ABS防抱死故障分析-职业学院毕业论文.doc

广州市工贸技师学院毕业设计（论文）
目 录

考核评议书 2
答辩结果 3
摘 要 4
目录 7
前言 8

桑塔纳2000GSI型轿车ABS故障的维修 9

一、故障现象 9

二、故障原因分析 9

三、故障的检查和排除 9

四、ABS防抱死制动系统的工作原理 10
a开始制动阶 12
b油压保持 12
c油压降低 12
d油压增加 13

五、车轮转速传感器工作原理 14

六、车轮转速传感器的测量检查 15

结束语 16

致谢 17

参考文献 18

摘 要

一辆桑塔纳2000GSI型轿车ABS防抱死制动系统制动时出现车轮抱死故障现象，根据车主反应，该行车里程表已达26万公里，在行驶过程中ABS故障灯一直亮，汽车在制动过程中，ABS防抱死制动系统出现故障并不工作，刹车时导致时车辆方向失稳，制动距离明显过长并出现车轮抱死现象。本论文根据车轮抱死分析了故障产生的原因，介绍ABS系统的结构、原理和故障的检查与维修。

关键词: 桑塔纳轿车 ABS防抱死制动系统 车轮转速传感器 检测

桑塔纳2000GSI型轿车ABS故障的维修

前言
“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
当今的汽车技术发展日新月异，对道路行车安全也提出了更高的要求， 所以ABS防抱死制动系统应运而生，该系统可以在汽车制动过程中根据车轮滑移率的变化自动控制和调节制动力的大小，防止车轮抱死，以获得良好的制动性能、操纵性能和稳定性能。因此，ABS防抱死制动系统与传统的制动系统相比具有明显的优势，尤其是做行车安全性方面更为突出。
一、故障现象
一辆桑塔纳2000GSI型轿车，行车里程表已达26万公里，在行驶过程中ABS故障灯一直亮，汽车在制动过程中ABS防抱死制动系统不工作，车轮抱死。

二、故障原因分析
桑塔纳2000GSI型轿车的ABS警告灯一直亮，说明该车的ABS防抱死制动系统出现了故障，引起其故障的原因主要分为以下几种：
1、ABS电子控制单元的供电电压低于10.5V；
2、车轮轴承间隙过大，使得车轮转速传感器传感头与齿圈之间的间隙增大，通过传感头的磁通量的交变程度减弱，影响了车轮转速脉冲信号的采集；
3、车轮转速传感器脏污或有故障；
4、车轮转速传感器至电子控制单元的线路断路或短路；
5、ABS电子控制单元（俗称ABS ECU控制单元）有故障。

三、故障的检查和排除
1、供电电压检查：用万用表测量蓄电池的电压为11.4V，再检查ABS ECU供电电压也是11.3V，供电电压正常；
2、举升起汽车使四轮离地，用手摇动各个车轮转速传感器，检查未发现传感器安装松动等现象，转动各车轮也没出现明显的车轮串动现象，车轮轴承间隙基本正常；
3、降下汽车，断开点火开关，将V.A.G1551故障诊断仪与诊断接口相连接，然后再打开点火开关，在故障诊断仪的功能菜单下输入02指令，读取故障码，结果显示出：00287故障代码（右后轮转速传感器G44），而且是属于持续性故障（如果是属于偶发性故障时，显示带/SP）。得知故障部位后，结束自诊断程序，关闭点火开关并取出故障诊断仪，再进一步进行下列检查：
（1）在关闭点火开关的情况下，将电子控制电压J104的线束插头拆下，用万用表可以对其插头进行测量，测量内容和正常参考值见表。
表 J104线束插头部分插脚电气检测值
插脚编号
测试内容
点火开关档位
标准值
实操值
8-25
蓄电池电压 V
OFF
10 -14.5
11.3
8-23
电控单元供电电压 V
ON
10 -14.5
11.3
3-18
右前轮转速传感器电阻值kΩ
OFF
1.0 -1.3
1.2
4-11
左前轮转速传感器电阻值kΩ
OFF
1.0 -1.3
1.2
1-17
右后轮转速传感器电阻值kΩ
OFF
1.0 -1.3
∞
2-10
左后轮转速传感器电阻值kΩ
OFF
1.0 -1.3
1.2

