毕业论文标致307ABS系统结构原理与故障分析

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毕 业 论 文

论文题目:标致307ABS系统结构原理与故障分析

系 部: 汽车工程系 专业名称: 汽车运用技术 班 级: 08111 学 号: 44 姓 名: 黄锡荣 指导教师: 郭伟东 完成时间: 2010 年 05 月 20 日

目录

一、ABS系统的介绍......................................2 (一)ABS的发展历程....................................2 (二)ABS的含义与优点..................................4 (三)ABS的基本结构组成及工作原理......................5 二、标致307ABS结构组成及工作原理.....................9 (一)标致307ABS结构组成.............................9 (二)标致307ABS的工作原理...........................14 三﹑标致307ABS故障诊断及案例分析....................20 (一)标致307ABS系统的故障诊断......................20 (二)标致307ABS系统的案例分析......................22 结束语...............................................24参考文献.............................................25

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标致307ABS系统结构原理与故障分析

摘要 :本文首先介绍了汽车ABS(防抱死系统)的发展及历史,简单说明了汽车ABS系统的组成、优点及工作原理;然后通过系统地介绍标致307ABS系统结构﹑工作原理﹑故障诊断及其容易发生的故障。 关键词:标致307;ABS系统;工作原理;故障诊断。

图1标致307ABS系统液压线路包括:

﹁ 附加调节系统 1-设车蹄片 2-制动总泵 3刹车分泵 4-制动压力调节器框架

a- 液压总泵 b-储能器 c-油泵

﹁用(1)表示第一线路(即传统制动线路) ﹁用(2)表示第二线路(即调整过后的线路)

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一﹑ABS的系统的介绍

(一)ABS的发展历程

ABS系统的发展可追溯到20世纪初期,早在1928年防抱制动理论就被提出,在20世纪30年代机械式就开始在火车和飞机上获得应用。BOCSH(博世)公司在1936年第一个获得了用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的专利权。

进入20世纪50年代,汽车ABS开始受到较为广泛的关注。FORD(福持)公司曾于1954年将飞机的ABS系统都置在LINCOLN(林肯)轿车上;凯尔塞·海伊斯公司在1957年对称为ABS进行了试验研究研究结果表明朋确实可以在制动过都中防止汽车失去方向控制,并且能够都短制动距离。由于这一时期的各种ABS采用的都是机械式制动压力调节装置,因此,获取的车轮转速信号不够都确,制动压力调节的适时性和精确性也难于保证,控制效果并不理想。

别克公司在1971年研制了由电子控制装置自动中断发动机点火,以减小发动机输出转矩.防止驱动车轮发生滑转的驱动防饱系统。

WABCO〔瓦布科)公司与BENZ(奔驰)公司合作,在1975年首次将顺装备在气压制动的载货汽车上。

这一时期的各种ABS系统都是采用模拟式电子控制装置,由于模拟式电子控制装置存在着反应速度慢、控制精度低、易受干扰等缺陷,致使各种ABS系统均末达到预期的控制效果,所以,这些模拟式电子控制系统很快就不再被采用。

进入20世纪70年代后期,数字式电子技术和大规模集成电路迅速发展,为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础。B0CSH公司在1978年率先推出了采用数字式电子控制装置的ABS——BOCSH 2ABS,并且装备在BENZ轿车上,由此揭开了现代化系统发展的序幕。尽管BOCSH 2ABS的电子控制装置仍然是由分离元件组成的,但由于数字式电子控制装置与模拟式电子控制装置相比,其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高,因此,BOCSH 2ABS的效果已相当理想。从此之后,欧、美、日的许多制动器专业公司和汽车公司相继研制了形式多样的观系统。TEVES公司于1984年首次推出了整体式ABS——TEVES MK2,该系统将防抱制动压力调节装置与制动主缸和液压制动助力器组合为一个模体,而在调系统出现以

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前,所有的ABS都是将制动压力调节装置作为一个单独的模体,附加在常规的制动系统中,即采用的都是分离式结构。TEVES MK2在1985年首先提装备在FORD公司生产的LINCOLN MARK (林肯·马克)1D型轿车上。

自20世纪80年代中期以来,ABS系统向高性价比的方向发展。BOCSH公司在1985年对其BOCSH 2S ABS观进行了结构简化和系统优化,推出了经济型的ABS——BOCSH 2E ABS。

