試分析汽車(chē)ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與故障診斷

王昊

摘 要：汽車(chē)電子控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS） 的迅速發(fā)展和普及，大大提高了汽車(chē)行駛中的安全性。ABS 系統(tǒng)將車(chē)輪的加速度與滑移率這兩個(gè)參數(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行防抱控制，有助于系統(tǒng)識(shí)別路面的附著狀況，提高系統(tǒng)的自適應(yīng)控制能力和防抱控制效果。ABS 系統(tǒng)與普通的剎車(chē)系統(tǒng)的使用基本相同，在濕滑路面行駛時(shí)，尤其是對(duì)于缺乏駕駛經(jīng)驗(yàn)的駕駛?cè)薃BS 系統(tǒng)可以消除緊張情緒，提高安全感。

關(guān)鍵詞：汽車(chē);ABS系統(tǒng);故障診斷

1 汽車(chē)ABS 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

ABS 系統(tǒng)是在傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了一套防止車(chē)輪制動(dòng)抱死的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)防止車(chē)輪抱死和獲得最佳制動(dòng)性能。現(xiàn)代典型的ABS 系統(tǒng)的基本組成主要包括車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器（輪速傳感器）、電控單元（ECU）、執(zhí)行器3 大部分。ABS的執(zhí)行器主要是指制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。ABS 的3 大部分與汽車(chē)的傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)共同作用，一起來(lái)完成ABS 系統(tǒng)的防抱死制動(dòng)功能。此外，ABS 系統(tǒng)中還設(shè)置有防抱死警告燈（ABS 警告燈）和制動(dòng)警告燈等。目前車(chē)輛中裝備最為廣泛的ABS 系統(tǒng)是一種對(duì)兩前輪進(jìn)行獨(dú)立控制、對(duì)兩后輪可按低選（ 或按高選） 原則進(jìn)行一同控制的3 通道、4 傳感器4 輪防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。

1.1 車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器

車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器的作用是車(chē)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒圈上的齒數(shù)檢測(cè)出與車(chē)輪轉(zhuǎn)速成一定比例的交流頻率信號(hào)（ 轉(zhuǎn)速變化轉(zhuǎn)為電壓變化），以檢測(cè)車(chē)輪的速度，并將速度信號(hào)輸入ECU 中。目前一般采用電磁感應(yīng)式車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器。安裝轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)，應(yīng)保證其傳感頭與齒圈間留有很小的空氣間隙，通常只有0.5mm～1.0mm，多數(shù)轉(zhuǎn)速傳感器的空氣間隙是不可調(diào)的;另外，要求安裝牢固，以確保汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)不會(huì)干擾或影響感應(yīng)的信號(hào)。車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器若發(fā)生故障，將無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)車(chē)輪速度，ABS 系統(tǒng)就不能正常工作。電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)是車(chē)速過(guò)低時(shí)，其輸出的信號(hào)電壓的幅值過(guò)小，ECU 難以檢測(cè)，且輸出信號(hào)抗電磁波干擾的能力差。

1.2 執(zhí)行器

ABS 的執(zhí)行器主要由制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、ABS 警告燈組成。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的作用是接收ECU 的指令，通過(guò)電磁閥的動(dòng)作來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)壓力。電磁閥的工作位置受ECU 提供電流大小的控制;而電磁閥處在不同的位置時(shí)，制動(dòng)分泵中制動(dòng)液的壓力也不相同。也就是ECU 通過(guò)改變提供給電磁閥電流的大小，來(lái)控制分泵中制動(dòng)液的壓力。另外，裝有ABS 的車(chē)輛，在儀表板上都設(shè)有一個(gè)ABS 警告燈。當(dāng)ECU檢測(cè)到系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，它就會(huì)控制該燈閃爍，向駕駛員報(bào)警，并停止部分或全部的ABS 功能。

