气压传动系统具有结构简单、造价较低、易于控制的特点。气动装置在车辆控制及传动中有诸多应用,包括制动防抱死(ABS )系统、悬架系统、变速机构、离合器、车门等。
1 气压制动防抱死(ABS)及维修
1.1气压制动防抱死(ABS)系统
汽车在行驶过程中,经常要用制动的方式来降低车速,或在很短的距离内停车,可是过度制动会使车轮抱死。如果前轮先抱死,汽车将失去转向能力;如果后轮先抱死,汽车有可能出现侧滑甚至调头的危险。为了防止制动时车轮被抱死后在路面上进行纯粹地滑移,提高汽车在制动过程中的转向操纵能力和方向稳定性,缩短制动距离,设置了汽车防滑控制系统,称为制动防抱死系统,简称ABS
按ABS的结构及原理,分为液压ABS、气压ABS和气顶液ABS。
气压ABS主要用于中、重型载货汽车上,所装用的ABS主要分为两类,一类是用于四轮后驱动气压制动的汽车上,另一类是用于汽车列车上的ABS。
(1)四轮后驱动气压制动汽车ABS
四轮后驱动气压制动系统汽车装用的ABS,一般采用四传感器、四通道、四轮独立控制,如图1所示。每个车轮配有一个轮速传感器和一个制动压力调节器(PCV阀),前轮PCV阀串联在快放阀与前轮制动气室之间,后轮PCV串联在继动阀与后轮制动气室之间。PCV阀根据ABS ECU的指令将压缩空气充入制动气室、排出制动气室或封闭制动气室,从而实现制动压力的“增压”“减压”和“保持”过程。
(2)汽车列车气压ABS
四轮后驱动牵引车和单轴半挂车气压ABS,如图2所示。牵引车和单轴半挂车上分别安装着两套独立的ABS控制系统,牵引车采用四传感器、四通道、四轮独立控制方式。单轴半挂车采用两传感器、两通道、两轮独立控制方式,对制动压力的控制原理与四轮后驱动气压制动汽车ABS基木相同。牵引车、与挂车的ABS之间用专用ABS连接器连接,牵引车ABS通过连接器向挂车ABS供电,同时通过连接器将挂车ABS工作的有关故障信息传递到牵引车,并由驾驶室中仪表盘上的指示灯和报警灯显示。
1.2气动ABS系统故障的诊断
ABS越来越受到人们关注和了解。ABS故障分析与排除已成为汽车维修人员及司乘人员必备的技术能力。目前,大部分具有气制动的大客车和中、重型货车都装备有ABS,其技术含量高,电路复杂,让人难以掌握。正确认识使用ABS和保养也需要一定的技巧。
汽车ABS故障诊断和检查是维修中非常重要的一环。对于ABS系统来说,不同的车型,甚至同一系列不同年代产的车型,装用的ABS型号也不一样,因而故障诊断和检查的方法以及程序都可能会有所不同,但通常采用以下方法和步骤。
一般来说,可以将ABS故障划分为“软”故障和“硬”故障。
所谓“软”故障是将程序、指示等延伸出来的故障。这类故障分析只能通过观察和分析来判定,比较难判定,有时甚至不是ABS本身故障,和车辆本身制动也有很大关系,可以先采用读取故障代码来判定。ABS系统一般都具有故障自诊断功能,电子控制器工作时能对自身和系统中的有关电器元件进行测试。如果电子控制器发现系统中存在故障,一方面使ABS系统警示灯点亮,中断ABS系统工作,恢复常规制动系统;另一方面将故障信息以代码的形式存入存储器内,然后检修人员将故障代码取出,以便了解故障情况。ABS系统故障代码的读取方法大致有以下三种。
①连接自诊断启动电路读取故障代码,相当一部分ABS系统设有自诊断插座,维修人员可按规定的方法跨接插座中相应端子,然后根据ABS系统警示灯、跨接线中的发光二极管(LED)和ABS系统ECU上的发光二极管的闪烁规律,读取故障代码,工作人员参照故障代码表,确定故障的基本情况。
②借助专用诊断测试仪读取故障代码,借助专用诊断测试仪(有的称为电脑解码器和诊断仪)与ABS系统故障诊断通信接口相连,按照一定的操作规程,通过与ABS系统ECU双向通信,从检测仪的显示器或指示灯上显示故障代码。有的测试仪不仅能读出和清除故障代码,而且还可以向ABS系统ECU传输控制指令,对ABS系统的工作进行模拟,对电控系统进行诊断测试,确定故障部位以及故障性质。目前有的汽车(一般为欧洲车型)只能用专用测试仪才可以读取ABS系统的故障代码和进行故障诊断。
③利用汽车仪表板上的显示系统读出故障代码。有的汽车仪表板上具有驾驶员信息系统,即中心计算机系统,检修人员可以按照一定的自检操作程序,从信息显示屏上显示ABS系统的故障代码和故障信息。
