毕业论文-奔驰E200轿车ABS系统故障诊断

1、摘要浙江工业大学博士学位论文PAGE 122PAGE 19毕业论文说明书课题名称： 奔驰E200轿车ABS系统故障诊断 学生姓名 学 号 二级学院（系） 专 业 班 级 指导教师 摘 要随着汽车技术的发展和人们对汽车主动性安全要求的提高，主动安全技术越来越引起人们的重视。ABS防抱死制动系统，它利用电子电路自动控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度，缩短制动距离，并有效的提高车辆制动时的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸，这在很大程度上保证了人们生命和财产的安全。本文就汽车ABS系统在使用中所出现的一些故障，结合维修中所遇到的故障案例，以及在维修中能快速找出故障原因，并针对

2、奔驰E200轿车的ABS的基本组成、工作原理和故障诊断方法进行的论述和分析。关键词：奔驰E200；ABS系统；故障诊断目录目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc23263 摘 要 PAGEREF _Toc23263 I HYPERLINK l _Toc27572 第1章 绪论 PAGEREF _Toc27572 1 HYPERLINK l _Toc21930 1.1 引言 PAGEREF _Toc21930 1 HYPERLINK l _Toc12760 1.2 ABS系统的作用 PAGEREF _Toc12760 2 HYPERLINK l _Toc1658

3、7 第2章 奔驰E200轿车ABS系统组成和工作原理 PAGEREF _Toc16587 3 HYPERLINK l _Toc5225 2.1 奔驰E200轿车ABS的基本组成 PAGEREF _Toc5225 3 HYPERLINK l _Toc5981 2.2 奔驰E200轿车ABS系统的工作原理 PAGEREF _Toc5981 6 HYPERLINK l _Toc22408 第3章 奔驰E200轿车ABS系统故障检修 PAGEREF _Toc22408 8 HYPERLINK l _Toc13476 3.1 ABS系统故障诊断流程 PAGEREF _Toc13476 8 HYPERLI

4、NK l _Toc6762 3.2 ABS系统电子元器件的检修 PAGEREF _Toc6762 9 HYPERLINK l _Toc12283 3.2.1 ABS车速传感器的检修 PAGEREF _Toc12283 9 HYPERLINK l _Toc8207 3.2.2 ABS油压控制电磁阀的检修 PAGEREF _Toc8207 9 HYPERLINK l _Toc27946 3.2.3 ABS电磁阀和油泵启动机继电器的检修 PAGEREF _Toc27946 11 HYPERLINK l _Toc24258 3.3奔驰E200轿车ABS系统故障案例 PAGEREF _Toc24258

5、12 HYPERLINK l _Toc11374 第4章 总结 PAGEREF _Toc11374 18 HYPERLINK l _Toc5249 参 考 文 献 PAGEREF _Toc5249 19 HYPERLINK l _Toc32694 致 谢 PAGEREF _Toc32694 20第一章 绪论第1章 绪论1.1 引言随着汽车行驶速度的提高，道路行车密度的增大，汽车行驶安全性已经受到了高度关注。汽车的行驶安全性能要求不断提高，汽车安全系统已经成为汽车研究发展的重要部分。汽车安全系统主要依靠制动踏板的制动装置保证汽车行驶安全，汽车照明系统辅助警示与提醒，至今在主动安全系统中汽车防抱死

6、（ABS）等技术，以及汽车辅助安全系统如安全带，安全气囊等的广泛应用，而且有更多的安全性系统参与制动与动力分配系统的发展，如汽车驱动防滑系统（ASR)，汽车电子稳定系统(ESP)，汽车电子制动力分配系统(EBD)，汽车自适应巡航速度控制系统(ACC)等，保证汽车在危险状况下行驶的安全性。上述这些系统具有智能化的控制作用，根据车辆的行驶状况，自动地完成对汽车制动性能、转向辅助等的控制，无需人的主动性操作，可见汽车安全系统已经向智能型方向发展。 1.2 ABS系统的作用汽车制动防抱死系统( Antilock Braking System，简称ABS)，是汽车主动安全装置的代表，其作用是在制动过程中

