丰田卡罗拉ABS故障诊断与分析

I丰田卡罗拉ABS故障诊断与分析摘要汽车的安全越来越受到人们的重视，而汽车的紧急刹车往往造成汽车的侧翻而对驾驶员造成伤害，ABS的系统已成为现代乘用车的常规配置。但由于电子元件的的故障导致ABS的故障率也相对较高，使之不能正常工作，给行车带来了极大的安全隐患，因此，掌握ABS系统的结构原理与检修非常重要。本文简单概述了现代汽车ABS系统的发展及功用，重点介绍了丰田卡罗拉轿车ABS系统的结原理，详细分析了丰田卡罗拉轿车ABS的检修及故障自诊断，最后结合结合具体的故障实例分析了丰田卡罗拉轿车ABS系统故障的排除。关键词：丰田汽车；ABS；故障；诊断方法II丰田卡罗拉ABS故障诊断与分析I摘要I第一章绪论1第二章ABS系统简概32.1概述32.2ABS系统的基本组成3第三章卡罗拉ABS系统的检测方法73.1车轮转速传感器的检测方法73.1.1传感器线圈电阻的检测73.1.2转子齿圈的检测83.1.3感应检查法93.1.4集成电路轮速传感器检测方法[6]93.2ABS电脑电子控制单元故障检测方法123.2.1ABS正常工作的典型特征133.2.2ABS电脑系统有故障时的典型特征133.2.3根据ABS警告灯状态判断故障原因143.2.4ABS系统故障的初步检查153.2.5ABS系统ECU的检测方法163.3卡罗拉ABS系统检修应注意的问题[5]173.5卡罗拉ABS故障诊断的基本方法[4]183.6丰田卡罗拉ABS故障诊断的基本流程183.7卡罗拉ABS无故障码故障的诊断技巧19常见无故障码的故障现象19第四章丰田卡罗拉ABS轿车常见ABS故障维修案例254.1卡罗拉轿车两后轮制动抱死254.2卡罗拉ABS警告灯常亮264.3卡罗拉紧急制动时ABS失效[4]27结论29参考文献291第一章绪论本论文的编写是首先以丰田卡罗拉为主，探讨其ABS系统的故障检测方法，开头部分比较系统的介绍了ABS的基本结构原理，因为只有这样才容易着手探讨它的常见故障及检测方法，基本知识是一定要具备的。中间部分则介绍了检测的流程和各种工具的使用，这是突出操作规则或方法的重要性。后半部分就以实例来进行说明，进而探讨检测方法的适用性，来更好地运用于企业的实际生产操作中。本论文的特点：1.具有较强的实用性和可操作性。论文中精选了大量典型的故障排除实例并有针对性地进行结构原理与实际操作的讲述，其内容完全可以在实际工作中借鉴，从而使广大汽车维修人员能快速、准确地判断出故障所在，简捷高校地排除故障。2.具有一定的可靠性。本论文由大专学院汽车专业教师教导、从事多年汽车维修工作的高级技师指导而由本人编写完成。实例均来自生产实践，并经过长期日常维修经验积累而成，因此，数据准确，真实可靠。3.本论文注重理论联系实际，内容具体翔实，故障分析深入浅出，操作方法简单明了，内容通俗易懂，具有初中文化的维修人员就可以读懂。4.通过对维修实例的分析，读者可举一反三，触类旁通，融会贯通等，使维修水平有较大的提高。最后，本论文在编写过程中，除根据编写指导教师和维修技师的多年实践经验外，还参阅了大量维修资料，进一步提高了编写内容的理论性和可靠性。3第二章ABS系统简概2.1概述汽车制动防抱死系统，简称为ABS（Anti－LockBrakeSystem），它是提高汽车主动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱死系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的两个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车的安全性越来越受人们重视。汽车制动防抱死系统，是提高汽车制动安全性的又一重大进步。它的作用是在汽车制动过程中通过调节制动轮缸（或制动气室）的制动压力使作用于车轮的制动力矩受到控制，使车轮处于纵向附着力最大。