汽车五大主动安全系统常见故障解析
文/北京 嵇伟
一、ABS制动防抱死系统
ABS制动防抱死系统通过增压、
保压和泄压不断循环使制动时车轮的滑
移率控制在15%~20%的最佳制动效能
范围内。保证汽车制动过程的方向稳定
性,有效防止制动过程中产生的侧滑、
跑偏和甩尾。
1.ABS系统常见故障
(1)车速6km/h时ABS故障灯亮
打开发动机舱盖,举升汽车,松开
驻车制动,启动发动机,运行车速到达
6km/h时应能听到ABS系统液压泵工作
的声音,如果没有液压泵工作的声音,
ABS灯会再次被点亮,应读取故障码,
检查是否有ABS系统液压泵的故障码。
(2)车速10km/h时ABS故障灯亮
车速10km/h时ABS控制单元将检测
各个轮速传感器是否有信号输出;如某
个轮速传感器没有信号输出,ABS灯就
会被点亮,并会留下某轮速传感器信号
不良的故障码。
(3)车速15km/h时ABS故障灯亮
轮速传感器信号发生器和转子的气
隙过大,车速达15km/h时ABS灯将被点
亮,且一直点亮。
(4)车速20km/h时ABS故障灯亮
经控制单元检测,故障码为ABS泵
信号超差,清除故障码后试车故障又重
现。这类故障通常是由于ABS泵供电熔
丝有轻微氧化现象,更换蓄电池上方熔
丝盒2个ABS熔丝,故障可排除。(5)车速35~40km/h时ABS故障灯亮
直线行驶中车速35~40km/h时ABS
控制单元将检测同一制动管路上两个轮
速传感器信号是否一致;不一致时将点
亮ABS灯,并留下转速慢轮速传感器的
故障码。所以35~40km/h时ABS灯亮,
说明轮速传感器短路或断路。更换短路
或断路的轮速传感器。
需要注意的是有时前驱车左后轮轮
速传感器信号不对,控制单元却会误认
为同一制动管路中制动过程转速较快的
右前轮轮速传感器信号不对。所以出现
某个轮速传感器短路或断路故障码,而
该轮速传感器没有故障时,要检查同一
制动管路上另外一个轮速传感器。
(6)车速60km/h时ABS故障灯亮
说明某个轮速传感器吸附了过多的
铁粉。
(7)车速90km/h时ABS故障灯亮
说明某个车轮气压过低或轮胎直径
过大(第一代轮胎智能监视系统)。应参考
油箱盖旁边的铁贴,检查轮胎和轮辋的
规格是否符合厂家规定。
(8)ABS灯报警,故障码为V64(液压泵故障)
此种情况为常见故障,多为ABS液
压泵线路焊点脱焊接触不良造成的,将
控制单元后板用锯将玻璃胶割锯开,重
新焊接,再用玻璃胶重新粘住即可,不
用更换ABS液压调节器总成。
(9)蓄压器内压力过低报警
蓄压器内制动液液压正常压力为
14~18MPa,如果压力降到14MPa,压
力控制开关可通过接通继电器地线,启动
电动液压泵。如果蓄压器、电动液压泵或
继电器不良,蓄压器内制动液压压力下
降到7.23MPa以下时,控制单元会发出报
警信号,ABS灯被点亮,ABS系统退出控
制,汽车恢复到常规制动状态。20s后红
色常规制动指示灯也被点亮。
(10)ABS和ESP故障灯同时亮起
当轮速传感器发生故障时,ABS
和ESP故障灯会同时亮起。试车车速在
10~40km/h时ABS故障灯亮起,说明轮
速传感器自身断路或短路;10~40km/h
时ABS故障灯没有被点亮,但有轮速传感
器故障码,应重点检查传感器线束是否断
路,轮速传感器触头是否吸附过多的铁
粉,轮毂轴承预紧力是否过低。
(11)ABS、ASR和ESP故障灯会同时亮起
导致此故障原因主要为制动液氧
