汽車ABS 系統(tǒng)故障分析

童成前

（北京汽車集團越野車有限公司， 北京 101300）

ABS （Antilock Brake System） 制動防抱死系統(tǒng)是汽車裝備中不可缺少的主動安全裝置。通常引起ABS系統(tǒng)故障的原因比較復雜，故障發(fā)生的部位也不相同，這就給故障檢測、診斷帶來了困難［1］。文獻［2-5］分別從ABS系統(tǒng)故障的類型、檢測方法、解決措施等方面作了介紹。本文以某車型ABS系統(tǒng)故障為例，分析其產(chǎn)生原因，并給出解決方案，為ABS系統(tǒng)故障分析提供經(jīng)驗。

1 ABS系統(tǒng)概述

ABS系統(tǒng)主要由4部分組成：輪速傳感器、電子控制單元ECU、液壓單元、ABS故障燈。輪速傳感器檢測車輪的運動狀態(tài)，發(fā)出正弦交流信號，經(jīng)調(diào)制處理轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號傳送給電子控制單元。電子控制單元接收輪速傳感器發(fā)出的輸入信號，計算出車輪的輪速、車速和滑移率，并根據(jù)滑移率判斷車輪狀態(tài)，對液壓單元發(fā)出控制指令［6］。液壓單元根據(jù)控制指令對制動管路的壓力進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程包括保壓、增壓、減壓。ABS系統(tǒng)具有以下作用：①增加制動穩(wěn)定性，保證良好的轉(zhuǎn)向操縱性；②獲得最大的縱向制動力，充分發(fā)揮制動器的效能，縮短制動時間和距離；③防止方向失控出現(xiàn)的側(cè)滑和甩尾、甚至翻車，保證良好的行駛穩(wěn)定性，減少事故比例。

當ABS系統(tǒng)發(fā)生故障時，要及時點亮儀表中的ABS故障燈（對于EBD故障燈單獨設置的情況，EBD故障燈也根據(jù)故障情況進行點亮），如圖1所示，以提示駕駛員目前ABS系統(tǒng)有故障且不可用，駕駛員需要謹慎駕駛，并及時檢修。

圖1 ABS （EBD） 燈常亮狀態(tài)

2 故障描述

某車型ABS、EBD故障燈常亮（圖1），行車過程中，車速表顯示的車速低于車輛實際行駛車速，儀表顯示的累計里程小于GPS實測里程。

3 原因分析

3.1 ABS／EBD故障燈常亮原因分析

造成ABS／EBD故障燈常亮的可能原因有：①儀表故障，自行亮燈；②CAN網(wǎng)絡故障；③ABS系統(tǒng)故障；④線束故障。針對可能原因進行逐一排查分析，用診斷儀對整車進行診斷，發(fā)現(xiàn)存在右后輪速傳感器短路的故障碼 （Rear Right wheel speed sensor signal-short circuit）。更換ABS電子控制單元和右后輪速傳感器，故障仍然存在。將ABS電子控制單元端的插接件拔下，測量線束端的右后輪速傳感器電源與搭鐵線之間電阻為1.4kΩ，其余輪速傳感器電源與搭鐵線之間的電阻均是無窮大，確定右后輪速傳感器線束存在短路問題。

進一步檢查車身線束與燃油箱線束在地板下對接的2對插接件，其中有一個插接件（靠近車外側(cè)的插接件） 有進水的現(xiàn)象（圖2）。將水清除干凈之后，將插接件重新連接，故障消除，且未復發(fā)。又由于ABS系統(tǒng)至右后輪速傳感器線束經(jīng)過此插接件連接，故判斷此處插接件進水出現(xiàn)的短路問題為ABS／EBD故障燈常亮的根本原因。

圖2 插接件進水情況

3.2 車速及里程較小原因分析

在后軸兩輪輪速無故障時，ABS電子控制單元取后軸兩輪輪速的平均值作為車速并發(fā)送給車速表進行顯示。當線束插接件進水導致右后輪速信號異常時，電子控制單元仍按后軸兩輪的輪速信號進行車速計算并輸出，造成車速表顯示的車速不準確。

通過CANoe設備記錄一段電子控制單元發(fā)出的CAN報文，從圖3可看出：在行車過程中，當右后輪輪速值為0時，ABS并沒有判斷該輪速值數(shù)據(jù)無效，而是判斷其有效值并用其來計算車速，導致發(fā)至儀表的車速為錯誤車速。相應地，由于車輛的里程根據(jù)電子控制單元發(fā)送的車速計算而來，因此，此種故障狀態(tài)下，儀表顯示里程自然小于GPS實測里程。

圖3 ABS發(fā)出的CAN報文

4 解決方案

4.1 針對ABS／EBD故障燈常亮的解決方案

要求線束插接件采取防水措施，避免插接件進水帶來的ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。檢查發(fā)現(xiàn)該車型的插接器防水堵為方形（圖4），防水效果差。因此要選擇防水型插接件避免進水。

4.2 針對車速及里程較小的解決方案

當某輪速出現(xiàn)故障時，ABS電子控制單元應將其作為無效值發(fā)出。另外，按照新的計算公式進行車速計算 （表1），該車速計算公式也可有效避免由于某輪速值的不準確造成車速計算不準。其中，VRL為左后輪速，VRR為右后輪速，VFL為左前輪速，VFR為右前輪速，V4、V3、V2、V1為4個輪速由大到小排序的輪速號，其中V4最大，V1為最小。

圖4 插接件防水堵形狀

表1 車速計算公式

5 試驗驗證

1） 臺架試驗。按照行業(yè)標準QC／T417.1-2001《車用電線束插接器 定義，試驗方法和一般要求》中的4.9.1.1.1規(guī)定進行試驗，結(jié)果表明：防水插接件防水性能良好，滿足標準要求。

2） 實車試驗。在試驗車輛上更換防水插接件和更新ABS軟件版本后開展道路試驗，該問題未復現(xiàn)，問題得到解決。