毕业论文大众捷达ABS系统故障诊断与排除.doc

浙江工贸职业技术学院毕业设计（论文）浙江工贸职业技术学院毕业设计（论文）课题名称： 大众捷达系统故障诊断与排除专 业： 汽车检测与维修 班 级： 汽修班 姓 名： 侯军峰学 号： 指导教师： 帅涛完成时间年12月20日目 录1. 系统组成和功能 32. 汽车ABS故障灯非正常亮的主要原因 43.ABS泵控制器维修过程 54.案例分析6 总结8 结束语 8大众捷达ABS故障诊断与排除侯军峰浙江工贸职业技术学院汽机系，班级：汽修0901班 摘要 “ABS”（Anti-locked Braking System）中文译为“防抱死刹车系统”。它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。它既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。本文首先对汽车ABS系统的功能组成工作原理进行分析介绍，并且以大众捷达ABS系统为例，对ABS系统的常见故障进行诊断分析与排除。通过对ABS系统故障的实际案例的举例分析，真正的认识生活中汽车ABS系统的常见故障，并了解它的诊断方法以及排除故障的方法。关键词：ABS系统；故障；诊断；排除 1.汽车ABS的概念1.1汽车ABS的概念 汽车防抱死制动系统即ABS（如图1），该装置是当遇到情况汽车制动时，根据车轮转速，自动调整制动管内的压力大小，使车轮总是处于边抱死边滚动的滑移状态，尤其紧急制动，它将断续制动，即制动松开制动，以避免危险。防抱死制动装置，以每秒610次的频率进行制动松开制动的脉式制动，用电子智能控制方式代替人工方式，防止车轮抱死，使车轮始终获得最大制动力，并保持转向灵活。车轮要抱死时，降低制动力，而车轮不会抱死时，又增加制动力，如此反复动作，使制动效果最佳。使用该装置可以减小制动距离，保证制动过程中转向操纵依然有效。尤其紧急制动，能充分利用轮胎的峰值附着性能，提高汽车抗侧滑能力，缩短制动距离，充分发挥制动效能。 电子控 制单元转速传感器液压调节器电磁阀图1 ABS系统1.2 汽车ABS的发展史 汽车防抱死制动系统（简称ABS:Anti-Lock Brake System）是现代汽车制动系的关键部件之一，在汽车制动过程中，该部件能防止车轮完全抱死，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离。 充分发挥轮胎与路面间的潜在附着力、最大限度地改善汽车的制动性能，以满足行车安全的需要，一直是人们追求的目标。虽然ABS的理论基础确立较早，但鉴于相关工业，如电子技术水平的限制，使可靠性、价格效益比成为ABS发展道路上的两大障碍。进入20世纪70年代以来，由于电子技术的发展，使得ABS的可靠性显著改善，功能也得以完善。加之汽车行驶速度的提高致使制动时车轮抱死拖滑成为行车安全的重大隐患之一，促使ABS使用日益广泛。 20世纪70年代中后期开始，ABS控制器采用了大规模集成电路式的计算机，这种数字计算机不易受干扰，运算速度快。不仅提高了控制器的稳定性，而且为改善ABS功能创造了条件。 到了20世纪80年代，车用ABS控制器的硬件在采用数字式电路的基础上，采用了微处理器，输入输出也朝着与汽车其他电子元件集成化、网络化的方向发展，精密液压元器件的制造技术走向成熟；在软件上ABS的控制逻辑向多元化方向发展，诸如最优控制、变结构控制及模糊控制得到了应用。计算机技术的发展又使ABS向纵深扩展，如制动防滑装置（简称ASR：Anti-Slip-Regulation）及速度限制器等。可以说ABS装置是在汽车上得到最成功应用的电子技术之一。1.2.1 带ABS的制动系统与传统制动装置的区别 刹车时车轮因何会抱死?