汽车ABS故障诊断与维修论文

Xxxxxxx学院 毕业设计（论文）（xxxx届） 题 目：丰田雷克萨斯汽车ABS故障诊断与维修院 别 xxxxxx学 院 专 业 汽 车 检 测 与 维 修 班 级 XXXXXX 姓 名 xxxxx 指导教师 xxxxxxxx xxx年x月 x日目 录 前言 （2）1、 丰田雷克萨斯ABS组成与工作原理 （2）1.1 ABS组成 （2）1.2 ABS工作原理 （3）2、丰田雷克萨斯ABS系统检测与诊断方法 （3）2.1 ABS检测方法（3）2.1.1 车轮转速传感器的检测方法（3） 2.1.2 ABS系统ECU的检测方法 （6）2.2 ABS诊断方法 （7） 2.2.1 故障症状的观测与分析 （7） 2.2.2故障代码的读取 （8） 2.2.3 故障代码清除 （9）3、 丰田雷克萨斯轿车系列常见ABS故障维修案例 （9）3.1 防抱死功能失效（9）3.2 ABS警告灯常亮 （10）3.3 制动时后轮抱死 （11）4、结 论 （12）参考文献（13）丰田雷克萨斯汽车ABS故障诊断与维修方法探讨xxx（xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx）摘 要：本文主要介绍了丰田雷克萨斯车系ABS的组成结构和工作原理，详细阐述了ABS各传感器、执行器等主要总成机件常见故障的诊断及检修方法，并通过ABS典型故障案例的分析，说明了ABS故障诊断的方法和流程。关键词：丰田雷克萨斯汽车；制动； ABS； 结构原理；故障检修前言随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统使人们对安全性要求得以充分的满足。汽车制动系统，简称为ABS，是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱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二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车的安全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统，是提高汽车制动安全性的又一重大进步。ABS防抱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的停车。这种防抱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。1、 丰田雷克萨斯ABS组成与工作原理1.1 ABS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（Electronic Control Unit）、制动压力调节器以及ABS警告灯等新的电器元件。如图1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 ABS 系统组成示意图1-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；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。1.2 ABS工作原理汽车制动防抱死系统，简称为ABS（AntiLock Brake System），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。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、丰田雷克萨斯ABS系统检测与诊断方法2.1 ABS检测方法2.1.1 车轮转速传感器的检测方法当汽车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2为轮速传感器的安装位置。图2 车轮轮速传感器的安装位置示意图（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（实物如图3所示）的R100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。图3 车用数字万用表实物示意图当上述检查正常时，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 1 常见丰田车型车轮传感器线圈电阻值车型前轮传感器线圈电阻（K）后轮传感器线圈电阻（K）丰田凌志LS4000.91.30.91.3丰田凌志ES3000.91.30.91.3皇冠3.0轿车1.21.6185210丰田大霸王0.921.221.051.4丰田阿瓦龙0.61.81.61.8（2）转子齿轮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4所示），检查转子齿圈的齿与齿之间是否吸附有铁屑。