汽车ABS 系统故障分析

童成前

（北京汽车集团越野车有限公司， 北京 101300）

ABS （Antilock Brake System） 制动防抱死系统是汽车装备中不可缺少的主动安全装置。通常引起ABS系统故障的原因比较复杂，故障发生的部位也不相同，这就给故障检测、诊断带来了困难［1］。文献［2-5］分别从ABS系统故障的类型、检测方法、解决措施等方面作了介绍。本文以某车型ABS系统故障为例，分析其产生原因，并给出解决方案，为ABS系统故障分析提供经验。

1 ABS系统概述

ABS系统主要由4部分组成：轮速传感器、电子控制单元ECU、液压单元、ABS故障灯。轮速传感器检测车轮的运动状态，发出正弦交流信号，经调制处理转变为数字信号传送给电子控制单元。电子控制单元接收轮速传感器发出的输入信号，计算出车轮的轮速、车速和滑移率，并根据滑移率判断车轮状态，对液压单元发出控制指令［6］。液压单元根据控制指令对制动管路的压力进行调节，调节过程包括保压、增压、减压。ABS系统具有以下作用：①增加制动稳定性，保证良好的转向操纵性；②获得最大的纵向制动力，充分发挥制动器的效能，缩短制动时间和距离；③防止方向失控出现的侧滑和甩尾、甚至翻车，保证良好的行驶稳定性，减少事故比例。

当ABS系统发生故障时，要及时点亮仪表中的ABS故障灯（对于EBD故障灯单独设置的情况，EBD故障灯也根据故障情况进行点亮），如图1所示，以提示驾驶员目前ABS系统有故障且不可用，驾驶员需要谨慎驾驶，并及时检修。

图1 ABS （EBD） 灯常亮状态

2 故障描述

某车型ABS、EBD故障灯常亮（图1），行车过程中，车速表显示的车速低于车辆实际行驶车速，仪表显示的累计里程小于GPS实测里程。

3 原因分析

3.1 ABS／EBD故障灯常亮原因分析

造成ABS／EBD故障灯常亮的可能原因有：①仪表故障，自行亮灯；②CAN网络故障；③ABS系统故障；④线束故障。针对可能原因进行逐一排查分析，用诊断仪对整车进行诊断，发现存在右后轮速传感器短路的故障码 （Rear Right wheel speed sensor signal-short circuit）。更换ABS电子控制单元和右后轮速传感器，故障仍然存在。将ABS电子控制单元端的插接件拔下，测量线束端的右后轮速传感器电源与搭铁线之间电阻为1.4kΩ，其余轮速传感器电源与搭铁线之间的电阻均是无穷大，确定右后轮速传感器线束存在短路问题。

进一步检查车身线束与燃油箱线束在地板下对接的2对插接件，其中有一个插接件（靠近车外侧的插接件） 有进水的现象（图2）。将水清除干净之后，将插接件重新连接，故障消除，且未复发。又由于ABS系统至右后轮速传感器线束经过此插接件连接，故判断此处插接件进水出现的短路问题为ABS／EBD故障灯常亮的根本原因。

图2 插接件进水情况

3.2 车速及里程较小原因分析

在后轴两轮轮速无故障时，ABS电子控制单元取后轴两轮轮速的平均值作为车速并发送给车速表进行显示。当线束插接件进水导致右后轮速信号异常时，电子控制单元仍按后轴两轮的轮速信号进行车速计算并输出，造成车速表显示的车速不准确。

通过CANoe设备记录一段电子控制单元发出的CAN报文，从图3可看出：在行车过程中，当右后轮轮速值为0时，ABS并没有判断该轮速值数据无效，而是判断其有效值并用其来计算车速，导致发至仪表的车速为错误车速。相应地，由于车辆的里程根据电子控制单元发送的车速计算而来，因此，此种故障状态下，仪表显示里程自然小于GPS实测里程。

图3 ABS发出的CAN报文

4 解决方案

4.1 针对ABS／EBD故障灯常亮的解决方案

要求线束插接件采取防水措施，避免插接件进水带来的ABS系统出现故障。检查发现该车型的插接器防水堵为方形（图4），防水效果差。因此要选择防水型插接件避免进水。

4.2 针对车速及里程较小的解决方案

当某轮速出现故障时，ABS电子控制单元应将其作为无效值发出。另外，按照新的计算公式进行车速计算 （表1），该车速计算公式也可有效避免由于某轮速值的不准确造成车速计算不准。其中，VRL为左后轮速，VRR为右后轮速，VFL为左前轮速，VFR为右前轮速，V4、V3、V2、V1为4个轮速由大到小排序的轮速号，其中V4最大，V1为最小。

图4 插接件防水堵形状

表1 车速计算公式

5 试验验证

1） 台架试验。按照行业标准QC／T417.1-2001《车用电线束插接器 定义，试验方法和一般要求》中的4.9.1.1.1规定进行试验，结果表明：防水插接件防水性能良好，满足标准要求。

2） 实车试验。在试验车辆上更换防水插接件和更新ABS软件版本后开展道路试验，该问题未复现，问题得到解决。