26082026肖鹏飞-丰田佳美轿车ABS系统的结构原理与检修.doc

编号 淮安信息职业技术学院淮安信息职业技术学院 毕毕业业论论文文 题 目 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 系统的结系统的结 构原理与检修构原理与检修 学生姓名肖鹏飞 学 号26082026 系 部汽车工程系 专 业汽车检测与维修技术 班 级260820 指导教师庄彦霞 讲师 顾问教师王洪祥 二 一一年六月 摘 要 I 摘 要 汽车的安全越来越受的人们的重视 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 系统已成为现代乘用车的常规配置 但是由于电 子元件的故障导致 ABS 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 重点介绍了丰田佳美轿车 ABS 系统的 结构原理 详细分析了丰田佳美轿车 ABS 系统的检修及故障自诊断 最后结合 具体的故障实例分析了丰田佳美轿车 ABS 系统故障的排除 关键词 关键词 ABS 结构原理 故障排除 检修 目 录 II 目 录 摘摘 要要 I 目目 录录 II 第一章第一章 ABS 系统概述系统概述 1 1 1 ABS 系统的发展及应用 1 1 2 ABS 系统的功用及结构 1 1 3 ABS 系统的发展趋势 3 第二章第二章 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 系统的结构原理系统的结构原理 5 2 1 丰田佳美轿车 ABS 系统的总体结构 5 2 2 车轮转速传感器 7 2 3 ECU 8 2 4 执行器 10 第三章第三章 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断系统的检修与故障诊断 13 3 1 前车轮转速传感器的检修 13 3 1 1 前车轮转速传感器的拆卸 13 3 1 2 前车轮转速传感器的检查 14 3 1 3 前车轮转速传感器的安装 15 3 2 后车轮转速传感器的检修 16 3 2 1 后车轮转速传感器的拆卸 16 3 2 2 后车轮转速传感器的检查 17 3 2 3 后车轮转速传感器的安装 18 3 3 ECU 的检修 19 3 4 马达继电器的检修 19 3 5 丰田佳美轿车 ABS 系统的自诊断 20 3 5 1DTC 检查 清除 20 3 5 2 丰田佳美轿车 ABS 的故障代码 21 3 5 3 丰田佳美轿车 ABS 测试模式 22 3 5 4 故障排除注意事项 23 第四章第四章 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 系统的故障检修实例系统的故障检修实例 24 4 1ABS 警告灯常亮 24 4 2ABS 警告灯常亮 且前车轮振动 25 4 3ABS 警告灯常亮 ABS 系统失效 25 4 4ABS 警告灯点亮偶发故障 26 第五章第五章 总结与展望总结与展望 28 5 1 总结 28 5 2 论文存在的不足及展望 28 致致 谢谢 29 参考文献参考文献 30 第一章 ABS 系统概述 1 第一章 ABS 系统概述 1 1 ABS 系统的发展及应用系统的发展及应用 ABS Anti locked Braking System 中文译为 防抱死刹车系统 它是 一种具有防滑 防锁死等优点的汽车安全控制系统 制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上 1936 年 德国博世 公司 BOSCH 申请一项电液控制的 ABS 装置专利 促进了 ABS 技术在汽车 上的应用 汽车上开始使用 ABS 始于 19 世纪 50 年代中期福特汽车公司 1954 年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的 ABS 装置 这种 ABS 装置控制 部分采用机械式 结构复杂 功能相对单一 只有在特定车辆和抱死工况下防 抱死才有效 因此制动效果并不理想 机械结构复杂使 ABS 装置的可靠性差 控制精度低 价格偏高 ABS 技术在汽车上的推广应用举步艰难 直到 70 年代 后期 由于电子技术迅猛发展 为 ABS 技术在汽车上应用提供了可靠的技术支 持 ABS 控制部分采用了电子控制 其反应速度 控制精度和可靠性都显著提 高 制动效果也明显改善 同时其体积逐步变小 质量逐步减轻 控制与诊断 功能不断增强 价格也逐渐降低 这段时期许多家公司都相继研制了形式多样 的 ABS 装置 进入 90 年代后 ABS 技术不断发展成熟 控制精度 控制功能不断完善 现在发达国家已广泛采用 ABS 技术 ABS 装置已成为汽车的必要装备 北美和 西欧的各类客车和轻型货车 ABS 的装备率已达 90 以上 轿车 ABS 的装备率 在 60 左右 运送危险品的货车 ABS 的装备率为 100 ABS 装置制造商主要 有 德国博世公司 BOSCH 欧 美 日 韩国车采用最多 美国德科公司 DELCO 美国通用及韩国大宇汽车采用 美国本迪克斯公司 BENDIX 美国克莱斯勒汽车采用 还有德国戴维斯公司 TEVES 德国瓦布科 WABCO 美国凯尔西海斯公 KELSEYHAYES 等 这些公司的 ABS 产品 都在广泛地应用 而且还在不断发展 更新和换代 近年来 ABS 技术在我国也正在推广和应用 1999 年我国制定的国家强制 