鐘權(quán)　岑文劍　趙天德

摘 要：本文通過(guò)分析電控發(fā)動(dòng)機(jī)中汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理、組成部分和功能，剖析了常見(jiàn)的硬件故障類型，包括電機(jī)故障、電路故障、執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障等，并詳細(xì)探討了泵模塊、排氣閥、制動(dòng)管路故障的成因及檢修步驟。分析了ABS控制模塊故障、ABS傳感器故障以及ABS系統(tǒng)線路故障等方面的根源原因，闡述了各類故障對(duì)ABS系統(tǒng)性能的影響，以及相應(yīng)的檢測(cè)和修理方法。通過(guò)對(duì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障成因的全面剖析，強(qiáng)調(diào)了深入研究系統(tǒng)故障原因的重要性。

關(guān)鍵詞：電控發(fā)動(dòng)機(jī) 汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng) 故障原因 傳感器故障

1 引言

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車安全裝置中的重要組成部分，提高制動(dòng)效果和車輛的穩(wěn)定性。然而，這一系統(tǒng)有時(shí)會(huì)遭遇故障，導(dǎo)致制動(dòng)性能下降，危及行車安全。本文旨在對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)中汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障原因進(jìn)行詳細(xì)分析，以幫助汽車制造商、技術(shù)專家和維修人員更好地了解系統(tǒng)故障的根源，從而提供有效的解決方案和預(yù)防措施。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)故障原因的深入研究，可以提高防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和性能，進(jìn)一步提升汽車行駛安全性。

2 電控發(fā)動(dòng)機(jī)中汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)工作原理

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理基于車輪抱死現(xiàn)象。在緊急制動(dòng)時(shí)，車輪因?yàn)檫^(guò)高的制動(dòng)力而失去與路面的附著力，造成車輪的抱死現(xiàn)象，導(dǎo)致車輛失去穩(wěn)定性。為了避免這種情況，ABS系統(tǒng)通過(guò)傳感器感知車輪轉(zhuǎn)速，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輪是否即將抱死。一旦監(jiān)測(cè)到車輪即將抱死，系統(tǒng)會(huì)迅速調(diào)節(jié)制動(dòng)力度，讓車輪重新恢復(fù)附著力，保持制動(dòng)效果和車輛的穩(wěn)定性。

2.2 系統(tǒng)組成部分

傳感器：防抱死制動(dòng)系統(tǒng)依賴于車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動(dòng)壓力傳感器等多個(gè)傳感器來(lái)獲取實(shí)時(shí)的車輪轉(zhuǎn)速和制動(dòng)壓力數(shù)據(jù)。

控制單元：控制單元是防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，它負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)傳感器信號(hào)，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)做出調(diào)節(jié)制動(dòng)力度的決策。

液壓?jiǎn)卧阂簤簡(jiǎn)卧ㄖ苿?dòng)液泵、電磁閥等組件，負(fù)責(zé)根據(jù)控制單元的指令來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，確保制動(dòng)系統(tǒng)的正常工作。

制動(dòng)執(zhí)行器：制動(dòng)執(zhí)行器是將液壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械制動(dòng)力的裝置，它通過(guò)壓力傳導(dǎo)系統(tǒng)傳遞制動(dòng)力到車輪，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)操作。

2.3 主要功能

抱死控制：防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的主要功能是在制動(dòng)時(shí)防止車輪抱死現(xiàn)象的發(fā)生。系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輪轉(zhuǎn)速，根據(jù)車輪抱死的趨勢(shì)調(diào)節(jié)制動(dòng)力度，確保車輪保持足夠的附著力。

剎車距離縮短：由于系統(tǒng)能夠避免車輪抱死，使制動(dòng)效果更加穩(wěn)定，車輛制動(dòng)距離可以縮短，提高制動(dòng)效率和安全性。

方向穩(wěn)定性控制：防抱死制動(dòng)系統(tǒng)還可以通過(guò)調(diào)節(jié)車輪的制動(dòng)力度來(lái)改善車輛的方向穩(wěn)定性，防止制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)車輛打滑或失控的情況。

