..總布置篇第三章電器線束布置本章共分三個部分,闡述在整車開發中的電器線束布置。第一部分為整車電器,第二部分為電氣控制模塊與車載網絡系統,第三部分為空調系統,第四部分是整車線束。每個部分在介紹電器及線束各系統及部件組成與功能原理的基礎上,重點闡述在整車開發各個階段,電器各系統部件布置以及布置要求等?？偛贾霉ぷ髫灤┯谡囬_發流程各個階段,每個階段有不同的工作。前期策劃階段,根據產品定義描述進行機艙、下車身和車身內外飾的初步總布置。電器部分,需根據輸入的借用件清單,在機艙動力總成布置基礎上進行機艙及下車身部分電器借用件的初步布置,車身內外飾部分電器借用件則需從人機工程方面綜合考慮,進行初步布置,分析布置空間的可行性。并將新開發件的位置及限制條件進行初步定義。造型設計階段,進行發動機艙、下車身和車身內外飾部分電器件的詳細布置以及整車線束的初步布置。工程設計階段,根據輸入的電器更改件和新開發件進行布置檢查和校核；審查零部件狀態,協調專業科室進行零部件的更改設計；檢查零部件拆裝方便性以及評估產品可維修性。整車線束部分,需根據整車車身和內外飾三維數據、整車電氣設計方案及電器原理圖等的不斷更新調整,對三維線束分塊及布置走向、插拔空間和拆裝維修空間等進行校核。驗證階段,進行工程樣車的總布置驗證和評審；跟蹤試制試驗中的問題,協調專業科室解決相關的問題；在試制樣車階段,驗證零部件拆裝方便性和產品可維護性。3.1整車電器3.1蓄電池介紹1蓄電池功能汽車蓄電池是起動用蓄電池,它滿足起動發動機的需要,即在5～10s的短時間內,提供汽車起動發動機足夠大的電流。蓄電池是一種將化學能轉換為電能的可逆直流電源裝置。在汽車上,蓄電池與發電機并聯向用電設備供電。在發動機工作時,用電設備所需電能主要由發電機供給。蓄電池的功用是在發動機起動時,向起動機和點火系供電；發電機不發電或電壓較低時向用電設備供電；發電機超載時,協助發電機供電；發電機端電壓高于蓄電池電動勢時,將發電機的電能轉換為化學能儲存起來,吸收發電機的過電壓,保護車用電子元器件。2蓄電池分類蓄電池是一種化學電源,靠其內部的化學反應來儲存電能或向用電設備供電。目前燃油汽車上使用的蓄電池主要有兩大類：鉛酸蓄電池〔以下簡稱鉛蓄電池和鎳堿蓄電池。同時,由于人們對燃油汽車排放要求的提高和能源危機的沖擊,各國正在不斷探索和研制電動汽車,其主要的動力源為新型高能蓄電池。下表3-1列出了各種蓄電池特點。表3-1各種蓄電池特點類型優點缺點適用車輛鉛酸蓄電池結構簡單；價格便宜；內阻?。浑妷悍€定；可以短時間供給起動機強大的起動電流比容量?。皇褂脡勖鄬^短一般車輛鎳堿蓄電池容量大；使用壽命長；維護簡單；能承受大電流放電而不易損壞活性物質導電性差；價格較高使用時間長；可靠性高的車輛電動車蓄電池比容量大；無污染；充、放電性能好；使用壽命長結構復雜；成本高電動汽車鉛蓄電池由于結構簡單、價格便宜、內阻小、可以短時間供給起動機強大的起動電流而被廣泛采用。鉛蓄電池又可以分為普通鉛蓄電池、干荷電鉛蓄電池、濕荷電鉛蓄電池和免維護鉛蓄電池。目前汽車上大多使用的是免維護蓄電池,其因為使用中不需要加水、自放電少、壽命長、接線柱腐蝕較小、啟動性能好等特點而被廣泛運用。下表3-2列出各種鉛蓄電池的特點。表3-2鉛蓄電池類型及特點類型特點普通鉛蓄電池新蓄電池的極板不帶電,使用前需按規定加注電解液并進行初充電,初充電的時間較長,使用中需要定期維護。干荷電鉛蓄電池新蓄電池的極板處于干燥的已充電狀態,電池內部無電解液。在規定的保存期內,如需使用,只需按規定加入電解液,靜置20～30min即可使用,使用中需要定期維護。濕荷電鉛蓄電池新蓄電池的極板處于已充電狀態,蓄電池內部帶有少量電解液。在規定的保存期內,如需使用,只需按規定加入電解液,靜置20～30min即可使用,使用中需要定期維護。免維護蓄電池使用中不需維護,可用3～4年不需補加蒸餾水,極樁腐蝕極少,自放電少。3對蓄電池的要求啟動發動機時,蓄電池在5～10S內,要向啟動機連續供給強大電流〔汽油機200～600A,柴油機800～1000A,因此,對蓄電池的要求是：容量大、內阻小、有足夠的啟動能力。蓄電池的基本構造鉛蓄電池一般由3個或6個單格電池串聯而成,結構如圖3-1所示。圖3-1蓄電池的構造1-排氣栓2-負極柱3-電池蓋4-穿壁連接5-匯流條6-整體槽7-負極板8-隔板9-正極板蓄電池的型號及規格蓄電池的產品型號：按照原機械工業部部頒標準JB2599－85的規定,鉛酸蓄電池產品型號分為三段,如下所示：表3-3蓄電池產品特征代號序號12345產品特征干荷電濕荷電免維護少維護膠質電解液代號AHWSJ蓄電池的容量蓄電池的容量指蓄電池在規定條件下〔包括放電溫度、放電電流、放電終止電壓放出的電量。電池容量C等于放電電流If與放電時間tf的乘積：C＝If·tf單位為安時〔A·h。額定容量用20h率容量表示,國標GB5008.1-91《啟動用鉛蓄電池技術條件》規定,將充電的新蓄電池在電解液溫度為25±5℃條件下,以20h率的放電電流連續放至單池平均電壓降到1.75V時,輸出的電量稱為額定容量,用C20表示,單位為A·h。蓄電池在25±2℃條件下,以25A恒流放電直至單池平均電壓降到1.75V時的放電時間,稱為儲備容量,單位為分鐘〔min。儲備容量表達了在汽車充電系統失效時,蓄電池能為照明和點火系統等用電設備提供25A恒流的能力。蓄電池布置及要求蓄電池的工作環境溫度為-40℃至85℃,大多布置于發動機艙,與其周圍件保持一定間隙；考慮將其與起動機一同布置于發動機〔縱置發動機同側,兩者之間的距離越近越好,以縮短線路。并且蓄電池的負極端子應該用一段長度小于375毫米的8AWG的導線連接到整車的地表面,也就是說,蓄電池負極及整車地表面之間的電阻不能超過1毫歐,到鈑金的連接端需要用焊接螺母固定。為了減少短路風險,線束正極片在蓄電池極柱區域應有護套或被隔開,護蓋或隔板必須能蓋住整個極柱,并超過線束端子及極柱范圍最小3mm。為方便裝配和維修蓄電池,線束和蓄電池的最小間距保持25mm。蓄電池需安裝固定在托架上,并有防震措施；蓄電池托架和蓄電池安裝支架根據蓄電池布置位置及周邊零部件狀態設計。設計時整體考慮前機艙相關零部件的安裝布置空間,考慮行人保護等要求。并且,蓄電池布置時需要考慮拆裝維修的方便性,在工程設計階段,需對其進行拆裝方便性檢查以及可維修性評估。圖3-2為蓄電池布置示例。圖3-2蓄電池布置3.1.2照明汽車照明與信號系統主要由燈具、電源和電路〔包括控制開關三大部分組成。而燈具大體分為照明用的燈具和信號及標志用的燈具。照明用的燈具包括前照燈、后照燈、前霧燈、后霧燈、牌照燈、頂燈、儀表燈和工作燈等,信號及標志用燈具有轉向信號燈、制動燈、小燈、尾燈、指示燈和警報燈等。圖3-3、3-4所示為各類燈具在車身上的分布實例。本節按照燈具功能,簡要介紹照明與信號系統燈具功能及其布置法規要求,其中法規要求部分主要摘錄與布置相關要點,詳細名稱定義及要求等請查閱相關法規。圖3-3各類燈具在車身上的分布圖3-4各類燈具在車身上的分布續前照燈前照燈介紹前照燈是確保夜間行車的安全,保證車前有明亮而均勻的照明,使駕駛員能看清車輛前方道路上任何障礙物的燈具。前照燈應具有防止眩目的裝置,確保夜間兩車迎面相遇時,不使對方駕駛員因產生眩目而造成事故。前照燈由光源<燈泡>、反光鏡、配光鏡三部分組成。燈泡的燈絲由功率大的遠光燈絲和功率較小的近光燈絲組成。燈泡有充氣燈泡、鹵素燈泡、新型高壓放電氙燈等幾種。充氣燈泡的周圍抽成真空并充滿了惰性氣體。鹵素燈泡是在充氣燈泡充填的惰性氣體中加入微量鹵素或鹵化物而制成的燈泡。氙氣大燈HID<HighIntensityDischarge>-高密度氣體放電燈,是依據電弧放電原理,燃燒燈泡內的氙氣來發光,取代傳統的鎢絲燃燒發光,它是以點燃兩電極間的電弧而發光。反射鏡一般用0.6～0.8mm的薄鋼板沖壓而成,反射鏡的表面形狀呈旋轉拋物面,其內表面鍍銀、鋁或鍍鋁,然后拋光。由于鍍鋁的反射系數可以達到94％以上,機械強度也較好,所以一般采用真空鍍鋁。反射鏡的作用是將燈泡的散射〔直射光反射成平行光束,使光度增強,增強幾百倍乃至上千倍,以保證汽車前方150～400m范圍內足夠的照明。