浅析商用车线束插接件的选型设计

章剑兵

（安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

浅析商用车线束插接件的选型设计

章剑兵

（安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

较系统地对目前商用车线束设计方案时如何进行插接件选型设计进行探讨和分析，包括插接件的选型原则、约束条件、试验验证等做了详细论述，为汽车电气设计人员提供参考。

插接件；护套；端子

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

前言

随着人们对汽车安全性、舒适性、经济性的要求不断提高，电控单元在汽车上的应用越来越多。各控制单元之间交换的数据也越来越复杂，这就要求电线束的设计必须具有优质的数据传输性能和可靠性，插接件作为整车线束重要的一环，承担着控制单元与各用电器通信节点，其作用和重要性在整车电气系统中举足轻重。

整车厂的电气设计人员设计线束时对多数插接件一般采用选型设计，即选择满足电气功能需要成熟供应商的成熟产品。本文主要对插接件如何进行选型设计过程中需重点考虑的问题进行了分析，如选型原则、约束条件、流程等，对具体案例进行了分析，以求整车线束理论设计和实际经验的较好融合。

1、概述

电线束在整车中的作用是将电器系统的电源信号和数据信号及传递和交换，实现电器系统的功能和要求。在汽车的电线束的设计中，插接件是连接节点，插接件选型需满足整车线束功能、可靠性要求。

1.1 插接件定义

插接件（Connector），又称为连接器或接插件，其功能是在两个电器系统间提供可分离的连接，且不会造成无法接受的信号失真或功率丢失。

1.2 插接件组成

插接件构成主要包括：护套、端子及辅件，辅件只有在某些类型的连接器中才有。如下图1、图2。

2、插接件选型

整车线束设计阶段重要一环就是所用插接件如何选型，下面作重点详述。

2.1 插接件选型设计输入

插接件是线束的核心部件，插接件的性能直接决定着线束整体的性能，而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。

插接件选型时，通常需输入以下信息：

2.1.1 安装位置：根据零部件设计方案，确认其自带插接件的安装位置，如发动机缸体上，发动机舱内，底盘，室内，室外等环境，然后根据安装位置环境，确认温度、湿度、振动、防水、防尘、防油污、密封等级；

2.1.2 根据各分组电气参数输入表（线对零部件）或线束设计方案（线对线、线对电器盒），确认负载或回路的工作电流/电压要求，选择对配插接件型号及合适片宽/系列的端子；

2.1.3 如参数输入信息要求所选插件为进口件（TE、KET、MOLEX等），线束端选型时则按要求匹配进口插接件，如要求是国产件，则必须按照各主机厂要求执行；

2.1.4 确认其他要求，如电磁屏蔽性能等。

2.2 插接件选型设计要求

设计要求主要参照下列十项内容进行：

① 插接件选取要保证与电器件的良好接触，使接触电阻降为最低，提高可靠性，优先选用双弹簧式压紧结构的插接件。如下图3。

② 根据配置及冗余设计、结合回路电流的大小、导线的截面积和合理选择插接件；

③ 在发动机舱、底盘等恶劣环境下对接的护套，由于温度、湿度偏大且存在着很多腐蚀性气体和液体，因此一定要选择防水型护套，其空位需要用防水堵密封。同时还应注意护套材质的选择，如耐高温及阻燃等性能；如下图4；

④ 尽量避免在同一对接区域使用同一种护套，若无法避免，则需通过不同颜色加以区分；

⑤ 基于汽车外观的整体协调性，在发动机舱中应优先选用黑色或深色的护套；

⑥ 为减少线束对接用护套的种类和数量，优先选用混合（Hybrid：指同一护套内可选择不同规格的端子）型件，使装配固定方便。如下图5，护套可允许0.5～0.85mm2、5-8mm2两种规格；

⑦ 对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU等用的端子插接件，应优先选用镀金件以保证安全可靠性；

⑧ 为节约成本，安全等级较低的用电设备尽量选择满足其性能要求的国产件；

⑨ 插接件的公端和母端须采用同一厂家生产的同类型号的插接件；

⑩ 驾驶室内可选择非防水型护套,发动机舱及底盘线束全部采用防水型护套。

2.3 插接件供应商的选取原则

① 一般采用“优胜劣汰”，除进口插件（大多受大电控系统供应商指定），国产插接件供应商数量较多，质量参差不齐，各主机厂需要根据自身质量标准对拟选供应商进行包括研发实力、质量控制、成本、供货等维度进行细化评价，并优选供应商，一般不超过5家。下面是某公司对拟选插接件供应商的审核结果，并要求国产插接件供应商选取必须在指定目录内，具体见下表：