由于高级轿车的质量与功率的比值不断降低,为了提高汽车的加速性能,充分地利用车轮的附着力,获得尽可能大的驱动力已成为—个主要的技术课题。为此,许多高级轿车采用了四轮驱动形式,但四轮驱动会值汽车的结构变得更复杂,而且也使成本提高较多。BOCSH公司在1986年率先推出了具有制动防椎和驱防滑转功能的防抱控制系统——BOCSH 2U ABS/ASR,并首先装备在BENZ轿车上。目前.已有许多高级轿车(如BMW、LEXUS、CROWN、CORVETTE、CADILLAC等)将具有制动防椎及驱动防滑转功能的防椎控制系统作为标准装备或选择装备。ABS系统极大地提高了汽车的主动安全性,被认为是汽车上采用安全带以来在安全性方面所取得的最为重要的技术成就。

ABS可以较大程度地减少交通事故人员伤亡和财产损失。所以,—些国家的保险公司对于装备其系统的汽车有减收保险费的优惠。

由于ABS系统对提高汽车行驶安全性值的特点得到日益普遍的认同,而且已有形式多祥、价格档次不同的多种系统可供不同档次的汽车进行选择。所以,在20世纪80年代初还只是部分高级轿车选择装置的ABS到20世纪80年代后期已经成为所有高级轿车印多数中级轿车的标准装备。进入20世纪90年代以来,ABS系统的普及速度更为迅速。在大型客车和货车上,顺序地在普及,而已有些已经装备了驱动防滑转系统。

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二﹑标致307结构组成及工作原理

(一)标致307ABS结构组成

图8标致307ABS系统原理电路图

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表1 东风标致307ABS系统清单

BB0 BB1 CA PSF Batterie 电池 Bo?tier + batterie盒+电池 Contacteur antivol 抗压接触器 Platine de servitude bo?te fusibles 电阻盒辅助箱 0004 2100 7000 7005 7010 7015 7018 7020 7040 A B C D C7000 V7000

Combiné Contacteur de stop 停止接触器 速度传感器(左前轮) 速度传感器(右前轮) 速度传感器(左后轮) 速度传感器(右后轮) 计算机供应继电器 Calculateur ABS ABS计算机 附加调节组 Relais de sécurité 安全继电器 Relais de pompe 泵继电器 Moteur de pompe 泵发动机 Electrovannes 电动阀 ABS测试接触器 车轮防抱死信号灯 10

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1﹑标致307ABS系统主要元件构造

CA00 0004 BM34 7010 BSA1 7015 7020 7005 7000 1630 11

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图9 系统元件构造

表2 系统组成部件

部件 编号 1320 BSI BM34 CA00 1630 0004 7000 7005 7010 7015 7020

描述 发动机电控单元 智能控制盒 发动机舱34路保险丝盒 点火开关 自动变速箱电控单元 组合仪表 前左车轮转速传感器 前右侧车轮转速传感器 后左侧车轮转速传感器 后有侧车轮转速传感器 ABS电控单元 12

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2﹑标致307传统制动与调整后制动系统控制过程比较

传统刹车线路(第一线)调节线路(第二线) 图10 传统制动与调整后制动系统控制过程比较

在传统制动系统中,当踩下制动踏板后,制动分泵压力很快达到最大值;并较稳定;车轮转速很快降低至零(既完全抱死),而车速还处于降低阶段;此时抱死车轮处于完全拖滑状况;制动附着系数相对降低,侧向附着系数降低为零,失去转向能力,很容易发生侧滑。

带ABS的制动系统,踩下制动踏板后,尽管此时制动总泵压力可能较大并压力比较恒定,但是,在ABS的控制下,制动分泵压力不断被调节,处于被动状态,其升高和降低以保持滑移率为20%左右为原则。在车速降低到接近于零前,车轮转速降低至滑移率为20%左右,随压力升高﹑降低而呈现减速﹑加速波动变化,处于边滚边滑状态;保证较大的制动附着系数和一定的侧向附着力,在缩短制动距离的同时,保证车辆转向能力和侧向稳定性。

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(二)标致307ABS的工作原理

1﹑ABS的工作原理

1) ECU的工作原理系统的输入/输出

传感器 电控单元 执行元件(多个电磁阀) 前轮﹑后轮------> ABS---> 左、右(前后)电磁阀 ----->回流泵(指示灯) 制动停车-------> 电控单元 发动机运转--- --> ECU是ABS系统的控制中心,它的本质是微型数字计算机,一般是由两个微处理器和其他必要电路组成的、不可分解修理的整体单元,电脑的基本输入信号是四个轮速传感器送来的轮速信号,输出信号是:给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号。 图11标致307ABS工作原理图 2)ECU的防抱死控制功能

电子控制模块(电脑)有连续监测四个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信号,并将它们处理、转换成和