圖3-5所示為反射鏡作用。圖3-5反射鏡的作用配光鏡又稱散光玻璃,由透光玻璃壓制而成,是多塊特殊棱鏡和透鏡的組合,外型一般為圓形和矩形。配光鏡的作用是將反射鏡反射出的平行光束進行折射,使車前的路面有良好而均勻的照明,如圖3-6所示為配光鏡的作用。圖3-6配光鏡的作用前照燈按照發射的光束類型不同可分為：遠光前照燈、近光前照燈和遠近光前照燈三類。近光燈近光燈功能近光燈是用于照明車輛前方道路、對來車駕駛員和其他使用道路者不造成炫目,或產生不舒適感的燈具。近光燈〔近光束適用于避免對對行來人和行車眩目不適及照明條件較好等路況；近光燈布置與法規要求布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定和外凸物法規的要求。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定規定,機動車輛必須配備2只近光燈；且該規定對近光燈安裝位置等做了以下規定：安裝位置：1>橫向〔寬度：距離車輛縱向對稱平面最遠的基準軸線方向上的視表面外緣與車輛外緣端面之間的距離不應大400mm；在基準軸線方向上,兩個視表面相鄰邊緣之間的距離不應小于600mm〔該條不適用于M1類和N1類車輛；如果車輛寬度小于1300mm,則上述距離值可減少至400mm。2>高度：距離地面的高度應不小于500mm,不大于1200mm,對于N3G類〔越野車輛,最大高度可增加到1500mm。裝在車輛前端。如果發射光束不會直接或間接地由后視鏡或車輛其它反射面而引起駕駛人員的不舒適感,即認為滿足要求。圖示3-7為近光燈布置位置要求。電氣連接要求：變換近光光束時,必須同時關閉所有的遠光燈。遠光燈打開時,允許近光燈同時開啟。圖3-7近光燈布置位置要求遠光燈遠光燈功能遠光燈是用于照明車輛前方遠距離道路的燈具。遠光燈〔遠光束主要用于車輛前方較遠處的路況照明；遠光燈布置與法規要求布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定和外凸物法規的要求。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定規定,機動車輛必須配備2只或4只遠光燈。且該規定對遠光燈安裝位置等做了以下規定：橫向〔寬度和高度無特殊規定。裝在車輛前面,不允許發射光直接或間接地通過后視鏡或車輛的其它反射面,從而引起駕駛人員的不舒適感。車輛單側不得安裝超過一只具有彎道照明功能而轉動的遠光燈。電氣連接要求：遠光燈可同時或成對打開。當從近光光束變為遠光光束時,至少要打開一對遠光燈。當從遠光光束變為近光光束時,所有的遠光燈必須同時關閉。遠光燈打開時,允許近光燈保持開啟狀態。〔2轉向燈轉向燈定義與分類轉向信號燈是表示汽車轉向用的燈具。用于向其他使用道路者表明車輛將向右或向左轉向的燈具。轉向燈又有前轉向燈、側轉向燈和后轉向燈。其光色為橙色,燈泡功率一般為20W。轉向信號燈電路一般由轉向信號燈、轉向指示燈、閃光器、轉向信號燈開關等組成。當汽車要轉向時,由駕駛員打開相應的轉向信號燈開關,左邊或右邊的前、側及后轉向信號燈亮并在閃光器的作用下按每分鐘60～120次的頻率閃爍,以告知前后的過往車輛駕駛員及行人。轉向燈功能前轉向燈主要針對駕駛員或行人等其它路況使用者,指示了自身車輛將要轉彎的方向,例如：向左或向右；后轉向指示燈的作用是指示其他道路使用者,該車司機預備向左或向右轉彎。前、側及后轉向燈布置與法規要求前、側及后轉向燈布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定和外凸物法規的要求。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定對前、后轉向燈數量和種類及安裝要求作了如下規定：對于前轉向信號燈：1類或1a類或1b類：如果在基準軸線方向上,該轉向信號燈的視表面邊緣與相鄰近光燈或前霧燈的視表面邊緣之間的距離不小于40mm,則配備2只1類或1a類或1b類前轉向信號燈；1a類或1b類：如果在基準軸線方向上,該轉向信號燈的視表面邊緣與相鄰近光燈或前霧燈的視表面邊緣之間的距離應大于20mm,小于40mm,則配備2只1a類或1b類前轉向信號燈；1b類：如果在基準軸線方向上,該轉向信號燈的視表面邊緣與相鄰近光燈或前霧燈的視表面邊緣之間的距離不大于20mm,則配備2只1b類前轉向信號燈；對于后轉向信號燈〔2a類或2b類：對于M2,M3,N2,N3類車輛,選裝2只2a或2b類后轉向燈；對于側轉向信號燈：2只第5類或第6類側轉向信號燈〔最低要求：第5類：適用于所有M1類車輛；此外,還適用于長度不超過6m的N1、M2及M3類車輛。第6類：適用于所有N2及N3類車輛；此外,還適用于長度超過6m的N1、M2及M3類車輛。在所有情況下,允許適用第6類側轉向燈代替第5類。安裝位置：1〔橫向在基準軸線方向上,距離車輛縱向對稱平面最遠的視表面邊緣與車輛外緣端面之間的距離不應大于400mm。在基準方向上,2個相鄰視表面內側邊緣之間的距離不應小于600mm。如果車輛寬度小于1300mm,則基準方向上2個相鄰視表面內側邊緣之間的距離可減少至400mm。2〔高度第1、1a類、1b類、2a類和2b類轉向燈的離地高度,從基準軸線方向上視表面進行測量,不小于350mm,不大于1500mm。3第5類或第6類側轉向信號燈透光表面的離地高度,從最低點進行測量,對于M1及N1類型車輛不小于350mm,對于其它類型的車輛不小于500mm；從最高點進行測量應不大于1500mm。4側轉向燈〔第5類或第6類透光面到標志車輛全長前邊界的橫向平面的距離不大于1800mm,對于M1和N1類車輛以及其他類車輛,當車型結構不能保證最小幾何可見度角時,該距離可增至為不大于2500mm。圖3-8、3-9、3-10為前、側、后轉向燈安裝位置要求。電氣連接要求：轉向信號燈的開關應獨立于其它的燈具。位于車輛同一側的所有轉向信號燈均應由同一個開關控制,同時開啟或關閉,并同步閃爍。轉向信號燈的閃光頻率為〔90±30次/min。圖3-8前轉向燈布置位置要求圖3-9后轉向燈布置位置要求圖3-10側轉向燈布置位置要求〔3制動燈制動燈介紹制動燈是用來提示后面的其他道路使用者,此時車輛正施以制動；制動信號燈安裝在車尾兩側,其上緣距地面高度不大于1500mm,外緣距車外側不大于400mm,兩制動信號燈應對稱于汽車的縱軸線并在同一高度上。高位制動信號燈安裝在轎車的后窗中心線附近,使尾隨在后的汽車駕駛員在前后兩輛汽車靠得較近時,能通過高位制動信號燈了解前面汽車的行駛狀況。制動信號燈的光色為紅色,其光束角度在水平面內應為燈軸線左右各45°,在鉛垂面內應為燈軸線上下各15°。制動信號燈受汽車制動器控制,其控制開關有踏板控制式、液壓控制式和氣壓控制式。踏板控制式常開開關,裝在制動踏板的后面,當踏下制動踏板時,開關閉合,制動信號燈亮。如圖3-11所示為制動燈開關及其在整車中的位置。液壓式或氣壓式開關,裝在制動總泵出口處,當踩下制動踏板,液壓管路<或氣壓管路>中壓力增加時,在開關膜片的作用下,開關閉合,制動信號燈亮,松開制動踏板時,管路壓力下降,開關又恢復到原來的常開位置。〔a制動燈開關實物圖〔b制動燈開關位置圖圖3-11制動燈控制開關及位置制動燈電路原理如下圖3-12所示。圖3-12制動燈電路原理圖制動燈布置與法規要求制動燈布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定和外凸物法規的要求。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定對制動燈數量種類及安裝要求作了如下規定：對S1或S2類裝置：各類型車輛均需配備。對S3類裝置：要求M1類型車輛必裝；其它類型車輛選裝。各類車輛需配備2只S1或S2類制動燈、1只S3類制動燈。制動燈〔S1或S2類制動燈安裝位置：安裝在車尾兩側,其上緣距地面高度不大于1500mm,下緣距地面高度不小于350mm,外緣距車外側不大于400mm,兩制動信號燈應對稱于汽車的縱軸線并在同一高度上。