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整车电气系统设计手册 Prepared on 24 November 2020系统设计篇-序言本文以汽车的开发流程为主线，说明整车电路系统的设计开发过程。
主要包括五个部分：电路系统设计概述、电路系统概念设计、电路系统工程设计、电路系统设计验证、总结。
本手册较详细地叙述了整车电路系统的开发流程及设计思想，凝聚了全科工程师的辛劳和汗水，汇聚大家的思想与智慧，期望能对各位电路工程师有所帮助。
同时，由于编者水平有限，时间仓促，存在很多不足与错误，需要各位工程师的不断完善和丰富，也请读者给予斧正，力求使本手册能够更好的为整车电路系统的开发设计服务，提供一个系统的、完整的设计思路与方法，进而提高公司电路系统设计的开发水平。
本手册可以作为新员工培训和学习的资料，也可以作为其他相关工程技术人员的学习和参考。
第一章电路系统设计综述整车电路设计主要任务是实现整车电器系统的集成匹配，通过线束将蓄电池、发电机、电器盒、各种控制器和车用电器等，按照一定的控制关系连接起来，实现整车电器的正常工作。
按开发的阶段来分，它主要分为概念设计阶段、工程设计阶段、设计验证阶段和设计完成阶段。
整车电路设计的开发流程按照公司的开发手册规定，新产品开发基本程序按产品开发项目节点控制从P0～P9阶段共设有10个项目节点，用来确保产品和过程已达到适宜的成熟、稳定。
以P2点作为起点，整个开发周期为35个月，参照公司开发流程的规定和整车电路设计的特点，把整车电路开发分成四个设计阶段：概念设计阶段、工程设计阶段、设计验证阶段、设计完成总结。
并制定了整车电路的开发流程图。
接上图各开发阶段简介1.2.1 整车电路的概念设计整车电路的概念设计从公司下发的项目开发指令开始，对应于公司新车型开发节点的P2，是整个项目工程正式启动的开始，也是整个新项目计时和考核的起点，其主要任务是完成产品技术方案的可行性分析。
此阶段的主要工作内容是，根据项目的输入，如配置表、开发类型、项目开发计划、生产纲领、SOP时间等，确定整车电路的项目组成员、制定产品设计开发计划、进行产品的Bench Mark分析、可行性分析、专利查询，完成重大、典型历史质量问题、单元电路图收集，完成整车电器二维布置图、整车线束布置方案、产品技术描述、PART LIST、沿用件、标准件、通用件清单的编制，整车电器原理图（构想）等工作。
86AUTO TIMENEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车纯电车型整车性能集成探究1 引言随着物质文明进步，消费者对汽车的需求已由最初的运输和代步工具转变成了更高层次的要求。
除空间等基本需求外，消费者关注点逐渐转变到汽车内在性能好坏，如动力性、安全性、可靠性等。
汽车开发方式也顺理成章实现了由结构开发向性能开发为主导的转变。
汽车性能在整车开发过程扮演着越来越重要的角色，整车性能集成也尤为关键，它决定了整车最终呈现的状态。
而现今在越来越多纯电车型的涌现，纯电车型性能技术也应运而生。
因此，在纯电车型开发中，探究整车性能集成技术的应用尤为重要，它与传统燃油车型的要求不同，对纯电车型进行区别探究，可制定出更具适应性的开发方案。
2 整车性能集成技术概述汽车性能是指和整车产品有关的各项性能指标的综合体，是用户感知和判断产品优劣的重要参考，性能来源于用户的使用感受，是用户需求的直接体现。
汽车结构是汽车性能的载体，而汽车性能是汽车结构的表现。
纯电车型汽车性能与传统燃油车型汽车性能相比，有相同的部分，亦有不同的部分，新增性能属性有：充电显示及交互，纯电续航，充/放电性能、电池特性等，传统性能模块主要区别在于动力系统不同，对应的动力系统性能呈现不同，这是最大的区别。
当然，动力系统的不同也会影响到其他性能的设计，比如动力系统相关的冷却性能，采用的冷却设计方案不同，环保性能中排放，因为使用电池电机电控的使用，没有废气排放，故而在纯电项目是不适用，底盘和NVH 性能的呈现也有不同等等，具体下一节中会详述各部分的不同，见图1。