性标准 GB12676 1999 汽车制动系统结构 性能和试验方法 中已把装用 ABS 作为强制性法规 1 2 ABS 系统的功用及结构系统的功用及结构 在汽车行驶中制动时 若汽车车轮制动器的制动力大于车轮与路面的附着 力时 车轮就会抱死并产生滑移 若后轮抱死滑移 其附着力会明显减小 特 别是横向附着力 因此易使汽车产生横向滑移 俗称甩尾 若前轮抱死 汽车 就会丧失方向操纵能力 特别是在附着力较低的冰路面上 因此 对于没有安 装ABS系统的汽车 在冰雪路面上突然制动时就很容易失去方向稳定性 车轮与路面的附着力与车轮滑移率有关 所谓车轮滑移率 是指车速与轮 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 2 速的差值相对于车速的比率 即滑移率 车速 轮速 车速 100 滑移率表示车轮能否自由转动 滑移率为100 表示车轮被完全抱死滑移 而滑移率在10 30 之间时附着力最大 超过30 后附着力逐渐下降 如图 1 1 所示 因此 制动时应使滑移率保持在10 30 ABS控制系统就是按 这一要求来设计的 图1 1 制动力 附着力与滑移率的关系 ABS系统的功用主要体现在以下几个方面 1 缩短制动距离 在同样紧急制动的情况下 ABS系统可以将滑移率控制在20 左右 即可获 得最大的纵向制动力的结果 2 制动时不影响转向操纵性能 3 可改善轮胎磨耗情况 车轮抱死会造成轮胎杯型磨损 轮胎面磨耗也会不均匀 使轮胎磨损消耗 费增加 经测定 汽车在紧急制动时 车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费 已 超过一套防抱死制动系统的造价 因此 装用ABS系统具有一定的经济效益 4 可提高汽车行驶安全性 ABS系统可以防止四个轮子制动时被完全抱死 防止出现侧滑 用尾 调 头等现象 提高了汽车行驶的安全性 资料表明 装有ABS系统的车辆 可使 因车轮侧滑引起的事故比例下降8 左右 因此 在丰田公司1995年后生产的轿车上都配装有ABS控制系统 丰田佳 美 花冠 塞利卡 超越及凌志轿车上均采用波许型ABS控制系统 这种控制 系统采用滑移率控制 为了控制滑移率 就必须取得车速和轮速信号 ABS ECU根据车速和轮速 第一章 ABS 系统概述 3 信号计算出滑移率 并据此与ABS ECU中预先存储的理想减速特性曲线相比较 如果ABS ECU判断出车辆减速太快和车轮即将抱死时 就发出指令给液压执行 机构 控制汽车制动的液压系统 降低或增加液压压力 或在需要时保持制动 液压力不变 以使滑移率保持在最佳范围 10 30 防止车轮抱死 达到 最佳制动效果 图1 2所示为这种ABS控制系统的结构框图 除原有的常规制 动系统外 它还包括车速传感器 ABS ECU ABS执行机构 压力调节器 和 ABS指示灯等 图1 2 ABS控制系统的结构框图 1 3 ABS 系统的发展趋势系统的发展趋势 目前 汽车防抱死制动系统仍需进一步完善系统的技术性能 降低成本 提高元器件可靠性和整个系统的价格性能比 随着大规模集成电路的发展 电 子控制元器件成本价格越来越低 多参数集中控制的自动控制系统 已成为一 个重要的发展趋势 1 ABS和驱动控制装置的一体化 ABS和驱动控制装置的组合装置目前已经投入生产 安装在部分高级轿车 上 ABS是以防止车轮抱死为目的 与此相反 驱动控制装置是为了防止车轮 的空转 从另一方面来看 ABS是为了缓解制动 而驱动控制装置则是为了施 加制动 这是非常相近的技术 当然也可以说它们都是采用了电子控制装置 轮速传感器的组合装置 2 ABS与电子全控式 或半控式 悬挂 电子控制四轮转向 电子控制液压 转向 电子控制自动变速器等行驶系统和动力传动系统的组合装置 汽车行驶系统之所以采用电子控制 是因为传感技术的高度发展和车用高 速数字通信系统已达到实用化程度 把这些系统和ABS组合起来 可以使汽车 的运动保持最佳状态 3 ABS和自动制动器的一体化 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 4 自动制动器的作用是测出前方的障碍物 自动地施加制动 避免车祸发生 它和ABS组合起来能够进一步提高行驶安全性 4 减小体积 降低重量 为了提高汽车的安全性能 增加了一些装置 汽车的重量也随之增加 对 燃料经济性不利 所以新增设的各种装置必须在保证安全性的前提下 尽量地 减少重量 另外 不论是大型车还是小型车 发动机的安装空间都是非常紧凑 的 因此 也要求ABS的控制器体积尽可能的小点 第二章 丰田佳美轿车 ABS 系统的结构与原理 5 第二章 丰田佳美轿车 ABS 系统的结构原理 2 1 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 系统的总体结构系统的总体结构 丰田佳美轿车 ABS 系统结构图如图 2 1 所示 由前车轮转速传感器 后车 轮转速传感器 ECU 及制动执行器总成等组成 制动执行器总成如图 2 2 所示 主 要由泵马达 电磁阀等组成 在紧踩制动踏板或在光滑路面上制动时 ABS 有 助于防止车轮抱死 前 后车轮转速传感器位于各个车轮上 主要采集各车轮的转速信号 ECU 在从车轮转速传感器接收到的转速信号的基础上检测车轮抱死 ECU 根 据此信 息控制泵马达和电磁阀 泵马达和电磁阀用于通过控制施加到各个车轮制动器 上的液压来防止车轮抱死 在系统故障时 ABS 警告灯亮起 