高位制動燈〔S3類制動燈安裝位置：S3類制動燈可裝在車輛內部或外部,如將其裝在車輛內部：要求其發射光束不會通過后視鏡或車輛的其它表面〔如車后窗玻璃對駕駛人員造成不舒適感。高位制動燈與其視表面下邊緣相切的水平面必須不低于與車后窗玻璃外表面下邊緣相切的水平面150mm；或離地高度不小于850mm。與S3類制動燈視表面下邊緣相切的水平面應高出與S1或S2類制動燈視表面上邊緣相切的水平面。制動燈安裝布置位置要求如圖3-13所示。圖3-13制動燈安裝布置位置要求〔4位置燈位置燈介紹位置燈分為前位置燈和后位置燈。前位置燈是從車輛前方觀察,表明車輛存在和寬度的燈。后位置燈用來從車輛后方觀察,表明車輛存在和寬度的燈。位置燈布置與法規要求布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定和外凸物法規的要求。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定對位置燈數量、種類及安裝要求作了如下規定：對于前位置燈,要求所有機動車輛必須配備2只。前位置燈安裝位置：1>橫向〔寬度：在基準軸線方向上,距離車輛縱向對稱平面最遠的視表面上的點,到車輛外緣端面的距離不應超過400mm。對于掛車,在基準軸線方向上,距離車輛縱向對稱平面最遠的視表面上的點,到車輛外緣端面的距離不應超過150mm。在基準軸線方向上,兩個視表面內側邊緣之間的距離為：無特殊規定〔M1及N1類型車輛；其它所有類型車輛不小于600mm。如果車寬小于1300mm,則上述間距可減小至400mm。2>高度：離地高度應不小于350mm、不大于1500mm〔對O1及O2類型車輛,或對其它所有車型結構無法保證在1500mm之內的車輛,該值可增大至2100mm。如將前位燈與其它燈具混合使用,則必須利用其它燈具在基準軸線方向上的視表面來驗證是否符合上述的位置要求。前位置燈安裝布置位置要求見圖3-14所示。電氣連接：應保證前位燈、后位燈、示廓燈〔如安裝、側標志燈〔如安裝及牌照燈只允許同時打開或關閉。但將前位燈、后位燈、側標志燈作為駐車燈使用〔復合或混合使用時時,則上述情況不再適用。圖3-14前位置燈安裝布置位置要求GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定規定,對于后位置燈,必須配備2只。安裝位置：裝在車輛尾部。1>橫向〔寬度：在基準軸線方向上,距離車輛縱向對稱平面最遠的視表面上的點,到車輛外緣端面的距離不應大于400mm。在基準軸線方向上,兩個視表面內邊緣間的距離為：M1及N1類型車輛無特殊規定；其它所有類型車輛不小于600mm。如果車寬小于1300mm,則該距離可減小至400mm。2>高度：后位燈離地高度應不小于350mm,不大于1500mm〔如果車型結構不能夠保證在1500mm以內,或未安裝選用燈,則離地高度上限可增大為2100mm。如果安裝了選用燈,則要求將燈具安裝在高度與上述橫向要求相等、燈具的對稱性及寬度要求保持一致的部位,并且其垂直間距與車型結構保持一致,但與上述必備燈具之間的距離不應小于600mm。后位置燈安裝布置位置要求見圖3-15所示。圖3-15后位置燈安裝布置位置要求電氣連接要求同上前位置燈?！?倒車燈倒車燈功能倒車燈是倒車信號裝置的組成部分,倒車信號裝置由倒車燈開關、倒車燈、倒車蜂鳴器和倒車雷達組成。倒車蜂鳴器和倒車雷達后續章節描述,本節詳述倒車燈和倒車燈開關。倒車燈的作用是照明車后方路況,并警示其他道路使用者汽車此時正在倒車或將要倒車。倒車燈裝在汽車尾部,燈光光色為白色,通常采用電流為2.1A、功率為28W、發光強度為32cd的照明燈泡。倒車燈布置與法規要求布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定和外凸物法規的要求。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定規定,所有機動車輛上必須安裝1只或2只倒車燈,并對倒車燈具體安裝位置做了以下規定：倒車燈安裝在汽車尾部。安裝位置：1橫向〔寬度：無特殊規定。2高度：對于M1和N1類型車輛無特殊規定。對于其它所有類型車輛,離地高度應不小于250mm,不大于1200mm。倒車燈開關放在變速器倒檔上,控制倒車燈、倒車蜂鳴器和倒車雷達。倒車開關的結構如圖3-16所示,當把變速桿撥到倒擋時,由于倒車開關中的鋼球1被松開,在彈簧5的作用下,觸點4閉合,于是倒車燈、倒車蜂鳴器或語音倒車報警器便與電源接通,使倒車燈發出閃爍信號、蜂鳴器發出斷續鳴叫聲,語音倒車報警器發出"倒車,請注意"的提示音。倒車雷達系統見后章節描述。圖3-16倒車開關1－鋼球2－殼體3－膜片4－觸點5－彈簧6－保護罩7、8－導線〔6前霧燈前霧燈功能前霧燈是用于改善在霧、雪、雨或塵埃情況下道路照明的燈具。前霧燈一般采用黃色配光鏡或黃色燈泡,光色為黃色。因為黃色波較長,有較好的透霧性能,在霧中能照明較遠的距離,有效地照亮汽車前方道路。前霧燈布置與法規要求前霧燈具有垂直散射角度小、水平散射角度大的防霧光束,一般安裝在前照燈的下面與地面相距400～500mm的位置上,使霧燈光束射向靠近地面較淡的霧層里,并使燈光的眩目作用減至最小。前霧燈布置時還需根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝要求,并校核霧燈與周邊件如前橫梁間隙要求及拆裝可行性,以及前霧燈與前保險杠面差等檢查。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定對前霧燈數量、種類及安裝要求作了如下規定：GB4785規定,機動車輛選裝2只前霧燈；安裝位置：1〔橫向在基準軸線方向上,距離車輛縱向對稱平面最遠的視表面上的點與車輛外緣端面之間的距離不大于400mm；2〔高度最小離地高度不小于250mm,最大離地高度〔對于M1類車輛,其他類型車輛無最大限制不超過800mm；圖3-17所示為前霧燈布置位置要求。電氣連接：前霧燈的控制開關必須獨立于遠光燈、近光燈或其他任何遠光-近光燈型復合燈。并且燈具的電氣連接應保證,只有當前位燈、后位燈、示廓燈〔如安裝、側標志燈〔如安裝及牌照燈均打開時,遠光燈、近光燈和前霧燈才允許打開。然而,當遠光燈和近光燈發出警告信號時,則上述情況不再適用〔即間歇式地打開遠光燈或近光燈或間歇式地交替打開遠光燈和近光燈。圖3-17前霧燈布置位置要求〔7后霧燈后霧燈功能后霧燈用于指示身后的車輛在濃霧情況下,更易于看到前方車輛。后霧燈燈光光色為紅色,后霧燈采用單燈時,應安裝在車輛縱向平面的左側,與制動燈間的距離應大于100mm。后霧燈布置與法規要求后霧燈布置需根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定要求。并需對后霧燈的布置及拆裝空間進行檢查。GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定對前霧燈數量、種類及安裝要求作了如下規定：安裝位置：后霧燈裝在車輛尾部,可安裝1只或2只；后霧燈采用單燈時,橫向安裝在規定交通方向縱向對稱平面相反側,同時,其基準中心也可位于車輛縱向對稱平面上；離地高度不小于250mm,不超過1000mm。在所有情況下,后霧燈與每一個制動燈的間距應大于100mm。圖3-18所示為后霧燈布置位置要求。圖3-18后霧燈布置位置要求電氣連接：1只有當遠光燈、近光燈或前霧燈打開時,才能打開后霧燈；2后霧燈可獨立于其他任何燈具而關閉?！?晝間行駛燈晝間行駛燈功能日間工作的照明燈,照向車輛前方,使其它車輛更能看清自己。晝間行駛燈布置與法規要求晝間行駛燈布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定；GB4785對晝間行駛燈數量、種類及安裝要求作了如下規定：GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定規定,機動車輛選裝2只晝間行駛燈；安裝位置：1〔橫向在基準軸線方向上,距離車輛縱向對稱平面最遠的視表面上的點與車輛外緣端面之間的距離不大于400mm；在基準軸線方向上,兩視表面內緣間的距離應不小于600mm,若車寬小于1300mm,則該距離可減至為不小于400mm。