关向文

摘 要 本文针对丰田卡罗拉低速轻微制动时车的下部发出“咔嚓”的声音，在高速制动时声音消失的故障现象，根据汽车ABS系统的工作原理，利用汽车电子解码器或示波器对该系统故障进行故障诊断，深入浅出，逐步分析阐述低速轻微制动时车的下部发出“咔嚓”的声音，在高速制动时声音消失的故障对ABS系统的检测，查明故障的真正原因。

关键词 异响 故障信息 数据流 波形 缺齿

中图分类号：U472.4 文献标识码：A

1故障的现象

汽车在低速轻微制动时车的下部发出“咔嚓”的声音，在高速制动时声音消失。ABS故障显示灯不亮。

2故障的分析与诊断

2.1 ABS工作过程的分析

电控系统的工作过程（图1）：输入电路是由低通滤波、整波、放大等组成的输入放大电路，用于对轮速传感器输入的交变信号进行预处理，由于车轮转速传感器产生的是交流电压信号，不能直接输入采用数字电路的微电脑中。因此需采用A/D转换的波形电路，将十进制数形式的电压模拟信号转换成二进制数形式的脉冲数字信号，并经过输入接口输入到电子控制单元中去。

图1

点灯开关、空档启动开关等输出的开关信号为电源电压（12至14V）信号，而微机电源信号为5V，因此需要缓冲器的限幅电路将其转换成5V信号。

信息输入后，大多数暂时存储在RAM中，再根据指令从RAM送入CPU。然后，把存储在ROM中的设定数据引入CPU，便从传感器来的信息与之比较，通过计算电路进行车轮速度、滑移率等的运算、分析、处理，以及压力调节器电磁阀控制参数的运算和监控运算后，作出决定并发出指令信号。

输出级电路将计算电路输出的控制信号（如增压、保压、减少），转换成模拟控制信号，通过控制功率放大器向执行器（电磁阀）提供控制电流，驱动执行器工作。兩个输出级电路中均采用大功率晶体管，接收从两个大规模集成电路传来的电磁阀激磁执行指令。整流输出能使电磁阀在所加电压和温度范围内始终保持其电磁力和转换时间很小的性能。

制动系统的工作过程（图2）：常规制动过程，当电磁线圈不通电的时候，衔铁在弹簧力的作用下处于最低的位置，接通制动主泵与轮缸之间的油路，电磁阀使制动压力调节器处于常规制动状态。

减压过程，给电磁阀通入较大电流时，线圈中心产生较强的磁场强度，固定铁心与衔铁间的吸引力很大，足以完全克服弹簧力而使衔铁上升到最高位置，制动主泵与轮缸的油路通道被截断，而轮缸与液压储油器之间的通道被接通，车轮轮缸内的制动油液倒流回储油器，制动压力降低，电磁阀使制动压力调节器处于减压状态。

保压过程，给电磁线圈通入较小电流时，衔铁适度向上升到位置，这时固定铁心与衔铁之间的吸引力与弹簧力平衡，所有的油路通道均被截断，电磁阀使制动压力调节器处于保压状态。

增压过程，电磁阀断电后，衔铁又回到初始位置。主缸与轮缸再次相通，主缸端的高压制动液再次进入轮缸，增加了制动压力，增压和减压速度可以直接通过电磁阀的进出油口来控制。

2.2故障分析与诊断

2.2.1故障初步确定

异响一般是在机械部分，一般是由于机械部分磨损导致间隙过大而引起的，一般的诊断方法是寻找声音来源，声音来自什么地方故障就在什么地方。因此针对故障现象进行路试，汽车低速行驶，轻踩制动踏板，声音从液压制动压力调节器机构方向发出，初步确定制动总泵或液压制动压力调节器机构与车身连接螺栓松动。

2.2.2确定异响的最终来源

检查确定制动总泵或液压制动压力调节器机构与车身连接螺栓是否松动，通过检查和紧固，并没有发现有螺栓松动的现象，再次路试，故障仍然没有消除。为了更进一步确定异响的来源的准确位置，于是把汽车升起（为了确保安全，汽车不能升的太高，轮胎离地面5-10厘米左右），启动发动机，汽车以出现故障的转速运行，轻踩下制动踏板，利用听诊器结合初步判断异响位置听取异响的最终的具体位置。通过听诊器的听诊，最终确定液压制动压力调节器机构内部发出“咔嚓”的响声。由于液压制动压力调节器机构价值较贵，同时也要考虑是不是还有其他地方故障出现导致液压制动压力调节器机构出现。为了避免误判导致较大的经济损失，于是暂时不考虑更换液压制动压力调节器机构，继续查找是否还有其他原因造成故障的出现。从声音的“咔嚓”特性和车辆低速轻微制动时才出现的现象来分析，声音应该是电磁阀动作声音，由于电磁阀属于控制电路的执行元件，电磁阀的异响有可能由于其他电路故障造成的，为了进一步确定故障，则用故障诊断仪进行读信息，看故障是否在控制电路部分。

