陳京輝

摘要：文中通過一臺豐田佳美來廠維修，維修項目為檢修自動變速器和減震器漏油需更換后減震器，車子路試時發(fā)現(xiàn)ABS燈會亮起，亮起時車輛只有常規(guī)制動，車輛進廠預檢時ABS燈沒亮起，客戶也未有報修。通過修車王診斷儀讀取ABS系統(tǒng)故障代碼，故障代碼為34，最終找到是人為因素引發(fā)此故障。本文通過對該車型ABS總泵基本結(jié)構(gòu)和工作原理，結(jié)合電路圖及常規(guī)制動檢查，深度對該車ABS系統(tǒng)及人為故障因素進行研究分析通報。

Abstract： In this paper， a Toyota Camry came to the factory for maintenance. The maintenance project is to repair the oil leakage of automatic transmission and shock absorber. It is necessary to replace the rear shock absorber. During the road test， it is found that the ABS light will be on. When it is on， the vehicle only has conventional braking. When the vehicle enters the factory for pre inspection， the ABS light did not light up， and the customer did not report for repair. Read the ABS system fault code with the king of repair diagnostic instrument. The fault code is 34. Finally， it is found that the fault is caused by human factors. Based on the basic structure and working principle of the ABS master cylinder of the vehicle， combined with the circuit diagram and conventional braking inspection， this paper deeply studies and analyzes the ABS system and human fault factors of the vehicle.

關(guān)鍵詞：ABS防抱死系統(tǒng);位置電磁閥;輪速傳感器;后減震器

Key words： ABS anti lock system;position solenoid valve;wheel speed sensor;rear shock absorber

中圖分類號：F407.471 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）03-0127-03

0 ?引言

豐田佳美防抱死制動系統(tǒng)是通過ABS 控制電腦板，對ABS 總泵內(nèi)制動液流向位置電磁閥進行有效控制，通過增加或降低制動液工作壓力，必要時保持制動液工作壓力不變，使剎車的滑移率保持在最佳范圍，避免車輪抱死滑移，從而達到最佳制動效果。

筆者對一臺豐田佳美經(jīng)技師維修后出現(xiàn)了ABS系統(tǒng)故障，當ABS燈亮時，路試只有常規(guī)制動，車輪會抱死，輪胎有明顯拖印，制動距離變長。為弄清是什么原因引起的，徹底解決引起故障根源，參閱相關(guān)技術(shù)手冊，對其ABS系統(tǒng)構(gòu)造原理作了比較深入的分析和研究。

1 ?一個進廠后才出現(xiàn)的故障現(xiàn)象

在2003年6月左右，一輛豐田佳美進廠維修，接車時，該車主告知車子換擋滯后不平順，有時還感覺不升檔，耗油量同比原來明顯增加。技師通過預檢后確診，應(yīng)該是自動變速器內(nèi)部有故障，需要拆檢分解變速箱大修，預檢時發(fā)現(xiàn)后避震器漏油嚴重，告知車主后同意更換。車輛變速器維修過程中，后避震器也一起更換結(jié)束?？⒐ず筌囕v路試，自動變速器換擋很平順正常無滯后感，通過這次維修解決了變速箱來時報修的故障問題。路試時發(fā)現(xiàn)當行駛在不平整坑洼路面或減速帶顛簸一下，儀表盤上ABS燈會亮起，這時如急踩剎車踏板感覺有些發(fā)硬，制動效果不理想。下車觀察，發(fā)現(xiàn)急剎車后有較明顯的輪胎印痕，說明ABS防抱死系統(tǒng)不在工作，車子只有常規(guī)制動。熄火重新啟動發(fā)動機，ABS燈檢索后會正常熄滅，可是行駛在路況條件稍差的地方，ABS燈又會再次亮起，如此反復試驗，結(jié)果都是這樣。這說明ABS制動系統(tǒng)是有問題，且和路況好壞有直接關(guān)聯(lián)性。但是，到底問題出在什么地方？一時也無法解釋。筆者認為還是先認真查閱該車ABS系統(tǒng)方面的資料，可否從問題的根本入手解決。

2 ?豐田車系A(chǔ)BS的剎車系統(tǒng)

2.1 汽車行駛中踩下制動時，汽車車輪制動器的制動力大于車輪與路面的附著力時，車輪就會抱死產(chǎn)生滑移。若前輪抱死，汽車就會喪失方向操控性，特別是在附著力較低的冰雪路面上。若后輪抱死引起滑移，因其地面附著力減少，尤其是橫向附著力低易使汽車產(chǎn)生橫向滑移甩尾。因此，對于沒有安裝ABS系統(tǒng)的汽車，在冰雪路面上突然制動，就更容易因車輛滑移失去方向穩(wěn)定性。

