HOWO 系列載貨汽車ABS 系統(tǒng)工作原理與維修

何 超

（中冶建工集團(tuán)有限公司混凝土工程分公司，重慶 400051）

0 引言

ABS（Anti-lock Brake System，剎車防抱死制動系統(tǒng)）作為一種重要的系統(tǒng)，可在汽車制動過程中避免車輪被抱死，防止車輪滑移現(xiàn)象產(chǎn)生，使汽車在制動中安全性加強(qiáng)。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，可為不同類型的汽車使用提供安全保障，發(fā)揮有效作用。應(yīng)對該系統(tǒng)的原理進(jìn)行深入分析，結(jié)合其結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)來進(jìn)行維修管理，避免系統(tǒng)產(chǎn)生問題影響行車安全，為汽車系統(tǒng)的改進(jìn)及研發(fā)提供相應(yīng)的依據(jù)，提升汽車系統(tǒng)的性能水平。

1 ABS 系統(tǒng)概述

ABS 系統(tǒng)是一種在汽車制動過程中能夠監(jiān)視及控制速度的電子控制裝置，可用于載貨汽車設(shè)計(jì)之中，能夠避免制動力超出一定范圍造成車輪抱死的情況，使車輛能夠保持穩(wěn)定的狀態(tài)，通過系統(tǒng)的支持使駕駛變得更加平穩(wěn)，加強(qiáng)控制能力。同時(shí)，借助系統(tǒng)能夠使制動的協(xié)調(diào)性水平大大提升，還可通過輪胎及地面的摩擦來發(fā)揮出有效的制動作用，使制動的距離能夠得到合理控制，提升車輛的運(yùn)行性能。該系統(tǒng)加強(qiáng)了車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。在應(yīng)用中該系統(tǒng)有著較大的優(yōu)勢，在緊急制動情況下，車輛方向控制得到保障，同時(shí)對制動距離進(jìn)行控制。

2 ABS 系統(tǒng)產(chǎn)生背景

ABS 系統(tǒng)從20 世紀(jì)20 年代末開始研究，50 年代，世界上第一個(gè)ABS 系統(tǒng)正式出現(xiàn)，被應(yīng)用在了航空飛機(jī)設(shè)計(jì)中，之后又被應(yīng)用在火車上。由于當(dāng)時(shí)的純機(jī)械式測試接收記錄裝置不能適應(yīng)汽車技術(shù)的較高要求，因此車用ABS 的作用不是很顯著。通過多次試驗(yàn)后，得到了測試車輪轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)的控制儀發(fā)揮出了重要的作用的結(jié)論，這也為ABS 系統(tǒng)的優(yōu)化提供了相應(yīng)的參考依據(jù)。一些公司開始嘗試在轎車以及載貨車上使用該系統(tǒng)。1978 年，奔馳公司在轎車上使用了該系統(tǒng)，之后還在多種類型的汽車上使用了ABS 系統(tǒng)。新研發(fā)的ABS 系統(tǒng)有了更多的功能，如電子牽引系統(tǒng)、驅(qū)動防滑調(diào)整裝置、輔助制動器等。隨后多個(gè)公司也開始生產(chǎn)ABS 系統(tǒng)，將其應(yīng)用在不同的汽車上，使汽車的設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步優(yōu)化。

3 工作原理及部件安裝

ABS 系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，可通過齒圈以及傳感器之間的互相協(xié)調(diào)來產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，將其傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧?，之后由設(shè)備接收信號發(fā)送到電磁閥，根據(jù)指令來對制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)的指示燈還可起到提示的功能，使駕駛員及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，一般在系統(tǒng)中包含有氣路及車橋等部分。

3.1 齒圈安裝

可采用以下幾種方法。第一種是進(jìn)行加熱安裝，將齒輪加熱到180～200 ℃，經(jīng)過一段時(shí)間的保溫之后再進(jìn)行安裝操作，采用這樣的方式比較簡便。第二種是進(jìn)行壓裝，使用專用工裝在壓床上沿著整個(gè)圓環(huán)均勻地施加外力，使安裝完成。在安裝的時(shí)候，避免使用硬物進(jìn)行敲打，在安裝完成之后軸向偏差應(yīng)不超過0.2 mm。相鄰齒的高度偏差應(yīng)不超過0.4 mm。

3.2 傳感器安裝

在進(jìn)行傳感器安裝時(shí)，前軸的傳感器夾緊套安裝孔應(yīng)在制動底板上，后軸的安裝需要一個(gè)固定傳感器的夾持體，還應(yīng)使夾持體安裝在軸靜止的部位，這樣可加強(qiáng)安裝效果，保證具有充分的剛性，使安裝保持穩(wěn)定，減少振動造成的影響。傳感器的軸向應(yīng)與齒圈的徑向垂直，最大角度偏差應(yīng)在±2.5°。進(jìn)行安裝之前，應(yīng)在襯套上涂上潤滑脂，裝入夾緊套，指導(dǎo)凸緣接觸夾緊套位置，之后把涂抹了潤滑脂的傳感器旋轉(zhuǎn)推入到襯套，指導(dǎo)接觸齒圈位置。傳感器安裝如圖1 所示。

