技師論文---本田雅閣轎車ABS系統(tǒng)的構造原理及故障診斷

1、汽車維修工技師資格考評論文 摘 要本論文講述的是本田雅閣轎車ABS系統(tǒng)故障的檢測和排除思路，著重講述ABS系統(tǒng)的構造原理及故障診斷。關鍵詞：ABS 構造原理 故障排除緒 論汽車制動防抱死系統(tǒng)，簡稱為ABS，是提高汽車被動安全性的一個重要裝置。駕駛車輛時，踩下制動踏板。車輛停止向前，車輪抱死。若前輪抱死，則車輛會降低甚至失去其轉(zhuǎn)向能力；若后輪抱死，則車輛的穩(wěn)定性會降低，容易產(chǎn)生側滑，導致操縱極不穩(wěn)定。ABS系統(tǒng)由汽車ECU控制，當車輛制動時，它能使車輪保持轉(zhuǎn)動，從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱死制動系統(tǒng)是用轉(zhuǎn)速傳感器檢測車輪速度，然后把車輪速度信號傳送到ECU， ECU根據(jù)輸入車輪

2、速度，通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的滑移率，保持車輪轉(zhuǎn)動。在制動過程中保持車輪轉(zhuǎn)動，不但可保證控制行駛方向的能力，而且在大部分路面情況下，與抱死鎖死車輪相比，能提供更高的制動力量。1.本田雅閣轎車ABS系統(tǒng)的構造及工作原理1.1 ABS系統(tǒng)的組成廣州本田雅閣轎車ABS系統(tǒng)主要由ABS控制裝置、ABS調(diào)制器裝置、輪速傳感器、失效保護繼電器、ABS指示燈等元件組成。1.1.1 ABS控制裝置該裝置由單面貌印刷電路板構成，電路板裝有電阻、二極管、三極管及大規(guī)模集成電路。該裝置接收到輪速傳感器的輸入信號后，確定車輪的速度，并通過計算確定行車的速度，進而計算出車輪的滑移率。通過比較電

3、路判定，當車輪的滑移率超過設定的參考滑移率時，控制裝置將向剎車壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令，驅(qū)動進出油電磁閥動作，以實現(xiàn)系統(tǒng)的升壓、保壓和減壓的循環(huán)過程，使車輛在理想的滑移率15%-20%的狀態(tài)下以最短的制動距離停車，有效地防止了車輪抱死的現(xiàn)象提高了車輛的制動效能及制動時方向的可操作性。1.1.2 ABS調(diào)制器ABS調(diào)制器主要由進油電磁閥、排油電磁閥、儲液罐、泵、泵電機和緩沖腔等幾部分組成。調(diào)制器收到控制信號后，通過電磁閥的開啟來控制油壓，控制車輪制動鉗的制動力，從而控制車輪的滑移率。調(diào)制器對油壓的控制有三種模式，即：壓力增加模式、壓力保持模式和壓力減少模式。1)壓力增加模式：打開進油閥，關閉排油閥，制

4、動總泵的制動液泵入制動鉗中，管路里的制動液壓力增加，使制動力增加。2）壓力保持模式：進油閥和排油閥都處于關閉狀態(tài)，制動鉗中的制動液壓力保持平衡，制動力不變。3）壓力減少模式：進油閥關閉，排油閥打開，同時制動鉗中的制動液經(jīng)排油閥流入存儲罐，使制動力降低。（如圖1所示）圖1 ABS工作原理圖1.1.3 輪速傳感器廣州本田雅閣轎車的ABS輪速傳感器為電磁非接觸式傳感器，位于車輪上，用來檢測車輪的轉(zhuǎn)速。當齒輪脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)動時，在輪速傳感器中就會產(chǎn)生感應電流，感應電流的頻率隨輪速的變化而變化，傳感器把車輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為電信號，并向ABS控制裝置輸出速度信號。1.2 ABS系統(tǒng)的工作原理ABS系統(tǒng)是以車輪的

