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2、ABS故障检修的一般步骤………………………………………………12

3、ABS主要部件的检修………………………………………………………12

五、典型故障案例分析…………………………………………………………13

1、故障案例一：

雷克萨斯RX300多功能车ABS故障…………………13

2、故障案例二：

桑塔纳2000GSI轿车ABS故障………………………14

3、故障案例三：

别克君威轿车ABS故障………………………………15

六、结论……………………………………………………………………………17

七、参考文献………………………………………………………………………19

八、致谢……………………………………………………………………………18

汽车ABS的结构与检修

摘要：

本文介绍了防抱死制动系统（ABS）的发展及分类l、解释了系统基本组成与其工作原理l、并对博世ABS系统的控制过程作了详细的阐述l、在此基础上总结了检修ABS的一些注意事项l、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l、希望能为广大维修人员提供点帮助.

关键词：

防抱死制动系统；

ABS；

基本组成；

工作原理；

案例分析.

ABS（Anti-lockedBrakingSystem）防抱死制动系统l、它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统.现代汽车上大量安装防抱死制动系统l、ABS既有普通制动系统的制动功能l、又能防止车轮锁死l、使汽车在制动状态下仍能转向l、保证汽车的制动方向稳定性l、防止产生侧滑和跑偏l、以获得最好的制动效果.

一、电控防抱死系统的发展及分类

1、电控防抱死制动系统（ABS）的发展及应用现状

基于制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上.1936年l、德国博世公司（BOSCH）申请一项电液控制的ABS装置专利l、促进了ABS技术在汽车上的应用.汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司l、1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置l、这种ABS装置控制部分采用机械式l、结构复杂l、功能相对单一l、只有在特定车辆和工况下防抱死才有效l、因此制动效果并不理想.机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高.ABS技术在汽车上的推广应用举步艰难.直到70年代后期l、由于电子技术迅猛发展l、为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持.ABS控制部分采用了电子控制l、其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高l、制动效果也明显改善l、同时其体积逐步变小l、质量逐步减轻l、控制与诊断功能不断增强l、价格也逐渐降低.这段时期许多家公司都相继研制了形式多样的ABS装置.

进入90年代后l、ABS技术不断发展成熟l、控制精度、控制功能不断完善.现在发达国家已广泛采用ABS技术l、ABS装置已成为汽车的必要装备.北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90%以上l、轿车ABS的装备率在60%左右l、运送危险品的货车ABS的装备率为100%.ABS装置制造商主要有：

德国博世公司（BOSCH）l、欧、美、日、韩国车采用最多；

美国德科公司（DELCO）l、美国通用及韩国大宇汽车采用；

美国本迪克斯公司（BENDIX）l、美国克莱斯勒汽车采用；

还有德国戴维斯公司（TEVES）、德国瓦布科（WABCO）、美国凯尔西海斯公（KELSEYHAYES）等l、这些公司的ABS产品都在广泛地应用l、而且还在不断发展、更新和换代.

近年来l、ABS技术在我国也正在推广和应用l、1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规.此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术l、但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权.国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距l、但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下l、相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域赶超国际水平.

根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用表明l、ABS技术将沿着以下几个方面继续发展：

1）ABS和驱动防滑控制装置ASR一体化.ABS以防止车轮抱死为目的l、ASR是防止车轮过分滑转l、ABS是为了缓解制动l、ASR是为了施加制动.由于二者技术上较接近l、且都能在低附着地面上充分体现它们的作用l、所以将二者有机的结合起来.

2）动态稳定控制系统VDC（或电子稳定控制ESP）.VDC主要在ABS/ASR基础上解决汽车转向行驶时的方向稳定性问题.

3）ABS/ASR与自动巡航系统（ACC）集成.

4）减小体积l、降低重量.

5）随着ABS与新一代制动系统的结合l、如电子液压制动EHB、电子机械制动EMBl、使得ABS有了更快的的响应速度l、更好的控制效果l、而且更容易与其它电子系统集成.