在傳感器與齒圈的配合中，完成了設(shè)計(jì)布置后，傳感器與齒圈之間應(yīng)沒有間隙，考慮到齒圈的端跳與車輪軸承間隙產(chǎn)生的影響，傳感器與齒圈之間的配合如圖1 所示。安裝完成了齒圈及傳感器之后，需要開展測試工作，檢測其感應(yīng)電壓。當(dāng)輪速超出了30 r/min 的時(shí)候，傳感器電壓需要大于0.2 V，最大感應(yīng)電壓與最小電壓之間的比值應(yīng)不超過2。通過合理的安裝，能夠保證設(shè)備的正常運(yùn)行，避免對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。同時(shí)，傳感器的阻值應(yīng)在合理范圍之內(nèi)，一般數(shù)值與溫度之間存在著一定的關(guān)系。

圖1 傳感器安裝示意

3.3 電磁閥安裝

電磁閥及制動氣室之間的連接氣管應(yīng)盡量縮短，避免長度過大對安裝產(chǎn)生不良的影響。同時(shí)，氣管的直徑應(yīng)超過9 mm，接口1 接供應(yīng)氣源，接口2 接制動氣室，電磁閥排氣口應(yīng)朝下，偏差應(yīng)控制在合理范圍之內(nèi)。在測試電磁閥的時(shí)候，首先應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)打開，對電磁閥的響聲循環(huán)進(jìn)行關(guān)注，當(dāng)沒有響聲循環(huán)的時(shí)候，需要檢查電路的連接?？墒褂迷\斷軟件激發(fā)電磁閥，結(jié)合其表現(xiàn)來判斷工作的穩(wěn)定性。電磁閥各個(gè)極腳以及接地之間的電阻應(yīng)控制在要求范圍值。

此外，還需要進(jìn)行導(dǎo)線連接操作。在駕駛室線束安裝中，指示燈的最大功率為5 W。系統(tǒng)指示燈及地線的端子應(yīng)使用鍍金端子，避免長時(shí)間的使用而造成銹蝕問題，使指示燈能夠正常運(yùn)行，減少錯(cuò)誤亮起的情況。電源線應(yīng)使用符合規(guī)定的規(guī)格型號材料，容量也應(yīng)根據(jù)接線圖進(jìn)行選擇，避免對系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。無論在什么情況下，電壓降應(yīng)小于0.5 V，電磁閥（圖2）的電源線及地線應(yīng)選擇規(guī)格為2.5 mm2的導(dǎo)線，還應(yīng)使地線及ECU（Electronic Control Unit，行車電腦）之間的距離縮短。另外，ECU及電磁閥使用同一接線點(diǎn)，并且不與其他的用電設(shè)備共用接地點(diǎn)，通常情況下，電磁閥的安裝可以依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的導(dǎo)線調(diào)整。

圖2 電磁閥

3.4 電子控制單元安裝

在安裝電子控制單元的時(shí)候，兩個(gè)電源連接ECU，其中一個(gè)是從蓄電池而來的電源，作為電磁閥的電源。另一個(gè)是從點(diǎn)火開關(guān)來的電源，是ECU 的電源。兩個(gè)電源的最大電壓為30 V，最小的電源為18 V。ECU 需要安裝在密封倉中，避免外界因素造成影響。還應(yīng)使其位置遠(yuǎn)離熱源，避免與其他的物體之間發(fā)生碰撞。

3.5 開關(guān)與指示燈安裝

系統(tǒng)的指示燈為黃色，功率不超過5 W，不能使用發(fā)光二極管作為部件，系統(tǒng)的指示燈應(yīng)安裝在儀表板上駕駛員便于觀察的位置。為了方便進(jìn)行系統(tǒng)的故障診斷，可在系統(tǒng)ECU 附近安裝一個(gè)復(fù)位開關(guān)，即閃碼開關(guān)，可用于進(jìn)行ABS 系統(tǒng)故障的閃碼診斷。

