汽車ABS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及故障案例分析

程 誠(chéng)

（重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院， 重慶 402160）

1 ABS系統(tǒng)的組成及工作原理

1.1 ABS電子控制單元（ECU）

電子控制單元通過輪速傳感器不斷檢測(cè)車輪的狀態(tài)，通過電磁閥來控制車輪的滑移率保持在一定的范圍內(nèi)，從而保持車輛的穩(wěn)定性。ABS控制模塊不停地比較其本身儲(chǔ)存的滑移極限值與來自輪速傳感器檢測(cè)到的減速值，這樣就可檢測(cè)到各車輪的抱死傾向。如果ABS/ESC控制模塊檢測(cè)到某個(gè)車輪有抱死的傾向時(shí)，閥體內(nèi)相應(yīng)的液力閥將會(huì)被打開或關(guān)閉，對(duì)4個(gè)車輪采用獨(dú)立控制。在ABS不起作用時(shí)，EBD仍可調(diào)節(jié)后輪制動(dòng)力，使后輪不會(huì)先于前輪抱死，以保證車輛的安全。電子控制單元在系統(tǒng)自檢測(cè)和ABS起作用期間，通過控制ABS泵繼電器來啟用ABS泵的工作。當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，ABS控制模塊通知儀表打開位于儀表盤內(nèi)的ABS指示燈，直到ABS完成系統(tǒng)自檢，指示燈才會(huì)熄滅。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)模塊通知儀表點(diǎn)亮指示燈，以示警告。ABS控制模塊不停地監(jiān)控系統(tǒng)可能出現(xiàn)的任何故障，一旦出現(xiàn)，會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存?？梢岳迷\斷儀通過DLC接口訪問ABS控制模塊。

1.2 閥體總成

閥體總成中包含4個(gè)進(jìn)油閥、4個(gè)出油閥、2個(gè)低壓儲(chǔ)液器。每個(gè)車輪有1個(gè)進(jìn)油閥和出油閥，當(dāng)其處于無電狀態(tài)時(shí)，進(jìn)油閥打開而出油閥關(guān)閉。

1.3 車輪速度傳感器

車輪速度傳感器是兩線制的電磁式轉(zhuǎn)速傳感器，隨著車輪旋轉(zhuǎn)，ABS控制模塊利用輪速信號(hào)計(jì)算車輪速度及車速。傳感器從齒圈獲得脈沖信號(hào)，信號(hào)經(jīng)傳感器內(nèi)的集成線路轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后再傳給ABS控制模塊，前輪齒圈固定在驅(qū)動(dòng)軸上并與其構(gòu)成一體，后輪齒圈固定在后輪輪轂軸芯上。

1.4 制動(dòng)燈開關(guān)

踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)燈會(huì)被點(diǎn)亮。如果是ABS配置車輛，ABS通過硬線采集到制動(dòng)信號(hào)。如果是ESC配置車輛，ESC僅從CAN網(wǎng)絡(luò)上讀取制動(dòng)信號(hào)。

1.5 ABS指示燈

ABS指示燈位于組合儀表上，通過亮燈來通知駕駛員ABS系統(tǒng)發(fā)生故障。ABS正常工作時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)從“LOCK”轉(zhuǎn)到“ON”，ABS系統(tǒng)自檢，指示燈點(diǎn)亮大約3s，然后熄滅并始終保持熄滅狀態(tài)。當(dāng)ABS控制模塊檢測(cè)到ABS系統(tǒng)有故障時(shí)，組合儀表將啟亮ABS指示燈。

2 ABS系統(tǒng)常見的檢修內(nèi)容及流程

ABS系統(tǒng)常見的檢修內(nèi)容包括制動(dòng)管路泄漏、電路的檢查、輪速傳感器的檢查及ABS系統(tǒng)排除空氣等。而其常見維護(hù)內(nèi)容包括制動(dòng)管路泄漏、電路檢查、輪速傳感器檢查和ABS系統(tǒng)排氣?，F(xiàn)代汽車ABS系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷的一般過程如圖1所示。

