卡罗拉ABS故障灯亮的检修与排除

国家职业资格全省统一鉴定（国家职业资格二级）汽车修理工 论文题目：丰田卡罗拉ABS故障灯亮的检修与排除编号：丰田卡罗拉ABS故障灯亮的检修与排除摘 要：防抱死制动系统（简称“ABS”）制动时具有诸多优点，是汽车行车安全历史上的重要发明之一，现今已成为众多汽车的标准配置。本文主要介绍了一部丰田卡罗拉汽车的ABS，通过对ABS系统出现故障分析和排查，查明由于左前轮轮速传感器损坏导致仪表盘ABS故障灯亮起，最终汽车在更换了左前轮轮速传感器后故障得到很好解决关键词: ABS 故障灯常亮 左前轮轮速传感器前言：从汽车诞生起，车辆制动系统在车辆安全方面扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得尤为突出。防抱死制动系统（简称“ABS”）汽车底盘中一个重要的制动系统，可以防止汽车在紧急制动或者在路面摩擦力少的路上制动侧滑、侧翻及方向失控，减少制动距离等优点。ABS系统也具有自诊断能力，如系统内某部出现故障，即可自动记录、描述故障，仪表盘，ABS指示灯报警，同时ABS系统（防抱死制动）自动退出并转由常规制动系统继续工作。因此ABS防抱死制动系统极大地提高了车辆的主动安全性。一、 故障现象去年我厂维修了一辆丰田卡罗拉轿车，据车主反映，ABS故障灯在其一次跑完长途结束后亮起，并在随后几天行车下来均没有熄灭，不得不送过来检修。通过试车发现故障灯一直亮，决定对其进行检修。二、ABS系统的组成和工作原理在不同的ABS系统中，制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同，电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能不尽相同。在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的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。制动压力调节装置主要由调压电磁阀、电动泵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缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。总体来说，ABS 系统主要组 部件有：齿圈、传感器、电磁调节阀、ECU（电子控制器）、ABS 警告灯、传感器线束和电磁调节阀线束等组成。如图1轮速传感器由电磁感应式传感头和磁性齿圈组成。传感头由永久磁芯和感应线圈组成，齿圈由铁磁性材料制成。图2 轮速传感器的工作原理当齿圈旋转时，齿顶与齿隙轮流交替对向磁芯，当齿圈转到齿顶与传感头磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最小，由永久磁芯产生的磁力线就容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就强；而当齿圈转动到齿隙与传感磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最大，由永久磁芯产生的磁力丝就不容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就弱，如图2所示。此时，磁通迅速交替变化，在感应线圈中就会产生交变电压，交变电压的频率将随车轮速成正比例变化。电子控制单元可以通过转速传感器输入的电压脉冲频率进行处理来确定车轮的转速、汽车的参考速度等来工作。此外，各个零部件根据不同车型的要求有不同要求的安装方式和工作环境。例如：齿圈安装在轮毂上，齿圈安装要采用过盈配合，安装后轴向公差应该小于0.2mm，齿圈端面跳动公差应该小于0.04mm。安装方式有加热装配和压力装配两种。“自动防抱死刹车”的原理并不难懂，在遭遇紧急情况时，未安装ABS系统的车辆来不及分段缓刹只能立刻踩死导致车轮抱死。