6）在ABS系统中嵌入电子制动力分配装置（EBD）构成了ABS+EBD系统.EBD的功能就是在汽车开始制动压力调节之前l、高速计算出汽车四个轮胎与路面间的附着力大小l、然后调节车轮与附着力的匹配l、进一步提高车辆制动时的稳定性l、同时尽可能地缩短制动距离.

2、电控防抱死制动系统（ABS）的分类

1）按控制方式分可分为单参数控制和双参数控制（ABS）

（1）单参数控制（ABS）

它以控制车轮的角减速度为对象l、控制车轮的制动力l、实现防抱死制动l、其结构主要由轮速传感器、控制器（电脑）及电磁阀组成.

（2）双参数控制（ABS）

双参数控制的ABSl、由车速传感器（测速雷达）、轮速传感器、控制装置（电脑）和执行机构组成.其工作原理是车速传感器和轮速传感器l、分别将车速和轮速信号输入电脑l、由电脑计算出实际滑移率l、并与理想滑移率15%—20%作比较l、再通过电磁阀增减制动器的制动力.

2）控制通道

对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道.独立控制是指某个车轮的制动压力占用一个控制通道可以单独进行调节；

一同控制是指两个车轮的制动压力是一同进行调节的.高选原则一同控制是指保证附着力较大的车轮不发生制动抱死或驱动防滑为原则进行制动压力调节；

反之l、称为低选原则一同控制.

按控制通道数分可以分为：

四通道ABS系统、三通道ABS系统、双通道ABS系统与单通道ABS系统.

（1）四通道ABS系统（如图1）

图1四通道四传感器ABS

（a）双制动管路前后布置（b）双制动管路对角布置

①组成：

四个轮速传感器l、在通往四个车轮制动分泵的管路中l、各设一个制动压力调节分装置l、分别对各个车轮进行独立控制.

②优点：

附着系数利用率高l、制动时可以最大限度地利用每个车轮的最大附着力.

③适用：

汽车左右两侧车轮附着系数相近的路面l、不仅可以获得良好的方向稳定性和方向操纵能力l、而且可以得到最短的制动距离.

④缺点：

如果汽车左右轮附着力相差较大l、如：

行驶在附着系数对分的路面上或汽车两侧垂直载荷相差较大时l、制动时两个车轮的地面制动力就相差较大l、因此会产生横摆力矩l、使车身向制动力较大的一侧跑偏l、不能保持汽车按预定方向行驶l、会影响汽车的方向稳定性l、一般驾驶员修正有些困难.

⑤结论：

在具有驱动防滑转（ASR）功能时采用四通道式.

（2）三通道ABS系统（如图2）

图2三通道ABS

（a）三通道四传感器ABS（对角布置）（b）三通道四传感器ABS（前后布置）（c）三通道三传感器ABS

①结构：

四个轮速传感器或三个轮速传感器.一般三通道ABS是对两前轮进行独立控制l、两后轮按低选原则进行一同控制l、也称它为混合控制.

②图2-（a）所示适用前轮驱动汽车及按对角布置的双管路制动系统.该系统中虽然在通往四个车轮制动分泵（轮缸）的制动管路中l、各设置一制动压力调节分装置l、但两个后轮制动压力调节分装置却是由电子控制器按低选原则一同控制的l、因此l、实际上仍然是三通道ABS.

③图2-（b）（c）所示适用后轮驱动汽车及按前后布置的双管路制动系统.在通往两后轮制动分泵（轮缸）的制动总管路中l、只设置一个制动压力调节分装置l、以便对两后轮制动分泵的制动压力进行一同控制.由于三通道ABS对两后轮进行一同控制l、对于后轮驱动的汽车l、也可以在传动系统中（如主减速器或变速器中）只设置一个轮速传感器l、感测两后轮的平均转速l、实现近似低选原则的一同控制.

④两后轮按低选原则进行一同控制时l、可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等l、即使两侧车轮的附着力相差较大l、两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平l、使两个后轮的制动力始终保持平衡l、保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性.但也可能出现附着系数大的一侧后轮的附着力不能充分利用的问题l、使汽车的总制动力有所减小.应该看到l、在紧急制动时l、由于发生轴荷前移l、在汽车的总制动力中l、后轮的制动力所占的比重较小l、尤其是小轿车l、使前轮的附着力比后轮的附着力大得多l、通常后轮制动力只占总制动力的30％左右l、因此l、后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大.