圖1 現(xiàn)代汽車ABS系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷的一般過程

2.1 液壓元件泄漏檢修

檢查液壓部件是否泄漏時(shí)，首先接通點(diǎn)火開關(guān)，直到液壓泵停止工作，然后再等待3min，以確保整個(gè)液壓系統(tǒng)穩(wěn)定。查看壓力表，如果系統(tǒng)壓力在5min內(nèi)下降，則表明液壓系統(tǒng)中存在泄漏，接下來檢查到底是液壓元件本身泄露還是外部系統(tǒng)泄漏，找到故障點(diǎn)后更換相應(yīng)的部件或總成。

2.2 ABS系統(tǒng)電路檢修

1） 斷開ABS執(zhí)行器線束接插器，將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”擋，檢測(cè)ABS執(zhí)行器電源端子與車身搭鐵之間的電壓，正常情況應(yīng)為蓄電池電壓，如不正常，則檢修蓄電池與執(zhí)行器之間、執(zhí)行器與搭鐵線之間的控制線路。

2） 檢查ABS油泵繼電器是否正常，若不正常，則更換油泵繼電器。

3） 檢查ECU與ABS執(zhí)行器之間的控制線路，若正常則檢修ECU。

2.3 輪速傳感器的檢修

1） 檢查輪速傳感器與齒圈之間的間隙是否正常，若不正常，則需調(diào)整。

2） 檢查車輪齒圈是否臟污或損壞，必要時(shí)更換齒圈。

3） 檢查傳感器的輸出電壓(正常值為0.1～3V)，若不正常，則需檢測(cè)傳感器電阻。

4） 檢測(cè)傳感器的電阻（正常值為1～1.3kΩ），若不正常，則需更換傳感器。

5） 檢測(cè)輪速傳感器控制線路。

2.4 ABS系統(tǒng)排除空氣。

連接X431故障診斷儀，選擇特殊功能——ABS系統(tǒng)排氣，按照診斷儀上面的提示進(jìn)行操作即可。

3 海馬M6 ABS故障診斷案例

3.1 故障現(xiàn)象

駕駛員反映車速只要達(dá)到120km/h，儀表就亮起變速器故障燈，繼續(xù)開4～5min，儀表上的時(shí)速表就降到0km/h后不動(dòng)了，只要熄火等上5min，再打開鑰匙啟動(dòng)著車，儀表又正常了，但當(dāng)車速再次達(dá)到120km/h時(shí)，又會(huì)亮起變速器故障燈，再開4～5min，儀表上的時(shí)速表就又降到0km/h不動(dòng)，如此循環(huán)。

3.2 故障診斷流程

該車購置于2016年，搭載1.6L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，無級(jí)自動(dòng)變速器。從聊天過程中得知，去年出過事故，在4S店內(nèi)更換了無級(jí)自動(dòng)變速器、ABS泵控制單元、整車線束后，均未能解決此問題，最后車主迫于無奈開至我廠維修。接到該車后，首先使用診斷儀讀取該車故障碼，結(jié)果系統(tǒng)無故障碼，然后路試車輛，的確和駕駛員所反映的故障現(xiàn)象一致，當(dāng)時(shí)速達(dá)到120km/h變速器故障燈亮起后，讀取變速器系統(tǒng)故障碼，故障碼為P0721從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不可信。接著繼續(xù)行駛4～5min，時(shí)速表指針降到0km/h不再動(dòng)，此時(shí)再次讀取變速器故障碼，故障碼為U0121ABSCAN線通信失敗。此時(shí)的故障碼變成了輪速傳感器常規(guī)故障，然后馬上讀取ABS系統(tǒng)的故障碼，故障碼如圖2所示。