同时让侧向附着力处于半抱死、半滚动状态，避免车轮在路面上进行纯粹地滑移，从而提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操作能力，缩短制动距离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）由汽车微电脑控制，当车辆制动时，它能使车轮保持转动，从而帮助驾驶员控制车辆达到安全停车。这种防抱死制动系统是用速度传感器检测车轮速度，然后把车轮速度信号传送到微电脑里，微电脑根据输入车轮速度，通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率，保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动，不但可保证控制行驶方向的能力，而且，在大部分路面情况下，与抱死〔锁死〕车轮相比，能提供更高的制动力量。2.2ABS系统的基本组成ABS是在传统制动基础上,又增设如下装置:车轮转速传感器、电子控制单元ECU（ElectronicControlUnit）、制动压力调节器以及ABS警告灯等新的电器元件。其结构图如1.10所示。如图所示的ABS系统中，每个车轮上个安装一个转速传感器，将车轮转速传感器的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速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（液压式）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4缸相连，受电子控制装置的控制并由电磁阀和液压泵产生的液压力控制制动力。图1-1ABS系统实物结构示意图51.车轮转速传感器；2.右前制动器；3.制动主缸；4.储液室；5.真空助力器；6.电子控制装置；7.右后制动器；8.左后制动器；9.比例阀；10.ABS警示灯；11.储液器；12.调压电磁阀；13.电动泵总成；14.左前制动器；图2-1典型ABS系统的组成[1]电子控制模块（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它必要电路组成的、不可分解修理的整体单元，电脑的基本输入信号是由安装在四个车轮上的传感器输送给它的轮速信号，输出信号则是给液压控制单元一个控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的电压信号。7第三章卡罗拉ABS系统的检测方法对汽车防抱死制动系统的测试与诊断，既可利用该系统中电子控制装置（ECU）的自诊断功能进行检测诊断，也可根据情况对系统中的某个装置解体，然后再单独进行检测。3.1车轮转速传感器的检测方法文献[6]指出，当汽车ABS出现故障、怀疑轮速传感器工作不良时，应对轮速传感器进行检查，主要应检查传感线圈电阻、转子齿圈和传感器输出信号。下图为轮速传感器的安装位置。图3-1车轮轮速传感器的安装位置示意图3.1.1传感器线圈电阻的检测拆下车轮转速传感器的连接插头，用万用表的R×100挡，检查每个引脚与车身搭铁间的导通情况。正常时应不导通，否则说明传感器有搭铁故障，应予以更换。8当上述检查正常时，应进一步测量传感器电磁线圈的电阻值，用万用表的正负表笔检测传感器接头的正负端，阻值不符合标准时，应更换传感头。下表3-1中列出了部分丰田车型的车轮转速传感器线圈的正常电阻值，供检测时对照参考。表3-1常见丰田车型车轮传感器线圈电阻值[2]车型前轮传感器线圈电阻（KΩ）后轮传感器线圈电阻（KΩ）丰田卡罗拉0.9～1.30.9～1.3丰田凌志ES3000.9～1.30.9～1.3皇冠3.0轿车1.2～1.6185～210Ω丰田大霸王0.92～1.221.05～1.4丰田阿瓦龙0.6～1.81.6～1.83.1.2转子齿圈的检测检查转子齿圈的齿数，检查转子齿圈有无裂纹，检查转子齿圈有无缺齿和断齿（如图3-2所示），检查转子齿圈的齿与齿之间是否吸附有铁屑。如图3-3所示，传感器头部端面与齿圈凸起端面要保留约1mm的空气间隙，可用无磁性的厚薄规进行检查。