编号 淮安信息职业技术学院毕业论文题 目丰田佳美轿车ABS系统的结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 讲师参谋教师王洪祥 二〇一二年三月摘 要汽车的平安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平安隐患,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系统的开展及功用,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:ABS;结构原理;故障排除;检修目 录摘 要 I目 录 II第一章 ABS系统概述 11.1 ABS系统的开展及应用 11.2 ABS系统的功用及结构 11.3 ABS系统的开展趋势 3第二章 丰田佳美轿车ABS系统的结构原理 52.1丰田佳美轿车ABS系统的总体结构 52.2车轮转速传感器 72.3 ECU 82.4执行器 10第三章 丰田佳美轿车ABS系统的检修与故障诊断 133.1前车轮转速传感器的检修 13前车轮转速传感器的拆卸 13前车轮转速传感器的检查 14前车轮转速传感器的安装 153.2后车轮转速传感器的检修 16后车轮转速传感器的拆卸 16后车轮转速传感器的检查 17后车轮转速传感器的安装 183.3 ECU的检修 193.4马达继电器的检修 193.5 丰田佳美轿车ABS系统的自诊断 20检查/去除 20丰田佳美轿车ABS的故障代码 21丰田佳美轿车ABS测试模式 22故障排除考前须知 23第四章 丰田佳美轿车ABS系统的故障检修实例 244.1ABS警告灯常亮 244.2ABS警告灯常亮,且前车轮振动 254.3ABS警告灯常亮,ABS系统失效 254.4ABS警告灯点亮偶发故障 26第五章 总结与展望 285.1总结 285.2论文存在的缺乏及展望 28致 谢 29参考文献 30第一章 ABS系统概述1.1 ABS系统的开展及应用 “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平安控制系统。
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装置控制局部采用机械式,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,由于电子技术迅猛开展,为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持ABS控制局部采用了电子控制,其反响速度、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技术不断开展成熟,控制精度、控制功能不断完善现在兴旺国家已广泛采用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,而且还在不断开展、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系统的功用及结构在汽车行驶中制动时,假设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假设后轮抱死滑移,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;假设前轮抱死,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系统的功用主要表达在以下几个方面: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,使轮胎磨损消消耗增加经测定,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.可提高汽车行驶平安性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,提高了汽车行驶的平安性资料说明,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拟如果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正确范围(10%~30%),防止车轮抱死,到达最正确制动效果图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系统的开展趋势目前,汽车防抱死制动系统仍需进一步完善系统的技术性能,降低本钱,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开展,电子控制元器件本钱价格越来越低,多参数集中控制的自动控制系统,已成为一个重要的开展趋势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,安装在局部高级轿车上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,而驱动控制装置那么是为了施加制动。
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开展和车用高速数字通信系统已到达实用化程度,把这些系统和ABS组合起来,可以使汽车的运动保持最正确状态3.ABS和自动制动器的一体化自动制动器的作用是测出前方的障碍物,自动地施加制动,防止车祸发生它和ABS组合起来能够进一步提高行驶平安性4.减小体积、降低重量为了提高汽车的平安性能,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平安性的前提下,尽量地减少重量另外,不管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系统的结构原理2.1丰田佳美轿车ABS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根底上检测车轮抱死,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ECUECU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2.2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局部组图2-5 车轮转速传感器的结构原理成:一局部为转子,装在车轮的转动局部上,随车轮一起旋转;另一局部是传感器本体,装在车轮固定局部各个转子上都有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 ECUECU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、比拟、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,主要由以下几局部组成: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。