制动力大于路面的附着力时车轮抱死。刹车时车轮抱死会怎样?车轮打滑。只要有打滑就会发生，那么就可以算出一个数据，那就是滑移率滑移率是在车轮运动中滑动成分所占的比例，用h表示。 h=(vwr)/v×100% 式中 v车子在地面上行驶的速度(m/s) r车轮滚动半径(m) w车轮角速度(rad/s) 。 也可表示为： h (V t -V a )/V t 100 式中：h-滑移率； V t- 汽车的理论速度； V a -汽车的实际速度。 据试验证实，当车轮滑移率h 15 一 20 时附着系数达到最大值，因此，为了取得最佳的制动效果，一定要控制其滑移率在 15 一 20 范围内。传统的制动装置因为没有装设ABS系统，故在制动时就会出现车轮抱死的情况，那样的话车轮就会打滑发生滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失，刹车距离会很长；如果只是前轮（转向轮）抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力；如果只是后轮抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑（甩尾）现象。这些都极易造成严重的交通事故！此外，车轮抱死会导致轮胎严重磨损。因此汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。为了充分发挥轮胎与路面间的附着力的作用，现代汽车上装备了防抱死制动系统，简称：ABS。下图就是演示装有ABS的汽车与没有装设的汽车在制动时躲避障碍物的能力。（如图2）图2 有无ABS系统的对比 2.汽车ABS系统的组成与功能2.1 汽车ABS系统的组成 汽车ABS系统基本由电子控制单元、传感器和执行器三部分组成（如图3）。图3 汽车ABS的组成2.1.1 电子控制器（ECU） ABS电子控制器（ECU）是ABS的控制中枢。其主要功能是接收轮速传感器及其他传感器输入的信号进行放大、计算、比较、按照特定的控制逻辑，分析判断后输出控制指令，控制制动压力调节器执行压力调节任务。ABS ECU主要包括输入级电路、计算电路、输出级电路及安全保护电路。安全保护电路由电源监控、故障记忆、继电器驱动和ABS警告等驱动等电路组成，当发现影响ABS系统正常工作的故障时，能根据微处理器的指令切断有关继电器的电源电路，ABS停止工作，恢复常规制动功能，起到失效保护作用，并将故障信息以代码形式存储在ECU存储器内，同时仪表板上的ABS警告灯点亮，提醒驾驶员。 2.1.2 轮速传感器 轮速传感器（如图4）的作用是检测车轮运动状态，获得车轮的转速信号。一般安装在车轮处，但有些驱动车轮的轮速传感器则设置在主减速器或变速器中。轮速传感器的结构形式主要有电磁感应式和霍尔效应式，目前用的最多的是电磁感应式。轮毂上有齿圈，随车轮旋转齿圈切割磁场产生交变电压，其频率随车轮转速变化该电压作为车轮转速信号输送到控制单元（ECU） 图4 轮速传感器2.1.3 制动压力调节器 制动压力调节器一般设在制动主缸与车轮制动缸之间，其主要任务是根据ABS ECU的控制指令，自动调节制动轮缸的制动压力。2.2汽车ABS系统的功能 当车轮抱死滑移时，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失，刹车距离会很长；如果只是前轮（转向轮）抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力；如果只是后轮抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑（甩尾）现象。这些都极易造成严重的交通事故！