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 6 图2 1 丰田佳美轿车ABS系统的结构 图2 2 制动执行器总成 各部件的功能如表2 1所示 表2 1 各部件的功能 组件组件功能功能 制动执行器总成 1 由支撑电磁阀 减压电磁阀 泵马达 储液罐等组成 可以调 整施加到各个制动分缸上的液压 2 封闭ECU ECU 处理从各个传感器到控制ABS的信号 车轮转速传感器检测各个车轮的转速并将数据输入ECU 制动总泵根据踏板上的力产生压力 刹车灯开关踩下制动踏板时点亮刹车灯 电磁线圈继电器 1 向各个电磁线圈供电 2 封闭在ECU中 马达继电器 1 向泵马达供电 2 封闭在ECU中 ABS警告灯 1 点亮来通知驾驶员ABS发生故障 2 闪烁来输出DTC 制动警告灯 1 在系统正常或制动液液位下降时 点亮通知驾驶员已拉上了驻 车制动器 2 点亮来通知驾驶员ABS或EBD发生故障 第二章 丰田佳美轿车 ABS 系统的结构与原理 7 2 2 车轮转速传感器车轮转速传感器 丰田佳美轿车车轮速度传感器为电磁式 前轮速度传感器在车上的位置及 其结构外形如图2 3所示 后轮速度传感器的结构如图2 4所示 图2 3 佳美轿车速度传感器 图 2 4 佳美轿车后速度传感器 车轮转速传感的结构原理如图 2 5 所示 由图可见车轮转速传感由两部分组 图 2 5 车轮转速传感器的结构原理 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 8 成 一部分为转子 装在车轮的转动部分上 随车轮一起旋转 另一部分是传 感 器本体 装在车轮固定部分 各个转子上都有48个细齿 当转子旋转时 转子 的齿切割安装在车轮传感器中永久磁铁产生的磁力线 从而在传感线圈中产生 感应的交变电压 因为交变电压的频率变化与转子的转速直接成比例变化 ECU 使用此频率来检测每个车轮的转速 2 3 ECU ECU的功用是接受车轮速度传感器及其它传感器的输人的信号 进行测量 比较 分析 放大和判别处理 通过运算 获得制动车轮的滑移率 车轮的加 减速度 以判别车轮是否有抱死趋势 如有抱死趋势 再由其输出级发出控制 指令 控制制动压力调节器去执行压力调节任务 ECU的电路如图2 6所示 主要由以下几部分组成 1 车速传感器的输入放大电路 安装在各车轮上的车速传感器根据轮速输出交流信号 输入放大电路将交 流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路 图 2 6 ECU 电路图 2 运算电路 运算电路主要进行车轮线速度 初始速度 滑移率 加减速度的运算 以 及电磁阀的开启控制运算和监控运算 第二章 丰田佳美轿车 ABS 系统的结构与原理 9 安装在车轮上的传感器齿圈随着车轮旋转 轮速传感器便输出信号 车轮 线 速度运算电路接受信号并计算出车轮的瞬时线速度 初始速度 滑移率及加减 速度运算电路把瞬间轮速加以积分 计算出初始速度 3 电磁阀控制电路 接受来自运算电路的减压 保证或增压信号 控制电磁阀的电流 4 稳压电源 电源监控电路 故障反馈电路和继电器驱动电路在蓄电池供 给 ECU 内部所用 5V 稳压电压的同时 上述电路监控着 12V 和 5V 电压是否在 规定范围内 并对轮速传感器输入放大电路 运算电路和电磁阀控制电路的故 障信号进行监视 控制着继动电动机和继动阀门 出现故障信号时 关闭继动 阀门 停止 ABS 工作 返回常规制动状态 同时仪表盘上的 ABS 警报灯变亮 让驾驶员知道有异常情况发生 ECU端子如图2 7所示 各端子说明如表2 2所示 图 2 7 ECU 端子 表 2 2 端子说明 符号 端子编号 符号 端子编号 端子说明端子说明 GND2 1 执行器泵马达接地 BM 2 马达继电器电源 BS 3 电磁阀电源 GND1 4 防滑控制接地 FL 5 前 LH 车轮转速信号输入 FL 6 前 LH 车轮转速信号输入 RL 7 后 LH 车轮转速信号输入 RR 8 后 RH 车轮转速信号输入 FR 9 前 RH 车轮转速信号输入 FR 10 前 RH 车轮转速信号输入 CANL 15 CAN 通信网络 L RL 17 后 LH 车轮转速信号输入 IG1 18 ECU 电源 RR 19 后 RH 车轮转速信号输入 STP 20 刹车灯开关输入 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 SP1 23 车速表转速信号输出 TS 25 传感器检查输入 CANH 26 CAN 通信网络 H 2 4 执行器执行器 丰田佳美轿车ABS系统的执行器由电动机带动的制动回油泵 左前 右前 左后 右后电磁阀和电磁阀控制继电器等组成 如图2 8所示 它属于循环式制 图 2 8 佳美轿车 ABS 系统的执行器的组成 动压力调节器 在制动总泵和轮泵之间串联一电磁阀 直接控制轮泵的制动压 力 1 电磁阀 每个轮泵有一个三位三通电磁阀 三位三通电磁阀的结构和基本工作原理 如图2 9所示 它有升压 保压和减压三个工作位置 第二章 丰田佳美轿车 ABS 系统的结构与原理 11 图 2 9 三位三通电磁阀的结构和基本工作原理 1 升压 常规制动 升压 常规制动 过程如图2 10所示 电磁线圈内无电流流过 电磁阀处于 升压位置此时制动总泵与轮泵相通 由制动总泵来的制动液直接流人轮泵 轮 泵压力随总泵压力而变此 此时ABS系统不工作 回油泵也不工作 图 2 10 常规制动升压过程 2 保压 保压过程如图2 11 所示 当ABS