ABS系统原理与故障分析

ABS系统原理与故障分析

施锌涛

江苏省常州交通技师学院汽车应用系213000

摘要：本文主要介绍了ABS基本结构和工作过程、ABS系统的检修、ABS的常见故障与分析，促进人们从理论层面上认识这类控制系统的控制特点。

关键词：ABS工作过程故障检测故障分析

一、ABS系统工作过程

下面是典型的ABS系统结构图，它的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减少和制动压力增大等阶段。

1.常规制动阶段。

在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通点运转，制动主缸至制动轮缸的制动管路均处于畅通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的压力将随制动主缸的输入压力而变化。此时的制动过程与一般制动系统的制动过程完全相同。

2.制动压力保持阶段。

在制动过程中，电子控制单元根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮抱死时，ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如，电子控制单元发现右前轮趋于抱死时，电子控制单元就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸。此时，右前出液电磁阀仍未通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会流出，右前制动轮缸的制动压力就保持一定，而其他未抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大。

3.制动压力减少阶段。

如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制单元判定右前轮仍趋于抱死，电子控制单元又使右前出液电磁阀也转入开启状态，右前制动轮缸中的部分制动液就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减少，右前轮的抱死趋势将开始消除。

4.制动压力增大阶段。

随着右前制动轮缸制动压力的减少，右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速，当电子控制单元根据车轮转速传感器输入的信号判断右前轮的抱死趋势已经完全消除时，电子控制单元就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸泵送制动液，由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液电磁阀进入右前制动轮缸，使右前制动轮缸的压力迅速增大，右前轮又开始减速转动。

ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复的经历“保持——减少——增大”过程，而将趋于抱死车轮的滑移率控制在峰值附着力系数滑移率的范围内，直至汽车速度减少到很低或者制动主缸的输出压力不再使车轮趋于抱死时为止，一般制动压力调节循环的频率可达3～20Hz。在四通道ABS系统中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀，可由电子控制单元分别进入控制。因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮不发生制动抱死现象。

虽然各种ABS系统的结构形式和工作过程并不完全相同，但都是通过对趋于抱死的车轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生抱死现象。而且各种ABS在以下几方面都是相同的：

（1）ABS只是在汽车的速度超过一定数值后，才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到该数值时，ABS就会自动地中止防抱死制动压力的调节，此后装备有ABS系统的汽车的制动过程与常规制动系统的制动过程相同，车轮仍然可能被抱死。这是因为当汽车速度很低时，车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小，而且要使汽车尽快制动停车，就必须使车轮制动抱死。

（2）在制动过程中，只有当被控制车轮趋于抱死时，ABS系统才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节，在被控制车轮还没有趋于抱死时，制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。

（3）所有ABS系统都有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监控，一旦发现存在影响系统正常工作的故障时，会自动关闭ABS系统，并点亮ABS报警灯，向驾驶员发出警示信号，汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。

二、ABS系统自诊断与检查

ABS系统的控制单元具有自诊断能力。自诊断功能是针对系统中电气及电子元器件的，就是说，自诊断只能识别影响电信号的故障。控制单元一般可识别19个不同的故障源，在选装ABS/EDS时可识别的故障源的数量达到24个。只有接上故障阅读仪V.A.G1551，使用“快速数据传输”，才可能利用自诊断。操作类型2“闪烁码输出”在此不存在。只有在停车时及打开点火开关（或发动机运转）的情况下才有可能进入自诊断系统，在车速超过2.75km/h时不可能进行自诊断。如果车速超过20km/h，自诊断中断。在自诊断期间，ABS/EDS不能进行调节，ABS/EDS指示灯K47及刹车红色指示灯亮。

