陳龍畢業(yè)論文02

1、廣東技術(shù)師范學(xué)院成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 豐田佳美汽車ABS的故障診斷與排除學(xué) 院 機(jī)電工程系 專 業(yè) 汽車應(yīng)用工程 年 級 09屆 姓 名 陳龍 指導(dǎo)教師 謝岳輝 （ 2011 年 6 月） 廣東技術(shù)師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院制目 錄摘要3關(guān)鍵詞3前言3一、 汽車ABS系統(tǒng)概述3二、故障現(xiàn)象4三、豐田佳美汽車ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理4四、故障原因分析5五、故障診斷6六、故障零部件的檢測及故障排除8七、修復(fù)后試驗(yàn)9八、豐田佳美轎車ABS故障案例分析9小結(jié)10致謝 10參考文獻(xiàn) 10豐田佳美2.0L汽車ABS故障診斷與排除 廣東省技術(shù)師范學(xué)院 陳龍摘要：以豐田汽車ABS系統(tǒng)為例，針對行駛過程中

2、緊急制動時ABS失效，車輪出現(xiàn)抱死，并伴有甩尾的現(xiàn)象，運(yùn)用ABS系統(tǒng)理論和實(shí)修經(jīng)驗(yàn)，全面分析了豐田汽車ABS系統(tǒng)失效，車輪出現(xiàn)抱死，并伴有甩尾的原因，通過系統(tǒng)檢測診斷，診斷出具體的故障部位，按照檢修工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了維修，使系統(tǒng)故障得以排除。關(guān)鍵詞： ABS 抱死 甩尾 診斷 排除前言：ABS系統(tǒng)，是一種防止車輛在緊急制動時出現(xiàn)車輪抱死的制動系統(tǒng)，它具有使車輛獲得最佳制動效能和較好的方向穩(wěn)定性的功能。汽車ABS系統(tǒng)一旦發(fā)生故障后，通知故障自診斷系統(tǒng)得以保存，利用故障警告燈診斷和快速檢查方法，就能快速診斷排除。本文利用故障警告燈對車輛進(jìn)行故障代碼的提取，從而判斷出故障點(diǎn)并排除故障。ABS系統(tǒng)故

3、障隱蔽，難于發(fā)現(xiàn)，其故障代碼的提取要求技術(shù)性強(qiáng)，因此，分析、研究ABS系統(tǒng)的故障檢測的方法，對于本人及有關(guān)維修人員，提高維修技術(shù)水平，準(zhǔn)確快速地排除汽車ABS系統(tǒng)故障具有一定的參考意義。一、 汽車系統(tǒng)概述ABS”（Anti-locked Braking System）中文譯為“防抱死剎車系統(tǒng)”。它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎(chǔ)上的改進(jìn)型技術(shù)，可分機(jī)械式和電子式兩種。它既有普通制動系統(tǒng)的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動效果最佳的制動裝置。ABS防抱制動系統(tǒng)由汽車

4、微電腦控制，當(dāng)車輛制動時，它能使車輪保持轉(zhuǎn)動，從而幫助駕駛員控制車輛達(dá)到安全的停車。這種防抱制動系統(tǒng)是用速度傳感器檢測車輪速度，然后把車輪速度信號傳送到微電腦里，微電腦根據(jù)輸入車輪速度，通過重復(fù)地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的打滑率，保持車輪轉(zhuǎn)動。在制動過程中保持車輪轉(zhuǎn)動，不但可保證控制行駛方向的能力，而且，在大部分路面情況下，與抱死鎖死車輪相比，能提供更高的制動力量。防抱死制動系統(tǒng)是利用閥體內(nèi)的一個橡膠氣囊，在踩下剎車時，給予剎車油壓力，充斥到ABS的閥體中，此時氣囊利用中間的空氣隔層將壓力返回，使車輪避過鎖死點(diǎn)。當(dāng)車輪即將到達(dá)下一個鎖死點(diǎn)時，剎車油的壓力使得氣囊重復(fù)作用，如此在一

5、秒鐘內(nèi)可作用830次，相當(dāng)于不停地剎車、放松，即相似于機(jī)械的“點(diǎn)剎。因此，ABS防抑死系統(tǒng)，能避免在緊急剎車時方向失控及車輪側(cè)滑，使車輪在剎車時不被鎖死，不讓輪胎在一個點(diǎn)上與地面摩擦，從而加大摩擦力，使剎車效率達(dá)到90%以上，同時還能減少剎車消耗，延長剎車輪鼓、碟片和輪胎兩倍的使用壽命。裝有ABS的車輛在干泊油路、雨天、雪天等路面防滑性能分別達(dá)到80%90%、30%10%、15%20%。普通制動系統(tǒng)在濕滑路面上制動，或在緊急制動的時候，車輪容易因制動力超過輪胎與地面的摩擦力而完全抱死。近年來由于汽車消費(fèi)者對安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標(biāo)準(zhǔn)配備。如果沒有ABS，緊急制動通常會造成輪

