王 维

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

浅谈双离合自动变速器箱内线束设计

王 维

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路，同样作为变速器电路的网络主体，合理设计线束能够在很大程度上提高双离合自动变速器的整体性能。文章首先介绍了双离合自动变速器线束的机械边界设计，然后对插接件的选取、导线的选取、线束附件等的设计做出了详细的介绍。

双离合自动变速器；线束

引言

随着当前科技的高速发展和经济的全球化，各种电子器件广泛应用到汽车上，促使现代汽车朝着高速、安全、舒适的方向发展。面对日益复杂的整车电子电气系统，其设计以及制造的安全性和可靠性无疑是汽车电气化的焦点，而作为汽车神经系统的线束（电源信号分配系统）是连接各种电子模块、子系统，实现整车功能的基本纽带，起着汽车内部各种电器设备互相连接发挥其功能的桥梁作用；汽车线束的可靠性也直接影响着各种元器件的功能和整车的工作性能。在现代制造业，工程技术急速发展的情况下，汽车对电气系统的要求越来越高，连接各个电器件的线束越来越复杂，技术含量也越来越高。在汽车电气系统及线束的设计中，最根本的要求就是：安全可靠、节约成本、提高效率、节省空间和布局美观。线束是变速器电路的网络主体，随着人们对整车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高，双离合自动变速器也越来越紧凑，留给线束的布置空间却越来越小。如何提高双离合自动变速器线束的综合性能便成为设计的焦点。

双离合自动变速器线束的设计来源于变速器电气原理图及各电器设备的布置。各个系统电路及电路负荷件的规格都取决于双离合自动变速器内部的电器件规格，依据各选用电器件的功率及电气原理图，最终确定出接插件的数量及双离合自动变速器线束。

1 线束设计的基本要求

(1)接插件要有固定且固定牢靠；

(2)接插件不得与其它物体有表面摩擦；

(3)一个区域内的相似的接插件必须有防错设计；

(4)双离合自动变速器内部线束每 100mm应当设计一个固定点；

(5)线束固定时尽量避免与其它部件产生摩擦；

(6)双离合自动变速器内部线束接插件要有耐油功能、且耐高温；

(7)一个接插件内不允许出现相同颜色的导线。

2 机械边界设计

线束详细的结构设计的基本条件是要明确和周围零部件的边界关系，主要是和相关连接件的接口确认及间隙检查。因此，以下信息是必须要掌握的：

1）传感器（传感器模块）：双离合自动双离合自动变速器传感器较多，多数会采用传感器模块结构。传感器模块及单个的传感器会有共电和共地，基于此决定插件的数量和回路数。

2）电磁阀：双离合自动双离合自动变速器电磁阀数量众多，一般在十个以上，每个电磁阀都有信号跟接地，可将部分电磁阀的接地进行同地，基于此决定插件的数量和回路数。

3）双离合自动变速器壳体：内部线束一般都固定在双离合自动变速器壳体上，线束支架、卡扣、穿缸插件会与双离合自动变速器壳体有边界接口要求。设计时需要在壳体是否能够满足接口要求及线束设计间进行平衡。

