張曉輝

（海馬汽車有限公司，河南 鄭州 450000）

1 前言

隨著汽車配置及功能的飛速發(fā)展，汽車電氣系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜和多樣化，電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定，不僅影響到具體電氣零件的功能使用，而且對(duì)整車的安全、駕駛都起著關(guān)鍵的作用。本文通過對(duì)常見的汽車整車電源分配方案進(jìn)行分析，闡述了一種整車電源分配設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，這對(duì)新車型電源分配設(shè)計(jì)，有一定的指導(dǎo)意義。

2 電源分配的基本原理分析

以某車型為例，通過電源分配方案，可以基本看出該車型的基本電氣原理、控制方法和基本功能。整車電源分配方案如圖1所示。

圖1 整車電源分配方案

2.1 蓄電池熔斷絲盒電源系統(tǒng) （表1）

主要包含蓄電池傳感器熔斷絲 （連接蓄電池傳感器）、EPS熔斷絲 （連接EPS電源）、起動(dòng)熔斷絲 （連接起動(dòng)機(jī)主電源）、發(fā)電機(jī)熔斷絲 （連接發(fā)電機(jī)輸出）、前機(jī)艙主熔斷絲（連接前機(jī)艙熔斷絲盒）。

表1 蓄電池熔斷絲盒

2.2 鑰匙電源系統(tǒng)

1）包括ST電源、ACC電源、IG1電源、IG2電源。其中，點(diǎn)火鎖配置的ACC、IG1、IG2電源直接由點(diǎn)火開關(guān)控制，通過將點(diǎn)火鎖1和點(diǎn)火鎖2兩個(gè)常電熔斷絲的電源，分成ACC、IG1、IG2電源。一鍵啟動(dòng)配置的ACC、IG1、IG2電源受繼電器控制，繼電器由PEPS或BCM控制，電源熔斷絲及擋位控制如表2所示。

表2 電源熔斷絲及擋位控制

2）ACC、IG1、IG2電源擋位負(fù)載主要包括以下內(nèi)容，如表3所示。

表3 電源繼電器控制原理及負(fù)載

3）點(diǎn)火鎖MT配置的起動(dòng)勵(lì)磁信號(hào)，受傳動(dòng)鏈繼電器控制，踩下離合踏板時(shí)，ST擋位接通起動(dòng)；點(diǎn)火鎖CVT配置的起動(dòng)勵(lì)磁信號(hào)，受起動(dòng)鎖止繼電器和TCU控制，踩下制動(dòng)踏板時(shí)，ST擋位接通起動(dòng)機(jī)起動(dòng)。

一鍵啟動(dòng)配置的起動(dòng)勵(lì)磁信號(hào)，受ST繼電器控制。MT配置踩下離合踏板時(shí)，PEPS或BCM收到離合踏板信號(hào)，吸合ST繼電器；CVT配置繼電器踩下制動(dòng)踏板時(shí)，PEPS和TCU同時(shí)控制ST繼電器，使ST繼電器吸合。ST擋位接通原理如表4所示。

表4 ST擋位接通原理

2.3 主繼電器系統(tǒng)

主繼電器系統(tǒng)主要給電噴系統(tǒng)供電，電噴系統(tǒng)主要包括EMS、點(diǎn)火線圈、噴油器、氧傳感器等，另外一些動(dòng)力系統(tǒng)的繼電器線圈，如真空助力泵繼電器、壓縮機(jī)繼電器、油泵繼電器、低速風(fēng)扇繼電器、高速風(fēng)扇繼電器、電子水泵繼電器等線圈端受主繼電器電控制。當(dāng)鑰匙電源置于IG1擋位時(shí)，主繼電器受EMS控制吸合，主繼電器開始供電。主繼電器系統(tǒng)控制原理及負(fù)載如表5所示。

表5 主繼電器系統(tǒng)控制原理及負(fù)載

2.4 燈光系統(tǒng)

燈光系統(tǒng)主要包括小燈、遠(yuǎn)光燈、近光燈、左前霧燈、右前霧燈、倒車燈、制動(dòng)燈等。

1）小燈繼電器受BCM控制，當(dāng)組合開關(guān)小燈開關(guān)閉合時(shí)，小燈繼電器閉合，小燈繼電器負(fù)載主要包括左右前位置燈、左右后位置燈、左右前照燈調(diào)光電機(jī)、左開關(guān)組、背光等。