2〔高度離地高度不小于250mm,不大于1500mm；3縱向：裝于車前,若發射光不直接或間接地通過后視鏡和/或車輛其他反射表面,引起駕駛員的不舒適感,即滿足要求電氣連接：除了前照燈發出間歇的警告信號外,前照燈打開時,晝間行駛燈應自動關閉。〔9回復反射器回復反射器功能回復反射器是通過外來光源照射后的反射光,向位于光源附近的觀察者表明車輛存在的裝置。汽車必須配備非三角形后回復反射器,選裝非三角形前回復反射器和非三角形側回復反射器；禁止使用三角形后回復反射器。本節詳述非三角形后回復反射器?；貜头瓷淦鞑贾门c法規要求布置根據外造型,造型階段應介入校核照明和信號裝置的安裝規定；GB4785〔汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規定對非三角形后回復反射器數量、種類及安裝要求作了如下規定：GB4785規定,汽車必須配備2只非三角形后回復反射器。對于非三角形后回復反射器：安裝位置：1橫向：離車輛縱向對稱平面最遠的發光面上的點到車輛外緣端面間的距離應不大于400mm；在基準軸線方向,回復反射器兩視表面內邊緣間的距離：對于M1和N1類車輛無特殊要求；對于其他類車輛應不小于600mm,若車寬小于1300mm,則該間距可為不小于400mm。2高度：離地高度不小于250mm,不大于900mm。若車型結構不能保證在900mm內,可增至1500mm。3縱向：裝在車后。回復反射器的發光面可與裝在車后其他燈的視表面部分共有。圖3-19所示非三角形后回復反射器布置位置要求。圖3-19非三角形后回復反射器布置位置要求〔10牌照燈牌照燈介紹牌照燈是對后牌照進行照明的燈具。在正常天氣條件下,要求在夜間于車后相距不小于25m處,能容易地認清牌照板上的號碼。這種燈一般用2個或2個以上700mA,發光強度為4cd、功率為5～10W的燈泡作光源,其光色為白色,通過內表面經處理的配光鏡照射到牌照板上,照射角度能使整個牌照板的表面獲得均勻的照明,且不得造成任何牌照顏色的改變。為了防止給尾隨車輛駕駛員或行人造成眩目或誤解,應限制牌照燈的燈光向后照射,因此在其上方配有遮光板。牌照燈由控制停車燈和前照燈電路的開關控制。無論是夜間行車或停車,只要其中的一個電路被接通,牌照燈均可照亮。牌照燈布置與要求1照明裝置應設計在圖3-20所示的可見范圍內,從后面能夠看到擬照明的整個區域；2裝置的安裝應使照明區域任意位置上的光入射角不大于82°,入射角從照明裝置至距離牌照板最遠的極端位置測量。3照明區域的最小可見范圍應符合：在垂直截面,α≤85°、α′≤85°；在水平截面,β≤60°、β′≤60°,如圖3-20所示,若因裝置的安裝引起可見范圍被部分遮掩,必須在最大遮掩的方向判定該范圍,應盡量減小被遮掩的范圍。圖3-20牌照燈照明區域的可見范圍在造型階段,需校核牌照燈照明區域的法規要求符合性,以及GB、ECE、海灣等標準所規定的投射角度要求等。電氣連接：應保證前位燈、后位燈、示廓燈〔如安裝、側標志燈〔如安裝及牌照燈只允許同時打開或關閉。但將前位燈、后位燈、側標志燈作為駐車燈使用〔復合或混合使用時時,則上述情況不再適用?！?1室內燈室內燈組成與功能室內燈通常包括室內頂燈、行李箱燈、門燈；室內頂燈是為乘客提供看書、看文件的車內照明裝置；行李箱燈是提供行李箱空間的照明；門燈用于下車照明以及提示門未關。室內燈布置與要求室內燈具布置根據內造型表面。在造型階段需對室內燈是否滿足手控舒適性要求,以及與遮陽板間隙是否滿足要求等進行檢查。3.1組合儀表介紹1組合儀表組成與功能儀表是人和汽車的交互界面,為駕駛員提供所需的汽車運行參數、故障、里程等信息,是每一輛汽車必不可少的部件。按工作原理劃分,汽車儀表分為機械式儀表、電氣式儀表、模擬電路電子式儀表、數字式儀表；按安裝方式劃分,儀表可分為組合式儀表和分裝式儀表。汽車組合儀表有車速指示、里程指示、發動機轉速、燃油油量指示、水溫溫度指示、機油壓力指示、信號與報警等功能,還提供安全運行所需的信息顯示功能,如制動裝置、安全氣囊等。組合儀表布置及要求組合儀表的布置根據內造型,并且造型階段應介入儀表盲區校核。布置時考慮組合儀表與前橫梁間隙要求,組合儀表與轉向管柱間隙要求,結構上考慮拆卸的方便性,以及組合儀表線束接插件拔插空間要求。1范圍安全·鏡片表面無折射·檔風玻璃和門窗玻璃無警示燈和照明反射·所有儀器視覺·鏡片無反射2造型要求2-1儀表布置2-2視覺·所有儀表和警示燈在方向盤干涉區域檢驗和處于99%眼睛橢圓視圈的情況下均應可以看到·干涉區域應采用雙眼視覺進行檢驗.圖3-21干涉角檢查方法請參照SAEJ1050。2-3干涉檢查的總體要求·正常情況下,刻度盤距離眼睛橢圓圈710-760mm·方向盤應處于正常位置·當方向盤傾斜時,任何儀表、量表以及警示燈均不應因方向盤處于最下位置而受到遮擋圖3-222-4檔風玻璃無反射·所有照明燈和警示燈不應因檔風玻璃出現反射而影響夜間駕駛的視線·所有照明燈和警示燈不應出現99%的眼睛橢圓視圈之內+〔20～40mm檔風玻璃反射偏距,如下圖3-23所示圖3-232-5前門窗無反射·所有照明燈和警示燈不應因前門窗出現反射而影響夜間駕駛的視線·所有照明燈和警示燈不應因前門窗的反射而出現在99%的眼睛橢圓視圈之內,如下圖3-24所示圖3-242-6鏡片無反射·鏡片表面不應反射駕駛員的臉、手、身體和方向盤等·鏡片反射的所有東西不應出現在99%的眼睛橢圓視圈之內+〔20～40mm偏距,如下圖3-25所示·為了滿足上述條件,設計鏡片時一定要考慮鏡片的半徑和位置圖3-253布置3-1與周圍零部件的最小間隙：5mm3-2鏡片與裝飾儀表組之間的間隙：2～2.5mm3-3對于右置車,組合儀表應對稱檢查3-4鏡片公差·180≤半徑＜240：±10mm·240≤半徑＜290：±20mm·290≤半徑＜300：±30mm3-5鏡片類型·平板式·正常曲形·逆向曲形·雙曲形3.1.4〔1電喇叭電喇叭功能與分類汽車上的電喇叭用以警告行人和其他車輛,引起注意,保證行車安全。電喇叭按發音的動力有電動喇叭和氣動喇叭之分。電動喇叭聲音悅耳,體積小,質量小,廣泛用于各種類型的汽車上。電喇叭按照有無觸點分為普通電喇叭和電子電喇叭。普通電喇叭按結構形式分有筒形、螺旋形和盆形。圖3-26所示為盆形電喇叭結構與工作原理示意圖,此類電喇叭無揚聲筒,而將上鐵心3、膜片4和共鳴板5固裝在中心軸上,下鐵心9采用螺管式結構,在其面上繞有線圈2。按下按鈕10,電路被接通,電流由蓄電池正極→線圈2→觸點7→按鈕10→搭鐵→蓄電池負極。當電流通過線圈2時,產生磁場,下鐵心9被磁化,吸引上鐵心3,帶動膜片4下移,同時帶動銜鐵6向下運動,壓下觸點臂將觸點7斷開,切斷線圈2的電路,使其磁力消失,上鐵心3及膜片4在觸點7和膜片4自身彈力的作用下復位,觸點7再次閉合。在如此循環的過程中,膜片4不斷振動并發出聲響,并通過共鳴板5產生共鳴,發出和諧悅耳的聲音。圖3-26盆形電喇叭1、8—調整螺釘；2—線圈；3—上鐵心；4—膜片；5—共鳴板；6—銜鐵；7—觸點；9—下鐵心；10—按鈕；11—鎖緊螺母電子電喇叭中無觸點,它是利用晶體管電路激勵膜片振動產生音響的。圖3-27所示為電子電喇叭。由于晶體三極管取代了觸點,避免了觸點燒蝕等故障的產生,使得電喇叭的工作性能更為可靠。圖3-27電子電喇叭的結構1-罩蓋2-共鳴盤3-絕緣膜片4-上銜鐵5-絕緣墊圈6-喇叭體7-線圈8-下銜鐵9-鎖緊螺母10-調節螺釘11-托架12-導線為了使電喇叭發音和諧悅耳,一般汽車都安裝高低音兩只電喇叭。當耗用電流較大時,電喇叭通過繼電器間接控制,電喇叭繼電器,如圖3-28所示。當按下電喇叭按鈕3時,繼電器線圈2的電路被接通。由于線圈2電阻值很大,所以通過電喇叭按鈕3的電流很小。線圈2通電后產生吸力,使觸點6閉合,接通雙音電喇叭電路,大電流經磁軛5和觸點6流到雙音電喇叭7的電路中。