7、防止车轮抱死，提高车辆在制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使汽车制动更为安全有效。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，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。以前消费者买车，都把有没有ABS作为一个重要指标。随着技术的发展，目前，我国绝大部分轿车已经将ABS作为标准配置。但对于ABS的认识以及如何正确使用，很多驾驶员还不是很清楚，甚至还出现对ABS的误解。一些驾驶员认为ABS就是缩短制动距离的装置，装备ABS的车辆在任何路面的制动距离肯定比未装备ABS

8、的制动距离要短，甚至有人错误的认为在冰雪路面上的制动距离能在沥青路面上的制动距离相当；还有一些驾驶员认为只要配备了ABS，即使在雨天或冰雪路面上高速行驶，也不会出现车辆失控现象。ABS并不是如有些人所想的那样，大大提高汽车物理性能的极限。严格来说，ABS的功能主要在物理极限性能内，保证制动时车辆车身的操纵性及稳定性。同时，在加速的时候，也能防止轮胎的纯滑率，提高加速性能和操作稳定性。ABS可安装在任何带液压刹车的汽车上。它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的

9、压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60-120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹。因此，ABS防抱死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大摩擦力，使刹车效率达到90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%90%、30%10%、15%20%。 ABS防抱死制动系统，它利用电子电路自动控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度，缩短制动距离，并有效的提高车辆制动时的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸

10、，这在很大程度上保证了人们生命和财产的安全。第二章 设计模板体系第2章 奔驰E200轿车ABS系统组成和工作原理2.1 奔驰E200轿车ABS的基本组成1.基本构成图：ABS是在普通制动系统的基础上，加装ABS ECU、传感器、执行器等装置而形成的制动系统，其基本构成如图2-1。其结构形式和控制方法因车而异。 图2-1 ABS系统的基本组成 2、传感器 (1）轮速传感器 作用：检测车轮运动状态，获得车轮转速信号，并将车轮的减速度（或加速度）信号送给ECU。典型轮速传感器外形与基本结构如图2-2。 安装：一般在车轮处，但也有设置在主减速器或变速器中。 图2-2 轮速传感器的外形 (2）车速传感器

11、 作用：检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式。 (3）减速度传感器 作用：在汽车制动时，获得汽车减速度信号。因为汽车在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，在低附着系数路面上制动时，汽车减速度小，因而该信号送入ECU后，可以对路面进行区别，判断路面附着系数高低情况。当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上时，采取相应控制措施，以提高制动性能。多用于四轮驱动控制系统。3、电子控制单元（ECU） 接收轮速、车速信号、发动机转速信号、制动信号、液位等信号，分析判定车轮制动状态，需要时发出调节指令，并具有报警、记忆、存储、自诊断和保护功能。4、执行器 (1）油泵及储能器 作用：产生控

12、制油压，使制动压力调节装置工作。 (2）制动压力调节器 制动压力调节器是ABS系统中最主要的执行器，一般都设在制动总泵(主缸)与车轮制动分泵(轮缸)之间。 作用：根据ECU的控制指令，自动调节制动分泵(轮缸)的制动压力。5、ABS警示装置 (1）作用：报警灯可显示系统工作状态及自诊断报警。 (2）黄色的ABS灯可显示ABS控制系统的故障（如4个轮速传感器、4个电磁阀、ABS主继电器、油泵继电器报警灯继电器等），它报警后汽车仍然能维持常规制动，但ABS系统已断电保护，停止工作。 (3）红色的BRAKE灯亮，显示驻车制动开关、行车制动开关信号、液压高低信号、液位高低信号等有故障，危险性大，应停车检

13、修。2.2 奔驰E200轿车ABS系统的工作原理在ABS中，每个车轮上各安置一个转速传感器，将关于各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连，制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出

14、液压电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如，电子控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍未通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会

15、流出，右前制动轮缸的制动压力就保持一定，而其它未趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动轮缸的制动主缸输出压力的增大而增大，如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死，电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态，右前制动轮缸中的部分制动液就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减小，右前轮的抱死趋势将开始消除，随着右前轮的抱死趋势已经完全消除时，电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸送制动液，由制动主缸输出的制动液和电动泵通电运转，向

