商用車氣壓ABS系統(tǒng)故障樹分析

許志強(qiáng)

摘要：介紹了故障樹分析法和氣壓防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，總結(jié)了氣壓ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障的部件及故障現(xiàn)象，應(yīng)用故障樹分析法對(duì)氣壓ABS系統(tǒng)進(jìn)行了故障樹分析建模，通過實(shí)例證明了故障樹分析法在氣壓ABS故障維修中的應(yīng)用，提高了汽車維修工在維修氣壓ABS系統(tǒng)時(shí)的工作效率，減少了故障診斷的時(shí)間。

關(guān)鍵詞：故障樹分析法;氣壓ABS;故障;診斷技術(shù)

1故障樹分析方法

故障樹分析法（Fault Tree Analysis）是美國貝爾電報(bào)公司的電話實(shí)驗(yàn)室于1962年開發(fā)的，它采用邏輯的方法，形象地將系統(tǒng)故障形成的原因從總體到部分按照樹枝狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐層細(xì)化。該方法對(duì)可能造成系統(tǒng)故障的各種因素進(jìn)行分析，然后畫出邏輯圖（即故障樹），邏輯圖能形象地表達(dá)出系統(tǒng)故障與導(dǎo)致該故障的各個(gè)因素之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。根據(jù)故障樹可以進(jìn)行定性分析，也可以進(jìn)行定量分析。有利于找出設(shè)備的故障所在，便于快速排除故障。

2、氣壓ABS系統(tǒng)的常見故障

輪速傳感器及其電路斷路或短路、接線位置錯(cuò)誤、信號(hào)不穩(wěn)定;ABS齒圈安裝錯(cuò)誤、齒圈鑲嵌鐵磁類物質(zhì)、閥芯漏氣、閥芯卡死、閥與對(duì)應(yīng)管路接錯(cuò)等故障。

3、氣壓ABS故障樹分析法的建立

對(duì)于氣壓ABS系統(tǒng)，由于各個(gè)元件在系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立，因此可以把各個(gè)元件看作故障的子系統(tǒng)，確定為中間事件，逐層向下建立故障樹。

其編碼如下：

頂事件T1：故障燈閃爍;T2：制動(dòng)效果差;T3：不起作用;T4：其他。

中間事件：E1：總氣壓故障;E2：制動(dòng)器室故障;E3：輸入輸出電磁閥故障;E4：氣體管路故障;E5：儲(chǔ)氣罐漏氣;E6：輸入輸出電磁閥不工作;E7：輸入輸出電磁閥失靈;E8：輪胎故障;E9：電氣故障;E10：ECU故障;E11：輪速傳感器故障。

底事件：X1：空壓機(jī)漏氣;X2：空壓機(jī)安全閥常開;X3：四回路保護(hù)閥漏氣;X4：儲(chǔ)氣罐有裂紋;X5：儲(chǔ)氣罐破裂;X6：儲(chǔ)氣罐有氣蝕;X7：制動(dòng)器室密封圈損壞;X8：制動(dòng)器室漏氣;X9：電磁線圈燒壞;X10：閥門漏氣;X11：安裝故障;X12：復(fù)位彈簧變軟;X13：閥芯卡死;X14：管路漏氣;X15：管路有水;X16：管路阻塞;X17：壓力上升緩慢;X18：壓力高;X19：壓力低;X20：壓力不穩(wěn);X21：輪胎氣壓不足;X22：輪胎漏氣;X23：電壓偏高;X24：電壓偏低;X25：線路短路或斷路;X26：進(jìn)水;X27：燒蝕;X28：傳感器松動(dòng);X29：傳感器損壞。

所建故障樹如圖1所示。

4故障樹定性分析

障樹定性分析的目的是確定系統(tǒng)的故障模式，即系統(tǒng)出現(xiàn)頂事件的全部可能情況，并分析出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，為狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障分析及故障排除提供依據(jù)。

4.1割集與最小割集

如果某幾個(gè)底事件的集合全部發(fā)生，頂事件必定發(fā)生，則稱此集合為故障樹的一個(gè)割集。若割集所含的底事件中任意去掉一個(gè)事件就不再是割集，則稱此割集為最小割集。故障樹的一個(gè)最小割集，就是頂事件發(fā)生的一種可能情況，即系統(tǒng)的一種故障模式;故障樹的全部最小割集，就是頂事件發(fā)生的全部可能情況，即全部故障模式。確定系統(tǒng)的故障譜就是根據(jù)它的故障樹找出全部最小割集。

根據(jù)氣壓ABS故障樹的實(shí)際情況采用上行法，即從故障樹的底事件開始自下而上逐層進(jìn)行事件集合運(yùn)算，將頂事件表示成底事件之和的最簡式。其中每一項(xiàng)對(duì)應(yīng)于故障樹的一個(gè)最小割集，全部項(xiàng)即是故障樹的所有最小割集。

故障樹中有一重復(fù)事件X7，去掉一個(gè)事件X7，即可得全部最小割集為全部的底事件：

4.2利用氣壓ABS故障樹進(jìn)行故障查找和排除

一輛紅巖牽引車出現(xiàn)氣壓ABS不工作的故障，下面根據(jù)故障樹進(jìn)行故障的診斷和排查。

第一步，觀察制動(dòng)系統(tǒng)以外其他部件是否正常工作，以縮小診斷范圍;

第二步，在車速大于40km/h時(shí)快速踩下制動(dòng)踏板進(jìn)行緊急制動(dòng)，結(jié)果所有車輪均有拖痕，證明ABS系統(tǒng)不起作用，只有常規(guī)制動(dòng)起作用。

第三步，判斷制動(dòng)系統(tǒng)的總氣壓，在第二步檢測(cè)時(shí)制動(dòng)有拖痕，可知制動(dòng)氣體壓力正常，可直接排除底事件;

第四步，檢測(cè)ABS輸入輸出電磁閥。檢測(cè)結(jié)果正常，排除底事件和;

第五步，檢測(cè)氣體管路，沒有異常，排除底事件;

第六步，檢測(cè)輪胎，沒有異常，排除底事件

第七步，檢測(cè)電氣，檢測(cè)系統(tǒng)電壓，電壓正常。斷開ECU的兩個(gè)連接器，其中連接器2，檢測(cè)連接器2的導(dǎo)線時(shí)發(fā)現(xiàn)連接器2的12端子和15端子之間的電阻為，此處測(cè)量的是左前輪輪速傳感器，正常阻值應(yīng)為1140Ω左右，檢測(cè)值為，說明左前輪輪速傳感器損壞或輪速傳感器的線路斷路。直接檢測(cè)左前輪輪速傳感器，結(jié)果傳感器正常，說明傳感器的線路斷路，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)輪速傳感器連接器的固定處有一根導(dǎo)線被固定卡箍磨斷。

第八步，重新連接被磨斷的導(dǎo)線，并做固定導(dǎo)線處理， 最后進(jìn)行路試，故障排除。

5總結(jié)

介紹了故障樹分析法，總結(jié)了商用車氣壓ABS制動(dòng)系統(tǒng)的故障類型并分析了原因。應(yīng)用該模型可以快速進(jìn)行故障診斷和排除。將此方法用于實(shí)際的汽車故障診斷中，取得了較好的效果，節(jié)省了診斷時(shí)間，減少了不必要的拆卸，同時(shí)也降低了故障排除時(shí)對(duì)一線維修工的技能要求。