6、胎抱死，這時，滾動摩擦變成滑動摩擦，制動力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉(zhuǎn)向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產(chǎn)生側(cè)滑，使行車方向變得無法控制。所以，ABS系統(tǒng)通過電子或機(jī)械的控制，以非?？斓乃俣染艿目刂浦苿右簤毫Φ氖辗?，來達(dá)到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動力以及制動過程中的轉(zhuǎn)向能力，使車輛在緊急制動時也具有躲避障礙的能力。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，安全性日益成為人們選購汽車的重要依據(jù)。目前廣泛采用的防抱制動系統(tǒng)（ABS）使人們對安全性要求得以充分的滿足。二、故障現(xiàn)象：一輛豐田佳美2.0L汽車，車齡為6年左右。在維修完自動變速器后，進(jìn)行道路試驗(yàn)。在行駛過程中，時速100公里的情況下

7、，踩下制動踏板進(jìn)行緊急制動，發(fā)現(xiàn)時ABS失效，車輪出現(xiàn)抱死，并且伴有甩尾現(xiàn)象，同時，查看ABS故障警告燈，發(fā)現(xiàn)ABS警告燈常亮.以其他不同車速進(jìn)行道路試驗(yàn)，出現(xiàn)情況一樣。詢問該車車主得知，該車輛以前曾經(jīng)對ABS系統(tǒng)進(jìn)行過維修，更換過兩前輪輪速傳感器。其他ABS零部件未做更換。三、豐田佳美汽車ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理： 我在接到該故障車輛全面咨詢車主綜合情況后，認(rèn)真回顧了豐田佳美汽車ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理：1. 豐田佳美2.0L汽車的ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成：豐田佳美2.0L汽車的ABS系統(tǒng)采用的是三通道四傳感器控制回路。該回路是由四個輪速傳感器、三個制動壓力調(diào)節(jié)器，前輪獨(dú)立控制，后輪按低選擇方式控制的電

8、控液壓控制回圖31圖11豐田汽車的ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)路。其系統(tǒng)主要有以下幾部分組成。1.前輪速傳感器2.制動壓力調(diào)節(jié)器 3.ABS電控單元4.ABS警告燈5.后輪速傳感器6.停車燈開關(guān)7.制動主缸8.比例旁通閥9.制動輪缸10.蓄電池11.點(diǎn)火開關(guān)等。豐田佳美2.0L汽車的ABS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖11所示。該結(jié)構(gòu)能夠從根本上保證汽車在任何路面上緊急制動時，自傳控制和調(diào)節(jié)車輪的制動力，防止車輪抱死，獲得最佳制動效果。2.豐田佳美2.0L汽車的ABS系統(tǒng)的工作原理ABS控制系統(tǒng)（ECU）在接受到輪速傳感器及其他傳感器輸入的信號，對這些輸入信號進(jìn)行測量、比較、分析、放大和判別處理，通過精確計(jì)算，得出制動

9、時車輪的滑移率、車輪的加速度和減速度，以判斷車輪是否有抱死趨勢。同時再由其輸出級發(fā)出控制指令，控制制動壓力調(diào)節(jié)器去執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)任務(wù)。同時該系統(tǒng)還具有具有監(jiān)控和保護(hù)功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能及時轉(zhuǎn)換成常規(guī)制動，并以故障燈點(diǎn)亮的形式警告駕駛員，方便駕駛員進(jìn)行故障檢查并作出及時維修。其系統(tǒng)的工作原理圖如12所示。圖12從原理分析來看，系統(tǒng)將車輪的滑移率控制在1020之間，最大限度地利用縱向附著力，使汽車的達(dá)到最佳制動效果。四、故障原因分析：針對“行駛過程中，緊急制動時ABS失效，車輪出現(xiàn)抱死，并伴有甩尾現(xiàn)象,ABS警告燈閃亮”的現(xiàn)象，可以判斷ABS系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)故障。由ABS系統(tǒng)的組成可以知道，任何構(gòu)

