大众波罗轿车ABS系统工作原理及故障排除

唐绮萍

（广州市交通技师学院， 广东 广州 510623）

ABS系统的功用是保证汽车在紧急制动时， 能根据车轮的转速， 自动控制和调节车轮制动力， 使汽车制动时的滑移率始终保持在15%～25%之间， 即车轮边滚动边滑动的状态， 以防汽车出现侧滑、 跑偏或失去转向能力， 从而获得最佳制动性能， 减少交通事故。

ABS系统在使用中体现了制动时的稳定性、 安全性和转向操控性， 现代汽车已广泛采用这一新技术。 所以， ABS系统故障的诊断与排除技术是我们技师学院教师必须掌握的技能之一。

1 故障现象

一辆国产上海大众波罗 （POLO劲情） 轿车，车型为SVW7144DRI， 已行驶里程20万公里。 行驶中制动至停定， 踏板有踩不下去之感且有较强烈的震动， 同时ABS故障报警灯常亮 （正常情况下， 接通点火开关， ABS故障报警灯亮， 表明该车有ABS系统； 着车2s左右， 该灯熄灭， 则系统无故障； 若灯常亮， 则为ABS系统有故障）， 车辆在紧急制动的情况下， 4个车轮全部抱死， ABS系统不起作用。

由于此车具有ABS自诊断功能， 于是采用KT-600故障诊断仪对该车制动防抱死装置进行故障诊断检测， 发现有多个故障码存在， 但用仪器清除后再次测试， 就发现只有 “右后车轮轮速传感器” 的故障信息。

2 ABS系统的工作原理

现代ABS系统尽管采用的控制方式、 方法以及结构各不相同， 但除原有的传统常规制动装置外，一般ABS都是由传感器、 电控单元ECU、 执行器三大部分组成。 其中传感器主要是指车轮轮速传感器（每车轮有1个）， 执行器主要是指制动压力调节器。如图1所示。

4个车轮轮速传感器是ABS系统必需的传感器，用以检测车轮的运动状态， 将车轮转速变换为电信号送到电控单元ECU。 ECU对轮速传感器等输入的信号进行处理， 并输出控制指令控制制动压力调节器等执行元件工作。 制动压力调节器是ABS中的主要执行器， 其接受ECU的指令， 驱动调节器中的电磁阀动作， 调节制动系的压力， 使之增大、 保持或减小，实现制动系压力的自动调节， 防止车轮的抱死。

制动过程中， ABS的ECU不断地从传感器中获取车轮速度信号， 并加以运算处理， 分析是否有车轮即将抱死拖滑。 如果没有车轮即将抱死拖滑， 制动压力调节器不动作， 制动总泵和各制动分泵相通， 制动分泵中的压力继续增大， 即ABS制动过程中的增压状态； 如果ECU判断出某个车轮即将抱死拖滑， 立即向制动压力调节器发出命令， 关闭制动总泵与制动分泵的通道， 使其制动分泵的压力不再增大， 即ABS制动过程中的保持压力状态； 若ECU判断出车轮仍趋于抱死拖滑状态， 则立即向制动压力调节器发出命令， 打开制动分泵与储能器或储液器的通道， 使其制动分泵中的油压降低， 即ABS制动过程中的减压状态。

在制动过程中， 制动分泵的油压有升压→保压→降压→升压循环的过程， 转动的车轮有制动→滑移→制动→滑移的过程 （频率为约10～20次/s）。将车轮的滑移率始终保持在15%～25%之间， 以获得最好的制动效果。

ABS系统又是一种辅助制动系统， 如果车轮没有抱死趋势， ABS将不参与制动压力控制， 此时制动过程与常规制动系统相同。 如果ABS系统出现故障， 电子控制单元将不再对液压单元进行控制， 并将仪表板上的ABS故障报警灯点亮， 向驾驶员发出报警信号。 此时ABS不起作用， 制动过程将与没有ABS的常规制动系统的工作相同。 ABS控制系统的原理框图如图2所示。

3 故障原因分析

由ABS系统的工作原理分析可知， ABS系统可能出现的故障有： 紧急制动时， 车轮被抱死； 在驾驶过程中， 或者放开手制动器时， ABS故障指示灯点亮； 制动效果不佳， 或ABS操作不正常等。

而造成该车右后轮的轮速传感器及其电路故障的原因可能出现在以下几方面： ①连接传感器的线束、 插头松动， 或连接线路短路； ②右后轮的轮速传感器安装位置不正确； ③传感器齿圈受损、 太脏或堵塞； ④右后轮的轮速传感器损坏或有污物堆积； ⑤液压控制单元故障等。