⑤对两前轮进行独立控制l、主要考虑到小轿车l、特别是前轮驱动的汽车l、前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大（可达70％左右）l、可以充分利用两前轮的附着力.一方面使汽车获得尽可能大的总制动力l、利于缩短制动距离l、另一方面更重要的能在制动中使两前轮始终保持较大的横向附着力l、使汽车保持良好转向控制能力.尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动力不平衡l、但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小l、而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此造成的影响进行修正.因此l、三通道ABS在小轿车上被普遍采用.

（3）双通道ABS系统（如图3）

图3双通道ABS

（a）二通道三传感器ABS（b）二通道四传感器ABS（c）二通道二传感器ABS（d）二通道二传感器ABS

①（a）图中l、前轮附着力相差较大时l、高选.

②（d）图中l、在后制动管路中设置比例阀或低选择阀.

③双通道式：

难以在方向稳定性、转向操纵性和制动距离各方面得到兼顾l、目前采用很少.

（4）单通道ABS系统（如图4）

图4一通道一传感器ABS

由于前轮无控制l、故易抱死l、转向操纵性差l、制动距离较长.

二、电控防抱死制动系统（ABS）的基本组成与工作原理

1、ABS的基本组成

ABS是在普通制动系统的基础上l、加装ABSECU、传感器、执行器等装置而形成的制动系统l、其基本构成如图5.其结构形式和控制方法因车而异.

图5制动防抱死系统（ABS）的基本组成

2、传感器

1）轮速传感器

（1）作用：

检测车轮运动状态l、获得车轮转速信号l、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l、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l、给ECU提供车速信号l、用于滑移率控制方式.

3）减速度传感器

在汽车制动时l、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l、汽车减速度大l、在低附着系数路面上制动时l、汽车减速度小l、因而该信号送入ECU后l、可以对路面进行区别l、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l、采取相应控制措施l、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l、分析判定车轮制动状态l、需要时发出调节指令l、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7ABS控制电脑原理图

4、执行器

1）油泵及储能器

产生控制油压l、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l、一般都设在制动总泵（主缸）与车轮制动分泵（轮缸）之间.

根据ECU的控制指令l、自动调节制动分泵（轮缸）的制动压力.

（2）分类

①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.

②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l、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.

③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l、由电磁阀根据ECU的指令l、通过控制l、使制动分泵的制动液回到制动总泵（或储液器）l、或使制动总泵（或储能器）的制动液流入制动分泵l、或者使制动分泵的制动液既不流入也不流出l、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l、并联一套液压装置l、该装置中有一个类似活塞的装置.工作时根据ECU的指令l、该装置首先将制动分泵和总泵隔离l、然后通过电磁阀的开闭或电动机的转动等不同方式l、控制活塞在调压缸中运动l、使调压缸工作室至制动分泵的容积发生变化.容积增大l、实现制动压力减小；

容积减小l、实现制动压力增大；

容积不变l、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）l、它报警后汽车仍然能维持常规制动l、但ABS系统已断电保护l、停止工作.

3）红色的BRAKE灯亮l、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l、危险性大l、应停车检修.

三、博世（BOSCH）ABS系统制动调节过程

1、常规制动（ABS不工作）时：

电磁阀不通电l、制动总缸与分缸之间自由连通.踩下制动踏板时分缸持续制动l、离开制动踏板时油液返回主缸l、制动结束.

2、ABS工作时：

1）压力增大：

电磁阀和电动泵不通电l、制动油液从主缸流入分缸进行制动.

2）压力保持：

当车轮趋于抱死时l、电子控制单元给电磁线圈通小电流l、此时主缸与分缸之间的通道被切断l、使车轮压力保持不变.

3）压力减小：

当车轮继续趋于抱死时l、电子控制单元给电磁线圈通大电流l、此时输出阀开启l、分缸与回油道接通l、车轮制动力下降l、转速上升.

