汽車ABS 系統(tǒng)故障分析

童成前

（北京汽車集團越野車有限公司， 北京 101300）

ABS （Antilock Brake System） 制動防抱死系統(tǒng)是汽車裝備中不可缺少的主動安全裝置。通常引起ABS系統(tǒng)故障的原因比較復(fù)雜，故障發(fā)生的部位也不相同，這就給故障檢測、診斷帶來了困難［1］。文獻［2-5］分別從ABS系統(tǒng)故障的類型、檢測方法、解決措施等方面作了介紹。本文以某車型ABS系統(tǒng)故障為例，分析其產(chǎn)生原因，并給出解決方案，為ABS系統(tǒng)故障分析提供經(jīng)驗。

1 ABS系統(tǒng)概述

ABS系統(tǒng)主要由4部分組成：輪速傳感器、電子控制單元ECU、液壓單元、ABS故障燈。輪速傳感器檢測車輪的運動狀態(tài)，發(fā)出正弦交流信號，經(jīng)調(diào)制處理轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號傳送給電子控制單元。電子控制單元接收輪速傳感器發(fā)出的輸入信號，計算出車輪的輪速、車速和滑移率，并根據(jù)滑移率判斷車輪狀態(tài)，對液壓單元發(fā)出控制指令［6］。液壓單元根據(jù)控制指令對制動管路的壓力進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程包括保壓、增壓、減壓。ABS系統(tǒng)具有以下作用：①增加制動穩(wěn)定性，保證良好的轉(zhuǎn)向操縱性；②獲得最大的縱向制動力，充分發(fā)揮制動器的效能，縮短制動時間和距離；③防止方向失控出現(xiàn)的側(cè)滑和甩尾、甚至翻車，保證良好的行駛穩(wěn)定性，減少事故比例。

當(dāng)ABS系統(tǒng)發(fā)生故障時，要及時點亮儀表中的ABS故障燈（對于EBD故障燈單獨設(shè)置的情況，EBD故障燈也根據(jù)故障情況進行點亮），如圖1所示，以提示駕駛員目前ABS系統(tǒng)有故障且不可用，駕駛員需要謹(jǐn)慎駕駛，并及時檢修。

圖1 ABS （EBD） 燈常亮狀態(tài)

2 故障描述

某車型ABS、EBD故障燈常亮（圖1），行車過程中，車速表顯示的車速低于車輛實際行駛車速，儀表顯示的累計里程小于GPS實測里程。

3 原因分析

3.1 ABS／EBD故障燈常亮原因分析

造成ABS／EBD故障燈常亮的可能原因有：①儀表故障，自行亮燈；②CAN網(wǎng)絡(luò)故障；③ABS系統(tǒng)故障；④線束故障。針對可能原因進行逐一排查分析，用診斷儀對整車進行診斷，發(fā)現(xiàn)存在右后輪速傳感器短路的故障碼 （Rear Right wheel speed sensor signal-short circuit）。更換ABS電子控制單元和右后輪速傳感器，故障仍然存在。將ABS電子控制單元端的插接件拔下，測量線束端的右后輪速傳感器電源與搭鐵線之間電阻為1.4kΩ，其余輪速傳感器電源與搭鐵線之間的電阻均是無窮大，確定右后輪速傳感器線束存在短路問題。

進一步檢查車身線束與燃油箱線束在地板下對接的2對插接件，其中有一個插接件（靠近車外側(cè)的插接件） 有進水的現(xiàn)象（圖2）。將水清除干凈之后，將插接件重新連接，故障消除，且未復(fù)發(fā)。又由于ABS系統(tǒng)至右后輪速傳感器線束經(jīng)過此插接件連接，故判斷此處插接件進水出現(xiàn)的短路問題為ABS／EBD故障燈常亮的根本原因。

圖2 插接件進水情況

3.2 車速及里程較小原因分析

在后軸兩輪輪速無故障時，ABS電子控制單元取后軸兩輪輪速的平均值作為車速并發(fā)送給車速表進行顯示。當(dāng)線束插接件進水導(dǎo)致右后輪速信號異常時，電子控制單元仍按后軸兩輪的輪速信號進行車速計算并輸出，造成車速表顯示的車速不準(zhǔn)確。

通過CANoe設(shè)備記錄一段電子控制單元發(fā)出的CAN報文，從圖3可看出：在行車過程中，當(dāng)右后輪輪速值為0時，ABS并沒有判斷該輪速值數(shù)據(jù)無效，而是判斷其有效值并用其來計算車速，導(dǎo)致發(fā)至儀表的車速為錯誤車速。相應(yīng)地，由于車輛的里程根據(jù)電子控制單元發(fā)送的車速計算而來，因此，此種故障狀態(tài)下，儀表顯示里程自然小于GPS實測里程。

圖3 ABS發(fā)出的CAN報文

4 解決方案

4.1 針對ABS／EBD故障燈常亮的解決方案

要求線束插接件采取防水措施，避免插接件進水帶來的ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。檢查發(fā)現(xiàn)該車型的插接器防水堵為方形（圖4），防水效果差。因此要選擇防水型插接件避免進水。

4.2 針對車速及里程較小的解決方案

當(dāng)某輪速出現(xiàn)故障時，ABS電子控制單元應(yīng)將其作為無效值發(fā)出。另外，按照新的計算公式進行車速計算 （表1），該車速計算公式也可有效避免由于某輪速值的不準(zhǔn)確造成車速計算不準(zhǔn)。其中，VRL為左后輪速，VRR為右后輪速，VFL為左前輪速，VFR為右前輪速，V4、V3、V2、V1為4個輪速由大到小排序的輪速號，其中V4最大，V1為最小。

圖4 插接件防水堵形狀

表1 車速計算公式

5 試驗驗證

1） 臺架試驗。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC／T417.1-2001《車用電線束插接器 定義，試驗方法和一般要求》中的4.9.1.1.1規(guī)定進行試驗，結(jié)果表明：防水插接件防水性能良好，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2） 實車試驗。在試驗車輛上更換防水插接件和更新ABS軟件版本后開展道路試驗，該問題未復(fù)現(xiàn)，問題得到解決。