浅析客车气压式ABS的结构原理与故障诊断

【摘 要】近几年，随着国家对车辆安全性能要求的提高，气压式ABS（防抱死制动系统）作为一项标准配置迅速在客车上得到普及，极大地提高了车辆的主动安全性。但由于部分修理人员对其结构原理缺乏了解，出现故障时，诊断维修出现困难。针对这一现象，结合工作实践经验，以黄海客车配置的气压式ABS系统为例，介绍其基本组成及原理，并提出了ABS系统故障诊断的一般步骤、闪码诊断的应用，以及该系统主要部件的维修检测方法。

【关键词】客车 ABS 结构原理 故障诊断

传统的制动系统制动时，通过刹车片抱紧制动毂（盘），使车轮逐渐抱死停止转动，达到减速的目的。当车辆紧急制动时，如果前轮抱死，车辆容易丧失转向功能；而后轮抱死，容易产生侧滑，丧失车辆稳定性，这都降低了车辆的安全性能。

ABS是英语“Anti-lock Braking System”的缩写，是“汽车防抱死制动系统”，它在车辆制动期间监视和控制车辆速度，通过常规制动系统起作用；防止由于制动力过大造成的车轮抱死滑移，使车轮处于半滚半滑的最佳状态，从而缩短制动距离，增强转向控制能力，减少交通事故的发生。ABS系统按照制动力源不同主要分为两种：气压式和液压式。本文以丹东黄海客车厂生产DD6129K61型客车为例，讲述上海易珂昱通汽车部件公司生产的气压式ABS的结构原理与诊断维修。

1 ABS系统的组成

气压式ABS制动系统的主要组成部件为：ABS控制单元（ECU）、车速传感器、齿圈、气压调节器、ABS警示灯、带保险的电源线和相关线束等。

1.1 ABS控制单元（ECU）

ABS控制单元（ECU）是制动防抱死系统的控制中枢，主要功能是把各车轮转速传感器传来的信号进行比较、分析和判别；再通过精确计算得出车轮制动时的滑移状况，形成相应的指令，控制气压调节器电磁阀。同时还对系统和部件的工作状态进行实时监测，若检测出故障，用警示灯指示。

ECU使用2个线束连接器（14端子插接件与18端子插接件）与其他功能部件相连，如图1所示。

图1 ECU插接件针脚位置

14端子插接件主要连接供电电源及警示灯，其针脚含义为：4、9―搭铁（黑色）；7―电源（来自点火开关）（黄色）；8―电源（来自电瓶）（红色）；15―ABS警示灯（红白色），其余为备用的扩展针脚。

18端子插接件针脚含义为：1～9针脚为四组气压调节器电磁阀电源线，其中针脚7为空位，ECU和电磁阀采用同一搭铁点，EV代表进气电磁阀，AV代表排气电磁阀；10～18针脚为四组轮速传感器信号线。

1.2 车速传感器和齿圈

车速传感器和齿圈的作用是检测车轮的速度，并将速度信号输入ECU，电控单元依据此信号确定转速，并测算出瞬时制动减速度及制动滑移率。

车速传感器为电磁式传感器，车轮转动时在线圈上感应出交流电动势，其频率与车轮转速成正比，电动势的大小（振幅）也与转速成正比。

1.3 气压调节器

如图2所示，气压调节器串联在制动气室前的制动管路中，作用是根据ECU的指令，采用二个电磁阀分别控制两个金属膜片式截止阀，控制进、排气阀的开启与关闭。

电磁阀不通电时，进气阀常开，排气阀常闭，进、出气口处于常通状态。驾驶员轻踩制动时制动气压由进气口到出气口，进入制动器室开始制动。

进气电磁阀通电时，进、排气阀关闭，进、出气口与排气口互不相通，制动器室压力保持不变。

进、排气电磁阀同时通电时，此时进气阀关闭，排气阀打开，出气口与排气口相通，制动器室的压缩空气通过排气口排入大气，使制动气压降低。

图2 气压调节器

1.4 ABS警示灯

ABS警示灯为红色，位于仪表板内，其作用是使驾驶员了解系统工作状态，发生故障后提醒驾驶员注意，同时具有诊断辅助作用。

2 ABS系统的工作原理：

ABS系统通过齿圈与传感器配合产生感应信号，传输到电子控制单元ECU；ECU接收并处理来自传感器的电信号，并发送控制信号到气压调节器电磁阀，气压调节器根据ECU的指令对送入制动气室的气压压力进行调节，从而控制车轮的制动力。

当制动时发现某个车轮要抱死时，立即让调节器适当排放制动空气，降低制动力，使轮速上升，当轮速上升超出范围时，停止排气，增加制动力降低轮速。在这个过程中，调节器一秒钟可多达3～5个控制循环，通过“抱死-松开-抱死-松开”这样的循环的控制，对制动气室的制动压气进行调节，从而控制车轮制动力。

