【《雪佛兰科鲁兹ABS系统故障诊断研究》12000字（论文）】

3 3 4 5 6 6 6 7 8 9 10 11 12 13 13 14 14 16 18 18 19 20 20 20 23 24 24 29 29 29 30 31 34 35随着时代的进步，科技的发展，路面上的汽车也逐渐增多，现在人们对汽车的安全性也是越来越重视。防抱死制动（ABS）系统作为汽车的安全系统之一，在日常的维护中经常会遇到防抱死制动(ABS)系统的故障。当防抱死制动(ABS)系统出现故障时，就会影响到车辆在行驶过程中的安全性。虽然防抱死制动（ABS）系统出现大问题的几率很小，但轮速传感器的故障却是很常见。现如今只要是ABS故障指示灯点亮，大多的诊断方法就是故障诊断仪和经验诊断，通过故障诊断仪提供的故障码就直接将元件更换了，没有一套完整的故障诊断步骤，这就导致很多年轻的学徒不知道如何测量传感器和其他元件。本文通过对防抱死制动(ABS)系统的原理及组成进行分析，然后根据2013款雪佛兰科鲁兹防抱死制动（ABS）系统电路图进行分析和研究，再通过资料和文献对雪佛兰科鲁兹车型常见的故障进行整理，然后根据常见故障绘制一套比较全面的故障诊断流程图。最后将故障诊断流程图带到实际故障中进行故障排除和验证，经过实际的验证发现，本文提出的故障诊断流程图在实际中具有一定的实用性。防抱死制动（ABS）系统；故障诊断；诊断流程图传统燃油汽车在日常的检查和维护中，防抱死制动（ABS）系统故障的问题是比较常见的，其表现的故障现象也比较明显，汽车经常在路上行驶中，组合仪表中的ABS故障指示灯突然点亮，这就说明防抱死制动（ABS）系统出现了故障，ABS故障指示灯点亮的同时也是为了提示车主及时将车子开到维修站进行检修。当安全系统出现了问题，如果不被及时解决的话将会直接影响到汽车行驶的安全性。通过对防抱死制动（ABS）系统故障进行深入研究，并根据防抱死制动（ABS）系统故障的现象和原因进行综合分析和确定故障发生的位置，研究其导致系统故障原因和范围，对其故障进行检修，并采用先进科学的方法制定一个合理有序的诊断流程图来进行深入诊断和排除故障。从而达到帮助汽车维修技术人员和职业院校教学工作者较为系统的学习防抱死制动（ABS）系统，且其灵活的掌握故障诊断与检修技巧，从而找到精准、便捷的故障诊断技术的目的。当传统燃油汽车在紧急刹车的过程中,通常会出现前车轮突然抱死的状况。一般当车轮出现抱死时,车辆的车轮就会丧失转向力量。若当后轮出现抱死时,车辆就会发生拖滑甩尾的现象。如果当四个轮子都出现了抱死的情况时,车辆的转弯力、侧向力几乎为零,此时，车辆就会失去转向能力以及方向稳定性。而发生这几类状况同时都可能会导致更严重的车祸。然而出现这些状况往往都是因为防抱死制动（ABS）系统出现了故障。如果采用对防抱死制动（ABS）系统的部件逐个进行检测与诊断，直到找出故障部件，这样的方法就会大大降低故障检修的工作效率，间接影响到该维修企业经济效益。因此，本文主要针对防抱死制动（ABS）系统所可能出现的故障进行分析，并且对故障进行诊断与排除，可以给维修技术人员作为参考，从而提高该车型故障诊断的效率。随着时代的进步，科技的发展，路面上的汽车也逐渐增多，现在人们对汽车的安全性也是越来越重视。在现实的生活当中有很多情况下汽车需要在雨雪等湿滑路面上行驶，当在这种路况下汽车突然紧急制动时，就很容易出现侧滑，甚至还有可能发生侧翻等更为严重的事故，如果当汽车行驶在弯道上或行驶在斜坡上突然紧急制动遇到轮胎抱死的情况时，后果将会更加不堪设想。