测量右后轮转速传感器的输出脚1、17脚（见下图1）的电阻值为∞（标准值应该在1.0～1.3kΩ，参见表），说明从车轮转速传感器到电控单元之间的回路有断路，其它的都正常。

图1
（2）拆下右后轮转速传感器，直接测量右后车轮转速传感器的电阻值还是∞，说明是右后车轮转速传感器感应头的电感线圈断路，故障部位确定。
4、故障位置确定后，接下来先介绍ABS防抱死制动系统的工作原理以及车轮转速传感器的结构、工作原理和检测方法：
四、ABS防抱死制动系统的工作原理
桑塔纳2000GSI型轿车采用的是美国ITT公司MK20-1型ABS防抱死制动系统，它是三通道的ABS调节回路，两前轮独立调节，两后轮则以两轮中附着系数较小的一侧为依据统一调节。主要由ABS控制器（包括电子控制单元、液压控制单元、液压泵等）、四个车轮转速传感器、ABS故障警告灯、制动装置警告灯等组成（如下图2所示）。

图2
汽车在踩下制动踏板的制动过程中，车轮转速传感器（G44—G47）不断把各个车轮的转速信号技师输送给ABS电子控制单元（J104），ABS控制单元根据设定的逻辑对四个车轮转速传感器输入的信号进行处理，计算汽车的参考车速、各车轮速度和加速度，确定各车轮滑移率。如果某个车轮的滑移率超过设定值时，ABS控制单元就发出指令控制液压控制单元（N55），使该车轮制动轮缸中的制动压力减少；如果某个车轮的滑移率还没达到设定值时，ABS控制单元就控制液压单元，使该车轮的制动压力增大；如果某个车轮的滑移率接近设定值时，ABS控制单元就控制液压单元，使该车轮制动压力保持一定，从而使各个车轮的滑移率保持在设定（20%左右）的范围之内，防止车轮完全抱死。
液压控制单元（N55）阀体内包括八个电磁阀，每个回路各一对，其中一个是常开进油阀，一个是常闭出油阀，它在制动主缸、制动轮缸和回油路之间建立联系，实现压力升高、保持和降低的功能，防止车轮抱死，其工作原理如下：

a）开始制动阶段（系统油压建立）（如图3所示）
在踩下制动踏板开始制动时，制动压力由制动主缸产生，通过常开的不带电压的进油阀作用到车轮制动轮缸上。此时不带电的出油阀依然关闭，ABS系统没参与控制，整个过程与常规的液压制动系统相同，制动力不断增加。
低压储能器
总泵
助力器
常开阀
常闭阀
吸入阀
压力阀
液压泵
车轮制动器

图3
b）油压保持（如图4所示）
低压储能器
当油压继续升高制动压力不断增大使车轮出现抱死趋势时，ABS电子控制单元（J104）发出指令使进油阀6通电并关闭，出油阀7依然不带电仍保持关闭，系统油压保持不变。
总泵
助力器
常开阀
常闭阀
吸入阀
压力阀
液压泵
车轮制动器

图4
c）油压降低（如图5所示）
若制动压力保持不变而车轮出现抱死趋势时，ABS电子控制单元（J104）发出指令使出油阀7通电并打开，系统油压通过低压储液罐1降低油压，此时进油阀6继续通电保持关闭状态，有抱死趋势的车轮被释放，车轮转速开始上升，与此同时电动液压泵开始起动，将制动液压液由低压储液罐送至制动主缸。
低压储能器
总泵
助力器
常开阀
常闭阀
吸入阀
压力阀
液压泵
车轮制动器

图5

d）油压增加（如图6所示）
为了使制动最优化，当车轮转速增加到一定值后，ABS电子控制单元（J104）给出油阀7断电使其关闭，进油阀6同样也不带电而打开，电动液压泵4继续从低压储液罐1中吸取制动液泵入液压制动系统，使制动压力增加，车轮转速又降低，这样反复循环地控制（工作频率为5—6次/秒），将车轮的滑移率始终控制在20%左右。
如果ABS防抱死制动系统出现故障，进油阀6始终打开，而出油阀7始终关闭，使常规液压制动系统继续工作而ABS系统不工作，同时点亮ABS警告灯，直到ABS系统故障排除为止。
低压储能器
总泵
助力器
常开阀
常闭阀
吸入阀
压力阀
液压泵
车轮制动器

