毕业设计论文ABS系统故障诊断浅析.doc

河北工业职业技术学院毕业河北工业职业技术学院毕 业 论 文论文题目： ABS系统故障诊断浅析 系 别 机电工程系 专业年级 09汽车电子技术 学生姓名 学号 33090901035 指导教师 职称 讲师 日 期 ii目录一、 引言.1二、 汽车防抱死制动系统（ABS）的基本组成与工作原理.11、 ABS的组成.12、 传感器.23、 电子控制单元.24、 执行器.35、 ABS警示装置.5三、 检修的基本方法和内容.5（一）、基本方法.5（二）、常规检查.5（三）、路试检查.6（四）、间歇性故障.6（五）、有故障现在且有故障码.6四、电控防抱死制动系统（ABS）的检修.7 1、检修ABS注意事项.7 2、ABS故障检修的一般步骤.8 3、ABS主要部件检修.8五、典型故障案例分析.9六、案例总结.10七、参考文献.11ABS故障诊断浅析汽车电子专业09汽电班 姓名：学号：33090901035摘要：本文介绍了防抱死制动系统(ABS)系统基本组成与其工作原理，并对几个典型ABS系统的控制过程作了详细的阐述，在此基础上总结了检修ABS的一些注意事项，最后选取了日常维修工作中比较典型的几个故障案例进行评述，希望能为广大维修人员提供点帮助。关键词: 汽车防抱死制动系统 基本组成 工作原理 案例分析11一、 引言 随着汽车技术的不断改进，汽车防抱死制动系统（Anti-locked Braking System）已逐渐成为汽车的标准配置，现在已经不是豪华高档轿车的标志性配置了，咱们自己的轿车也已经普遍装用了ABS。ABS的作用是使汽车在制定时，充分利用车轮的附着力，使车轮处于最佳制动状态，缩短制动距离，同时保证汽车的制动方向的稳定性，防止产生侧滑和跑偏。二、汽车防抱死制动系统（ABS）的基本组成与工作原理1.ABS的组成ABS是在普通制动系统的基础上，加装ABS ECU、传感器、执行器等装置而形成的制动系统，其基本构成如图1。其结构形式和控制方法因车而异。图1 制动防抱死系统（ABS）的基本组成2、传感器轮速传感器（1）作用：检测车轮运动状态，获得车轮转速信号，并将车轮的减速度（或加速度）信号送给ECU。典型轮速传感器外形与基本结构如图6。（2）安装：一般在车轮处，但也有设置在主减速器或变速器中。图6 轮速传感器的外形与基本结构(a)轮速传感器外形(b)轮速传感器的基本结构（2）车速传感器 作用：检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式。（3）减速度传感器作用：在汽车制动时，获得汽车减速度信号。因为汽车在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，在低附着系数路面上制动时，汽车减速度小，因而该信号送入ECU后，可以对路面进行区别，判断路面附着系数高低情况。当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上时，采取相应控制措施，以提高制动性能。多用于四轮驱动控制系统3、电子控制单元（ECU）接收轮速、车速信号、发动机转速信号、制动信号、液位等信号，分析判定车轮制动状态，需要时发出调节指令，并具有报警、记忆、存储、自诊断和保护功能。ECU控制原理如图7。图7 ABS控制电脑原理图4、执行器（1）油泵及储能器作用：产生控制油压，使制动压力调节装置工作。（2）制动压力调节器制动压力调节器是ABS系统中最主要的执行器，一般都设在制动总泵(主缸)与车轮制动分泵(轮缸)之间。（1）作用：根据ECU的控制指令，自动调节制动分泵(轮缸)的制动压力。