ABS线束的匹配设计

 

　　本文主要着重ABS线束的匹配设计方法进行了总结，从中得出在ABS线束设计时，应遵循的设计准则以供参考。

　　在进行汽车电线束设计时，设计原则应是以最短的电线、最少的电线根数、最合适的电线截面并选择合适的连接器及端子加以正确可靠的连接，从而提高工作的可靠性。

　　电线类型的选择原则

　　1.根据环境温度进行选择，例如：发动机周围环境温度高，腐蚀性气体和液体也很多。因此，一定要使用耐高温、耐油、耐振动、耐摩擦导线;行李厢盖上的导线要在低温下保持其弹性，所以要选用冷弹性导线保证其正常工作;自动变速器上的导线一定要耐高温、耐液压油，其温度稳定性要好;由于汽车排气管的温度高，在布置线束时应尽量远离排气管，如无法避免时需要采用大于200℃的电线，同时采用硅橡胶护管进行保护;用于制动蹄片线束的电线要求耐磨、耐冲击(泥沙)和耐高、低温(温度循环)冲击。

　　2.主要传感器和强干扰源附近的传感器及弱信号传感器要采用屏蔽导线，以防电磁干扰。

　　3.确定电线标准，对不同标准的电线的导体结构，标称截面、绝缘层材料和厚度，性能要求和最大外径都有些差别，目前我国已经开始使用以下组织制定的汽车电线标准：ISO、SAE、DIN、JIS、VW、PSA等，汽车常用的导线种类有日标(AVSS等)、国标(QVR)、德标(FLRY)等几大系列。

　　电线截面积的计算和选择原则

　　电线截面积的选择依据主要是线路的电压降、环境温度变化和电线的机械强度。其中线路的电压降=电线电阻引起的压降+开关触点电压降+端子的压接压降+端子的接触压降+电源内阻压降。

　　

 

　　电线颜色的选择原则

　　电线颜色的选择依据是用户要求和防差错设计，一般来说接地线是黑色等，可参见QC/T 414《汽车用低压电线的颜色》，同时考虑防差错设计，如线束的同一连接器中不使用同样规格的同色电线。

　　插接件的选择原则

　　1.保证连接件良好接触，使接触电阻为最低，提高可靠性，优先选用双弹簧式压紧结构的插接件。

　　2.根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件。不同规格的插接件可承载的电流一般如下：1系列，10A左右;2.2或3系列，20A左右;4.8系列，30A左右;6.3系列，45A左右;7.8或9.5系列，60A左右。

　　3.根据具体工作环境来选择相应的防振、防水、防尘和防污染的连接器，如发动机舱内温度、湿度偏大且存在着很多腐蚀性气体和液体的环境，选择防水性连接器。

　　4.在同一条线束中若用同一种连接器，其颜色一定要有区别，进行防差错设计。

　　5.基于汽车外观的整体协调性，应优先选用与应用环境搭配的颜色的连接器。

　　6.为减少连接器的种类和数量，优先选用混合型件，使装配固定方便。

　　7.对于要求较高的安全系统的端子插接件，应优先选用镀金件以保证安全可靠性。

　　根据以上综述相关文献的设计原则，针对ABS线束设计的设计准则总结如下：

　　设计准则1：符合不同功能的系统方案的接线图连接要求

　　(1) ABS/ASR/EBL E版本(4S/4M—S传感器;M电磁阀))接线图如图1所示。

　　

 

　　

 

　　ABS诊断插座安装说明：安装位置：

　　靠近电控单元或仪表板上，易于诊断的位置。

　　所有电磁阀的绿黄线接地。电磁阀棕色线(EV)控制进气口，蓝色线(AV)控制排气口。传感器导线为棕色和黑色，但无极性之分。

　　(2)ABS/ASR/EBLE基本版本(6S/6M)接线图如图2所示，可以根据以上解释读懂该图。

　　设计准则2：符合不同控制模式的系统方案的接线图连接要求

　　为了减少电控单元的产品变型，对于4S(S—传感器)的系统方案，可以通过不同的接线方法实现不同控制模式，如图3所示，即通过受控桥的ABS电磁阀的进气阀门和排气阀门的不同连接方法，获得不同的控制模式。