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轮速成正比的数值,从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度快,哪个车轮速度慢。电脑根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础,一旦判断出车轮将要抱死,它立刻就进入防抱死控制状态,向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压,以控制轮缸上油路的通、断。轮缸上油压的变化就调节了车轮上的制动力,使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3—12次/秒)。

3)ECU的故障保护控制功能

首先,电脑能对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器,它们同时接受、处理相同的输入信号,用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部信号进行比较,看它们是否相同,从而对电脑本身进行校准。这种校准是连续的,如果不能同步,就说明电脑本身有问题,它会自动停止防抱死制动过程,而让普通制动系统照常工作。此时,修理人员必须对ABS系统(包括电脑)进行检测,以及时找出故障原因。

ABS系统电脑内部监控工作来自轮速传感器的输入信号同时被送到电脑中的两个微处理器,在它们的逻辑模块中处理后,输出内部信号(车轮速度信号)和外部信号(给液压调节器的信号),然后根据这两种信号进行比较、校对。逻辑模块产生的内部信号被送到两个不同的比较器和中(每个处理器中有一个比较器),在那里进行比较,如果它们不相同,电脑将停止工作。微处理器产生的外部信号一路直接送到比较器,另一路由液压调节器控制电路经过反馈电路送到比较器。微处理器产生的外部信号直接送到比较器和。通过比较器进行比较,如果外部信号不能同步,ABS系统电脑将要关闭防抱死制动系统。

ABS系统电脑不仅能监视自己内部的工作过程,而且还能监视ABS系统中其他部件的工作情况。它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号,在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。在ABS系统工作的过程中,电脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮速信号是否正常。

ABS系统出现故障,例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消失,电脑都会自动发出指令,让普通制动系统进入工作,而ABS系统停止工作。对某个车轮速度传感器损坏产生的信号输出,只要它在可接受的极限范围内,或由于

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较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号,电脑根据情况可能停止ABS系统的工作或让ABS系统继续工作。

这里要强调的是,任何时候黄色ABS系统故障指示灯点亮不灭,就说明电脑已停止ABS系统的工作或检测到了系统的故障,驾驶员或用户一定要进行检修,如果处理不了,应及时送修理厂。

4) ABS故障指示灯

当有下列的异常现象被发现时,ABS控制电脑会使ABS故障指示灯点亮: (1)泵油电动机作用的时间超过一定的时间。 (2)车辆已经行走超过30S,而忘记放开驻车制动。 (3)未收到四轮中任何一轮的传感器信号。

(4) 电磁阀作用超过一定的时间或是检测到电磁阀断路。

(5)发动机已经开始动作,或是车辆已经开动,未接收到电磁阀输出讯号。 (6) 当点火开关打开在I段时,ABS故障指示灯会点亮,如果没有异常现象,发动机起动后ABS故障指示灯就会熄灭。

ABS系统有两个故障指示灯,一个是红色制动故障指示灯,另一个是黄色ABS故障指示灯。两个故障指示灯正常闪亮的情况为:当点火开关接通时,红色指示灯与黄色指示灯几乎同时点亮,红色指示灯亮的时间较短,黄色指示灯亮的时间较长一些(约3S);发动机起动后,储能器要建立系统压力,两灯会再次点亮,时间可达十几秒钟;驻车制动时,红色指示灯也应亮。如果在上述情况下灯不亮,说明故障指示灯本身或线路有故障。

红色指示灯故障常亮,说明制动液不足或储能器中的压力不足(低于14MPa),此时普通制动系统和ABS系统均不能正常工作;黄色ABS故障指示灯常亮,说明电控单元发现ABS系统有故障。

2﹑液压控制系统

1) 循环式制动压力调节器的工作原理

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图12 循环式制动压力调节器的工作原理

此种形式的制动压力调节器在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀,直接控制轮缸的制动压力。这种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路相通。储能器的功能是在减压过程中将从轮缸流经电磁阀的制动液暂时储存起来。回油液压泵也叫做再循环泵,其作用是将减压过程中从制动轮缸流进储能器的制动液泵回主缸。

(1)常规制动状态

在常规制动过程中,ABS系统不工作,电磁线圈中无电流通过,电磁阀处与“升压”位置。此时制动主缸和轮缸状态,由制动主缸来的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而增减。此时回油液压泵也不工作。

(2)保压状态

图13 保压状态

当转速传感器发出抱死危险信号时,电控单元向电磁线圈输入一个较小的保持电流(约为最大工作电流的1/2),电磁阀处于“保持压力”位置,此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封,轮缸中的制动压力保持一定。