當耗用電流較小時,可直接受轉向盤電喇叭按鈕控制。圖3-28電喇叭繼電器1—觸點臂；2—線圈；3—電喇叭按鈕；4—蓄電池；5—磁軛；6—觸點；7—電喇叭電喇叭布置與安裝及法規要求1法規要求：按照國際使用的ECER28的規定,汽車聲信號裝置發出的聲響必須均勻,聲頻譜在聲信號工作時不得有明顯變化,不允許使用警笛、鐘聲、及順序聲調發生器的樂聲。2安裝要求電喇叭使用彈性支承安裝在車身上,否則車身振動會干擾聲調純度和信號音量。電喇叭和電-氣動喇叭對其控制電路中的電壓降很敏感。成對安裝使用的電喇叭必須使用繼電器來觸發。在設計過程中必須考慮電喇叭的前部不得有阻隔,以免聲音發不出來,電喇叭布置過程中應盡量布置在距離地面高的地方。3喇叭設計應符合以下標準：GB15742機動車用喇叭性能要求及試驗方法QC/T30機動車用電喇叭技術條件〔2倒車雷達系統倒車雷達系統組成與功能、原理倒車雷達系統是倒車信號裝置的組成部分。倒車雷達系統由倒車雷達控制器、雷達探頭、蜂鳴器及顯示器組成。通過發射/接收超聲波信號,探測汽車后方障礙物距離,用聲音提示和顯示測量的距離,達到協助駕駛員安全倒車的作用。倒車雷達控制器安裝在車輛上,輸出超聲波信號到倒車雷達探頭,接收并處理超聲波回波信號,控制聲音報警方式和顯示器顯示測量距離的裝置。圖3-29所示倒車雷達工作原理。圖3-29倒車雷達工作原理雷達探頭又稱倒車雷達傳感器〔SENSOR,安裝在汽車后保險杠上,內含發射驅動電路,接收放大電路和超聲波傳感器,采用二線式及非屏蔽線設計,與倒車雷達控制器相連接,在控制器控制下發射超聲波及接收放大回波信號,并送到控制器去處理。根據倒車雷達探頭的布置以及經濟、外觀、偵測盲區、裝配可行性考量,倒車雷達偵測范圍設計有2S,3S,4S三種,如圖3-30所示。圖3-30倒車雷達偵測范圍設計圖倒車雷達傳感器的偵測范圍指能夠檢測到有效區域內障礙物的整個空間。一般又將此空間分成一般警告范圍、主要警告范圍和即將碰撞范圍。通常產品的最遠探測距離不應小于1400mm。偵測范圍如下圖3-31、3-32所示。并把在靠近傳感器的監控范圍內,倒車雷達裝置無法探測到障礙物的區域稱為盲區。盲區應盡量小,最大不應超過300mm。圖3-31倒車雷達偵測范圍圖3-32倒車雷達偵測范圍續蜂鳴器在控制器的驅動下,產生不同節奏聲響的裝置,用于輔助提示倒車雷達偵測距離,可能獨立于控制器之外或內置于控制器或控制器提供信號給組合儀表。顯示器采用數碼顯示,數字、波段、聲音疊加提示,或液晶顯示〔簡稱LCD,采用液晶顯示屏顯示,效果更直觀,外觀設計更美觀,目前有超薄型。更直觀的倒車雷達系統是后視鏡雷達,采用數字、波段、顯示,三種聲音提示直觀性強,在安裝位置上有了革命性的改變,加于原車后視鏡上,使安裝更簡便,駕駛者更容易觀察倒車情況,另有車載免提裝置,充分體現了"安全駕駛,溝通自由"的人性化設計。另一種可視雷達,采用攝像頭配專用顯示器以影象形式顯示倒車情況。以下是可視倒車系統兩種形式及其主要部件安裝布置位置：1后視攝像頭與倒車雷達組合形式系統攝像頭安裝在后車牌上方,倒車雷達探頭安裝在后保險杠上,倒車雷達控制器裝在后行李箱左側,車輛進入倒車狀態時,通過車載DVD顯示后方實時影像及倒車參考線、刻度尺表達障礙物距離,系統布置和后視影像效果如下圖3-33、3-34所示：圖3-33系統布置圖3-34影像說明2獨立后視攝像頭形式系統攝像頭安裝在后車牌上方,車輛進入倒車狀態時,通過車載DVD顯示后方實時影像,系統布置和后視影像效果如下圖3-35、3-36所示：圖3-35系統布置圖3-36影像說明3.1整車電器開關介紹整車電器開關有組合開關、電動后視鏡開關、副儀表臺開關總成、門控開關、玻璃升降器控制開關和天窗開關、制動燈開關、空調控制開關等。其中組合開關的燈光開關具有控制大燈、小燈、前后霧燈、超車燈、左右轉向燈、遠光、近光等功能；雨刮開關具有間歇、低速、高速、前噴水等功能,各個開關相應實現各自電器件的控制。電器開關有旋轉類按鈕開關、觸摸類按鈕開關等。整車電器開關的布置整車開關的布置均根據造型,造型階段需要介入校核駕駛員手伸范圍等人機工程分析和內凸物法規等要求。并需校核各開關后部是否滿足周邊件間隙要求,以及開關電源線束插拔空間是否滿足要求等。根據SAEJ287技術要求,整車控制開關按鈕應在駕駛員手伸及界面之內,以下是駕駛員手控范圍的確定。定義駕駛員所有控制開關應在手控包絡線的范圍之內。手控包絡線：對適用于一定比例駕駛員群體及人體軀干約束系統類型的手控范圍的幾何圖形描述。手控參考平面〔HR平面：橫向延伸并對有關車輛座椅構造幾何圖形的手控包絡線進行正確定位的垂直參考平面。*HR=786-<99>G,mm1-4總布置系數〔G：<G>是一個集合變量。它提供一個車輛有效空間幾何圖形的數量指數。〔單位：mm*G=0.0018<H30>-0.0197<L40>+0.0027<W9>+0.0106<H18>-0.0011<L11>+0.0024<H17>+0.0027<L42>-3.0853表3-4代碼及定義代碼定義H30H點至踵點的垂直距離130mm到520mmL40前靠背角度9.0°33.0°L23H點水平行程130mm標定W9方向盤直徑330mm到600mmH18方向盤的傾斜角度10.0°到70.0°L11方向盤中心至踵點的水平距離660mm到152mmH17方向盤中心至踵點的垂直距離530mm到838mm圖3-37乘員中心線〔C/LO：乘員中心線為H點的"Y"坐標軸。應用2-1本節主要針對新車開發計劃的初始階段。2-2手控包絡線可直接適用于左置車輛。如果左右對稱,可適用于右置車輛。2-3手控包絡線可直接適用于沿水平方向前后移動直徑為25mm前部安裝控制按紐的三指手控活動范圍。2-4手指操縱控制器：在手控包絡線列表數值內加上50mm調整系數以便對駕駛員控制范圍內的手指接觸表面中心進行描述。2-5全握手控控制器：在手控包絡線列表數值內減去50mm調整系數以便對駕駛員控制按紐表面中心進行描述。3要求特征3-1從操作人員外側400mm延伸至內側600mm,從H點下方-100mm延伸至H點上方800mm的包絡線。圖3-383-2手控包絡線參照SAEJ287表格。車輛包絡線的選擇是基于總布置系數G的計算數值。3-3包絡線的水平組成部分可以根據手控參考平面〔HR平面的前方距離進行測量。這個平面從油門蹤點向后移動的前后位置可根據總布置系數G的計算數值來確定。4采用手控包絡線的程序4-1包絡線是根據一系列直角參考平面在車內確定的：通過正常駕駛位置后H點的水平提升參考平面,橫向手控參考平面以及沿乘員中心線延伸的垂直平面。5建立參考坐標5-1確定車輛座椅構造幾何圖形的尺寸并計算出總布置系數G的數值。5-2根據總布置系數G數值,計算出手控范圍?！と绻睭R-L53小于零,手控參考平面應縱向位于油門蹤點后面的一個距離〔HR。·如果〔HR-L53大于零,手控參考平面應縱向位于正常駕駛位置的后H點。6確定合適的手控包絡線6-1參考SAEJ287表格,確定適用于車輛的總布置系數G的數值,指定的駕駛員群體以及合適的約束系統的手控包絡線。6-2確定相關控制器的橫向位置。這些位置從乘員中心線按照橫向位置進行敘述。確定水平提升參考平面上方控制器的高度。6-3檢查控制器是否位于手控范圍之內。開關的選擇開關和執行器間有多種控制方式,采用哪種方案,需要綜合考慮技術成熟程度、成本、供應商、售后服務、習慣等因素。1>如果所控制的汽車電器電流功率較小,車上又有比較大的位置布置較大外形的開關,則宜采用大電流直接控制開關,這樣系統簡單,在保證可靠性的同時能夠降低成本。2>如果需要控制的汽車電器功率較大,為了減輕開關的使用負荷,提高開關的使用壽命,保證系統的可靠性,則宜選用小電流間接控制方式,這種控制方式由于需要繼電器,整車電氣線路較直接控制開關復雜。3>有時由于開關布置空間限制或整車整體布置協調美觀,即使控制的電器功率較小,也用小電流間接控制。4>如果車上用電器很多,控制的汽車電器功率又很大,同時又需要開關故障診斷信息輸出,為了使整車電氣線路簡單,便于故障查詢,可以選用小電流電阻編碼開關。但這種控制方式,成本較大電流直接控制或小電流間接控制成本高,同時由于使用了電子控制模塊,需要解決電磁干擾問題。