由于车辆冲刺惯性，瞬间可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危险状况。而装有ABS系统的车辆在车轮即将达到抱死临界点时，刹车在一秒内可作用60至120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械自动化的“点刹”动作。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑，同时加大轮胎摩擦力，使刹车效率达到90%以上。从微观上分析，在轮胎从滚动变为滑动的临界点时轮胎与地面的摩擦力达到最大。在汽车起步时可充分发挥引擎动力输出（缩短加速时间），如果在刹车时则减速效果最大（刹车距离最短）。ABS系统内控制器利用液压装置控制刹车压力在轮胎发生滑动的临界点反复摆动，使在刹车盘不断重复接触、离开的过程而保持轮胎抓地力最接近最大理论值，达到最佳刹车效果。综上所述，ABS 系统的工作原理：在车辆行驶时，安装在车轮轴上的齿圈随着车轮转动，使得传感器线圈的磁通量发生周期性变化，产生频率与轮速成正比的交流感应电压，感应电压信号（轮速信号）传送给ECU（电子控制器）处理；当车辆在实施制动时，ECU 对接收到的各车轮轮速电压信号进行处理、计算，并发送控制指令到电磁调节阀；电磁调节阀根据ECU（电子控制器）发送的指令对制动气室的制动压力进行调节（增压、保压、减压），尽可能利用轮胎与路面的附着力进行制动，防止车轮抱死，保证行使的稳定性，避免车辆失控。汽车紧急制动时ABS 系统一直循环执行以上步骤，直到汽车停止。ABS 警告灯用来提醒驾驶员ABS 系统工作是否正常。三、故障检测和诊断接到车辆后，作一个简易的观察，确定仪表盘上的ABS故障灯是亮起。我制定了两种检测卡罗拉ABS故障的方法：直观检查和试车检查。本着先易后难、先外后内的原则，我首先做直观检查：1、由于车辆是跑过长途回来，车身及底盘都比较脏，为了方便检修便将车冲洗干净。待车干净和干燥后，检查汽车的驻车制动，制动可以完全释放，行车刹车没有拖滞现象，而且刹车片良好，车轮轴承没有磨损；2、检查制动储液罐液面情况，发现刹车油的液面基本到了MAX位置，油质比较清，没有混浊现象；3、检查ABS系统所有制动管路的情况，没有发现损坏变形或者出现泄漏迹象；4、检查到ABS系统的所有熔断丝完好，拔插ABS泵线束插头、ECI_I插接器连接等线束确保没有松动，轮速传感器的线束外表没有明显刮损痕迹，电路线路连接处也没有出现腐蚀或者虚接的现象，G101搭铁也没有松动现象。在得到以上基本排查均没有发现异常现象后，使用431诊断仪电脑，选用OBD2的插头连接到车内的诊断插头，将车点火开关打到ON的位置后，打开431诊断仪电脑与该款车的诊断系统进行通讯，然后读取是否有故障码。经诊断仪读到的故障码有两个：一是左前轮轮速传感器信号/线路开路；一是右后轮轮速传感器信号/线路开路。该轮速传感器属于霍尔电磁感应式的轮速传感器，它是依靠信号转子与信号发生器之间间隙的不断变化产生高低不同的信号电压，电子控制模块根据此来控制ABS电磁阀的动作。为了确保ABS出现的故障是历史故障或者误报产生的还是当前一直存在的故障，利用诊断仪将故障码清除，然后开始实行试车检查：1、启动车辆，ABS故障灯没有亮，将车开到路上试车，车子准备以40km/h试验ABS是否工作时，路程还没跑完两三公里，ABS故障灯再次亮起。把车开回维修店，再用431诊断仪电脑一读，当前故障码变为只有一个，为左前轮轮速传感器信号/线路开路，这下故障范围已经基本得到确定：一是轮速传感器不正常 ；一是线路内部电线断开。2、用举升机把车子举起来，慢慢转动左前车轮并观察其情况。没有发现齿圈出现明显的摆动，测量左前轮检测感应器与齿圈的间隙大约0.61mm(正常值为0.42-0.80mm)处于正常的范围内，再使用化清剂清洗轮速传感器和齿圈，以确保没有灰尘等异物，待风枪吹干净后重新将轮胎装好。