3 纯电车型整车性能集成技术内容纯电车型与传统燃油车型并未完全创新，有相同之处，也有差异化的属性，与传动能源车型有差异化属性包括：动力性能，驾驶性能，传动系统性能，空调，制动，NVH 性能等，新能源车型新增性能属性有：充电显示及交互，纯电续航，充/放电性能、电池特性等。
纯电车型整车性能集成分类如下表1。
![汽车电路系统设计规范标准[详]](https://img.taocdn.com/s1/m/af4d99f8240c844769eaee51.png)
汽车电路系统设计规范一、制图标准的制定：1．1电器符号的定义：电气图形符号、诊断系统图形符号世界各大公司所用不尽相同，我们根据ISO7639、DIN40900以及美、日主要汽车公司常用符号制定奇瑞公司的电气图形符号库，若有新的器件没有相应的符号可以根据需要经电器部相关设计人员讨论通过后添加到该库里，以不断丰富更新符号库。
1．2 读图的方式见下面说明简图电路图的读图方式一般有正向读图和反向读图两种方法。
正向读图一般是设计开发时计算电流分配，负荷计算时使用的一种思路、设计方法；反向读图一般是电路故障检修或优化局部电路时常用的方法，和正向读图方法基本相反。
正向读图法：由电源——电流分配盒——保险丝——控制开关——控制模块输入——控制模块输出——线路分流——用电设备（执行机构）——地。
二、整车电器开发设计输入根据公司开发车型的市场定位、级别以及市场相关车型比较,电器项目负责人编制出VTS（Vehicle Technical Specify）报公司审批，批准后的VTS表作为整车电器开发的设计输入，各专业组根据VTS要求编写详细的产品功能定义，技术要求。
三、单元电路设计格式规范3．1功能定义：①根据VTS的要求讨论并制定主要单元电路、电器件零部件组成，比如空调需要确定蒸发器结构类型、风门控制机构数量、传感器数量、电子调速器、压缩机类型、冷凝器类型等，并应开始编制初级BOM表；②电器件的额定电压、工作电压范围、额定功率的确定；③额定工作电流、最大工作电流（电机阻转状态）、静态耗电电流的确定（≤3mA）。
3．2电路原理图：根据各单元的功能确定需要整车输入的哪些信号，输出哪些信号，信号的类型（触发信号，脉冲频率信号，高电平或者低电平信号），信号参数。
控制方面应该考虑继电器控制还是集成电路控制，对于CAN-BUS需确定该单元的控制信息，系统状态实时检测信息，以及故障检测信息需不需要在CAN上公布等。
单元电路的设计输出需经科室专业相关人员参与对其合理性、可行性、可靠耐久性进行评审后确定。
完美 WORD格式经济型电动车项目整车技术规文件VTS报告整车技术规文件VTS报告编制： ____________________校对： ____________________审核： ____________________批准： ____________________目录整车性能目标分管明细 (1)1 产品定位 (2)1.1车型类型 (2)1.2销售区域 (2)1.3竞争车型 (2)1.4用户群体 (2)1.5使用环境 (2)2 产品图谱 (2)3 动力系统参数 (3)3.1动力总成参数 (3)3.2动力电源 (3)3.3润滑油定义 (3)4 要求 (3)4.1标准法规符合性 (3)4.2产品特性 (4)4.2.1总布置参数 (4)4.2.1.1整车外廓尺寸 (4)4.2.1.2整车通过性 (4)4.2.1.3行箱容积 (4)4.2.2重量 (5)4.2.2.1整备质量 (5)4.2.2.2空载质量 (5)4.2.2.3专业重量 (5)4.2.2.4满载质量 (5)4.2.2.5质心位置 (6)4.2.3人机工程 (6)4.2.3.1人机布置 (6)4.2.3.2乘降方便性 (7)4.2.3.3操作便利性 (7)4.2.4驾驶性 (8)4.2.5动力经济性 (8)4.2.5.1动力性 (8)4.2.5.2经济性 (9)4.2.6车辆动力学 (10)4.2.6.1操稳客观测试 (10)4.2.6.2制动 (10)4.2.7碰撞安全 (12)4.2.8振动噪声 NVH (12)4.2.8.1通过噪声 (12)4.2.8.2定置车噪声 (13)4.2.8.313完美 WORD格式4.2.8.4 D 挡加速车噪声 (13)4.2.8.5光滑路面匀速行使车噪声 (14)4.2.8.6粗糙和坏路面匀速行使车噪声 (14)4.2.8.7整车气密性 (15)4.2.9热流管理 CFD (15)4.2.9.1热平衡 (15)4.2.10可靠耐久 (15)4.2.10.1整车强化耐久试验 (16)4.2.10.2抗腐蚀性 (16)4.2.10.3环境适应性试验 (16)4.2.11环保性 (16)4.2.11.1材料回收利用 ELV (17)4.2.11.2禁用物质含量限值 (17)4.2.11.3车挥发物含量限值 (17)4.2.11.4气味性 (18)4.2.12电子电器性能 (18)4.2.12.1降温 (18)4.2.12.2采暖 (19)4.2.12.3除霜 (19)4.2.12.4除雾 (19)4.2.12.5灯具照明 (20)4.2.12.6整车照明信号装置 (20)4.2.12.7整车 EMC测试 (21)4.2.13功能配置 (21)4.2.14精致性 (21)整车性能目标分管明细序号容类别责任部门备注1总布置及功效性性能目标总体整车外廓尺寸、通过性、行箱容积、储物空间、可维修性等2重量性能目标总体整备、满载质量、质心位置等3人机工程性能目标总体人机布置、视野、部空间、乘降性、操作性等4主观评价性能目标CAE驾驶性、动力性及制动性能等主观评价5动力经济性性能目标总体加速时间、最高车速、最大爬坡度、耗电量、续驶里程等6踏板性能目标底盘加速踏板力 / 行程等6车辆动力学性能目标CAE 操稳平顺、制动力、制动距离、应急制动、驻车制动、滑行距离、最低稳定车速以及主观评价等7碰撞安全性能目标CAE国标通过噪声、定置车噪声/ 振动、 D 挡加速车噪声、光滑8振动噪声 NVH性能目标CAE路面匀速行驶车噪声、粗糙和坏路面匀速行驶车噪声、声学包、主观评价等9热流管理 CFD性能目标CAE热平衡、外流场等10可靠耐久性能目标CAE 车身、底盘结构优化、整车强化耐久、抗腐蚀性、环境适应性及涉水性能等11环保性性能目标装饰件材料回收利用 ELV、禁用物质含量限值、车挥发物含量限值、气味性等12电子电器性能性能目标电器降温、采暖、除霜、除雾、灯具照明、整车 EMC测试以及主观评价等13功能配置性能目标总体满足配置表等14精致性性能目标装饰件满足 DTS要求、精致性主观评价等15造型及颜色性能目标造型外观、饰等16成本及轻量化性能目标各专业直接物料成本及零部件重量等，总体仅负责汇总，专业部门主控整车技术规文件VTS报告1产品定位1.1 车型类型目标市场为两厢4门 4座跨界 SUV。
整车开发流程是界定一辆汽车从概念设计经过产品设计、工程设计到制造，最后转化为商品的整个过程中各业务部门责任和活动的描述。
整车产品开发流程也是构建汽车研发体系的核心，直接体现研发模式的思想；然而具体的研发项目操作时，国内厂家经常需要花大量时间和资源构架研发计划，项目执行过程中计划更改频繁，造成管理上有难度。
而国际汽车厂商在国内的合资企业，研发流程已有成熟模板，在成本进度方面估算比较准确，项目执行后期容易控制，项目风险也相对较低。
一、开发流程框架1、架构阶段架构阶段：架构开发是整车开发（GVDP ）过程中的先导过程。
全新架构开发过程约为18 个月，由 4 个里程碑组成，架构开发启动（A4）、架构策略意图确定（A3）、架构方案批准（A2 ）和架构开发完成（A1）。
A4 之前主要识别初始的架构目标，A4-A3 定义架构的性能和带宽，从架构策略意图确定（A3）开始与架构主导的整车项目开发并行开展。
A3-A2 确定架构方案，A2-A1 完成架构开发。
架构策略批准（A3）之后启动整车项目战略立项（G9）、架构方案批准（A2）之后启动项目启动（G8）、架构开发完成（A1）之后启动整车方案批准（G7）。
