标致307轿车防抱死制动系统故障的诊断排除

刘玉茂

（广州市交通运输职业学校，广东 广州 510440）

制动系统是汽车行驶中至关重要的系统之一，它关系到司机和乘客的生命安全。随着社会进步，人们对人身安全的要求也越来越高。自1954年美国福特公司首次在林肯牌轿车上使用ABS以来，ABS系统在轿车上的应用越来越普及。ABS防抱死制动系统的应用大大地缩短了汽车制动时的距离，并且提高了制动时汽车方向的稳定性，从而保证了汽车在紧急制动时的安全性。笔者以标致307轿车ABS系统故障为例，参考维修手册、查阅有关资料，熟悉其结构原理，掌握故障的诊断与排除方法，从而提高了对ABS系统的认识。

1 标致307 ABS系统的组成和工作原理

1.1 标致307 ABS系统的组成

ABS系统主要元件及功用如表1所示。标致307轿车最初装配BOSCH 5.3防抱死系统，目前装配BOSCH 8.0和BOSCH 8.1系统。BOSCH 8.0 ABS系统是BOSCH 5.3系统的演变，降低了自身重量和外型尺寸，如图1为标致307轿车ABS系统示意图。

1.2 ABS系统的基本工作原理

ABS（Anti-Lock Braking System）防抱死制动系统是汽车在任何路上进行较大制动力刹车时，防止车轮完全抱死的系统，是具有良好制动效果的刹车装置。ABS系统保证了汽车制动时的方向稳定性和转向的可操作性，避免侧滑、甩尾。汽车在制动过程中，轮速传感器不断地把各个车轮的转速信号及时输送给ABS电控单元ECU。ABS ECU根据设定的控制逻辑对各轮速传感器输入的信号进行处理，计算各车轮的实际滑移率并发出相应指令，使各车轮的滑移率始终保持在目标滑移率内，从而保证了汽车最佳的制动效果。如下图所示是两个电磁阀控制一个车轮的示意图，进油阀为常开电磁阀、出油阀为常闭电磁阀。具体控制过程如下（图2）。

表1 ABS控制器的组成

图1 ABS系统

图2 开关式电磁阀的工作原理

1.2.1 降压控制 如果某个车轮的滑移率超过设定值则表示此时制动力过大，ABS ECU就会给压力调节器对应的出油阀通电，释放管路中的制动压力，从而减小该车轮的制动力。

1.2.2 增压过程 如果某个车轮的滑移率还没达到设定值，ABS ECU不发出任何指令，使该车轮的制动压力继续增大。

1.2.3 保压过程 如果某个车轮的滑移率接近于设定值时，ABS ECU就会给压力调节器的进油阀通电，使该车轮制动压力保持一定。如果ABS出现故障，ABS ECU将关闭并储存相应的故障码。同时，仪表板上的ABS故障报警灯点亮，向驾驶员发出报警信号。此时的制动与常规制动相同。

2 轮速传感器

轮速传感器的作用是将采集车轮转速信号传递给ABS ECU控制单元。标致307 ABS系统工作简图如图2，由磁性转子、霍尔效应轮速传感器和ECU组成。磁性转子安装在车轮轴承的端面上使磁性转子随车轮同步转动，磁性转子由内置带磁性离子的橡胶制成的N、S极，按照圆周方向均匀分布。该类型霍尔效应传感器只有两条线构成，也叫二线制霍尔传感器。该传感器由两个霍尔元件（采用差分电路构成）及相应的信号处理装置组成。和传统的三线制霍尔传感器相比，电源线没有发生变化，而是把原来的信号线和搭铁线组合在一起后串联了一个定值电阻R。磁性转子转动时，穿过霍尔元件的磁通量发生变化，电流在洛伦兹力的作用下发生偏移，使线路中的电流发生变化。

图3所示，A为信号采集，两个霍尔元件共同采集信号可以相互参考从而起到容错的作用；B是整合信号，将采集到的两个信号进行整合；C是将整合后的波形放大，便于辨别；D和E为整形，即把不规则波形转化为矩形波并删除负值保留有用的信息。ECU内的定值电阻是将采集到的电流信号转化为电压信号。采样电阻的阻值大小与矩形波的高、低电压关系如下图4所示。当定值电阻的阻值R一定时，ECU检测到的波形的高、低压值就是固定的。即传感器电压波形的高、低压值的大小与车轮的转速大小无关。标致307汽车采样电阻阻值为115Ω左右，奇瑞A3汽车采样电阻为75Ω左右，不同车型阻值有所不同。

图3 标致307汽车ABS系统工作

图4 采样电阻阻值与矩形波高、低压之间的关系

3 故障的诊断与排除

3.1 故障现象

一辆2013款标致307学校教具用车，该车装配有BOSCH 8.0型ABS防抱死制动系统（含电子制动力分配系统）及“EVA2”辅助应急系统。根据学生简述：该车起动后，ABS灯常亮。经过验证，故障现象与学生反应一致。路试时发现，仪表版车速表显示始终为零。

3.2 故障诊断

3.2.1 读取故障码 先用电脑诊断仪读取汽车防抱死制动系统，故障码如下且不可清除。①C156E12车轮轮速传感器：对正极短路。②C003A11右后轮速传感器：对地短路。

3.2.2 读取数据流 进一步读取数据流，发现车辆行驶中四个车轮的轮速均为零，排除了组合仪表及仪表线束的故障。参考电路图（图5），对四个轮速传感器正极端子的电压进行测量。

图5 标致307 ABS系统电路

3.2.3 供电电压测量 关闭点火开关，拔下各轮速传感器的插头。点火开关处于ON位置，用万用表分别测量四个轮速传感器的正极端子与车身搭铁的电压。正常应为8～14 V，测量结果却均为0。

出现这种情况，要么是ECU不该各轮速传感器供电要么是4条线均对地短路。按照由易到难的原则，先用电阻法检查各线路是否对地短路。

3.2.4 电阻值测量 拔下ABS ECU插头，分别测量各轮速传感器正极端子与车身搭铁的电阻。发现右后轮速传感器正极端子到车身搭铁为0.7 Ω，即该线束短路；其他均为无穷大，正常。于是，检查该车右后轮速传感器到ECU的线路，发现该线束在经过后排座椅下面时，有铁针插入线束导致该线束与车身搭铁，如图6所示。修复线束后试车验证，故障消失。

图6 铁针插入线束

4 总结与反思

那么，为什么用电压法测量电压时，测量结果都是0呢？查阅相关资料得知：该车型所采用的二线式霍尔轮速传感器有如下特点。该车静止时，ABS ECU每隔0.5 s左右就会向传感器正极端子发出一个电流脉冲，用于检测轮速传感器的可用性（如图2，信号端子检测电压为0.7 V左右）。这一设计类似于硬件设计中的“看门狗”（专业术语）。若ECU发出电流脉冲后信号端子未能接收到相应信号，ECU将不再给任何传感器供电并记录为故障点。这就是为什么拔下轮速传感器插头后，用万用表测量轮速传感器的正极端子与车身搭铁的电压时，测量结果为0的原因。

5 能力提升

由于“看门狗”（专业术语）的存在，不能拔下连接器测量轮速传感器正极端子电压。正确测量方法是用大头针插入正极端子（用万用表的蜂鸣挡确认大头针与内部端子的连接），点火钥匙打到ON档，测量得到正极端子的电压应为12 V，负极端子电压在静态时为0.7 V。