化,使沸点明显降低,制动液流动速度
降低。
(12)ABS故障指示灯和常规制动故障指示
灯同时报警
如上述两种故障指示灯同时报警,
故障存储器内没有故障码,用检测盒检测
线束,线束也正常,故障应在控制单元内
部,更换控制单元可排除故障。
(13)制动时ABS灯亮
对于此类故障,应检查轮速传感器
线束端子是否接触不良,车身上ABS专用
搭铁线是否接触不良,重点检查后项。
2.常规制动灯单独点亮
(1)驻车制动拖滞报警
起步后车速达到4km/h以上时还未松
开驻车制动,红色常规制动指示灯会被点
亮。行驶时未松开驻车制动后柄,或驻车
制动拉索调整不当,驻车制动开关闭合接
地,红色常规制动指示灯常亮不熄,直到
松开驻车制动。
(2)常规制动灯(红色)常亮
制动储液罐内液面过低(制动踏板高
度过低)、液压系统发生泄漏(制动踏板高
度过低)或制动灯开关坏(制动踏板高度正
常),易导致常规制动灯(红色)常亮。
3.ABS系统归零
以马自达轿车为例,ABS系统归
零操作时,自诊断过程中不可踩制动踏
板,否则自诊断失效。跨接自诊端子,打
开点火开关,ABS警告灯灭后,在10s内
将制动踏板连续下踩10次以上,ABS灯
亮起2~3s后熄灭,表示完成ABS归零。
与ABS系统归零相同,要使ABS系
统警告灯归零,应先读出故障码。将点
火开关接通,用跨接线跨接自诊断接头
的TC与E1及TS与E,如果系统有故障,
4s以后警告灯开始闪烁,读取故障码。
如果系统正常,警告灯将会每秒闪烁两
次。修理系统以后,再按以上步骤读取
故障码。所有故障的元件修复以后,清
除故障码。需要注意的是,在修理当中
拆除蓄电池的接线,则电脑中的故障码
就消失。接回检查接头或拆下跨线,将
点火开关接通,检查“ABS”警告灯在
亮起3s以后熄灭,表示系统正常。再将
点火开关接通,保持汽车静止,在3s内
踩制动踏板8次以上,以消除电脑中的故
障码,使灯光不亮或不再闪烁。
4.ABS系统维修注意事项
(1)拆装电子控制器(ECU)时,要防
止碰撞,否则ECU在外力的振动下将会
损坏。
(2)拆装传感器时,不可乱敲打。车
轮速度传感器不能互换,更不要装错,装
前要涂防锈油。
(3)调整磁电感应式轮速传感器气隙
时,应使用非磁性塞尺,如塑料或铜塞
尺,使用纸片亦可。
(4)检修车轮速度传感器时,应防止
碰伤齿圈的轮齿和传感器头,不可将齿
圈作为支点撬动,否则,将造成轮齿变
形,致使车轮速度信号不正常,影响ABS
系统的正常正作。
二、EBD电子制动力分配系统
电子控制制动力分配(EBD)系统是在
ABS四通道控制基础上增加的附加装置,
EBD和ABS系统相结合能在保持方向稳定
的同时缩短汽车制动距离。当紧急制动车
轮出现转速差时EBD就进入控制,在ABS
动作之前(ABS进入保压之前)EBD就在
制动的第一时间让制动力大的车轮(旋转
速度下降得快)提前进入保压和泄压,在
ABS动作之前就已经平衡了每一个轮的制
动力矩和有效抓地力,使4个车轮转速同
步,可以防止出现甩尾和侧滑,并缩短汽
车制动距离,如图1所示。
图1 EBD系统工作原理EBD在直线行驶制动时通过让制动
力大的后轮提前进入保压和泄压,以平衡
前、后车轮的制动力矩,有效防止后轮制
动力矩大于前轮出现的制动甩尾。替代了
传统的比例阀和感载比例阀,从而减少了
故障概率。
在附着力不同的路面上,EBD用高
速计算机在汽车制动的瞬间,分别对四只
轮胎附着的不同地面进行感应、计算,得
出不同的摩擦力数值,使四只轮胎的制动