如图5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4转子齿圈缺齿并吸有铁屑图5 车轮转速传感器剖视图2.1.2 ABS系统ECU的检测方法在进行ABS系统故障排除时，如果是单纯的元件不良，可利用电路的检测方式进行诊断。如果属于间歇性的故障或者是相关的机械性故障，若要迅速查找故障原因，则必须进行模拟检测及动态检测。 模拟检测方法模拟检测可按以下方法和步骤进行：用设备将车辆顶起，使车辆车轮全悬空。起动发动机，并使其稳定运转。将变速器置于D挡，查看ABS警告灯是否点亮。如果警告灯亮，说明车速传感器工作不良。如果ABS警告灯不亮，则转动左前轮并查看警告灯是否点亮。如果警告灯亮，说明左前轮车速传感器正常；反之，说明左前轮车速传感器有故障。采用上述同样的方法，对右前轮进行检测。模拟测试是根据ABS控制电脑逻辑电路的车速信号差以及警告电路的特性进行的，便于检测车速传感器的故障。 动态检测方法动态检测可按以下方法和步骤进行：动态检测时，至少应在道路上行驶12km/h以上。行驶中，在车辆左、右转弯时查看ABS警告灯是否点亮。如果向某一方向转弯时警告灯亮，则说明该方向车轮轮胎气压不足，或轴承状况不良，或转向节销磨损，或减震器工作不良，或者脉冲齿轮有故障。将车辆停驶，在ABS电脑侧接上ABS电源和电磁阀继电器接点测试线（用测试线代替原连线）以及电压表（并接在ABS电源两端）。再次进行道路行驶，并于制动时查看ABS电源与搭铁间的电压是否为1214V；电磁阀继电器与搭铁间的电压是否在11V以上。 电压、电阻检测方法这种检测方法的实质，就是用万用表测量ABS系统的ECU各引脚上的电压和电阻，并与正常值进行对比，以此来判断故障。具体检测方法如下：将ABS系统的ECU从车上拆下，在不拔下插接器的情况下，将高阻电压表（内阻10k/V）的一只表笔从插接器线束一侧插入，测量各脚对地电压，并用电阻挡检查其通断性。ABS微电脑插接器引脚排列方式因车型不同而不一样。1-线束；2-万用表笔；3-端子；4-插接器线束图6 万用表检测引脚电压及通断性在拔下插接器的情况下，将万用表置于R挡，用其表笔插如插接器的线束侧，测量相关引脚间的电阻或通断情况。如发现所侧数据与正常值不符，则应重点检查该处或与其相关的部分。2.2 ABS诊断方法2.2.1 故障症状的观测与分析 ABS故障症状 ABS系统出现故障或感觉系统工作不正常时,应首先采用目视的方法进行检查,检查内容包括:手制动是否完全放松;制动液是否渗漏;制动液液面是否在规定的范围内;蓄电池电压是否在规定的范围内;ABS系统的保险丝、插接器和线束是否连接牢固等,然后再进行如下检测。 ABS故障警告灯分析ABS警告灯安装在仪表板上，当ABS系统出现故障时此灯点亮，提醒驾驶员该车ABS系统有故障，应及时检修。维修人员根据ABS警告灯的状况，也可以初步判断ABS系统故障原因。（详见表2）表2 根据ABS警告灯的状态判断ABS系统故障的方法ABS警告灯状态现 象故障分析偶尔或间断性亮ABS系统工作正常，只要切断（OFF）点火开关再接通（ON），ABS警告灯既会熄灭ABSECU接线器端子松动车速传感器配线受干扰车速传感器工作不良车轮轴承不良制动蹄不良制动分泵不良油管内有空气运行期间ABS警告灯亮，而后又熄灭灯亮时ABS不起作用，当灯熄灭后，ABS作用正常发电机供电量不足ABSECU电源连接点不良（电源电压低于10.5V，ABS系统不起作用）灯亮ABS系统工作正常发电机供电量不足发电机整流二极管工作不良灯不亮踩制动踏板时，制动踏板激烈震动车速传感器信号不良ABSECU不良油泵电动机继电器不良制动鼓变形灯亮ABS系统不起作用车速传感器不良电磁阀不良电磁阀继电器不良回流泵电机继电器不良ABSECU不良2.2.2故障代码的读取 ABS/TRC ECU通过其端子TC、D/G、TS与故障诊断插座和故障诊断通信插座（TSCL）相应的端子相连进行故障诊断时，将诊断插座中的（或TDCL）TC与E1端子短接，ABS/TRC系统的ECU就会使其WA或IND内部之间断搭铁，接通点火开关（ON），使ABS报警灯或TRC关断指示灯闪烁，显示存储的故障代码。 故障代码这两面位数字，先闪烁的次数为代码的十位数，后闪烁的次数这个位数，两个代码之间间隔时间稍长、连续闪烁正常代码。如果存储了多个代码，则从小到大依次显示出来。2.2.3 故障代码清除清除故障代码的方法为：用短接线短接诊断插头或TDCL的端子TC与E1，在3s内连续踩制动踏板8次以上，即可消除ECU中存储的故障代码。代码消除后，按调出故障代码的步骤，检查是否显示正常代码。最后再拆除诊断插头或TDCL上的短接线。3、 丰田雷克萨斯轿车系列常见ABS故障维修案例3.1 防抱死功能失效故障现象：一辆雷克萨斯LS400轿车，已行驶120000km，一直正常保养制动系统。在跑过一次长途后，发现ABS警告灯常亮，制动时有拉带现象，并且无ABS功能。该车曾在当地一家修理厂维修过，其后ABS警告灯不再常亮，但制动系统仍不具备防抱死功能。检查与排除：此车虽然ABS警告灯不常亮，但检修时首先还是利用汽车的故障自诊断功能读取故障码。