10、成ABS的部件出現(xiàn)故障，都會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，因?yàn)橐坏〢BS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，制動系統(tǒng)便會恢復(fù)常規(guī)制動，出現(xiàn)抱死、甩尾等現(xiàn)象。ABS系統(tǒng)如果要正常工作，必須有可靠的電源和正常的ABS系統(tǒng)。下面從以下兩方面對其現(xiàn)象進(jìn)行故障分析。1.電源部分。ECU安全保護(hù)電路。需要將汽車電源（蓄電池、發(fā)電機(jī)）提供的12V電壓變?yōu)镋CU內(nèi)部所需的5V標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定電壓。一旦汽車電源無法正常提供所需的12V電壓，ABS系統(tǒng)得不到5V標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定電壓，將會導(dǎo)致ECU無法正常運(yùn)行，從而導(dǎo)致ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。2.由ABS系統(tǒng)的組成分析出現(xiàn)該故障的原因。ABS由傳感器、電子控制元件（ECU）和執(zhí)行器三部分組成。1）傳感器故障。ABS系統(tǒng)的

11、傳感器為輪速傳感器。其主要功用是檢測輪速，給ECU提供輪速信號，ECU根據(jù)其提供的信號進(jìn)行綜合分析和運(yùn)算以進(jìn)行控制車輪狀態(tài)。所以，一旦輪速傳感器出現(xiàn)故障，ECU無法得到或得到錯誤信號，ECU就無法進(jìn)行正確的分析和判斷，從而導(dǎo)致ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。2）電子控制元件（ECU）故障。接收輪速傳感器及其他傳感器輸入的信號，對這些輸入信號進(jìn)行測量、比較、分析、放大和判別處理，通過精確計(jì)算，得出制動時車輪的滑移率、車輪的加速度和減速度，以判斷車輪是否有抱死趨勢。再由其輸出級發(fā)出控制指令，控制制動壓力調(diào)節(jié)器去執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)任務(wù)。還具有監(jiān)控和保護(hù)功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能及時轉(zhuǎn)換成常規(guī)制動，并以故障燈點(diǎn)亮的形式

12、警告駕駛員。由其功用可知，一旦電子控制元件（ECU）出現(xiàn)故障，ABS系統(tǒng)將恢復(fù)常規(guī)制動，也會導(dǎo)致ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。3）執(zhí)行器故障。ABS系統(tǒng)的執(zhí)行器主要是壓力調(diào)節(jié)器，由各種電磁閥組成。其功用是在制動時根據(jù)ABS電子控制單元（ECU）的控制指令，自動調(diào)節(jié)制動輪缸的制動壓力的大小，使車輪不被抱死，并處于理想滑移率的狀態(tài)。一旦壓力調(diào)節(jié)器的組件出現(xiàn)故障，ABS系統(tǒng)將無法完成減壓、保壓和增壓的過程，從而使ABS系統(tǒng)失去作用，所以一旦出現(xiàn)故障也會導(dǎo)致ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。五、故障診斷：發(fā)動機(jī)起動后觀察，ABS警告燈不亮，而汽車起步后ABS警告燈即常亮不熄。判斷ABS系統(tǒng)可能存在故障，我分以下兩步進(jìn)行故障診

13、斷。1、先進(jìn)行常規(guī)的機(jī)械部分檢查：1) 檢查制動液面是否在規(guī)定范圍內(nèi)。2) 檢查所有繼電器、熔斷絲是否完好，插接是否牢固。3) 檢查電子控制裝置導(dǎo)線插頭、插座是否連接良好，有無損壞，搭鐵是否良好。4) 檢查下列各部件導(dǎo)線插頭、插座和導(dǎo)線的連接是否良好；電動液壓泵；液壓單元；制動液面指示燈開關(guān)。5) 檢查傳感器頭與齒圈間隙是否符合規(guī)定，傳感頭有無臟污。6) 檢查蓄電池電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)。7) 檢查駐車制動器是否完全釋放。8) 檢查輪胎花紋高度是否符合要求。9）各管路接頭是否有滲漏2、對上述項(xiàng)目檢查完畢后，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。所以應(yīng)對ABS系統(tǒng)的電控部分進(jìn)行檢查。車輛在緊急制動時ABS警告燈常亮，說