（2）分类根据动力来源分可以分为：气压式与液压式。气压式：主要用在大型客车和载重汽车上。液压式：主要用在小轿车和一些轻型载重汽车上。根据结构关系分可以分为：分离式与整体式。分离式：制动压力调节器自成一体，通过制动管路与制动总泵相连。图8 分离式液压调节器组件 整体式ABS系统总成整体式：制动压力调节器与制动总泵构成一个整体。如图8。根据调压方式分可以分为：流通式与变容式。流通式：在制动总泵和制动分泵之间串联一个或两个电磁阀，由电磁阀根据ECU的指令，通过控制，使制动分泵的制动液回到制动总泵(或储液器)，或使制动总泵(或储能器)的制动液流入制动分泵，或者使制动分泵的制动液既不流入也不流出，以实现制动分泵压力的减小、增大或保持。变容式：如图9。在原制动管路中，并联一套液压装置，该装置中有一个类似活塞的装置。工作时根据ECU的指令，该装置首先将制动分泵和总泵隔离，然后通过电磁阀的开闭或电动机的转动等不同方式，控制活塞在调压缸中运动，使调压缸工作室至制动分泵的容积发生变化。容积增大，实现制动压力减小；容积减小，实现制动压力增大；容积不变，实现压力保持。1制动踏板 2制动主缸 3储能器 4电动泵 5储液室 6电磁线圈 7电磁阀 8柱塞 9电控单元 10制动轮缸11转速传感器 12车轮 13单向阀 14控制活塞图9 可变容积式制动压力调节器常规制动（升压）状态5、ABS警示装置（1）作用：报警灯可显示系统工作状态及自诊断报警。（2）黄色的ABS灯可显示ABS控制系统的故障（如4个轮速传感器、4个电磁阀、ABS主继电器、油泵继电器报警灯继电器等），它报警后汽车仍然能维持常规制动，但ABS系统已断电保护，停止工作。（3）红色的BRAKE灯亮，显示驻车制动开关、行车制动开关信号、液压高低信号、液位高低信号等有故障，危险性大，应停车检修。三、检修的基本方法和内容 当汽车ABS出现故障时，应遵循正确的方法和步骤进行检修，不应盲目拆卸或换件，否则会引起不必要的损失。当ABS出现故障时，诊断与排除的一般步骤是：常规检查、检查报警灯、路试、对间歇性故障进行诊断、根据故障码诊断。（1）基本方法首先要确定故障现象，掌握故障产生的条件或因素，初步确定是机械故障还是电子控制故障，其方法是：拆下ABS继电器线束插接器或ABS制动压力调节器电磁阀线束插接器，使ABS制动压力调节器电磁阀不能通电工作，让汽车以普通制动器工作方式制动，如果制动不良故障消失，则说明是ABS电子控制系统有故障，否则，为ABS机械部分的故障。（2）常规检查检查储液器是否液面过低、液压装置是否外部泄露和制动主缸工作是否正常。ABS电子控制系统故障多出现于线束插接器或导线头松脱、车速传感器不良等，应先对这些部件和部位进行检查。检查导线及连接器是否有破损或连接器松动，保险器熔丝是否熔断。仪表板上的警报灯亮灭情况，BRAKE警报灯一直亮，表示普通制动系统故障;AB或ANTI-LOCK警报灯一直亮，表示防抱死制动系统故障。正常情况下，ABS警报灯应在点火开关接通3-4s后熄灭。可通过拔下ABS安全继电器（或电磁阀继电器）使汽车以普通制动模式工作，若故障现在消失，说明是ABS故障，否则就是常规制动故障。检查驻车制动其是否完全放松和开关功能是否正常。（3）路试检查 进行路试时，时车速在高于40KM/h的初始速度下紧急制动，若可以感觉到制动踏板有轻微的颤动，轮胎抱死的时间少于1s，轮胎与地面基本上无拖痕，说明ABS工作正常；否则，说明ABS存在故障。（4）间歇性故障若有故障现象，无故障码，不定期出现，这种故障为间歇性故障。