4 ABS 系統(tǒng)使用注意內(nèi)容

在ABS 制動的時(shí)候，制動分泵的高速收放會使高壓的制動液被擠壓，導(dǎo)致較大的聲音，制動踏板會產(chǎn)生抖動及頂腳的情況，在緊急情況產(chǎn)生的時(shí)候，應(yīng)使用ABS 制動進(jìn)行直接作用，將剎車踩到底，不應(yīng)有放松。由于系統(tǒng)緊急制動的時(shí)候車輪不抱死，前輪具有導(dǎo)向作用，司機(jī)可一邊剎車一遍打方向緊急避險(xiǎn)。ABS 系統(tǒng)對制動液有著較高的要求，使用制動液的時(shí)候，需要參照說明書上的要求，禁止摻雜不同種類的制動液。注意1 年更換1 次制動液，并且保證型號相同，或者使用DOT3 或DOT4 醇基型制動液。ABS 車輪傳感器及齒圈在車輪上，需要使傳感器的探頭及齒圈保持清潔，還應(yīng)注意磁鐵性物質(zhì)，防止傳感器失去效果，同時(shí)避免輸入到計(jì)算機(jī)的信號存在錯(cuò)誤，使系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。另外，應(yīng)檢查輪速傳感器探頭及齒圈間的間隙，輪子軸承軸向間隙太大會造成較大的影響，使系統(tǒng)難以正常的運(yùn)行。在駕駛中，駕駛員應(yīng)注意儀表板上的告警燈的情況，當(dāng)產(chǎn)生了閃爍或者發(fā)亮不滅的時(shí)候，表明系統(tǒng)已經(jīng)脫離工作的狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行檢修處理。

5 ABS 系統(tǒng)的維修

（1）應(yīng)進(jìn)行ABS 系統(tǒng)泄壓操作，由于執(zhí)行器的壓力較高，維修的時(shí)候需要進(jìn)行泄壓，可先將點(diǎn)火開關(guān)打開，反復(fù)踩制動踏板約20 次，當(dāng)踏板上的力顯著增加的時(shí)候，表明泄壓完成。

（2）在更換電控單元的操作中，如果懷疑該部分產(chǎn)生了故障問題，可采用代替法進(jìn)行檢測，當(dāng)電控單元有故障的時(shí)候，需要及時(shí)更換。更換的時(shí)候，先將點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉，將舊的電控單元上的螺絲拆下，裝入新的電控單元。再將開關(guān)打開，啟動發(fā)動機(jī)，當(dāng)故障被消除，表明原有單元存在故障，需要更換。

（3）維修車速傳感器的時(shí)候，當(dāng)傳感器產(chǎn)生故障，需要考慮到傳感器頭存在臟污或者齒圈間隙不當(dāng)?shù)那闆r，可將其拆下并且進(jìn)行清理，使用萬用表測量阻值，如果不符合要求應(yīng)進(jìn)行更換。

（4）ABS 電控單元對過電壓、靜電比較敏感，操作不當(dāng)會對電控單元的芯片產(chǎn)生影響，導(dǎo)致ABS 系統(tǒng)癱瘓。在點(diǎn)火開關(guān)接通的時(shí)候不應(yīng)插或者拔電控單元的連接器。充電的過程中，需要將蓄電池拆卸下來進(jìn)行。應(yīng)將ABS 與普通制動系統(tǒng)聯(lián)系起來，在檢修的時(shí)候?qū)烧呖闯梢粋€(gè)整體，當(dāng)傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)產(chǎn)生問題，ABS 難以正常運(yùn)行，因此，還需要考慮到制動系統(tǒng)的情況。在檢查駐車制動器沒問題之后，可根據(jù)要求讀取故障的代碼，應(yīng)注意代碼提示的故障是故障的范圍或可能的原因，不僅是一個(gè)確定的故障位置。

（5）在故障代碼顯示了傳感器故障的時(shí)候，應(yīng)檢查電路連接插頭及插座的接觸效果，確保沒有臟污以及短路等問題，之后檢查傳感器。部分安裝在變速器的傳感器的磁芯會吸附鐵屑，需要將傳感器拆下來，將污垢清理干凈。

（6）維修輪速傳感器的時(shí)候，應(yīng)避免拆卸過程中破壞傳感器的頭部，不應(yīng)使用傳感器齒圈作為撬面，安裝的過程中需要涂上防銹油，不應(yīng)用力敲擊，還應(yīng)考慮到安裝位置，一般齒輪壓嵌在輪轂上，部分安裝在差速器中或者傳動軸的一側(cè)。部分輪速傳感器的齒圈安裝在制動盤上，與不帶齒圈的制動盤無差別，更換制動盤的時(shí)候不進(jìn)行區(qū)別，會使系統(tǒng)失去功能。

6 結(jié)語

通過對ABS 系統(tǒng)的故障的檢測及維護(hù)，可使汽車的行駛時(shí)間延長，還可減少事故的發(fā)生，保證汽車的行駛安全。通過對載貨汽車ABS 系統(tǒng)的研究，采用有效的維修方式進(jìn)行處理，可使系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定。