16、制动轮缸泵送制动液，由制动主缸输出的制动液和电动泵通电运转，向制动轮缸泵送制动液，由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液电磁阀进入右前制动轮缸，使右前制动轮缸的制动压力迅速增大，右前轮又开始减速转动。ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复地经历保持减小增大过程，而将趋于抱死车轮的滑动率控制在峰值附着系数滑动率的附近范围内，直至汽车速度减小到很低或者制动主缸的输出压力不再使车轮趋于抱死时为止，制动压力调节循环的频率可达320HZ。在该ABS中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，

17、从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。 尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同，但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生制动抱死的，而且，各种ABS在以下几个方面都是相同的。（1）ABS只是汽车的速度超过一定以后（如5km/h或8km/h），才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定时，ABS就会自动中止防抱死制动压力调节，此后，装备ABS汽车的制动过程将与常规制动系统的制动过程相同，车轮被制动抱死对汽车制动抱死。这是因为在汽车的速度很低时，车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小，而且要使汽车尽快制动停车，应必须

18、使车轮制动抱死。（2）在制动过程中，只有当被控制车轮趋于抱死时，ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节；在被控制车轮还没有趋于抱死时，制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。（3）ABS都具有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监测，一旦发现存在影响系统正常工作的故障时将自动地关闭ABS，并将ABS警示灯点亮，向驾驶发出警示信号，汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。附录二第3章 奔驰E200轿车ABS系统故障检修3.1 ABS系统故障诊断流程首先，我们先连上故障诊断电脑，奔驰E200轿车的底盘号是212，用诊断电脑的XENTRY系统，读出故障码故障码N70ABS车速传

19、感器故障故障码N28/3ABS油压控制电磁阀故障故障码N136ABS电磁阀和油泵起动机继电器故障还有一些事读不出故障码的，可能是某些线头松动导致的仪表盘指示灯亮起。故障码如表3-1所示 表 3-1 故障码列表1左前电磁阀电路不良2右前电磁阀电路不良3左后电磁阀电路不良4右后电磁阀电路不良5左前轮速传感器不良6右前轮速传感器不良7左后轮速传感器不良8右后轮速传感器不良9左前/右后轮速传感器不良10右前/左后轮速传感器不良11进油电磁阀不良12电磁阀继电器不良13刹车开关或分泵作用不良 3.2 ABS系统电子元器件的检修3.2.1 ABS车速传感器的检修奔驰轿车ABS系统车速传感器共装有3个，分别

20、装在左前轮、右前轮以及后轮差速器上。即前轮各有1个传感器，而后轮共用1个传感器。它借助感应线圈，通过检测轮毂的脉冲齿轮以获得转速值，从而产生磁场的交流电压信号，然后再输入到ABS控制电脑中去。（1）电路的检测左、右两前轮速传感器的内部电阻在1.12.3k之间，后轮差速器上的车速传感器内部电阻则在6001600之间。关闭点火开关，拆下ABS电脑接头，由ABS电脑接头端即能测知其电阻，其接角测量方法如表3-2所示 表 3-2 ABS车速传感器接角的测量车速传感器ABS电脑接脚电阻值（）左前轮4号和6号脚1.12.3右前轮21号和23号脚1.12.3后轮差速器7号和9号脚0.61.6 注意：车速传感

21、器的线路不应该接地。因此，以欧姆表测量上述接脚接地时，若有短路现象，应再检查车速传感器内部是否短路，以免误诊失误。故障排除车速传感器的故障，除了其本身感应电路可依靠前述电阻测量外，尚有车速传感器松动、脉冲齿轮距离不合适、车轮轴承、制动分泵、制动蹄片等故障。因此，为确认传感器产生的信号是否正常，需将车辆顶高，使用示波器或交流电压表由ABS电脑接头端进行测量，一面转动车轮，一面观察波形或电压，应产生0.13V的信号电压。3.2.2 ABS油压控制电磁阀的检修此电磁阀装在制动油压组件内，共有3个电磁阀，分别装在左前轮、右前轮和后轮分泵油压。其动作方式由ABS控制电脑依据车速传感器信号来决定。若制动时

