汽车底盘及车身电控技术与检修(第2版)
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2.3 汽车驱动防滑控制系统诊断与检修

2.3.1 汽车驱动防滑控制系统诊断与检修方法

1.驱动防滑控制系统使用维护注意事项

ABS制动防抱死系统的作用是在汽车制动过程中,防止被控制车轮发生制动抱死。ASR的作用是在汽车驱动过程中,防止驱动轮发生驱动滑转。一般无需对汽车驱动防滑控制系统进行特别的维护,但为确保汽车ASR工作的可靠性和耐久性,在实际使用中,以下方面应引起特别注意:

1)拆装系统中的电器元件和线束插头时,应将点火开关断开,否则将损坏电子控制装置。

2)不可向电子控制装置提供过高的电压,否则容易损坏电子控制装置。所以不可用充电机直接起动发动机,也不要在蓄电池与汽车电器系统连接的情况下,对蓄电池进行充电。

3)在对汽车进行烤漆作业时,因环境温度高,为避免损坏电子控制装置,应将电子控制装置从车上拆下置于他处。在对系统中的电器元件或线路进行维修时,也应将线束插头从电子控制装置上拆下,并注意避免电子控制装置受到碰撞和敲击,否则极易损坏电子控制装置。

4)不要让电子控制装置,特别是其端子受到油污等污染,以免线束插头接触不良,影响系统的正常工作。不要用砂纸打磨系统中各插头的端子,否则也易造成接触不良。

5)不要使车轮转速传感器和传感器齿圈沾上油污或其他脏物,否则车轮转速传感器产生的轮速信号可能不够准确,影响系统的控制精度,甚至使系统无法正常工作。此外,不可敲击转速传感器,以免传感器发生消磁现象,影响系统的正常工作。

6)由于在很多具有驱动防滑功能的制动系统中,都有供给防抱死制动压力调节所需能量的蓄能器,所以在对这类制动系统的液压系统进行维修作业时,应首先释放蓄能器中的高压制动液,以免高压制动液喷出伤人。在释放蓄能器中的高压制动液时,应先将点火开关断开,然后反复踩下和放松制动踏板,直到制动踏板变得很硬为止。此外,要注意在制动系统装复之前,切不可接通点火开关,以免电动泵通电运转。

7)大多数汽车驱动防滑控制系统中的车轮转速传感器、电子控制装置和制动压力调节装置都是不可修复的,如果发生损坏,应进行整体更换。

8)制动系统维修结束后,在使用过程中如发现制动踏板变软,应按照要求的方法和顺序,对制动系统进行空气排除。在空气排除之前,须检查储液器中的液位情况,如果发现液位过低,应先向储液器补充制动液。

9)更换轮胎时,应选用汽车生产厂家推荐的轮胎。如果换用其他型号的轮胎,应该选用与原车所用轮胎的外径、附着性能和转动惯量相近的轮胎,但不能混用不同规格的轮胎,否则将影响驱动防滑控制系统的制动效能。