在每次行驶之前打开点火开关即进行自检测。自检测的执行是通过ABS/EDS系统黄色的指示灯K47亮起来提示的，约两秒钟后指示灯熄灭。自检测将持续到汽车行驶过程中，因为有些已存在的故障只有在行驶时才可被识别。在自检测时可听到继电器的开关声响及液压单元回油泵的起动噪音声响，在制动踏板上也能感觉到轻微振动，同时在仪表盘上的ABS/EDS黄色指示灯K47及刹车红色指示灯亮。注意在一个故障被识别出以后，普通的汽车制动系统仍保持着正常的工作状态。然而由于ABS/EDS系统停止工作，制动力调节器的功能也就随之消失，因此应立即把车送到汽车服务站检查。

如果电源电压出现问题时，即电压低于容许值，那么ABS系统关闭，所有相应的指示灯亮起。一旦车内电压调整到容许的电压值时，系统将再次开启，指示灯熄灭（在无电压、导线或保险丝断开时，只有ABS指示灯亮）。

安装的系统控制单元带有一个故障存储器，如果监控的传感器以及元器件出现故障，故障存储器将把它们储存起来，可用故障阅读仪V.A.G1551查询故障存储器的内容。系统自诊断可区别出持续故障和偶发故障，如果一个曾被作为“持续故障”而储存的故障在接通点火开关后不再出现，那么该故障变为一个“偶发”故障。唯一例外的是“控制单元损坏”这个故障，该故障只能被当作持续故障储存。对出现的偶发故障还会附加上一个标记，在显示屏（V.A.G1551）的右侧出现“/SP”。如果通过一定次数的行驶一个偶发故障不再出现，说明它被自动消除；持续故障将一直被储存，直到通过故障阅读仪V.A.G1551把故障存储器内容消除为止。

自诊断不仅能进行故障查询和清除，而且还能进行“控制单元识别”、“控制单元编码”和“读取测量数据块”附加功能。

ABS自诊断功能表：

01查询控制单元版本

02查询存储器内容

05清除故障代码

06结束输出

07控制单元编码

08读取测量数据块

三、ABS的实例检修

该车ABS系统故障灯突然亮了。维修试车时急踩制动踏板，ABS系统不工作。询问车主得知，前一段时间ABS系统故障灯亮后曾在一服务站进行过维修，更换过两次左前车轮转速传感器，每次更换后ABS系统均能正常工作，但过了几天后，ABS故障灯又亮且踩制动时ABS系统失效。

故障诊断：

1.将专用诊断仪PROXIA与该车的16通道诊断接口连接进行ABS系统故障码读取，诊断故障显示为未收到左前车轮转速信号。

2.进行路试并开始用专用诊断仪PROXIA进行ABS系统参数测量。

3.拔下左前车轮转速传感器，用万用表测量传感器，电阻为无穷大，显然该传感器因断路故障而损坏。但此车已经更换过两次左前车轮转速传感器，通过查看爱丽舍ABS系统电路图，分析认为，故障真正原因可能是该传感器线路和ABS控制单元损坏。

4.拔下ABS控制单元插头，检测左前车轮转速传感器线路，结果正常，并无短路、断路，排除该线路损坏导致故障。

通过以上诊断，导致该故障的原因已基本认定：ABS系统控制单元损坏，引起频繁烧坏左前车轮转速传感器。更换控制单元和左前车轮转速传感器后试车正常。为了进一步确定故障真正的原因，进行了三天的试车，ABS系统依然正常工作，车主接车后使用半个月，回访车主，一切正常。据此判断故障原因是，ABS系统控制单元故障导致左前车轮转速传感器损坏，因而出现系统故障灯亮，使得系统不能正常工作。

参考文献

[1]胡光辉汽车故障诊断技术（第二版）[M].北京：电子工业出版社，2009。

[2]燕来荣汽车ABS系统故障诊断[M].汽车博士杂志，2003。

[3]高国清汽车ABS系统常见故障的诊断与检修[M].内蒙古民族大学学报，2008。

[4]卢文忠浅谈汽车ABS系统[M].技术课堂，2008。