　　

 

　　VAR的控制模式：受控桥的右侧车轮的电磁阀排气阀门AV接线，受控桥的左侧车轮的电磁阀进气阀门EV接线;受控桥的右侧车轮的电磁阀进气阀门EV为开路，受控桥的左侧车轮的电磁阀出气阀门AV为开路。

　　MAR的控制模式：受控桥的右侧车轮的电磁阀进气阀门EV接线，受控桥的左侧车轮的电磁阀排气阀门AV接线;受控桥的右侧车轮的电磁阀出气阀门AV为开路，受控桥的左侧车轮的电磁阀进气阀门EV为开路。

　　电控单元通过检测负载和开路情况进行判断控制模式，然后自动进行系统方案参数设置，如果连接错误，无效的系统方案，电控单元将报错。

　　

 

　　设计准则3：电源线的保险要求

　　电源线必须带符合ISO/DIS 8820的片式保险，保险片容量严格按接线图要求选用，不允许加大。电磁阀电源的保险片容量15A(4M)/10A(3M)，电控单元电源的保险片容量为5A。

　　设计准则4：电磁阀的电源线和接地线的要求

　　电磁阀的电源线和接地线在任何情况下(在电压24V时，一个电磁阀的电流3.0A;在电压12V时，一个电磁阀的电流4.4A;)的电压降必须小于0.5V，推荐选择2.5mm2导线且接地点距离电控单元越近越好;

　　设计准则5：电控单元的电源线和接地线的要求

　　电控单元的接地线在电流2A的情况下，电压降应小于0.1V，导线截面积应为1.5mm2，推荐电控单元的电源线和地线的截面积2.0mm2

　　设计准则6：开关导线的要求

　　开关的导线在电流5mA的情况下压降应小于0.5V

　　设计准则7：其他导线截面积的要求

　　推荐其他导线截面积0.75-1.5mm2

　　设计准则8：其他导线电压降的要求

　　在任何情况下的导线电压降必须小于0.5V。

　　设计准则9：接地点的要求

　　所有接地都用同一个接地点，保证接地点接地良好。

　　为了避免电磁相互干扰，ABS的接地点必须是单独的，不允许与其它用电设备共用。

　　设计准则10：指示灯和接地线的端子的要求

　　指示灯和接地线的端子必须采用镀金端子，以避免长时间使用后由于锈蚀而使指示灯常亮。在任何情况下的电压降必须小于0.5V。

　　设计准则11：继电器的要求

　　系统工作时，要求缓速器、发动机制动和差速锁止装置不工作，因此应安装继电器进行控制。

　　设计准则12：传感器导线的要求

　　导线的设计与安装应避免产生电磁干扰，每米应有大于等于20个节，50mm应有一个节;如果没有普通的外壳保护，每米必须增加到大于等于30个节，30mm应有一个节。

　　设计准则13：电磁阀导线的要求

　　连接电磁阀的导线及接地导线的直径必须进行选择，以便能在室温情况下，在线圈通电时电压降小于0.5V，电阻小于0.28Q，推荐导线截面积1.5mm2。

　　设计准则14：线束设计的要求

　　•线束包扎材料需距离塑壳尾部延长25mm以内，单根导线除外。

　　•应有线束的标签说明接插位置，并打印正确、清晰，并粘贴牢固。标签应贴于距离线束一端约50mm处。

　　•正确压接如图5所示。其余端子压接质量要求可参考标准QC/T29106-1992/附录A。

　　•最小拉拔力测试要求

　　端子与电线的连接应牢固，以200mm/每分钟的上升速度对压接后的线束进行拉力测试，其最小拉拔力应符合左表规定。

　　•电压降测试要求

　　端子的电压降的详细要求参考标准QC/T29106-1992。

　　•连接钉要求

　　•连接钉的压接可使用U型端子压接方式以及超声波融接等，需使用专用机器进行压接。

　　•压接处表面绝缘应良好，导体不应压断。

　　•压接点应牢固，在规定拉力下不应损伤及脱开。

　　•连接点外应使用耐磨布织胶带作固定包扎，在有防水要求的区域，连接钉外需外套热缩管保护。热缩管耐温要求—40℃-+100℃。

　　

