汽車ABS系統(tǒng)故障原因分析及排除方法研究

1、紫瑯職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）題 目：汽車ABS系統(tǒng)故障原因分析及排除方法研究副 標 題：學 生 姓 名：翟進所在系、專業(yè)：汽車運用工程系、汽車檢測與維修技術班 級：汽維3092班指 導 教 師：姜于亮日 期：2012.5.30II摘 要摘 要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，汽車保有量不斷增加,汽車給人們出行帶來便利的同時，交通事故頻發(fā)也引發(fā)了更為嚴重的社會問題。ABS(汽車防抱死制動系統(tǒng))的出現(xiàn)在一定程度上降低了交通事故的發(fā)生率。ABS系統(tǒng)提高了駕車的穩(wěn)定性和安全性，所以目前ABS這一裝置已經(jīng)廣泛用于各類汽車中。但目前有很多維修工對其結構和工作原理不甚了解，從而在維修中引起了一些不必要的麻煩甚至損壞了

2、ABS系統(tǒng)中的一些元器件。本文從ABS系統(tǒng)的組成和工作原理著手，著重介紹了ABS系統(tǒng)的故障原因及排除方法。關鍵詞：制動防抱死系統(tǒng)；ABS；故障；原因；方法I目 錄目 錄摘 要I目 錄I1、緒論11.1 ABS系統(tǒng)的發(fā)展及應用11.2汽車防抱死系統(tǒng)11.3 ABS系統(tǒng)的組成及功用21.4 ABS系統(tǒng)的工作原理32、ABS系統(tǒng)常見故障原因分析32.1車輪容易鎖住32.2制動警告指示燈錯亮42.3制動不良或ABS控制操作反常43、ABS系統(tǒng)故障的排除方法43.1初步檢查43.2 ABS系統(tǒng)故障征兆模擬測試方法43.3故障自診斷53.4故障實例64、結論7致 謝8參考文獻9附 錄10附圖1 ： 緊急制

3、動時車輪容易鎖住的故障速查圖10附圖2 ：放開駐車制動器或行駛中制動警告燈亮的故障速查圖11附圖3：制動效果不良或ABS控制操作反常的故障速查圖12I汽車ABS系統(tǒng)故障原因分析及排除方法研究1、緒論隨著汽車保有量的增加，安全性日益成為人們選購汽車的重要依據(jù)。目前廣泛采用的ABS防抱死制動系統(tǒng)使人們對安全性要求得以充分的滿足。 近年來由于汽車消費者對安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標準配備。如果沒有緊急制動系統(tǒng)，緊急制動時容易會造成輪胎抱死，這時，滾動摩擦就會變成滑動摩擦，制動力從而大大下降。而且如果前輪抱死，車輛會失去轉向能力；如果后輪抱死，車輛容易產(chǎn)生側滑，甚至行車方向都無法控制。

4、所以，ABS系統(tǒng)通過電子或機械的控制，以非?？斓乃俣染艿目刂浦苿右簤毫Φ氖辗?，來達到最佳滑移率，使車輛在緊急制動時具有躲避障礙的能力。 1.1 ABS系統(tǒng)的發(fā)展及應用制動力調整裝置設計思想的提出是在20 世紀20年代末,所以ABS 最早應用于30 年代以前的火車上,是為了防止火車車輪與鋼軌的早期損壞。隨后又應用于飛機,為防止飛機著陸后制動跑偏、甩尾,縮短滑行距離,故而開發(fā)了飛機用的ABS。1950 年,世界上第一臺防抱死系統(tǒng)(ABS) 研制成功并首先被應用于航空領域的飛機上。50年代中期福特汽車首先將它裝在汽車上,成為汽車上最早使用ABS 的公司;德國博世(Bosch) 公司是汽車ABS 的

5、發(fā)明、研制單位,60 年代初就開始ABS 的開發(fā)工作,于1978 年正式生產(chǎn)出采用模擬式電子組件型汽車防抱死制動系統(tǒng)。1984年推出完全采用數(shù)字式組件型,1986 年開始生產(chǎn)ABS3 型,以后相繼開發(fā)出ABS2S 型及將汽車防抱死制動系統(tǒng)與驅動力自動調節(jié)裝置有機結合的ABS/ ASR(車輪防抱死和驅動輪防滑控制) 系統(tǒng)。目前,最新的ABS制動系統(tǒng)已發(fā)展到了第5代。1.2汽車防抱死系統(tǒng)汽車防抱死制動系統(tǒng)，簡稱ABS（Anti-Lock Brake System）。ABS是現(xiàn)代汽車制動系的關鍵部件之一，它是用來在汽車制動過程中，防止車輪完全抱死，提高汽車在制動過程中得方向穩(wěn)定性和轉向操縱能力，縮短

