刘素芬,马丽琼
(广州南洋理工职业学院,广东广州510980)
2000年生产的广州本田雅阁轿车的基本配置中,包括有电子控制防抱死制动系统(ABS)。ABS是在汽车原有的制动系统的基础上,增设了一套电子控制系统,其功用是在汽车制动过程中,自动调节制动系统对车轮的制动力,在轮胎与地面相互作用时防止车轮抱死,从而获得最佳制动性能,提高方向稳定性,增强转向控制能力,防止侧滑与甩尾,减少交通事故。
ABS系统是以车轮的滑移率作为控制参数进行控制的。
式中:v——车身移动速度;vw——车轮边缘切线速度。
电子控制防抱死制动系,是通过安装在各车轮的转速传感器等,不断检测各车轮的转速,由电脑计算出当时的车轮滑移率(由滑移率来了解汽车车轮是否已抱死),并与理想的滑移率相比较,做出增大或减小制动器制动压力的决定,命令执行机构及时调整制动压力,以保持车轮处于理想的制动状态。因此,ABS装置能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态下制动,而不会抱死,达到提高制动效能的目的。
广州本田雅阁轿车的ABS系统与其他控制形式的ABS一样,也由轮速传感器、电子控制装置和制动压力调节器3部分构成。
图1 轮速传感器的结构
广州本田雅阁轿车的ABS轮速传感器,为电磁脉冲式传感器,位于车轮上,用来检测车轮的转速。车轮转速传感器由安装在可以转动的轮毂上的信号齿圈和固定在车体上的轮速传感器组成(结构如图1)。当车轮及齿圈旋转时,齿顶与齿根轮番扫过永磁传感器及线圈,引起磁通的交替变化,从而产生交变电压信号(见图2),信号的频率和峰值反映了车轮转速的增加和减少,ECU便判断出车轮是否接近抱死,从而对液压电磁阀作出通电断电的抉择,产生增压、保压、降压的作用。
图2 轮速传感器的工作原理
ABS ECU是ABS的控制中心,实际上是一个微型计算机。其功用是接收车轮速度传感器的车速信号,并对车速信号进行分析、放大和识别处理,计算出转速、车速及滑移率,分析车轮制动情况,以此向液压调节器发出指令,以实现系统的升压、保压和减压的循环过程,使车辆在理想的滑移率15%~20%的状态下,以最短的制动距离停车,有效地防止了车轮抱死的现象,提高了车辆的制动效能及制动时方向的可操作性。电控单元还能监视整个制动防抱死装置的工作情况。若有故障,电控单元中止工作,关闭ABS系统,同时让普通制动系统进入工作,并亮起指示灯发出警告,还能把故障存贮,为故障诊断、排除提供故障代码。
图3 制动压力调节器
ABS液压调节器用于调节制动液压力,其由进油电磁阀、排油电磁阀、储液罐、回油泵、回油泵电机和储能器等部分组成(见图3)。调节器收到控制信号后,通过电磁阀的开启来控制油压,控制车轮制动钳的制动力,从而控制车轮的滑移率。调节器对油压的控制有3种模式:增压、保压和降压。
(1)增压模式。制动时,进油电磁阀开启而排油电磁阀关闭,制动主缸内的高压制动液通过进油电磁阀进人制动轮缸,使制动轮缸内的制动液压力迅速升高,车轮速度迅速下降;
(2)保压模式。当车轮速度急剧降低到车速以下时,进油电磁阀和出油电磁阀均关闭,使制动轮缸内的制动液压力保持不变;
(3)降压模式。当车轮趋于抱死时,进油电磁阀关闭而排油电磁阀开启,使制动轮缸内的制动液经排油电磁阀流入储液罐,减小制动轮缸内制动液的压力。
回油泵电动机在降压模式时工作,这时回油泵将储液罐内的制动液经缓冲室泵回制动主缸,使制动液循环工作;在ABS不工作时,回油泵电动机也不工作。