5>現在比較先進的汽車都使用了CAN總線或LIN總線,這就必須使用全電子數字化開關。3.1.〔1汽車音響系統汽車音響系統由音響主機、揚聲器以及天線系統組成。頂置天線接收AM、FM信號,經天線導線傳輸給收放機,揚聲器將音響效果輸出。1音響主機音響主機介紹汽車音響主機通常安裝在儀表板上,采用金屬外殼全封閉式結構,有利于抗干擾和防塵。由于儀表板處的安裝空間有限,汽車音響體積尺寸已標準化,除特殊車型外,一般都比較統一,均以德國DIN為標準,DIN指汽車中控臺預留給汽車電器用品的標準安裝空間,單DIN指一個標準空間〔寬、高固定而深度不限,雙DIN則是單DIN的兩倍空間,此處位置一般用于音響主機、調諧器、顯示屏的安裝。單DIN規定長183mm、高50mm、深153mm,雙DIN規定為長180mm、高100mm、深153mm。汽車音響主機布置及要求音響主機布置位置根據內造型,造型階段需要對音響主機上開關按鍵等進行駕駛員手伸范圍等人機工程分析以及內凸物法規等要求分析。具體如手控區域是否滿足手控舒適性要求檢查,以及音響主機的布置空間檢查,如與空調出風口、儀表板橫梁、空調出風管、儀表板線束等間隙是否符合要求,主機連接線束接插件拔插空間要求,屏幕對駕駛員反光性檢查等。2揚聲器揚聲器介紹揚聲器俗稱喇叭,因手安裝空間限制,口徑一般為101.6～152.4mm〔4～6英寸。汽車音響一般配有4只全頻帶揚聲器,多安裝于左、右側的前車門內,左右側后車門或行李箱擱板上,對于口徑小于101.6mm〔4英寸的揚聲器,很難有理想的低音效果,而汽車的行李箱容積較大,內部四周一般有氈墊等充當吸音物,是安裝低音揚聲器的理想位置,所以,在行李箱擱板上可以安裝152.4mm<6英寸>以上的揚聲器。揚聲器布置及要求高、低音揚聲器詳細布置需根據內造型。3天線天線介紹汽車音響采用金屬外殼全封閉式結構,因屏蔽效應,必須用外接天線,又因為汽車的移動性,也不宜采用帶方向性的天線,目前,汽車音響采用的天線有以下幾種：①車窗外裝拉桿式天線：這種天線裝在車頭或前窗左側,常帶有三節拉桿,全部拉出時長度約1.2～1.4m。也有些卡車和大型客車采用單節天線,長度約為0.8～1m,天線材料一般采用不銹鋼或鍍鉻銅管。②車頭或車尾內裝天線：這種天線分為手動和自動兩種,手動天線多裝于左前翼子板內,用時用手拉出,有3節,拉出總長度約1～1.1m,自動天線可裝在左前翼子板或車后尾部,音響開機時給天線提供電源,天線底部的小電機運轉,天線自動伸出,常有3～5節,關機后天線縮回。③玻璃夾層天線：這種天線制作在后擋風玻璃夾層中,對汽車外觀沒有影響,且天線永不磨損,所以被國產、進口高檔轎車所采用。與拉桿式天線相比,其電性能在AM時稍差,靈敏度要低5～10dB,所以一般要加一級天線信號放大器,放大器多安裝在C柱護板內。天線布置及要求頂置天線的布置根據外造型,并校核背門開啟后與天線的距離。〔2前風窗刮水器前風窗刮水器功能與組成前風窗刮水器設計在車身前圍設計中應擺在首位,其功能是刮凈風窗玻璃的雨、水、霜及灰塵,改善駕駛室視野性能,保證行車安全。刮水器型式按動力來源可分為氣動式和電動式。按刮片擺動方式,刮水器可分為對擺式和順擺式兩種,轎車、載貨汽車及小客車多用順擺式刮水器。前風窗刮水器總成由刮臂、刮刷、連桿、電機等組成,圖3-39、圖3-40所示為雨刮結構和雨刮電動機示意圖。圖3-39雨刮結構示意圖1、5—刮片架；2、4、6—擺桿；3、7、8—連桿；9—蝸輪；10—蝸桿；11—永磁式電動機；12—支架圖3-40雨刮電動機結構示意圖1—電樞2—永久磁鐵磁極3—蝸桿4—蝸輪5—自動停位滑片前風窗刮水器布置與要求前雨刮布置需考慮雨刮刮刷面積是否滿足法規要求；以及刮刷多長,刮臂擺角多大才能滿足駕駛員視野要求。對此,各國都制定有不同的法規及要求,確定方法有兩種：SAE眼橢圓法、EEC視點法。SAE眼橢圓法首先通過H點根據ISO4513或SAE941e給定的方法和數據,在主圖板上繪制第95百分位眼橢圓俯視/側視和正視圖,然后按SAEJ903C或SAEJ198中給定的視野角度參數繪制四個平面,該平面分別切于眼橢圓的上下左右四側,并交于玻璃上,在正視圖得到一個圓邊形。SAE中給出三組角度分別記作A、B、C。刮片的刮刷面積在A、B、C區面積的百分比應達到表3-5、表3-6的要求。表3-5轎車刮刷面積指標〔SAEJ903C面積刮刷面積最小百分比角度左右上下A80%18°56°10°5°B95%14°53°5°3°C100%10°15°5°1°表3-6載貨汽車刮刷面積指標〔SAEJ198風窗形式刮刷面積最小值百分比面積A面積B面積C單片玻璃80%94%99%多片玻璃65%70%84%為保證刮刷面積在A、B、C三個面積中的百分比,要選擇刮片軸的位置、刮片的長度、刮片的擺角。布置的方法是將刮刷面繪于A、B、C三個面積中,并得到最大的百分比,即可得到刮片及刮臂的結構參數。注：刮片的擺角一般為85°～110°之間,大于120°容易產生死點。EEC視點法根據國際GB11565〔等效采用81/643/EEC轎車風窗刮水器玻璃刮刷面積的規定,在主圖板上繪制視點V的側視、正視、俯視圖。按下表3-7給定的數據在正視圖上繪出A、B兩個四邊形的面積。表3-7轎車風窗玻璃刮水器刮掃面積項目刮掃面積占百分比過V1向上過V2向上過V1向左過V1向右A98%3°7°13°20°B80%7°5°17°----注：----標識左邊線繪出后與車中心線對稱,得到右邊線。V的上下極限V1、V2點坐標見下表3-8所示；表3-8V點相對R點的坐標VRXRYRZV1685665V2685589R點是座椅的參考點,也是制造和設計的參考點,是跨點的特例,即座椅調整最下時的H點。根據GB15085中有關規定,風窗玻璃刮水器的刮刷面積應覆蓋A區域的98%以上,B區域的80%以上,A、B區域按GB11556中第5章有關規定,確定刮水器的刮刷面積,見圖3-41、圖3-42所示；A區域是下述從V點〔即指V1、V2向前延伸的4個平面與風窗玻璃外表面相交的交線所封閉的面積〔見圖3-41：通過V1和V2點且在X軸的左側與X軸成13°的鉛垂平面；通過V1點與X軸成3°仰角且與Y軸平行的平面；通過V2點與X軸成1°俯角且與Y軸平行的平面；通過V1和V2點,向X軸的右側與X軸成20°的鉛垂平面；B區域是指由下述4個平面所圍成的風窗外表面的面積,且距風窗透明部分面積邊緣向內至少25mm,以較小面積為準〔見圖3-421通過V1點與X軸成7°仰角且與Y軸平行的平面；2通過V2點與X軸成5°俯角且與Y軸平行的平面；3通過V1和V2點,在X軸的左側與X軸成17°的鉛垂平面；4以汽車縱向中心平面為基準面,且與上3所述平面對稱的平面；圖3-41A區域圖3-42B區域布置前風窗刮水器時還需考慮雨刮機構運動包絡與周圍件間隙要求〔在前雨刮運動過程中,雨刮四連桿機構的運動包絡與周邊最小間隙理論值為≥5mm；造型階段的CAS檢查需校核前雨刮與周邊件布置間隙,如雨刮與通風蓋板布置間隙要求,以及機蓋開啟與雨刮刮臂運動包絡間隙要求。通過上述的整體布置,確定刮水器的基本參數；刮片的長度、刮臂的大小及擺角和刮片軸距,為刮水器的結構提供設計依據。雨刮系統布置應考慮以下標準要求：GB11566轎車外部凸出物GB15085汽車風窗玻璃刮水器、洗滌器的性能要求及試驗方法QC/T44汽車風窗玻璃電動刮水器技術條件QC/T46汽車風窗玻璃電動刮水器型式與尺寸QC/T29090汽車用刮水器電動機技術條件〔3風窗洗滌器風窗洗滌器功能與組成風窗洗滌器裝置是儲存洗滌液,并在開關的控制下將洗滌液經洗滌軟管、噴嘴噴射到風窗玻璃上,在雨刷器的配合下,清洗泥漿、灰、油污等,保持擋風玻璃潔凈的一種裝置。開關與刮水器聯動,即當刮水器刮刷時同時開動洗滌器,即可將玻璃刮刷清洗干凈。風窗洗滌器由洗滌液泵、儲液罐、噴嘴等構成,儲液罐多用PE吹塑形成,形狀各異,容積因車而異,但容量不得小于1L。圖示3-43為風窗洗滌器結構與組成示意圖。洗滌液泵由永磁直流電動機和離心式葉片泵構成,安裝在洗滌液罐上,噴射壓力為70～88kPa。詳見圖3-44所示。