圖2 故障碼

發(fā)現(xiàn)所報(bào)的故障碼為4個(gè)輪速信號(hào)錯(cuò)誤，當(dāng)時(shí)便讀取了輪速傳感器的數(shù)據(jù)流，從數(shù)據(jù)流中發(fā)現(xiàn)，4個(gè)輪胎的輪速都達(dá)到了1843km/h，無論是行駛中還是停車，時(shí)速都是1843km/h，出現(xiàn)這種情況的原因有兩點(diǎn)：①實(shí)在性的故障數(shù)據(jù)流；②診斷儀進(jìn)入的系統(tǒng)不一致所導(dǎo)致。所以，便嘗試更換系統(tǒng)，依然4個(gè)輪速都是1843km/h，再次使用其他診斷儀，進(jìn)入系統(tǒng)讀取輪速，依然是和之前所讀的輪速一樣，便判定當(dāng)前所讀的數(shù)據(jù)流確實(shí)是實(shí)時(shí)存在的故障數(shù)據(jù)流。熄火后再等5min啟動(dòng)行駛，再讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)流回到相對(duì)正常值，與此同時(shí)發(fā)現(xiàn)前輪的時(shí)速比后輪的時(shí)速相對(duì)要快。

只要速度變快，后輪的時(shí)速就跟不上前輪的時(shí)速，于是便把后輪的ABS輪速傳感器插頭拔下，清除故障碼，再次試車，且時(shí)速高于130km/h，故障燈不再點(diǎn)亮，之前的故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)，讀取各個(gè)系統(tǒng)的故障碼，除了兩個(gè)后輪的ABS輪速傳感器故障碼之外，其他系統(tǒng)均未發(fā)現(xiàn)故障碼。與此同時(shí)，使用手機(jī)打開導(dǎo)航，對(duì)應(yīng)當(dāng)前車速，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的車速比實(shí)際車速快了30km/h左右。穩(wěn)定在一定的速度，手機(jī)上的導(dǎo)航顯示當(dāng)前的時(shí)速為110km/h，而儀表上顯示140km/h。于是把兩個(gè)前輪的ABS輪速傳感器插頭拔下，把兩個(gè)后輪的ABS輪速傳感器插頭安裝上，再次試車。當(dāng)時(shí)速超過120km/h，故障現(xiàn)象也不再出現(xiàn)，讀取各個(gè)系統(tǒng)的故障碼，除了兩個(gè)前輪ABS輪速傳感器的故障碼外均未發(fā)現(xiàn)任何故障碼，手機(jī)上顯示的實(shí)際車速和當(dāng)前后輪時(shí)速相差5km/h左右。再次插上4個(gè)輪胎上的ABS輪速傳感器試車，和之前的故障現(xiàn)象一樣。回到廠里檢查前左前右ABS線束，ABS輪速傳感器表面無臟污，且與齒圈間隙正常，便更換兩個(gè)前輪軸承，因?yàn)榇朔N車型的齒圈是在軸承外殼上安裝的，故更換齒圈就要更換軸承，更換后裝好4個(gè)輪胎的ABS輪速傳感器，試車，時(shí)速達(dá)到150km/h，故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)。反復(fù)試車，故障解決。

時(shí)速相差3km/h是因?yàn)檩喬鈮翰蛔?，并且前輪出過事故所導(dǎo)致的一點(diǎn)點(diǎn)誤差，所以并無大礙。

3.3 故障總結(jié)

這個(gè)故障是由于更換的軸承并不是原廠軸承，而是副廠軸承，由于副廠軸承的齒圈做工不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致該車的輪速相差較大。變速器電腦計(jì)算當(dāng)前的輸入軸轉(zhuǎn)速和輸出軸轉(zhuǎn)速還有當(dāng)前的車速相差比較大時(shí)，報(bào)出從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不可信，當(dāng)汽車?yán)^續(xù)往前行駛4～5min后，由于前輪和后輪的轉(zhuǎn)速相差較大并且是兩個(gè)前輪和兩個(gè)后輪，所以ABS電腦就不知該采取前輪的數(shù)據(jù)還是后輪的數(shù)據(jù)，干脆就都不采取，導(dǎo)致報(bào)出ABS功能失效和ABS的4個(gè)輪速傳感器的故障。

4 小結(jié)

針對(duì)此故障現(xiàn)象，需對(duì)ABS系統(tǒng)有充分了解，對(duì)故障進(jìn)行詢問分析后，可以借助診斷儀器以及對(duì)數(shù)據(jù)流的分析，這樣可以提高診斷速度，降低維修時(shí)間。以上，是本人針對(duì)ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及故障診斷與維修思路的淺見，希望能為大家在排除ABS系統(tǒng)故障時(shí)有所幫助。