5、滑移率作為控制參數(shù)進行控制的。電子控制防抱死制動系，是通過安裝在各車輪的轉(zhuǎn)速傳感器等，不斷檢測各車輪的轉(zhuǎn)速，由電腦計算出當時的車輪滑移率(由滑移率來了解汽車車輪是否已抱死)，并與理想的滑移率相比較，做出增大或減小制動器制動壓力的決定，命令執(zhí)行機構及時調(diào)整制動壓力，以保持車輪處于理想的制動狀態(tài)。因此，ABS裝置能夠使車輪始終維持在有微弱滑移的滾動狀態(tài)下制動，而不會抱死，達到提高制動效能的目的。2.本田雅閣轎車ABS系統(tǒng)的故障診斷2.1 故障現(xiàn)象通過車內(nèi)或車外的一些信息，可以了解到ABS系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。車內(nèi)最直觀的信息是ABS指示燈點亮。因為ABS系統(tǒng)的工作狀態(tài)可以通過ABS指示燈的點亮與否來顯

6、示。當ABS控制裝置檢測到系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ABS指示燈就會發(fā)出警告指示，直到點火開關關閉或系統(tǒng)恢復正常為止。需要注意的是，ABS指示燈在某些正常的情況下也會點亮，如在發(fā)動機起動前，接通點火開關ON（）時，指示燈會點亮2s,后熄滅，并重復一次。此外，指示燈在下列情況下也會點亮：只有驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動、一個驅(qū)動輪卡滯、車輛高速空轉(zhuǎn)、ABS長時間工作、受電子信號干擾。車外最直觀的信息就是地面上的拖痕。當?shù)孛娉霈F(xiàn)輪胎拖痕時，就意味著ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。但汽車在低于10/h的狀態(tài)下行駛制動時，因為ABS不起作用，所以出現(xiàn)車輪抱死、拖滑是正常的。另外，駕駛員通過制動時的感覺也可判斷出系統(tǒng)是否正常。因為ABS系統(tǒng)出

7、現(xiàn)故障時，制動時往往能感覺到“發(fā)咬”，或者出現(xiàn)側滑。2.2 自診斷功能廣州本田雅閣轎車ABS系統(tǒng)具有自診斷功能（分為初始診斷和常規(guī)診斷），隨時監(jiān)控系統(tǒng)各組成部分的運作情況。從發(fā)動機起動到ABS指示燈熄滅這一階段的診斷稱為初始診斷，之后到點火開關關閉后的診斷稱為常規(guī)診斷。當ABS控制裝置檢測到系統(tǒng)故障時，就會斷開失效保護繼電器和電磁閥，關閉泵電機并接通ABS指示燈，發(fā)出警告指示，同時把故障代碼(DTC，見表1)存儲到EEPROM（永久存儲器）中，并啟動不同的失效保護模式。雅閣轎車ABS系統(tǒng)有S、A、L、B等4種失效保護模式。模式S：檢測到系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，關閉系統(tǒng)。模式A：在緊急制動時檢測到故障，

8、關閉故障部件，并繼續(xù)調(diào)制系統(tǒng)的其余部分直到車輛停止，這時系統(tǒng)被關閉并持續(xù)到故障消失。模式L：在接通點火開關ON（）時檢測到故障，關閉系統(tǒng)。如果故障消除，系統(tǒng)將重新接通。模式B：如果點火電壓減弱，就關閉系統(tǒng)，當點火電壓恢復正常時，重新接通系統(tǒng)。2.3 故障代碼的讀取及清除當ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，設置在儀表板上的ABS指示燈會點亮。此時，可根據(jù)ABS指示燈的閃爍情況讀取出故障所在。1）將專用短路接頭SCS插入維修檢查插頭。2）在沒有其他操作時，首先打開點火開關（如果在打開點火開關時，踏下制動踏板，自診斷系統(tǒng)將進入故障碼清除模式）。3）ABS燈開始閃亮。其閃爍頻率可根據(jù)下表識別故障代碼。4）故障代碼

9、的含義如表1所示。5）故障碼的清除（1）連接專用SCS插頭；（2）踏下制動踏板并保持不動；（3）打開點火開關；（4）在ABS指示燈熄滅后，松開制動踏板；（5）在ABS指示燈重新點亮時，再次踏下制動踏板；（6）幾秒鐘后，ABS指示燈將閃爍兩次并隨之熄滅，否則應重復上述內(nèi)容；（7）關閉點火開關，拆下專用接頭。表1 ABS故障碼故障代碼故障內(nèi)容故障代碼故障內(nèi)容11右前輪輪速傳感器短路或斷路35右后輪進油電磁閥故障12右前輪輪速傳感器信號不良36右后輪出油電磁閥故障13左前輪輪速傳感器短路或斷路37左后輪進油電磁閥故障14左前輪輪速傳感器信號不良38左后輪出油電磁閥故障15右后輪輪速傳感器短路或斷路4