ECU向电磁线圈通入一个较小的保持电流 约为最大电流的一半 时 电磁阀处于保持压力位置 所有的通道都被截断 此时总泵 轮泵和回油孔间相互隔离密封 使轮泵中保持一定的制动压力 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 12 图 2 11 保压过程 3 减压 减压过程如图2 12所示 当ABS ECU向电磁线圈通人一个最大的电流值时 柱塞移至上端 主缸和轮缸的通路被截断 电磁阀处于减压位置 此时电磁阀 将 轮泵和回油通道相通或与贮液器相通 使轮泵中的制动液流经电磁阀 流人贮 液器 使轮泵制动压力迅速下降 与此同时 驱动电动机启动 带动液压泵工 作 把流回液压油箱的制动液加压后输送到主缸 为下一个制动周期作好准备 图 2 12 减压过程 2 回油泵 回油泵为柱塞泵 由电动机带动凸轮驱动 泵内设有两个单向阀 上阀为 进油阀 下阀为出油阀 柱塞上行时 轮泵与贮液器的压力油 推开上部进油 第二章 丰田佳美轿车 ABS 系统的结构与原理 13 阀进入泵体内 柱塞下行时 首先关闭进油孔 继而使泵腔内的压力升高 推 开下出油阀 将制动液压回总泵 3 储液器 贮液器为一内装有活塞和弹簧的油缸 位于电磁阀与回油泵之间 由轮泵 流人的压力油 进入贮液器并作用于活塞上 压缩弹簧使贮液器容积变大 可 以暂时存贮制动液 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 14 第三章 丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断 3 13 1 前车轮转速传感器的检修前车轮转速传感器的检修 3 1 1 前车轮转速传感器的拆卸前车轮转速传感器的拆卸 前车轮转速传感器的拆卸步骤如下 1 拆卸前轮 2 拆卸前轮框加长板 LH 3 拆卸前翼子板衬里 4 拆卸前转速传感器 1 断开前车轮转速传感器连接器和夹箍 如图 3 1 所示 2 将 2 个螺栓从车身和减震器总成上拆下 如图 3 2 所示 图 3 1 前车轮转速传感器连接器和夹箍 图 3 2 螺栓 3 将 2 个定位爪从转向节上脱开 4 拆下螺栓和前车轮转速传感器 如图 3 3 所示 图 3 3 螺栓和前车轮转速传感器 图 3 4 前车轮转速传感器的端子 第三章 丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断 15 注意 防止杂质附着在前转速传感器头上 每次拆卸前转速传感器时要清 洁前转速传感器的安装孔和表面 3 1 2 前车轮转速传感器的检查前车轮转速传感器的检查 1 外观检查 检查前车轮转速传感器 如果发生下列情况之一 则更换新的前转速传感 器 1 前车轮转速传感器的表面破裂 存在凹痕或缺口 2 连接器或线束刮伤 破裂或损坏 3 前车轮转速传感器掉下 2 电阻的检查 前车轮转速传感器的端子如图 3 4 所示 其标准电阻值如表 3 1 3 2 所示 如果数值不符合规定 则更换传感器 表 3 1 LH 标准电阻 测试仪连接测试仪连接 规定条件规定条件 1 FL 2 FL 20 68F 时为 1 4 至 1 8 k 1 FL 车身接地10k 或更高 2 FL 车身接地10k 或更高 表 3 2 RH 标准电阻 测试仪连接测试仪连接 规定条件规定条件 1 FR 2 FR 20 68F 时为 1 4 至 1 8 k 1 FR 车身接地10k 或更高 2 FR 车身接地10k 或更高 3 信号波形的检查 使用示波器检查前车轮转速传感器输出信号波形的步骤如下 1 举升车辆 2 断开前车轮转速传感器连接器 前车轮转速传感器连接器如图 3 5 所 示 3 连接示波器至前转速传感器的端子 1 与端子 2 4 检查轮胎转动时是否输出波形 正常波形如图 3 6 所示 5 接上连接器 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 16 图 3 5 前车轮转速传感器连接器前视图 图 3 6 正常波形 注意 1 两前轮车速传感器应输出相同的波形 并且波形中没有噪音或干扰 2 随着车速 车轮转速 的提高 波长变短且输出电压变大 3 当示波器的波形中出现噪音时 因为转速传感器转子有划伤 松动或 有异物而产生不稳定信号 4 线束和连接器的检查 ECU 和前车轮转速传感器线束侧连接器分别如图 3 7 和 3 8 所示 图 3 7 ECU 线束侧 连接器前视图 图 3 8 前车轮转速传感器 线束侧 连接器前视 图 线束和连接器的检查步骤如下 1 断开 ECU 连接器 2 用万用表测量各相应端子间的电阻值 标准阻值如表 3 3 3 4 所示 3 接上连接器 表 3 3 LH 标准电阻 测试仪连接测试仪连接 规定条件规定条件 A25 5 FL A14 1 FL 低于 1 A25 6 FL A14 2 FL 低于 1 A14 1 FL 车身接地10k 或更高 A14 2 FL 车身接地10k 或更高 表 3 4 RH 标准电阻 测试仪连接测试仪连接 规定条件规定条件 A25 10 FR A35 1 FR 低于 1 A25 9 FR A35 2 FR 低于 1 A35 1 FR 车身接地10k 或更高 A35 2 FR 车身接地10k 或更高 3 1 3 前车轮转速传感器的安装前车轮转速传感器的安装 前车轮转速传感器的安装步骤如下 1 用螺栓安装前车轮转速传感器 如图 3 3 所示 扭矩为 8 0N m 82 kgf cm 71 in lbf 第三章 丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断 17 注意 防止杂质附着在前转速传感器头上 2 用 2 个螺栓安装前转速传感器并接合 2 个定位爪 如图 3 2 所示 扭 矩为 螺栓 A5 0 N m 51 kgf cm 44 in lbf 螺栓 B19 N m 194 kgf cm 14 ft lbf 注意 1 安装前转速传感器时不得扭曲线束 2 螺栓 B 将制动软管和前转速传感器拧紧 确保制动软管位于前转速传感 器上 3 将挡块稳固安装在车身孔中 3 连接前转速传感器连接器和夹箍 如图 3 1 所示 4 安装前翼子板衬里 5 安装前轮框加长板 LH 6 安装前轮 扭矩为 103 N m 1050 kgf cm 76 ft lbf 7 检查转速传感器信号 3 2 后车轮转速传感器的检修后车轮转速传感器的检修 3 2 1 后车轮转速传感器的拆卸后车轮转速传感器的拆卸 后车轮转速传感器的拆卸步骤如下 1 拆卸后轮 2 从后车轮转速传感器断开连接器 注意 小心不要损坏防滑控制传感器 3 拆卸后盘式制动器制动卡钳总成 4 拆卸后盘式制动器 5 拆卸后车轮转速传感器传感器的后桥轮毂和轴承总成 6 拆卸后车轮转速传感器传感器 1 将后桥轮毂和轴承总成安装在台钳上 保持在铝片之间 注意 如果后桥轮毂和轴承总成掉落或受到强烈震动 则更换 2 用销冲和锤子敲出 2 个销子 从 SST 上拆下 2 个附件 如图 3 9 所示 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 18 图 3 9 后车轮转速传感器的拆卸 图 3 10 后车轮转速传感器的端子 3 用 SST 和 2 个螺栓 直径 12 mm 螺距 1 5 mm 将后车轮转速 传感器从后桥轮毂和轴承总成上拆下 3 2 2 后车轮转速传感器的检查后车轮转速传感器的检查 1 外观检查 检查后车轮转速传感器 如果发生下列情况之一 则更换新的后车轮转速 传感器 1 后车轮转速传感器的表面破裂 存在凹痕或缺口 2 连接器或线束刮伤 破裂或损坏 3 后车轮转速传感器掉下 2 电阻的检查 后车轮转速传感器的端子如图 3 10 所示 其标准电阻值如表 3 5 3 6 所 示 如果数值不符合规定 则更换传感器 表 3 5 LH 标准电阻 测试仪连接测试仪连接 规定条件规定条件 1 RL 2 RL 低于 2 2 k 1 RL 车身接地10k 或更高 2 RL 车身接地10k 或更高 表 3 6 RH 标准电阻 测试仪连接测试仪连接 规定条件规定条件 1 RR 2 RR 低于 2 2 k 1 RR 车身接地10k 或更高 2 RR 车身接地10k 或更高 3 信号波形的检查 使用示波器检查后车轮转速传感器输出信号波形的步骤如下 1 举升车辆 2 断开 ECU 连接器 3 将示波器与 ECU 端子连接 ECU 线束侧连接器如图 3 11 所示 4 检查轮胎转动时是否输出波形 正常波形如图 3 12 所示 第三章 丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断 19 图 3 11 ECU 线束侧连接器 图 3 12 正常波形 说明 1 从后轮输出相同的波形 并且波形中无噪音或干扰 2 随着车速 车轮转速 的提高 波长变短且输出电压变大 3 当示波器的波形中出现噪音时 因为转速传感器转子有划伤 松动或有 异物而产生不稳定信号 4 接上连接器 3 2 3 后车轮转速传感器的安装后车轮转速传感器的安装 后车轮转速传感器的安装步骤如下 1 安装后车轮转速传感器 1 清洁后桥轮毂和轴承总成以及新的后车轮转速传感器之间的接触表面 注意 防止杂质附着在传感器转子上 2 将车轮转速传感器放置在后桥轮毂和轴承总成上以便定位连接器 3 使用 SST 压力器 2 个 V 形块和 2 片钢板将后车轮转速传感器安装 到后桥轮毂和轴承总成上 如图 3 13 所示 说明 1 应保持后车轮转速传感器远离磁体 2 不要在后车轮转速传感器上使用锤子 3 检查没有如铁屑等异物附着在后车轮转速传感器检测部分 4 慢慢地垂直压入后车轮转速传感器 2 安装后车轮转速传感器的后桥轮毂和轴承总成 3 检查后桥轮毂轴承是否有松动 图 3 13 后车轮转速传感器的安装 4 检查后桥轮毂跳动 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 20 5 安装后盘式制动器 6 安装后盘式制动器制动卡钳总成 7 将连接器与后车轮转速传感器连接 8 安装后轮 扭矩为 103 N m 1050 kgf cm 76 ft lbf 9 检查和调整后轮定位 10 检查转速传感器信号 3 3 ECU 的检修的检修 ECU 线束侧连接器如图 3 7 所示 ECU 的检修如下 断开连接器 并测量 线束侧的电压或电阻 其标准值如表 3 7 所示 表 3 7 ECU 的标准值 符号 端子编号 符号 端子编号 接线颜色接线颜色端子说明端子说明状态状态规定条件规定条件 GND2 1 车身接地 W B 车身接 地 执行气泵马达 接地 始终低于 1 BM 2 车身接地B 车身接地 马达继电器电 源 始终 10 至 14 V BS 3 车身接地L 车身接地电磁阀电源始终 10 至 14 V GND1 4 车身接地W B 车身接地ECU 接地始终低于 1 IG1 18 车身接地P 车身接地ECU 电源点火开关 ON IG 10 至 14 V STP 20 车身接地P 车身接地 刹车灯开关输 