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随着汽车技术的发展和人们经济水平的不断提高,人们对汽车行驶安全问题和舒适度要求备受关注。在市场需求的驱动下,国内外的主机厂都采用先进的车辆安全控制系统如汽车防抱死制动系统(ABS),从而来提高交通道路行驶的安全性。汽车防抱死制动系统(ABS)在原有的制动系统基础上增加的一种主动安全装置,实质上是通过实现制动器动力的自动调节,防止车轮抱死,提高制动减速度和缩短制动距离,从而有效防止滑移率过大造成交通事故[1]。此外,ABS系统具有成本低、结构简单、安装方便等特点,国产车也越来越多的采用这一新技术,并将其作为标准装置。因此,我们汽车修理工急需掌握ABS系统故障的诊断和排除技术,从而为汽车的安全行驶保驾护航。
1 ABS系统的概述
ABS系统由转速传感器、电子控制装置(ECU)和液压调节器三个部分组成。
1.1 转速传感器
在ABS系统中,每个车轮上都安装一个转速传感器,其作用是将车轮转速信号输入到电子控制单元中。
1.2 电子控制装置(ECU)
ECU是接受轮速传感器及其他传感器的输入信号,进行车速、轮速、加减速度和滑行率的计算.它是ABS控制中枢,输出控制指令并控制制动压力调节器执行压力的调节
1.3 液压调节器
液压调节器是ABS系统的执行器,由电磁阀、电动调节制动分泵和储液器三部分组成。其主要作用是根据ECU的控制指令,自动调节车轮制动分泵压力。
组成ABS系统的三部分中任何一部分出现故障都会影响汽车的制动性能,
同时,ABS系统发生故障会对汽车的安全行驶造成巨大威胁。
2 ABS工作原理
ABS系统在汽车制动过程中,随车转动的齿圈与传感器配合产生感应电压信号,电子控制单元ECU接收病处理电信号后,发送信号到电磁阀,电磁阀根据接收指令对制动气室的制动压力进行调节。
ABS系统在汽车制动过程中,我们会根据车轮的滑移率和减速度是否达到某一设定值来判定车轮在稳定区还是在非稳定去转动[2]。
3 ABS故障类型
根据ABS的结构和工作原理,ABS系统的主要故障可以分为电路故障、器械故障及外来干扰三类,日常维修中常见的有ABS指示灯电路故障、电磁阀故障、电源故障、电子控制装置故障、转速传感器故障、制动压力调节器故障等。
4 丰田系列ABS系统的故障诊断方法
故障诊断系统是ABS的重要组成部分,当故障发生时,ABS自动退出控制,同时恢复常规制动、并点亮故障指示灯提醒驾驶员,还会将发生的故障以代码形式存储到非易失性存储器中,以便维修时查询[3]。遇见ABS故障时,应先确定故障是在ABS还是普通制动系统,最方便最直观的方法是首先观察两个警告灯,黄色的警告灯在制动和行驶时点亮或间歇闪烁,说明ABS在自检时已经查出故障。ABS系统电路各熔丝、继电器是否损坏,插接是否牢固,蓄电池电荷量是否重组,正负导线连接是否可靠液压控制装置与车身搭铁是否良好等。
4.1 丰田威驰ABS系统故障诊断方法
在对ABS系统进行故障诊断前,首先要明确故障是发生在制动系统还是ABS系统。因ABS系统有诊断功能,所以当故障发生时,ABS系统警告灯变亮,以警告驾驶员。此时利用检查连接器读取故障码,按照故障码诊断并确定故障范围,对有故障码的液压调节器或者转速传感器进行安装位置检查和性能检测,对它们各自电路进行断路或短路检测,最后对AB-ECU的电源系统进行检测[4]。
一辆防抱死制动系统型号是E-ABS3型的丰田花冠轿车在正常行驶过程中ABS故障灯突然点亮,系统极不灵敏。