然后ABS电子控制单元再给电磁线圈断电l、车轮制动力又会上升l、如此反复l、ECU通过执行器不断地控制制动系统完成增压、保压、降压、升压的过程l、使车轮始终处于将要抱死而又未抱死的临界状态l、把车轮滑动率控制在最佳（10%—20%）的范围内l、以获得最好的制动效果.具体过程如图10.

1—低压储液器2—由电动机驱动的液压泵3—制动总泵（主缸）

4—进液阀（2/2常开电磁阀）5—出液阀（2/2常闭电磁阀）

6—车轮制动轮缸（分泵）

图10制动压力调节过程

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l、普通制动系统一旦出现故障l、ABS系统也就不能工作l、故当车辆制动系统出现问题时l、应首先判明是ABS系统故障还是普通制动系统故障l、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l、维修时稍有不慎就可能会损坏电控单元.因此l、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l、不要碰伤传感器头l、不要用传感器齿圈做撬面l、以免损坏l、安装时不可用力敲击l、磁隙可以调整的l、但要用非磁性工具调整.

4）装有ABS的汽车l、每年应更换一次制动液.否则l、制动液吸湿性很强l、含水后不仅会降低沸点l、产生腐蚀l、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l、不能处在高温环境中.

6）当蓄电池电压过低时l、ABS系统将不能工作l、所以特别在汽车停驶长时间后启动时l、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l、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l、应排净制动管路中的空气l、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l、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l、然后根据维修手册来寻找故障位置.

4）根据故障情况l、利用必要的工具和仪器对故障部位进行具体的检查l、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l、传感器齿圈上的齿有缺损或脏污l、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l、不要拧得过紧或过松l、否则极轴与齿圈的间隙过小或过大l、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l、严重时应更换转子轴总成.

2）ABSECU的检修

首先检查ABSECU线束插接器有无松动l、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l、则应更换ECU再试.

更换ABSECU时l、将点火开关关闭l、拆下ECU上的线束插头l、拆下旧的ECUl、固定好新的ECUl、插上所有的线束插头（注意线束不能损坏和腐蚀l、插头应接触良好）对角线拧紧固定螺钉；

起动发动机l、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l、如果电阻值无穷大或过小等l、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l、看阀能否正常动作l、如果不能正常动作l、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l、则应在制动压力调节器内无高压制动液时l、拆下调节器进一步检查.

五、典型故障案例分析

故障现象：

在日常维护保养过程中l、维修人员发现一辆雷克萨斯05款RX300多功能车仪表板上ABS故障灯闪烁.

故障分析：

从工具室借来雷克萨斯专用诊断仪IT-Ⅱl、检测结果显示“左前轮速传感器故障”.清除故障码后l、ABS灯不再闪亮l、但车辆开出公司后不久l、车主给服务顾问打来电话l、说故障灯又开始闪烁.于是服务顾问劝车主返回公司l、维修人员再次借来专用诊断仪读取故障码l、仍然显示是“左前轮速传感器故障”.于是便拆下左前轮转速传感器进行检查.目视发现传感器表面比较破旧且布满泥污l、信号齿圈表面也脏污不堪.于是拆下齿圈和传感器一同进行仔细清洗l、吹干后装复.清除故障码后由车间检验员出去试车l、二十分钟后返回.根据反映ABS故障灯不再点亮l、车主再次开车离开后也未反映有再次点亮的情况l、由此故障排除.

故障现象：

一辆桑塔纳2000GSI轿车l、行驶8万公里l、该车装备MK20—I型防抱死制动系统l、此车ABS故障灯亮起l、车主开到修理厂进行检修.

故障分析：

首先l、用元征电眼睛故障诊断仪读取故障码l、对ABS系统进行检测l、显示“00290”l、为左后轮转速传感器G46故障.一般情况下l、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10km/h时l、没有转速信号传递给ABS控制单元.

2）当车速大于40km/h时候l、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l、应该重点检查以下项目：

1）轮速传感器与ABS控制单元的