试分析汽车ABS系统的结构与故障诊断
随着汽车电子控制技术的进一步发展,防抱死制动系统 的迅速发展和普及,大大提高了汽车行驶中的安全性。ABS 系统将车轮的加速度与滑移率这两个参数结合起来进行防抱控制,有助于系统识别路面的附着状况,提高系统的自适应控制能力和防抱控制效果。ABSฬ 系统与普通的刹车系统的使用基本相同,在湿滑路面行驶时,尤其是对于缺乏驾驶经验的驾驶人ABS 系统可以消除紧张情绪,提高安全感。
1 汽车ABS 系统的结构
ABS 系统是在传统制动系统的基础上,增加了一套防止车轮制动抱死的控制系统,实现防止车轮抱死和获得最佳制动性能。现代典型的ABS 系统的基本组成主要包括车轮转速传感器、电控单元、执行器3 大部分。ABS的执行器主要是指制动压力调节器。ABS 的3 大部分与汽车的传统制动系统共同作用,一起来完成ABS 系统的防抱死制动功能。此外,ABS 系统中还设置有防抱死警告灯和制动警告灯等。目前车辆中装备最为广泛的ABS 系统是一种对两前轮进行独立控制、对两后轮可按低选 原则进行一同控制的3 通道、4 传感器4 轮防抱死制动系统。
1.1 车轮转速传感器
车轮转速传感器的作用是车轮旋转时,通过齿圈上的齿数检测出与车轮转速成一定比例的交流频率信号,以检测车轮的速度,并将速度信号输入ECU 中。目前一般采用电磁感应式车轮转速传感器。安装转速传感器时,应保证其传感头与齿圈间留有很小的空气间隙,通常只有0.5mm~1.0mm,多数转速传感器的空气间隙是不可调的;另外,要求安装牢固,以确保汽车在制动过程中的振动不会干扰或影响感应的信号。车轮转速传感器若发生故障,将无法准确检测车轮速度,ABS 系统就不能正常工作。电磁感应式转速传感器结构简单,成本低。缺点是车速过低时,其输出的信号电压的幅值过小,ECU 难以检测,且输出信号抗电磁波干扰的能力差。∞
1.2 执行器
ABS 的执行器主要由制动压力调节器、ABS 警告灯组成。制动压力调节器的作用是接收ECU 的指令,通过电磁阀的动作来自动调节车轮制动器的制动压力。电磁阀的工作位置受ECU 提供电流大小的控制;而电磁阀处在不同的位置时,制动分泵中制动液的压力也不相同。也就是ECU 通过改变提供给电磁阀电流的大小,ฉ来控制分泵中制动液的压力。另外,装有ABS 的车辆,在仪表板上都设有一个ABS 警告灯。当ECU检测到系统出现故障时,它就会控制该灯闪烁,向驾驶员报警,并停止部分或全部的ABS 功能。
1.3 电控单元
ECU 是ABS 的控制核心,其作用是接收各车轮转速传感器及其他传感器的输入信号,并对这些信号进行比较、分析、放大和判别处理,然后通过精确的计算,得出制动时的车轮速度与加速度、参考车速及参考滑移率等,以判断车轮的运动状态,并按照特定的控制逻辑发出控制指令,对ABS 系统的执行器进行控制,以使汽车获得最佳的制动效果。此外,ECU还对系统的工作状态进行检测和监控,以免因系统故障造成控制出错,并具有故障自诊断功能。
2 汽车ABS 系统的故障诊断
当维修ABS 时,要遵照车辆制造厂家规定,根据维修手册所列出的规定次序进行操作。通常,ABS 的检测与维修需要进行3~5 个不同类型的测试,即:初步检查、ABS 控制模块测试、故障指示灯检修和单一的故障码或部件检修。
当ABS 系统出现明显不工作的故障时,可以使用直觉先进行初步检查,如果初步检查没有不能判断故障的原因,就可转入使用故障自诊断方法。ABS 系统一般都具有故障自诊断功能,ECU 工作时能对自身和系统中的有关电器元件进行测试。电控单元能对自身的工作进行监控。由于电控单元中有两个微处理器,它们同时接收,从而对电控单元本身进行校准,如果不能同步,就说明电控单元♀本身有问题,它会自动停止防抱死制动过程,而让普通制动系统照常工作。此时,修理人员必须对ABS 进行检查,以及时找出故障原因。下面以福特车系列的ABS 为例说明故障的读取与分析,首先这种具有32 脚电子控制单元 的ABS 有一自诊断插接器,将专用扫描仪Star 或等效设备与其连接,按规定操作就可读出故障码。所有的故障码全部读完后,要关掉点火开关和扫描仪上的电源,拔下扫描仪,再进行故障排除,然后驾驶汽车以40 km/h 以上的速度行驶,ABS 电子控制单元 确认完全修复正常后会自动消除存储器中的故障码。当停车重新检验时,Star 扫描仪应显示 :00,ABS 故障指示灯和制动故障指示灯不应亮;否则,说明故障没有完全排除,还会读出故障码。此时可继续修理,并重复行车、读取的过程,直到显示:00,故障全部排除为止。
☑ 在汽车正常使用过程中,一旦发现显示ASB 制动指示灯亮了,应及时检查,找出故障的原因并及时排除故障。在一般情况下,故障自诊断与快速检查法能够发现绝大多数的故障问题。快速检查法是一种比较便捷的故障诊断方法,这个方法是把ABS 系统常见的可能的故障代码都存储在一起,诊断过程中当读取故障代码时,就可以采用类似的方法立刻查到该故障代码所指示的诊断信息。
随着信息化技术的快速发展,可以预见今后汽车ASB 系统将更加智能化,ASB 系统的故障诊断与排除也将越来越便捷。