即使是在直道上紧急制动因为轮胎抱死失去了对方向的操控然而无法避免路上的行人或车辆，从而还会导致交通事故的发生。从我国近几年的交通事故统计的资料上可以明显看得出制动系统的故障已经快达到汽车机械故障事故总数的一半了，从而出现这种情况大多数都是因为汽车在紧急制动的过程中车轮发生抱死所引起的。所以装有ABS的车辆能够正确地根据弯道行驶，而不装ABS的车辆就不能根据弯道行驶REF_Ref24917\r\h[1]。我国对防抱死制动(ABS)系统的研究是比较晚的，直到二十世纪七十年代我国才开始对防抱死制动(ABS)系统进行研究。1977年，长春汽车研究所先是对气压式制动的防抱死制动（ABS）系统进行了研究REF_Ref25577\r\h[2]。随后，西安公路学院又自主研究了DET1型电子ABS，并在1982年实行了道路测试，但产品的性能较差，价格太高，其主要的缺点就是系统本身无法适应各种工况。近年来，我国对防抱死制动（ABS）系统的研究的成果也是日增月益。汪文忠在2018年通过对汽车防抱死制动（ABS）系统的构成和工作原理进行分析,然后对防抱死制动（ABS）系统出现的故障进行系统的诊断与排除,并且提出了有效的科学解决方案，从而解决汽车在行驶中可能会存在的一些问题,为人们的出行提供安全的驾驶环境REF_Ref25874\r\h[3]。王飞在2019年对汽车防抱死制动（ABS）系统故障检测进行了研究，并且对汽车的检测方法进行了分析，当车辆在急刹车的时候，防抱死制动（ABS）系统能够很好的防止车轮失去转向能力，通过控制摩擦力的大小，确保车轮能够保持转动，保证车轮不会出现抱死的现象，因此达到保护车轮制动性能及延长车轮制动状态的使用寿命的目的REF_Ref25933\r\h[4]。我国对防抱死制动（ABS）系统的研究工作本身起步就比较慢，所以导致我国的技术水平要比先进国家落后很多，在人力和资金方面的投入也不够重视，实际上仍然处于研制和试验的阶段。国内虽然也有些对防抱死制动（ABS）系统研发的单位有生产防抱死制动（ABS）系统的能力，但还是因为技术不够达标，产品的应用范围太小，所以在短时间内只有依赖进口和国外厂商合作。为了能够跟上国外的脚步，并达到低成本高性能的要求，新一代的防抱死制动（ABS）系统研发已近在眉睫。但该防抱死制动（ABS）系统要拥有自主的知识产权，不仅能和国内各汽车厂家的各种汽车配套有关的防抱死制动（ABS）系统，并且还具有出口的机会。汽车工业不管是在国内还是在国际那都是核心产业，防抱死制动（ABS）系统具有着很大市场，只要技术不断提升，产品性能不断改进，防抱死制动（ABS）系统必将在每一辆汽车上使用。防抱死制动（ABS）系统早在1928年就已经在列车上使用了，也正是从那时候开始防抱死制动（ABS）系统的具体理论就被提出了。到了20世纪40年代末50年代初，防抱死制动（ABS）系统就已经开始在民航飞机上使用了。德国BOSCH公司在1936年的时候申请了一项制动防抱死（ABS）系统的专利，虽然德国BOSCH公司已经申请了防抱死制动（ABS）系统的专利，但还没有使用在汽车上REF_Ref26057\r\h[5]。到了1954年之后，直到美国福特公司和凯尔塞·海伊斯公司通过实验验证之后，证明了防抱死制动（ABS）系统是能够在汽车紧急制动的过程中防止汽车失去转向能力和减短制动距离，从那时候开始汽车上才拥有了防抱死制动（ABS）系统REF_Ref26119\r\h[6]。