4）双离合自动变速器在整车中布置：需考虑到插件不与整车相关件发生干涉，并需要留出足够的空间便于插件的安装和拆卸；

基于以上几点对整个线束的布置走向、固定方式、固定位置、接插件的数量等进行确定，确定整个线束的方案。

3 选型设计

双离合自动变速器线束一般是由导线、接插件、端子、护套、支架、卡扣等零部件构成，下面分别详述各个零部件的选型设计。

3.1 接插件选型设计

线束接插件数量主要考虑以下几点：

→ 匹配相应的传感器（传感器模块）和电磁阀需要的插件；

→ 匹配的双离合自动双离合自动变速器控制单元（TCU）需要的插件；

→ 考虑线束结构需要转接的插件；

→ 考虑装配和固定需要的插件；

→ 考虑匹配整车接口需要的插件；接插件类型选型主要考虑以下几点：

→ 首先针对匹配的电器件所需的回路接口选择合适Pin位数的插件；

→ 根据边界接口条件综合考虑空间布置、相关件接口实现（加工）的工艺难易程度、是否便于安装及固定等因素来选择插件类型；

→ 尽量选择成熟批量生产的插件，其采购成本低、供货有保障；

→ 需要考虑插件的安装及固定方式、密封性能、材料的因素；

→ 需要考虑匹配端子的尺寸、型号、镀层、以及可压接导线线径范围；

→ 部分插件安装在双离合自动变速器内部，需要考虑其工作温度范围、耐双离合自动变速器油腐蚀性等；

3.2 导线选型设计

3.2.1 导线类型的选择

导线的选择首先考虑工作环境要求，双离合自动变速器的内部工作环境温度-40℃~140℃,外部线束的工作温度为-40~105℃，导线需要覆盖此工作环境温度范围。

汽车线束常用的导线通常使用多股绞合铜导线，绝缘皮为PVC绝缘材料。线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。

汽车线束常用的导线种类有日标(AVSS等)、国标(QVR)、德标(FLRY)、美标等几大系列。AVSS(AVS) 导线的特点是薄皮绝缘，柔韧性较好；QVR的特点是绝缘皮厚，比较柔软，延展性好；德标导线绝缘皮更薄，柔韧性好；美标导线绝缘皮一般为热塑性或热吲性弹性体，还有经过辐照工艺加工的。可根据用户的需求和不同的工作环境选取适当类型的导线。。

3.2.2 导线线径选择

导线的线径选择是线束设计重要的一环，需要计算负载电流，考虑电压降和导线发热、电流密度等,是一个复杂过程，通常根据经验进行选择。而且选择之后还需要和插件进行匹配确认，即端子是否能够压接此导线型号，有密封要求的还需要验证其密封效果。

关于导线截面积的计算：I=P/UsA=IρL/Ud

式中：I：电流

P：功率

Us：系统电压

A：导线截面积

Ud：允许最大电压降损失

ρ：铜电阻率

L：导线长度

或按经验公式：I=A×10+8／2；

允许流通电流比导线截面积关系经验理论值（上面经验公式）偏大。不同截面导线不同温度下的载流量见下表。

表1 不同截面导线不同温度下的载流量

3.2.3 导线颜色选择

导线颜色的选择一般需要满足以下原则：电源正极一般为红色，搭铁接地线一般为黑色，每根信号线颜色为一种颜色，便于辨识。导线颜色需要按照QC/T414-1999标准执行。同一个接插件内避免出现同一种颜色的导线。

电线的颜色和代号应符合表2的规定。

表2 电线颜色及代号

3.3 端子选型设计

首先，根据回路工作时需要承受的最大电压和最大电流，选择合适线径的导线，然后选择能够压接该线径导线的端子，最后选择能够安装固定该端子的合适插件。

端子主要材料是铜合金，主要是黄铜和青铜(黄铜的硬度比青铜的硬度稍低)，其中黄铜占的比重较大。另外，可根据不同的需求选择不同的镀层。

端子镀层一般有镀锌、镀锡、镀银、镀金四种，镀层厚度最小1微米，通常为2-6微米。不同的镀层金属接触会产生化学反应，所以相互匹配的公母端子使用相同的镀层。各种镀层的对比如下：

1）镀锌：表面镀锌，一般用在铁的表面处理上，如控制柜柜体或电器安装导轨上有用到，在电器连接行业一般很少有用到。

2）镀金：金具有很高的化学稳定性，金镀层耐蚀性强，导电性好，易于焊接，耐高温，熔点1064.4℃，在空气中不变色。镀金层将能提高连接器的可靠度。当应用在接触介面时,金能在大部份应用的使用寿命期限内保持良好的稳定性和低的接触阻抗。因为金对大部份环境都具有惰性.在正常的操作温度下，金不会和任何环境的成份发生化学变化而形成一层导电绝缘薄膜。在无表面薄膜的情況下，即使在低正向力和低拍击的条件，金属和金属间的接触将迅速的保持并建立。由于这些特性，金常被选为低阶信号电压和电流的应用，以及需要低插拔力的分离式复合电路连接器的材料，当然成本是最贵的。