噴嘴安裝在風窗玻璃下面,通常有兩個,其噴嘴方向可以調整,以保證將洗滌液噴射到目標位置上。風窗洗滌器的噴嘴分單孔和雙孔兩種。噴嘴的口徑為0.8～1.0mm。近年來,一些高級轎車將噴嘴設計在刮水器刮臂中央,其結構雖然復雜,但可保證將洗滌液噴射到目標位置上,而且隨刮片運動,洗滌效果極佳。圖3-43風窗洗滌器結構與組成1-噴嘴；2—輸液管；3—三通接頭；4—箱蓋；5—儲液罐；6-清洗泵；7-襯墊；8-卡座圖3-44洗滌液泵組成示意圖1-進液口；2-葉輪；3-泵體；4-出液口；5-永磁直流電動機洗滌系統布置洗滌系統的布置要求根據GB15085中有關規定,該規定規定洗滌器應有能力在常溫下供給足夠的液體,將占A區域60％以上的面積清洗干凈〔A區域指上述〔2前風窗刮水器中所述A區域。在造型階段,需對洗滌噴嘴布置可行性進行檢查。洗滌系統布置應考慮以下標準要求：GB11566轎車外部凸出物GB15085汽車風窗玻璃刮水器、洗滌器的性能要求及試驗方法QC/T548汽車用洗滌電動機技術條件QC/T426汽車風窗玻璃電動洗滌器技術條件〔4后窗除霜裝置后窗除霜裝置作用在較冷的季節,車窗玻璃上會凝結上一層霜、霧、雪或冰,從而影響駕駛員的視線。為了避免水蒸氣凝結,設置了除霜〔霧裝置,需要時可以對風窗玻璃加熱。后窗除霜裝置組成與原理后窗除霜系統由蓄電池、點火開關、熔絲、除霜器開關及指示燈、除霜器〔電熱絲組成,其組成和原理圖詳見圖3-45所示。圖3-45后窗除霜系統組成與原理1—蓄電池；2—點火開關；3—熔絲；4—除霜器開關及指示燈；5--除霜器〔電熱絲〔5點煙器主要功能利用車載電源使金屬片發熱以點燃卷煙。布置及要求點煙器布置位置根據內造型,造型階段需要介入校核駕駛員手伸范圍等人機工程分析和內凸物法規等要求,以及點煙器使用方便性檢查。3.2電氣控制模塊與車載網絡系統3.2.1發動機ECU介紹發動機ECU是電控發動機電子控制系統<傳感器、執行器和電子控制單元〔ECU>的重要組成部分。它的功用是采集和處理各種傳感器的輸入信號,根據發動機工作的要求〔噴油脈寬、點火提前角等,進行控制決策的運算,并輸出相應的控制信號。當前電控發動機中除了控制噴油外,還控制點火、EGR、怠速和增壓發動機的廢氣閥等,由于共用一個ECU對發動機進行綜合控制,所以也被稱為發動機管理系統。發動機管理系統的工作原理及功能介紹發動機控制模塊<ECM>通過接收在發動機及車身不同位置的傳感器信號及工作請求開關信號,對發動機的工作狀態進行分析計算后,按照預先設定好的數學模型,通過發動機及車身上的執行器,對發動機的油、火、氣及相應的機構進行精確的控制。以下是某發動機管理系統的功能,圖3-46所示為其功能框圖。1、支持EOBD先進的故障診斷功能2、閉環控制多點順序燃油噴射<包括MAPCID壓力判缸>3、無分電器直接點火,ECM內置點火模塊驅動分組點火<也可支持4缸順序點火>4、線性EGR控制5、步進馬達怠速控制6、爆震控制7、空調、冷卻系統控制8、里程記憶9、過電壓保護10、電子防盜11、CAN總線通訊接口可與自動變速箱控制模塊或ABS系統通訊圖3-46某發動機管理系統功能框圖發動機ECU布置及要求在整車中,影響ECU安裝的限制條件主要包括線束、震動、溫度、濕度以及抗化學物質腐蝕的功能。線束的固定點應該和ECU在同一平面內與ECU保持相同的震動頻率,同時線束第一固定點和ECU接頭的距離應該在100到150mm之間。如果線束完全沒有固定或者固定點不在這一范圍之內就需要對ECU的安裝方式進行評估或者修改。ECU的安裝位置還要考慮線束電阻的影響,所以電瓶供電線和噴油器線束不宜過長〔保證電阻盡量小。ECU以及集成在ECU內部的元件的溫度會影響到ECU的性能。每個元件都有自己的工作溫度,超過這一溫度范圍其功能就很難保證。其最佳狀態是環境溫度不超過60℃。發動機ECU允許的最高運行溫度為70℃左右,故最好布置安裝在駕駛艙內,駕駛艙內震動較小、溫度較低,且周圍環境相對干燥?？梢苑乐挂后w進入ECU并將線束插頭朝下,以免連接器中有積水和灰塵進入。ECU可以安裝在發動機艙、駕駛室中。如果ECU安裝在發動機艙內,應選擇空氣流動性好,環境溫度較低的位置,并需要防止雨水,燃油等的進入。ECU需安裝在剛性支架和剛性支座表面,其安裝表面4個點均需通過螺栓連接固定。允許的安裝角度參考下圖3-47和圖3-48。圖3-49所示為ECU安裝在車體支架上實例。在工程設計階段,需對發動機ECU拆裝方便性進行檢查以及可維修性進行評估,檢查校核時還需對連接發動機ECU的車身線束連接插頭插拔空間的合理性進行綜合考慮。圖3-47發動機ECU允許的安裝角度〔垂直方向圖3-48發動機ECU允許的安裝角度〔水平方向圖3-49ECU安裝在車體支架上實例整車車身控制系統整車車身控制裝置介紹整車車身控制裝置由中央集控器和遙控器兩個零部件組成〔裝置實例如圖3-50所示,實現電源管理、玻璃升降器控制、中央鎖控制、雨刮控制、除霜控制、燈光控制、車門信號控制、遙控防盜和氣囊引爆自動開鎖等功能。圖3-50車身控制裝置組成部件中央集控器布置及要求中央集控器的工作環境溫度要求為-40℃至+80℃；布置時考慮離保險盒的距離,與駕駛員膝部緩沖塊和其他周邊零部件間距。3.2發動機電子防盜系統系統組成與主要功能整個汽車發動機電子防盜系統包括防盜控制器、防盜線圈、轉發器、發動機管理控制器和診斷儀。一套發動機電子防盜系統由一只防盜控制器、一只防盜線圈、二只轉發器,如圖3-51所示。防盜線圈套在點火鎖芯的頭上,通過導線接在防盜控制器上；防盜控制器固定在儀表臺右側與防盜線圈的距離小于500mm；轉發器裝在鑰匙的塑料柄中。發動機電子防盜系統主要功能是防止車輛被他人非法使用,密碼認證成功后,發動機方可起動。具體以下功能：自我診斷功能；防泄密自我保護功能；實現系統各構件的匹配；對轉發器的認證即鑒別當前鑰匙的合法性。圖3-51發動機電子防盜系統組成發動機電子防盜系統布置安裝要求發動機電子防盜系統工作環境溫度為-40℃～+85℃；考慮到操作使用方便,結構緊湊、美觀,轉發器安裝在點火鑰匙內部合適的位置。防盜控制器的安裝位置與防盜線圈的距離小于500mm,布置在儀表臺內部,考慮周邊干擾信號源,并應便于拆裝、維修。并確保防盜器的線束連接插頭連接牢固,線束沒有受到較大的拉伸、扭曲。防盜線圈隨點火開關一起布置,布置在點火鎖端部,與點火鎖配合協調；安裝位置應保證點火鑰匙的插入感應信號。為了點火鑰匙的照明,將導向環與防盜線圈做成一體,外形美觀,照明效果好。圖3-52所示電子防盜系統布置實例。圖3-52發動機電子防盜系統布置3.2BMBS控制系統介紹BMBS為車輛爆胎檢測及制動控制系統。其功能是：當BMBS開關導通時,BMBS處于預警狀態,即車速超過80km/h時,如發生爆胎,相應的指示燈會提示,但不會發生制動；當BMBS開關斷開時,BMBS處于正常工作狀態,即發生爆胎,相應的指示燈會提示,并發生制動；車速小于80km/h時,預警狀態和正常工作狀態保持一致。該系統由檢測模塊、控制模塊組成,詳見圖3-53所示為BMBS控制模塊。系統集檢測模塊<5個>、控制模塊于一體。檢測模塊能夠實時地檢測輪胎內的壓力、溫度等參數,并且實時地將檢測到的參數通過無線電的方式傳送給控制模塊,控制模塊對傳送過來的數據進行分析處理。根據數據分析處理的結果相對應地采取必要的措施。圖3-53BMBS控制模塊BMBS控制模塊布置及安裝要求BMBS控制模塊工作溫度為-40℃～+85℃；控制模塊要求安裝環境應防水、抗沖擊、易散熱,對射頻信號不會產生強烈的屏蔽以及強衰減,且易于拆卸。BMBS控制模塊布置時考慮遠離干擾源。將BMBS控制模塊布置在右前地板上,右前座椅下方,或前地板通道,副儀表臺下面,設計支架固定。見圖3-54、3-55為BMBS控制模塊布置示意圖。圖3-54BMBS控制模塊布置示意圖1圖3-55BMBS控制模塊布置示意圖2安全氣囊ECU安全氣囊ECU介紹汽車安全氣囊電子控制單元,簡稱ACU,是判斷安氣全囊是否起爆及何時起爆的電子元器件。ACU布置要求ACU的布置必須考慮其周邊環境中可能的電磁干擾；會產生共振的車輛零件〔比如電動機不能裝在離ACU安裝位置近的地方〔注意不同的車輛配置。