此外，车轮抱死会导致轮胎严重磨损。汽车ABS防抱死系统就很好的解决了这些的问题，大大的提升了汽车在行驶过程中的安全性，并且减少了汽车在制动时轮胎的磨损。2.3 汽车ABS的工作原理 在一般的制动情况下，驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ABS不工作，这是就如常规的制动系统，制动力完全由驾驶员踩在制动踏板上的力来控制。当在紧急制动或松滑路面制动时，ABS将工作，如图5所示，制动开始时，制动压力急剧升高，车轮速度迅速下降，车轮的滑移率在极短时间到达稳定区，当轮速传感器检测到车轮的滑移率刚刚超过Sp出现抱死趋势时，ABS控制器输出信号到制动压力调节器降低制动力，减少车轮制动力矩，使车轮滑移率恢复到靠近稳定界限Sp的稳定区域内，压力保持，车轮速度上升。当车轮的加速度超过某一值时，再次将制动力提高到使车轮滑移率稍微超过稳定界限，压力保持，车轮速度又下降。ABS系统按上述“压力降低压力保持压力升高压力保持压力降低”循环反复将车轮滑移率控制在Sp附近的狭小范围内，一伙的最佳的制动效能和制动时的方向稳定性和转向操纵能力。需要指出的是，为避免ABS在较低的车速下制动时因制动压力的循环调节而延长制动距离，ABS有最低工作车速的限制，一般来说当汽车行驶速度超过8Km/h时，ABS才能起作用。图5 ABS的制动调节过程3.汽车ABS故障灯非正常亮的主要原因驾驶者发现ABS灯非正常亮表示ABS工作不正常。首先这样的情况下完全可以继续驾驶只是在任何情况下ABS都不会再介入制动，因此如果在冰雪或湿地请放慢车速小心驾驶以免因意外引发事故。导致这个现象的原因却有很多，本文就是通过对这些导致汽车ABS系统故障灯常亮的原因进行举例分析。为此，本文将汽车ABS系统故障灯常亮的主要原因归纳如下：3.1 传感器赃ABS系统需要知道四个车轮的转速，当一个车轮没有转速信号或者和其它轮信号差距过大就会报错。车速传感器是个靠磁力感知转速的电子器件，本身有磁性常会吸附刹车盘上磨损下来的铁屑而被污染脏污，还有验车时因要进行前轴和后轴的制动力且此时是前后轴分别检测，也会导致轮速信号差距过大报警。解决的方法是清洗传感器。3.2线路问题 线路虚接导致ABS控制器不能正确接收轮速信号。捷达尤其后传感器线束容易有问题，在后座椅下有ABS后传感器插头，这里座人会压到插头，时间长了可能会虚接。3.3控制器内部问题 这个是要说的主题。捷达的ABS泵总成水平放置，插头垂直插入，插头后的线束被绑缚在线束排上，这样插头会控制器有个垂直下压的力量。车辆在行驶中不断震动导致这个力不断变化，时间长了会让插头下焊点上的焊锡金属疲劳产生裂纹，裂纹增加了电流通过的电阻而产生热量，热量热胀冷缩反过来增加裂纹缝隙，当裂纹足够大焊点就和插头脱离，这时ABS控制器就会报V64错误，从传感器到ABS控制器的插头也是这样情况。一般坏掉的都是这6个插头中的一个或若干个，因为这几个插头大相对焊点的受力也大。4）点火线圈故障现象：发动机不能起动；无高压火；次级电压过低。3.3.1 ABS泵控制器维修过程 1).ABS泵控制器和压力泵总成（如图6）。 图 6 ABS总泵的位置 2)ABS泵线束插头，维修时需要灭车然后拔掉，一共两个，一个是控制线束，一个是电机电源。 3）拆掉冷却液储液罐。 4）拔掉冷却液储液罐的插头。 5）拆卸固定泵的3个螺丝。6）不要松开ABS泵总成上的刹车油管，直接慢慢翻过来露出控制器上的4个螺丝即可，然后拆卸这四个螺丝。7）取下的ABS控制器。8）如果只有V64故障，用钢锯条切开泵的这个部分露出焊点即可。如果还有传感器故障，应考虑把这边泵壳都打开露出4个传感器插头的焊点。 9）疲劳开裂的焊点，用电烙铁和焊锡重新补焊即可。