李德軍,辛 瑜,徐 峰,王保平,鄭 欣
(陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院,陜西 西安 710200)
隨著商用車電器功能增加,品系眾多,配置豐富,軸距、發動機、變速器等組合方式多樣,且多為小批量訂單式生產,導致商用車線束品種成倍增加,因此線束成本高、管理難、售后配件維護不便,且線束廠家需要時常更換工藝工裝,影響交貨周期。商用車整車線束主要分為兩大類:駕駛室部位線束和底盤線束。駕駛室部位線束主要包括:儀表板線束、地板線束、頂棚線束、車門線束、前圍線束、附加線束等。底盤線束主要包括:車架線束、發動機線束、后處理線束、前照燈線束等附加線束。
1)整車電器功能配置定義差別,如電動后視鏡、環境監控、MP3/MP5、LED等功能選裝。
2)整車總布置變化,主要包括蓄電池箱、后處理器、尿素罐(國Ⅳ以上車型)等在整車布置的相對位置。
3)整車配置定義變更,主要為變速器、發動機及制動系統差異等。
1)原理設計優化 通過原理設計優化,從根本上達到駕駛室與底盤配置變化不存在相關性,即互不影響。例如通過VCU整車控制器,實現駕駛室線束與康明斯發動機、濰柴發動機、玉柴發動機兼容通用,避免因發動機變化導致駕駛室線束更換及品種增加。
2)電器零部件開發優化 為滿足不同配置需求及品種分類,主機廠同一電器零件存在多個供應商或不同版本等級。因此同一零部件開發時,要求其針腳及定義統一,減少因此帶來的線束品種種類增加。如某主機廠儀表有4.8寸液晶顯示屏、5.2寸大屏液晶顯示屏及全液晶顯示屏儀表用以對整車進行定位。由于存在不同供應商,在設計時期PCB板結構及針腳定義存在差異,為減少因此帶來的儀表板線束品種提升,需要求各供應商對零部件針腳及定義全部保存一致。
3)功能預留設計 由于配置差異,為實現線束通用化設計,需進行部分功能預留,以便實現線束一致,減少線束品種。如某主機廠在車型開發時,存在布置形式完全一致,除發動機不同外其余配置要求一致的兩款車型A和B。因A車配濰柴發動機在車架線束上相對于B車配西安康明斯發動機的車架線束上多一個排氣制動電磁閥,其余全部一致,為減少線束品種,B車可采用A車車架線束,對于預留的排氣制動電磁閥插接件采用堵蓋。當A車使用時,取下堵蓋并進行回收利用。圖1為VOLVO FH6X4牽引車SMR插件預留。

圖1 VOLVO FH6X4牽引車SMR插件預留
4)過渡線設計 由于配置、布置差異,減少主線束品種,增加過渡線實現整車功能。以某主機廠6X4牽引車為例,根據配置需求分析,該車型存在側防護選裝需求,由于側標志燈位置差異及裝配需求,在匹配側防護時,增加側標志燈過渡線,實現車架線束通用。
5)線束回扎設計 對部分線束進行回扎設計,以便實現線束通用化。以某主機廠車型A、B為例,A車型比B車型總長長,即該兩種車型除車架尾梁至后軸中心X方向長度有差別外,其余布置位置、軸距、配置等全部一致。車架線束設計時匹配A車型,B車型在使用A車型車架線束時,在縱梁內側進行回扎即可。圖2為SCANIA R420 6X4牽引車尾燈分支回扎圖。

圖2 SCANIA R420 6X4牽引車尾燈分支回扎圖
6)線束品種歸類 相關零部件、功能進行歸類劃分線束品種,避免出現因部分配置不同導致線束更改。以某主機廠車型A、B為例,B車型是在A車型的基礎上更換發動機廠家,即除發動機不同外,其布置、軸距、配置等全部一致。將與發動機相關功能統一劃分到發動機、后處理線束上,則可以實現其余主線束通用,避免出現車架線束更改。
7)模塊化設計 針對部分裝配難但局部布置形式一致,且基本上相同類型車輛均采用的,可以進行分段模塊化設計。例如后處理器線束集成模塊化設計,提升線束裝配可行性。圖3為某汽車后處理器線束模塊設計3D圖。

圖3 某汽車后處理器線束模塊設計3D圖
本文針對商用車線束設計開發提供了一些方法與思路,以期達到商用車線束降低成本,減少種類,提高商用車線束開發裝配可行性及縮短供貨周期,減少線束供應商工裝的投入與開發的目的。在后期設計中,都需要結合具體情況進行設計開發,包括成本、產量、周期、裝配、售后等多方面因素,最終達到線束設計開發的最優狀態。