具体故障检测方法是:连接好检测仪,判断故障可能存在的部位和原因,发现故障码是C0210/33即右后轮转速传感器故障。初步判断故障部位可能是后轮转速传感器、控制路或相关线路出现故障。清楚故障码后重新试车,ABS警告灯又一次报警,显示相同的故障。拆下显示故障的右后轮转速传感器,检查发现其表明没有异常;测量两端子和搭铁之间的电阻值显示无穷大,传感器两端子之间电阻是2.0千欧,由此可知电阻值在正常范围内;检测ECU到转速传感器之间两条线路之间的电阻,检测仪显示为0欧,与搭铁之间电阻为无穷大,说明正常。从检测结果看,故障部位只剩下ABS的电子控制装置了。将线路重新安装后试车,右后轮速度不稳定,优势转速差大于20%,有时转速正常,但是传感器并无故障,此时判断ABS的ECU可能失效。检查ECU的2根搭铁线和3根火线,显示均正常,当松动右后分泵放气螺丝并踩制动时,却没有制动液流出,由此分析可能是制动液过脏导致ABS控制单元内的常开阀或者管道堵塞。再彻底更换制动液后,反复操作ABS,并清除故障码,故障不再出现。
4.2 丰田系列ABS电路故障检查方法
ABS系统的电路是以电子控制装置为中心,除控制自身电源电路外,还控制信号输入电路和液压调节器工作电路。如果遇见ABS系统中出现连线导线松动、破损、连接不良、断路或短路时则容易修复,如若遇见电磁阀、电子控制装置及转速传感器等内部故障,一旦发现就必须更换[5]。检查方法如下:
(1)检查ABS的ECU的连接导线有无松脱、线束插接器有无松动,对ECU线束插接器各端的电压值、电阻及波形进行检测,若检测结果与标准值不符,在与之相连的部件及线路正确的情况下,更换ECU再测试。
(2)如果ECU储存了断线故障,检查转速传感器延长线,将Pin18端短路,用万能表测试与转速传感器相连端;同时要检查电磁阀延长线及AV或EV对地线的电阻。
(3)使用便携式诊断仪或闪码诊断,如果故障较多,执行清理模式后,关掉钥匙后重新跑车,而后再闪码,此时出现的故障就会比较清楚准确。
(4)当遇见制动不良故障时,要先区分是机械故障还是电子控制系统故障。排除方法是:首先拆下ABS制动压力调节器电磁阀线束插接器或ABS继电器线束插接器,使ABS制动压力调节器电磁阀处于断电状态,让汽车以普通制动系工作方式制动,若制动不良现象消失,说明是ABS电子控制系统初夏故障。否则,则是ABS机械部分出现故障。
(5)ABS电子控制元件故障多出现线束插接器或导线头松脱、车速传感器不良等现象。首先检查这些部位和部件,制动压力调节器等故障相对较少,ABS的电子控制装置故障更少,所以一般情况下,很少去拆检ABS-ECU和制动压力调节器。在检查线路故障时,保险器不能漏检。
(6)为了确保ABS系统制动的可靠性,最好每年更换一次制动液。
5 小结
ABS系统能提高车辆行驶稳定性和紧急制动时转向操作性,能保证驾驶者执行有效的紧急避让。ABS系统故障检测应按照先易后难,先常规在系统,先外围部件后控制元件原则进行。ABS系统是汽车上极为重要的系统,只有熟悉和掌握ABS系统的结构功能和原理,维修人员才能快速诊断故障并排除故障。
参考文献:
[1] 那文波,孙坚,李璘.汽车ABS的轮速传感器系统故障类型识别方法[J].机床与液压,2008,36(7):191-193.
[2] 陈慧武.丰田威驰车ABS系统故障诊断方法的探讨[J].广西轻工业,2010,26(6):40-43.
[3] 张俊霞,王薇.汽车ABS制动系统的结构及故障诊断方法[J].石家庄职业技术学院学报,2011,23(2):58-60.