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、故障反响电路和继电器驱动电路在蓄电池供应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〕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LRL-〔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H2.4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根本工作原理如图2-9所示它有升压、保压和减压三个工作位置图2-9 三位三通电磁阀的结构和根本工作原理〔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第三章 丰田佳美轿车ABS系统的检修与故障诊断3.1前车轮转速传感器的检修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 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外表。
3.1.2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,如果发生以下情况之一,那么更换新的前转速传感器:〔1〕前车轮转速传感器的外表破裂、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,那么更换传感器表3-1 LH标准电阻测试仪连接 规定条件1〔FL+〕- 2〔FL-〕20℃〔68F〕时为1.4至1.8 kΩ1〔FL+〕- 车身接地10kΩ或更高2〔FL-〕- 车身接地10kΩ或更高表3-2 RH标准电阻测试仪连接 规定条件1〔FR+〕- 2〔FR-〕20℃〔68F〕时为1.4至1.8 kΩ1〔FR+〕- 车身接地10kΩ或更高2〔FR-〕- 车身接地10kΩ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 规定条件A25-5〔FL+〕- A14-1〔FL+〕低于1ΩA25-6〔FL-〕- A14-2〔FL-〕低于1ΩA14-1〔FL+〕- 车身接地10kΩ或更高A14-2〔FL-〕- 车身接地10kΩ或更高表3-4 RH标准电阻测试仪连接 规定条件A25-10〔FR+〕- A35-1〔FR+〕低于1ΩA25-9〔FR-〕- A35-2〔FR-〕低于1ΩA35-1〔FR+〕- 车身接地10kΩ或更高A35-2〔FR-〕- 车身接地10kΩ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)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,那么更换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1.外观检查检查后车轮转速传感器,如果发生以下情况之一,那么更换新的后车轮转速传感器:〔1〕后车轮转速传感器的外表破裂、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,那么更换传感器表3-5 LH标准电阻测试仪连接 规定条件1〔RL+〕- 2 〔RL-〕低于2.2 kΩ1 〔RL+〕- 车身接地10kΩ或更高2 〔RL-〕- 车身接地10kΩ或更高表3-6 RH标准电阻测试仪连接 规定条件1〔RR+〕- 2 〔RR-〕低于2.2 kΩ1 〔RR+〕- 车身接地10kΩ或更高2 〔RR-〕- 车身接地10kΩ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外表 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局部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〔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〕接线颜色端子说明状态规定条件GND2(1)- 车身接地W-B — 车身接地执行气泵马达接地始终低于1Ω+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 VGND1(4)- 车身接地W-B -车身接地ECU接地始终低于1ΩIG1(18)- 车身接地P - 车身接地ECU电源点火开关ON〔IG〕10至14 VSTP(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 VSTP(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,那么更换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,那么更换2号VSC〔失效保护〕继电器图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条件规定条件3 - 5始终10kΩ或更高3 - 5在端子1和2之间施加B+电压低于1Ω3.5 丰田佳美轿车ABS系统的自诊断 3.5.1DTC检查/去除1.DTC 检查/去除〔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,那么检查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将按升序显示图3-18 故障代码11和21〔2〕DTC的去除〔SST 检查导线〕1〕用SST连接DLC3的端子TC和CG2〕将点火开关转到ON〔IG〕3〕在5秒内踩下制动踏板8次以上,以便去除储存在ECU中的DTC4〕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保险丝来去除DTC2.DTC检查/去除〔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〔2〕DTC去除1〕将智能测试仪连接到DLC3上2〕将点火开关转到ON〔IG〕3〕操作智能测试仪以去除代码3.终止DTC的检查/去除〔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ABS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原因故障部位11电磁阀继电器电路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12电磁阀继电器断路13制动液泵电动机继电器电路断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14制动液泵电动机继电器电路短路21右前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31右前轮速度传感器信号故障速度传感器传感器转子速度传感器电路配线和插头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 