

摘要:一輛搭載1ZR發動機和AT自動變速器的2011年豐田卡羅拉轎車,出現ABS故障燈點亮,經診斷儀讀到CO200/右前轉速傳感器信號故障碼。結合診斷儀電腦讀取故障碼的分析,故障范圍鎖定在輪速傳感器與ABS ECU之間的線路中。通過對所涉及的元件、電路等進行檢測,故障點為右前輪轉速傳感器的線束出現電源線與負極信號反饋線短路現象。
關鍵詞:ABS故障燈、短路、故障診斷、傳感器信號
一、故障現象確認及分析
一輛2011年生產,搭載1ZR發動機和AT自動變速器,曾經因ABS故障燈點亮時維修過1次,更換右前輪輪速傳感器后,故障排除。更換傳感器使用到現在已經有兩年多時間。
故障原因分析:
初步檢查汽車駐車制動正常,行車制動器在ABS系統沒有工作時,有相關的機械制動作用,蓄電電壓以及相關保險正常。使用診斷儀電腦檢測ABS系統,能讀取到CO200/右前轉速傳感器信號故障碼。初步判斷非機械方面故障。
二、ABS系統相關工作原理分析
卡羅拉的輪速傳感器信號電路主要由輪速傳感器、電子控制單元ECU、線束連接器等電器元件組成。由ABS ECU的7號腳(FR+)向MRE(磁阻元件)組成的傳感集成電路輸入12V電壓時,當車輪帶動磁環(48組N和S磁極)交換變化后,使輪速傳感器的MRE(磁阻元件)形成脈沖關系,產生信號。該信號由6號腳(FR-)向ABS ECU輸入矩形波信號,從而ABS ECU檢測車輪轉速、轉角,ABS ECU根據各車輪轉速信號對各個車輪的運動狀態進行監測和判定,并形成相應的控制指令,來控制車輪的滑移率,提高制動效果。
三、故障診斷與排除:
1.豐田卡羅拉ABS系統故障基本檢查
經清碼和讀碼等操作,再次讀取到CO200/右前轉速傳感器信號故障碼,還是顯示CO200/右前轉速傳感器信號故障碼。檢查傳感器、轉子的外觀與安裝都發現異常。利用診斷儀讀取數據流,如圖3.2所示,左前輪速為10km/h, 右前輪速為0km/h。進一步確定這故障最有可能是電路問題而引發的。
2.輪速傳感器信號故障的檢修
通過查詢維修手冊故障頁碼CO200/右前轉速傳感器信號故障碼,從而制定檢測步驟。
(1)檢測右前輪輪速傳感器電路
利用萬用表對輪速傳感器端的A27端子的1、2號腳,分別與車身搭鐵之間的電阻進行測量,測量結果都是為無限大,輪速傳感器沒有出現搭鐵現象。檢查結果初步判斷為右前輪輪速傳感器電路正常。
(2)檢測右前輪輪速傳感器輸入電壓
打開點火開關后,對ABS ECU線束上的A27接頭中的2(FR+)號腳與接地之間的電壓進行測量,結果為11.19V,(FR+)供電線正常。接著對A27-2(FR+)號腳與A27-1(FR-)號腳進行測量,結果為0V,(FR-)負極有問題。因為A27-1(FR-)號腳不僅是負極線,又是信號反饋線,所以A27-1(FR-)與A66-6(FR-)之間的線路中可能存在斷路故障。結果以下表(表3.1)所列:
(3)檢查線束和連接器(防滑控制 ECU至右前輪轉速傳感器)
根據以上的檢查結果,把故障點縮小在A27-1(FR-)與A66-6(FR-)之間的負極信號線上。
在點火開關關閉的狀態下,斷開線束連接器A27接頭和 A66接頭,檢查輪速度傳感器和ABS ECU的針腳,所有腳位沒有彎曲而引起短接、松動、氧化,結果正常。再用萬用表的歐姆檔檢查接頭A66的端子6號腳與接頭A27端子1號腳之間的電阻。檢測步驟如(圖3.6)所示。測量結果如(表3.2)所示:
從表3.2的檢測數據分析,(FR-)線不存在斷路,而且(FR+)也沒有斷路,分析結果指向ABS ECU單元的(FR-)信號內部集成電路出現故障。但如果真得要更換ABS ECU單元問題,必須全面確保插接器、線束、輪速傳感等沒有故障后,才能更換,否則容易出現漏檢和誤判。因此,接下來對輪速傳感器的信號源進行檢查。
(4)檢測輪速傳感器的信號示波
用示波器連接ABS ECU控制單元的A66的端子A66-6(FR-)號腳,示波器只能讀出電壓12V信號的直線波形,用手轉動車輪,波形沒有變化。
根據對于輪速傳感器性能方面的故障,可以采用波形分析的方法來診斷,具體方法是以波形的方式顯示輪速數據,通過觀察波形來判斷輪速傳感器的性能故障。但是示波儀顯示為平流電壓12V信號,用手轉動車輪,沒有變化。參照維修手冊傳感器的信號電壓只應該是0.7~1.4V方形波,因此可以判斷為不正常。
因波形保持電壓12V信號平流,通過電路圖的分析,故障點可能出現在電源線(FR+)與負極信號線(FR-)產生接觸現象,電流沒有經輪速傳感器直接流入ABS ECU。使輪速傳感器應該是0.7~1.4V方形波信號變更成持續平流電壓12V信號。
使用萬用表的歐姆檔檢查(FR+)與(FR-)之間的導通情況,結果發現它們之間導通,代表這兩條線出現短路故障,于是對這段線束全面進行檢查。在線束的檢查過程中,發現離A66接頭約20厘米的線束處,發現線束里面的線進行過事故后維修痕跡,拆解之前包果的電工膠布后,發現有電線出現外露并搭在一起。
經過重新焊接,對每一個連接點加上熱縮管,做好絕緣防水措施后,測量線束一切正常。最后用示波儀讀取輪速傳感器波形,一切正常。
最后,使用診斷儀電腦清除碼后,再試車,發現故障燈已熄滅并沒有故障碼出現,ABS系統一切正常ABS故障指示燈熄滅,故障得以排除。
廣東省江門市新會機電職業技術學校 李長林