3 故障诊断基本步骤

故障诊断是在不解体（或仅拆下个别小件）的条件下，对汽车进行的确定汽车技术状况、查明故障部位及原因的检查。其基本步骤为：

（1）问诊。通过对驾驶员的咨询，了解故障的症状及故障发生的前因后果。

（2）工作状态的判别。打开点火开关，ABS警示灯应点亮，系统进行自检，电磁阀按照右前-左后-左前-右后的顺序进行测试，并能听到响声，4秒后ABS警示灯熄灭，表明ABS系统技术状况正常。

（3）路试。在宽阔平坦的道路上，在车速大于40km/h的情况下，踩下离合器，并猛踩制动踏板实施紧急制动，然后观察制动痕迹。如果无制动拖痕说明ABS系统工作正常，如果所有车轮有拖痕或某一车轮有拖痕，说明ABS系统不起工作或某一车轮的ABS不工作。

（4）直观检查。在ABS系统出现故障或感觉系统工作不正常时可先进行初步目视的直观检查。

①制动气压是否在规定的范围内；②保险丝、继电器、插头和连接器是否良好； ③ECU、气压调节器等的地线是否接触可靠。

（5）故障诊断与排除。ABS系统故障提供了多种诊断方法，如：诊断仪诊断、PC诊断和闪码诊断。实际工作中最常用的是闪码诊断法。

4 ABS系统的闪码诊断

闪码诊断就是诊断时借助警示灯的闪烁频率的不同，通过故障码表快速确定故障类型及部位。

4.1故障码读取

按下列步骤读取故障码：

①在ECU到ABS指示灯的方向引出接地线；

②打开点火开关；

③将接地线接地1-3秒，然后断开；

④观察警示灯的闪烁，确定故障码。

4.2故障码型式

一个闪码代表一个故障，由前后两部分组成，第一部分可以闪1～8次，第二部分可以闪1～6 次，前半部分和后半部分间隔0.8秒。每个之间间隔3秒。故障码第一部分的数字代表出现故障的部件及故障原因，第二部分的数字代表故障的位置。

4.3故障码含义

故障代码读取之后，根据表1所示含义确定维修范围。如：当读取故障代码为2*3，“2”代表的出现故障的部件是调节器电磁线圈短路/断路，“3”代表故障的位置是后轴右轮。

表1 故障码含义表

故障码第一位 故障码第二位

闪烁次数 含义 闪烁次数 含义

1 1 系统正常

2 调节器电磁线圈短路/断路 1 前轴右轮

3 传感器和齿圈间隙过大 2 前轴左轮

4 传感器断/短路 3 后轴右轮

5 传感器信号不稳定 4 后轴左轮

6 齿圈缺陷/轮毂偏摆

8

ECU

1 电压过低

2 电压过高

3 接地故障

4.4故障码清除

故障排除后要清除故障码，将引出的接地线接地至少3～6秒，ABS警示灯快速闪8次，表明储存故障已被清理。

5 ABS系统主要部件的检测

5.1传感器检查

（1）线圈电阻测量。将传感器电缆从插接件处分开，用欧姆表检查。传感器圈电阻值正常为1100～1250Ω。

（2）传感器输出电压检查。检查时，将车辆顶起，用手转动车轮；将传感器电缆从插接件处分开，用电压表进行测量。当车轮以60r/min 的转数运转，传感器输出的交流电压应不低于0.15V。

5.2气压调节器检查

（1）电磁阀线圈阻值检查。用欧姆表测量，电磁阀线圈的每一个终端与接地之间的电阻正常为14～15.5Ω。

（3）电磁阀功能检查。将汽车顶起，支撑牢靠。把调节器的电缆从调节器插座上断开；闭合点火开关；踏下制动踏板，车轮不能转动，让电磁阀通电，应能听到排气声，且车轮可转动；让电磁阀不通电，然后松开制动踏板，车轮可转动。

5.3警示灯检查

（1）电压检查。打开点火开关，使用电压表测量指示灯两端电压应为蓄电池电压（正极由点火开关供电，负极通过ECU搭铁）。

（2）电阻测量。拆下警示灯灯泡，观察有无断丝，并测量其电阻应符合规定。

5.4电源检查

拔下ECU的14端子插接件，测量端子8与端子9之间电磁阀电源电压，应为蓄电池电压；打开点火开关，测量端子7与端子4之间ECU电源电压，应为蓄电池电压。

5.5线路检查

断开点火开关，查找线路是否合乎技术要求，可用欧姆表进行检查。电缆不得有破损，特别是传感器电缆，它的绝缘电阻应为2000kΩ。电缆连接要可靠、不松动；电缆插头不得破裂、插接牢靠、不松动。

6 结语

ABS制动系统是在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的，包含机、电、气等技术，是比较复杂的系统，使其故障远比常规制动系统复杂的多。在维修过程中，只有在全面了解其结构原理的基础上，依靠基本的诊断步骤，结合正确的检测方法，才能排除故障，恢复车辆性能，取得事半功倍的效果。

参考文献：

[1] 汤其国.汽车防滑控制系统结构原理与维修[M].江苏：江苏科学技术出社，2008.

[2] 鲁植雄.汽车ABS、ASR和ESP维修图解[M].北京：电子工业出版社，2005.4.

[3] 周至立等编著.汽车ABS原理与结构[M].北京：机械工业出版社，2013.