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1、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；
2、 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 3 2.1 概述概述 3 2.2 ABS 系统的基本组成系统的基本组成 3 第三章 卡罗拉 ABS 系统的检测方法 7 3.1 车轮转速传感器的检测方法车轮转速传感器的检测方法 7 3.1.1 传感器线圈电阻的检测 7 3.1.2 转子齿圈的检测 8 3.1.3 感应检查法 9 3.1.4 集成电路轮速传感器检测方法6 9 3.2 ABS 电脑电子控制单元故障检测方法电脑电子控制单元故障检测方法 12 3.2.1 ABS 正常工作的典型特征 13 3.2.2 ABS 电脑系统有故障
3、时的典型特征 13 3.2.3 根据 ABS 警告灯状态判断故障原因 14 3.2.4 ABS 系统故障的初步检查 15 3.2.5 ABS 系统 ECU 的检测方法 16 3.3 卡罗拉卡罗拉 ABS 系统检修应注意的问题系统检修应注意的问题5 5 17 3.5 卡罗拉卡罗拉 ABS 故障诊断的基本方法故障诊断的基本方法4 4 18 3.6 丰田卡罗拉丰田卡罗拉 ABS 故障诊断的基本流程故障诊断的基本流程 18 3.7 卡罗拉卡罗拉 ABS 无故障码故障的诊断技巧无故障码故障的诊断技巧 19 常见无故障码的故障现象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
4、故障维修案例 25 4.1 卡罗拉轿车两后轮制动抱死卡罗拉轿车两后轮制动抱死 25 4.2 卡罗拉卡罗拉 ABS 警告灯常亮警告灯常亮 26 4.3 卡罗拉紧急制动时卡罗拉紧急制动时 ABS 失效失效4 4 27 结论结论 2929 参考文献参考文献 30 1 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
5、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
6、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（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
7、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
8、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。 2.2 ABS 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（Electronic Control Unit） 、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
9、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。 4 图 1-11-1 ABSABS 系统实物结构示意图 5 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.
10、调 压电磁阀；13.电动泵总成；14.左前制动器； 图 2-12-1 典型 ABSABS 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
11、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 3-13-1 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 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。 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
12、3-13-1 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 3-13-1 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（K K） 后轮传感器线圈 电阻（K K） 丰田卡罗拉0.91.30.91.3 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 3.1.2 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 3-23-2 所示），检查转子齿圈的齿与齿之间是否吸附有铁屑。如图 3-33
13、-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 3-23-2 转子齿圈缺齿并吸有铁屑 9 图 3-33-3 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 210k 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 212V 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
14、器的阻值式检测方法均只适用于电磁线圈式传感器（passtive sensor）,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 3-13-1 所列）范围内即可判断。而集成电路式传感 器（Active sensor）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 3-43-
15、4 所示）的信号输入接线分别接在传感器端与信号处理电 路的接地端，如图 3-63-6（A A）所示。但应注意区分传感器电源端接线及信号输出端。 10 图 3-43-4 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 3-63-6（B 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 3-53-5 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
16、设置在 200mA 以上） ，如图 3-73-7 所示。 图 3-53-5 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 11 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 714mA 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 3-63-6 用示波器检测轮速传感器示意图 偏心距 感应面中心 +12V 12 空气 间隙 齿轮 万用表 （电流挡） 图 3-73-7 用万用表检测轮速传感器电流 另外，