(3)减压状态

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图14减压状态

如果在电控单元“保持压力”命令发出后,车轮仍有抱死的倾向,电控单元即向电磁线圈输入一最大工作电流,使电磁阀处于“减压”位置,此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通,轮缸中制动液经电磁阀流入储液室,轮缸压力下降。

(4)增压状态

图15增压状态

当压力下降后车轮转速太快时,电控单元便切断通往电磁阀的电流,主缸和轮缸再次相通,主缸中的高压制动液再次进入轮缸,使制动压力增加。制动时,上述过程反复进行,直到解除制动为止。

2)可变容积式制动压力调节器的工作原理

可变容积式制动压力调节器主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。其基本工作原理如下。

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结束语

在我做毕业设计的过程中,我的毕业设计指导老师郭伟东给我提供了许多指导性的建议和帮助,与我一起讨论系统实现方案,并对实践中出现的问题给予耐心的解答,完稿之后在百忙之中仔细阅读,给出修改意见。

不管什么时候向老师求助,他从不推辞,认真解答。郭老师爱岗敬业,治学严谨,思维严密,平易近人,是我十分尊敬的老师,在此对他表示感谢。

感谢学校给了我们这个机会,使我们能够很好地将所学知识和实践相结合。觉得自己通过此次毕业设计学到了很多知识,积累了一定的开发经验。

感谢在此期间给予的帮助与鼓励的同学。

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参考文献

[1]李清明,程森.,刘汉军.汽车发动机故障分析详解[M].北京:机械工业出版社,2007.4.

[2]《标致307ABS故障诊断》东风标致内部资料 [3]陈家瑞.汽车构造[M]北京:人民交通出版社,2002.2 [EB/OL].http://ae.nstl.gov.cn,2009.11.10.

[4]汤定国.汽车发动机构造与原理[M].北京:人民交通出版社,2005.9.

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图16可变容积式制动压力调节器

常规制动时,电磁线圈中无电流流过,电磁阀将控制活塞的工作腔与回油管路接通,控制活塞在强力弹簧的作用下被推至最左端,活塞顶端推杆将单向阀打开,使制动主缸与轮缸的制动管路接通,制动主缸的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而变化。这种状态是ABS工作之前或工作之后的常规制动工况。

需要减压时,电控单元向电磁线圈输入一大电流时,电磁阀内的柱塞在电磁力作用下克服弹簧作用力移到右边,将储能器与控制活塞的工作腔管路接通。制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移,单向阀关闭,主缸与轮缸之间通路被切断。同时由于控制活塞的右移,使轮缸侧容积增大,制动压力减小。

当电控单元向电磁线圈输入一较小电流时,由于电磁线圈的电磁力减小,柱塞在弹簧力作用下左移至储能器、回油管及控制活塞工作腔管路相互关闭的位置。此时控制活塞左侧的液压保持一定,控制活塞在液压压力和强力弹簧弹力的作用下保持在一定位置,而此时单向阀仍处于关闭状态,轮缸侧的容积也不发生变化,制动压力保持一定。

需要增压时,电控单元切断电磁线圈中的电流,柱塞回到左端的初始位置。控制活塞工作腔与回油管路接通,控制活塞左侧控制液压解除,控制活塞左移至最左端时,单向阀被打开,轮缸压力将随主缸的压力增大而增大。

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三﹑标致307ABS故障诊断与案例分析

(一)标致307ABS诊断

ABS系统检修的基本内容包括故障诊断与检查、故障排除与修理、定期保养与维护。根据ABS的特点,具有一些特殊的检查、诊断和修理方法。

1﹑诊断与检查的基本内容

特定的诊断与检查可及时发现ABS系统中的故障,是维修中非常重要的部分。对于不同的车型,甚至同一系列不同年代生产的车型,检查的方法和程序都会有所不同,这一点只要比较相应的维修手册便可知道。但是ABS系统基本诊断与检查方法的内容是不变的,它们一般包括如下4个步骤:

1)初步检查 2)故障自诊断 3)快速检查 4)故障指示灯诊断

通常情况下,只要按照上述4个步骤进行诊断与检查,就会迅速找到ABS系统的故障点。故障自诊断是汽车装用电控单元后给修理人员提供的快速自动故障诊断法,在整个诊断与检查中占有极为重要的地位,在后面将集中介绍自诊断方法。

2﹑修理的基本内容

通过诊断与检查后,一旦准确地判断出ABS系统中的故障部位,就可以进行调整、修复或换件,直到故障被排除为止。修理的步骤通常如下。

1)泄去ABS系统中的压力。

2)对故障部位进行调整、拆卸、修理或换件,最后进行安装。这一切必须按相应的规定进行。

3)按规定步骤进行放气。

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如果是车轮速度传感器或电控单元有故障,可以不进行第一和第三步骤,只需按规定进行传感器的调整、更换即可,ABS电控单元损坏只能更换。