图3-2转子齿圈缺齿并吸有铁屑9图3-3车轮转速传感器剖视图3.1.3感应检查法有些轿车如皇冠、奔驰车等，其后轮传感器只使用一个，而且安装在后轴差速器或变速器上，对这种车轮传感器的检查方法是：拆下传感头，并从配线插件上拔下插头。用一个2～10kΩ的电阻器与之串联后并接在电压表两端（注意不要短接任何一个端子），用螺丝刀在车轮转速传感头前后摆动时，检查电压表是否交替显示2～12V电压。否则应更换传感头。3.1.4集成电路轮速传感器检测方法[6]轮速传感器的阻值式检测方法均只适用于电磁线圈式传感器（passtivesensor）,他是应用电磁感应原理对车轮转速进行检测，成本低，但低速检出性能较差。传感器的好坏只需由阻值是否在正常值（见表3-1所列）范围内即可判断。而集成电路式传感器（Activesensor）其最大的特点是质量轻，低速检出性好（可以进行零速检测出）。它的应用原理为：利用专用磁阻式传感元件对汽车上的回转齿轮或磁轮进行检测，通过检测输出电流的变化，达到检测速度快，提高工作效率的目的。对集成电路式轮速传感器的检测方法较为复杂。下面介绍两种较简单的检测方法。1.示波器检测法将示波器（实物图如3-4所示）的信号输入接线分别接在传感器端10与信号处理电路的接地端，如图3-6（A）所示。但应注意区分传感器电源端接线及信号输出端。图3-4示波器实物图接通汽车电路使ABS系统通电。此时用手缓慢转动传感器安装侧的车轮，正常情况下，示波器应显示出方形脉冲波形，如图3-6（B）所示，这说明传感器正常。如果齿轮脉冲发生器（实物示意图如3-5所示）没有产生脉冲波形，则要调整传感器的安装空气间隙；如果调整后仍没有脉冲波形则说明传感器失效，应换新件。2.万用表检测法仅通过万用表也可以对传感器进行简单的检测；将万用表调至电流挡处（注意量程要设置在200mA以上），如图3-7所示。11图3-5轮速传感器齿轮脉冲发生器将万用表笔串在轮速传感器其中一根输出线上，另一根输出正常接线（指针式万用表要注意极性）。接通汽车电路使ABS系统通电，用手缓慢地转动传感器安装侧的车轮。正常情况下，电流指示应在7～14mA或14mA上，同时调整空气间隙无效时则说明传感器失效。偏心距感应面中心+12V输出端空气间隙齿轮示波器信号接地（A）示波器测量接线图电流高电流最大许可值高高电流最小许可值平均电流值低电流最大许可值低低电流最小许可值时间（B）转速传感器输出波形图3-6用示波器检测轮速传感器示意图12偏心距感应面中心+12V空气间隙齿轮万用表（电流挡）图3-7用万用表检测轮速传感器电流另外，如果接通电路后电流数值直接显示为0或100mA以上时，确认万用表接线无误，则说明传感器已经断线或短路。顺便说明的是，作为重要维修部件的更换，尤其是轮速传感器等部件一定要采用原厂配套部件，这是因为不同厂家的产品尺寸、安装要求、空气间隙保证方法等项目都有其不同之处，如果随意更换会导致ABS系统不能稳定、有效地工作，甚至会导致事故发生。3.2ABS电脑电子控制单元故障检测方法对ABS电脑电子控制单元（ABSECU）的检测，应先搞清ABS工作时的正确状况，这样可以防止误判使检测过程走弯路。然后再结合ABS系统有故障时的一些典型特征来确认。当确认ABS系统有故障后，可通过ABS系统的故障自诊断系统调出其故障代码，可用解码器（实物图如3-8所示）读取故障码，然后根据故障代码提供的原因，去检查相应的部位或元件，一般可使故障得以排除。各种车型的ABS系统代码调出和清除方法不太一样，但同一系列车型却有着许多相同或相似之处。13图3-8车用解码器实物图电子防抱死制动微电脑系统的电路故障大多不是元件失效，而是由于连接不良或脏污所致。如果故障代码提示是传感器故障，应先检查传感器的各个连接点处是否良好、有无锈蚀。如发现锈蚀，应先予以排除。如果传感器安装在变速器中，机油中的铁屑被磁头吸附后也可能导致传感器故障。应清理磁头并更换机油。3.2.1ABS正常工作的典型特征ABS电脑系统工作受制动踏板的控制，并且ABS系统投入工作时，在制动踏板上会产生一种液压脉动效应，使踏板连续跳动，同时还能听到ABS执行器电磁阀动作时产生的“咔嗒、咔嗒”声。ABS系统的工作还与车速有关。当汽车加速和车速达到10km/h时，ABS系统投