基于汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)故障檢測(cè)研究

王飛

(陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程學(xué)院, 西安 710018)

0 引言

作為汽車安全系統(tǒng)的一種，汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)直接影響著汽車安全駕駛的功能性和可靠性，能夠使制動(dòng)時(shí)的汽車車輪同地面保持牽引接觸，從而使車輪鎖死及車輛失控打滑情況得以有效避免。因而出現(xiàn)故障的ABS防抱死裝置如果無法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)(如出現(xiàn)制動(dòng)液泄漏等問題)，則會(huì)對(duì)汽車的制動(dòng)功能產(chǎn)生直接影響，導(dǎo)致無法有效滿足汽車安全行駛需求，因此為使安全隱患得以快速有效的消除，確保汽車平穩(wěn)、安全的行駛，應(yīng)按照步驟完成對(duì)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)存在的問題的檢測(cè)過程，對(duì)內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行檢測(cè)找出可能存在漏油情況的位置，并據(jù)此采取相應(yīng)的解決措施，接下來對(duì)各零部件、導(dǎo)線和插頭進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，若無松脫現(xiàn)象則防抱死制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)良好。研究ABS的故障診斷技術(shù)，對(duì)ABS的工作狀態(tài)進(jìn)行全面的評(píng)估實(shí)現(xiàn)故障的快速診斷，并對(duì)潛在故障進(jìn)行預(yù)判，這已經(jīng)成為提高整車安全可靠性的有效手段，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[1]。

1 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成及診斷流程

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)對(duì)處于行駛狀態(tài)的汽車具有重要作用，主要組成部分為傳感器、控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)需對(duì)車輛的多個(gè)元件進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并對(duì)實(shí)施剎車操作車輛完的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作成迅速控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪行駛方向及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的有效控制，確保輪胎不在一個(gè)點(diǎn)上摩擦，避免由于輪胎突然抱死導(dǎo)致的車輛不受操控問題的出現(xiàn)。根據(jù)車速ABS各組成部分會(huì)完成脈沖信號(hào)的自動(dòng)發(fā)送，即以汽車的速度變化情況為依據(jù)完成指令的輸出，然后據(jù)此對(duì)各裝置和執(zhí)行器進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過車內(nèi)的電磁閥對(duì)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行控制，確保汽車平穩(wěn)行駛(包括緊急剎車的情況下)，目前復(fù)雜的ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)具備較高的先進(jìn)性，通過隨時(shí)發(fā)送指令使汽車的調(diào)節(jié)器始終減壓從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪時(shí)速的控制過程，ABS在超出規(guī)定速度便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，以便在剎車時(shí)減少滑動(dòng)摩擦阻力，提高汽車行駛的安全性[2]。

動(dòng)態(tài)壓力制動(dòng)液(位于制動(dòng)總泵前腔內(nèi))將反應(yīng)套筒向右推移，右移制動(dòng)踏板推桿時(shí)助力活塞則由反應(yīng)套筒推動(dòng)，在ABS工作時(shí)踏板會(huì)有顫動(dòng)并發(fā)出一些噪音。ABS根據(jù)制動(dòng)時(shí)根據(jù)速度信號(hào)(由各車輪速度傳感器傳來)，能夠?qū)囕喌谋罓顟B(tài)做出快速判斷，關(guān)閉常開輸入電磁閥(位于開始抱死車輪上)使制動(dòng)力保持不變，在車輪繼續(xù)抱死的狀態(tài)下會(huì)將常閉輸出電磁閥打開，構(gòu)成直通制動(dòng)液貯油箱的管路，使此車輪制動(dòng)壓力得以快速下移，確保制動(dòng)狀態(tài)始終處于最佳點(diǎn)，有效避免了車輪完全抱死現(xiàn)象的出現(xiàn)，滿足制動(dòng)需求確保行車安全。在汽車減速后檢測(cè)到車輪抱死狀態(tài)消失，ABS系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉主控制閥，使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常制動(dòng)工作狀態(tài)。此外，ABS故障指示燈在蓄壓器的壓力低于安全極限時(shí)亮起，此時(shí)需駕駛員深踩踏板有效制動(dòng)前后輪[3]。