到了20世纪90年代之后,在美国、欧洲、日本等地区对防抱死制动（ABS）系统实现了快速的发展，日本、美国、德国等国家在1995年的乘用车防抱死制动（ABS）系统装置的比例分别达到了85%、55%和50%。至今,防抱死制动（ABS）系统在发达国家中已经得到了广泛的应用,此时的防抱死制动（ABS）系统已成为汽车的标准配置REF_Ref26174\r\h[7]。防抱死制动（ABS）系统自从采用到了汽车上之后不仅提高了汽车的安全性，还减少了关于制动系统所引起的事故，从而也得到了全世界人的认可。（1）文献研究法：通过收集和阅读以本文相关的文献以及相关资料，并获取相关的理论和经验。（2）分析法：详细分析传统燃油汽车防抱死制动系统(ABS)的原理、结构和部件，以确定可能的故障位置。

（3）常见故障分析法：采用故障诊断仪诊断法、故障诊断流程图分析法、万用表诊断法、示波器诊断法、经验诊断法等方法对故障进行诊断。（4）案例分析法：根据故障诊断流程图的思路和步骤来诊断和修复车辆故障，并验证可行性，并对缺陷提出改进建议。防抱死制动（ABS）系统是汽车上的一项安全系统，防抱死制动（ABS）系统的作用就是当车辆在紧急刹车的时候,可以自动改变制动压力的大小,确保车轮不完全抱死、拖滑,因此来提高车辆在紧急刹车的时候始终能够保持汽车方向稳定性、转向操纵能力REF_Ref26223\r\h[8]。一般汽车上装有常规制动系统和防抱死制动（ABS）系统，以满足汽车在行驶安全的需要REF_Ref26276\r\h[9]。常规制动系统主要由主缸和轮缸以及制动管路所组成，常规制动系统的作用就是实现车辆正常刹车。而防抱死制动（ABS）系统是由ABS电子控制模块（ECU）、轮速传感器、制动压力调节器、ABS故障指示灯等组成，其作用就是当汽车在紧急制动时防止车轮出现抱死现象。由图2-1可知，ABS电子控制单元（ECU）作为防抱死制动（ABS）系统的核心，用来接收轮速传感器所提供的转速信号并且作出控制策略，然后通过控制ABS泵来调节制动管内的压力REF_Ref26334\r\h[10]。图2-1ABS系统框图雪佛兰科鲁兹防抱死制动（ABS）系统是由控制单元总成、四个轮速传感器、ABS故障指示灯组成，控制单元总成包括电子控制单元和制动压力调节器REF_Ref26383\r\h[11]。制动压力调节器简称ABS泵，连接在主缸与轮缸之间，制动压力调节器通过控制电磁阀来调节轮缸内部的压力。霍尔轮速传感器由传感头和齿圈组成,传感头又由永磁体和霍尔元件以及电子电路等组成REF_Ref26419\r\h[12]。防抱死制动（ABS）系统是汽车安全行驶非常重要的一个控制系统,防抱死制动（ABS）系统工作状态是通过组合仪表上的ABS故障指示灯来显示REF_Ref26462\r\h[13]。如图2-2所示。图2-2ABS系统的组成ABS电子控制单元(ECU)作为防抱死制动（ABS）系统的大脑，在车辆行驶的过程中ABS电子控制模块(ECU)将通过四个轮速传感器来获取车轮的转速信息,ABS电子控制单元(ECU)根据轮速传感器传来的转速信号加以处理，并计算出车辆的实际车速和四个车轮的转度和减速度,从而来确定四个车轮的滑移率REF_Ref26517\r\h[14]。电子控制单元能够根据轮速传感器获得车轮转速信号，然后根据轮速信号来调节轮缸的制动压力，这就很有效的防止车轮抱死，并且能够提高汽车在制动时的操纵稳定性。