cause bad consequences.

grounding；Poor contact；Electromagnetic interference

U463.6

A

1671-7988(2015)03--

李俊嶺，就職于安徽江淮汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心。