大多数间歇性故障都是由连接器和导线不良引起的，出现间歇性故障应首先从以下几个方面进行检查: 电源及继电器、线路、线圈或触电不良； 接线端子安装不当、不牢固或接线端子损坏； 导线局部破损，连接器接触不良或松动；轮速传感器线路出现故障；制动液面传感器线路出现故障； 制动液面过低或处于液面报警临界点； 充电系统的电压过低。（5）有故障现象，且有故障码 有故障现象，且有故障码，可以根据故障码显示内容进行故障诊断。首先要准确读取故障码，不同ABS的故障码的读取和清除方法有所不同，一般有以下几种。 利用特定指示灯的闪烁来闪现故障码。一般是通过ABS计算机诊断启动端搭铁的方法来实现。故障码的闪现有的通过ANTI-LOCK警报灯，有的通过LED灯（发光二级管），有的则直接利用BRAKE警报灯。如果用车系装用的BOSCH（博世）35端子计算机控制的ABS，首先关闭点火开关，将数据传输接（DLC）上的H端子接地或与A端子短接,再打开点火开关，即可通过ANTI-LOCK警报灯闪现故障吗。 利用专用检测仪器直接读取串行数据和故障码。通过专用仪器才能读取，在此种类型的ABS中均装有数据传输接口（DLC），只有将检测仪与数据传输接口对接，即可方便地直接读取储存在计算机储存器中的数据和故障码。 利用控制面板获取故障码。可利用各种控制面板来获取故障码，如果用车系装用的BOSH55端子计算机控制的ABS即利用空调控制面板来显示故障码。四、电控防抱死制动系统（ABS）的检修1、检修ABS的注意事项（1）ABS系统与普通制动系统密不可分，普通制动系统一旦出现故障，ABS系统也就不能工作，故当车辆制动系统出现问题时，应首先判明是ABS系统故障还是普通制动系统故障，而不能把注意力全部集中在传感器、电控单元和制动压力调节器上。（2）ABS电控单元对电压、静电非常敏感，维修时稍有不慎就可能会损坏电控单元。因此，点火开关接通时不可以拔或插电控单元上的连接器 。（3）维修车轮转速传感器时应特别小心，不要碰伤传感器头，不要用传感器齿圈做撬面，以免损坏，安装时不可用力敲击，磁隙可以调整的，但要用非磁性工具调整。 （4)装有 ABS 的汽车，每年应更换一次制动液。否则，制动液吸湿性很强，含水后不仅会降低沸点，产生腐蚀，而且还会造成制动效能衰退。（5)要注意不要让电控单元受碰撞和敲击，不能处在高温环境中。（6)当蓄电池电压过低时，ABS系统将不能工作，所以特别在汽车停驶长时间后启动时，应检查蓄电池电压。（7)具有ABS系统的制动系应使用专用的管路，因为该系统往往具有很高的压力。（8)更换制动器或更换液压制动系部件后，应排净制动管路中的空气，以免影响制动系统的正常工作。 2、ABS故障检修的一般步骤（1）确认故障情况和故障症状。（2）先对ABS系统进行直观检查，检查制动液渗漏、导线破损、插头松脱、制动液液位过低等情况。（3）利用自诊断系统进行读取故障码，然后根据维修手册来寻找故障位置。（4）根据故障情况，利用必要的工具和仪器对故障部位进行具体的检查，确定故障部位和故障原因。（5）修理或更换部件以排除故障。（6）清除故障代码。（7）检查故障警告灯是否持续点亮。（8）路试。3、ABS主要部件的检修（1）轮速传感器的检修轮速传感器可能出现的故障有：感应线圈短路、断路或接触不良，传感器齿圈上的齿有缺损或脏污，信号探头安装不牢或磁极与齿圈之间有赃物等。轮速传感器在安装时注意其传感头的额定扭矩，不要拧得过紧或过松，否则极轴与齿圈的间隙过小或过大，影响轮速信号的产生与输出；检查轮速传感器与桥壳之间无间隙；传感器齿圈的齿面应无刮痕、裂缝、变形或缺齿等，严重时应更换转子轴总成。（2）ABS ECU的检修首先检查ABS ECU线束插接器有无松动，连接导线有无松脱；再检查其线束插接器各端子的电压、电阻值或波形与标准值进行比较。如果与之相连的部件和线路正常，则应更换ECU 再试。