非線性制動(dòng)調(diào)節(jié)：系統(tǒng)可以根據(jù)車速、道路狀態(tài)等因素調(diào)整制動(dòng)力度，使制動(dòng)力與車輛當(dāng)前行駛狀態(tài)相匹配，提供更加平穩(wěn)的制動(dòng)感覺(jué)。

3 硬件方面故障分析詳細(xì)內(nèi)容可包括

3.1 電機(jī)故障分析

（1）電機(jī)在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)中的主要作用有：

提供制動(dòng)力：電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)車輛的減速和停車。

精確控制制動(dòng)力：根據(jù)控制器的指令，電機(jī)可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩大小，實(shí)現(xiàn)精確的制動(dòng)力控制。

快速響應(yīng)：電機(jī)的響應(yīng)速度遠(yuǎn)快于液壓式制動(dòng)系統(tǒng)，可以更快地提供所需的制動(dòng)力。

可復(fù)用：當(dāng)非制動(dòng)時(shí)，電機(jī)也可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他系統(tǒng)組件。

可靠：當(dāng)采用高質(zhì)量電機(jī)及軸承時(shí)，工作壽命長(zhǎng)，可靠性高。

總的來(lái)說(shuō)，電機(jī)在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)中主要提供快速、精確和可靠的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)車輛安全停車。

電機(jī)可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的控制算法和力矩信號(hào)，實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)矩大小，實(shí)現(xiàn)介于無(wú)制動(dòng)到最大制動(dòng)力之間的任意制動(dòng)力度。

3.2 剖析常見(jiàn)電機(jī)故障類型

常見(jiàn)電機(jī)故障類型主要有：

線圈絕緣破損：線圈短路：線圈絕緣破損導(dǎo)致線圈間短路，電機(jī)無(wú)法產(chǎn)生正常的轉(zhuǎn)矩。線圈開(kāi)路：線圈絕緣服務(wù)器，電流無(wú)法通過(guò)線圈，電機(jī)失效。

軸承磨損故障：軸承摩擦增大：軸承磨損導(dǎo)致摩擦系數(shù)升高，增加電機(jī)阻尼，影響轉(zhuǎn)速響應(yīng)。噪音增大：磨損的軸承會(huì)產(chǎn)生更多噪音。

環(huán)形齒輪松脫：電機(jī)轉(zhuǎn)矩?zé)o法傳遞：環(huán)形齒輪齒間隙過(guò)大或松脫，電機(jī)轉(zhuǎn)矩?zé)o法有效傳遞給制動(dòng)器。

磁力損失：轉(zhuǎn)矩下降：磁鐵老化或變形導(dǎo)致磁場(chǎng)衰減，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩下降。

溫度過(guò)高：絕緣損壞：線圈溫度上升超過(guò)負(fù)載容許范圍，導(dǎo)致絕緣損壞。功率損失：高溫會(huì)降低電機(jī)效率。

電機(jī)線圈故障和軸承磨損故障較為常見(jiàn)，兩者都會(huì)直接影響電機(jī)的性能和使用壽命。

3.3 電路故障分析

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的電路主要包含兩個(gè)部分：感應(yīng)裝置和制動(dòng)器。

感應(yīng)裝置主要由電感線圈和電磁開(kāi)關(guān)組成。電感線圈一般安裝在后輪外側(cè)，當(dāng)車輛后輪向內(nèi)側(cè)側(cè)滑時(shí)，線圈也隨之偏轉(zhuǎn)，發(fā)生電感作用。電感作用產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)而激活控制著電磁開(kāi)關(guān)。