豐田佳美ABS剎車系統(tǒng)是ABS ECU通過獲取車速和輪速信號，根據(jù)此信號計算出滑移率，并與ABS ECU中預存的理想?yún)?shù)相比較，判斷車輪如即將抱死，即發(fā)出指令給ABS執(zhí)行機構(gòu)，降低或增加各剎車分泵內(nèi)的制動液壓力，或保持制動液壓力不變，令踩剎車時車輪不抱死，讓滑移率保持在最佳范圍（10～30%），而抱死的程度可用滑移率來表示，滑移率=（車速-輪速）+車速×100%。當車輪自由轉(zhuǎn)動無阻力時，車輪滑移率為0，車輪如果被完全抱死，滑移率為100%，此時輪胎抱死沿路面滑動，路面會留下輪胎拖印。

行駛中，各輪轉(zhuǎn)速信號靠輪速傳感器（豐田佳美有4個輪速傳感器）傳輸給ABS ECU，ECU取得信號后，計算出車輪的線速度和車輛的行駛速度。然后，根據(jù)道路狀況和輪胎的附著力，合理調(diào)控ABS執(zhí)行器工作。當踩下制動踏板時，通過合理調(diào)控制動液壓力，有效分別驅(qū)動各車輪剎車分泵，讓滑移率保持在最佳范圍（10～30%），使各車輪保持在邊滾動邊滑動狀態(tài)，而獲得最佳剎車效果。

2.2 豐田佳美ABS的基本結(jié)構(gòu)組成

該車型除常規(guī)剎車系統(tǒng)外，ABS防抱死系統(tǒng)有ABS-ECU、ABS執(zhí)行器、ABS故障警告燈、各車輪輪速傳感器和剎車燈開關(guān)等組成。

2.2.1 ABS ECU的作用

ECU是通過接受輪速傳感器及其他傳感器的輸入的信號進行比較分析、放大和判別處理，通過運算獲得制動車輪的滑移率，判斷車輪是否有抱死趨勢，如有抱死趨勢，再由其輸出控制指令，控制ABS執(zhí)行器去執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)任務(wù)。安裝在車輪上的傳感器感應(yīng)齒圈隨著車輪旋轉(zhuǎn)，輪速傳感器便輸出交流信號，ECU則接收安裝在各車輪上的車速傳感器輸出的交流信號，輸入放大電路將交流信號放大成矩形波并整形后送往運算電路，運算電路主要進行車輪線速度、初始速度、滑移率、加減速度的運算，以及電磁閥的開啟控制運算和監(jiān)控運算。電磁閥控制電路則接受來自運算電路的減壓，保持或增壓信號，控制電磁閥的電流。ECU還對穩(wěn)壓電源、電源監(jiān)控電路、故障反饋電路和繼電器驅(qū)動電路進行監(jiān)控，監(jiān)測電路中的12V和5V電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)，同時對輪速傳感器輸入放大電路、運算電路和電磁閥控制電路的故障信號進行監(jiān)測，準確控制著電動泵和驅(qū)動閥門，出現(xiàn)故障信號時，及時關(guān)閉閥門，停止ABS工作，返回常規(guī)制動狀態(tài)，同時儀表板上的ABS警告燈點亮，讓駕駛員知道有異常情況發(fā)生。

2.2.2 ABS執(zhí)行機構(gòu)

ABS執(zhí)行機構(gòu)是根據(jù)ABS ECU輸出控制信號，把剎車總泵工作時的制動液壓施加或停止施加到各剎車分泵，從而控制輪速。

ABS執(zhí)行器結(jié)構(gòu)分為兩部分：三位置電磁閥、電動壓力泵及儲液室。

三位置電磁閥功能：當ABS防抱死系統(tǒng)工作時，ECU根據(jù)輪速傳感器信號，控制位置電磁閥移動，實現(xiàn)各車輪在“減壓”、“保持或“增壓”三種模式中其中一種。

電動壓力泵和儲液室功能：ECU通過輪速傳感器信號，控制位置電磁閥，當確定車輪須“減壓”時，開啟剎車管路中制動液由分泵回流至ABS執(zhí)行機構(gòu)，在由電動泵送回到剎車總泵，并填滿執(zhí)行器的儲液室。

