豐田卡羅拉汽車制動時ABS系統“咔嚓”異響的故障排除

關向文

摘 要 本文針對豐田卡羅拉低速輕微制動時車的下部發出“咔嚓”的聲音，在高速制動時聲音消失的故障現象，根據汽車ABS系統的工作原理，利用汽車電子解碼器或示波器對該系統故障進行故障診斷，深入淺出，逐步分析闡述低速輕微制動時車的下部發出“咔嚓”的聲音，在高速制動時聲音消失的故障對ABS系統的檢測，查明故障的真正原因。

關鍵詞 異響 故障信息 數據流 波形 缺齒

中圖分類號：U472.4 文獻標識碼：A

1故障的現象

汽車在低速輕微制動時車的下部發出“咔嚓”的聲音，在高速制動時聲音消失。ABS故障顯示燈不亮。

2故障的分析與診斷

2.1 ABS工作過程的分析

電控系統的工作過程（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，用于對輪速傳感器輸入的交變信號進行預處理，由于車輪轉速傳感器產生的是交流電壓信號，不能直接輸入采用數字電路的微電腦中。因此需采用A/D轉換的波形電路，將十進制數形式的電壓模擬信號轉換成二進制數形式的脈沖數字信號，并經過輸入接口輸入到電子控制單元中去。

圖1

點燈開關、空檔啟動開關等輸出的開關信號為電源電壓（12至14V）信號，而微機電源信號為5V，因此需要緩沖器的限幅電路將其轉換成5V信號。

信息輸入后，大多數暫時存儲在RAM中，再根據指令從RAM送入CPU。然后，把存儲在ROM中的設定數據引入CPU，便從傳感器來的信息與之比較，通過計算電路進行車輪速度、滑移率等的運算、分析、處理，以及壓力調節器電磁閥控制參數的運算和監控運算后，作出決定并發出指令信號。

輸出級電路將計算電路輸出的控制信號（如增壓、保壓、減少），轉換成模擬控制信號，通過控制功率放大器向執行器（電磁閥）提供控制電流，驅動執行器工作。兩個輸出級電路中均采用大功率晶體管，接收從兩個大規模集成電路傳來的電磁閥激磁執行指令。整流輸出能使電磁閥在所加電壓和溫度范圍內始終保持其電磁力和轉換時間很小的性能。

制動系統的工作過程（圖2）：常規制動過程，當電磁線圈不通電的時候，銜鐵在彈簧力的作用下處于最低的位置，接通制動主泵與輪缸之間的油路，電磁閥使制動壓力調節器處于常規制動狀態。

減壓過程，給電磁閥通入較大電流時，線圈中心產生較強的磁場強度，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，制動主泵與輪缸的油路通道被截斷，而輪缸與液壓儲油器之間的通道被接通，車輪輪缸內的制動油液倒流回儲油器，制動壓力降低，電磁閥使制動壓力調節器處于減壓狀態。

保壓過程，給電磁線圈通入較小電流時，銜鐵適度向上升到位置，這時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斷，電磁閥使制動壓力調節器處于保壓狀態。

增壓過程，電磁閥斷電后，銜鐵又回到初始位置。主缸與輪缸再次相通，主缸端的高壓制動液再次進入輪缸，增加了制動壓力，增壓和減壓速度可以直接通過電磁閥的進出油口來控制。

2.2故障分析與診斷

2.2.1故障初步確定

異響一般是在機械部分，一般是由于機械部分磨損導致間隙過大而引起的，一般的診斷方法是尋找聲音來源，聲音來自什么地方故障就在什么地方。因此針對故障現象進行路試，汽車低速行駛，輕踩制動踏板，聲音從液壓制動壓力調節器機構方向發出，初步確定制動總泵或液壓制動壓力調節器機構與車身連接螺栓松動。