10)在防抱死警告灯持续点亮的情况下进行制动时,应注意适当控制制动强度,以免因制动防抱死系统失效而使车轮过早发生制动抱死。

2.进行故障诊断检测时还应满足下列要求

1)车轮和轮胎大小及型号要相同,轮胎气压正常。

2)制动系统机械/液压部件正常,液压接头和管路无泄漏(对液压单元、制动钳、制动分泵及串联总泵目视检查)。

3)车轮轴承和车轮轴承间隙正常。

4)车轮转速传感器安装正确。

5)电源供电正常(不低于10.0V)。

6)控制单元插头安装正确,定位卡爪已卡紧。

7)只有当车静止且点火开关打开(或发动机运转)时才可进行自诊断。当车轮转速超过2.75km/h时,自诊断不能进行。当车速超过20km/h时,自诊断中断。

8)检测ABS/EDS或ASR时,必须保证汽车电器系统不受电磁干扰,因而应使车远离电流消耗大的设备,如电焊机。

3.进行(ABS/EDS)/ASR故障诊断时要注意以下安全措施

1)(ABS/EDS)/ASR是一种汽车安全系统,从事该项检修诊断工作要求具备该系统的相关知识。

2)在对(ABS/EDS)/ASR装置进行检修之前原则上要查询故障码。

3)在拔下(ABS/EDS)/ASR控制单元插头的情况下不要驾车。

4)(ABS/EDS)/ASR装置的元器件插头只有在关闭点火开关时才可拔下或插上。

5)不允许松开液压单元的螺栓。在更换回油泵继电器和电磁阀时,继电器罩盖螺栓除外。

6)在涉及与制动液有关的作业时,要注意采取有效的安全防范措施。

7)指示灯亮说明在(ABS/EDS)/ASR系统中有故障。因为某些故障有可能在行驶时才被识别出,因此必须在修理工作结束后进行试车。在试车时车速不低于60km/h的行驶时间应超过30s。

4.警告灯故障诊断功能

如果自诊断查出系统有故障,那么在打开点火开关时,正常情况下,在接通点火开关后,丰田车系如图2-15a所示仪表板上的TRC警告灯应变亮并持续3s后熄灭,表示系统正常,如果不亮,应对警告灯系统进行检查。如果电子控制单元检测到TRC系统出现了故障,它就使仪表板上的TRC警告灯闪烁并存储故障码。如果制动系统功能不正常,但ABS/EDS警告灯和红色的制动警告符号不亮,这说明故障出在制动系统的机械和液压部件上。

(1)故障码的读取

1)接通点火开关,用故障诊断专用检查线或普通导线(应确保连接可靠)将如图2-15b或图2-15c所示的故障诊断仪通信线接口或故障诊断接口中的TC和E1连接起来。

2)此时仪表板上的TRC警告灯将显示故障码。当TRC系统同时出现2个或2个以上故障时,故障码将会按照由低到高的顺序显示出来。

3)故障码读取完毕后,将故障诊断专用检查线从TC和E1接口上取下,开始检查与排除故障。

图2-15 故障诊断仪通信线接口

(2)清除故障

1)同故障码的读取步骤“1)”。

2)在3s内踏下制动踏板8次以上,即可清除存储在电子控制单元中的故障码。

3)查看TRC警告灯是否显示正常码。若仍显示故障码,则表明故障没有排除掉,应继续排除故障。

4)从故障诊断仪通信或故障诊断接口中取下故障诊断专用检查线。

5.TRC电控系统主要部件的检测

检测时应取下被检部件的线束插接器(也叫维修接口),使用阻抗大于10kΩ/V的万用表或电阻表、电压表,测量线束插接器传感器或继电器端子的电阻值或电压值并与标准值比较,从而判断部件的技术状况。

(1)副节气门开度传感器的检测 副节气门开度传感器安装在节气门轴上。作用是将副节气门开启角度转换为电压信号并将信号输送给TRC电子控制单元。其检测方法如下:

1)取下副节气门位置传感器线束插接器。接线端子如图2-16所示。

2)用电阻表测量E2端子与VC、VTA、IDL端子的电阻值应符合规定值。

(2)TRC切断开关的检测

1)取下TRC切断开关线束插接器。

2)如图2-17所示,用电阻表测量3、4端子的导通性。

3)当TRC切断开关接通时,应导通,TRC切断开关断开时应不通,为正常。

(3)TRC制动主继电器的检测

1)取下TRC制动主继电器的插接器。

2)用电阻表测量1、2两端子应不导通,3、4端子应导通。

3)如图2-18所示,在端子3、4之间施加12V电压,测1、2两端子时应导通。

图2-16 副节气门位置传感器线束插接器

图2-17 电阻表测量

(4)TRC节气门继电器的检测

1)取下TRC节气门继电器线束插接器。

2)用电阻表测量1、2端子应不导通,3、4端子应导通。

3)如图2-19所示,在3、4端子之间施加12V电压,测1、2两端子时应导通。

图 2-18

图 2-19

(5)TRC制动执行器的检测

1)取下TRC制动执行器线束插接器。

2)如图2-20所示,用电阻表检测BSR、SRC两端子应导通,BSM、SMC两端子应导通,BSA、SAC两端子也应导通。

(6)副节气门执行器的检测

1)取下副节气门执行器线束插接器。

2)如图2-21所示,用电阻表测量端子1-2-3间应导通,端子4-5-6间也应导通。

图 2-20

图 2-21

(7)TRC泵电动机的检测

1)取下TRC泵电动机线束插接器。

2)如图2-22所示,用电阻表测量BTM、MTT两端子的电阻值应为4.5~5.5Ω。

3)如图2-23所示,在端子BTM-E2间施加12V电压(通电不超过3s)进行运转试验,TRC泵电动机应运转。

图 2-22

图 2-23

(8)压力开关的检测

1)取下压力开关线束插接器。

2)如图2-24所示,用电阻表测量PR、E2端子应导通。

3)起动发动机并怠速工作30s(提高TRC执行器的液压)。

4)将发动机熄火,接通点火开关。

5)测量PR、E2端子的电阻值应为1.5kΩ左右。

(9)压力传感器的检测

1)取下压力传感器线束插接器并严格按图2-25所示的方法连接线路。

图 2-24

图 2-25

2)用电压表测量PR、E2端子间的电压应为5V左右。

3)按“压力开关的检测”的“3)、4)”两项进行操作。

4)测量PR、E2端子的电压值应约为2.5V。

进行上述检查测量时,应首先对线束插接器的线路导通状况做仔细查看,若有氧化、锈蚀等应予清除。检测中若实测值与标准值不符,应在确保线路完好无损的情况下,方可确认为元器件(开关、传感器或继电器)损坏。TRC系统元器件损坏,通常应予更换。

2.3.2 汽车驱动防滑控制系统常见故障分析与检修

ABS/ASR的失效会直接影响汽车的动力输出和行驶安全。ABS/ASR故障通常可分为两类。一类是由ABS/ASR的元器件(如轮速传感器,制动灯开关或液压控制元件等)失常引起的,对这类故障只要先查询故障信息,然后做针对性的检修工作即可排除故障。另一类是ABS/ASR以外的元器件失常引发的。最典型的就是节气门的性能不良,导致ABS/ASR控制单元无法获得节气门的实际开度信号,ASR失效,ABS/ASR控制单元存储通信失败的故障信息并点亮ASR警告灯。对于这类故障须进行相应的检修(如检修电子节气门)才能排除故障。ABS/ASR控制单元也可能失效,但非常少见,应慎重对待。

(1)案例一

1)故障现象:一辆奔驰600SEL轿车,ASR故障灯常亮。故障刚出现时,再行驶一段时间,ASR灯才会亮;关掉车子,重新起动,ASR灯又会熄灭;但再行驶一段路程,故障灯又重新亮。车主把车开到一家修理厂,经过一段时间的修理,ASR灯变成了常亮。

2)检修过程:首先对ASR系统从自诊断座提取故障码,故障码显示:ASR电脑与EGAS(电子节气门控制系统)电脑信号传输有问题,对EGAS系统提取故障码,但提取不出任何信息,可能EGAS电脑不工作,从而输不出任何信息,怀疑其线路存在故障,检查后没有发现问题。打开EGAS电脑,发现电脑里面有个集成块烧毁。电脑需要更换,更换EGAS电脑后起动车辆,ASR灯不亮,但路试一段距离,ASR灯又亮了。再对ASR系统提取故障码,故障码显示:怠速触点线路不良(刚开始时因ASR系统与EGAS系统信号传输不良,所以故障码没有了)。检查触点线路(奔驰车怠速触点装在加速踏板下),发现线路有一个线插断开,把线插接上,试车,ASR灯不亮,故障彻底排除。

3)故障总结分析:该车一开始故障出在触点上。车辆行驶了一段时间后,ASR电脑没有收到怠速信号,ASR灯亮。关掉发动机,重新起动,ASR灯又熄灭。由于车辆在行驶期间,ASR电脑需要接收怠速触点信号,因为收不到信号,所以车辆在行驶一段距离后,ASR灯又重新亮起。但车辆在一家修理厂进行维修时,估计修理工在测试电子节气门时,把EGAS电脑烧毁,由于发动机一运转,ASR电脑与EGAS电脑没有信号传输。所以车辆一起动,ASR灯就亮,EGAS电脑可能由于人为原因而导致损坏。