1.2 故障初步檢查過程及故障代碼讀取方法

在檢測(cè)過程中需熟悉車輛ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理，對(duì)照配線圖、配管圖和測(cè)量參數(shù)遵循從易到難、先外圍部件后控制元件的原則逐步完成判斷和排除過程。在檢測(cè)ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)時(shí)需按相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行，需首先泄除ABS系統(tǒng)中的壓力，在確定故障部位的基礎(chǔ)上完成修理過程(包括調(diào)整、拆卸、修理或換件等)，最后進(jìn)行安裝并按規(guī)定步驟放氣。

ABS系統(tǒng)修理初步檢查步驟為：需先采取初步檢查的方法對(duì)因故障無法正常工作的ABS系統(tǒng)進(jìn)行檢查，如系統(tǒng)在ABS故障指示燈不熄滅的情況下無法正常工作，具體檢查方法為：先判斷駐車制動(dòng)的狀態(tài)(即是否完全釋放)，接下來檢查制動(dòng)液液面、蓄電池容量和電壓(需在規(guī)定范圍內(nèi))，然后對(duì)電控單元導(dǎo)線插頭、連線、連接器及導(dǎo)線進(jìn)行檢查(確保連接或接觸正常)，檢查繼電器、熔斷絲完好性及牢固性，檢查蓄電池連接處是否清潔，判斷ABS 搭鐵端的接觸狀態(tài)(電控單元、液壓控制裝置等)及車輪胎面紋槽的深度。若仍無法確定故障位置可使用故障自診斷。可利用儀表板上的信息顯示系統(tǒng)、跨接自診斷電路或借助專用診斷測(cè)試儀對(duì)ABS故障代碼進(jìn)行讀取[4]。

2 ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)故障檢測(cè)

作為汽車安全制動(dòng)裝置的一種，汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)需對(duì)行駛路面及車輛滑移率范圍進(jìn)行充分考慮，根據(jù)汽車輪胎的不同滑移率同地面間的附著系數(shù)相對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)功能，增強(qiáng)汽車的抗側(cè)滑行能力，使汽車的制動(dòng)能力得以有效發(fā)揮?？捎行Эs短剎車時(shí)的制動(dòng)范圍，從而降低交通事故發(fā)生的概率，并且在車輛碰撞發(fā)生前，通過此種控制裝置可實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的強(qiáng)行控制。針對(duì)此種系統(tǒng)的故障檢修方法如下。

(1) 當(dāng)ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，需先梳理檢測(cè)思路，確保未遺漏檢測(cè)插頭，檢查和檢測(cè)過程依照步驟進(jìn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，在初步檢查完成對(duì)制動(dòng)液、制動(dòng)靈活性、各連接處的接觸狀態(tài)(包括導(dǎo)線、電源線、插座等)的檢測(cè)后，確定故障點(diǎn)后找出引發(fā)故障的主要原因，據(jù)此制定相應(yīng)的維修方案，及時(shí)解決漏油之處，替換磨損嚴(yán)重的線路，更換破損的蓄電池，對(duì)接觸不良的導(dǎo)線進(jìn)行更換，從根本上杜絕留下隱患，以確保防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使車內(nèi)的繼電器、連接器、發(fā)動(dòng)機(jī)的性能得以充分發(fā)揮，保證ABS始終穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)[5]。