ACU安裝位置處的干擾信號〔比如手剎傳來的誤作用信號要盡可能的小。安全氣囊控制單元應安裝在靠近整車重心的地方,由此可對側氣囊起爆提供較好的保險功能。安全氣囊控制單元應安裝在車輛的中央通道中,在前排座椅之間,圖3-56所示ACU布置位置圖。布置時應考慮選擇在剛度較大的位置。除了安裝點外,模塊外殼與車身結構不能接觸。模塊的安裝不能在或者靠近碰撞發生時的車身結構破裂點。特定的結構上安全氣囊ECU的安裝和固定,必須是金屬與金屬聯結。模塊必須得到很好的保護,防止與其他模塊的無意接觸。ACU安裝時使用M6六角頭螺栓,安裝螺絲擰緊力矩〔8±15%N·m；安裝時,ACU標簽上的箭頭方向應與車輛前進的方向一致；車體上安裝ACU的三個安裝點所在平面水平,安裝面與水平面的夾角不能大于5度；ACU的四周與車輛其他零部件的間隙不得小于10mm；模塊和正面傳感器的感應方向與車輛正向〔X軸〔在側向碰撞時,側撞傳感器感應方向針對的是車輛側向〔Y軸的角度應保持在±6度的范圍內。當ACU被固定在安裝位置時,能夠插上和拔去ACU的接頭。接插件方向至少50mm范圍內不能有其他固定的零部件,以確保能夠進行接插件的插拔。ACU上部至少預留15mm空間,為試驗數據采集操作空間。圖3-56安全氣囊ECU布置位置3.2.6一、車載網絡概述隨著車用電氣設備越來越多,從發動機控制到傳動系統控制,從行駛、制動、轉向系統控制到安全保障系統及儀表報警系統,從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力,使汽車電氣系統形成一個復雜的大系統,并且都集中在駕駛室控制。另外,近年來新型電子通訊產品的出現,它對汽車的綜合布線和信息的共享交互提出了更高的要求。從布線角度分析,傳統的電氣系統大多采用點對點的單一通信方式,相互之間少有聯系,這樣必然造成龐大的布線系統。據統計,一輛采用傳統布線方法的高檔汽車中,其導線長度可達2000米,電氣節點達1500個,而且,根據統計,該數字大約每十年增長1倍,從而加劇了粗大的線束與汽車有限的可用空間之間的矛盾。無論從材料成本還是工作效率看,傳統布線方法都將不能適應汽車的發展。并且,為了滿足電控燃油噴射、防抱死制動、廢氣再循環控制、巡航控制和空調等系統的實時性要求,有必要對汽車公共數據實行共享,如發動機轉速、車輪轉速、油門踏板位置等等。但每個控制單元對實時性的要求是因數據的更新速率和控制周期不同而不同的。這就要求其數據交換網是基于優先競爭的模式,且本身具有較高的通信速率,而車載網絡技術正滿足這些要求。車載網絡技術的發展將是CAN、LIN、MOST三網合一共存于同一汽車內,從而可將適當的數據速率、強健性和低成本進行組合。CAN總線負責發動機、ABS、安全氣囊、儀表板、車身控制器、門鎖和空調系統間的數據通信和控制；LIN總線負責處理反射鏡、天窗、車窗等處,是電機間的低成本低速連接；MOST總線負責娛樂、導航和通信等設備的連接。二、汽車總線1、CAN總線CAN-bus〔ControllerAreaNetwork即控制器局域網,是國際上應用最廣泛的現場總線之一。起先,CAN-bus被設計作為汽車環境中的微控制器通訊,在車載各電子控制裝置ECU之間交換信息,形成汽車電子控制網絡。比如：發動機管理系統、變速箱控制器、儀表裝備、電子主干系統中,均嵌入CAN控制裝置。為使不同廠家生產的零部件能在同一輛汽車中協調工作,必須制定標準。按照ISO有關標準,CAN的拓樸結構為總線式,因此也稱為CAN總線。CAN總線是一種現場總線〔區別于辦公室總線,德國Bosch公司為解決現代汽車中眾多的電控模塊<ECU>之間的數據交換而開發了這種串行通信協議。CAN總線的設計充分考慮了汽車上惡劣工作環境,可靠性高。因此CAN總線在諸多現場總線中獨占鰲頭,成為汽車總線的代名詞。汽車總線與計算機中的"BUS"很類似。什么是數據總線？打個比方,一個農場要把自己的蔬菜產品運送到縣城批發市場,又要把牛奶送到縣城乳品加工廠,還要把甘蔗送到縣城制糖廠。農場主可以為每一種產品專門修一條公路,一共需要修三條路。不過他肯定不會這樣做,他只需要修一條通往縣城的路,到XX城后才轉向不同的目的地。這樣,一條路就搭載了各種不同的產品。同樣的道理,數據總線搭載了不同的信息,這些信息由不同的部件發出,到達另一些不同的部件。正如公路運輸需要交通規則來維持正常的運作,數據總線也需要規范信息的流動。一種基本的規則是分時。在這種規則下,數據總線在每一時刻只能被兩個部件占用,在兩個部件之間傳送信息。由于電信息傳播的速度極快,數據總線完全可以滿足許多部件進行分時信息傳遞的需要。數據總線如何能實現多路傳輸的呢？原來數據總線有三部分組成：1數據傳輸線,2地址傳輸線,3發送單元和接收單元之間的傳送控制線。數據按CPU的指令以一定的模式傳輸到指定的地址,而傳輸模式則由軟件控制的。這樣,汽車總線與計算機中的"BUS"很類似,不難理解。CAN-bus是一種多主方式的串行通訊總線,基本設計規范要求有高的位速率,高抗電磁干擾性,而且能夠檢測出產生的任何錯誤。當信號傳輸距離達到10Km時,CAN-bus仍可提供高達5Kbps的數據傳輸速率。由于CAN串行通訊總線具有這些特性,它很自然地在汽車、制造業以及航空工業中受到廣泛應用。作為一種技術先進、可靠性高、功能完善、成本合理的遠程網絡通訊控制方式,CAN-bus已被廣泛應用到各個自動化控制系統中。從高速的網絡到低價位的多路接線都可以使用CAN-bus。例如,在汽車電子、自動控制、智能大廈、電力系統、安防監控等各領域,CAN-bus都具有不可比擬的優越性。其主要特性有：1低成本的現場總線；2極高的總線利用率；3很遠的數據傳輸距離〔長達10Km；4高速的數據傳輸速率〔高達1Mbps；5可根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文；6可靠的錯誤處理和檢錯機制7發送的信息遭到破壞后,可自動重發；8節點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能；9報文不包含源地址或目標地址,僅用標志符來指示功能信息、優先級信息。現代汽車中所使用的電子控制系統和通訊系統,從發動機電控系統到傳動系統控制,從行駛、制動、轉向系統控制到安全保證系統及儀表報警系統,從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力,使汽車電氣系統形成一個復雜的大系統,并且都集中在駕駛室控制。這些系統之間、系統和汽車的顯示儀表之間、系統和汽車故障診斷系統之間均需要進行數據交換,如此巨大的數據交換量,如仍然采用傳統數據交換的方法,即用導線進行點對點的連接的傳輸方式將是難以想象的,另外,隨著近年來ITS的發展,以3G〔GPS、GIS和GSM為代表的新型電子通訊產品的出現,它對汽車的綜合布線和信息的共享交互提出了更高的要求。從布線角度分析,傳統的電氣系統大多采用點對點的單一通信方式,相互之間少有聯系,這樣必然造成龐大的布線系統。因此,用串行數據傳輸系統取而代之就成為必然的選擇。從信息共享角度分析,現代典型的控制單元有電控燃油噴射系統、電控傳動系統、防抱死制動系統〔ABS、防滑控制系統〔ASR、廢氣再循環控制、巡航系統和空調系統。為了滿足各子系統的實時性要求,有必要對汽車公共數據實行共享,如發動機轉速、車輪轉速、油門踏板位置等。但每個控制單元對實時性的要求是因數據的更新速率和控制周期不同而不同的。這就要求其數據交換網是基于優先競爭的模式,且本身具有較高的通信速率,CAN總線正是為滿足這些要求而設計的。數據共享減少了數據的重復處理,節省了成本。比如,對于具有CAN總線接口的電噴發動機,其它電器可共享其提供的轉速、水溫、機油壓力、機油溫度、油量瞬時流速等等,一方面可省去額外的水溫、油壓、油溫傳感器,另一方面可以將這些數據顯示在儀表上,便于司機檢查發動機運行工況,從而便于發動機的保養維護。又如,電渦流緩速器、空氣懸架、門控制及巡航定速控制都用到車速數據,而這些電器都有一套車速處理電路,浪費了資源。而采用總線技術后,大家都從總線上即可獲得車速數據。減少車身布線,進一