焊接好后把切开的后盖扣回去并粘好，然后按照拆卸步骤把泵体还原，再用VAG1552清除故障码、试车即可。 4. 捷达轿车上的ABS系统4.1捷达轿车上配备的ABS系统 捷达轿车装备的MK20I/E型ABS，硬件为四通道，软件为三通道调节回路，即前轮单独调节,后轮以两轮中地面附着系数低的一侧为依据进行统一调节。附带EBV功能。如图7所示。4. 案例分析图7 捷达轿车上配备的ABS系统4.1.1 ABS的附加功能EBVEBV（英语:EBD）电子制动力分配汽车制动要强调稳定性，避免制动跑偏。避免制动跑偏，关键在后轮。汽车高速时制动出现后轮侧滑（即横向滑动）是最危险的情况，它会令整辆汽车发生无法控制的回转运动，极易发生碰撞事故。汽车在制动过程中，若车轮未抱死，其本身有承受一定侧向力的能力，汽车在一般横向干扰力的作用下不会发生侧滑现象，但一旦车轮被抱死，车轮就会立即丧失承受侧向力的能力，汽车在横向干扰力的作用下就很容易发生侧滑。在平直道路上，制动过程中若前轮先抱死滑移，还能够维持直线减速停车，汽车处于稳定状态。若后轮比前轮提前先抱死，哪怕快半秒，汽车在横向干扰力作用下也将发生甩尾或回转运动，制动车速越高这种现象越严重。所以，后轮先抱死极易导致车辆失去制动的平稳性。为防止制动时后轮先制动，研制了专门检测后轮制动情况的系统EBD。EBD可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程, 自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑移率, 如发觉前后车轮有差异，而且差异程度必须被调整时，它就会调整汽车制动液压系统，使前、后轮的液压接近理想化的分布。因此，重踩制动在ABS动作启动之前，EBD巳经平衡了每一个轮的有效地面抓地力, 防止后轮先抱死，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离。EBD是ABS附加的软件功能，无需添加任何硬件。车辆轻微制动，车轮无抱死倾向时EBV起作用：自动调整不同路况下前后轴的制动力分配比例。如后轮滑移率增大，则调节制动压力，使后轮制动力降低。特别是弯路行驶时，通过轮速传感器，电子控制单元ECU计算出车轮的转速和车速，得知四个车轮的滑移率，自动调节前、后轴的制动力的分配比例，提高制动效能，提高车的制动稳定性。一旦ABS开始起调节作用，EBD停止工作。5.捷达车ABS故障案例分析5.1 案例一故障现象：一辆行驶了50000公里左右的大众捷达车，ABS故障灯报警，维修工诊断为ABS电控液压单元故障，更换后故障依旧。故障诊断与排除：该车来维修时是ABS报警，维修工用VAG1551诊断后显示01276的故障码，该故障码的内容是ABS液压泵V64信号对正极开路，由于捷达车的ABS电控液压单元故障较多，所以维修工没有多想，就更换了ABS电控液压单元，但是ABS故障灯依然报警，而且还有01276的故障码。捷达ABS系统有两个30A的保险，在中央继电器盒上方横置，其中一个单独给ABS液压泵V64供电，这个故障是不是保险断了呢？于是检查中央继电器盒上方30A的保险，有一个竟然没插，将一个保险插上后，再用VAG1551清除故障记忆，ABS故障灯熄灭了。案例小结：其实有时候一些故障都是非常简单，但是由于一时的疏忽就会绕很大的弯子，所以以后在维修前，首先对车子先进行一番简单的检查，看一下能看到的地方有没有明显出现故障的地方。有时这种简单的检查可以使我们少走很多弯路的。5.2 案例二故障现象：一辆捷达AT轿车,在良好干爽的路面行驶时,轻踩制动,ABS系统开始工作,并且制动踏板有上下振颤的现象(ABS过早起作用)。 