入 刹车灯开关转到 ON 踩下制动踏板 8 至 14 V STP 20 车身接地P 车身接地 刹车灯开关输 入 刹车灯开关转到 OFF 松开制动踏板 低于 3 V 说明 由于连接器是防水的 所以在连接器与防滑控制 ECU 连接时无法测量 其电压值 3 4 马达继电器的检修马达继电器的检修 1 检查1号 VSC 失效保护 继电器 1 号 VSC 失效保护 继电器如图 3 14 所示 拆卸 1 号 VSC 失效保护 继电器 检查各端子的电阻值 其标准阻值如表 3 8 所示 如果数值不符合规 定 则更换 1 号 VSC 失效保护 继电器 2 检查2号VSC 失效保护 继电器 2 号 VSC 失效保护 继电器如图 3 15 所示 拆卸 2 号 VSC 失效保护 继电器 检查各端子的电阻值 其标准阻值如表 3 8 所示 如果数值不符合规 定 则更换 2 号 VSC 失效保护 继电器 第三章 丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断 21 图 3 14 1 号 VSC 失效保护 继电器 图 3 15 2 号 VSC 失效保护 继电器 表3 8 VSC 失效保护 继电器标准电阻 测试仪连接测试仪连接条件条件规定条件规定条件 3 5 始终10k 或更高 3 5 在端子1和2之间施加 B 电压 低于 1 3 5 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 系统的自诊断系统的自诊断 3 5 1DTC 检查检查 清除清除 1 DTC 检查 清除 SST 检查导线 1 DTC 检查 SST 检查导线 1 用SST 09843 18040连接DLC3的端子TC和CG DLC3如图3 16所示 图3 16 DLC3 图3 17 正常代码 2 将点火开关转到 ON IG 3 从组合仪表的ABS警告灯上读取DTC信息 其正常代码如图3 17所示 故障代码11和21如图3 18所示 说明 如果没有出现代码 则检查TC和CG端子电路和ABS警告灯电路 4 检查结束后断开DLC3的TC和CG端子 关闭显示屏电源 如果同时检测 到2个或更多DTC DTC将按升序显示 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 22 图3 18 故障代码11和21 2 DTC的清除 SST 检查导线 1 用SST连接DLC3的端子TC和CG 2 将点火开关转到ON IG 3 在5秒内踩下制动踏板8次以上 以便清除储存在ECU中的DTC 4 检查警告灯是否显示正常系统代码 5 从DLC3端子上拆卸SST 说明 不能通过拆卸蓄电池端子或 ECU IG保险丝来清除DTC 2 DTC检查 清除 使用智能测试仪时 1 DTC检查 1 将智能测试仪连接到DLC3上 如图3 19所示 图3 19 智能测试仪的连接 2 将点火开关转到ON IG 3 按照测试仪屏幕上的提示 读取DTC的值 第三章 丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断 23 2 DTC清除 1 将智能测试仪连接到DLC3上 2 将点火开关转到ON IG 3 操作智能测试仪以清除代码 3 终止DTC的检查 清除 1 将点火开关转到ON IG 2 检查ABS警告灯是否在大约3秒内熄灭 3 5 2 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 的故障代码的故障代码 丰田佳美轿车 ABS 系统的故障代码如表 3 9 所示 表3 9 佳美轿车ABS 系统故障代码表 故障代码故障代码故障原因故障原因故障部位故障部位 11 电磁阀继电器电路断路 12 电磁阀继电器断路 执行器内部配线 控制继电器 电磁阀继电器电路中的配线和插头 13 制动液泵电动机继电器电路断路 14 制动液泵电动机继电器电路短路 执行器内部配线 控制继电器 制动液泵电动机继电器电路中的配 线和插头 21 右前轮三位三通电磁阀电路断路或短路 22 左前轮三位三通电磁阀电路断路或短路 23 右后轮三位三通电磁阀电路断路或短路 24 左后轮三位三通电磁阀电路断路或短路 执行器电磁阀 执行器电磁阀电路和插头 31 右前轮速度传感器信号故障 32 左前轮速度传感器信号故障 33 右后轮速度传感器信号故障 34 左后轮速度传感器信号故障 35 左前或右后轮速度传感器电路断路 36 右前或左后轮速度传感器电路断路 速度传感器 传感器转子 速度传感器电路配线和插头 37 两个后轮毂故障后轮速度传感器转子 42 电压不正常 低于 9 5V 或高于 16 2V 蓄电池 稳压器 51 执行器 6S 中制动液泵电动机继电器卡 死或执行器中制动液泵电动机电路断路 制动液泵电动机 继电器和电瓶 制动液泵电动机电路配线和插头 执行器中制动液泵电动机电路 持续亮 ABS ECUABS ECU 3 5 3 丰田佳美轿车丰田佳美轿车 ABS 测试模式测试模式 丰田佳美轿车 ABS 测试模式的进入步骤如下 1 关闭点火开关 2 将智能测试仪连接到 DLC 上 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 24 3 检查方向盘是否对中 将换档杆移到 P 位置 自动传动桥 或拉上驻 车制动器 手动传动桥 4 将点火开关转到 ON IG 5 将智能测试仪设定为测试模式 选择 SIGNAL CHECK 信号检 查 6 查看 ABS 