(2) 注重模擬測(cè)試方法的運(yùn)用，以提高檢測(cè)效率及維修效率，可將汽車吊起對(duì)車輛底部和內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行查看，判斷有無磨損情況及前進(jìn)檔的靈敏性；出現(xiàn)故障的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)指示燈不正常，觀察各位置的燈，對(duì)不能亮燈的情況需對(duì)車輪的速度進(jìn)行測(cè)試，車輪如果不能完成轉(zhuǎn)動(dòng)的快速停止表明剎車不靈敏；汽車四個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向不一致，說明定位不夠精準(zhǔn)，易導(dǎo)致汽車失控造成交通事故。為使上述隱患得以有效消除，需先以測(cè)試結(jié)果為依據(jù)完成故障類型的確定，在此基礎(chǔ)上確定維修方法，對(duì)汽車的傳感器和制動(dòng)裝置進(jìn)行維修，經(jīng)調(diào)試后ABS 系統(tǒng)正常且在汽車啟動(dòng)時(shí)尾燈正常亮起，可正常行駛。在檢測(cè)階段明確檢查步驟后，需對(duì)指示燈的變化情況進(jìn)行仔細(xì)觀察，出現(xiàn)汽車啟動(dòng)后指示燈亮起后又滅，同時(shí)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)方向不受控制(不能迅速剎車)的情況，表明ABS系統(tǒng)發(fā)生故障，需對(duì)制動(dòng)踏板進(jìn)行全面檢查和維修，更換破損嚴(yán)重的剎車板，維修后需啟動(dòng)汽車確保故障已解決，確保剎車時(shí)能夠有效實(shí)現(xiàn)速度的及時(shí)控制，避免由追尾導(dǎo)致的交通事故[6]。

(3) 對(duì)所顯示的代碼進(jìn)行核對(duì)從而獲取引發(fā)故障的原因，在檢測(cè)過程結(jié)合汽車的型號(hào)，通過運(yùn)用有效的檢測(cè)方法，可獲取顯示的故障代碼，判斷得出故障原因(如點(diǎn)剎頻繁所導(dǎo)致的踩踏板不靈活，ABS發(fā)出噪聲，進(jìn)而影響了剎車性能)，對(duì)于無法發(fā)揮制動(dòng)踏板制動(dòng)功能所導(dǎo)致的剎車不及時(shí)的情況，需對(duì)防抱死制動(dòng)裝置進(jìn)行及時(shí)維修，使自動(dòng)化性能得以恢復(fù)，嚴(yán)重情況需更換整個(gè)ABS系統(tǒng)，確保制動(dòng)和及時(shí)剎車功能的實(shí)現(xiàn)。

(4) 汽車型號(hào)不同ABS系統(tǒng)也不盡相同，檢測(cè)故障時(shí)可以故障現(xiàn)象為依據(jù)對(duì)制動(dòng)不良的原因進(jìn)行判斷，并結(jié)合不同車型完成檢測(cè)方案的制定及相應(yīng)檢查方法的實(shí)施，有針對(duì)性的解決故障問題，以確保防抱死制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行。在行駛過程中還需車主具有安全意識(shí)，時(shí)刻控制好車速，對(duì)汽車的ABS系統(tǒng)進(jìn)行定期檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)故障消除潛在的安全隱患。例如輪胎打滑表明制動(dòng)裝置、開關(guān)或線路存在故障，經(jīng)檢查確定故障原因在于制動(dòng)管路同各接頭接觸不良，則需安裝新的ABS裝置，避免輪胎打滑，平穩(wěn)的完成停車過程，提高車輛的安全性能[7]。

3 故障征兆模擬測(cè)試方法

對(duì)于ABS系統(tǒng)中由元件不良引起的故障，可通過使用電路檢測(cè)方式完成診斷；對(duì)于間歇性或機(jī)械性故障則需通過模擬及動(dòng)態(tài)測(cè)試完成診斷。

