豐田卡羅拉汽車(chē)制動(dòng)時(shí)ABS系統(tǒng)“咔嚓”異響的故障排除

關(guān)向文

摘 要 本文針對(duì)豐田卡羅拉低速輕微制動(dòng)時(shí)車(chē)的下部發(fā)出“咔嚓”的聲音，在高速制動(dòng)時(shí)聲音消失的故障現(xiàn)象，根據(jù)汽車(chē)ABS系統(tǒng)的工作原理，利用汽車(chē)電子解碼器或示波器對(duì)該系統(tǒng)故障進(jìn)行故障診斷，深入淺出，逐步分析闡述低速輕微制動(dòng)時(shí)車(chē)的下部發(fā)出“咔嚓”的聲音，在高速制動(dòng)時(shí)聲音消失的故障對(duì)ABS系統(tǒng)的檢測(cè)，查明故障的真正原因。

關(guān)鍵詞 異響 故障信息 數(shù)據(jù)流 波形 缺齒

中圖分類號(hào)：U472.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1故障的現(xiàn)象

汽車(chē)在低速輕微制動(dòng)時(shí)車(chē)的下部發(fā)出“咔嚓”的聲音，在高速制動(dòng)時(shí)聲音消失。ABS故障顯示燈不亮。

2故障的分析與診斷

2.1 ABS工作過(guò)程的分析

電控系統(tǒng)的工作過(guò)程（圖1）：輸入電路是由低通濾波、整波、放大等組成的輸入放大電路，用于對(duì)輪速傳感器輸入的交變信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，由于車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的是交流電壓信號(hào)，不能直接輸入采用數(shù)字電路的微電腦中。因此需采用A/D轉(zhuǎn)換的波形電路，將十進(jìn)制數(shù)形式的電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)形式的脈沖數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)過(guò)輸入接口輸入到電子控制單元中去。

圖1

點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)、空檔啟動(dòng)開(kāi)關(guān)等輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)為電源電壓（12至14V）信號(hào)，而微機(jī)電源信號(hào)為5V，因此需要緩沖器的限幅電路將其轉(zhuǎn)換成5V信號(hào)。

信息輸入后，大多數(shù)暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM中，再根據(jù)指令從RAM送入CPU。然后，把存儲(chǔ)在ROM中的設(shè)定數(shù)據(jù)引入CPU，便從傳感器來(lái)的信息與之比較，通過(guò)計(jì)算電路進(jìn)行車(chē)輪速度、滑移率等的運(yùn)算、分析、處理，以及壓力調(diào)節(jié)器電磁閥控制參數(shù)的運(yùn)算和監(jiān)控運(yùn)算后，作出決定并發(fā)出指令信號(hào)。

輸出級(jí)電路將計(jì)算電路輸出的控制信號(hào)（如增壓、保壓、減少），轉(zhuǎn)換成模擬控制信號(hào)，通過(guò)控制功率放大器向執(zhí)行器（電磁閥）提供控制電流，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作。兩個(gè)輸出級(jí)電路中均采用大功率晶體管，接收從兩個(gè)大規(guī)模集成電路傳來(lái)的電磁閥激磁執(zhí)行指令。整流輸出能使電磁閥在所加電壓和溫度范圍內(nèi)始終保持其電磁力和轉(zhuǎn)換時(shí)間很小的性能。

制動(dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程（圖2）：常規(guī)制動(dòng)過(guò)程，當(dāng)電磁線圈不通電的時(shí)候，銜鐵在彈簧力的作用下處于最低的位置，接通制動(dòng)主泵與輪缸之間的油路，電磁閥使制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器處于常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)。

減壓過(guò)程，給電磁閥通入較大電流時(shí)，線圈中心產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，固定鐵心與銜鐵間的吸引力很大，足以完全克服彈簧力而使銜鐵上升到最高位置，制動(dòng)主泵與輪缸的油路通道被截?cái)?，而輪缸與液壓儲(chǔ)油器之間的通道被接通，車(chē)輪輪缸內(nèi)的制動(dòng)油液倒流回儲(chǔ)油器，制動(dòng)壓力降低，電磁閥使制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器處于減壓狀態(tài)。