3、再次用诊断仪清除车子的故障码，重复上述步骤去试车，检查故障情况是否复现。和上一次相同，ABS故障灯过一段时间后又重新亮起，用431诊断仪电脑做一个动态检测，进入读取数据流，选择读取四个轮的轮速传感器的数据，车在行驶中的四个轮的轮速传感器数据如表1。元件名称路试：431诊断电脑读取数据流轮速传感器r/min左前一一r/min右前60r/min左后61r/min右后61r/min表1 轮速传感器测试从上表可以很直观的看出，左前轮的轮速传感器没有任何信号。4、回到维修车间把车重新举起来，让车的四个轮子离开地面，然后拆下ABS控制模块的线束插头，从线束连接器中找出各轮速传感器对应的针脚，用手以大约每秒转一圈的速度转动车轮，在数据流中可以读出轮速的数据，接着又使用万用表测量各个轮速传感器的输出电压是否在0. 251. 2V（AC）之间的正常范围内，将轮速传感器插头与线速断开，再测试轮速传感器两端的电阻情况，如表2所示。轮速传感器输出电压 单位（V）静态检测 单位（千欧姆）左前0无穷大右前0.711.01左后0.650.95右后0.891.03表2 轮速传感器的输出电压测试由表2可知，并综合上述检测分析：其他三个轮速传感器都处于正常范围内，故其他三个轮速的传感器及ABS控制模块没有什么问题。而左前轮速传感器线端子没有电压输出而且测量的电阻为无穷大，故障原因已经得到确认了。那就是ABS产生故障就在于其线路及轮速传感器。 5、把轮速传感器插头拨开，确定检测到轮速传感器外表及信号线（电线）连接是否有异常，拨开轮速传感器插头，用万用表二极管档位测量传感器插头到ABS电子控制模块的插头之间的线是否有开路，结果听到“D”的声音，说明显示此线路正常，没有出现搭铁或者线路断开现象。最后用万用表量四个轮的轮速传感器，结果只有左前轮的轮速传感器没有电压变化。经以上检测从而确定了此车ABS故障灯亮是由左前轮轮速传感器的损坏而引起的。由于轮速传感器是一个独立整体元件，修复比较复杂和耗时，且价格比较便宜，所以直接更换一个新的轮速传感器。待重新清除故障码后，打开点火开关，仪表盘ABS警告灯亮起并在三秒内熄灭，也听到电磁阀循环动作声音。发动机起动后，踩下制动踏板，制动踏板有反弹现象，说明ABS在工作，其踏板反弹是因ABS油泵运转时，储液器油液被压抽到制动主缸引起；试车时，当踩下制动踏板时，感到有轻微的振动现象，表明ABS在工作，其踏板振动是因ABS工作时，制动系统轮缸的油压经历着减压一保压一增压的循环过程引起。再出去路试检查，踩下汽车的制动踏板，可以感觉到制动踏板的连续振动；在宽阔平坦的道路上并且确认路段区域安全，在车速大于40km/h 时，实施紧急制动，观察制动痕迹，无制动拖痕或者拖痕是规律间断的，说明ABS系统在起作用。整个试验过程，ABS故障灯不再亮起，故障得到排除。四、结束语通过以上的学习和维修流程，使我明白到无论车辆出现什么故障，都要有清晰的检修思路和扎实的理论知识。在查找车辆故障时需要如同医生看病人那样需要“望、闻、问、切”。作为一个维修人员更需要加强去学习汽车各个系统的理论方面的知识。只有这样，我们才能更快捷的对车辆进行“对症下药”，才能在技术上突破瓶颈，往更高的技术层次发展。在写论文时，我也查阅了许多的ABS相关的知识，它其实跟ABS（汽车电子控制系统）有着同样的作用和原理，很多都是相关连的。通过查阅书籍，使我的视野更加的开阔了，当今社会，车辆技术日新月异的进步，我们维修工的知识也应在原有的技术和经验基础上进行相对更新，不能停留在某个阶段。做人也是如此，不要固化思想，善于接触新鲜事物，顺应社会潮流的发展，要拥有一颗“活到老，学到老”的心，把握机遇和挑战，否则被淘汰。致谢：在论文完成之际，先向我的指导老师表示谢意和崇高的敬意。感谢老师在我完成论文的过程中给我很多的意见和建议，在您的悉心点拔，耐心引导，常让我有“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村” 的感觉。感谢工友的帮助，能与大家相互学习，让