3﹑ABS维修的注意事项

1)ABS系统与普通制动系统是不可分的,普通制动系统一出现问题,ABS系统就不能正常工作。因此,要将二者视为整体进行维修,不能只把注意力集中于传感器、电控单元和液压调节器上。

2)ABS电控单元对过电压、静电非常敏感,如有不慎就会损坏电控单元中的芯片,造成整个ABS瘫痪。因此,点火开关接通时不要插或拔电控单元上的连接器;在车上进行电焊之前,要戴好防静电器(也可用导线一头缠在手腕上,一头缠在车体上),拔下电控单元上的连接器后再进行电焊;给蓄电池进行专门充电时,要将电池从车上拆卸下来或摘下蓄电池电缆后再进行充电。

3)维修车轮速度传感器时一定要十分小心。卸时注意不要碰伤传感器头,不要用传感器齿圈当做撬面,以免损坏。安装时应先涂覆防锈油,安装过程中不可敲击或用蛮力。一般情况下,传感器气隙是可调的(也有不可调的),调整时应使用非磁性塞卡,如塑料或铜塞卡,当然也可使用纸片。

4)维修ABS液压控制装置时,切记要首先进行泄压,然后再按规定进行修理。例如制动主缸和液压调节器设计在一起的整体ABS,其蓄压器存储了高达18000kPa的压力,修理前要彻底泄去,以免高压油喷出伤人。

5)制动液要至少每隔两年要换一次,最好是每年更换一次。这是因为DOT3乙二醇型制动液的吸湿性很强,含水分的制动液不仅使制动系统内部产生腐蚀,而且会使制动效果明显下降,影响ABS的正常工作。注意不要使用DOT5硅酮型制动液,更换和存储的制动液以及器皿要清洁,不要让污物、灰尘进入液压控制装置,制动液不要沾到ABS电控单元和导线上。最后要按规定的方式进行放气(与普通制动系统的放气有所不同)。

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(二)标致307ABS的案例分析

1﹑ 案例1标致307事故修复后发动机故障指示灯常亮且仪表不工作 1)内容简介:

事故标致307修复后发动机故障指示灯、ABS指示灯、手制动灯、STOP灯常亮且仪表不工作!

2)故障现象:

事故东风标致307,修复后仪表的发动机故障指示灯、ABS指示灯、手制动灯和STOP灯常亮!仪表不工作,检测设备不能进入ABS系统。

3)故障检修:

(1)通过询问车主,在事故后修复时更换了ABS泵总成。这一点信息非常重要,考虑是否是ABS泵型号与原车不匹配。找到原车ABS泵后,发现原车ABS泵壳体破损,内部的一个双向二极管损坏,找到一个可更换的双向二极管后焊接后,装回原车ABS泵后,发动机故障灯、ABS故障灯、手制动灯、STOP灯正常熄灭。

(2)看似故障排除,但是在试车时出现严重的偏刹现象,并且在制动时感觉到踏板有强烈的顶脚感。对于制动时有顶脚感是ABS工作的正常现象,但同时出现偏刹就不正常了。

(3)断开ABS泵插头,使ABS系统不工作,顶脚感没有了,同时偏刹现象基本没有了。说明在ABS泵不工作情况下各车轮制动良好,为什么ABS泵工作后会出现严重的偏刹现象呢?

(4)制动油管装错!ABS泵上共有6个油管位置:MC1和MC2为来自总泵的输入管道;VC和VD为前轮输出;RD和RG为后轮输出。

(5)因为油管错装,ABS需要控制的车轮与实现不相符,产生严重的偏刹现象!

2﹑ 案例2户主的一辆标致307ABS故障指示灯常亮 1)故障现象:

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户主的一辆标致307车的ABS故障指示灯常亮 2)故障诊断:

通过询问该客户的车没有出现事故,技术人员然后用PP2000检测仪进入系统后发现ABS电控单元接收到信号,技术员肯定故障发生的部位转速传感器的地方有赃物屏蔽使ABS电控单元接受不到信号并且肯定了右前轮转速传感器。

3)故障检修:

技术人员将车辆停放在举升机上,将车辆举升起来,先用化清在右前轮转速传感器部位将参杂的铁削清洗干净,然后用吹尘枪在刚喷部位吹干净。(注意因为化清有腐蚀功能一定要吹干净,可以转动轮胎。)在者将车辆放下来,然后发动汽车进行路况试验,发现ABS故障指示熄灭。说明故障就在右前轮转速传感器部位。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/pgc2.html

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