保壓過(guò)程，給電磁線圈通入較小電流時(shí)，銜鐵適度向上升到位置，這時(shí)固定鐵心與銜鐵之間的吸引力與彈簧力平衡，所有的油路通道均被截?cái)?，電磁閥使制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器處于保壓狀態(tài)。

增壓過(guò)程，電磁閥斷電后，銜鐵又回到初始位置。主缸與輪缸再次相通，主缸端的高壓制動(dòng)液再次進(jìn)入輪缸，增加了制動(dòng)壓力，增壓和減壓速度可以直接通過(guò)電磁閥的進(jìn)出油口來(lái)控制。

2.2故障分析與診斷

2.2.1故障初步確定

異響一般是在機(jī)械部分，一般是由于機(jī)械部分磨損導(dǎo)致間隙過(guò)大而引起的，一般的診斷方法是尋找聲音來(lái)源，聲音來(lái)自什么地方故障就在什么地方。因此針對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行路試，汽車(chē)低速行駛，輕踩制動(dòng)踏板，聲音從液壓制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)方向發(fā)出，初步確定制動(dòng)總泵或液壓制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)與車(chē)身連接螺栓松動(dòng)。

2.2.2確定異響的最終來(lái)源

檢查確定制動(dòng)總泵或液壓制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)與車(chē)身連接螺栓是否松動(dòng)，通過(guò)檢查和緊固，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有螺栓松動(dòng)的現(xiàn)象，再次路試，故障仍然沒(méi)有消除。為了更進(jìn)一步確定異響的來(lái)源的準(zhǔn)確位置，于是把汽車(chē)升起（為了確保安全，汽車(chē)不能升的太高，輪胎離地面5-10厘米左右），啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車(chē)以出現(xiàn)故障的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輕踩下制動(dòng)踏板，利用聽(tīng)診器結(jié)合初步判斷異響位置聽(tīng)取異響的最終的具體位置。通過(guò)聽(tīng)診器的聽(tīng)診，最終確定液壓制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)內(nèi)部發(fā)出“咔嚓”的響聲。由于液壓制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)價(jià)值較貴，同時(shí)也要考慮是不是還有其他地方故障出現(xiàn)導(dǎo)致液壓制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)出現(xiàn)。為了避免誤判導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失，于是暫時(shí)不考慮更換液壓制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)，繼續(xù)查找是否還有其他原因造成故障的出現(xiàn)。從聲音的“咔嚓”特性和車(chē)輛低速輕微制動(dòng)時(shí)才出現(xiàn)的現(xiàn)象來(lái)分析，聲音應(yīng)該是電磁閥動(dòng)作聲音，由于電磁閥屬于控制電路的執(zhí)行元件，電磁閥的異響有可能由于其他電路故障造成的，為了進(jìn)一步確定故障，則用故障診斷儀進(jìn)行讀信息，看故障是否在控制電路部分。

2.2.3用故障診斷儀讀故障信息

從故障現(xiàn)象中看到ABS故障燈沒(méi)有亮，極大可能ABS的電控系統(tǒng)沒(méi)有故障，但為了防止ABS燈出現(xiàn)故障，我們還是利用故障診斷儀對(duì)ABS系統(tǒng)進(jìn)行讀信息。

ABS系統(tǒng)故障診斷儀讀故障信息步驟如下：

（1）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將故障診斷儀有與車(chē)上的故障診斷接口相連，然后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；

（2）找出相應(yīng)的車(chē)型按確定鍵進(jìn)入；

（3）找出防抱死系統(tǒng)按確定鍵進(jìn)入；

（4）選擇“故障查詢”按確定鍵進(jìn)入，界面會(huì)依次顯示故障信息。

通過(guò)以上步驟的檢查，故障診斷儀上沒(méi)有顯示故障信息，則初步確定ABS電控部分沒(méi)有故障。

2.2.4讀數(shù)據(jù)流

為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，再次利用故障診斷儀讀取各傳感器的數(shù)據(jù)流，具體步驟如下：

（1）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將故障診斷儀有與車(chē)上的故障診斷接口相連，然后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；