3）镀锡：锡的密度7.28g/cm3，熔点232 ℃，具有良好的导电性、延展性。锡和锡合金在电子端子电镀上是一个非常普遍的选择，因为他们的成本较低﹑接触阻抗低而且焊接性良好。但锡和锡合金的应用却因它们的耐久性差和容易产生微振腐蚀、表面氧化物极易生成受到限制，如果我们只将锡和锡合金用在低插拔次数情況,并且使用好的端子设计和润滑来降低微振腐蚀，那么锡和锡合金是不错的选择，但在高温下持续使用不适合使用镀锡端子。

4）镀银：银的密度10.49g/cm3，熔点960.8℃，具有良好的导电性，接触电阻小，耐高温，插拔次数相对较多。但是相对成本高，耐腐蚀性一般，表面被氧化时间短。

双离合自动变速器内温度范围较广，-40℃~140℃，且插拔次数较少，根据成本及使用环境一般采用镀锡的端子，部分也会选择镀银端子。

3.4 护套选型设计

线束常用护套类型有：热缩管，聚乙烯套管，波纹管，硅清漆玻纤套管，聚乙烯薄壁套管等。软聚氯乙烯管应符合GB/T 13527.2的规定，橡胶制品材料应符合HG/T 2196的规定，聚氯乙烯压敏胶粘带应符合QB/T 2423的规定。

护套的选择要满足工作环境要求，考虑防水、防尘、耐磨、耐高低温、耐油液腐蚀等。

双离合自动变速器内部线束选择的是耐高温耐油的热缩管。双离合自动变速器外部线束上通常选择的是耐磨的波纹管。

对于双离合自动变速器变速箱控制单元布置在驾驶舱的线束，还需要运用橡胶件进行过渡，此类护套常称为过孔护套，以起到耐磨、 防水、密封等作用。常用的材质一般为天然橡胶、氯丁胶、硅橡胶、三元乙丙等。

三元乙丙的特性：耐侯性、耐臭氧、耐热、耐腐蚀性、 耐酸碱等性能都较好，而且拥有高强度和高伸缩牢；缺点： 粘接性较差，且弹性没天然橡胶好，耐油性差。比较而言，三元乙丙的综合性能较好，所以现在汽车线束用橡胶件一般选用三元乙丙（EPDM）材料。图示为双离合自动变速器外部控制线束上的过孔护套。

图1 过孔护套

3.5 支架选型设计

支架一般都是适配的，不同的双离合自动变速器根据传感器等用电元器件的不同的位置需要不同的支架形状，一般都需要开发，没有型号可选。双离合自动变速器内部线束一般采用塑料注塑，部分采用金属小支架强化。图2为某双离合自动变速器内部线束支架。

图2 线束支架

3.6 卡扣、扎带选型设计

卡扣和扎带选型市场成熟产品，避免开发。一般来说，变速器内部线束长度≥100mm一个固定点。

卡扣扎带材料选择与导线材料、支架材料一致，同样需要满足工作环境要求。内部线束卡扣扎带选型时需要考虑到安装及拆卸的扭力及是否方便。尽量避免卡扣在拆卸时遭到破坏，破坏卡扣残余塑料会掉落在变速器内部，若没有及时清理，则会产生严重后果。

4 结论

总之，线束设计得是否合理在很大程度上影响着双离合自动变速器的整体性能。设计人员只有在问题中分析，实践中总结，在不同环境下灵活运用所掌握的知识，才能不断完善技能，进而达到能够快速合理的对双离合自动变速器内部线束进行设计的目的。

[1] 李春明.汽车电器与电路[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2] 胡式旺.汽车电器电子设备原理与检修[M].北京：机械工业出版社,2002．

[3] 何丹娅.汽车电器与电子设备[M].北京:人民交通出版社,1998．

[4] 凌永成,谢在玉.汽车电器设备[M].北京:北京大学出版社,2007．

A brief discussion on the design of the wiring harness of the dual clutch automatic transmission

Wang Wei
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Automotive wiring harness is the automobile circuit network subject, there does not exist the automobile circuit wiring harness.So as the transmission harness.The reasonable design of transmission wiring harness can improve the overall performance of the transmission to a great extent. This paper first introduces the double clutch transmission wiring harness mechanical boundary design，then the connector selection, wire selection, the harness wire appendix design made a detailed introduction.

double clutch transmission; wire harness

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-63-04

U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)12-63-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.021

王维，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。