表1 国产供应商目录

② 同一个插接件选取的护套、端子和辅件必须为同一供应商。

③ 相互对插的插接件必须为同一供应商。

④ 插接件选型确认环节按如下步骤进行：（1）线束设计人员与零部件设计人员对接电气参数输入，原则上要求零部件端插件平台化选型；（2）双方对《电气参数输入表》进行确认签字后，线束端按输入表完成选型；(3）选型的插件需进行试制匹配、试验验证，然后由双方确认最终结果并进行应用，双方在技术文件上进行标注，如零部件端为注塑件，零部件端需补充：(1）插接件关键配合尺寸在零部件图纸上标注；(2）零部件供应商必须将零部件与线束端插接件进行专项匹配试验，并符合《QC/T417 车用电线束接插件技术条件》。

3、插接件选型流程及约束条件

插接件的选型需考虑诸多因素，但是首要需遵循平台化及可靠性原则。对于电器借用件和沿用件，确认前期市场无质量问题后，可直接按电气参数输入需求在轻、重卡插接件库中进行选择。对于新开发或新选型的接插件，可参照以下流程：

3.1 端子选型

（1）根据额定电流，匹配合适载流量的端子系列。如下表2；（2）根据所属功能及空间尺寸，选择端子结构和镀层；（3）根据环境温度，选择合适的端子材质；

表2 端子载流量

3.2护套选型

（1）根据最高配置回路数，考虑功能预留及平台升级需求，确定护套pin脚数；（2）根据导线线径选择适配防水堵；（3）根据钣金料厚，适配固定卡扣；

3.3 附件选型

（1）根据护套选择适配的TPA（端子二次锁辅件）和CPA（护套二级锁辅件），如下图6；（2）根据导线线径选择适配防水堵；（3）根据钣金料厚，适配固定卡扣；

3.4 校核及试验

(1）对于所选插接件，要求对过孔通过性、装配维修方便性进行校核。过孔时，护套端面对角线长度应小于孔直径，多根线束分支过孔时，还需考虑线径影响。一般电器端护套采用注塑一体式或焊接PCB式以节约空间，但如维修装配困难，则需选择甩线形式插接件；(2）统一区域护套，如选择相同型号，需颜色区分；(3）对于非公司成熟应用插接件，需进行相关试验认可；

3.5 约束条件

（1）从成本与质量方面考虑，插接件选型应遵循平台化，需用公司成熟应用插接件；（2）零部件对配插接件必须有固定；（3）插件供应商选择体系内国产件或进口件；（4）由于成本及插拔力要求高等原因，如无必要，混合型插件（Hybrid）尽量不选，提升装配性和可靠性，降低成本；（5）考虑插拔力要求，6.3及其以上系列护套选型尽量不超过6pin；（6) 新选型插接件，优先考虑带TPA和CPA结构的护套；

3.6 插接件的性能

插接件的基本性能可分为三大类：即机械性能、电气性能和环境性能，插接件试验大纲具体内容按照《QC/T417 车用电线束接插件技术条件》执行，试验要求如下图7：

4、插接件在图纸中的标注

所有带电部件都应标注插接件信息插接件在图纸中除了需要标注型号、功能等，还需要标注接插件的供应商信息、端子及防水堵（可选项）信息，具体标注格式推荐下图8方式：

5、结束语

通过以上分析我们可以看出，整车线束系统设计是一个复杂的系统工程，而插接件如何选型更是需要多方面考虑。注意文中仅是列举插接件选型的重要环节进行探讨，而设计过程中往往出现许许多多意想不到的问题，只要通过不断的总结和经验积累，特别是一些QC、DFMEA等质量工具的使用，就一定会使线束系统设计达到一个新的高度，从而推动自主品牌产品品质走向世界前列！

[1] 朱积年：汽车电子设备[M] 北京人民交通出版社 2001 第61—78页.

[2] QC/T29106 汽车用低压电线束技术条件[S].

[3] 古永棋、赵明： 汽车电气及电子设备[M] 重庆大学出版社 2000第50—90页.

[4] 德国BOSCH公司：BOSCH汽车电气与电子[Z].

COMMERCIAL WIRING CONNECTOR DESIGN RESEARCH

Zhang Jianbing
(The center of technology of Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Heifei 230601)

Systematicly analyzed how to choose commercial vehicle connectors when designing wiring harness,Including choosen principle、constraint test in detail, Provide reference for motor electric designer.

Connector；Housing；Terminal

U463.6

A

1671-7988(2015)03--

周积茂，助理工程师，就职于安徽江淮汽车股份有限公司，从事汽车电气系统研究和电器部件开发、设计工作。