丰田普拉多ABS的结构原理与故障检修

2023年11月24日发(作者：cs75长安报价及图片)

丰田普拉多ABS的结构原理与故障检修

2009汽车检测与维修技术1班 黄慧

指导教师：蓝北军

摘要: 丰田普拉多 (PRADO) 的防抱死制动系统采用主动式车轮转速传感器, 并

结合了制动辅助与电子制动力分配技术, 从而提高了行车的安全性。本文详细介

绍丰田普拉多防抱死制动系统的结构原理、故障诊断以及故障检修实例。

关键词:

防抱死制动系统 (ABS) ; 结构; 故障; 诊断

第一章绪论

现代汽车的防抱死制动系统 (ABS) 是应用比较成熟的主动安全技术, 它可

以有效地防止车辆在湿滑路面或紧急制动时产生车轮抱死的现象, 并能够在大

幅度缩短制动距离的同时确保制动时的行车方向, 保证行车安全。丰田普拉多

(PRADO) 越野车的ABS采用了先进的主动式车轮转速传感器, 不仅能够检测到

低速的车轮旋转信号, 而且可以区分出车辆是前进还是后退。并结合了BA

( BrakingAssistant, 制动辅助) 与EBD ( Electronic BrakingDistribution,

电子制动力分配) 技术, 从而极大地提高了行车的安全性与稳定性。

1 ABS的结构组成

丰田普拉多越野车的防抱死制动系统由车轮转速传感器、制动执行器总成、

减速传感器、ABS报警灯、制动灯开关等组成。其总体结构如图1所示。

1.1 车轮转速传感器

丰田普拉多采用主动式车轮转速传感器, 这与以前广泛应用的被动式车轮

转速传感器有较大的区别。它由半导体式车轮转速传感器和磁性转子组成。每个

车轮处各装1个, 共4个。车轮转速传感器都由日本电装 (DENSO) 生产, 左前

与右后车轮转速传感器零件号为89542- 60050, 右前与左后车轮转速传感器零

件号为89543- 60051。车轮转速传感器安装在前后车桥的轮毂上; 磁性转子则

固定在球轴承的内圈上, 与球轴承集成在一起, 磁性转子由内置有磁性粒子的

橡胶组成, 南北极按圆周方向均匀布置有48对磁极, 如图2所示。

图3是2种车轮转速传感器输出信号的比较。当磁性转子随球轴承旋转产生

磁场变化时, 车轮转速传感器检测到这种变化, 并以车速脉冲的方式输出。

因此主动式车轮转速传感器不仅能够检测到转子的旋转信号, 而且可以区

分出车辆是前进还是后退。

1.2 制动执行器总成

制动执行器总成 ( 日本爱信AISIN公司生产,零件号为44050- 60090) 由

制动执行器与防滑控制ECU集成在一起, 使结构更加紧凑。如图4所示。

制动执行器由总泵切断电磁阀、压力保持电磁阀、减压电磁阀、泵电动机和

储液罐等组成。制动执行器的作用是按时按需调整施加于各制动分泵的制动液

压。

防滑控制ECU负责收集来自各车轮转速传感器的脉冲信号、偏移率传感器信

号、减速传感器信号, 并加以整理、计算车辆的稳定趋势; 此外, 该系统还通过

评估计算结果, 以决定是否需要补充任何控制功能 ( 如通过电子节气门控制发

动机输出转矩或输出控制指令给制动执行器, 从而控制各制动分泵的制动液

压)。

1.3 偏移率传感器与减速传感器

偏移率传感器与减速传感器组合在单个装置中, 在图1中被称为减速传感

器总成 ( 由日本电装公司生产, 零件号为89180- 60080) , 它安装在中央控制

台的下方。偏移率传感器根据压电陶瓷偏差量和方向检测垂直方向的车辆角度

( 偏移率) 。减速传感器负责测量车辆加速时传感器中电子束的偏移量, 并将测

量值转换为电信号, 这两个信号均通过CAN (局域网控制) 通信系统与防滑控制

ECU联系。

1.4 ABS报警灯和制动报警灯

ABS报警灯和制动报警灯安装于汽车的组合仪表内。当ABS或BA系统出现

故障时, ABS报警灯亮起以告知驾驶员。此外, 在诊断模式时, 通过ABS报警灯