[4] 刘鹏飞.汽车ABS故障诊断方法探讨[J].中国科技博览,2011,30:83.
[5] 董鹏睿.ABS电器故障检测[J].汽车使用技术,2012,8:83-85.
作者简介:
张军(1978-),男,四川高县人,本科,讲师,主要从事教育教学管理和汽车检测与维修专业教学工作.Emal:472169971@qq.
1 ABS系统的概述
ABS系统由转速传感器、电子控制装置(ECU)和液压调节器三个部分组成。
1.1 转速传感器
在ABS系统中,每个车轮上都安装一个转速传感器,其作用是将车轮转速信号输入到电子控制单元中。
1.2 电子控制装置(ECU)
ECU是接受轮速传感器及其他传感器的输入信号,进行车速、轮速、加减速度和滑行率的计算.它是ABS控制中枢,输出控制指令并控制制动压力调节器执行压力的调节
1.3 液压调节器
液压调节器是ABS系统的执行器,由电磁阀、电动调节制动分泵和储液器三部分组成。其主要作用是根据ECU的控制指令,自动调节车轮制动分泵压力。
组成ABS系统的三部分中任何一部分出现故障都会影响汽车的制动性能,
同时,ABS系统发生故障会对汽车的安全行驶造成巨大威胁。
2 ABS工作原理
ABS系统在汽车制动过程中,随车转动的齿圈与传感器配合产生感应电压信号,电子控制单元ECU接收病处理电信号后,发送信号到电磁阀,电磁阀根据接收指令对制动气室的制动压力进行调节。
ABS系统在汽车制动过程中,我们会根据车轮的滑移率和减速度是否达到某一设定值来判定车轮在稳定区还是在非稳定去转动[2]。
3 ABS故障类型
根据ABS的结构和工作原理,ABS系统的主要故障可以分为电路故障、器械故障及外来干扰三类,日常维修中常见的有ABS指示灯电路故障、电磁阀故障、电源故障、电子控制装置故障、转速传感器故障、制动压力调节器故障等。
4 丰田系列ABS系统的故障诊断方法
故障诊断系统是ABS的重要组成部分,当故障发生时,ABS自动退出控制,同时恢复常规制动、并点亮故障指示灯提醒驾驶员,还会将发生的故障以代码形式存储到非易失性存储器中,以便维修时查询[3]。遇见ABS故障时,应先确定故障是在ABS还是普通制动系统,最方便最直观的方法是首先观察两个警告灯,黄色的警告灯在制动和行驶时点亮或间歇闪烁,说明ABS在自检时已经查出故障。ABS系统电路各熔丝、继电器是否损坏,插接是否牢固,蓄电池电荷量是否重组,正负导线连接是否可靠液压控制装置与车身搭铁是否良好等。
4.1 丰田威驰ABS系统故障诊断方法
在对ABS系统进行故障诊断前,首先要明确故障是发生在制动系统还是ABS系统。因ABS系统有诊断功能,所以当故障发生时,ABS系统警告灯变亮,以警告驾驶员。此时利用检查连接器读取故障码,按照故障码诊断并确定故障范围,对有故障码的液压调节器或者转速传感器进行安装位置检查和性能检测,对它们各自电路进行断路或短路检测,最后对AB-ECU的电源系统进行检测[4]。
一辆防抱死制动系统型号是E-ABS3型的丰田花冠轿车在正常行驶过程中ABS故障灯突然点亮,系统极不灵敏。
