陈龙毕业论文02

1、广东技术师范学院成人高等教育 毕业设计（论文）题 目 丰田佳美汽车ABS的故障诊断与排除学 院 机电工程系 专 业 汽车应用工程 年 级 09届 姓 名 陈龙 指导教师 谢岳辉 （ 2011 年 6 月） 广东技术师范学院继续教育学院制目 录摘要3关键词3前言3一、 汽车ABS系统概述3二、故障现象4三、丰田佳美汽车ABS系统的结构原理4四、故障原因分析5五、故障诊断6六、故障零部件的检测及故障排除8七、修复后试验9八、丰田佳美轿车ABS故障案例分析9小结10致谢 10参考文献 10丰田佳美2.0L汽车ABS故障诊断与排除 广东省技术师范学院 陈龙摘要：以丰田汽车ABS系统为例，针对行驶过程中

2、紧急制动时ABS失效，车轮出现抱死，并伴有甩尾的现象，运用ABS系统理论和实修经验，全面分析了丰田汽车ABS系统失效，车轮出现抱死，并伴有甩尾的原因，通过系统检测诊断，诊断出具体的故障部位，按照检修工艺和技术标准进行了维修，使系统故障得以排除。关键词： ABS 抱死 甩尾 诊断 排除前言：ABS系统，是一种防止车辆在紧急制动时出现车轮抱死的制动系统，它具有使车辆获得最佳制动效能和较好的方向稳定性的功能。汽车ABS系统一旦发生故障后，通知故障自诊断系统得以保存，利用故障警告灯诊断和快速检查方法，就能快速诊断排除。本文利用故障警告灯对车辆进行故障代码的提取，从而判断出故障点并排除故障。ABS系统故

3、障隐蔽，难于发现，其故障代码的提取要求技术性强，因此，分析、研究ABS系统的故障检测的方法，对于本人及有关维修人员，提高维修技术水平，准确快速地排除汽车ABS系统故障具有一定的参考意义。一、 汽车系统概述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安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。它既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。ABS防抱制动系统由汽车

4、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。防抱死制动系统是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一

5、秒钟内可作用830次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹。因此，ABS防抑死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大摩擦力，使刹车效率达到90%以上，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的车辆在干泊油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%90%、30%10%、15%20%。普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮

6、胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。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（ABS）使人们对安全性要求得以充分的满足。二、故障现象：一辆丰田佳美2.0L汽车，车龄为6年左右。在维修完自动变速器后，进行道路试验。在行驶过程中，时速100公里的情况下

7、，踩下制动踏板进行紧急制动，发现时ABS失效，车轮出现抱死，并且伴有甩尾现象，同时，查看ABS故障警告灯，发现ABS警告灯常亮.以其他不同车速进行道路试验，出现情况一样。询问该车车主得知，该车辆以前曾经对ABS系统进行过维修，更换过两前轮轮速传感器。其他ABS零部件未做更换。三、丰田佳美汽车ABS系统的结构原理： 我在接到该故障车辆全面咨询车主综合情况后，认真回顾了丰田佳美汽车ABS系统的结构原理：1. 丰田佳美2.0L汽车的ABS系统的结构组成：丰田佳美2.0L汽车的ABS系统采用的是三通道四传感器控制回路。该回路是由四个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控制，后轮按低选择方式控制的电

8、控液压控制回图31图11丰田汽车的ABS系统的结构路。其系统主要有以下几部分组成。1.前轮速传感器2.制动压力调节器 3.ABS电控单元4.ABS警告灯5.后轮速传感器6.停车灯开关7.制动主缸8.比例旁通阀9.制动轮缸10.蓄电池11.点火开关等。丰田佳美2.0L汽车的ABS系统的结构，如图11所示。该结构能够从根本上保证汽车在任何路面上紧急制动时，自传控制和调节车轮的制动力，防止车轮抱死，获得最佳制动效果。2.丰田佳美2.0L汽车的ABS系统的工作原理ABS控制系统（ECU）在接受到轮速传感器及其他传感器输入的信号，对这些输入信号进行测量、比较、分析、放大和判别处理，通过精确计算，得出制动

9、时车轮的滑移率、车轮的加速度和减速度，以判断车轮是否有抱死趋势。同时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。同时该系统还具有具有监控和保护功能，当系统出现故障时，能及时转换成常规制动，并以故障灯点亮的形式警告驾驶员，方便驾驶员进行故障检查并作出及时维修。其系统的工作原理图如12所示。图12从原理分析来看，系统将车轮的滑移率控制在1020之间，最大限度地利用纵向附着力，使汽车的达到最佳制动效果。四、故障原因分析：针对“行驶过程中，紧急制动时ABS失效，车轮出现抱死，并伴有甩尾现象,ABS警告灯闪亮”的现象，可以判断ABS系统已经出现故障。由ABS系统的组成可以知道，任何构