图6

五、车轮转速传感器工作原理
车轮转速传感器的作用是将车轮的转速信号传给ABS电子控制单元，是ABS防抱死制动系统最主要的部件之一。共有四个车轮转速传感器，其中两个前轮转速传感器分别安装在前轮转向节上（如图7所示），前轮的齿圈（43齿）安装在传动轴上，两个后轮转速传感器分别安装在固定支架上（如图8所示），后轮的齿圈（43齿）则安装在后轮毂上。

图7 前车轮转速传感器位置图 图8 后车轮转速传感器位置图
1-齿圈 2 –传感器头
车轮转速传感器通常为电磁感应式，由静止的传感头和可随车轮（或传动轴）旋转的齿圈组成（如图9所示），而传感头则由永久磁芯和感应线圈组成。

图9
车轮转动时，齿圈的齿顶与齿隙轮流交替对向磁芯。当齿圈的齿顶与传感头的磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最小，由永久磁芯产生的磁力线就容易通过齿圈，通过传感头磁芯的磁通量最大，感应线圈感应的电压也最强，当齿圈的齿槽与传感头的磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最大，由永久磁芯产生的磁力线就不容易通过齿圈，通过感应头磁芯的磁通量最小，感应线圈感应的电压也最弱，如此反复，在电磁感应线圈中就会感应产生交变电压，形成了脉冲电压信号，且变化的频率与车轮的转速成正比，ABS电子控制就可以根据上述的电信号进行处理，计算出车轮的转速和汽车的参考速度、加速度，从而确定车轮的防抱死极限值。当任何一个车轮转速传感器发生故障时，如短路或断路时，传感器就不能感应出随车轮转速而变化的电信号，ABS电子控制在自检时就会使ABS故障灯点亮报警。

六、车轮转速传感器的测量检查
在了解了车轮转速传感器的结构和工作原理后，对其的测量检查就很容易了，由于其内部只是一个带磁芯电感线圈，所以最简单的检查方法是用万用表测量出它的电阻值，标准值应该在1.0—1.3 kΩ范围内，如果测量出的阻值为0或小于1.0 kΩ，说明该传感器内部短路或有局部短路故障，如果测量出的阻值为∞，说明传感器内部有断路故障。另外，如果把汽车举升起来，使车轮以约1r/s转速转动，用万用表测量车轮转速传感器输出的交流信号电压，前轮最低为65Mv，后轮应在190—1140mV左右，也可以依此判断车轮转速传感器的性能好坏。
该车更换了新的车轮转速传感器后，再用V.A.G1551故障诊断仪清除故障码，并再次读取故障码，故障诊断仪没有显示故障代码。经过上路试车检查，ABS防抱死制动系统工作均正常，没有出现制动过程中车轮抱死现象，故障排除。

结束语

随着汽车工业和电子技术的不断发展，特别是机电一体化和微型计算机技术的迅猛发展，汽车的应用也越来越多地使用新技术、新材料、新工艺、新方法，从而使现代汽车的操作也越来越人性化、智能化，汽车的结构、工作原理和维护、维修技术和方法都发生了根本的变化，因此，汽车维修人员也要不断地学习掌握新技术、新方法，才能更好地开展汽车维修服务，为社会创造效益。

致谢

在本论文结束之际，本人在此要特别感谢我的指导老师潘婷婷老师，谢谢他对我的悉心指导。他对我是朋友间的指导教学，鼓励我不断的进取，走出属于自己的一条道路。
其次，还要感谢这三年教过我的所有老师，谢谢你们教予我知识。还有我的亲爱同学们，能在困难时给予帮助，能在学习中一起奋发向上，在此一并感谢！感谢我的家人，是他们的关心、鼓励和支持，使我顺利完成学业。通过本次毕业设计，我查阅大量的文献资料及研究大量汽车的相关书籍，使我不但巩固了以前学过的知识，还学到了很多课堂上没有涉及到的知识，扩宽了我对汽车行业的认知度，以及为我解答以前不多了解的问题。
在此我一并感谢了。

参考文献
[1]《桑塔纳2000GSi—AT/GSi/GLi/GLS轿车维修手册》.林晨.北京：机械工业出版社.2002.
[2]《最新桑塔纳轿车使用与检修》.孙克春.青岛出版社.2003年8月第二版.

- 11 -