汽車ABS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及故障案例分析

程 誠

（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存的滑移極限值與來自輪速傳感器檢測到的減速值，這樣就可檢測到各車輪的抱死傾向。如果ABS/ESC控制模塊檢測到某個車輪有抱死的傾向時，閥體內(nèi)相應(yīng)的液力閥將會被打開或關(guān)閉，對4個車輪采用獨立控制。在ABS不起作用時，EBD仍可調(diào)節(jié)后輪制動力，使后輪不會先于前輪抱死，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。當打開點火開關(guān)時，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，指示燈才會熄滅。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時模塊通知儀表點亮指示燈，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)，會自動儲存。可以利用診斷儀通過DLC接口訪問ABS控制模塊。

1.2 閥體總成

閥體總成中包含4個進油閥、4個出油閥、2個低壓儲液器。每個車輪有1個進油閥和出油閥，當其處于無電狀態(tài)時，進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計算車輪速度及車速。傳感器從齒圈獲得脈沖信號，信號經(jīng)傳感器內(nèi)的集成線路轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后再傳給ABS控制模塊，前輪齒圈固定在驅(qū)動軸上并與其構(gòu)成一體，后輪齒圈固定在后輪輪轂軸芯上。

1.4 制動燈開關(guān)

踩下制動踏板時，制動燈會被點亮。如果是ABS配置車輛，ABS通過硬線采集到制動信號。如果是ESC配置車輛，ESC僅從CAN網(wǎng)絡(luò)上讀取制動信號。

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，點火開關(guān)從“LOCK”轉(zhuǎn)到“ON”，ABS系統(tǒng)自檢，指示燈點亮大約3s，然后熄滅并始終保持熄滅狀態(tài)。當ABS控制模塊檢測到ABS系統(tǒng)有故障時，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。而其常見維護內(nèi)容包括制動管路泄漏、電路檢查、輪速傳感器檢查和ABS系統(tǒng)排氣。現(xiàn)代汽車ABS系統(tǒng)故障檢測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，首先接通點火開關(guān)，直到液壓泵停止工作，然后再等待3min，以確保整個液壓系統(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，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”擋，檢測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，則需檢測傳感器電阻。

4） 檢測傳感器的電阻（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，儀表上的時速表就降到0km/h后不動了，只要熄火等上5min，再打開鑰匙啟動著車，儀表又正常了，但當車速再次達到120km/h時，又會亮起變速器故障燈，再開4～5min，儀表上的時速表就又降到0km/h不動，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)動機，無級自動變速器。從聊天過程中得知，去年出過事故，在4S店內(nèi)更換了無級自動變速器、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，當時速達到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從動輪轉(zhuǎn)速不可信。接著繼續(xù)行駛4～5min，時速表指針降到0km/h不再動，此時再次讀取變速器故障碼，故障碼為U0121ABSCAN線通信失敗。此時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)所報的故障碼為4個輪速信號錯誤，當時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個輪胎的輪速都達到了1843km/h，無論是行駛中還是停車，時速都是1843km/h，出現(xiàn)這種情況的原因有兩點：①實在性的故障數(shù)據(jù)流；②診斷儀進入的系統(tǒng)不一致所導(dǎo)致。所以，便嘗試更換系統(tǒng)，依然4個輪速都是1843km/h，再次使用其他診斷儀，進入系統(tǒng)讀取輪速，依然是和之前所讀的輪速一樣，便判定當前所讀的數(shù)據(jù)流確實是實時存在的故障數(shù)據(jù)流。熄火后再等5min啟動行駛，再讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)流回到相對正常值，與此同時發(fā)現(xiàn)前輪的時速比后輪的時速相對要快。

只要速度變快，后輪的時速就跟不上前輪的時速，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，且時速高于130km/h，故障燈不再點亮，之前的故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)，讀取各個系統(tǒng)的故障碼，除了兩個后輪的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，使用手機打開導(dǎo)航，對應(yīng)當前車速，發(fā)現(xiàn)當前的車速比實際車速快了30km/h左右。穩(wěn)定在一定的速度，手機上的導(dǎo)航顯示當前的時速為110km/h，而儀表上顯示140km/h。于是把兩個前輪的ABS輪速傳感器插頭拔下，把兩個后輪的ABS輪速傳感器插頭安裝上，再次試車。當時速超過120km/h，故障現(xiàn)象也不再出現(xiàn)，讀取各個系統(tǒng)的故障碼，除了兩個前輪ABS輪速傳感器的故障碼外均未發(fā)現(xiàn)任何故障碼，手機上顯示的實際車速和當前后輪時速相差5km/h左右。再次插上4個輪胎上的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，便更換兩個前輪軸承，因為此種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個輪胎的ABS輪速傳感器，試車，時速達到150km/h，故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)。反復(fù)試車，故障解決。

時速相差3km/h是因為輪胎氣壓不足，并且前輪出過事故所導(dǎo)致的一點點誤差，所以并無大礙。

3.3 故障總結(jié)

這個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標，導(dǎo)致該車的輪速相差較大。變速器電腦計算當前的輸入軸轉(zhuǎn)速和輸出軸轉(zhuǎn)速還有當前的車速相差比較大時，報出從動輪轉(zhuǎn)速不可信，當汽車繼續(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前輪和兩個后輪，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)致報出ABS功能失效和ABS的4個輪速傳感器的故障。

4 小結(jié)

針對此故障現(xiàn)象，需對ABS系統(tǒng)有充分了解，對故障進行詢問分析后，可以借助診斷儀器以及對數(shù)據(jù)流的分析，這樣可以提高診斷速度，降低維修時間。以上，是本人針對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)故障時有所幫助。