2.2.2確定異響的最終來源

檢查確定制動總泵或液壓制動壓力調節器機構與車身連接螺栓是否松動，通過檢查和緊固，并沒有發現有螺栓松動的現象，再次路試，故障仍然沒有消除。為了更進一步確定異響的來源的準確位置，于是把汽車升起（為了確保安全，汽車不能升的太高，輪胎離地面5-10厘米左右），啟動發動機，汽車以出現故障的轉速運行，輕踩下制動踏板，利用聽診器結合初步判斷異響位置聽取異響的最終的具體位置。通過聽診器的聽診，最終確定液壓制動壓力調節器機構內部發出“咔嚓”的響聲。由于液壓制動壓力調節器機構價值較貴，同時也要考慮是不是還有其他地方故障出現導致液壓制動壓力調節器機構出現。為了避免誤判導致較大的經濟損失，于是暫時不考慮更換液壓制動壓力調節器機構，繼續查找是否還有其他原因造成故障的出現。從聲音的“咔嚓”特性和車輛低速輕微制動時才出現的現象來分析，聲音應該是電磁閥動作聲音，由于電磁閥屬于控制電路的執行元件，電磁閥的異響有可能由于其他電路故障造成的，為了進一步確定故障，則用故障診斷儀進行讀信息，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

從故障現象中看到ABS故障燈沒有亮，極大可能ABS的電控系統沒有故障，但為了防止ABS燈出現故障，我們還是利用故障診斷儀對ABS系統進行讀信息。

ABS系統故障診斷儀讀故障信息步驟如下：

（1）關閉點火開關，將故障診斷儀有與車上的故障診斷接口相連，然后啟動發動機；

（2）找出相應的車型按確定鍵進入；

（3）找出防抱死系統按確定鍵進入；

（4）選擇“故障查詢”按確定鍵進入，界面會依次顯示故障信息。

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

2.2.4讀數據流

為了保險起見，再次利用故障診斷儀讀取各傳感器的數據流，具體步驟如下：

（1）關閉點火開關，將故障診斷儀有與車上的故障診斷接口相連，然后啟動發動機；

（2）找出相應的車型按確定鍵進入；

（3）找出防抱死系統按確定鍵進入；

（4）選擇“讀取數據流”按確定鍵進入，界面會依次顯示相關傳感器的運行數據。

在讀取數據流的過程中要以每秒1/2轉速轉動車輛。

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

2.2.5用示波器檢查

為了進一步查找出故障于是用示波器對四個輪車速傳感器輸出電壓進行檢查，在檢查中分別用示波器連接各車輛傳感器輸出接頭，再以每秒1/2轉速轉動車輛。從波形分析中結果發型右前輪轉速傳感器輸出電壓波形有丟掉波峰現象如下圖3。

從波型中丟失一個波峰，故障應是觸發齒輪缺齒。于是拆開右前輪，發現該車右前輪轉速傳感器齒圈碰傷。

2.3故障排除

從波形圖丟失一個波峰來看，認定異響是由于右前輪轉速傳感器齒圈碰傷導致防抱死提前起作用，ABS系統的回流泵中的電磁閥開關時發出聲音。于是更換右前輪轉速傳感器后再次路試該車ABS系統“咔嚓”異響故障消除。

3故障診斷結果分析

該車右前輪轉速傳感器齒圈碰傷后，有一個齒向內凹進，傳感器與其他齒圈間隙增大。在車輛低速輕微剎車時，車輪齒圈轉到碰傷部位對應位置，傳感器的瞬間信號缺失，沒有信號輸出，ECU接收不到輪速信號，ABS系統ECU確定該輪即將抱死，于是就控制回流泵電磁閥開始工作，等車輪轉過該點后，傳感器的瞬間信號正常，ECU接收到輪速信號，回流泵電磁閥又停止工作，于是產生響聲。使修理人員誤認為車輛底盤異響。

在車輛高速急剎車時，由于ABS系統各部件頻率很快，傳感器在碰傷部位感知的錯誤信號在整體信號中所占的比例微小，控制單元無法判斷該錯誤信號，故障現象并沒表現出來。

4維修體會

在維修的過程中，發現故障點不在異響的聲原點，以一般的診斷思維是以異響聲源來確定故障點，所以作為一個維修人員，不管維修產生問題大小都應全面細致地分析，不要輕易下結論，以免做出錯誤的判斷。其次，現代小汽車的設計越來越復雜，車上的電控系統是一個機電一體化的控制，一個電控系統出現故障可能是多個原因引起。而且有時這個電控系統出現故障，是由另一系統影響而出現的，故障不在其本身。在故障診斷時要結合系統的工作原理、機械和電路故障的綜合分析。保證故障判斷的準確性，減少沒必要的經濟損失。

參考文獻

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