（2）找出相應(yīng)的車(chē)型按確定鍵進(jìn)入；

（3）找出防抱死系統(tǒng)按確定鍵進(jìn)入；

（4）選擇“讀取數(shù)據(jù)流”按確定鍵進(jìn)入，界面會(huì)依次顯示相關(guān)傳感器的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

在讀取數(shù)據(jù)流的過(guò)程中要以每秒1/2轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輛。

結(jié)果在界面顯示：前輪轉(zhuǎn)速傳感器的輸出電壓在70-310mV之間變動(dòng)，后輪轉(zhuǎn)速傳感器的輸出電壓在190-1140mV之間變動(dòng)，屬于在正常輸出電壓。

2.2.5用示波器檢查

為了進(jìn)一步查找出故障于是用示波器對(duì)四個(gè)輪車(chē)速傳感器輸出電壓進(jìn)行檢查，在檢查中分別用示波器連接各車(chē)輛傳感器輸出接頭，再以每秒1/2轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輛。從波形分析中結(jié)果發(fā)型右前輪轉(zhuǎn)速傳感器輸出電壓波形有丟掉波峰現(xiàn)象如下圖3。

從波型中丟失一個(gè)波峰，故障應(yīng)是觸發(fā)齒輪缺齒。于是拆開(kāi)右前輪，發(fā)現(xiàn)該車(chē)右前輪轉(zhuǎn)速傳感器齒圈碰傷。

2.3故障排除

從波形圖丟失一個(gè)波峰來(lái)看，認(rèn)定異響是由于右前輪轉(zhuǎn)速傳感器齒圈碰傷導(dǎo)致防抱死提前起作用，ABS系統(tǒng)的回流泵中的電磁閥開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)出聲音。于是更換右前輪轉(zhuǎn)速傳感器后再次路試該車(chē)ABS系統(tǒng)“咔嚓”異響故障消除。

3故障診斷結(jié)果分析

該車(chē)右前輪轉(zhuǎn)速傳感器齒圈碰傷后，有一個(gè)齒向內(nèi)凹進(jìn)，傳感器與其他齒圈間隙增大。在車(chē)輛低速輕微剎車(chē)時(shí)，車(chē)輪齒圈轉(zhuǎn)到碰傷部位對(duì)應(yīng)位置，傳感器的瞬間信號(hào)缺失，沒(méi)有信號(hào)輸出，ECU接收不到輪速信號(hào)，ABS系統(tǒng)ECU確定該輪即將抱死，于是就控制回流泵電磁閥開(kāi)始工作，等車(chē)輪轉(zhuǎn)過(guò)該點(diǎn)后，傳感器的瞬間信號(hào)正常，ECU接收到輪速信號(hào)，回流泵電磁閥又停止工作，于是產(chǎn)生響聲。使修理人員誤認(rèn)為車(chē)輛底盤(pán)異響。

在車(chē)輛高速急剎車(chē)時(shí)，由于ABS系統(tǒng)各部件頻率很快，傳感器在碰傷部位感知的錯(cuò)誤信號(hào)在整體信號(hào)中所占的比例微小，控制單元無(wú)法判斷該錯(cuò)誤信號(hào)，故障現(xiàn)象并沒(méi)表現(xiàn)出來(lái)。

4維修體會(huì)

在維修的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)不在異響的聲原點(diǎn)，以一般的診斷思維是以異響聲源來(lái)確定故障點(diǎn)，所以作為一個(gè)維修人員，不管維修產(chǎn)生問(wèn)題大小都應(yīng)全面細(xì)致地分析，不要輕易下結(jié)論，以免做出錯(cuò)誤的判斷。其次，現(xiàn)代小汽車(chē)的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，車(chē)上的電控系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)電一體化的控制，一個(gè)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障可能是多個(gè)原因引起。而且有時(shí)這個(gè)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，是由另一系統(tǒng)影響而出現(xiàn)的，故障不在其本身。在故障診斷時(shí)要結(jié)合系統(tǒng)的工作原理、機(jī)械和電路故障的綜合分析。保證故障判斷的準(zhǔn)確性，減少?zèng)]必要的經(jīng)濟(jì)損失。

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