14、明ABS系統(tǒng)存在故障。所以要提取故障代碼，操作步驟如下：1）點(diǎn)火開關(guān)置于OFF位置，脫開發(fā)動機(jī)室內(nèi)的維修連接器。豐田佳美汽車的維修接口安裝在ABS制動壓力調(diào)節(jié)器的旁邊。如圖13所示：圖13-12）用跨接線將診斷插座TDCL上的TC端子和E1端子跨接。 圖143）將點(diǎn)火開關(guān)置ON位置，根據(jù)ABS指示燈顯示規(guī)律讀取故障代碼。ABS故障代碼顯示方式與發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)EFI完全相同。顯示正常代碼時，ABS指示燈連續(xù)閃爍，發(fā)亮與熄滅時間均為0.25S。如圖15所示。如果有故障代碼，ABS指示燈將在點(diǎn)火開關(guān)接通4S后開始閃爍顯示，發(fā)亮與熄滅時間均為0.5S，故障代碼為兩位數(shù)字，個位與十位之間間隔1.5S；當(dāng)

15、兩個或兩個故障代碼出現(xiàn)時，按從小到大順序顯示，代碼之間間隔2.5S。故障代碼顯示完畢后暫停4S循環(huán)顯示。根據(jù)故障指示燈的閃爍規(guī)律，讀取故障代碼為21和31。故障指示燈閃爍規(guī)律，如圖16所示。 圖15圖4）對照豐田美維修手冊中ABS故障代碼表（表35）故障代碼21內(nèi)容顯示為：右前輪三位三通電磁閥電路斷路或短路。故障代碼31內(nèi)容顯示為：右前輪輪速傳感器信號錯誤。 表 35故障碼故障內(nèi)容故障原因及檢查部位11ABS電磁閥繼電器斷路1.電磁閥繼電器線圈斷路2電磁閥繼電器與ECU連線斷路12ABS電磁閥繼電器短路1.電磁閥繼電器線圈短路2.電磁閥繼電器與ECU連線短路13油泵電機(jī)繼電器斷路1.油泵電機(jī)繼

16、電器線圈斷路2.油泵電機(jī)繼電器與ECU連線斷路14油泵電機(jī)繼電器短路1.油泵電機(jī)繼電器線圈短路2.油泵電機(jī)繼電器與ECU連線短路21右前輪三位三通電磁閥電路斷路或短路1.電磁閥線圈斷路或短路2.電磁閥與ECU連線斷路或短路22左前輪三位三通電磁閥電路斷路或短路23右后輪三位三通電磁閥電路斷路或短路24左后輪三位三通電磁閥電路斷路或短路31右前輪輪速傳感器信號錯誤1.輪速傳感器故障2.輪速傳感器與ECU連線斷路或短路32左前輪輪速傳感器信號錯誤33右后輪輪速傳感器信號錯誤34左后輪輪速傳感器信號錯誤35左前或右后輪速傳感器斷路1.輪速傳感器故障2.輪速傳感器與ECU連線斷路36右前或左后輪速傳感

17、器斷路37前輪速傳感器齒圈故障前輪速傳感器齒圈未裝或裝錯41蓄電池電壓過低或過高1.發(fā)電機(jī)故障2.電壓調(diào)節(jié)器故障3.電源線路故障42TRC系統(tǒng)失靈TRC系統(tǒng)油泵卡死1.油泵轉(zhuǎn)子卡死2.油泵電機(jī)電路常亮ECU失靈5）故障點(diǎn)分析：故障代碼21三位三通電磁閥電路斷路或短路，電磁閥將無法接到ECU的控制指令，失去自動調(diào)節(jié)制動輪缸的制動壓力的大小的作用，使車輪出現(xiàn)抱死和甩尾現(xiàn)象。故障代碼31右前輪輪速傳感器信號錯誤。如果右前輪輪速傳感器信號出現(xiàn)錯誤，ECU將對錯誤信息進(jìn)行分析和運(yùn)算，從給執(zhí)行器輸出錯誤的指令，導(dǎo)致ABS系統(tǒng)無法完成正常的減壓、保壓、增壓過程，從而是ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障。ABS系統(tǒng)恢復(fù)常規(guī)制

18、動，從而出現(xiàn)抱死和甩尾現(xiàn)象。6）、清除故障代碼：（1）用跨接線將診斷插座TDCL上的TC端子和E1端子跨接。 （2）接通點(diǎn)火開關(guān)，在3S內(nèi)將制動踏板踩到底后再放松，快速進(jìn)行8次以上。六、故障零部件的檢測及故障排除：1、右前輪三位三通電磁閥的檢測：將萬用表該電磁閥的電阻值為25，在正常范圍之內(nèi)，說明電磁閥本身沒有問題，應(yīng)為連接線的故障。用萬用表測量由ECU到該電磁閥，發(fā)現(xiàn)為短路。修理方法更換為二者之間的連接線。并重新插接好連接件。2、右前輪的輪速傳感器的檢測：按規(guī)定拆下右前輪的輪速傳感器插接頭，用萬用表測量為短路狀態(tài)。而查看豐田佳美維修手冊得知：前后輪傳感器數(shù)據(jù)分別為（表格36），再用歐姆表檢查