22、有车轮油压电磁阀动作，以降低分泵油压。电路检测分为电压测量和电阻测量两种。测量时彩霞ABS电脑接头，从接头端测量的方法如表所示。若打开点火开关后，测量ABS电脑32号、18号、35号和2号脚均无电压，则应检查电磁阀继电器以及电源继电器的接线，如表3-3所示 表 3-3 油压控制电磁阀故障诊断表电磁阀ABS电脑接脚测量方式测量值左前轮油压电磁阀2号脚关闭点火开关测量2号脚和32号脚电阻0.71.7打开点火开关将27号或20号脚跨接搭铁测量2号脚接地电压12V右前轮油压电磁阀35号脚关闭点火开关测量35号和32号脚电阻0.71.7关闭点火开关将27号和20号脚跨接搭铁测35号脚接地电压12V后轮油

23、压电磁阀18号脚关闭点火开关测量18号和32号脚电阻0.71.7关闭点火开关将20号或27号脚跨接搭铁测量18号脚接地电压12V3.2.3 ABS电磁阀和油泵启动机继电器的检修 电磁阀继电器和油泵启动机继电器均装在制动油压组件上，分别担任电源供应工作。当ABS电脑接头拆下后，可从电脑接头端检测两者继电器是否正常。检测方法如表3-4所示 表 3-4 电磁阀和油泵启动机继电器故障诊断表检测项目ABS电脑接脚检测方法测量值电磁阀继电器继电器线圈控制端27号脚关闭点火开关测量27号脚和1号脚电阻50100打开点火开关测量27号和20号（或10号、34号）脚电压12V搭铁回路接点关闭点火开关测量27号和

24、20号（或10号、34号）脚电阻0蓄电池电源输出接点（供电磁阀用）关闭点火开关将27号脚跨接搭铁测量32号（或10号、20号、34号）脚电压12V油泵启动机继电器继电器线圈控制端28号脚关闭点火开关测量27号和1号脚电阻3560打开点火开关测量28号（或10号、20号、34号）脚接地电压12V蓄电池电源输出接地关闭点火开关测量14号（或10号、20号、34号）脚接地电压，当28号脚跨接搭铁时，注视电压表，跨接时间不得超过2s1112V（油泵启动机动作）3.3奔驰E200轿车ABS系统故障案例案例一：车型：奔驰E200L底盘号：212.176行驶里程：80079km故障现象：车主反映在行车中踩制

25、动踏板时，随着车速的降低，车轮处传来明显的制动震动噪声，且仪表板上的ABS灯会被激活，处于常亮状态，同时转向性能变得沉重。若关闭点火开关，再运转发动机，ABS灯又会正常熄灭，转向性能又恢复轻便，如此反复。故障诊断：试车时的故障症状与车主反映的情况完全相符。先对故障的可能原因进行分析：根据WDD212.176底盘的控制原理，当ASR或ABS电控系统失效后，由于ASRABS控制模块的车速信号输出中断，会引发其他相关电控系统的连带故障。如动力转向PML控制模块，因接收不到来自ASRABS控制模块的车速信号，将进入失效保护状态，并切断对动力转向电磁阀的电流输出，转向性能会变得明显沉重。另外，当ABS性

26、能不良时，会对制动液压系统产生干扰性操作。因此，本例只需解决ABS故障，其他问题将自动消失。仪表盘显示状况如图3-1所示图 3-1 仪表盘显示状况连接STAR原厂诊断仪进行控制模块自诊断，选择WDD212176底盘。在“Controlunits”控制模块组中点击“Traction”。进入ABS控制模块诊断菜单，点击“Faultcodes”查询故障信息，显示：含义为右前ABS轮速传感器L62信号不真实，故障性质为记忆性储存。关闭点火开关，拔下位于发动机舱右后电控箱附近的传感器L62电插头，可看到2针的传感器针脚既细且深，无法用万用表电笔直接测量。做了两个备用的插头接上，再测量，传感器阻值为1.2