在ABS系统工作过程中， 会出现一些与传统经验相背离的特殊现象， 有些是ABS系统的正常反应，而不是故障现象， 应加以区别， 例如： ①发动机起动时， 踏下制动踏板会弹起， 而发动机熄火时， 制动踏板会下沉， 这些都是正常现象； ②制动时转转向盘， 会感到转向盘有轻微的振动； ③制动时， 会感到制动踏板有轻微下沉， 或轻微振动； ④高速行驶急转弯时， 或冰雪路面上行驶时， 有时会出现制动报警灯亮起的现象； ⑤制动时， ABS继电器不断动作， 这是ABS起作用的正常现象； ⑥制动后期，会有车轮被抱死， 在地面上留下拖滑的印痕， 这是因为在车速小于约10 km/h时， ABS不起作用， 此时的印痕很淡， 与普通制动时留的长而深的印痕不同。

4 故障检查与排除

根据以上原因， 针对ABS系统故障， 车轮制动抱死拖滑的问题， 我反复查阅、 研究相关维修资料， 并虚心请教有经验的师傅， 对故障原因进行筛选排解， 逐项拆检分析。

首先对ABS外观进行检查， 本着先简单后复杂、先外部后内部的原则。 由于该车曾检修过车轮部分， 故重新检查传统机械制动系统及对其车轮相关的线束、 传感器、 插头有无松脱、 制动油路、 泵及阀等有无漏损、 蓄电池是否电压过低等进行细致检查， 发现轮速传感器传感头有锈蚀现象。 去除锈蚀后再用仪表检查： 检查感应线圈电阻， 用万用表测得其值约为1.07 kΩ，在规定范围内 （电阻值一般为650 Ω～1.3kΩ）；检查输出电压， 转动时应有电压， 且转速升高， 电压也升高；示波器检查信号电压波形， 应为正弦电压波形 (图3)。 其值均为正常， 可判定轮速传感器是良好的。

据车主反映此车前期入厂更换了车轮轴承和制动皮， 故怀疑故障为传感器安装不当所致。 图4是极轴传感头实物图。 于是仔细检查安装位置， 发现右后轮转速传感器安装不到位， 极轴传感头与齿圈端面的间隙过大 （正常1～2 mm， 实测为3 mm）， 齿圈的轮齿间有多处污垢。 清洁后重新安装， 对照左后轮的位置定好位并固定。 完成后用KT－600故障诊断仪检测， 先将原先保存的故障信息清除后再次测试， 结果故障信息消失， 也未发现有新的故障信息， 然后开车路试， 故障排除。

轮速传感器是一个利用磁通量变化而感应电压的非接触式元件 （图5）。 从上述故障可看出， 由于传感器过脏引起触发信号不能正确传递给ABS ECU， 从而使ECU记录了故障。 它与安装在轮毂上的齿圈端面间隙大小， 会直接影响到传感器信号输出的强弱， 当信号减弱到超出ECU检测规定范围时， ABS ECU则视为有故障。

5 结束语

通过以上的故障分析、 诊断与排除， 可知造成这一故障的主要原因是右后轮的轮速传感器安装不到位， 极轴传感头与齿圈端面的间隙过大， 且齿圈上有泥垢， 传感头有锈蚀， 造成轮速传感器的信号过弱， 使ECU无法识别而关闭ABS系统。

分析ABS系统的故障， 首先要区分是ABS机械部分 （制动器、 制动总泵、 制动管路等） 不良还是ABS电子控制部分的故障 （方法： 拔下ABS控制线束， 让汽车以普通制动方式制动， 如果故障消失，为电子控制部分故障； 否则说明机械部分有故障）。而ABS电子控制部分故障多为线束插接器、 轮速传感器及其接头等， 制动压力调节器的故障相对较少。 因为传感器的工作环境非常恶劣， 作为脉冲发生器的齿圈积满污泥、 传感器安装位置变形、 线束破损或松脱等， 是造成故障的主要原因。 因此， 在日常的检修保养中， 我们应注意这些部位的清洁维护， 以免造成不必要的损失。

［1］ 陈志恒， 胡 宁. 汽车电控技术[M]. 北京： 高等教育出版社， 2008.

［2］ 解福泉. 汽车典型电控系统构造与维修[M]. 北京： 人民交通出版社， 2005.

［3］ 戴胡斌. 上海大众波罗轿车维修手册[M]. 北京： 机械工业出版社， 2003.