19、其電阻值，結(jié)果見表中“檢查值”：傳感器位置測量方法正常電阻值 右前輪檢查值前輪端子1與端子20.62.5K5.6端子1與地線1.0M1.0M端子2與地線1.0M1.0M后輪端子1與端子21.22.3 K端子1與地線1.0M端子2與地線1.0M 表格36從表中“檢查值”可看出，故障點(diǎn)為右輪速傳感器。修理方法為將拆下傳感器，用壁紙刀輕輕將傳感器線圈和導(dǎo)線接頭處削開在此處有一線頭已脫落。量兩根導(dǎo)線沒問題再量其電阻值在正常之內(nèi)。重新焊接裝好后，按規(guī)定的力矩2.44N·M復(fù)裝到車輪上，同時在復(fù)裝時應(yīng)保證傳感器頭部與齒圈的間隙為11.3mm。七、修復(fù)后試驗(yàn)： 啟動發(fā)動機(jī)，以40h以上速度進(jìn)行道路

20、試驗(yàn)ABS警告燈不再持續(xù)發(fā)亮，說明故障點(diǎn)判斷正確。 八、豐田佳美轎車ABS故障案例分析1、豐田佳美2.2L轎車ABS失效的故障故障現(xiàn)象：豐田佳美2.2L配有自動變速器。事故后修復(fù)完畢試車，ABS不起作用。在車速將近100kmh時，緊急制動，車輪抱死，出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象。故障診斷：打開點(diǎn)火開關(guān)到ON，觀察儀表上ABS報警燈工作情況，常亮，但是啟動著車后與發(fā)動機(jī)故障燈同時熄滅。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此車的ABS報警燈電路有可能被改動或ABS控制單元有問題。它應(yīng)當(dāng)在打開點(diǎn)火開關(guān)后3s熄滅，即使有故障不滅，也應(yīng)當(dāng)在著車后常亮而不隨發(fā)動機(jī)故障燈同時熄滅。得知此次事故維修沒涉及到ABS系統(tǒng)，只是輕傷有可能ABS以前就不工作

21、。先人工讀取故障碼將檢查連接器中的Wa和Wb短路銷拉出然后短接TC和E1打開點(diǎn)火開關(guān)到ON，ABS報警燈正常應(yīng)閃故障碼，或沒有故障碼的以O(shè)5s的間隔閃爍而此時ABS燈根本沒有動作。短接TEl和E1，ABS報警燈和發(fā)動機(jī)故障燈同時閃爍，閃的頻率也相同，這說明ABS報警燈電路已經(jīng)改動。拆下儀表發(fā)現(xiàn)儀表后的線束上ABS報警燈的控制線已人為斷開，并連在發(fā)動機(jī)故障燈的線路上?；謴?fù)后著車，發(fā)動機(jī)故障燈滅，ABS報警燈常亮，再人工讀碼卻閃出一連串的故障碼。清除故障碼后，讀碼，只剩下一個故障碼33：右后輪速傳感器故障。拆下右后輪速傳感器插頭，用萬用表測量為斷路狀態(tài)，而測左后輪速傳感器為16k。本著以修為主的原則，將傳感器拆下，用壁紙刀輕輕將傳感器線圈和導(dǎo)線接頭處削開在此處有一線頭已脫落。量兩根導(dǎo)線沒問題再量線圈為1.6k。重新焊接裝好后在短接讀碼的前提下打開點(diǎn)火開關(guān)到ON，5s內(nèi)踩制動踏板8次以上。清碼后，將短接線取下，返回短路銷，打開點(diǎn)火開關(guān)，3s后ABS報警燈滅試車ABS工作正常。小結(jié): 針對該次在豐田佳美車輛上的ABS故障排除，發(fā)現(xiàn)在診斷ABS故障時要遵循一定的故障診斷流程，不可在遇到故障時盲目拆卸，而是要先進(jìn)行一些必備的基礎(chǔ)檢查，只有在確定ABS基礎(chǔ)部分工作正常后，才可進(jìn)行下一步的故障判斷。在進(jìn)行故障判斷時應(yīng)