27、k，在标准值范围内。为了进一步确认这个阻值是否正确，继续测量左前ABS传感器的阻值，也是12k左右，因此基本上能够判定，传感器L62本身无短路或断路问题。电脑读码如图3-2，,3-3所示图 3-2 电脑读码图图 3-3 电脑读码图将车辆举升起，检查ABS传感器的安装状况。拆下右前ABS传感器，发现在其安装座上人为地加了纸垫片，车主说这是在其他修理厂检修时加装的，故障也没因此而好转。继续查看座孔内的ABS信号齿圈，齿圈上沾满了污物。结合前面试车所表现出来的故障特征，认为齿圈及传感器探头脏污，是导致制动时右前轮ABS信号失真的直接原因处理干净后故障应就此解决。于是将两个前轮的ABS探头及齿圈处理干

28、净(用风枪吹是一个好方法)。继续清洁后轮的ABS传感器，结果发现该车配置的是三通道轮速传感器系统，即后轮信号只在主减速器上设置了一个ABS传感器，通常不会脏污，也就无需处理了。将右前ABS传感器的纸垫去除装传感器，清除故障码，进行路试，故障却没有丝毫好转。查询故障信息，003号故障码再次出现。将车辆举升起，使用STAR诊断仪的“ActualVaiues”功能，查看各轮的ABS信号值输出状态。首先用手转动左前轮，左前轮ABS信号可从0kmh均匀升至10kmh；接着用手转动右前轮，发现需要转得更快些，右前轮ABS信息才能从3kmh一下子跃升至7kmh，这说明传感器L62的灵敏度不够，特别是在车速低

29、时，信号不良的问题就会明显表现出来了。轮速传感器如图3-4,3-5所示 图 3-4 轮速传感器 图 3-5 轮速传感器检修至此基本上可以判定为右前ABS传感器L62故障，但是在举升机上试验，毕竟与路试状态是有区别的。为了得到更有说服力的诊断结果，决定用左前ABS传感器代替右前轮ABS传感器信号。将右前ABS传感器插头拔下，在与控制模块连接的信号线上并联两根长电线，然后接至左前ABS传感器的信号线上。采用这种接线方法是因为，两前轮的ABS传感器的外形尺寸正好相反，无法进行对调试验。另外，在接线时要特别注意，磁感式ABS传感器的信号线束也是有极性之分的，即2针的线束针脚，其中有一根为地线(与车身搭

30、铁相通)，可用万用表测量找到这根地线，以确保两前轮ABS传感器线束的搭铁针脚接在同一根电线上。否则，两个前轮ABS信号均会失效。线束连接完成，进行路试，ABS灯不再点亮，其他的连带故障症状也随之消失。至此，有充分的理由对右前ABS传感器L62进行更换，故障得以排除。案例二：车型：奔驰E200底盘号：212.147行驶里程：56573km故障现象：此车启动后在仪表盘上ABS报警灯亮起，并有停止运作参见用户手册字样，车主反映在行车中并无太大行车影响，但是仪表盘报故障码肯定是车子有问题，所以过来看看。故障诊断：根据WDD212.176底盘的控制原理，当ASR或ABS电控系统失效后，由于ASRABS控制模块的车速信号输出中断，会引发其他相关电控系统的连带故障。首先，我们连接上诊断电脑，诊断电脑显示如图3-6所示图 3-6 电脑诊断图我们从电脑上读出汽车的电控车轮防抱死系统（ABS）和电控车辆稳定行驶系统（ESP）报出故障码，在师傅的带领下，我们先检查轮速传感器是否出现故障。首先，我们先把两前轮胎拧松，之后把车子顶起来，拆下轮胎，我们可以清楚地看到车辆的轮速传感器，如图3-7所示图 3-7 轮速传感器接着，我们拆下两前轮速传感器，按照上面所说的方法测试电阻来判断轮速传感器是否出现故障，我们拿出万