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摘要:
本文叙述了现代汽车电气设计的规律性，通过设计主题、功能配置、电器原理图、电气三维布置和二维线束图的设计，就如何掌握设计中的规律性进行了叙述。这对提高设计水平、提高设计质量、尽快掌握汽车设计技术是十分有益的。
关键词:
汽车;电气;设计;配置
1前言
掌握现代汽车电气系统设计的规律性，是提高汽车电气系统设计速度，提高设计质量的有效途径。高档汽车电气系统的成本己达到整车的35%，而汽车高档大多是指电气控制功能及配置而言;所以汽车电气系统设计工作量所占整车的比例，也在逐年增加。计算机控制是汽车电气系统设计中，应该重点考虑的部分，它是现代汽车的神经，承担着驾驶者、车辆及周围环境三者之间的相互联系、及控制的功能。汽车电气系统设计，经历了从无到有，从简到繁，从辅助到主导的发展历程，已经成为现代汽车智能化、信息化的主体或载体，对汽车的动力性、经济性、安全性等都起到了十分重要的作用。汽车电气系统设计是理论应用过程，即实现管理控制功能，又使整车电气系统协调一致，自适应的工作。选择的设备、器件均需经过优化造型处理，作为已知元素选用，由配套厂家提供，一般由信任度承袭应用。在整体上，由设计任务书确定汽车等级分类档次，是B级车还是C级车，设计上要有创新意识，体现人性化智能化的特点，在配套选型上要注意相互之间的协调性、匹配性和前瞻性，汽车电气设计通常包括:设计主题、功能配置、电器原理图设计、电气三维布置设计和二维线束图设计。
2设计主题的确定
汽车电气系统设计，是根据客户提供的多种参考样车，及汽车等级分类档次，按最高配置及最新技术要求进行考虑。设计过程中，将电气选装件也纳入设计范围，以适应不同用户的配置要求。根据造型布局的需要，按照开发协议中电气选装件的要求，参考国际先进技术，结合厂家的生产能力，最终用户的需要，进行汽车电气系统的开发设计，实现整车电气现代汽车电气系统设计的规律性文/怀琳本文叙述了现代汽车电气设计的规律性，通过设计主题、功能配置、电器原理图、电气三维布置和二维线束图的设计，就如何掌握设计中的规律性进行了叙述。这对提高设计水平、提高设计质量、尽快掌握汽车设计技术是十分有益的。摘要的控制功能。
3功能配置的确定
功能与配置是一款新车型市场定位和分类档次的基础，与制造成本关系很大，因此要以主机厂为主导决策，在设计中进行成本控制。
3.1参数的确定
例如：蓄电池容量确定；发电机容量确定；保险丝容量确定；继电器容量确定；用电器权值确定；用电器性能参数确定；电气线束材质、线径、颜色、长度、分支确定。例如：蓄电池容量确定：蓄电池的主要任务，是向起动机提供启动电流，保证发动机在各种情况下，能可靠启动；设起动机功率为1.3kw，根据经验公式：经计算，蓄电池容量范围在60～70AH之间确定。其它电气参数的确定从略。
3.2功能配置的选择
根据国家相应安全法规标准的要求，整车电气配置包括电喷控制系统.、电动玻璃升降器、安全气囊、防盗系统、中控门锁、点烟器、雨刮系统、音响系统、ABS系统、定速巡航系统等。一些特殊的配置，可以根据用户的需要，进行合理的选择。
3.2.1安全气囊
安全气囊是被动式安全系统，在发生意外撞车时，安全气囊保证驾驶者的安全。气囊按控制方式，可分为机械式、机械电子式、电子式三种。（1）机械式安全气囊。气囊模块由触发装置、气体发生器和气囊三部分组成。触发装置包括传感器、电子控制装置.、储备电源和监控装置，由电子控制系统接收加速度传感器发来的信号，并进行分析判断是否发生了碰撞事故；若发生碰撞，则对气体发生器发出指令，迅速吹胀气囊、整个过程约需0.3s。触发监控装置可连续自我监控，确保气囊随时处于准备状态它的特点无需电源系统配电，气囊模块布置在方向盘内，由转向管柱触发气囊工作。（2）电子式安全气囊。电子式安全气囊即SRS(辅助防护系统)。该系统控制程度驭卨，多用于高级轿车。其主要包括碰撞传感器、系统构件、气囊组件、指示灯。还有一种机械电子式安全气囊，因其可靠性不高，一般不予考虑。通过上面的分析，设计师结合设计车型的特点，确定气囊选择形式。经济型轿车一般选择机械式或电子式这两种气囊可靠性好，国内有成熟的配套厂家。中高级轿车一般都选用电子式。
