來源： 線束中國(guo)

汽(qi)車線束系(xi)統(tong)是連接蓄電池和各電器元件(jian)的(de)(de)主要載體。且在整(zheng)(zheng)車零部件(jian)中是相對薄弱、易損壞(huai)的(de)(de)零件(jian)。本(ben)文(wen)基于整(zheng)(zheng)車線束失(shi)效(xiao)解決案(an)例，對線束系(xi)統(tong)引起的(de)(de)整(zheng)(zheng)車失(shi)效(xiao)問題進行(xing)系(xi)統(tong)的(de)(de)歸納(na)總結。

1 引 言

線束是(shi)汽車的(de)神經(jing)網(wang)絡系統，在整車的(de)運行中傳遞(di)電壓、信號及(ji)大量的(de)數據，圖1為(wei)各(ge)用電器線束連接示意圖。特別是(shi)在互(hu)聯網(wang)、大數據背(bei)景下，這就要(yao)求(qiu)線束載(zai)體不僅僅起到通斷(duan)作用，對數據的(de)傳輸(shu)速(su)率及(ji)響應能力(li)提出了更高的(de)要(yao)求(qiu)，同時由于線束的(de)物理布置空間(jian)有限，對其(qi)失效性和售后返(fan)修帶來更大挑戰。

由于汽(qi)車(che)(che)安(an)全性(xing)、舒適(shi)性(xing)及環保要求(qiu)不斷提(ti)高(gao)，汽(qi)車(che)(che)上電路數量與用電量顯著增加，從而使整(zheng)車(che)(che)線束(shu)成倍增加，在有限汽(qi)車(che)(che)空間中如何更(geng)有效合理(li)(li)布置已成為汽(qi)車(che)(che)制(zhi)造業面臨(lin)問(wen)題(ti)。本文結合汽(qi)車(che)(che)生產(chan)(chan)中產(chan)(chan)生的(de)線束(shu)失效問(wen)題(ti)進行歸(gui)納總結、整(zheng)理(li)(li)，并提(ti)出了有效的(de)改善方案，為汽(qi)車(che)(che)線束(shu)的(de)設計及布置起到一定指導作用。

2 汽車線束布置及失效方式

2.1 汽車線束布置方式簡介

隨著車(che)(che)輛安全、智能、舒適(shi)性(xing)(xing)的(de)發展(zhan)，傳(chuan)感器、攝像頭及(ji)ECU占據了(le)一定的(de)空間(jian)，從而造成線束的(de)布(bu)置空間(jian)越發狹小，同時功能的(de)增(zeng)加意味著導(dao)線數量及(ji)體(ti)積不(bu)斷增(zeng)大。整車(che)(che)可裝(zhuang)拆性(xing)(xing)、運輸(shu)便(bian)利性(xing)(xing)等也對線束提出了(le)更高的(de)要求。下(xia)圖2 是上汽通(tong)用某車(che)(che)型的(de)線束發布(bu)圖， 為(wei)便(bian)于運輸(shu)和裝(zhuang)配，將整車(che)(che)線束切(qie)割成11個部(bu)分。

線(xian)束(shu)(shu)是整車中較(jiao)為薄弱的零件，不(bu)論在制(zhi)(zhi)造、裝配(pei)及后(hou)續使(shi)用(yong)中極易(yi)破損或失效(xiao)(xiao)的。本文從線(xian)束(shu)(shu)的制(zhi)(zhi)造、運(yun)輸(shu)及整車的裝配(pei)和車輛后(hou)續的使(shi)用(yong)等(deng)各個環節對線(xian)束(shu)(shu)的失效(xiao)(xiao)進(jin)行整理，并(bing)對典(dian)型問題剖析。按失效(xiao)(xiao)模式可以分(fen)為線(xian)束(shu)(shu)制(zhi)(zhi)造失效(xiao)(xiao)、整車裝配(pei)失效(xiao)(xiao)、耐久性失效(xiao)(xiao)等(deng)幾大類。

2.2 汽車(che)線束失效(xiao)方式

2.2.1 線(xian)束(shu)制(zhi)造失(shi)效(xiao)

線(xian)束(shu)(shu)主要由導線(xian)、端子(zi)、接插件、包裹物、卡(ka)釘和線(xian)槽支架等構(gou)成，不規(gui)則零(ling)部件的構(gou)成從而注(zhu)定了線(xian)束(shu)(shu)制造(zao)是(shi)一種自動(dong)化(hua)(hua)程度較(jiao)低、勞動(dong)密集型產(chan)業(ye)。眾(zhong)多的人工操(cao)作影響了線(xian)束(shu)(shu)標準(zhun)化(hua)(hua)，因此線(xian)束(shu)(shu)制造(zao)過程中的失效是(shi)一種隨機、不可控的失效方式。

如下表(biao)1是線束(shu)在制(zhi)(zhi)造過程中常(chang)見的(de)(de)失效方式，需在制(zhi)(zhi)造的(de)(de)各個環(huan)節保證線束(shu)的(de)(de)制(zhi)(zhi)造質 量(liang)。機械設(she)備(bei)設(she)定合理的(de)(de)規格參數，人工操作建立標準(zhun)化操作及比對(dui)面板，后(hou)對(dui)線束(shu)進(jin)行抽查檢測而(er)保證線束(shu)的(de)(de)制(zhi)(zhi)造質量(liang)。