6、制動距離的一種安全裝置。凡駕駛過汽車的人都有一些體驗，在被雨淋濕而帶有泥土的柏油路面上或在積雪道路上緊急制動時，汽車會發(fā)生側滑甚至調頭旋轉；左、右兩側的車輪如果行駛在不同的路面上，例如一側車輪在積雪路面上，而另一側車輪在柏油路面上，緊急制動時，汽車就會失去方向控制；高速行駛在彎道上緊急制動時，有可能會從路邊滑出或闖入對面的車道；在直道上緊急制動則可能出現(xiàn)無法躲避障礙物等危險情況。ABS系統(tǒng)就是為了防止這些危險狀況的發(fā)生而在汽車制動系統(tǒng)中附加的一種裝置。概括起來，ABS系統(tǒng)的功能主要有以下四點：（1）ABS系統(tǒng)能縮短制動距離。ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在最佳范圍內即20左右，縮短制動距離。（2）

7、ABS系統(tǒng)保證駕駛員在汽車制動過程中仍能控制方向盤，從而實現(xiàn)避開障礙物。（3）ABS系統(tǒng)增加了汽車制動時的穩(wěn)定性。ABS系統(tǒng)可以防止四個車輪在制動時被完全抱死，從而提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。（4）ABS系統(tǒng)改善了輪胎的磨損狀況。經(jīng)測定，汽車在緊急制動時，車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費，以超過一套ABS系統(tǒng)的造價。因此，裝有ABS系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟效益。1.3 ABS系統(tǒng)的組成及功用ABS是在普通制動系統(tǒng)的基礎上，加裝ABS ECU、傳感器、執(zhí)行器等裝置而形成的制動系統(tǒng)，其基本構成如圖2-1。其結構形式和控制方法因車而異。圖1-1 制動防抱死系統(tǒng)（ABS）的基本組成（1）傳感器 輪速傳感器檢測輪速

8、，給ABS ECU提供輪速信號，各種控制方式均采用。一般安裝在車輪處。 車速傳感器 檢測車速，給ABS ECU提供車速信號，用于滑移率控制方式。 減速度傳感器檢測制動時汽車的減速度，只用于四輪驅動控制系統(tǒng)。 （2）電子控制單元（ECU）接受車速、輪速、減速度等傳感器的信號，計算出車速、輪速、滑移率和車輪減速度、加速度，并將這些信號加以分析，由輸出級輸出控制指令，控制各種執(zhí)行器工作。（3）執(zhí)行器 制動壓力調節(jié)器制動壓力調節(jié)器是ABS系統(tǒng)中最主要的執(zhí)行器，接受ECU的指令，通過電磁閥的動作，控制制動系統(tǒng)壓力的增加、保持或降低。一般安裝在制動總泵(主缸)與制動分泵(輪缸)之間。 ABS報警燈ABS系

9、統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU將其點亮，發(fā)出警報，并可由其閃爍讀取故障碼。1.4 ABS系統(tǒng)的工作原理ABS系統(tǒng)在汽車制動過程中, 根據(jù)車輪的滑移率和減速度是否達到某一設定值來判斷車輪是否在穩(wěn)定區(qū)轉動?？刂七^程分為3個階段:(1) 升壓階段：沒有電流通過ABS系統(tǒng)的電磁線圈, 電磁閥處于升壓狀態(tài)即正常工作狀態(tài), 此時ABS系統(tǒng)不工作。( 2) 保壓階段：ABS ECU向ABS系統(tǒng)電磁線圈輸入一個較小的電流, 使電磁閥移動, 進而保持輪缸有一定的制動壓力。圖1-2 ABS系統(tǒng)的工作原理 ( 3) 減壓階段： ABS系統(tǒng)電磁線圈接受到ECU輸入的一個較大的電流, 電磁閥移動, 切斷主缸回油, 接通輪缸與回油

