王春華
(杭州市隆達汽車修理廠)
ABS是一種具有防滑且防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng),既有普通制動系統(tǒng)的制動功能,又能防止車輪鎖死,使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向,保證汽車的制動方向穩(wěn)定性,防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏,是目前汽車領域最先進和制動效果最佳的制動裝置。ABC防抱死制動系統(tǒng),通過安裝在車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號,控制器指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動缸的油壓,減小制動力矩,文章對ABS防抱死制動系統(tǒng)的組成和原理進行分析,并對該系統(tǒng)的故障檢測技術進行探討。
ABS由電子控制器、傳感器及制動壓力調(diào)節(jié)器三部分組成。
1)電子控制器又叫電控單元(ECU),其中測試車輪轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)的控制儀是實現(xiàn)控制目標必不可少的元件。
2)傳感器主要是安裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器,其作用是對車輪的運動狀態(tài)進行檢測,獲取車輪轉(zhuǎn)速(速度)信號,發(fā)出車輪將被抱死的信號。ECU的主要作用是接受車輪轉(zhuǎn)速傳感器送來的脈沖信號,計算出輪速、參考車速、車輪減速度及滑移率等,并進行判斷、輸出控制指令送給執(zhí)行器。
3)制動壓力調(diào)節(jié)器是執(zhí)行器,在接受了ECU的指令后,驅(qū)動調(diào)節(jié)器中的電磁閥動作,調(diào)節(jié)制動器的壓力,使之增大、保持或減小,實現(xiàn)制動壓力的控制功能,使各車輪的制動力滿足少量滑動但接近抱死的制動狀態(tài),以使汽車在緊急剎車時不致失去方向性和穩(wěn)定性。通過控制指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動缸的油壓,減小制動力矩,經(jīng)一定時間后,再恢復原有的油壓,不斷的這樣循環(huán)(可達5~10次/s),始終使車輪處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)而又有最大的制動力矩。
ABS防抱死制動系統(tǒng)工作原理較為復雜,筒單的說:傳感器—控制器—執(zhí)行器。
裝于輪邊的車輪轉(zhuǎn)速傳感器(制動時)如檢測到該車被抱死,就給ECU發(fā)送報告,于是ECU發(fā)出指令給制動壓力調(diào)節(jié)器(執(zhí)行器)放松該輪的制動力,恢復該輪的滾動狀態(tài)。汽車制動時,制動壓力調(diào)節(jié)器以減壓→保壓→增壓→減壓的方式工作。將車輪的滑移率控制在10%~20%范圍,這樣就實現(xiàn)了邊滾動邊滑移的理想工作狀態(tài)。從而在緊急剎車時汽車不會側(cè)滑甩尾了,并且在控制汽車轉(zhuǎn)向的過程中輪胎也不會因在路面滑移而造成輪胎的過度磨損,既保證了汽車的安全行駛又節(jié)約了行車成本。
當車輪即將到達下一個鎖死點時,剎車油的壓力使得氣囊重復作用,如此在1 s內(nèi)可作用60~120次,相當于不停地剎車、放松,即相似于機械的“點剎”。因此,ABS防抱死系統(tǒng),能避免在緊急剎車時方向失控及車輪側(cè)滑,使車輪在剎車時不被鎖死,不讓輪胎在一個點上與地面摩擦,從而加大摩擦力,使剎車效率達到90%以上,同時還能減少剎車消耗,延長剎車輪鼓、碟片和輪胎2倍的使用壽命。裝有ABS的汽車在干柏油路、雨天及雪天等路面防滑性能分別達到80%~90%,30%~10%,15%~20%。
使用中,若ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障,警告燈就會點亮,須及時停車檢測和修復。
