商用车气压ABS系统故障树分析

许志强

摘要：介绍了故障树分析法和气压防抱死制动系统的工作原理，总结了气压ABS系统出现故障的部件及故障现象，应用故障树分析法对气压ABS系统进行了故障树分析建模，通过实例证明了故障树分析法在气压ABS故障维修中的应用，提高了汽车维修工在维修气压ABS系统时的工作效率，减少了故障诊断的时间。

关键词：故障树分析法;气压ABS;故障;诊断技术

1故障树分析方法

故障树分析法（Fault Tree Analysis）是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地将系统故障形成的原因从总体到部分按照树枝状结构进行逐层细化。该方法对可能造成系统故障的各种因素进行分析，然后画出逻辑图（即故障树），逻辑图能形象地表达出系统故障与导致该故障的各个因素之间的内在关联。根据故障树可以进行定性分析，也可以进行定量分析。有利于找出设备的故障所在，便于快速排除故障。

2、气压ABS系统的常见故障

轮速传感器及其电路断路或短路、接线位置错误、信号不稳定;ABS齿圈安装错误、齿圈镶嵌铁磁类物质、阀芯漏气、阀芯卡死、阀与对应管路接错等故障。

3、气压ABS故障树分析法的建立

对于气压ABS系统，由于各个元件在系统中相对独立，因此可以把各个元件看作故障的子系统，确定为中间事件，逐层向下建立故障树。

其编码如下：

顶事件T1：故障灯闪烁;T2：制动效果差;T3：不起作用;T4：其他。

中间事件：E1：总气压故障;E2：制动器室故障;E3：输入输出电磁阀故障;E4：气体管路故障;E5：储气罐漏气;E6：输入输出电磁阀不工作;E7：输入输出电磁阀失灵;E8：轮胎故障;E9：电气故障;E10：ECU故障;E11：轮速传感器故障。

底事件：X1：空压机漏气;X2：空压机安全阀常开;X3：四回路保护阀漏气;X4：储气罐有裂纹;X5：储气罐破裂;X6：储气罐有气蚀;X7：制动器室密封圈损坏;X8：制动器室漏气;X9：电磁线圈烧坏;X10：阀门漏气;X11：安装故障;X12：复位弹簧变软;X13：阀芯卡死;X14：管路漏气;X15：管路有水;X16：管路阻塞;X17：压力上升缓慢;X18：压力高;X19：压力低;X20：压力不稳;X21：轮胎气压不足;X22：轮胎漏气;X23：电压偏高;X24：电压偏低;X25：线路短路或断路;X26：进水;X27：烧蚀;X28：传感器松动;X29：传感器损坏。

所建故障树如图1所示。

4故障树定性分析

障树定性分析的目的是确定系统的故障模式，即系统出现顶事件的全部可能情况，并分析出系统的薄弱环节，为状态监测、故障分析及故障排除提供依据。

4.1割集与最小割集

如果某几个底事件的集合全部发生，顶事件必定发生，则称此集合为故障树的一个割集。若割集所含的底事件中任意去掉一个事件就不再是割集，则称此割集为最小割集。故障树的一个最小割集，就是顶事件发生的一种可能情况，即系统的一种故障模式;故障树的全部最小割集，就是顶事件发生的全部可能情况，即全部故障模式。确定系统的故障谱就是根据它的故障树找出全部最小割集。

根据气压ABS故障树的实际情况采用上行法，即从故障树的底事件开始自下而上逐层进行事件集合运算，将顶事件表示成底事件之和的最简式。其中每一项对应于故障树的一个最小割集，全部项即是故障树的所有最小割集。

故障树中有一重复事件X7，去掉一个事件X7，即可得全部最小割集为全部的底事件：

4.2利用气压ABS故障树进行故障查找和排除

一辆红岩牵引车出现气压ABS不工作的故障，下面根据故障树进行故障的诊断和排查。

第一步，观察制动系统以外其他部件是否正常工作，以缩小诊断范围;

第二步，在车速大于40km/h时快速踩下制动踏板进行紧急制动，结果所有车轮均有拖痕，证明ABS系统不起作用，只有常规制動起作用。

第三步，判断制动系统的总气压，在第二步检测时制动有拖痕，可知制动气体压力正常，可直接排除底事件;

第四步，检测ABS输入输出电磁阀。检测结果正常，排除底事件和;

第五步，检测气体管路，没有异常，排除底事件;

第六步，检测轮胎，没有异常，排除底事件

第七步，检测电气，检测系统电压，电压正常。断开ECU的两个连接器，其中连接器2，检测连接器2的导线时发现连接器2的12端子和15端子之间的电阻为，此处测量的是左前轮轮速传感器，正常阻值应为1140Ω左右，检测值为，说明左前轮轮速传感器损坏或轮速传感器的线路断路。直接检测左前轮轮速传感器，结果传感器正常，说明传感器的线路断路，经检查发现轮速传感器连接器的固定处有一根导线被固定卡箍磨断。

第八步，重新连接被磨断的导线，并做固定导线处理， 最后进行路试，故障排除。

5总结

介绍了故障树分析法，总结了商用车气压ABS制动系统的故障类型并分析了原因。应用该模型可以快速进行故障诊断和排除。将此方法用于实际的汽车故障诊断中，取得了较好的效果，节省了诊断时间，减少了不必要的拆卸，同时也降低了故障排除时对一线维修工的技能要求。