警告灯是否点亮起数秒 然后在测试模式中闪烁 闪烁规 律如图 3 20 所示 图3 20 测试模式中ABS灯的闪烁 说明 如果 ABS 警告灯不闪烁 应检查 ABS 警告灯电路 3 5 4 故障排除注意事项故障排除注意事项 1 当端子触点出现故障或零件出现安装问题时 拆卸和安装可疑故障零件 可 能会完全或暂时地将系统恢复正常状态 2 为确定故障部位 一定要在故障发生时检查车辆状况 例如输出 DTC 和 定格数据 并且在断开每个连接器或拆卸和安装零件之前记录这些状况 3 除非在检查步骤中另外规定 否则一定要在点火开关关闭时拆卸和安装 制动执行器以及各个独立的传感器 4 如果制动执行器或传感器曾被拆卸和安装 则有必要在重新装配零件后 检查系统是否存在问题 使用智能测试仪检查 DTC 还要使用测试模式检查系 统功能和 ECU 所接收的信号是否正常 第三章 丰田佳美轿车 ABS 系统的检修与故障诊断 25 第四章 丰田佳美轿车 ABS 系统的故障检修实例 4 1ABS 警告灯常亮警告灯常亮 1 故障现象 一辆佳美轿车 行驶里程 69340 公里 车子在行驶过程中 ABS 故障灯点亮 2 故障分析 接到车子后 将车辆开到诊断工位发现仪表显示发动机及 ABS 指示灯常亮 借用丰田专用诊断仪调取所有故障代码 C0205 与 C1236 左前轮转速传感器信号故障 确认有故障存在且故障码删除后又会重新出现 查看维修资料 故障可能发生的症状部位 1 前轮转速传感器 LH 故障 2 传感 器安装故障 3 ECU 故障 3 故障排除 1 将智能测试仪连接到 DLC3 上 读取数据显示 左前轮显示转速为 0 右前轮显示转速为 71 公里 证实了故障就是左前轮转速传感器信号故障 2 检查左前轮转速传感器的安装部位 连接处无间隙 说明左前轮转速 传感器安装正确 3 断开连接器检查左前轮转速传感器 A14 1 FL A14 2 FL 测量 电阻为 1 6K 我们发现 A14 FL 车身接地测量数据正常 A14 2 FL 车身接地测量数据正常 4 断开 ECU 连接器测量电阻 A25 5 FL A14 1 FL 测量电阻低于 1 A25 6 FL A14 2 FL 测量电阻低于 1 说明左前轮转速传感器至 ECU 连接器正常 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 26 5 最后只有怀疑 ECU 故障 因当时配件部没有现货 并且 ECU 价格比 较昂贵 为了确保判断 再次对车辆进行检查 在安装转速传感器头部时我们 发现了故障点 左前半轴外球笼上 ABS 齿圈不在中心点上偏向外侧 导致车辆 在行驶过程中 ABS 探头有时检测不到信号 原厂与副厂半轴 ABS 齿圈位置如图 4 1 所示 图4 1 原厂与副厂半轴ABS齿圈位置 6 更换了左前半轴 进行了路试数据都正常 之后我们询问客户得知 车辆之前出过事故 在外面修理厂维修过 更换过左前半轴 由此看出 是由 于在外更换过不是原厂的左前半轴所导致的故障 4 检修总结 在维修时 一定要先调取车辆的所有维修履历 了解客户车 辆的维修信息 要仔细观察车辆是否更换了非原厂部件 若是更换了非原厂部 件首先予以重点检查以便缩短维修时间 4 2ABS 警告灯常亮 且前车轮振动警告灯常亮 且前车轮振动 1 故障现象 一辆丰田佳美轿车 车主反映在行驶过程中踩制动踏板时 随着车速的降低前车轮处会传来明显的振动噪声 且 ABS 警告灯常亮 转向盘 操纵沉重 若此时断开点火开关 然后再使发动机运转 则在轿车行驶时 ABS 灯正常熄灭 转向盘操纵又轻便 2 故障检修 首先进行路试 故障症状与车主反映的情况完全相符 用故 障检测仪查得的故障信息为右前轮速传感器信号不真实 故障性质为记忆性储 存 我们断开点火开关 拔下右前轮速传感器导线侧连接器 测量右前轮速传 感器电阻 为 1 2k 符合标准 这说明右前轮速传感器线圈无短路或断路故障 将轿车举升起后检查右前轮速传感器安装状况 发现在其安装座上有加装的纸 垫片 车主说 这是在其他修理厂检修时加装的 估计它是用于调整右前轮速 传感器安装间隙的 但故障依旧存在 查看该传感器安装座孔内的右前轮速传 感器信号齿圈 在该信号齿圈上沾满了污物 由此认为右前轮速传感器头及其 信号齿圈脏污是导致右前轮速传感器信号失真的直接原因 但清除污物和纸垫 片后路试时 故障症状却没有丝毫变化 第四章 丰田佳美轿车 ABS 系统的故障检修实例 27 查看各轮速传感器的信号输出状况 发现必须将右前轮转得较快一些 右 前轮速传感器的信号才会从 3km h 直接跃升到 7km h 这说明该传感器在灵敏度 方面出现了问题 由此判断右前轮速传感器有故障 为了进一步证实这一点 再用信号替代方法进行检查 进行路试时 ABS 警告灯不亮 其他故障症状也随 之消失 这说明右前轮速传感器确有故障 换上新的右前轮速传感器后故障排 除 由于右前轮速传感器灵敏度下降 在车速降低时该轮速传感器会迅速提供 0km h 的轮速信号 使 ABS ASR 控制单元误认为右前轮已被抱死 降低对该车 轮的制动力 而实际上该车轮仍在转动 以致两前轮被制动的状况差异过大 底盘出现强烈的振动 4 3ABS 警告灯常亮 警告灯常亮 ABS 系统失效系统失效 1 故障现象 一辆丰田佳美轿车仪表板上的 ABS 故障警告灯常亮 ABS 系 统功能失效 2 故障检修 接车后进行检查 发现故障现象确如用户所述 经试车确认 ABS 系统功能失效 4 个车轮在紧急制动时抱死 观察 4 个车轮的制动拖印相 当 可以确认 4 个车轮的制动力较为均衡 