装置根据不同的情况用不同的方式和力量
制动,让制动力大的一侧车轮提前进入保
压和泄压,并在运动中不断高速调整,从
而保证车辆的平稳、安全,在ABS开始介
入控制之前调整制动装置,达到制动力与
摩擦力匹配,可以防止因四只轮子与地面
的摩擦力不一样出现的甩尾和侧滑,并缩
短汽车制动距离。EBD是ABS的补充。如
果ABS突然失灵,EBD仍然能保证制动的
直线性。
三、制动力辅助系统
1.EBA紧急制动辅助装置
当车辆监测到踩踏制动踏板的速度
突然加快时,EBA紧急制动辅助装置就
会释放出ABS蓄压器内储存的18MPa的
制动液压力,通过蓄压器在ABS系统泄
圧程序的工作通道进入主缸的两个工作
腔,由于更早地施加了最大的制动力,
能在几毫秒内启动全部制动力,达到提
前制动和加大制动力矩的作用。在制动
踏板没有踩到底时就实现可靠制动,可
显著缩短制动距离。EBA是否进入工作
状态只和踩制动踏板速度有关,和其他
没有关系。
配置有EBA系统的车辆在100km/h的
速度情况下开始紧急制动,制动距离可以
缩短45%,有效防止交通中发生追尾事故
和出胡同口时突然发现主路上有车时的紧
急制动。
2.BAS紧急制动辅助装置
制动力辅助系统除EBA以外还有
BAS,区别是EBA主要用于前驱车,
BAS主要用于后驱车。紧急制动时EBA
靠的是蓄压器内高压制动液实现提前制
动和加大制动力矩,而BAS在紧急制动
时靠的是加大真空助力器内的真空度,
继而加大助力比,实现提前制动和加大
制动力矩。
控制单元一旦监测到踩踏动踏板的
速度陡增,就会提前开启真空泵至助力
器真空气室间的电磁阀,并将电磁阀开
到最大角度,使真空气室内的真空度提
前到达,并明显大于常规制动时,使助
力比成倍增大。在制动踏板推杆还未到
位时,助力器内大气已经推动膜片和主
缸推杆快速向前移动,而不是依赖制动
踏板推杆推动主缸活塞,于是制动踏板
刚踩下部分行程时就已经达到制动的最
大力矩。
3.BOS制动优先系统
配置有数据总线的车辆,如果同时
配置有制动优先系统,驾驶员同时踩下
加速踏板和制动踏板,制动将优先起作
用,发动机的动力传输立即被切断。此时
无论加速踏板踩多深,供油系统都会把油
降到最小,发动机随之降至怠速状态。
四、TCS牵引力控制系统
TCS牵引力控制系统,核心传感器是
驱动轮上的轮速传感器。TCS系统作用主
要有以下几点:
1.起步和低速(车速在40km/h以下)加
速时借助ABS系统对驱动轮进行短暂制动
使汽车的牵引力小于或等于附着力,减低
车轮的打滑,提高汽车行驶的稳定性、加
速性和爬坡能力。
2.高速行驶时发现驱动车轮打滑,通
过发动机控制单元命令推迟点火提前、适
当关闭电子节气门、减少喷油量、断缸
(如6缸机临时关闭3个喷油器)降低发动机
输出转矩,同时升挡,通过增大负荷降速
使发动机输出的有效功率骤间下降,使汽
车的牵引力小于或等于附着力,避免或减
少车轮的打滑。
3.急加速时TCS灯与TCS OFF灯同时
亮,车顿挫一下后速度下降,车轮与地面
打滑,牵引力系统进入控制工作,限制喷
油,强行降低转速,使车辆减速以恢复轮
胎的摩擦力,防止失控。
五、ESP系统
电子控制车辆行驶稳定系统由于生
产公司不同,称谓上有所不同。丰田汽
车公司开发的称为VSC系统,本田汽车公
司开发的称为VSA系统,博世公司公司开
发的称为ESP系统,日本电装公司开发的
称为DSC系统,沃尔沃公司开发的称为
DSTC系统,其核心传感器是横向偏摆率