1.3 電控單元

ECU 是ABS 的控制核心，其作用是接收各車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器及其他傳感器的輸入信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行比較、分析、放大和判別處理，然后通過(guò)精確的計(jì)算，得出制動(dòng)時(shí)的車(chē)輪速度與加速度、參考車(chē)速及參考滑移率等，以判斷車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并按照特定的控制邏輯發(fā)出控制指令，對(duì)ABS 系統(tǒng)的執(zhí)行器進(jìn)行控制，以使汽車(chē)獲得最佳的制動(dòng)效果。此外，ECU還對(duì)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控，以免因系統(tǒng)故障造成控制出錯(cuò)，并具有故障自診斷功能。

2 汽車(chē)ABS 系統(tǒng)的故障診斷

當(dāng)維修ABS 時(shí)，要遵照車(chē)輛制造廠家規(guī)定，根據(jù)維修手冊(cè)所列出的規(guī)定次序進(jìn)行操作。通常，ABS 的檢測(cè)與維修需要進(jìn)行3～5 個(gè)不同類(lèi)型的測(cè)試，即：初步檢查、ABS 控制模塊測(cè)試（ 故障碼讀取）、故障指示燈檢修和單一的故障碼或部件檢修。

當(dāng)ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)明顯不工作的故障時(shí)，可以使用直覺(jué)先進(jìn)行初步檢查，如果初步檢查沒(méi)有不能判斷故障的原因，就可轉(zhuǎn)入使用故障自診斷方法。ABS 系統(tǒng)一般都具有故障自診斷功能，ECU 工作時(shí)能對(duì)自身和系統(tǒng)中的有關(guān)電器元件進(jìn)行測(cè)試。電控單元能對(duì)自身的工作進(jìn)行監(jiān)控。由于電控單元中有兩個(gè)微處理器，它們同時(shí)接收，從而對(duì)電控單元本身進(jìn)行校準(zhǔn)，如果不能同步，就說(shuō)明電控單元本身有問(wèn)題，它會(huì)自動(dòng)停止防抱死制動(dòng)過(guò)程，而讓普通制動(dòng)系統(tǒng)照常工作。此時(shí)，修理人員必須對(duì)ABS（ 包括電控單元） 進(jìn)行檢查，以及時(shí)找出故障原因。下面以福特車(chē)系列的ABS 為例說(shuō)明故障的讀取與分析，首先這種具有32 腳電子控制單元（ECU） 的ABS 有一自診斷插接器，將專(zhuān)用掃描儀Star 或等效設(shè)備與其連接，按規(guī)定操作就可讀出故障碼。所有的故障碼全部讀完后，要關(guān)掉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和掃描儀上的電源，拔下掃描儀，再進(jìn)行故障排除，然后駕駛汽車(chē)以40 km/h 以上的速度行駛，ABS 電子控制單元（ECU） 確認(rèn)完全修復(fù)正常后會(huì)自動(dòng)消除存儲(chǔ)器中的故障碼。當(dāng)停車(chē)重新檢驗(yàn)時(shí)，Star 掃描儀應(yīng)顯示“ ：00”，ABS 故障指示燈和制動(dòng)故障指示燈不應(yīng)亮;否則，說(shuō)明故障沒(méi)有完全排除，還會(huì)讀出故障碼。此時(shí)可繼續(xù)修理，并重復(fù)行車(chē)、讀取的過(guò)程，直到顯示“：00”，故障全部排除為止。

在汽車(chē)正常使用過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)顯示ASB 制動(dòng)指示燈亮了，應(yīng)及時(shí)檢查，找出故障的原因并及時(shí)排除故障。在一般情況下，故障自診斷與快速檢查法能夠發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的故障問(wèn)題?？焖贆z查法是一種比較便捷的故障診斷方法，這個(gè)方法是把ABS 系統(tǒng)常見(jiàn)的可能的故障代碼都存儲(chǔ)在一起，診斷過(guò)程中當(dāng)讀取故障代碼時(shí)，就可以采用類(lèi)似查字典的方法立刻查到該故障代碼所指示的診斷信息。

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)今后汽車(chē)ASB 系統(tǒng)將更加智能化，ASB 系統(tǒng)的故障診斷與排除也將越來(lái)越便捷。

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