(2)案例二

1)故障现象:一辆2003款装备了ABS、EDS以及ASR的帕萨特B5汽车,在正常行驶过程中仪表板上的ASR灯会突然亮起。在这种情况下按ASR灯开关无效,只有关闭点火开关并重新起动发动机后ASR灯才能恢复正常。

2)检修过程:接车后先用检测仪对ABS系统读取故障码。故障码为00761:在发动机控制器中的故障。按照维修手册,对00761的排除方法是先检查发动机系统是否有故障码,若有故障码,则先排除发动机故障。再用检测仪读取发动机故障码,故障码为16486,即空气流量计信号值过小。

接着又用万用表对空气流量计进行检测,如图2-26所示。空气流量计共有4根导线,其中的4号端子为信号线,5号端子为电源电压(11~15V)。2号端子与车身搭铁电阻为0.8Ω,5号端子为蓄电池电压。怠速时测量4号端子电压为1.4V,急加速时信号电压上升到3.2V,当加速至4000r/min时,信号电压上升至3.5V,此时节气门开度为75°。

图 2-26

同样用万用表测量另一部同年同款车的空气流量计信号电压,发现怠速时信号电压接近,但加速到4000r/min时发现该车信号电压为3.6V,节气门开度为68°。为了先排除空气流量计的可能性,把两车的空气流量计对换,再试空气流量计信号电压,发现另外一部车的空气流量计装在此车上与该车原信号值一样,而且节气门开度也一样;再测另外一辆车的相关数据,与原数据也一样。于是,装上另外一部车的空气流量计出去试车,当经过几次急加速和发动机高速运转一段时间后,再进行急加速时ASR灯又亮了,读取故障依旧是此前的两个故障码。通过以上检测与试车,发现该车在正常运行过程中确实存在空气流量计信号过弱的问题,同样的两部车检测时发现该车除了发动机节气门开度值偏大之外,其余数据均正常。由以上分析,此故障怀疑是节气门体过脏所致。因为在发动机的控制单元的程序中空气流量计测量是根据发动机的转速、节气门的开度等条件来确定的。当发动机转速升高,节气门开度增加,计算出来理论的空气流量计信号电压就会升高,对应的信号电压值有一定的活动范围。当测得的实际信号电压超出这个范围就会有空气流量计的相关故障记录。当节气门体过脏,节气门的开度值偏大,而实际进气量并没有增加,从而导致空气流量计信号与节气门开度不匹配,使发动机控制单元的计算值偏离理论范围。当节气门开度信号和空气流量信号出现上述偏差后(节气门大开度,空气流量计测的实际进气量小于规定值),从而导致控制系统认为驱动防滑控制系统失效,ABS系统的控制单元便点亮ASR灯。拆下节气门体进行彻底清洗,并换回原车空气流量计,再测其数据与另外一部车的数据一样。再经过长时间试车,故障没有出现。

3)故障总结分析:由此可见,该车ASR灯亮的故障是由节气门体过脏引起的。

(3)案例三

1)故障现象:一款奔驰轿车,在行驶过程中ASR警告灯有时会间歇性亮,并且一旦该灯常亮,就会感觉到转向盘操纵沉重。

2)检修过程:首先进行路试,故障症状与车主反映的情况完全相符,用故障检测仪查得的故障信息为右前轮速传感器信号不真实,故障性质为当前存在。清除故障信息后进行路试,大约10min后ASR灯亮。再次查询故障信息,其内容依旧。将轿车举升起后点击STAR故障检测仪的“Actual Values”功能,以便观察各轮速传感器的输出信号。首先用手转动右前轮,STAR故障检测仪一直显示0km/h;接着转动其他3只车轮,则均显示相应的轮速。由此说明ABS/ASR控制单元确实未收到右前轮速传感器的信号。测量右前轮速传感器电阻,约为1.0kΩ,符合标准;同时检查了该轮速传感器与ABS/ASR控制单元之间的连接状况,正常。随后又检查了右前轮毂处的右前轮速传感器信号齿圈的状况,发现除了有些污垢外,没有其他的不良迹象。清洁并装复右前轮速传感器信号齿圈后试车,故障依旧。为了判定右前轮速传感器是否有故障,决定采用信号替代方法进行检查,即在脱开右前轮速传感器插接器后用2根导线将右前轮速传感器导线侧插接器上的导线并联到左前轮速传感器的导线上,然后试车。试车结果没有变化,至此怀疑ABS/ASR控制单元有故障。打开ABS/ASR控制单元外壳进行检查,电路板上没有断路和烧蚀的迹象。考虑到ABS/ASR控制单元的价格不低,用另一台同型号轿车的ABS/ASR控制单元作替换试验,故障症状消失;将被怀疑有故障的ABS/ASR控制单元装到其他轿车上,ASR警告灯也间歇性亮。由此证明该ABS/ASR控制单元确实有故障,更换ABS/ASR控制单元后故障彻底排除。