的闪烁频率显示DTC ( 诊断故障代码) 。若ABS报警灯和制动报警灯同时点亮,

则通知驾驶员ABS和EBD系统不能正常运行。

2 ABS的工作原理

防滑控制ECU接收来自各车轮转速传感器的转速信号, 检测各车轮的打滑

和抱死状态, 以及收集来自制动灯开关和总泵压力传感器的液压信号, 检测是

否需要施加辅助制动, 然后输出控制指令给制动执行器中的泵电动机和各个电

磁阀, 从而控制各制动轮缸的制动液压, 使车轮的滑移率处于10%～20%的理想

范围内。

3 故障诊断

丰田普拉多的ABS是一个高度集成的电子控制系统, 所以应按故障代码优

先的原则进行故障诊断。

3.1 故障代码的检查与清除方法

故障代码的检查与清除方法有2种。

a. 使用智能测试仪Ⅱ (Intelligent Tester Ⅱ, 简称IT- Ⅱ)

的方法读取故障代码:

①将IT- Ⅱ连接 到 DLC3 ( 3 号诊断插座) , 如图5所示; ②接通点火开关 ( IG) ;

③按测试仪屏幕上的指示读取故障代码 (5位故障代码, 如C0200)。

清除故障代码: ①将IT- Ⅱ连接到DLC3; ②接通点火开关 (IG); ③操作IT- Ⅱ清除故

障代码。

b. 使用跨接线的方法

读 取 故 障 代码: ①将跨接线连接到DLC3的TC端子与CG端 子 , 如图

6所示; ②接通点 火 开 关 ( IG) ;③ 从 组 合 仪 表 的ABS报警灯的闪烁

频率读取故障代码 ( 2位故障代码, 如31; 若同时检查到2个或2个以上的故

障代码, 则故障代码将从小到大循环显示)。

清除故障代码: ①将跨接线连接到DLC3的TC端子与CG端子; ②接通点火

开关 (IG) ; ③在5 s内踩下制动踏板至少8次, 则可清除故障代码; ④检查

ABS报警灯是否显示正常代码; ⑤拆下跨接线。注意: 拆下蓄电池的电缆或ECU-

IG熔断丝不能清除故障代码。

3.2 故障代码表

4 故障检修实例

4.1 故障现象

一辆2005年款丰田普拉多, 因为仪表板的ABS和制动报警灯亮而来厂检修。

车主反映: 该车近期经常跑高速, 一周前曾因底盘前部异响在别的修理厂检修

过右半轴, 但现在ABS和制动报警灯亮, 所以要求给予彻底检修。

4.2 故障诊断

因为仪表板的ABS和制动报警灯亮, 所以接车后先用IT- Ⅱ查看故障代码,

为C0200右前轮转速传感器信号不良; C1235右前轮转速传感器粘附金属。记录

后, 清码, 试车, 故障灯重新亮, 再次查阅故障代码, 以上2个故障代码依旧

存在。为确定故障的真实性, 利用IT- Ⅱ查看数据流, 结果显示如图7所示, 至

此确认故障代码为当前的故障代码。于是仔细拆检右前轮的转速传感器, 结果发

现右前轮轴承油封中的小弹簧损坏, 掉下的金属屑粘附在转速传感器的磁性转

子上, 造成出现C1235号故障代码,如图8所示。而金属屑遮挡了磁性转子的个

别磁极,故引起右前轮转速传感器输出脉冲信号的间断, 即出现C0200号故障代

码; 继而点亮仪表板的ABS和制动报警灯。经过以上的分析, 该车故障的根源应

该是金属屑, 而金属屑应该是在上一次的底盘前部异响检修过程中, 由于维修

人员违反操作规范, 撬坏了油封, 加上该车近期经常跑高速, 从而加速了油封

小弹簧的磨损, 结果金属屑粘附在磁性转子的磁极上, 影响了轮速信号的正常

输出。

4.3 故障排除

更换右前轮的油封以及轮毂轴承 ( 由于磁性转子与轴承是一个整体配件,

因而不能单独更换磁性转子) , 并彻底清理周围的金属屑, 装复, 试车,故障彻

底排除。

参考文献:

[1] 吴诰珪. 汽车电子控制技术和车内局域网[M]. 北京: 电子工业出版社,

2003.

[2] 丰田汽车公司. 丰田普拉多 (PRADO) 汽车维修手册[Z].2004.