3.2.2ABS系统
ABS即电子防抱死系统，是汽车安全系统之一；该系统可调节各个车轮轮缸的制动压力，可缩短制动力距离，保证操纵稳定性，ABS系统主要由轮速传感器、液压调节器、CPU、指示灯和液压控制回路等构成。根据论速传感器和液压调节器内电磁阀的数量，把ABS划分为几种形式和不同的安装方式。通常轮速传感器检测到与之正相关的电压信号输入CPU、CPU根据该电压信号计算出各车轮速度，并向液压调节器的电磁阀发出动作信号。ABS系统通过电磁阀控制各车轮轮缸的液压，防止制动时车轮抱死，CPU具有自诊断功能，可以通过ABS系统指不灯显示控制系统异常的状况。ABS系统异常时系统将转入普通制动系统，确保车辆的正常制动。ABS按结构分为整体式和分体式。按控制通道又分为4通道、3通道2通道控制系统。ABS在设计选择时，根据车型的需要和分类，合理确定ABS的控制型式。
3.2.3电动玻璃升降器
（1）翘板开关控制型。翘板开关控制型原理图如图1所示。前、后双门布置，驾驶员侧总控制，右门、两后门独立控制，控制开关置于车门把手上。（2）玻璃升降器ECU控制型（如图2所示）。除具有（1）项的各种功能外，还具有防夹、门锁后自动闭窗、童锁开关等功能。在设计功能选择上，根据车型分类的需要选择型式。
4汽车电气原理图的设计
确定设计主题及功能配置后，既进入电器原理图的设计。首先根据功能配置的车型分类，进行模块化设计。例如电喷系统，确定电喷ECM的型号，与发动机厂家协商确定控制方式，根据ECM的引脚定义，确定合理的控制方案。ABS类型确定以后，根据配套厂家提供的ABS技术参数，及ECU的引脚定义，确定控制方案。空调控制系统。根据车型分类，及客户的意见，确定手动空调还是自动空调。之后，根据效果图及油泥模型，设计分配面板上各操作开关的功能，然后进行结构参数设计。灯光系统设计。该系统自组合开关、控制开关、灯具等组成。首先分析国家法规对灯光的约束，然后确定各种灯具的型号、功率等，并分析组合开关中灯光控制电路，然后进行灯光电路设计，之后进行结构参数设计。还有雨刮系统、音响系统、组合仪表系统等设计过程与上面相类似。
5二维及三维线束设计
根据电气原理图中电气件，绘出与之对应的二维线束图，整车线束根据不同功能分为若干线束总成，进行统一编号，电气线束的组成应满足线束制造、车辆安装和维修的可能性及方便性，线束材料和附件的选择必须符合国家标准，同一线束族中避免相同颜色的导线等。三维线束设计，首先应考虑线束在全车上的走向，布线的过程中要避开可能引起干涉的车身件，要及时与车身、底盘、总部置等部门协商，及时掌握车身板金、内饰等的修改状况，保持三维线束和车身的配合。三维线束还用来核实修正。二维线束的位置和尺寸。还有线径大小的确定、线束类型的确定等这里不详述了。
6结束语
汽车电气设计是一门多学科协同配合的一项设计工作。当代汽车电气设计的时代特点主要表现在两个方面:首先是电气系统的人性化、智能化设计，处处以人为本：其次是整车的高度安全性、舒适性、经济性和环保性。当代汽车电气的代表车型如奔驰、宝马等世界顶级车型，在电气配置上，均采用了以计算机为核心的智能控制，这样的系统通常依赖于CAN总线技术，它是现代汽车电气设计的发展方向，我国在CAN总线技术上取得了一定成果，如上海通用汽车公司的CAN总线技术，都取得了突飞猛进的发展。CAN总线技术最终将实现机器自动驾驶等智能化方面的发展与需求。
参考文献
[1]吴亚良译.新的[J].德国ATZ6/2004.
[2]任风文.汽车电线束的设计[J].汽车电器,2003(04).
[3]李良洪主编.桑塔纳轿车电气电控系统维修[J].电子工业出版社,2002.
作者:怀琳 单位:上海申菲激光光学系统有限公司