2.2.2 汽車裝配失(shi)效

線(xian)束在實車(che)上的(de)布置依據整車(che)裝(zhuang)配(pei)(pei)工(gong)藝會被打散成(cheng)多個部分(fen)，從而(er)提高了可裝(zhuang)配(pei)(pei)型和可維修(xiu)性。但(dan)同時線(xian)束接口(kou)及(ji)定(ding)位件的(de)增多意味著失效(xiao)的(de)概率增加，本部分(fen)結合(he)整車(che)在裝(zhuang)配(pei)(pei)環節出現的(de)失效(xiao)案例(li)進(jin)行分(fen)類(lei)匯總(zong)，以提高線(xian)束的(de)裝(zhuang)配(pei)(pei)可靠性。

如上(shang)圖3可以看出線束的裝配從總裝內(nei)飾工(gong)位幾乎(hu)持續到終裝工(gong)位，跨度非常大(da)，同時接觸區域較多(duo)。結合其(qi)失效方(fang)式(shi)及表(biao)現形(xing)式(shi)大(da)致分為如下(xia)幾類(lei)：

固定(ding)(ding)性失效(xiao)為線(xian)束(shu)本(ben)身的定(ding)(ding)位件在固定(ding)(ding)孔(kong)位或(huo)扎帶處脫落，此類失效(xiao)不影(ying)響功能，不影(ying)響整(zheng)車使用(yong)。

功(gong)能(neng)性(xing)失效(xiao)(xiao)是一種比較(jiao)嚴重(zhong)的(de)失效(xiao)(xiao)方(fang)式(shi)，會引起整車某個功(gong)能(neng)的(de)缺失，嚴重(zhong)的(de)將影響(xiang)到(dao)車輛(liang)行駛(shi)及(ji)駕駛(shi)者的(de)安全(quan)。

外(wai)觀性失(shi)效(xiao)是一種影響客(ke)戶感知的失(shi)效(xiao)形式。線(xian)束多(duo)布置(zhi)在(zai)客(ke)戶不宜感知的區域，但由于線(xian)束供應商工藝或空間等因素(su)會導致附著(zhu)在(zai)其(qi)上的零件裝配(pei)受影響，從而帶來匹配(pei)或美觀問(wen)題。

此類問題在前期設計時要考慮(lv)線(xian)束或接插件運動包絡區域是否與周圍(wei)零部件有干(gan)涉風險(xian)，從而選擇(ze)合(he)適的(de)(de)地(di)方(fang)(fang)布(bu)置固定(ding)點，保證(zheng)在滿足功能的(de)(de)情況下提高美(mei)觀性。如下圖5為(wei)線(xian)束在裝配過程(cheng)中(zhong)被金屬(shu)銳邊磨損失(shi)效的(de)(de)典型事例。表2為(wei)失(shi)效方(fang)(fang)式及(ji)控制方(fang)(fang)式匯總(zong)。

2.2.3 耐久性失(shi)效(xiao)

耐久性失效(xiao)(xiao)是一種隨著車輛使用，在中間環節形成的失效(xiao)(xiao)方(fang)式，是伴隨著車輛的生命周期隨機產(chan)(chan)生的，具有不(bu)可(ke)預測性。一旦(dan)失效(xiao)(xiao)會引起(qi)客(ke)戶對品(pin)牌的極大抱怨。此(ci)(ci)類失效(xiao)(xiao)多為線束(shu)在運動件包絡區域內發生，在達到(dao)一定(ding)的磨損后產(chan)(chan)生的，因(yin)此(ci)(ci)在初期不(bu)易察覺。如下表(biao)3為耐久性失效(xiao)(xiao)匯總表(biao)。

如下為兩種典型失效方式，圖6為發動機線束與空調補液管之間震動接觸造成的磨損，圖7為車輛輪速傳感器在運動到極限位置時悶頭受力后脫落。綜上需嚴格控制線束在運動包絡區域的布置，同時針對線束的磨損需遵循嚴格的評估標準。

3 線束(shu)設計可靠性提高措(cuo)施

由上可知(zhi)線(xian)束設(she)計(ji)(ji)是一(yi)個不(bu)斷(duan)提高、不(bu)斷(duan)優化(hua)的(de)過程，同時應考(kao)慮其(qi)全(quan)生命周期。結(jie)合PD- CA的(de)控制方案提出如下圖8線(xian)束開發設(she)計(ji)(ji)閉環控制方案。在整車(che)設(she)計(ji)(ji)初期，就對線(xian)束的(de)布置、運(yun)動包絡進行充分考(kao)慮和識別(bie)，同時結(jie)合線(xian)束零部(bu)件的(de)DV/PV實(shi)驗(yan)，不(bu)斷(duan)提高設(she)計(ji)(ji)薄弱環節，后在實(shi)車(che)裝(zhuang)配階段(duan)及售后階段(duan)持續(xu)進行關(guan)注，并同時把(ba)發生的(de)問題(ti)進行歸類(lei)總結(jie)，輸入到下一(yi)個車(che)型的(de)前(qian)期開發中，從而避免問題(ti)的(de)重復發生，提高虛擬設(she)計(ji)(ji)和實(shi)車(che)表(biao)現的(de)一(yi)致性(xing)。

4 結(jie)論

線路(lu)在(zai)整(zheng)車(che)系(xi)統(tong)中屬(shu)于比較容易(yi)出現問(wen)題的(de)一類零件，只有在(zai)前期設計和項目階段(duan)做好充分 的(de)管(guan)路(lu)評估(gu)才能(neng)的(de)控制(zhi)線路(lu)問(wen)題。本文結合通用某車(che)型線束本身制(zhi)備(bei)和整(zheng)車(che)裝配工藝， 總結了線束各種失效(xiao)方(fang)式及控制(zhi)方(fang)式，同時(shi)提出線束 PDCA的(de)控制(zhi)方(fang)法，為線束在(zai)前期設計階段(duan)提供(gong)了很好的(de)借鑒。

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