2、战略阶段产品战略阶段是产品型谱向产品项目的转化阶段，在这个阶段，需要完成公司对原有产品型谱和未来产品战略的再平衡，决定是否启动产品项目的开发工作。
这一阶段的工作重点是更为深入地分析产品在产品型谱中的定位。
产品项目需要达到的边界条件，比如销量、投资、成本、产品特征、开发周期、赢利能力等。
产品战略阶段从G10 至G8，约为9 个月，分别为战略准备G10 、战略立项G9 和项目启动G8。
业务规划项目管理部业务规划科（BPD ）牵头各业务部门为产品项目的批准进行战略准备，包括市场的调研，产品定位、竞争对手的分析及各部门策略研究等。
3、概念阶段概念阶段是在产品战略明确并且可行性得到批准的基础上，完成产品项目方案的开发。
这些方案包括动力总成的方案、整车的VTS 目标、全尺寸主题模型、关键零部件的设计、整车的物料成本、制造规划方案、产品质量目标等等。
整车性能描述文件性质秘密
技术标准文件基本信息及修订记录
1目的
《整车产品性能描述报告》是对整车主要尺寸和质量参数、主要总成结构型式和性能参数进行的基本描述，方便设计数据查询和熟悉整车。
2整车主要参数
2.1主要尺寸参数
表1 主要尺寸和质量参数测量数据表
2.2基本性能参数
表2 整车基本性能参数表
3主要总成结构形式及性能参数
3.1 三电系统结构形式和参数特性
表3 三电系统结构形式和参数特性表
3.2 底盘各主要总成结构形式及参数特性
表4 底盘各主要总成结构形式及参数表
3.3 车身及附件结构形式及参数特性
表5 车身及附件结构形式及参数表
3.4 内外饰及附件结构形式及参数特性
内外饰及附件结构形式及参数表。
经济型电动车项目整车技术规范文件VTS报告整车技术规范文件VTS报告编制：______________________校对：______________________审核：__________________________批准:目录整车性能目标分管明细1产品定位1.1车型类型1.2销售区域1.3竞争车型1.4用户群体1.5使用环境32产品图谱3动力系统参数3.1动力总成参数3.2动力电源3.3润滑油定义4要求4.1标准法规符合性4.2产品特性4.2.1总布置参数421.1 整车外廓尺寸421.2整车通过性421.3行李箱容积4.2.2重量4.2.2.1 整备质量4.2.2.2 空载质量10 4.2.2.3 专业重量10 4.2.2.4满载质量11 4.2.2.5质心位置12 4.2.3人机工程12426车辆动力学1315161718 182122426.1 操稳客观测试224.262希y动244.2.7碰撞安全284.2.8振动噪声NVH 294.2.8.1 通过噪声294.2.8.2定置车内噪声304.2.8.3 定置车内振动304.2.8.4 D挡加速车内噪声314.2.8.5 光滑路面匀速行使车内噪声324.2.12.1 降温 43428.6粗糙和坏路面匀速行使车内噪声33428.7整车气密性 344.2.9热流管理CFD. 354.2.9.1热平衡 3536373937383940414211.4气味性 424212电子电器性能 434.2.12.2 采暖444.2.12.3 除霜 464212.4 除雾 ....................... (47)4212.5 灯具照明 ................... .. (47)4.2.12.6 整车照明信号装置 ........... (48)4.2.12.7 整车EM C M试............... . (50)4.2.13功能配置...................... . (50)4.2.14精致性........................ .. (51)整车性能目标分管明细整车技术规范文件VTS报告1产品定位1.1车型类型目标市场为两厢4门4座跨界SUV1.2销售区域表1.2销售区域1.3竞争车型表1.3竞争车型1.4用户群体客户年龄定位于三四五六线城市的25岁以上人群。
1.5使用环境以下段落定义车辆预期寿命中，在预期目标市场区域的环境条件，如道路、温度、光照强度、湿度等自然环境因素。