故液压系统存在泄漏的可能性不大 连接故障诊断仪对 ABS 系统进行检测 发现了 2 个故障含义分别为 ABS 泵 供电电压故障 右后轮转速传感器断路或对正极短路的故障码 根据故障码的 提示 决定确定一下执行元件的性能 于是利用诊断仪进行了执行元件诊断的 操作 在进行液压泵性能测试时 ABS 液压泵 V39 不动作 踏板无振动感 根 据这种现象 分析有 3 种可能的故障原因 液压泵 V39 损坏 继电器问题 或 液压控制单元损坏 之后又进行了其他元件的测试 由于试车过程中 4 个车轮 的制动力差异不大 对此我们快速略过 之后准备读取相关数据 看是否能有所发现 于是进入了 ABS 系统的数据 流 将车辆举起 用手转动车轮 并观察 001 组数据 结果诊断仪却显示右后 轮轮速为零 看来轮速信号没有被 ABS 控制单元收到或识别 而导致此种现象 发生的可能性一般有 3 个 没有信号产生 信号线路问题 或控制单元损坏 为此 我们进行了如下步骤的检测 1 检测右后轮轮速信号 利用示波器直接对右后轮的轮速传感器进行了测量 结果有信号 电压幅 值随转速上升而升高 频率反映良好 2 检测左后轮轮速信号 利用示波器直接对左后轮的轮速传感器进行测量 结果也有信号 但电压 幅值随转速上升不明显 频率反映良好 由于 ABS 系统的控制单元中没有存储 左后轮传感器的相关故障 我们先调整了左后轮传感器的间隙 但波形依旧 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 28 3 将左后轮轮速传感器连接到右后轮的信号线上 利用诊断仪读取数据 连接好后 结果设备显示右后轮轮速为零 看来是信号线或控制单元内部出现 问题 为此 决定对相关线束进行检测 经检测 右后轮信号线 接线柱 15 供 电脚 蓄电池 30 供电脚及接地脚均正常 根据上述测量结果 判定液压泵 V39 继电器或液压控制单元有问题 但需进一步拆检 由于博世 ABS 泵价格近万元 所以决定拆检并尝试修复 于是打开了 ABS 液压泵液压控制单元 经检查 发现继电器烧毁 电路板亦有损伤 根据观察 到的故障现象 用焊锡恢复了电路板使其导通 并利用外接继电器替代了损坏 的内置继电器 之后再利用故障诊断仪进行执行元件诊断的操作时 V39 恢复 工作 之后打开了 ABS 控制单元 经检查 发现内部接脚都是由极细的导线连 接 附在 1 块陶瓷片上 已经断路 为此 用导线将其焊接好 之后利用诊断 仪差异的问题也不复存在 至此 该车 ABS 系统的故障全部解决 但由于 ABS 的外部结构已经遭到破 坏 所以必须做好封装工作 要保证密封性 抗振性 4 4ABS 警告灯点亮偶发故障警告灯点亮偶发故障 1 故障现象 一辆佳美轿车 该车装备 MK20 I 型防抱死制动系统 行驶 里程 80000 公里 此车 ABS 故障灯亮起 用故障诊断仪清除故障码 ABS 警示 灯随之熄灭 2 故障检修 首先 用故障诊断仪读取故障码 对 ABS 系统进行检测 显 示 00290 为左后轮转速传感器 G46 故障 一般情况下 以下三种情况将会 导致 ABS 系统出现这种故障 1 当车速超过 10km h 时 没有转速信号传递给 ABS 控制单元 2 当车速大于 40km h 时候 转速信号超出公差值 3 传感器存在可识别的断路或对正极 接地短路故障 根据经验 应该重点检查以下项目 1 轮速传感器与 ABS 控制单元的线路连接情况 2 轮速传感器和齿圈的安装间隙 安装位置以及受灰尘或杂质污染的情 况 3 车轮轴承间隙是否过大 4 传感器本身故障 在该车故障排除过程中 维修小组首先并没有急于检查轮速数据 而是将 发动机怠速运转 选择阅读数据块功能 进入 001 显示组 用举升机将车升起 来 观察各显示数据 第四章 丰田佳美轿车 ABS 系统的故障检修实例 29 车轮静止时候 各显示区均显示 0km h 用手转动左后轮 第 3 显示区显 示 9km h 又转动别的车轮 观察相对应的显示区 发现基本一致 放下车辆 路试一切正常 用诊断仪读取测量数据块功能 进入显示组 002 观察第 3 显示区左后轮速 度 无论在加速 减速 制动 低速还是高速时 其数值都与其他 3 个轮速基 本一致 ABS 警示灯没有亮起 制动时也能感觉到 ABS 系统在起作用 故障也 没有出现 因为再没有发现故障 就准备让车主将车接走 就在这时 故障再 次出现了 在车辆怠速着车静止不动的时候 故障警示灯亮了 调码发现又产 生左后轮的偶发性故障码 根据该车检查状况 只有一种可能 那就是左后轮 转速传感器与 ABS 控制单元之间产生瞬间短路或断路 根据电路图进行检查时 我发现 ABS 控制单元的 25 针插头第 10 针有轻微腐蚀 清理修复插头之后 清 除故障码 车主驾车 2000 多千米也没有出现原来的故障 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 30 第五章 总结与展望 5 1 总结总结 ABS 系统是为使高速行驶的汽车减速或停车防抱死而设计的 在现代乘用 车中在大力普及 它直接影响汽车的安全性 在查阅了大量 ABS 系统相关参考 文献资料的基础上 本论文选择了具有典型结构特点的丰田佳美轿车 ABS 系统 为研究对象 主要完成了以下工作 1 简要分析了 ABS 系统的发展过程 应用现状 功用及基本结构 结合汽 车电控技术的发展分析了 ABS 系统的发展趋势 2 总体介绍了丰田佳美轿车 ABS 系统的结构及各部件的功能 为了加深对 丰田佳美轿车 ABS 系