更换ABS ECU时，将点火开关关闭，拆下ECU上的线束插头，拆下旧的ECU，固定好新的ECU，插上所有的线束插头（注意线束不能损坏和腐蚀，插头应接触良好）对角线拧紧固定螺钉；起动发动机，红色制动灯和ABS灯应显示系统正常。（3）制动压力调节器的检修制动压力调节器可能会出现电磁阀线圈不良、阀门泄漏等故障。检测电磁阀线圈的电阻，如果电阻值无穷大或过小等，均说明其电磁阀有故障；将制动压力调节器电磁阀加上其工作电压，看阀能否正常动作，如果不能正常动作，则应更换制动压力调节器；如果怀疑是制动压力调节器有问题，则应在制动压力调节器内无高压制动液时，拆下调节器进一步检查。五、典型故障案例分析故障现象：一辆桑塔纳2000GSI轿车，行驶8万公里，该车装备MK20 I型防抱死制动系统，此车ABS故障灯亮起，车主开到修理厂进行检修。 故障分析：首先，用元征电眼睛故障诊断仪读取故障码，对ABS系统进行检测，显示“00290”，为左后轮转速传感器G46故障。一般情况下，以下三种情况将会导致ABS系统出现这种故障：（1）当车速超过10 km/h时，没有转速信号传递给ABS控制单元。（2）当车速大于40 km/h时候，转速信号超出公差值。（3）传感器存在可识别的断路或对正极、接地短路故障。根据经验，应该重点检查以下项目：（1）轮速传感器与ABS控制单元的线路连接情况。（2）轮速传感器和齿圈的安装间隙、安装位置以及受灰尘或杂质污染的情况。（3）车轮轴承间隙是否过大。（4）传感器本身故障。在该车故障排除过程中，首先并没有急于检查轮速数据。将发动机怠速运转，选择阅读数据块功能，进入 001 显示组，用举升机将车升起来，观察各显示数据。车轮静止时候，各显示区均显示0 km/h。用手转动左后轮，第3显示区显示9 km/h。又转动别的车轮，观察相对应的显示区，发现基本一致。放下车辆，用故障诊断仪清除故障码。ABS警示灯随之熄灭，路试一切正常。用诊断仪读取测量数据块功能，进入显示组002，观察第3显示区左后轮速度。无论在加速、减速、制动、低速还是高速时，其数值都与其他3个轮速基本一致。ABS警示灯没有亮起，制动时也能感觉到ABS系统在起作用，故障也没有出现。因为再没有发现故障，就准备让车主将车接走。就在这时，故障再次出现了。在车辆怠速着车静止不动的时候，故障警示灯亮了。调码发现又产生左后轮的偶发性故障码。根据该车检查状况，只有一种可能，那就是左后轮转速传感器与ABS控制单元之间产生瞬间短路或断路。根据电路图进行检查时，发现ABS控制单元的25针插头第10针有轻微腐蚀。清理修复插头之后，清除故障码。车主驾车2000多公里也没有出现原来的故障。经询问车主得知，清洗车辆的时候，经常用高压水冲洗发动机舱，由于高压水溅入ABS控制单元的连接点，25针插头第10针被腐蚀，导致有瞬间开路的情况发生。此故障属于软性故障，故障出现的机率具有很大的随机性，一般用万用表不易测出，也只有在故障出现时，才能发现故障原因，找到病根，对症下药，将故障排除。六、案例总结一般情况下，解决ABS灯常亮的故障，可以按如下方法进行逐步排除：清除故障码清洗或更换有故障的转速传感器、清洗齿圈（用化油器清洗剂清洗）调整齿圈间隙更换刹车油检查ABS控制线束，必要时更换检查ABS控制器，必要时予以更换。参考文献书籍: 金加龙，宋麓明，等·汽车底盘构造与维修（第二版）·北京：电子工业大学出版社，2009 祁翠琴，李淑君·汽车电控技术·北京大学出版社，2008解福泉，周建平·汽车典型电控系统构造与维修·北京：人民交通出版社，2009王世铮，覃娅娟·汽车故障诊断技术·北京理工大学出版社，2009蒲永峰·汽车检测、诊断与维修·清华大学出版社，2008网络：ABS防抱死刹车系统·百度百科