初步檢查,即:在ABS系統(tǒng)出現(xiàn)明顯故障而不能正常工作時首先采取的檢查方法,例如:ABS故障指示燈亮著不熄,系統(tǒng)不能工作。檢查方法:①檢查駐車制動(手剎)是否完全釋放;②檢查制動液液面是否在規(guī)定的范圍之內(nèi);③檢查ABS電控單元導線插頭和插座的連線是否良好,連接器及導線是否損壞;④檢查導線連接器(插頭與插座)和導線的連接或接觸是否良好;⑤檢查所有的繼電器和熔斷絲是否完好,插接是否牢固;⑥檢查蓄電池容量和電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi);⑦檢查蓄電池正負極導線的連接是否牢靠,連接處是否清潔;⑧檢查ABS電控單元和液壓控制裝置等搭鐵端的接觸是否良好;⑨檢查車輪胎面紋槽的深度是否符合規(guī)定。
如果用上述方法不能確定故障位置,就可轉(zhuǎn)入使用故障自診斷。
ABS故障代碼的讀取方法:①跨接自診斷電路讀取故障代碼;②借助專用診斷測試儀讀取故障代碼;③利用汽車儀表板上的信息顯示系統(tǒng)讀取故障代碼。
在ABS系統(tǒng)故障檢測與診斷中,若是單純的元件不良,可運用電路檢測方式診斷。如果屬于間歇性故障或是相關的機械性問題,則需要進行模擬測試以及動態(tài)測試。
1)模擬測試方法。①將汽車頂起,使4個車輪均懸空;②啟動發(fā)動機;③將換擋操縱手柄撥到前進擋(D)位置,觀察儀表板上ABS故障指示燈是否點亮,若ABS故障指示燈亮,表示后輪差速器的車速傳感器不良;④如果ABS故障指示燈不亮,則轉(zhuǎn)動左前輪。此時ABS故障指示燈若點亮,則表示左前輪車速傳感器正常;反之,ABS故障指示燈若不亮,即表示左前輪車速傳感器不良;⑤右前輪車速傳感器測試方法與左前輪的測試方法相同。該模擬測試系根據(jù)ABSECU中邏輯電路的車速信號差以及警示電路特性,便于檢測車速傳感器的故障而設置的。
2)動態(tài)測試方法。①使汽車在道路上行駛至少12 km/h以上;②測試汽車轉(zhuǎn)彎(左或右轉(zhuǎn))時,ABS故障指示燈是否會點亮,若某一方向故障指示燈亮了,則表示該方向的輪胎氣壓不足,也可能是軸承不良、轉(zhuǎn)向拉桿球頭磨損以及減震器不良或車速傳感器脈沖齒輪不良;③將汽車駛回,在ABS ECU側(cè)的“ABS電源”和“電磁閥繼電器”端子間接上測試線和萬用表(置于電壓檔);④再次進行道路行駛,在制動時注意觀察“ABS電源”端和搭鐵間的電壓,應在11.7~13.5 V;而電磁繼電器端子與搭鐵間的電壓,亦應在10.8 V以上。前者主要是觀察蓄電池電源供應情況,后者主要是觀察電磁閥繼電器的接點好壞。
1)關閉電源、系統(tǒng)卸壓。在進行拆卸作業(yè)之前,首先應對系統(tǒng)卸壓,并切斷ABS微機的電源,一般情況下應收好鑰匙和保險,在維修工作未結(jié)束前不可通電。這是因為目前的ABS系統(tǒng)都采用了貯能器,其中的壓力可高達百個大氣壓,拆卸前如不卸壓,可能導致高壓油噴出傷人。卸壓時,關閉點火開關,反復踩制動踏板直到感覺不能助力為止,有的車型可能要踩三四十下,以便徹底排出系統(tǒng)內(nèi)的液壓力。
2)注意傳感器的保護。卸壓之后的拆卸作業(yè)與普通的制動系統(tǒng)維修保養(yǎng)差別不大,應注意傳感器的安裝位置,注意保護其不受損傷。不同車型和品牌的ABS系統(tǒng),傳感器的安裝位置不相同。傳感器齒圈一般壓嵌在輪圈里,也有的裝在差速器或變速箱里,或者方向節(jié)側(cè)。由于制動盤磨薄需要更換,換盤時應注意新舊盤的區(qū)別。有的ABS齒圈裝在制動盤上,與不帶齒圈的翩動盤幾乎無差別,換上未裝齒圈的制動盤,那就等于把ABS換沒了。
3)各插接件的連接應可靠無誤。ABS的電氣故障大多數(shù)并不是元件失效,而是連接不良或臟污所致,因而應特別注意各插接接頭的連接要可靠無誤。如故障代碼提示傳感器故障,應首先檢查傳感器的各個接點處是否良好,有無銹蝕。如發(fā)現(xiàn)銹跡,應予清理并敷防護油,重新接好再行測試。如傳感器安裝在變速箱中,潤滑油中的鐵屑被磁頭吸附后也可能導致傳感器故障,此時應清理磁頭并更換潤滑油。
ABS防抱死系統(tǒng)是汽車上非常重要的系統(tǒng),只有對所修汽車的ABS系統(tǒng)的結(jié)構和原理非常熟悉,才能有助于快速檢測與維修。