10、1右前輪抱死拖滑16右后輪輪速傳感器信號不良42左前輪抱死拖滑17左后輪輪速傳感器短路或斷路43左后輪抱死拖滑18左后輪輪速傳感器信號不良44左后輪抱死拖滑21右前輪輪速傳感器感應齒圈故障51油泵電機卡死22左前輪輪速傳感器感應齒圈故障52油泵電機卡死在關閉位置23右后輪輪速傳感器感應齒圈故障53油泵電機卡死在接通位置24左后輪輪速傳感器感應齒圈故障54失效保護繼電器故障31右前輪進油電磁閥故障61點火電壓不正常32右前輪出油電磁閥故障6233左前輪進油電磁閥故障71輪胎直徑尺寸異常34左前輪出油電磁閥故障81中央處理單元故障3. 本田雅閣轎車ABS指示燈異常的檢修3.1 ABS指示燈不亮當打

11、開點火開關后，ABS指示燈應點亮2秒兩次后熄滅。如果ABS指示燈一直不亮，可能的原因如下：（1）接通點火開關，檢查制動系統(tǒng)指示燈是否點亮。如不亮，表明ABS指示燈電源電路故障，應檢查備用燈熔斷絲、熔斷絲與儀表總成之間的線路及儀表板下繼電器盒內(nèi)是否有斷路故障發(fā)生。（2）若制動系統(tǒng)指示燈點亮，則可能是指示燈線路斷路或搭鐵不良、指示燈自身燒損等故障；如果指示燈燈泡正常，應檢查其相應線路及接頭。3.2 ABS指示燈不熄滅接通點火開關后，ABS指示燈一直點亮不熄滅，或汽車在行駛中一直點亮，經(jīng)提取故障碼而無故障存在時，應檢查儀表板下繼電器盒內(nèi)加熱器控制熔斷器是否正常，ABS控制裝置與車體搭鐵之間的導線是否

12、有斷路故障；ABS控制裝置與儀表板之間導線是否有斷路故障。4. 本田雅閣轎車ABS系統(tǒng)維修案例分析案例1故障現(xiàn)象：一輛本田雅閣轎車行駛里程14000km，起動發(fā)動機后，儀表的ABS故障燈一直點亮，車輛行駛時ABS功能失效。故障診斷：在手套箱下方找到藍色的診斷接頭，它有兩個診斷座，一個是2針診斷座，短接后可通過ABS故障燈閃爍來讀取故障碼（人工診斷方法）；另一個是3針診斷座，可以使用診斷儀對ABS控制系統(tǒng)進行自診斷（儀器診斷方法）。采用人工讀取故障碼，結果為故障碼16，含義為右后輪轉(zhuǎn)速傳感器信號不良。舉升車輛，檢查右后輪轉(zhuǎn)速傳感器的外觀和線束連接情況，正常。拔下線束插頭，測量阻值，為720，在標

13、準值范圍內(nèi)。拆下右后輪轉(zhuǎn)速傳感器，發(fā)現(xiàn)其探頭沾有鐵屑。清洗后裝復試車，故障依舊。在前乘客側板內(nèi)部找到ABS控制模塊，拔下線束插頭，檢查其與右后輪轉(zhuǎn)速傳感器的連接情況，正常。找到ABS控制模塊線束插頭的右后輪轉(zhuǎn)速傳感器使用的兩個針腳，接上示波器，轉(zhuǎn)動右后輪，可以看到右后輪轉(zhuǎn)速傳感器輸出脈沖轉(zhuǎn)速信號，說明該傳感器及線路連接是正常的。為了防止誤判，將兩個后輪轉(zhuǎn)速傳感器的線束插頭進行互換，結果ABS控制模塊還是輸出故障碼16，看來故障是ABS控制模塊性能不良造成的打開ABS控制模塊的外殼進行檢查，內(nèi)部電路板完好無損，考慮到如果某個電子元件性能不良，那么外表是看不出來的。于是將ABS控制模塊更換掉，清除