3)故障总结分析:根据ABS/ASR的工作原理可知,当ABS/ASR出现故障时,轮速信号的传输会中断,其他需要轮速信号才能正常工作的电控系统同时会受到影响,因此只要排除了ASR的故障,转向盘操纵沉重问题会随之消失。奔驰轿车所采用的轮速传感器为磁感应式的,这种轮速传感器常见的故障就是低转速下不灵敏,如果只测量其电阻,则无法判定其性能的好坏,因为故障的根源可能是传感器的永久磁铁有问题,而非线圈损坏。所以在检修这类故障时应特别注意,考虑到ABS/ASR控制单元的价格不低,不要轻易怀疑ABS/ASR控制单元,一定要有相应的测试,否则会造成被动局面,这在中小维修企业非常常见。

练习与思考题

一、填空题

1.ABS系统是防止制动时车轮抱死而____,ASR是防止驱动轮原地不动而不停地____。

2.ASR的基本组成有____、____、____等。

3.汽车防滑差速器大致上可以分为____和____两大类。

4.防滑差速器的差动限制控制特性,主要是根据____、____和____,ECU控制并改变差动限制离合器的压紧力。

5.ASR的传感器主要是____和____。

6.ASR制动压力调节器的结构形式有____和____两种。

7.ASR不起作用时,辅助节气门处于____位置,当需要减少发动机驱动力来控制车轮滑转时,ASR控制器输出信号使辅助节气门驱动机构工作,改变____开度。

8.节气门驱动装置由____和____组成。步进电动机根据ASR控制器输出的控制脉冲转动规定的转角,通过传动机构带动____转动。

9.ASR控制系统通过改变____来控制发动机的输出功率。

10.TRC液压制动执行器中的泵总成由____和____两部分组成。

二、判断题(对的划√,错的划×)

1.ASR专用的信号输入装置是ASR选择开关,将ASR选择开关关闭,ASR就不起作用。( )

2.所谓的单独方式是ASR制动压力调节器和ABS制动压力调节器在结构上是一体的。( )

3.中央差速器能把变速器输出的动力按2∶1的比例分配到前后驱动轮上。( )

4.中央差速器在车轮转动时将前轮驱动轴和后轮驱动轴的转速加以吸收。( )

5.当前轮后轮之间发生转速差时,差速限制机构能按照该转速差控制多片离合器的接合力,从而控制前后轮的转矩分配。( )

6.发动机输出功率控制常用方法有辅助节气门控制、燃油喷射量控制和延迟点火控制。( )

7.ASR控制系统通过改变发动机辅助节气门的开度来控制发动机的输出功率。( )

8.丰田车系防抱死制动与驱动防滑(ABS/TRC)工作时,当无需对驱动轮施加制动力矩时各个电磁阀都通电且ECU控制步进电动机转动使副节气门保持开启。( )

9.防止车轮打滑的差速器,可自动控制汽车驱动轮打滑的防滑差速器。( )

10.中央差速器的两大功能将变速器输出动力均匀分配到前后驱动轴和吸收前后驱动轴的转速差。( )

三、简答题

1.防滑转控制的方式有哪几种?

2.ASR和ABS的异同有哪些?

3.ASR的工作原理是怎样的?

4.丰田车系防抱死制动与驱动防滑(ABS/TRC)组成有哪些?

5.防滑差速器作用是什么?