满足在环境温度为-10 C〜50 C,海拔高度W 1500m时可以行驶的必要条件;2产品图谱以下段落主要描述车辆各主要参数等。
本项目产品车型谱规划如下图所示。
四门四座（基本平台）3动力系统参数3.1动力总成参数以下段落定义搭载的动力总成相关参数。
表3.1动力总成参数两门四座图1产品车型谱物流车3.2动力电源表3.2动力电源以下段落定义车辆将要使用的动力电源。
应满足表 3.2要求。
3.3润滑油定义以下段落定义车辆将要使用的润滑油。
表3.3变速箱润滑油4要求以下章节定义该车辆法规符合性和整车性能相关的要求。
4.1标准法规符合性符合SOP前出台的中国强制检验项标准以及新能源新建企业准入要求的电动车相关标准, 同时应考虑SOP 前即将实施的标准法规和正在制定的标准法规，详见《整车法规清单》。
4.2产品特性以下章节定义整车特性的相关要求。
整车特性包括总布置参数、重量、人机工程、驾驶性、动力经济性、车辆动力学、碰撞安全、振动噪声NVH热流管理CFD可靠耐久、环保性、电子电器性能、功能配置、精致性、造型及颜色、成本。
4.2.1总布置参数以下段落规定了整车总布置参数的相关要求。
421.1整车外廓尺寸以下段落规定了整车外廓尺寸的相关要求。
表421.1整车外廓尺寸421.2整车通过性以下段落规定了整车通过性的相关要求。
表4.2.1.2 整车通过性4.2.1.3行李箱容积以下段落规定了行李箱容积的相关要求。
表421.3行李箱容积422重量以下段落定义了与车辆重量相关的要求。
4.2.2.1整备质量以下段落定义了整备质量要求。
表422.1 整备质量422.2 空载质量以下段落定义了空载质量要求。
表422.2 空载质量4.2.2.3专业重量以下段落定义了专业重量要求。
表422.3 专业重量422.4满载质量以下段落定义了满载质量要求。
满载质量=整备质量+300kg(68kg乘客*乘员数4+行李28kg)；表422.4 满载质量指标项目标值422.5质心位置以下段落定义了质心位置的要求。
表422.5 质心位置4.2.3人机工程以下段落规定了人机工程的相关要求。
人体设计位置满足SAE95尺寸人体驾乘需求。
423.1人机布置A柱障碍角，必须符合GB 以下段落规定了人机布置的相关要求。
驾驶员对车辆前方视野和11562中的规定要求，人体布置主要参数符合以下要求: 1)视野以下段落规定了视野的相关要求表4.2.3.1-1 视野以下段落规定了内部空间的相关要求表4.231-2 内部空间423.2 乘降方便性以下段落定义了乘降方便性的要求。
表4.232 乘降方便性423.3 操作便利性以下段落定义了操作便利性的相关要求。
表4.2.3.3操作便利性424驾驶性以下段落定义驾驶性的要求。
驾驶性是指整车在任何天气、任何驾驶条件下、汽车的电机和动力传动系统按照驾驶者的意志进行平稳运转的能力。
对整车驾驶性能的评价是以主观感觉作为评价基准的，在本文件中初步定义了驾驶性评价方法。
试验规范：通过对加速踏板行程操作，使试验车辆完成起车加速、超车加速、等速行驶、减速等多种状态的行驶。
对行驶中的喘震(Surge)、加速踌躇(Hesitation)、加速性差(Sag)等现象的有无、大小进行考核，完成驾驶性的评价。
试验场地：试验场，一般道路（高速、坡路、市区道路等）。
路面要求干燥、平坦。
425动力经济性以下段落规定了有关动力经济性的要求。
4.2.5.1动力性以下段落定义动力性技术指标。
1）加速时间以下段落定义加速时间技术指标。
在启用全油门或部分油门开度加速踏板行程之后，车辆达到规定速度或里程以及规定里程时的速度的时间，应当满足下表中的规定要求及规定。
GB/T 12543 中表425.1-1力卩速时间2）最高车速有关车辆最高车速的要求，如下，满足GB/T 18385中规定。
发布的轮胎应当有符合或者超过车辆最大持续速度能力的额定速度。
车速表的最大读数应该按照规定，充分显示车辆的最大持续速度。