2）遠(yuǎn)光燈繼電器受BCM控制，當(dāng)組合開關(guān)遠(yuǎn)光燈開關(guān)閉合時(shí)，遠(yuǎn)光燈繼電器閉合，遠(yuǎn)光燈點(diǎn)亮；近光燈繼電器同樣受BCM控制，當(dāng)組合開關(guān)近光燈開關(guān)閉合時(shí)，近光燈燈繼電器閉合，近光燈點(diǎn)亮。

3）左右前霧燈繼電器受BCM控制，當(dāng)組合開關(guān)霧燈開關(guān)閉合時(shí)，霧燈繼電器閉合，霧燈點(diǎn)亮。

4）CVT／AT配置倒車燈繼電器受BCM控制，當(dāng)置于倒擋時(shí)，倒車燈繼電器閉合，倒車燈點(diǎn)亮。

5）制動(dòng)燈繼電器受BCM控制，踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)燈繼電器閉合，BCM收到制動(dòng)開關(guān)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)燈點(diǎn)亮。燈光系統(tǒng)控制原理及負(fù)載如表6所示。

表6 燈光系統(tǒng)控制原理及負(fù)載

2.5 喇叭系統(tǒng)

喇叭繼電器受BCM控制，當(dāng)按下喇叭開關(guān)時(shí)，喇叭繼電器閉合，高音喇叭、低音喇叭開始工作。

2.6 換擋鎖止系統(tǒng)

CVT車型換擋鎖止繼電器主電路與TCU共用熔斷絲，受TCU及BCM控制，ON擋狀態(tài)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，繼電器吸合，換擋機(jī)構(gòu)中電磁閥吸合，擋桿可以從P擋換到其他擋位。

2.7 其他常電系統(tǒng)

其他常見的常電系統(tǒng)控制原理及負(fù)載如表7所示。

表7 其他常電系統(tǒng)控制原理及負(fù)載

3 電源分配的優(yōu)化方案

根據(jù)對(duì)標(biāo)分析及合理性考慮，在熔斷絲盒重開的前提下，電源分配方案可以在以下幾個(gè)方面做進(jìn)一步優(yōu)化。

3.1 熔斷絲適配

1）主繼電器下負(fù)載增加單獨(dú)熔斷絲，如點(diǎn)火線圈、噴油器增加單獨(dú)熔斷絲保護(hù)，氧傳感器增加單獨(dú)熔斷絲保護(hù)。

2）小燈繼電器下負(fù)載增加單獨(dú)熔斷絲，如前位置燈、背光燈分開用單獨(dú)熔斷絲保護(hù)。

3）左右前霧燈、遠(yuǎn)光燈、近光燈分別用單獨(dú)的熔斷絲保護(hù)。

3.2 熔斷絲、繼電器布置位置

在布置方面，通過電源分配圖，結(jié)合熔斷絲和繼電器布置位置分析，發(fā)現(xiàn)以下問題。

1）點(diǎn)火鎖熔斷絲在前機(jī)艙里，電源繼電器在儀表臺(tái)右側(cè)，電源熔斷絲在儀表臺(tái)左側(cè)，線束回路繞線長(zhǎng)。

2）同1）原因，目前電子水泵熔斷絲與繼電器分開，可以優(yōu)化在一起。

3）其他盡可能將相同功能的熔斷絲、繼電器放在同一位置。

3.3 熔斷絲盒通用化

熔斷絲盒的不同，是造成線束件號(hào)不同的重要原因之一。為了減少不同車型的線束差異，可以先從熔斷絲盒的通用化開始考慮，比如采用多個(gè)小熔斷絲盒的策略，將各車型基本配置的繼電器和熔斷絲，放在一個(gè)熔斷絲盒中；將選裝配置的繼電器和熔斷絲，放在選裝熔斷絲盒當(dāng)中。基本配置熔斷絲盒，與不同的選裝熔斷絲盒之間，用相同的連接方式連接。熔斷絲盒通用化思路如圖2所示。

圖2 熔斷絲盒通用化思路

4 總結(jié)

本文通過對(duì)常見的汽車整車電源分配方案進(jìn)行分析，闡述了一種整車電源分配設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法。電源分配圖與整車電氣原理圖對(duì)應(yīng)使用，電源分配圖不僅可以快速集中匯總整車熔斷絲、用電器、負(fù)載之間的關(guān)系，而且可以用來指導(dǎo)熔斷絲盒的設(shè)計(jì)開發(fā)，熔斷絲、繼電器位置的合理分配、線束走向的優(yōu)化、線束通用等，為驗(yàn)證整車電路設(shè)計(jì)的合理性，提供了有力保障。