10、成ABS的部件出现故障，都会出现上述现象，因为一旦ABS系统出现故障，制动系统便会恢复常规制动，出现抱死、甩尾等现象。ABS系统如果要正常工作，必须有可靠的电源和正常的ABS系统。下面从以下两方面对其现象进行故障分析。1.电源部分。ECU安全保护电路。需要将汽车电源（蓄电池、发电机）提供的12V电压变为ECU内部所需的5V标准稳定电压。一旦汽车电源无法正常提供所需的12V电压，ABS系统得不到5V标准稳定电压，将会导致ECU无法正常运行，从而导致ABS系统出现故障。2.由ABS系统的组成分析出现该故障的原因。ABS由传感器、电子控制元件（ECU）和执行器三部分组成。1）传感器故障。ABS系统的

11、传感器为轮速传感器。其主要功用是检测轮速，给ECU提供轮速信号，ECU根据其提供的信号进行综合分析和运算以进行控制车轮状态。所以，一旦轮速传感器出现故障，ECU无法得到或得到错误信号，ECU就无法进行正确的分析和判断，从而导致ABS系统出现故障。2）电子控制元件（ECU）故障。接收轮速传感器及其他传感器输入的信号，对这些输入信号进行测量、比较、分析、放大和判别处理，通过精确计算，得出制动时车轮的滑移率、车轮的加速度和减速度，以判断车轮是否有抱死趋势。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。还具有监控和保护功能，当系统出现故障时，能及时转换成常规制动，并以故障灯点亮的形式

12、警告驾驶员。由其功用可知，一旦电子控制元件（ECU）出现故障，ABS系统将恢复常规制动，也会导致ABS系统出现故障。3）执行器故障。ABS系统的执行器主要是压力调节器，由各种电磁阀组成。其功用是在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控制指令，自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车轮不被抱死，并处于理想滑移率的状态。一旦压力调节器的组件出现故障，ABS系统将无法完成减压、保压和增压的过程，从而使ABS系统失去作用，所以一旦出现故障也会导致ABS系统出现故障。五、故障诊断：发动机起动后观察，ABS警告灯不亮，而汽车起步后ABS警告灯即常亮不熄。判断ABS系统可能存在故障，我分以下两步进行故障诊

13、断。1、先进行常规的机械部分检查：1) 检查制动液面是否在规定范围内。2) 检查所有继电器、熔断丝是否完好，插接是否牢固。3) 检查电子控制装置导线插头、插座是否连接良好，有无损坏，搭铁是否良好。4) 检查下列各部件导线插头、插座和导线的连接是否良好；电动液压泵；液压单元；制动液面指示灯开关。5) 检查传感器头与齿圈间隙是否符合规定，传感头有无脏污。6) 检查蓄电池电压是否在规定范围内。7) 检查驻车制动器是否完全释放。8) 检查轮胎花纹高度是否符合要求。9）各管路接头是否有渗漏2、对上述项目检查完毕后，未发现异常现象。所以应对ABS系统的电控部分进行检查。车辆在紧急制动时ABS警告灯常亮，说

14、明ABS系统存在故障。所以要提取故障代码，操作步骤如下：1）点火开关置于OFF位置，脱开发动机室内的维修连接器。丰田佳美汽车的维修接口安装在ABS制动压力调节器的旁边。如图13所示：图13-12）用跨接线将诊断插座TDCL上的TC端子和E1端子跨接。 图143）将点火开关置ON位置，根据ABS指示灯显示规律读取故障代码。ABS故障代码显示方式与发动机控制系统EFI完全相同。显示正常代码时，ABS指示灯连续闪烁，发亮与熄灭时间均为0.25S。如图15所示。如果有故障代码，ABS指示灯将在点火开关接通4S后开始闪烁显示，发亮与熄灭时间均为0.5S，故障代码为两位数字，个位与十位之间间隔1.5S；当

15、两个或两个故障代码出现时，按从小到大顺序显示，代码之间间隔2.5S。故障代码显示完毕后暂停4S循环显示。根据故障指示灯的闪烁规律，读取故障代码为21和31。故障指示灯闪烁规律，如图16所示。 图15图4）对照丰田美维修手册中ABS故障代码表（表35）故障代码21内容显示为：右前轮三位三通电磁阀电路断路或短路。故障代码31内容显示为：右前轮轮速传感器信号错误。 表 35故障码故障内容故障原因及检查部位11ABS电磁阀继电器断路1.电磁阀继电器线圈断路2电磁阀继电器与ECU连线断路12ABS电磁阀继电器短路1.电磁阀继电器线圈短路2.电磁阀继电器与ECU连线短路13油泵电机继电器断路1.油泵电机继

16、电器线圈断路2.油泵电机继电器与ECU连线断路14油泵电机继电器短路1.油泵电机继电器线圈短路2.油泵电机继电器与ECU连线短路21右前轮三位三通电磁阀电路断路或短路1.电磁阀线圈断路或短路2.电磁阀与ECU连线断路或短路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右前轮轮速传感器信号错误1.轮速传感器故障2.轮速传感器与ECU连线断路或短路32左前轮轮速传感器信号错误33右后轮轮速传感器信号错误34左后轮轮速传感器信号错误35左前或右后轮速传感器断路1.轮速传感器故障2.轮速传感器与ECU连线断路36右前或左后轮速传感