14、故障碼，試車，故障徹底排除。故障總結：對于車輪轉(zhuǎn)速傳感器的故障碼，故障原因包括如下：（1） 車輪轉(zhuǎn)速傳感器短路或斷路。（2） 車輪轉(zhuǎn)速傳感器性能不良。通常在低轉(zhuǎn)速區(qū)傳感器信號過弱，導致車輛在行駛時ABS故障燈點亮。（3） 車輪轉(zhuǎn)速傳感器與ABS控制模塊之間的導線或斷路，以及線束插頭連接不良。（4） 車輪轉(zhuǎn)速傳感器安裝位置不正確，導致信號輸出異常。（5） 信號齒圈安裝不當、損壞或臟污。（6） ABS控制模塊損壞或性能不良。在維修工作中可以結合以上內(nèi)容進行檢測，同時根據(jù)ABS故障燈的點亮判斷故障性質(zhì)，排除故障。案例2故障現(xiàn)象:一輛本田雅閣2.2EX轎車,ABS指示燈點亮,緊急制動時車輪全部抱死,A

15、BS系統(tǒng)功能失效。故障檢查與排除:該車裝備的ABS系統(tǒng)采用3通道4傳感器結構,主要由制動主缸、ABS電子控制單元(ABS ECU)、液壓調(diào)節(jié)器、車輪速度傳感器、失效保護繼電器及ABS指示燈等部件組成。由于ABS ECU同樣具有自診斷功能,且位于儀表盤上的ABS指示燈點亮,因此決定先調(diào)取故障碼,從而確定故障點。在乘客側工作臺下部找到2端子的診斷插頭,用一根導線將其短接后,打開點火開關(“ON”位置),然后觀察儀表盤上ABS指示燈的閃爍情況,以此來確定相應的故障碼。該系統(tǒng)的故障碼由主碼和次碼2位數(shù)字組成,在故障燈閃爍的過程中,主碼與次碼之間有短時的停頓,時間約為1s。相鄰兩個故障碼之間停頓的時間約

16、為2s。當只有主碼沒有次碼時,中間停頓的時間約為5s。如果存儲器中同時有兩個以上的故障碼存在時,則同一個故障碼連續(xù)顯示3次后,再顯示下一個故障碼。將點火開關轉(zhuǎn)至“OFF”位置后再轉(zhuǎn)至“ON”位置,指示燈會重新循環(huán)閃爍所存儲的故障碼。通過調(diào)取故障碼并對其進行確認后,發(fā)現(xiàn)只有一個故障碼,且只有主碼“1”,沒有次碼。查閱該系統(tǒng)的故障碼表,該故障碼的含義為“泵電機超速運轉(zhuǎn)”,也就是當ABS ECU探測到泵電機繼電器接通的信號持續(xù)40s以上而ABS不工作時,ABS ECU的報警系統(tǒng)便接通指示燈電路,使ABS指示燈點亮報警。該故障碼產(chǎn)生的原因主要有:1)壓力開關處于“OFF”位置；2)壓力開關與ECU之間

17、的電路斷路；3)泵的排液量下降；4)出油閥、泄油閥及制動液泄漏；5)制動液內(nèi)混有空氣；6)壓力開關與車身搭鐵之間的P-SW電路斷路或搭鐵不良；7)ABS ECU存在故障。根據(jù)故障碼的含義及該故障碼產(chǎn)生的原因,逐一對相關部件進行細致的檢查及測量。檢查中發(fā)現(xiàn)液壓調(diào)節(jié)器底部好像有漏過油的痕跡,但觀察制動液位卻無缺油現(xiàn)象。將油污處擦拭干凈后繼續(xù)檢查,但未發(fā)現(xiàn)異常之處。接著又對壓力開關及相關電路進行了測量,結果也在正常范圍內(nèi)。鑒于此種情況,我們懷疑該故障碼為偶發(fā)性故障碼。因此,將發(fā)動機艙ABS熔斷器/繼電器盒內(nèi)的B2熔斷器(15A)拆下5s后再裝復,以清除系統(tǒng)中的故障碼。故障碼清除后試車,發(fā)現(xiàn)ABS指示燈熄滅。繼而進行路試,結果在連續(xù)使用幾次緊急制動后,ABS指示燈重新點亮。重新調(diào)取故障碼,依然是只有主碼“1”,沒有次碼。根據(jù)上面的檢查結果,結合故障碼的含義進一步分析,最后把目標鎖定在“制動液內(nèi)混有空氣”這一項上。因為在檢查中發(fā)現(xiàn)液壓調(diào)節(jié)器底部有油污,雖然通過檢查并未發(fā)現(xiàn)滲漏,但似乎有維修過的痕跡。對系統(tǒng)進行排氣,然后清除故障碼,ABS指示燈正常熄滅。進行路試