3.1 ABS維修注意事項(xiàng)

(1)在維修階段若點(diǎn)火開關(guān)已接通，為避免電子控制裝置被破壞，不可拆裝電器元件和連接線；將搭鐵線從蓄電池上拆下，再對(duì)液壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行拆修處理。(2)ABS電子控制裝置故障原因通常在于線路連接不良或部件臟污，如對(duì)提示的傳感器故障(故障代碼)，需先對(duì)各連接點(diǎn)接觸狀態(tài)及銹蝕情況等進(jìn)行檢查。(3)在維修有蓄能器的ABS系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)時(shí)，為避免高壓制動(dòng)液噴出，需先對(duì)蓄能器進(jìn)行卸壓處理，即先斷開點(diǎn)火開關(guān)，對(duì)制動(dòng)踏板進(jìn)行反復(fù)的踩下及放松操作，直至踏板變硬。車型不同則車輪轉(zhuǎn)速傳感器所在位置不同，維修時(shí)要觀察其具體安裝位置，拆卸該傳感器時(shí)禁用硬物敲擊以免損壞電子控制元件。(4)對(duì)原制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)需特別注意：確定制動(dòng)盤上是否裝有車輪轉(zhuǎn)速傳感器齒圈，以免更換制動(dòng)盤時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤；在對(duì)制動(dòng)襯塊進(jìn)行更換時(shí)，需先擰開制動(dòng)鉗的放氣螺釘再壓回活塞；選用原車規(guī)定的制動(dòng)液，對(duì)制動(dòng)液的液位進(jìn)行定期檢查，如需對(duì)液壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行排氣，應(yīng)遵循車型及ABS系統(tǒng)使用規(guī)定；輪胎首選原車所用型號(hào)輪胎[8]。

3.2 模擬測(cè)試及動(dòng)態(tài)測(cè)試方法

(1)頂起汽車使使其四輪懸空后，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，換檔操縱手柄處于前進(jìn)檔位置，儀表板上ABS故障指示燈亮，則說明后輪差速器的車速傳感器不良；指示燈不亮則轉(zhuǎn)動(dòng)左前輪，此時(shí) 燈若點(diǎn)亮則左前輪車速傳感器正常；同理測(cè)試右前輪車速傳感器。

(2)汽車已超過12 km/h的速度在道路上行駛，測(cè)試車輛向左/右轉(zhuǎn)彎時(shí)的ABS 故障指示燈情況，某一方向的燈亮則該方向輪胎存在故障，原因可能在于轉(zhuǎn)向拉桿球頭磨損、氣壓不足、軸承不良、車速傳感器脈沖齒輪不良等，將車駛回后需接上測(cè)試線和萬用表(在ABS電源及電磁閥繼電器端子間)進(jìn)行道路行使，以觀察蓄電池電源供應(yīng)情況及電磁閥繼電器的接觸情況，在制動(dòng)時(shí)觀察電壓值，ABS電源、電磁繼電器端子同搭鐵間的電壓值范圍需分別在 11.7～13.5 V范圍內(nèi)、10.8 V以上[9]。

4 總結(jié)

本文主要對(duì)汽車制動(dòng)ABS防抱死系統(tǒng)故障檢測(cè)進(jìn)行了研究，詳細(xì)分析了轎車的檢測(cè)思路，當(dāng)汽車緊急剎車時(shí)，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)可使汽車方向失控問題得以有效避免，通過對(duì)摩擦力的大小進(jìn)行控制，保持車輪以平穩(wěn)的速度運(yùn)行，防止爆胎現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而達(dá)到保護(hù)汽車性能及延長(zhǎng)汽車使用壽命的目的，在檢測(cè)過程中需熟悉車輛ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理，據(jù)此先完成診斷故障步驟的確定，并以規(guī)范化的流程為依據(jù)完成系統(tǒng)故障檢測(cè)過程，根據(jù)系統(tǒng)故障類型完成對(duì)診斷及檢查步驟的梳理，提高檢測(cè)過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化程度，根據(jù)指示燈變化情況及故障代碼完成故障部位及原因的判斷，同時(shí)為避免汽車ABS被破壞需明確注意事項(xiàng)，充分了解汽車整車構(gòu)造，據(jù)此完成模擬測(cè)試方法的科學(xué)高效選用，以便準(zhǔn)確獲取故障代碼、類型及制動(dòng)性能不佳原因，為解決措施的制定及故障的快速解決提供支撐，確保汽車的安全性和穩(wěn)定性。