操作方法如下： 将ABS系统维修用连接器接头分开(位于发动机舱内右例减振器旁边的一个白色接头)。如图7所示。 图7 ABS诊断连接器接头 图8 ABS故障诊断插座 将点火开关置于“ON”位置。 将发动机舱内的故障诊断插座盖打开，依据上图8所示。用跨接线连接TC脚和E1脚。详细情况如图9所示。 根据仪表板上ABS警告灯的闪烁频率读取故障码。通过以上几个步骤的检查，发现ABS警告灯不闪。此现象说明有两种可能，一是电脑已不具备自诊功能；二是仪表板后的指示灯线路有故障。拆下仪表板，检查ABS警告灯线束，发现线束脱落，从而出现了以上现象。通过调整，恢复了ABS警告灯功能，再次重复前述步骤调取故障码，警告灯闪烁故障码为3l，表示右前轮车轮传感器信号故障。于是支起轿车，拆检右前轮，发现右前轮车轮传感器上吸附了大量铁屑、导致信号传感器无法有合适的间隙去切割磁力线，从而造成无信号产生，导致ABS不起作用。清理右前轮车轮传感器，装复试车，故障排除。 图9 跨接线连接TC脚和E1脚示意图故障分析： ABS警告灯常亮时制动无防抱死效果且产生制动拉带现象是正常的。因为，在ABS系统中一般都设计了一个补救措施，那就是当ABS系统出现故障时，汽车仍能具有常规制动系统的制动效果。但如果ABS警告灯不再常亮，这样应该会产生制动抱死的现象，这二者之间是相互矛盾的。3.2 ABS警告灯常亮故障现象：一辆装有ABS系统的雷克萨斯LS400轿车，因左前轮制动器损坏，于某轿车修理厂检修后，在干燥路面上作制动试验，四个车轮抱死制动、拖痕整齐。在冰面上作制动试验，有制动侧滑、甩尾现象。仪表板上的ABS故障指示灯总常亮。检查与排除：由于该车修后仪表扳上的ABS警告灯不熄灭，且有制动拖痕，说明ABS电脑储存有ABS系统的故障代码，使ABS系统不起作用，而以常规制动方式工作。首先利用该车的故障自诊断功能读取故障码。 将ABS系统维修用连接器接头分开； 打开点火开关； 将发动机舱内的故障诊断插座或驾驶室内的故障诊断连接器(TDCL)中的TC与E1瑞子用诊断跨接线连接（如图9）； 根据ABS仪表板上的故障指示灯的闪烁频率读取故障码。仪表板上的ABS警告灯闪烁的故障码为32，32号故障码的内容为左前轮速传感器信号故障。对左前轮轮速传感器进行检测，传感器的线路无故障，传感器的电阻值为1.0K，左前轮轮速传感器前端制动盘之间的间隙为0.85mm，均符合要求。用一个新的轮速传感器取代原来的轮速传感器试验，故障现象依旧，这就说明左前轮轮速传感器及线路均良好。询问车主，车主说左前轮制功器总成更换过。于是拆下左前轮制动器总成进行检查。左前轮制动器总成是新的，但却是老式的，无轮速传感器转子齿环（见图10）。老式和新式制动器总成在外观上看一样，只是一个无齿环，一个有齿环。校上新式左前轮制动器总成，清除故障码。(清除故障码的方法：用跨接线跨接检查连接器TDCL的针脚TC和E1，在3s之内踏下制动踏板不少于8次，储存器中的故障码便被清除)故障彻底排除。1.轮速传感器转子齿环； 2.左前轮轮速传感器图10 有轮速传感器转子齿环的制动器示意图故障分析：此车故障主要是左前轮装上老式无齿环的制动器总成，导致传感器无法识别车轮转速，从而向电脑输送错误信号。这例故障告诉我们： 用制动拖滑印痕评价汽车制动性能优劣的方法仅对传统制动系统适用，而对ABS防抱制动系统不适用。 由于制动盘磨损过薄多需要进行更换时，要注意轮速传感器的转子齿环(齿圈)装在何处，有的齿环就装在制动盘上，与不带齿环的制动盘外观几乎没有差别，如果不注意换上不带齿环的制动盘，或忘记装齿环，就等于拆除了ABS系统。3.3 制动时后轮抱死故障现象：一辆装有ABS系统的雷克萨斯LS400轿车，在紧急制动时常出现两后轮抱死现象，但仪表板上的ABS警告灯不亮。检查与排除：首先，在车辆不起动的情况下，只将点火开关转至“ON”位置，观察仪表板上的ABS警告灯，能正常点亮。运转车辆，ABS警告灯熄灭，这说明ABS电脑内没有ABS系统的故障码。因此无法利用故障自诊断系统读取故障代码。询问车主，车主说他曾向ABS系统中添加过与以前使用的制动液不一样的制动液。所以我们把重点放在制动液和制动器上。在检查制动液的质量时，发现该车的制动液非常脏，并且油杯中的制动液竟是些像丝絮似的东西，于是怀疑可能是因制动液太脏把ABS系统的管路和制动缸堵塞了。拆下制动主缸，发现制动主缸的皮碗已经发胀变形。更换新的制动主缸皮碗，将制动主缸装上后，对该车进行排气泄压，发现后轮排气时，总是一滴一滴地出油，似乎一点压力都没有。更换后轮制动轮缸，故障仍然存在。由于故障的现象是踩下制动器时制动拖滞，但一对该车排气，制动踏板就回位。所以就可肯定是该车的制动系统油管被堵塞。对ABS系统的管路进行清洗，重新更换符合要求的制动液，该车两后轮制动抱死的故障彻底排除。故障分析：该车两后轮制动拖死的原因是由于驾驶员向系统内添加了与原用制动液不一样的制动液，导致制动液之间发生化学反应，造成制动液中产生丝絮状物质，一方面使皮碗发胀变形，另一方面造成ABS系统管路堵塞。由于ABS系统起作用时是施加制动再解除制动的反复循环。由于制动系统管路堵塞，在制动放松时，制动轮缸中的制动液无法快速流出，导致制动抱死拖滞