10、通道的油路, 此時, 輪缸總制動液經(jīng)電磁閥流入儲液罐中, 即輪缸壓力隨之降低。制動時, 制動液由主缸傳送到輪缸, 輪速傳感器檢測輪速,把信號反饋給ECU并計算滑移率,根據(jù)滑移率控制液壓調節(jié)器, 進而控制輪缸的油壓, 調節(jié)制動力，防止車輪抱死。 ABS系統(tǒng)的工作原理圖見圖1-22、ABS系統(tǒng)常見故障原因分析轎車防抱死制動制動系統(tǒng)常見的故障有車輪容易鎖住、制動警告指示燈錯亮、制動不良或ABS控制操作反常等。2.1車輪容易鎖住故障現(xiàn)象：裝有ABS的汽車在緊急制動時，車輪容易鎖住。故障原因：ECU電源電路故障；蓄電池電壓低于12制動警告燈開關或線路故障；速度傳感器和電磁控制閥導線破損、搭鐵；電磁控制閥

11、故障；車速傳感器感應部分被泥漿、泥土等污染源覆蓋了導致ABS ECU無法判別車速從而無法計算出滑移率進而不能發(fā)出正確的指令來調節(jié)制動；檢查ECU的+B端子和車身之間是否有電壓，沒有電壓則為電路故障，否則查看ECU的E1端子是否搭鐵。2.2制動警告指示燈錯亮故障現(xiàn)象：放開駐車制動器或行駛中制動警告指示燈亮。故障原因：檢查儲液罐中制動液看是否低于規(guī)定范圍的最低刻度；電磁控制閥故障檢查電磁閥；檢查電路和蓄電池；ECU電源電路故障；ECU故障；傳感器失效；駐車制動器開關、制動液量開關、制動警告燈線路故障；檢查ECU的端和端子之間的是否有。2.3制動不良或ABS控制操作反常故障現(xiàn)象：裝有ABS的汽車制動

12、系統(tǒng)出現(xiàn)制動性能不良，或ABS控制操作出現(xiàn)異常情況，不能正常完成車輪防抱死的功能。故障原因：車輪輪胎規(guī)格不對，胎壓不正常；蓄電池電壓過低；輪速傳感器故障；制動管路或接頭泄漏；制動警告燈開關或開關線路故障；ABS系統(tǒng)的繼電器接觸不良；檢查輪速和傳動齒輪；檢查輪速傳感器和輪轂的齒面；檢查輪胎的磨損狀況。3、ABS系統(tǒng)故障的排除方法3.1初步檢查初步檢查是在ABS系統(tǒng)出現(xiàn)明顯故障且不能正常工作時首先采取的檢查方法，例如ABS故障指示燈常亮，ABS系統(tǒng)不能工作。檢查方法如下：（1）檢查ABS電控單元導線是否連接良好，連接器及導線是否損壞。（2）檢查駐車制動是否完全釋放。（3）檢查制動液液面是否低于規(guī)定

13、液面。（4）檢查下列導線連接器和導線的連接或接觸是否良好：液壓調節(jié)器上的主控制閥和電磁閥的連接器；壓力警告開關和壓力控制開關的連接器；制動液液面指示開關連接器；車速傳感器和電動泵的連接器； (5)檢查所有的繼電器、保險絲是否熔斷，插接是否牢固。(6)檢查蓄電池電量和電壓是否充足；檢查蓄電池正、負極線束的連接是否緊固，連接處是否干凈。(7)檢查ABS電控單元、液壓控制裝置的搭鐵端接觸是否良好。(8)檢查輪胎是否達到磨損極限。(9)如果上述方法不能確定故障位置，可轉入故障自診斷3.2 ABS系統(tǒng)故障征兆模擬測試方法在ABS系統(tǒng)故障檢測與診斷中，若是單純的元件不良，可運用電路檢測方式診斷。如果屬于間

14、歇性故障或者相關的機械性故障，則需要進行模擬測試以及動態(tài)測試。(1)模擬測試方法將汽車舉升起來。啟動發(fā)動機。將換檔桿掛入前進檔位置，觀察ABS故障指示燈是否亮。若ABS故障指示燈亮，說明后輪差速器的車速傳感器工作不良。若ABS故障指示燈不亮，則可嘗試轉動左前輪，如果ABS故障燈點亮，則表示左前輪車速傳感器正常；反之則表示左前輪車速傳感器不正常。右前輪車速傳感器測試方法和左前輪車速傳感器測試方法相同。(2)動態(tài)測試法汽車在道路上行駛至少12km以上。測試車輛轉彎時，ABS故障燈是否會亮。若某一方向ABS故障指示燈會亮，則表示該方向的輪胎氣壓不足，也可能是軸承不良、轉向拉桿球頭磨損，減振器不良或車