對(duì)ABS系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，測(cè)量ABS控制單元的電源電壓是否正常，確認(rèn)各傳感器信號(hào)是否準(zhǔn)確可靠輸入到控制單元，并檢查從控制單元輸出至泵模塊、閥模塊的控制線路是否工作正常。然后，通過(guò)專用掃描工具讀取ABS故障碼，初步判斷故障原因。檢查繼電器、保險(xiǎn)絲、控制單元內(nèi)部電路元件是否存在故障。根據(jù)電路原理圖，對(duì)比正常工作電壓信號(hào)，通過(guò)逐步替換排除法找出故障點(diǎn)。更換故障元件，進(jìn)行ABS系統(tǒng)自檢與路測(cè)，確認(rèn)故障獲得徹底排除。通過(guò)這一系列電路檢查、故障診斷和針對(duì)性的電路板修復(fù)，可實(shí)現(xiàn)ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障的快速定位與維修，保證汽車的制動(dòng)安全性。

3.4 泵、閥、管路執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障

汽車ABS系統(tǒng)中的泵模塊、排氣閥和制動(dòng)管路作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其故障會(huì)直接影響ABS的控制性能。這類執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障的原因分析和檢修步驟詳述如下：

3.4.1 泵模塊故障

ABS泵模塊由電機(jī)、齒輪傳動(dòng)、活塞泵組成。其故障原因主要有：

（1）電機(jī)繞組開(kāi)路或短路：由于電機(jī)使用環(huán)境惡劣，長(zhǎng)期工作使繞組線圈老化斷線或繞組間產(chǎn)生接觸短路。

（2）轉(zhuǎn)子卡阻：長(zhǎng)期使用產(chǎn)生軸承磨損，使轉(zhuǎn)子偏心摩擦卡阻?；蛘咚樾嘉锒氯朕D(zhuǎn)子間隙內(nèi)使轉(zhuǎn)子楔卡。

（3）齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)損壞：齒輪由于長(zhǎng)期負(fù)荷工作疲勞斷裂;或潤(rùn)滑不良產(chǎn)生間隙，導(dǎo)致嚙合力不均勻。

（4）活塞泵堵塞：制動(dòng)液長(zhǎng)期沉積造成活塞環(huán)卡阻或堵塞。污染微粒落入泵腔內(nèi)也會(huì)導(dǎo)致堵塞。

檢修時(shí)首先檢查電機(jī)繞組電壓、電阻，判斷繞組是否短路。拆解檢視轉(zhuǎn)子、齒輪傳動(dòng)情況。測(cè)試電機(jī)工作電流波形，判斷異常。對(duì)活塞泵進(jìn)行通氣檢查，排除堵塞。如經(jīng)檢修后故障仍無(wú)法排除，則需要更換新的泵模塊。

3.4.2 排氣閥故障

ABS排氣閥故障主要有以下原因：

（1）線圈短路燒壞：長(zhǎng)期通電造成線圈絕緣老化，發(fā)生相鄰繞組間短路。

（2）閥芯卡阻：閥芯長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致表面粘連造成卡塞;或外部污染物進(jìn)入閥體內(nèi)淤積阻塞。

（3）關(guān)閉不嚴(yán)：彈簧疲勞造成回推力下降;閥座受腐蝕導(dǎo)致密封性變差。

檢修時(shí)檢查線圈電阻，拆解檢查閥芯活動(dòng)情況。檢測(cè)閥門動(dòng)作時(shí)間及流量變化，判斷故障。如無(wú)法排除則需更換。

3.4.3 制動(dòng)管路故障

制動(dòng)管路泄漏、卡阻、腐蝕會(huì)導(dǎo)致液壓力損失。檢修需進(jìn)行壓力測(cè)試，氣密處理接頭。內(nèi)窺鏡檢查管內(nèi)異物。外觀檢查破損情況，判斷是否需整體更換。

通過(guò)對(duì)根源原因的透徹分析，有助于找出ABS執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障的本質(zhì)，從而針對(duì)性地進(jìn)行檢測(cè)和維修，快速恢復(fù)ABS的正常工作性能。

4 ABS控制模塊故障

控制模塊內(nèi)部電子元件損壞：ABS控制模塊內(nèi)部包含大量的電子元件如運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)等。如果這些元件由于過(guò)熱、老化等原因發(fā)生損壞，將會(huì)影響控制模塊的正常工作，ABS將部分或完全失效。這種情況下需要更換ABS控制模塊。