和横向加速度传感器。
车辆紧急避让障碍物,或在转弯时
出现不足转向、转向过度时,ESP系统能
通过横向偏摆率传感器信号得知车辆侧滑
的方向,横向加速度率传感器信号得知车
辆侧滑的距离,通过反向制动和限制发动
机输出转矩帮助车辆克服偏离理想轨迹的
倾向。
1.ESP系统传感器的主要作用
(1)轮速传感器:用来跟踪每一车轮
的运动状态(滑移率);
(2)转向盘转角传感器:用来传感转
向盘的转角,在紧急避让和转向时提醒系
统进入工作状态;
(3)横向偏摆率传感器:用来记录汽
车转向行驶时偏摆角度(侧滑的方向),是
过足转向,还是不足转向;
(4)横向加速度传感器:用来检测转
向行驶时横向滑移距离;
(5)纵向加速度传感器(选装件):用来
检测转向行驶时纵向滑移距离;缺少了
“纵向加速度传感器”这一选项设置是否
这套ESP程序不包含TCS循迹防滑功能;
(6)车轮位移传感器:用来测量车轮
和车身相对位置的变化。
尽管不同公司的电控行驶平稳系统
名称不同,但传感器的作用和工作原理基
本相同,都是为了最大限度地减少紧急避
让和转向时车辆的侧滑。
3.ESP系统常见故障
ESP系统除了自身的传感器发生短
路或断路故障外,如果制动压力和喷油
脉宽等失控,TCS和ESP系统也将退出
控制。(1)ESP和TCS警示灯常亮
打开点火开关后ESP和TCS的警示灯
常亮不灭,故障码为发动机负荷过高。首
先检查空气流量传感器信号是否过高,如
过高,更换;如信号不高应进一步检查上
游氧传感器信号是否过低。如过低,更
换,即可排除故障。上游氧传感器信号是
否过低导致ESP和TCS(ASR)的警示灯常
亮不灭,通常发生在热车以后,在刚打开
点火开关时不会出现ESP和TCS的警示灯
常亮。
在低速行驶中连续几次制动后,
如果制动灯开关损坏,或制动踏板行程
达到40%时制动主缸内制动液压力不在
100~200kPa范围内,开点火开关后ESP
和TCS的警示灯也会常亮不灭,ESP和TCS
退出控制。如果制动踏板高度正常,可以
重新调整(旋转)制动压力传感器;如果不
行,则更换制动压力传感器可排除故障。
(2)ESP和TCS伴助力系统退出控制
在车辆受到猛烈碰撞、拆装或更换
过转向盘转角传感器、横向偏摆率传感器
和横向加速度传感器后必须重新进行零点
归位。转向盘转角传感器没有进行零点归
位,还会造成助力系统退出,转向变得特
别沉重。出现上述情况时,对转向盘转角
传感器、横向偏摆率传感器和横向加速度
传感器后必须重新进行零点归位,可恢复
正常。
(3)ESP指示灯点亮且系统退出控制
发动机排气管发生泄漏,将出现热
车后(冷车时上游氧传感器没有参与控制)
驾驶员信息台显示尾气排放不合格,紧跟
着仪表板上ESP指示灯被点亮,ESP系统
退出控制。
4.ESP系统使用注意事项
(1)ESP警告灯连续闪烁,说明车
轮已经发生横向滑移,系统正在进行控
制,此时如果急加速ESP系统将会退出
控制。
(2)如果误换了一条直径略大的轮
胎,行驶中ESP警告灯(K155)会间歇点
亮,没有故障码,但ESP系统已经进入失
效保护,汽车没有最高车速,自动变速器
没有超速挡。
(3)汽车在冰雪路面上超过70km/h行
驶时,ESP系统虽然可以减少紧急避让和
转弯时的侧滑,但仍然会出现较为明显的
侧滑。
(4)试车车速在15~40km/h时ABS
和ESP故障灯亮起,说明轮速传感器断
路或短路;15~40km/h时ABS故障灯没