除此之外，电子控制单元还具备了故障记忆、故障自诊断等功能。当防抱死制动（ABS）系统出现故障时，电子控制单元会自动将ABS功能关闭,此时，防抱死制动（ABS）系统不工作REF_Ref26553\r\h[15]。如图2-3所示电子控制单元。图2-3电子控制单元由于不同车型的空间大小和车轮工作环境不同，所以轮速传感器的类型和结构也有所不同，目前磁电式轮速传感器和霍尔式轮速传感器是比较常见的两种轮速传感器。霍尔式轮速传感器利用霍尔效应原理制成，车轮转动时，使得穿过霍尔元件的磁力线密度发生变化，因而引起霍尔电压的变化，霍尔元件将输出一个mv级的正弦波电压，此信号再经过电子电路转换成标准的脉冲电压，因此其输出信号为方波，且电压幅值不受转速的影响，通过脉冲信号的频率即可得知车轮转速。而霍尔轮速传感器则包括了三线霍尔轮速传感器和两线霍尔轮速传感器。雪佛兰科鲁兹所搭载的是两线霍尔的轮速传感器，两线霍尔轮速传感器是通过磁场中的通电导体所产生的自感电流，对原电流进行增大或减小的方法来判断车轮的转速。该轮速传感器共有两根线，一根电源线（ABS电子控制单元提供一个12伏电源电压），另外一根则将信号线和搭铁线合并为一条线。霍尔式轮速传感器和磁电式轮速传感器相比，霍尔轮速传感器灵敏度更高、输出方波信号更稳定、抗电磁能力更强。如图2-4所示轮速传感器。图2-4两线霍尔式轮速传感器制动压力调节器作为防抱死制动（ABS）系统的执行器,当ECU收到轮速传感器的信号时，ECU通过内部计算后再对制动压力调节器发出命令，制动压力调节器中的电磁阀动作，并调节制动器中的制动液压力,使之增大、保持或减小REF_Ref26609\r\h[16]。实现控制制动压力的功能，使四个车轮能够保持不会抱死的状态。如图2-5所示制动压力调节器。常规制动当汽车在常规制动的过程中，防抱死制动（ABS）系统系统不参与工作，电磁线圈不通电，这时电磁阀处于升压位置，从而压力增加REF_Ref26651\r\h[17]。（2）压力保持当\t"/item/%E5%88%B6%E5%8A%A8%E5%8E%8B%E5%8A%9B%E8%B0%83%E8%8A%82%E5%99%A8/_blank"车轮出现快抱死时，轮速传感器立即将抱死信号发送到电子控制单元，收到抱死信号后，ABS电子控制模块则会向电磁线圈通入较小的保持电流，这时电磁阀将处于压力不变的状态。并且将主缸和轮缸以及回油孔的通道关闭，从而实现制动压力保持不变。（3）压力减小当保持压力的信号传输出去之后，如果仍然有车轮抱死的信号，ABS电子控制模块则会向电磁线圈通入最大的保持电流，这时的电磁阀则将处于压力减小的状态，并且打开轮缸和回油管及储液室的通道，然后制动轮缸内部的液压油就会经过电磁阀流向油箱，从而使制动压力减小。（4）压力增加当压力减小之后，如果车轮依然加速过快时，此时电子控制单元便会将断开电磁阀的\t"/item/%E5%88%B6%E5%8A%A8%E5%8E%8B%E5%8A%9B%E8%B0%83%E8%8A%82%E5%99%A8/_blank"电流，并将制动主缸和制动轮缸重新连接，使主缸内部的液压油流入轮缸中，从而使制动压力增大。图2-5制动压力调节器制动防抱死（ABS）系统是指在车辆刹车制动的过程中，具有防止拖滑和防止车轮抱死等特点，早已在汽车上运用。由于不同品牌的车型所配备的ABS系统也有所不同﹐轮速传感器的类型也有所不同REF_Ref26690\r\h[18]。