故障诊断：实际上只有在冰面、潮湿路面行驶时轻踩制动,ABS即可工作;当车在干燥路面行驶时,只有使劲将制动踏板踩到底,ABS系统才工作。因此这辆车的制动系统有故障。然后我是使用X431解码器进行读码，读了半天居然没有故障码。大众捷达车采用的是前碟后鼓的制动方式。鼓式制动有一个非常致命的缺点，就是由于制动器是封闭的，铁屑以及一些脏东西不能及时的排除，都积累在制动鼓中，而轮速传感器又带有磁性，所以就会吸附这些铁屑以及赃物。这样就会改变它与信号齿之间的距离，从而印象轮速传感器的输出信号，这样 就会引起ABS故障。想到这里，就将两个后轮才下来进行检查，发现轮速传感器上吸附了大量的铁屑。故障排除：将两个轮速传感器拆下进行了清洗，再装回去进行试车，最后故障排除了。 案例小结：鼓式制动的缺点，就是由于制动器是封闭的，铁屑以及一些脏东西不能及时的排出，都积累在制动鼓中，而轮速传感器又带有磁性，所以就会吸附这些铁屑以及赃物。这样就会改变它与信号齿之间的距离，从而印象轮速传感器的输出信号，这样 就会引起ABS故障。所以现在小型车辆大多数都是采用盘式的制动方式。5.3 案例三 故障现象：ABS在较高车速时能起作用且故障灯不亮，但较低速制动时反应强烈，特别是在车辆接近抱死之前，制动踏板有强烈震动，并发出“咕噜，咕噜”的响声。 故障诊断：用X431解码器读码，没有故障码。然后将防抱死液压控制单元插头拆下，重新试车，车就恢复正常，没有故障现象。然后对ABS系统的电源线，接地线，各部件接线的牢靠性及锈蚀情况，发电机及蓄电池电压及ABS故障灯线路进行检查，没有发现问题。然后将车子举升起来对四个轮速传感器进行检查，发现没有异常，更换四个新的轮速传感器，然后对ABS油路管进行排空气，结果故障还是存在。我怕是刚才安装轮速传感器的时候没有安装好，因此拆下四个轮子进行检查，结果发现右前轮的轮速传感器与信号齿的间隙跟左前轮的好像不一样，然后又跟后面的两个轮子进行对比，结果是右前轮的间隙过大。 故障排除：比照左前轮对右前轮的轮速传感器的间隙进行调整，试车一切恢复正常。 案例小结：正常情况下，轮速传感器的间隔过大或者过小，汽车自诊断系统本应能显示。但是这辆车却显示不正常。不管怎么说，对于ABS系统的维修中不能仅仅依靠汽车自诊断系统，丰富维修经验也是非常重要的。通过这次维修我又学到了很多东西。总结 通过分析大众捷达车ABS系统的故障现象，进一步探讨ABS系统的故障原因,明确其故障的诊断步骤及排除方法。从而解决ABS故障。在平时的维修过程中要多注意观察，不同的故障有不同的表现形式。新技术的使用增加了排除故障的难度，这就对维修人员提出了更高的要求，作为维修人员要不断的学习新的知识，掌握新仪器设备的使用，不断地提高自己的专业技术水平，从而更有效的解决故障问题。结束语特别感谢我的导师帅涛老师对我的论文进行耐心地指导，给我提供各方面的帮助。同时还要感谢各位专业老师对我的教导，还要感谢我实习期间的师傅，谢谢他耐心的手把手的教我。由于本人的水平有限，论文难免有不足之处，望各位老师多提意见。谢谢参考文献1周林福.汽车底盘构造与维修.北京：人民交通出版社，20052霍振生.汽车机械基础.北京：机械工业出版社，20053高延龄.汽车运用工程.北京：人民交通出版社，20024陈家瑞.车构造（第四版）.M.北京：人民交通出版社，20075周志立，徐立友.汽车ABS原理与构造（第二版）.北京：机械工业出版社，20116余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，20027李玉茂.宝来、捷达轿车故障实力与分析.北京：机械工业出版社，20058屠卫星.汽车底盘构造与维修.北京：人民交通出版社，20029杨维和.汽车构造.北京：人民交通出版社，199810何维廉.现代汽车技术.上海：上海交通大学出版社，200115