執(zhí)行器的工作過程：

正常剎車時：防抱死系統(tǒng)不工作，ECU不控制位置電磁閥。三位置電磁閥被回位彈簧作用力推向前方，通道A打開，而通道B關(guān)閉。

當踩下剎車踏板時：剎車總泵內(nèi)液壓升高，制動液在三位置電磁閥中，從通道A流向通道C，進入各制動分泵。當釋放剎車踏板時，分泵管路里的制動液在三位置電磁閥中，經(jīng)通道C流向通道A回到制動總泵。

緊急制動時：防抱死系統(tǒng)起作用，行駛中四個車輪中如任意一個發(fā)生抱死，ABS執(zhí)行器根據(jù)ECU的指令，調(diào)控該車輪的剎車分泵，控制制動力，這樣該車輪就不會抱死。

①“減壓”模式，當車輪即將抱死時，ABS ECU接通三位置電磁閥且發(fā)出較強電流，約5A電流，會產(chǎn)生較強磁力，使三位置電磁閥向上方移動，通道A關(guān)閉通道B打開。制動分泵中制動液回流到執(zhí)行器三位置電磁閥，從通道C流向通道B進入儲液室。同時，ECU驅(qū)動電泵，把儲液室中的制動液抽回制動總泵，而制動總泵內(nèi)的制動液由于執(zhí)行器A通道已關(guān)閉，以及1、3號止回閥的作用，不能流進三位置電磁閥。這樣，剎車分泵的液壓就下降，使車輪不抱死。

②“保持”模式，當分泵內(nèi)的液壓力無需增加或減少，ECU按輪速信號會發(fā)出較弱電流到電磁閥，約2A電流，以產(chǎn)生較弱磁力，使三位置電磁閥移至中間位置，關(guān)閉了通道B，使輪速保持在現(xiàn)有水平。

③“增壓”模式，當制動分泵內(nèi)的液壓力需增加，增強分泵的制動力，ECU不再發(fā)出電流到電磁閥，使三位置電磁閥通道A打開，通道B關(guān)閉，剎車總泵內(nèi)的制動液在三位置電磁閥中，從通道C流到制動分泵，液壓力增加，實現(xiàn)制動。

2.2.3 車輪轉(zhuǎn)速傳感器

車輪轉(zhuǎn)速傳感器用于監(jiān)測每個車輪的轉(zhuǎn)速，將車輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送給ECU，ECU根據(jù)傳輸信號準確對剎車系統(tǒng)進行控制。確定制動時車輪是否應(yīng)抱死，并及時控制制動力的大小，轉(zhuǎn)速傳感器一般為電磁式，而安裝在前后輪軸上的傳感器轉(zhuǎn)子豐田車一般都是均勻的48個凸齒。當車輪轉(zhuǎn)動時，傳感器的轉(zhuǎn)子隨著轉(zhuǎn)動，輪速傳感器與轉(zhuǎn)子齒圈之間的磁阻，將隨齒圈轉(zhuǎn)動而發(fā)生周期性變化，并產(chǎn)生感應(yīng)的交變電壓，交變電壓的頻率變化與轉(zhuǎn)子（車輪）轉(zhuǎn)速成正比，ECU根據(jù)此頻率感知各車輪的轉(zhuǎn)速。

2.3 自診斷功能

當ABS控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，儀表盤上的ABS燈亮起提示需維修。ABS ECU并將該故障以代碼形式儲存起來。

我們可以通過豐田車系自診斷碼的方法，讀取相關(guān)代碼及維修資料中查找故障代碼內(nèi)容。讀取方法先打開點火開關(guān)至ON位置，拔下診斷座內(nèi)的短接銷，將診斷座內(nèi)或TDC上的TC和E1端子連接，從儀表上的ABS故障燈閃爍頻率來讀取故障碼，在從維修資料中查找故障代碼內(nèi)容，也可以直接用故障診斷儀來讀取故障碼及代碼內(nèi)容。

故障排除后，豐田車系自診斷碼的清除方法是將汽車停穩(wěn)把點火開關(guān)轉(zhuǎn)到ON位置，拔下診斷座內(nèi)的短接銷，并將診斷座內(nèi)或TDC上的TC和E1端子連接，在3秒鐘內(nèi)連踩制動踏板8次，即可清除故障碼。