虽然类型不同但是制动制动防抱死（ABS）系统的组成都是主要由电子控制模块（ECU）、制动压力调节器、车轮转速传感器等组成。车辆在刹车的过程中，电子控制模块（ECU）通过接收轮速传感器的转速信号，监视每个车轮的运动状态REF_Ref26726\r\h[19]。从而计算车轮是否出现抱死。制动防抱死（ABS）系统的特点就是当车轮处于抱死附近时，分泵的压力并没有随着主泵压力一同增加，反而制动压力一直在车轮快抱死值附近变化。若是发现车轮没有出现抱死情况，制动压力调节器则将停止运行，则制动力不断增大。若发现其中一个车轮快要抱死时，ABS电子控制单元（ECU）会给制动压力调节器发出某一个车轮的抱死信号，此时制动压力调节器则立即关闭常开输入电磁阀，并将制动缸和制动轮缸的通道断开，从而使制动轮缸内部的制动压力保持不变；若是发现车轮处于抱死、拖滑的情况，ABS电子控制单元（ECU）会给制动压力调节器发出抱死信号，则制动压力调节器立即开通常闭输出电磁阀，此时一部分液压油将流回油箱，使轮缸的制动压力下降，从而降低制动力。一旦车轮抱死信号消失，制动压力调节器则立即停止工作，车轮进入正常的制动过程，当车轮再次出现抱死的情况时，制动防抱死（ABS）系统再次参与工作，如此循环不已的将制动状态保持在抱死的临界点附近变化。四通道制动防抱死（ABS）系统中每一个制动轮缸都有一个输入电磁阀和一个输出电磁阀，但都是由ABS电子控制模块来进行控制，所以四个制动轮缸内部的制动压力都可以单独控制，从而保证车轮不会发生抱死的情况。图2-6所示为雪佛兰科鲁兹车型的制动防抱死（ABS）系统电路示意图（电源、搭铁和串行数据）。图2-7所示为雪佛兰科鲁兹车型的轮速传感器电路图。图2-6防抱死制动系统示意图（电源、搭铁和串行数据）图2-6轮速传感电路图故障诊断方法：（1）诊断流程图诊断法它采用逻辑的方法，其特点是直观、明了、思路清晰，故障诊断流程图诊断法可以根据不同故障进行分析，并且得出相应的故障原因及故障现象所对应的逻辑关系。在检修过程中通过诊断流程图诊断法可以更简单快捷的将故障排除，为维修人员提高工作效率。（2）故障诊断仪诊断法是可以根据不同车型不同故障进行分析，一般故障诊断仪诊断法有两种检测方法，一种是故障码诊断，另一种是数据流诊断，对于未知的故障最快的排除方法就是根据故障码找到相应的故障部位进行排除，对于间歇性的故障就可以通过故障诊断仪读取相关系统或部件的数据流来分析故障原因。使用故障诊断仪来读取故障码能够简单快速的找出故障范围，从而提高工作效率，为汽车维修企业带来更多业绩。（3）万用表诊断法对故障原件或线路检测的时候就是最常见的检测仪器，通过检测某些部位的固定参数值，从而判断汽车零部件的技术状况和故障情况。（4）示波器诊断法就是通过示波器读取轮速传感器的波形，检测轮速传感器工作状态是否正常，同时也是检测轮速传感器好坏的方法之一。（5）经验诊断法是在不拆卸或局部拆卸的情况下，维修技术人员根据自身的维修经验和理论相结合，通过用看、听、闻等手段对故障进行分析与判断。故障现象：当车辆在行驶的过程中紧急刹车时，车轮出现抱死和ABS故障指示灯常亮的现象，说明防抱死制动（ABS）系统出现了故障。可能出现的原因：当车辆出现紧急制动时车轮抱死的情况时，可能会出现的故障有线路断路/短路、轮速传感器故障、ABS电脑版故障、ABS泵故障、保险损坏等情况都会影响防抱死制动（ABS）系统正常工作。