具体故障检测方法是:连接好检测仪,判断故障可能存在的部位和原因,发现故障码是C0210/33即右后轮转速传感器故障。初步判断故障部位可能是后轮转速传感器、控制路或相关线路出现故障。清楚故障码后重新试车,ABS警告灯又一次报警,显示相同的故障。拆下显示故障的右后轮转速传感器,检查发现其表明没有异常;测量两端子和搭铁之间的电阻值显示无穷大,传感器两端子之间电阻是2.0千欧,由此可知电阻值在正常范围内;检测ECU到转速传感器之间两条线路之间的电阻,检测仪显示为0欧,与搭铁之间电阻为无穷大,说明正常。从检测结果看,故障部位只剩下ABS的电子控制装置了。将线路重新安装后试车,右后轮速度不稳定,优势转速差大于20%,有时转速正常,但是传感器并无故障,此时判断ABS的ECU可能失效。检查ECU的2根搭铁线和3根火线,显示均正常,当松动右后分泵放气螺丝并踩制动时,却没有制动液流出,由此分析可能是制动液过脏导致ABS控制单元内的常开阀或者管道堵塞。再彻底更换制动液后,反复操作ABS,并清除故障码,故障不再出现。
4.2 丰田系列ABS电路故障检查方法
ABS系统的电路是以电子控制装置为中心,除控制自身电源电路外,还控制信号输入电路和液压调节器工作电路。如果遇见ABS系统中出现连线导线松动、破损、连接不良、断路或短路时则容易修复,如若遇见电磁阀、电子控制装置及转速传感器等内部故障,一旦发现就必须更换[5]。检查方法如下:
(1)检查ABS的ECU的连接导线有无松脱、线束插接器有无松动,对ECU线束插接器各端的电压值、电阻及波形进行检测,若检测结果与标准值不符,在与之相连的部件及线路正确的情况下,更换ECU再测试。
(2)如果ECU储存了断线故障,检查转速传感器延长线,将Pin18端短路,用万能表测试与转速传感器相连端;同时要检查电磁阀延长线及AV或EV对地线的电阻。
(3)使用便携式诊断仪或闪码诊断,如果故障较多,执行清理模式后,关掉钥匙后重新跑车,而后再闪码,此时出现的故障就会比较清楚准确。
(4)当遇见制动不良故障时,要先区分是机械故障还是电子控制系统故障。排除方法是:首先拆下ABS制动压力调节器电磁阀线束插接器或ABS继电器线束插接器,使ABS制动压力调节器电磁阀处于断电状态,让汽车以普通制动系工作方式制动,若制动不良现象消失,说明是ABS电子控制系统初夏故障。否则,则是ABS机械部分出现故障。
(5)ABS电子控制元件故障多出现线束插接器或导线头松脱、车速传感器不良等现象。首先检查这些部位和部件,制动压力调节器等故障相对较少,ABS的电子控制装置故障更少,所以一般情况下,很少去拆检ABS-ECU和制动压力调节器。在检查线路故障时,保险器不能漏检。
(6)为了确保ABS系统制动的可靠性,最好每年更换一次制动液。
5 小结
ABS系统能提高车辆行驶稳定性和紧急制动时转向操作性,能保证驾驶者执行有效的紧急避让。ABS系统故障检测应按照先易后难,先常规在系统,先外围部件后控制元件原则进行。ABS系统是汽车上极为重要的系统,只有熟悉和掌握ABS系统的结构功能和原理,维修人员才能快速诊断故障并排除故障。
参考文献:
[1] 那文波,孙坚,李璘.汽车ABS的轮速传感器系统故障类型识别方法[J].机床与液压,2008,36(7):191-193.
[2] 陈慧武.丰田威驰车ABS系统故障诊断方法的探讨[J].广西轻工业,2010,26(6):40-43.
[3] 张俊霞,王薇.汽车ABS制动系统的结构及故障诊断方法[J].石家庄职业技术学院学报,2011,23(2):58-60.
[4] 刘鹏飞.汽车ABS故障诊断方法探讨[J].中国科技博览,2011,30:83.
[5] 董鹏睿.ABS电器故障检测[J].汽车使用技术,2012,8:83-85.
作者简介:
张军(1978-),男,四川高县人,本科,讲师,主要从事教育教学管理和汽车检测与维修专业教学工作.Emal:472169971@qq.