15、速傳感器脈沖齒輪不良。開回汽車，用萬用表檢測 ABS ECU側的“ABS電源”和“電磁閥繼電器”端子間的電壓。再次進行路試，在制動時注意察看“ABS電源”端和搭鐵間的電壓范圍應在1113之間；“電磁閥繼電器”端子與負極間的電壓應在10以上。3.3故障自診斷ABS系統(tǒng)一般都具有故障自診斷的能力，它實質是以ABS電控單元中標準的正常運行狀況為準，將非正常的運行用某種符號形式存儲在存儲器中，供人們方便讀出以確定故障點的方法。(1)故障碼ABS系統(tǒng)用某種符號記憶故障并將其存入電控單元中的存儲器中，這種符號通常是阿拉伯數(shù)字或英語字母或它們的組合，稱之為故障碼。故障碼的含義隨車型的不同而異，修理人員可在維

16、修手冊中查尋。不同車型的故障碼形式和內容會不同。例如德科（）ABS系統(tǒng)的故障碼是由字母A和數(shù)字組成，詳盡的故障碼內容給其系統(tǒng)自身的維修帶來了很大的方便。(2)故障碼的讀取與消除只知道故障碼的形式和內容不是目的，關鍵是怎樣將故障碼讀取出來。故障碼的讀取一般有三種方法：第一種是用專用的診斷儀與ABS的故障碼讀取接口相連，按程序啟動，診斷儀的顯示器或故障警告燈會按人的指令有規(guī)律的顯示故障碼；第二種是按規(guī)定連接啟動線路，通過汽車儀表板上故障警告燈或ABS故障警告燈閃亮的規(guī)律來輸出故障碼第三種是車上就帶有駕駛員信息系統(tǒng)，即中心計算機系統(tǒng)，維修技術人員可啟動自檢程序，信息系統(tǒng)上的顯示器可按順序逐步顯示不同

17、系統(tǒng)的故障碼。目前世界上各種車型ABS系統(tǒng)故障碼的讀取方法沒有超出以上三種方法。前一章所分析故障的具體排除方法請按照附錄部分的故障排除流程圖來排除，具體明細如下：裝有ABS的汽車在緊急制動時，車輪容易鎖住。參照附圖1放開駐車制動器或行駛中制動警告指示燈亮。參照附圖2裝有ABS的汽車制動系統(tǒng)出現(xiàn)制動性能不良，或ABS控制操作出現(xiàn)異常情況，能正常完成車輪防抱死的功能。參照附圖33.4故障實例案例一：故障現(xiàn)象：一輛桑塔納2000GSI轎車行駛了8萬km在行駛過程中 ABS故障燈亮起。故障分析：用故障診斷儀讀取故障碼，對ABS系統(tǒng)進行檢測，顯示為左后輪轉速傳感器故障。導致ABS系統(tǒng)出現(xiàn)這內故障的情況有

18、：(1)當車速大于10km/h時，無轉速信號給ABSECU，當車速高于40km/h時候，轉速信號大于公差值。 (2)傳感器存在可識別的斷路或短的路故障。可以檢查以下項目： 車輪軸承間隙。 輪速傳感器與控制單元線路的連接情況。 傳感器自身故障。在排除過程中，開始并沒有檢測輪速數(shù)據(jù)。讓發(fā)動機處于狀態(tài)，觀察數(shù)據(jù)。車輪靜止時，各顯示區(qū)都為0km/h。轉動左后輪，第3顯示區(qū)顯示數(shù)據(jù) 為9km/h。接著旋轉其他的車輪，觀察相應的顯示區(qū)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致。降下車輛，清除故障碼。ABS燈隨之熄滅，路試一切正常。檢測其他顯示區(qū)，其數(shù)值與其他3個輪速基本相同。ABS燈不亮，制動時ABS系統(tǒng)起作用，故障沒有出現(xiàn)，準