2.2.3用故障诊断仪读故障信息

从故障现象中看到ABS故障灯没有亮，极大可能ABS的电控系统没有故障，但为了防止ABS灯出现故障，我们还是利用故障诊断仪对ABS系统进行读信息。

ABS系统故障诊断仪读故障信息步骤如下：

（1）关闭点火开关，将故障诊断仪有与车上的故障诊断接口相连，然后启动发动机；

（2）找出相应的车型按确定键进入；

（3）找出防抱死系统按确定键进入；

（4）选择“故障查询”按确定键进入，界面会依次显示故障信息。

通过以上步骤的检查，故障诊断仪上没有显示故障信息，则初步确定ABS电控部分没有故障。

2.2.4读数据流

为了保险起见，再次利用故障诊断仪读取各传感器的数据流，具体步骤如下：

（1）关闭点火开关，将故障诊断仪有与车上的故障诊断接口相连，然后启动发动机；

（2）找出相应的车型按确定键进入；

（3）找出防抱死系统按确定键进入；

（4）选择“读取数据流”按确定键进入，界面会依次显示相关传感器的运行数据。

在读取数据流的过程中要以每秒1/2转速转动车辆。

结果在界面显示：前轮转速传感器的输出电压在70-310mV之间变动，后轮转速传感器的输出电压在190-1140mV之间变动，属于在正常输出电压。

2.2.5用示波器检查

为了进一步查找出故障于是用示波器对四个轮车速传感器输出电压进行检查，在检查中分别用示波器连接各车辆传感器输出接头，再以每秒1/2转速转动车辆。从波形分析中结果发型右前轮转速传感器输出电压波形有丢掉波峰现象如下图3。

从波型中丢失一个波峰，故障应是触发齿轮缺齿。于是拆开右前轮，发现该车右前轮转速传感器齿圈碰伤。

2.3故障排除

从波形图丢失一个波峰来看，认定异响是由于右前轮转速传感器齿圈碰伤导致防抱死提前起作用，ABS系统的回流泵中的电磁阀开关时发出聲音。于是更换右前轮转速传感器后再次路试该车ABS系统“咔嚓”异响故障消除。

3故障诊断结果分析

该车右前轮转速传感器齿圈碰伤后，有一个齿向内凹进，传感器与其他齿圈间隙增大。在车辆低速轻微刹车时，车轮齿圈转到碰伤部位对应位置，传感器的瞬间信号缺失，没有信号输出，ECU接收不到轮速信号，ABS系统ECU确定该轮即将抱死，于是就控制回流泵电磁阀开始工作，等车轮转过该点后，传感器的瞬间信号正常，ECU接收到轮速信号，回流泵电磁阀又停止工作，于是产生响声。使修理人员误认为车辆底盘异响。

在车辆高速急刹车时，由于ABS系统各部件频率很快，传感器在碰伤部位感知的错误信号在整体信号中所占的比例微小，控制单元无法判断该错误信号，故障现象并没表现出来。

4维修体会

在维修的过程中，发现故障点不在异响的声原点，以一般的诊断思维是以异响声源来确定故障点，所以作为一个维修人员，不管维修产生问题大小都应全面细致地分析，不要轻易下结论，以免做出错误的判断。其次，现代小汽车的设计越来越复杂，车上的电控系统是一个机电一体化的控制，一个电控系统出现故障可能是多个原因引起。而且有时这个电控系统出现故障，是由另一系统影响而出现的，故障不在其本身。在故障诊断时要结合系统的工作原理、机械和电路故障的综合分析。保证故障判断的准确性，减少没必要的经济损失。

参考文献

[1] 李春明.汽车底盘电控技术[M].机械工业出版社，2004.

[2] 鲁植雄.汽车防抱死制动系统故障诊断图解[M].江苏科学技术出版社，2003.

[3] 宋福昌.汽车发动机电控系统故障检修图解[M].电子工业出版社，2002.

[4] 刘艳莉.汽车故障诊断思路与排除方法[M].人民邮电出版社，2012.