控制模塊軟件故障：ABS控制模塊內(nèi)運(yùn)行有ABS控制專用軟件，它根據(jù)傳感器信號(hào)計(jì)算出控制算法并發(fā)出控制指令。如果軟件由于電磁干擾或兼容性問(wèn)題出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致ABS系統(tǒng)失效或工作不正常。這種情況通常需要通過(guò)診斷儀更新ABS軟件或進(jìn)行軟件重置來(lái)解決。

5 ABS傳感器故障

ABS系統(tǒng)需要各種傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和車輪轉(zhuǎn)速，以提供控制模塊計(jì)算防抱死控制算法所需的各項(xiàng)參數(shù)。如果這些傳感器出現(xiàn)故障，將使ABS系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)，難以發(fā)揮防抱死作用。

車速傳感器故障：車速傳感器用于監(jiān)測(cè)車輛行駛速度，并將速度信號(hào)發(fā)送給ABS控制模塊。如果車速傳感器發(fā)生故障，ABS將無(wú)法準(zhǔn)確判斷車輛速度而導(dǎo)致控制失效或出現(xiàn)異常。這種情況下，ABS指示燈可能會(huì)亮起，車輛制動(dòng)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生“咯咯”噪聲或振動(dòng)。需要更換故障車速傳感器。

輪速傳感器故障：輪速傳感器用于監(jiān)測(cè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度，并將車輪速度信號(hào)反饋給ABS控制模塊。如果輪速傳感器發(fā)生故障，ABS將無(wú)法準(zhǔn)確判斷某個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速，很可能將誤認(rèn)為該車輪抱死并發(fā)出錯(cuò)誤控制指令。這會(huì)導(dǎo)致車輛制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)單側(cè)車輪抱死或車體猛烈搖晃等情況。需要更換故障軸速傳感器。

傳感器連接線路故障：ABS傳感器通過(guò)連接線路將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給ABS控制模塊，如果連接線路存在短路、斷路、生銹等問(wèn)題，將導(dǎo)致傳感器無(wú)法將信號(hào)準(zhǔn)確傳輸，ABS系統(tǒng)將工作異常。這種情況下，除出現(xiàn)與傳感器故障類似的癥狀外，還可能通過(guò)診斷檢測(cè)出線路故障故障碼。

6 ABS執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障

ABS執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括液壓閥門、液壓泵以及它們的連接線路。這些機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)根據(jù)ABS控制模塊的控制信號(hào)對(duì)制動(dòng)液壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)各車輪的制動(dòng)力進(jìn)行控制以達(dá)到防抱死目的。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障，將導(dǎo)致ABS系統(tǒng)喪失控制能力，車輛發(fā)生制動(dòng)失效事故。

液壓閥門故障：ABS液壓閥門可以改變制動(dòng)液在閥門兩端的壓力，從而控制制動(dòng)壓力。如果液壓閥門出現(xiàn)強(qiáng)度不足、漏液或卡阻等故障，將導(dǎo)致ABS無(wú)法準(zhǔn)確控制制動(dòng)壓力，出現(xiàn)制動(dòng)失靈或抱死等情況。

液壓泵故障：ABS液壓泵可以提供不同壓力的制動(dòng)液以滿足ABS液壓閥門的需要。如果液壓泵出現(xiàn)無(wú)輸出、輸出壓力過(guò)高/過(guò)低或噪音過(guò)大等故障，將同樣導(dǎo)致ABS控制失效。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接線路故障：ABS執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)高壓軟管與硬管相連，并通過(guò)電連接線與ABS控制模塊連接。如果出現(xiàn)管路破裂、軟管老化、電線斷裂等情況，將導(dǎo)致液壓閥門或液壓泵與控制模塊失去連接，ABS系統(tǒng)工作異常。

7 ABS系統(tǒng)線路故障

ABS系統(tǒng)中各功能部件需要通過(guò)控制線路和高壓液壓管路相互連接，以傳輸控制信號(hào)和制動(dòng)液壓。如果這些連接線路出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致ABS系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