 

　　设计准则15：线束保护的要求

　　线来过孔时一般运用橡胶件进行过渡，以起到耐磨、防水、密封等作用。另外线束的包扎设计也是重要的保护措施，起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防止干扰、降低噪声、美化外观的作用，一般根据工作环境和空间大小制定包扎设计方案。与发动机相关的线束工作环境恶劣，因此全用高阻燃性、防水、机械强度高的波纹管包扎。同时与发动机舱相关的线束工作环境也相对较差，大部分枝干也用阻燃性好的波纹管包扎，部分分支用PVC管包扎。与仪表相关的线束工作空间较小，环境相对较好，可用胶带全缠或花缠。底盘线因与车体接触部位较多，因此用波纹管包扎防止线束磨损，并考虑留足连接相对运动部件的跳动余量。

　　•胶带

　　胶带在线束中起到捆扎、耐磨、绝缘、阻燃、降噪、作标记等作用。线束用胶带一般分PVC胶带、气绒布胶带和布基胶带3种。PVC胶带耐磨性、阻燃性较好;耐温在80℃左右，降噪性不好，价格较便宜。绒布胶带和布基胶带材料为PET。绒布胶带的包扎性和降噪性最好，耐温在105℃左右;布基胶带的耐磨性最好，耐温最高150℃左右。绒布胶带和布基胶带共有的缺点是阻燃性不好，价格昂贵。

　　用胶带对线束进行包扎可分为固定点包扎、1/2折叠包扎、1/3折叠包扎、零折叠包扎以及间隙包扎(单线除外)。具体包扎圈数要求见左表。

　　•波纹管

　　波纹管的端头应距离线束端头20mm以上，并使用PVC胶带作固定包扎2周以上。

　　波纹管耐磨性较好，在高温区耐高温性、阻燃性、耐热性都很好。波纹管的耐温在-40-150℃间。它的材质一般分聚丙烯(PP)和聚酰胺(尼龙)PA两种。PA材质在阻燃、耐磨方面优于PP材质;但PP材质在抗弯曲疲劳性方面强于PA材质。

　　•聚氯乙烯(PVC)套管

　　PVC套管的端头应距离线束端头10mm以上，并使用PVC胶带作固定包扎2周以上。

　　PVC套管和波纹管差不多。PVC管柔软性和抗弯曲变形性较好，而且PVC管一般为闭口，所以PVC管主要用于线束拐弯的分支处，以便使导线圆滑过渡。PVC管的耐热温度不高，一般在80%以下。

　　设计准则16：符合相关标准

　　在线束设计时应参见以下标准：

　　(1)IS06722道路车辆—60V and 600V单导线—尺寸、试验方法和技术要求

　　(2)QC 29106汽车用低压电线束技术条件

　　(3)QC 29005汽车用低压电线束质量分等

　　(4)QC 29009汽车用电线接头技术条件

　　(5)QC 29010汽车用低压电线接头型式、尺寸和技术要求

　　(6)QC 29012汽车用圆柱式电线插接件型式、尺寸和技术要求

　　(7)GB9328公路车辆用{眶电缆(电线)

　　(8)QC/T 417-418。插接器行业标准、QC/T 414汽车用低压电线的颜色

　　(9)QCJ/T420-2004.汽车用熔断器标准

　　(10)QC/T 220-1996.汽车用易熔线标准

　　(11)DIN72551—6/1996.德标电线标准

　　(12)JB/T 8139-1999，国标电线标准。