19、備讓車主將車接走。此時故障再次出現(xiàn)。汽車靜止不動的時候，故障警告燈再次亮了。檢測發(fā)現(xiàn)還是左后輪偶發(fā)性故障。根據(jù)檢查狀況，就只有一種情況，那就是左后輪轉速傳感器與ABSECU之間產(chǎn)生接觸不良。根據(jù)電路圖進行檢查得知，發(fā)現(xiàn)ABS控制單元的第25針插頭和第10針有輕微腐蝕。修復插頭之后，清除故障碼。行駛后再沒有出現(xiàn)此內故障。經(jīng)詢問車主得知，他在洗車時經(jīng)常用水沖洗發(fā)動機艙，由于高壓水濺入ABS控制單元的連接點，所以第25針插頭和第10針被腐蝕，導致有瞬間斷路的情況發(fā)生。案例二：故障現(xiàn)象：奧迪A6 2.8 轎車, ABS故障警告燈常亮，4個車輪在緊急制動時抱死。故障分析：觀察發(fā)現(xiàn)4個車輪的制動拖印均等，

20、從而可以確定4個車輪的制動力較為均衡,故液壓系統(tǒng)存在泄漏的可能性不大。 通過故障診斷儀對ABS系統(tǒng)進行檢測,檢測出ABS泵供電電壓故障、右后輪轉速傳感器斷路。由故障分析可知, 問題可能是執(zhí)行元件, 于是用診斷儀對執(zhí)行元件進行診斷。檢測液壓泵性能時,發(fā)現(xiàn) ABS液壓泵不工作,踏板沒有明顯振動感。此現(xiàn)象可能有3種故障原因:液壓泵損壞、繼電器問題或液壓控制單元損壞。 舉升汽車,轉動車輪,診斷儀顯示右后輪輪速為0, 因此, ABS控制單元收不到或不能識別輪速信號，有3方面原因會導致這種故障現(xiàn)象出現(xiàn): 無信號產(chǎn)生、信號線路問題或控制單元損壞?？梢赃M行以下檢測:(1) 檢測左、右后輪輪速信號。通過示波器對

21、左、右后輪的輪速傳感器檢測發(fā)現(xiàn)電壓幅值隨轉速上升不明顯，調整左后輪傳感器的間隙,但波形依舊。(2) 將左后輪輪速傳感器連接到右后輪的信號線上,通過診斷儀讀取數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)右后輪輪速為0。由此可知是信號線或控制單元內部存在問題，對相關線束進行檢測，經(jīng)檢測后發(fā)現(xiàn)右后輪信號線、接線柱15供電腳、蓄電池30供電腳及接地腳均正常。根據(jù)上述測量結果可知液壓泵繼電器或液壓控制單元有問題,進一步檢驗后發(fā)現(xiàn)繼電器燒毀,電路板也有損傷。根據(jù)觀察到的故障現(xiàn)象,修復電路板,更換繼電器。再通過故障診斷儀對執(zhí)行元件進行診斷,發(fā)現(xiàn)液壓泵恢復正常。打開ABS控制單元,發(fā)現(xiàn)內部接腳是由極細的導線連接。在找到右后輪的輸入腳后,發(fā)現(xiàn)此處

22、導線斷路，將其修復好后利用診斷儀讀取數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)右后輪信號恢復正常,同時信號波形差異問題也隨之消除。該車ABS系統(tǒng)故障被修復。案例三：故障現(xiàn)象：別克君威轎車ABS故障指示燈點亮，制動時車輪抱死。故障分析：由于行駛中ABS故障指示燈點亮。通過診斷儀檢測出右前電磁閥線路斷路。為確認電磁閥是否有線路故障，用萬用表測量ABS總泵的電磁閥線路，測量時發(fā)現(xiàn)有一根線與其它線都不相通，由此可知這根線便是故障代碼所指的開路線。為了查出具體斷路部位，采取以下方法：拆下ABS總泵；分解ABS總泵，從其底部拆開便看到四個電磁閥，打開ABS總泵后，便看到有一根線明顯斷開，所以此處便是故障所在，對其修復后用萬用表的蜂鳴檔檢測原來斷路的線與其他各線是否相通，檢測結果相通，然后按照規(guī)定順序對ABS系統(tǒng)進行排氣。進行試車發(fā)現(xiàn)ABS系統(tǒng)功能恢復正常，故障排除。4、結論總結診斷ABS系統(tǒng)的故障，在汽車防抱死制動系統(tǒng)的故障檢測我們可以由容易到困難、由常規(guī)制動到ABS制動、先檢查外圍部件如傳感器等后檢查控制元件如電磁閥、油泵、