一辆广州本田雅阁2.3轿车,F23A3型发动机,配有可变相位进气系统(VTEC),行驶里程3万km,仪表板上的ABS警告灯异常点亮。
该车装有故障自诊断系统,所以首先提取故障码。
(1)取下右侧杂物箱,找出自诊断座上的蓝色2孔插座,用专用插接件短接。
(2)把车速稳定在10 km/h,在不踩制动踏板的情况下,将点火开关转至“ON”位,ABS警告灯开始闪烁。
(3)观察ABS故障灯的状况,若有故障代码,ABS故障灯即以闪光的形式显示;若没有故障代码,它在亮3~6 s后自动熄灭。DTC代码由两位数字表示,指示灯长闪烁的次数表示十位数,短闪烁的次数表示个位数。但是,由于指示灯闪烁时间比较短,不易看清,所以要经过多次读取,才能正确读出DTC代码。本次读出故障码为“10”。
(4)重复进行自诊断,确定只有这一个故障码。查阅相关维修手册,该故障码含义为“ABS电动泵运转不停”。
(5)在调取故障代码后,断开点火开关(OFF),并取下SCS短路插头。
经观察发现ABS警告灯点亮时,该泵并不运转。根据原理分析,产生此故障的原因,可能是压力不足或压力开关不能闭合。
图4 压力开关
压力开关负责监控蓄压器中压力的变化,并随时以“ON/OFF”的信号形式输送给ABS电脑,以控制ABS电动泵继电器的通断。如图4所示,当蓄压器中的压力增大时,压力开关中的波登管向外变形,当变形量超过一定值时,与感应弹簧一起作用于微动开关,使之接通,ABS系统正常工作;当蓄压器中的压力下降,波登管便向内变形,使微动开关断开,从而使ABS电动泵继电器闭合,电机转动。
围绕着故障的原因可能是压力不足或压力开关不能闭合,带着问题反复查阅有关资料,进行分析研究,对逐个可能产生故障的部位,采取由浅入深、先易后难的方法,进行逐项拆检分析。
(1)检查液压制动管路,无泄漏现象,ABS罐内亦不缺液体。
(2)找出压力开关线(黄色),在电脑处和液压调节器处做搭铁试验。点火开关处于“ON”状态,ABS警告灯点亮,起动发动机,ABS警告灯熄灭,ABS电动泵运转。10 s后ABS警告灯又点亮,电动泵停转,这时将黄色线搭铁,ABS警告灯熄灭。5 s后重新搭铁,ABS电动泵停转,这样重复1min,ABS警告灯始终没亮。
(3)用万用表测量压力开关上的搭铁线正常,拆开液压调节器上的压力开关护罩,用平口螺丝刀直接压下微动开关,用万用表测量两接线柱不通。更换同一型号ABS上的微动开关,装复试车,ABS警告灯熄灭,一切正常。
(4)故障排除后,应清除故障记忆。将专用短接插头接入维修检查电路,踩下制动踏板并保持在踏下位置不动。打开点火开关,ABS警告灯点亮,当ABS警告灯熄灭后,松开制动踏板。ABS警告灯重新点亮时,再次踩下制动踏板,当ABS警告灯熄灭后,再次松开制动踏板,数秒钟后ABS警告灯将闪烁两次后熄灭。关闭点火开关,拆下专用短接插头。
通过以上分析和采取的检修措施,可以看到由于压力开关上的微动开关损坏,起动发动机后,ABS电动泵运转,产生高压制动液进入蓄压器、电磁阀和压力开关,使管路内的压力升高。但此时压力开关不能闭合,电脑检测到ABS电动泵工作一定时间后,液压仍不能升到规定压力,便误认为制动液压力不足,不能使用ABS系统,因而关闭了ABS电动泵,停止了安全继电器供电,导致ABS警告灯点亮。
在查找ABS故障时,我们应从基本原理和基本结构着手,由此及彼,由表及里,做到准确地判断故障和确定故障部位,并给予及时排除,才能确保汽车良好的制动效果和安全性能,从而真正发挥ABS的功用。
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