豐田佳美ABS故障代碼表見表1。

3 ?故障的診斷過程

由于該車ABS故障與路面狀況有關(guān)，現(xiàn)象有一定特殊性，為了能準確地找出原因，先按以下步驟進行檢查和診斷。

3.1 常規(guī)剎車系統(tǒng)的檢查

①制動液壓力正常不漏油，即總泵工作正常。

②各剎車分泵活動自如，沒有阻滯不漏油，分泵正常。

③剎車盤無損壞，剎車片盤厚度在正常值范圍。

④制動液含水量低，清亮無污濁，液面在上限線。

經(jīng)檢查，該車的常規(guī)剎車系統(tǒng)良好。

3.2 防抱死剎車系統(tǒng)的檢查

①先讀取故障碼，用修車王故障診斷儀進行讀取，測出故障碼為34，通過人工方法讀取故障碼，故障代碼也是34，查閱幫助菜單及維修資料，代碼意思是左后輪速傳感器信號不良。

②檢查左后輪速傳感器，拆下相關(guān)附件，斷開左后輪速傳感器連接插頭。用萬用表的歐姆檔進行測量：測量傳感器的阻值為1100歐姆屬于正常范圍，在檢查傳感器的輪速轉(zhuǎn)子，齒面完好無缺齒，齒間沒有污泥或鐵屑，傳感器安裝到位與轉(zhuǎn)子間隙正常，測量傳感器到ABS ECU線路，傳感器兩線之間線路，均無短路和斷路，這時候還未發(fā)現(xiàn)故障點在哪里。筆者認為問題可能還是出在傳感器上，于是對傳感器的導線做進一步的檢測，用萬用表測量傳感器電阻的同時，對這段導線進行重復的拉拽、振動和折疊，這時故障出現(xiàn)了，表上顯示阻值有時會無窮大，問題出在傳感器導線內(nèi)部的某位置有時會斷路。

③故障排除：拆下傳感器，找出準確斷裂部位，把導線外的防護膠套劃開，斷點的導線重新連接包扎好，對其進行重復測試。不在出現(xiàn)阻值無窮大現(xiàn)象，把傳感器重新安裝到位，對其它輪速傳感器及轉(zhuǎn)子進行檢查、測量和清潔，裝好相關(guān)附件，消除ABS ECU內(nèi)的故障代碼，然后外出路試。

4 ?排除故障后的路試及檢測

在公路上對車輛進行了多種路況下的測試。在不同車速下進行了多次緊急制動試驗。剎車時感覺到制動踏板輕微脈動，ABS系統(tǒng)起作用，制動平穩(wěn)有力。回廠在五合一檢測制動試驗臺上檢測，制動效果也很好，交車后至今也沒出現(xiàn)類似故障。

5 ?分析故障造成的原因

該車進廠前ABS系統(tǒng)工作正常，應(yīng)該是進廠更換后避震器出現(xiàn)的故障。對該車后橋懸掛進行了仔細研究，該車后橋為雙叉型懸架，由A字型鋼上臂與兩根非等長不平行的下臂和支撐桿組合成一體， 車子在舉升機上，取出后避震器時，后橋車輪下墜幅度會比較大，如果不提前拆除，連接在車殼與后輪上的傳感器導線因距離增大受損，如果超出了該線的受力極限，將使導線內(nèi)部拉斷。這次故障，就是維修技師在更換后避震器過程中沒有注意傳感器導線，因受力拉長斷裂引起的人為故障。當車子在顛簸路上行駛時，傳感器信號有時會斷開，ABS ECU接收不到該車輪電信號，因此點亮儀表盤ABS燈，中止ABS系統(tǒng)的正常工作。由于是偶發(fā)性斷路，所以出現(xiàn)時有時無的故障現(xiàn)象。

6 ?結(jié)論

通過這次維修，筆者更加深入的了解該車的ABS結(jié)構(gòu)、原理和檢測方法。系統(tǒng)中出現(xiàn)輪速傳感器信號異常，ABS ECU會停止防抱死制動系統(tǒng)工作，同時點亮ABS故障燈提醒駕駛員防抱死系統(tǒng)有問題，及時進行維修。故障原因更讓我充分認識到在車輛維修作業(yè)中，該拆除的零部件必須拆除，偷工減料、麻痹大意、操作失誤會損壞車輛原本完好的工作狀態(tài)。

根據(jù)此問題，筆者對故障解決進行技術(shù)通報，讓員工注意問題原因，廠里因此還開展了“三優(yōu)”質(zhì)量服務(wù)月活動，要求維修人員在維修過程中做到一絲不茍，認真維修、安全生產(chǎn)，使全廠員工充分認識到返修率是：100-1=0的質(zhì)量服務(wù)理念，堅持全面質(zhì)量管理的四個原則，使廠里建立一個全新的，引人向上的企業(yè)文化氛圍。

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