“硬”故障则是将“软”故障排除以外产生的硬性故障。常见的有熔丝、控制器、轮速传感器烧毁,电源线搭铁不良,接头未插牢,轮速传感器和电磁阀线短和断路等。
一般采用直观检查法来检查。直观检查是在ABS系统出现故障和感觉系统不正常时采用的初步目视检查方法。具体应检查的内容是,驻车制动是否完全释放;制动气体是否有漏气,制动压力是否在规定的范围内;所有ABS系统的熔丝、继电器是否完好,插接是否牢固;ABS系统的ECU连接器(插头和插座)连接是否良好;有关元器件(轮速传感器、电磁阀体等)的连接器和导线是否连接良好;ABS系统ECU、调节器等的搭铁线是否接触可靠;蓄电池电压是否在规定范围内,正、负极柱的一导线是否连接可靠等。
有时也会有“软”故障和“硬”故障结合的情况。
快速检查就是这种情况。快速检查一般是在自诊断基础上进行的,它是利用专用仪器或数字万用表等,对系统的电路和元件进行连续测试,以查找故障的方法。先了解汽车电路,大部分汽车电路采用单线制的并联电路,这是从总体上看的,在局部电路仍然有串联,并联与混联电路。全车电路其实都是由各种电路叠加而成的,每种电路都可以独立分列出来,化复杂为简单。全车电路按照基本用途可以划分为灯光、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或熔丝盒相连接。ABS系统的电路大部分采用单线制的独立并联电路。
根据故障代码,多数情况下只能了解故障大致范围和基本情况,有的还没有自诊断系统的断电功能,不能读取故障代码。为了进一步查清故障,经常采用一些仪器或万用表等,对ABS系统的电路和元器件,特别是怀疑可能有故障部位的电参数(如电阻、电压、波形等)进行深入测试,根据测试仪和仪表显示的信息,确诊故障的部位、性质和原因,特别是借助专用ABS诊断测试仪,可以得到快速满意的结果。下面介绍常用的几种方法。
①利用ABS诊断测试仪进行测试。它是一种电路参数测试仪,可以对ABS系统的传感器和执行器等有关参数进行测量。此测试仪上有程序选择开关、指示灯、数字屏等。采用该测试仪有时需要有万用表配合。
②利用接线端子盒进行测试。由于大多数ABS系统ECU安装位置的关系,ABS系统ECU线束插头一般都不容易接近,加之线束插头上的端子又没有标号,使确定要测试的端子比较困难。这不仅影响测试结果的准确性,而且会使端子变形或损坏,为此常采用一种接线端子盒。由于ABS系统ECU线束插头的形式,端子的数目以及端子的功能不尽相同,所选用的接线端子盒也不同。
③直接用万用表测试。在没有诊断测试仪和接线端子盒的情况下,为了查处故障部位和原因,也可直接用万用表对ABS系统ECU的线束端子进行测试(一般汽车生产厂家不提倡)。这种方法速度比较慢,而且要求测试人员对ABS系统ECU各端子的位置、名称比较熟悉。测试时应使用高阻抗万用表(大于10v)。如果ABS系统ECU线束从ECU相连接时,一般只测试ABS系统ECU各端子与搭铁间的电压值(点火开关置于ON位置)和ECU各接线端子间的电阻值(点火开关置于OFF位置)。
如数值不在规定范围内,对出现故障的部件进一步检查、维修或更换。
综上所述,应了解制动防抱死系统(ABS)是一种反馈控制系统,并不是自动的制动系统,而是人机构成的交互式制动系统,作为加装于汽车原有的制动系统中的控制系统,只有合理的匹配、正确的安装与使用,才能充分发挥其作用。ABS只是对常规制动系统不足部分的补充,它不能明显缩短车辆的制动系统,并且对非常规行车现象和车辆木身原因(如刹车片变薄、制动气室卡簧归位受阻等)不能改善。为确保安全,必须严格按要求行车,谨慎驾驶,严禁超速行驶等违章现象的发生。ABS是一微电脑控制系统,如果ABS发生故障,它会自动关闭ABS工作,并使车辆恢复到常规制动系统。此时应谨慎驾驶,并尽快修复故障,无论哪种情况,故障未排除时,当ABS有电的情况下,指示灯均常亮,诊断时会闪烁故障代码,以显示故障。如需对车辆进行维修(如焊接、线路维修等),应先关断车辆总电源,然后拔下控制器插头,再进行维修。严禁直接对控制器和调节器喷水以防短路;若使用制动灯对ABS进行供电时,请更换制动灯熔丝(由原来的5A改为15A)。当对车辆进行常规制动的调整,更换蹄片时,应对传感器和齿圈进行调整保养。