控制模塊與傳感器連接線路故障：ABS控制模塊需要通過(guò)電連接線與各傳感器連接，接收來(lái)自傳感器的信號(hào)以判斷車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果電線出現(xiàn)斷裂、短路或接頭松動(dòng)等問(wèn)題，將導(dǎo)致控制模塊無(wú)法正確接收傳感器信號(hào)，ABS系統(tǒng)工作異常。這種情況通常會(huì)導(dǎo)致ABS指示燈亮起，并可能通過(guò)診斷讀取到線路故障碼。

控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接線路故障：ABS控制模塊需要通過(guò)高壓軟管、硬管和電線與液壓閥門及液壓泵相連，以輸出控制壓力和電控信號(hào)。如果軟硬管路或電線出現(xiàn)破裂、斷裂、老化或漏液等問(wèn)題，將導(dǎo)致控制模塊無(wú)法正常輸出控制信號(hào)和制動(dòng)壓力，ABS系統(tǒng)工作異?；蚴А＿@同樣會(huì)導(dǎo)致ABS指示燈亮起和診斷故障碼出現(xiàn)。

傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接線路故障：在某些ABS系統(tǒng)中，車輪速傳感器也需要通過(guò)高壓軟管與軸速傳感器或制動(dòng)鉗相連。如果管路出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致車輪速傳感器無(wú)法正確監(jiān)測(cè)車輪轉(zhuǎn)速，ABS系統(tǒng)工作異常。這種故障同樣會(huì)導(dǎo)致ABS指示燈亮起和相應(yīng)故障碼出現(xiàn)。

ABS系統(tǒng)線路故障是導(dǎo)致ABS工作異常的常見(jiàn)原因之一。正確排查線路故障需要對(duì)線路進(jìn)行全面檢測(cè)，通過(guò)操作和測(cè)試各連接件、管路與接頭，查找破損、老化、松動(dòng)或漏液等問(wèn)題，進(jìn)行修復(fù)或更換。在修理過(guò)程中要確保管路系統(tǒng)的密封性與各功能部件的正常連接，制動(dòng)液無(wú)外泄。只有在排除線路故障后，ABS才能恢復(fù)正常工作，確保車輛的行駛安全。

8 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代汽車中，制動(dòng)系統(tǒng)的重要性不言而喻。作為保證行車安全的關(guān)鍵組成部分，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。然而，由于多種因素的影響，制動(dòng)系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)故障。綜上所述，本文對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)中汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障的成因進(jìn)行了詳細(xì)分析與總結(jié)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)故障的根源涉及軟硬件故障、外部環(huán)境影響以及電源供應(yīng)等多個(gè)方面，其中系統(tǒng)部件故障和線路連接故障是導(dǎo)致ABS工作異常的主要因素。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)作為確保車輛行駛安全的關(guān)鍵裝置，其運(yùn)行穩(wěn)定性對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。因此，深入理解系統(tǒng)故障成因，對(duì)潛在問(wèn)題加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與預(yù)防，提高系統(tǒng)可靠性與性能，是汽車制造企業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員需要高度重視的內(nèi)容。通過(guò)開(kāi)展對(duì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障原因的持續(xù)研究，不僅有利于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也可以為系統(tǒng)可靠性與安全性的提高提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。同時(shí)，也有助于汽車電子技術(shù)人員更加全面和深入地理解防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，為系統(tǒng)優(yōu)化與故障排除提供參考依據(jù)?？偟膩?lái)說(shuō)，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障成因的深入探究對(duì)駕駛?cè)藛T生命安全至關(guān)重要。只有在理解系統(tǒng)工作原理與潛在故障根源的基礎(chǔ)上，才能對(duì)系統(tǒng)故障加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，采取有效的預(yù)防措施，確保其高效與穩(wěn)定運(yùn)行，不斷提高汽車安全性與可靠性，更好地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

基金項(xiàng)目：2023年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目 課題名稱：電控發(fā)動(dòng)機(jī)中汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)故障原因分析 課題編號(hào)：2023KY1540。

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