17、器断路37前轮速传感器齿圈故障前轮速传感器齿圈未装或装错41蓄电池电压过低或过高1.发电机故障2.电压调节器故障3.电源线路故障42TRC系统失灵TRC系统油泵卡死1.油泵转子卡死2.油泵电机电路常亮ECU失灵5）故障点分析：故障代码21三位三通电磁阀电路断路或短路，电磁阀将无法接到ECU的控制指令，失去自动调节制动轮缸的制动压力的大小的作用，使车轮出现抱死和甩尾现象。故障代码31右前轮轮速传感器信号错误。如果右前轮轮速传感器信号出现错误，ECU将对错误信息进行分析和运算，从给执行器输出错误的指令，导致ABS系统无法完成正常的减压、保压、增压过程，从而是ABS系统出现故障。ABS系统恢复常规制

18、动，从而出现抱死和甩尾现象。6）、清除故障代码：（1）用跨接线将诊断插座TDCL上的TC端子和E1端子跨接。 （2）接通点火开关，在3S内将制动踏板踩到底后再放松，快速进行8次以上。六、故障零部件的检测及故障排除：1、右前轮三位三通电磁阀的检测：将万用表该电磁阀的电阻值为25，在正常范围之内，说明电磁阀本身没有问题，应为连接线的故障。用万用表测量由ECU到该电磁阀，发现为短路。修理方法更换为二者之间的连接线。并重新插接好连接件。2、右前轮的轮速传感器的检测：按规定拆下右前轮的轮速传感器插接头，用万用表测量为短路状态。而查看丰田佳美维修手册得知：前后轮传感器数据分别为（表格36），再用欧姆表检查

19、其电阻值，结果见表中“检查值”：传感器位置测量方法正常电阻值 右前轮检查值前轮端子1与端子20.62.5K5.6端子1与地线1.0M1.0M端子2与地线1.0M1.0M后轮端子1与端子21.22.3 K端子1与地线1.0M端子2与地线1.0M 表格36从表中“检查值”可看出，故障点为右轮速传感器。修理方法为将拆下传感器，用壁纸刀轻轻将传感器线圈和导线接头处削开在此处有一线头已脱落。量两根导线没问题再量其电阻值在正常之内。重新焊接装好后，按规定的力矩2.44N·M复装到车轮上，同时在复装时应保证传感器头部与齿圈的间隙为11.3mm。七、修复后试验： 启动发动机，以40h以上速度进行道路

20、试验ABS警告灯不再持续发亮，说明故障点判断正确。 八、丰田佳美轿车ABS故障案例分析1、丰田佳美2.2L轿车ABS失效的故障故障现象：丰田佳美2.2L配有自动变速器。事故后修复完毕试车，ABS不起作用。在车速将近100kmh时，紧急制动，车轮抱死，出现甩尾现象。故障诊断：打开点火开关到ON，观察仪表上ABS报警灯工作情况，常亮，但是启动着车后与发动机故障灯同时熄灭。根据经验，此车的ABS报警灯电路有可能被改动或ABS控制单元有问题。它应当在打开点火开关后3s熄灭，即使有故障不灭，也应当在着车后常亮而不随发动机故障灯同时熄灭。得知此次事故维修没涉及到ABS系统，只是轻伤有可能ABS以前就不工作

21、。先人工读取故障码将检查连接器中的Wa和Wb短路销拉出然后短接TC和E1打开点火开关到ON，ABS报警灯正常应闪故障码，或没有故障码的以O5s的间隔闪烁而此时ABS灯根本没有动作。短接TEl和E1，ABS报警灯和发动机故障灯同时闪烁，闪的频率也相同，这说明ABS报警灯电路已经改动。拆下仪表发现仪表后的线束上ABS报警灯的控制线已人为断开，并连在发动机故障灯的线路上。恢复后着车，发动机故障灯灭，ABS报警灯常亮，再人工读码却闪出一连串的故障码。清除故障码后，读码，只剩下一个故障码33：右后轮速传感器故障。拆下右后轮速传感器插头，用万用表测量为断路状态，而测左后轮速传感器为16k。本着以修为主的原则，将传感器拆下，用壁纸刀轻轻将传感器线圈和导线接头处削开在此处有一线头已脱落。量两根导线没问题再量线圈为1.6k。重新焊接装好后在短接读码的前提下打开点火开关到ON，5s内踩制动踏板8次以上。清码后，将短接线取下，返回短路销，打开点火开关，3s后ABS报警灯灭试车ABS工作正常。小结: 针对该次在丰田佳美车辆上的ABS故障排除，发现在诊断ABS故障时要遵循一定的故障诊断流程，不可在遇到故障时盲目拆卸，而是要先进行一些必备的基础检查，只有在确定ABS基础部分工作正常后，才可进行下一步的故障判断。在进行故障判断时应