故障诊断与检测：当防抱死制动（ABS）系统出现故障时，ABS故障指示灯会常亮，这时先是连接，大点火开关打到ON档，选好相应的车型之后利用读取故障代码，防抱死制动（ABS）系统出现的故障码可分为两类：（1）若是显示关于轮速传感器的故障码，故障码定义如表3-1所示，然后通过试车将读取轮速度传感器的参数，观察四个轮速传感器上的转速是否一致，若转速不一致，则将对相应轮速传感器及线路进行测量。（参考2013款雪佛兰科鲁兹维修手册）线路测量：将点火开关打到OFF档，连接，再把点火开关打到ON档，选准车型，读取故障码。测量轮速传感器之前，首先检查轮速传感器的表面是否有污染、损坏，若有污染或损坏，则清洁、维修或更换轮速传感器。把点火开关打到OFF档，拔下K17电子控制单元(ECU)和相应的轮速度传感器的线束连接器。把点火开关打到ON档，将万用表调至电压档，测量相应轮速传感器线束端的两端子之间的电压是否接近12伏，如果是没有电压显示，那说明线路短路或断路，需要进一步检查线路，若线路正常，则更换K17电子控制单元(ECU)。部件测量：首先把点火开关打到OFF档，拔下K17电子控制单元(ECU)和相应的轮速传感器的线束连接器，将轮速传感器拆下。准备一个蓄电池，一个75欧姆的电阻，三根导线，一个万用表，一个开口扳手。将传感器电源连接一根导线接到蓄电池正极，将75欧姆的电阻串联在另外两根导线之间，然后一端连接传感器搭铁，一端连接蓄电池负极。将万用表调到直流2伏档，然后用万用表两表笔分别接在75欧姆的电阻两端，测量电压是否在0.4伏左右，再使用开口扳手靠近传感器时，测量的电压是否在0.9伏之间，若电压没有变化，说明传感器损坏，更换传感器。表3-1轮速传感器故障码定义（2）若是显示泵电机的故障码，故障码定义如表3-2所示，可根据故障码测量泵电机相关的线路及元件（参考2013款雪佛兰科鲁兹维修手册）。测量方法如下：把点火开关打到OFF档，拔下K17电子控制单元(ECU)的线束连接器。将万用表调至电阻档，测量13号信号端子对地之间的电阻是否小于标准值5欧。若是小于标准值，则说明线路出现短路或断路。将万用表电压档测量1号电源端子和搭铁之间的电压是否正常。如果没有电压显示，说明1号电源端子对搭铁短路或开路/电阻过大。将所有电路测试完毕后，若都正常，则更换制动压力调节器，并确认故障码是否再次出现。如果故障码还存在，则更换K17电子控制单元(ECU)。表3-2泵电机故障码定义故障现象：当轮速传感器出现故障时，ABS故障指示灯会常亮，仪表上的车速显示的转速和实际转速也会有一定的误差，在一定程度上还会导致发动机怠速不稳定以及加速性能减小的现象。当汽车在起步或者是在行驶的过程中降速准备停车时，就可能会出现卡顿或者是直接熄火等状况，所以当ABS系统出现故障时，会影响到车辆在行驶中的安全性。可能出现的原因：轮速传感器损坏、轮速传感器表面有泥巴等污渍覆盖、线路断路或短路、ABS电子控制单元（ECU）损坏。故障诊断与排除：当ABS系统出现故障时，ABS故障指示灯都会点亮，通过ABS故障指示灯点亮，我们还不能直接确定故障范围，这时就需要用到来读取故障码，首先，连接故障诊断仪，把点火开关打到ON档，然后选对相应的车型，利用读取故障码，如果读取的故障码是轮速传感器故障（故障码如表3-1所示），即可根据以下步骤测试。线路测量：把点火开关打到OFF档，连接，再把点火开关打到ON档，选准车型，读取故障码。测量轮速传感器之前，首先