表425.1-2最高车速3)最大爬坡度在保持规定的车速时，车辆应当满足下表中规定的最大爬坡能力要求及满足 GB/T 12539中规定。
表4.2.5.1-3 最大爬坡度1. 车辆在获得最大持续速度，应该满足表中的规定要求。
2. 3.4）滑行距离以下段落规定了车辆在规定的水平坡度以规定的速度开始滑行时，继续航行减速的要求，不施加制动或者启用加速踏板、变速齿轮选择杆在空挡位置。
应符合下表中规定的滑行距离的要求。
表425.1-4 滑行距离5）加速踏板力和行程以下段落定义加速踏板力和行程相关要求。
表4.2.5.1-5 加速踏板力和行程425.2经济性以下段落定义整车经济性能技术指标，应满足GB/T 18386《新建纯电动乘用车企业管理规定》中规定。
1）等速耗电量试验以下段落定义整车等速耗电量技术指标。
表4.2.5.2-1 等速耗电量试验2）续驶里程以下段落定义整车续驶里程技术指标。
表425.2-2 续驶里程3）制动能量回收以下段落定义制动能量回收技术指标，以下目标值来源《新建纯电动乘用车企业管理规定-2015.7.10》。
表表425.2-3 制动能量回收4.2.6车辆动力学以下段落定义整车车辆动力学技术指标。
4.2.6.1操稳客观测试以下段落定义操稳客观指标的目标要求。
试验标准:1.稳态回转ISO 4138（等效国标GB/T 6323）；中心转向输入ISO 13674(等效国标GB/T 6323);表4.2.6.1 操稳客观测试2. 3. 扫频试验ISO 7401(10);4. 最小转弯直径GB/T 12540。
4.262希y动以下段落定义制动性能的相关要求。
除非另有规定，在水平干沥青路面上操作时，这些要求适用于配备了磨合后制动器(按地区标准规格的规定)的车辆。
按这些要求验证时，应当利用平台规定的轮胎和传动系组合进行试验。
1)制动踏板感以下段落定义整车制动踏板感技术指标。
表426.2-1 制动踏板感2) O型试验以下段落定义整车0-型试验技术指标。
表4.262-2 0- 型试验3) I型试验以下段落定义整车I-型试验技术指标。
表4.262-3 I- 型试验4）应急制动以下段落定义整车应急制动技术指标。
表4.262-4 应急制动5）驻车制动性能以下段落定义整车驻车制动性能技术指标。
表426.2-5 驻车制动性能4.2.7碰撞安全以下段落定义整车碰撞安全技术指标。
表427.1 法规要求428振动噪声NVH以下段落定义要求控制整车在正常运行工况下由动力总成、路面、风等振动噪声源产生的车内和车外声压级和振动级。
（注：考虑到测试环境的影响，噪声实际值在指标± 1dB都视为达标,语音清晰度实际值在指标± 3%rE视为达标。
）以下要求控制整车在正常运行工况下由动力总成、路面、风等振动噪声源产生的车内和车外声压级和振动级。
4.2.8.1通过噪声以下段落定义整车通过噪音技术指标。
表428.1 通过噪声428.2定置车内噪声以下段落定义整车电机定置车内噪声技术指标。
表428.2 定置车内噪声4.2.8.3定置车内振动以下段落定义整车电动机定置车内振动技术指标。
表428.3 电机定置车内振动428.4 D 挡加速车内噪声以下段落定义整车D挡加速车内噪声技术指标。
表428.4 D挡加速车内噪声以下段落定义整车光滑路面匀速行车车内噪声技术指标。
表428.5光滑路面匀速行车车内噪声注：加速车速范围，一般为 0〜70km/h 。
428.5 D挡加速车内振动 以下段落定义整车电动机加速车内振动技术指标。
表4.2.8.5 电机加速车内振动428.6光滑路面匀速行使车内噪声后排右侧乘客左428.7粗糙和坏路面匀速行使车内噪声以下段落定义整车粗糙和坏路面匀速行车车内噪声技术指标。
表428.6粗糙和坏路面匀速行车车内噪声428.7 整车气密性以下段落定义整车气密性技术指标。
表428.7 整车气密性指标项目标值429热流管理CFD以下段落定义整车热流管理CFD技术指标。
4.2.9.1热平衡以下段落定义整车热平衡技术指标。
表429.1热平衡工况表429.2 系统温度4210可靠耐久以下段落定义整车可靠耐久性能技术指标。