ECU3.5.3丰田佳美轿车ABS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〔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故障排除考前须知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,否那么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,那么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,故障可能发生的病症部位: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1.6KΩ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1Ω,A25-6(FL-)—A14-2(FL-)测量电阻低于1Ω说明左前轮转速传感器至ECU连接器正常〔5〕最后只有疑心ECU故障因当时配件部没有现货,并且ECU价格比拟昂贵为了确保判断,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,假设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,转向盘操纵沉重假设此时断开点火开关,然后再使发动机运转,那么在轿车行驶时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,故障病症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1.2kΩ,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,但去除污物和纸垫片后路试时,故障病症却没有丝毫变化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,其他故障病症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,ABS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 〔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翻开了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恢复工作之后翻开了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,用故障诊断仪去除故障码,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,应该重点检查以下工程: 〔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 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,发现根本一致放下车辆,,,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个轮速根本一致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,去除故障码车主驾车2000多千米也没有出现原来的故障第五章 总结与展望5.1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,它直接影响汽车的平安性在查阅了大量ABS系统相关参考文献资料的根底上,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系统的开展过程、应用现状、功用及根本结构,结合汽车电控技术的开展分析了ABS系统的开展趋势。
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系统的理论学习和研究,对丰田佳美轿车ABS系统的各个部件的结构及工作原理进行了详细分析3.重点分析了丰田佳美轿车ABS系统各主要部件的检修及故障诊断,包括前车轮转速传感器的拆装及检修、ECU的检修、马达继电器的检修、DTC的检查与去除、ABS系统故障代码及ABS系统故障排除的考前须知,为丰田佳美轿车ABS系统的故障诊断与排除奠定了根底4.结合工作实践,对丰田佳美轿车ABS系统的故障实例进行了分析与排除,通过对故障案例的分析进一步理清了ABS系统故障诊断的思路总之,通过本论文,使我对丰田佳美轿车ABS系统有了深入的学习和研究,进一步熟悉了丰田佳美轿车ABS系统的结构原理,掌握了丰田佳美轿车ABS系统的检修及故障排除的方法5.2论文存在的缺乏及展望由于时间和条件的限制,本论文虽然取得了一定的成果,但也还存在些许缺乏,有待进一步提高和完善1.对丰田佳美轿车ABS系统的结构原理的分析不够透彻深入,理论深度还有待进一步深化2.由于时间和篇幅的限制,对丰田佳美轿车ABS系统的检修局部主要针对丰田佳美轿车ABS系统的主要部件进行了分析,内容不够全面。
3.由于工作实践时间尚短,积累的实践经验缺乏,虽然结合工作实践对丰田佳美轿车ABS系统的具体故障案例进行了分析,但故障实例不够丰富今后将在以下几方面进行努力:1.进一步深化ABS系统结构原理方面的学习和研究2.在工作实践中不断总结、积累经验,尽快形成自己独特的关于ABS系统检修及故障诊断的方法,更好的把理论与实践结合起来,不断提升综合能力3.力争做到举一反三、触类旁通,将理论知识的研究和实践的探索延伸至各种车型的ABS系统致 谢在论文完成之际,我首先向关心帮助和指导我的指导老师庄彦霞表示衷心的感谢并致以崇高的敬意!在论文工作中,遇到了许多困难,一直得到庄彦霞老师的亲切关心和悉心指导,使我能顺利完成庄彦霞老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和她敏捷的思维给我留下了深刻的印象,我将终生难忘再一次向她表示衷心的感谢,感谢她为学生营造的浓郁学术气氛,以及学习、生活上的无私帮助! 值此论文完成之际,谨向庄彦霞老师致以最崇高的谢意!在学校的学习生活即将结束,回忆两年多来的学习经历,面对现在的收获,我感到无限欣慰为此,我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!特别感谢我的师兄以及师姐们对我的学习和生活所提供的大力支持和关心!还要感谢一直关心帮助我成长的各位室友!在我即将完成学业之际,我深深地感谢我的家人给予我的全力支持!最后,衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加辩论的各位专家、教授!参考文献[1] 辛舟,刘志敏.带有ABS系统的汽车制动效能的研究[J].科学技术与工程.2021(16):4859-4861 [2] 张鸿雁.ABS系统中传感器的功能与故障分析[J].机械研究与应用.2021(01):54-55 [3] 李彬,刘青松,许响林.汽车ABS系统传导瞬态抗扰度性能研究[J].汽车电器.2021(02):52-54 [4] 武海燕.汽车电子ABS系统的仿真与研究[D].内蒙古科技大学.2021.5 [5] 姜婷.ABS常见故障原因与排除[J].山西科技.2021(01):35-83 [6] 鲁植雄.汽车ABS、ASR和ESP维修图解[M].电子工业出版社,2006.23-35 [7] 杨金展,丁伟东.汽车ABS系统的使用与维护[J].汽车运用.2007(11):42 [8] 刘煊.怎样维修汽车ABS、ASR和SRS系统[M].机械工业出版社,2021.135-137 [9] 陈惠武.丰田威驰车ABS系统故障诊断方法的探讨[J].广西轻工业.2021(06):40-41 [10] 衣娟,郭庆梁.ABS的维护检修与故障诊断[J].拖拉机与农用运输车.2021(04):123-124 [11] 胡基庆.浅谈检修ABS考前须知及一般的检[J].中国根底教育研究.2021(03):55-57[12] 冯晋祥主编.汽车构造〔下册〕[M].北京:人民交通出版社,2007.1-22[13] 田沛然,陈丙成.汽车防抱死系统结构(ABS)与使用维护[M].金盾出版社,2021.195-199[14] 丰田轿车防抱死制动系统维修资料[15] 秦海滨.汽车底盘电控技术[M].大连理工大学出版社,2007.207-211[16] 罗文发,陈晓磊.基于ABS系统的新功能拓展技术[J].汽车与配件.2021(30): 76-78[17] 张昌华,孙启华.ABS系统使用中应注意的问题[J].汽车运用.2021(01):41。