有被点亮,说明轮速传感器没有断路或
短路。轮速传感器断路或短路后ABS、
ASR和ESP退出控制,只有常规制动保持
正常。
5.转向盘转角传感器检测
转向盘转角传感器一般采用数字信
号的输出方式,因此用示波器和专用检测
仪的示波器功能检测会更加直观有效。在
进行转向盘转角传感器测量时,要断开传
感器的插头,连接好传感器的电源端和搭
铁端。再左右转动转向盘,读出端口B、
C、D的波形。正常的波形均为标准的方
波形式。图中B和C的波形是传感器内的
两个角度传感器的同步信号,它们的数值
基本都是在1V以上,波峰和波谷的峰值
差基本保持在3V左右。之所以采用两个
角度传感器的信号,是为了给控制单元一
个比较值,如果一个传感器出现故障,
另一个还可以输出替代值。端口D则是向
控制单元输出转向中心位置向左和向右
27°时的数字信号。
6.组合传感器和DSC OFF开关检测
以一汽马自达6为例,在测量横向
加速度传感器时,要选择万用表的直流
电压挡,将两根表笔分别连接端子B和
端子E。打开点火开关后,将组合传感
器水平放置,此时的标准电压值应为
2.4~2.6V。之后,以车身前后方向为
轴,将传感器向车身左侧旋转90°,再
次测量电压值,标准数值为3.3~3.5V。
然后,以车身前后方向为轴,将传感器由
水平位置向车身右侧旋转90°,此时标
准电压值是1.3~1.7V。若三次的测量值
超出标准,则需要更换组合传感器。在测
量时要注意万用表的技术状况,否则测量
精度很难保证。
测量纵向加速度传感器时,要选
择万用表的直流电压挡,将两根表笔分
别连接端子A和端子E。打开点火开关
后,将组合传感器水平放置,此时的标
准电压值应为2.2~2.8V。之后,以车身
左右方向为轴,将传感器向车身前方翻
转90°,再次测量电压值,标准数值
为1.2~1.8V。然后,以车身左右方向为
轴,将传感器由水平位置向车身后方翻转
90°,此时标准电压值是3.1~3.9V。
测量横向偏摆率传感器时,要选择
万用表的直流电压挡,将两根表笔分别
连接端子D和端子E。打开点火开关后,
将组合传感器水平放置,此时的标准电
压值应为2.3~2.7V。然后,左右旋转组
合传感器。向左旋转时,标准电压值为
2.5~0.33V;向右旋转时,标准电压为
2.5~4.62V。
DSC OFF开关是个简单的门式电
路,在开关内部主要有发光二极管的照明
线路,以及简单的开关线路。测量时,只
要用万用表电阻挡的蜂鸣挡分别测量照明
线路的通断情况,以及按下和抬起开关时
门式电路的通断情况即可。
7.ESPⅡ系统
ESPⅡ系统目前只在宝马新五系和新
款雷克萨斯上配置。由于ESP系统在对轿
车的行驶状态进行干涉时,只是通过对单
个车轮施加制动来调节轿车的行驶稳定
性。这时由于脉冲制动力引起的轿车车
身振动,乘员能够感觉到,使舒适性和动
力性有所下降。ESPⅡ能够识别转向轮与
地面之间的附着系数。如果汽车在路面两
侧附着系数不同的对开路面上制动时,
它朝着路面附着系数较大的一侧转动的
趋势,即出现所谓的“制动器拉动”现
象,在这种情况下,ESPⅡ能够通过电动
转向系统的助力电机将转向轮朝路面附着
系数较小的一侧作些适当的转向转动,以
平衡“制动器拉动”的趋势,最大限度保
证两侧车轮在附着力相差明显的路面制动
时车辆的稳定性。
汽车五大主动安全系统常见故障解析
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