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雷克萨斯LX470制动助力为何突然消失

  • 2013-06-09
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故障描述:

一辆2003年产雷克萨斯LX470,行驶里程19万 km。用户反映该车制动突然失灵。

故障分析:

维修人员试车,未能发现用户所反映的情况,于是与用户一同前往其常驾车行驶的矿山路段进行路试。经过一段时间的试车,制动报警灯突然点亮,伴随蜂鸣器鸣响,制动助力消失。维修人员用全力踩住制动踏板,才使车停下。随后用故障诊断仪读取故障码,故障码为c1252——液压助力系统故障。但读取数据流,却发现液压系统中的低压开关和高压开关同时接通,说明系统压力正常,这与故障码的解释相矛盾。该车的制动系统与防滑控制系统存在联系,并非传统意义上的简单制动系统,为了对这一现象作出合理的解释,维修人员决定先对制动系统的工作原理进行全面了解。

图1 制动液压系统油路图

该车制动总泵(图1)中,柱塞A和柱塞B与传统的制动总泵结构并无二致,同样的,如果制动助力消失,制动液压则要完全靠制动踏板的踩踏力来提供。这便是当该车制动助力消失时,维修人员用全力踩下制动踏板,仍能够使车停下的原因。柱塞C是用来控制动力油压输出的,当柱塞B向左移动时,推动柱塞C移动。柱塞C移动后,将动力油道打开,动力油压从制动总泵输出,经电磁阀SA3进入各制动分泵的油道。这样在正常制动情况下,各分泵的制动力与柱塞C的位移量相关,也就是直接受制动踏板的控制。而在特殊情况下,各分泵的制动力除了受制动踏板控制外,还要由各种电磁阀,根据防滑控制单元的指令来控制。

图2 防滑控制系统示意图

该车防滑控制单元(图2)根据轮速传感器、偏移率传感器、减速度传感器、转向盘转角度传感器、分动器挡位置开关、中央差速锁开关以及发动机控制单元传来的发动机曲轴位置、加速踏板位置、节气门位置和挡杆位置等信号来控制液压电磁阀工作,从而控制制动油压。通过对制动油压的控制达到对4个车轮的制动力分别进行控制的目的,从而实现防抱死制动(ABS)、制动助力(BA)、主动牵引力控制(A-TRC)、车身稳定控制(VSC)和下坡辅助控制(DAC)等功能。

防抱死制动功能是在车辆紧急制动时,防滑控制单元随时监测4个轮速传感器的信号。如果发现任何车轮有停转趋势时,控制单元通过液压控制系统适当减小对该车轮的制动力,使所有车轮都能最接近制动抱死的临界点,但又绝不出现抱死现象。

制动助力功能是防滑控制单元根据轮速传感器信号和制动总泵主缸压力传感器传来的制动踏板踩踏速度和踩踏力信号,控制三个开关电磁阀(STR、SA1和SA3),将制动压力加到各分泵油缸。如果制动助力功能工作时液压系统压力下降,防滑控制单元将收到压力开关断开的信号,防滑控制单元立即激活泵电机,确保正确的液压源压力。

主动牵引力控制功能是防滑控制单元根据4个轮速传感器信号、偏移率和减速度信号,计算出目标车速。然后将实际轮速同目标车速比较,确定滑移量,防滑控制单元通过减压、保压或增压来控制滑移车轮的制动力。

车身稳定控制功能是防滑控制单元根据各个传感器、开关和发动机控制单元的信号进行航迹外推,确定车辆的航迹偏航量。防滑控制单元分别控制各轮的制动力,来纠正偏航。同样,在车身稳定控制功能工作时如果制动压力下降,防滑控制单元收到压力开关的断开信号,将激活泵电机,确保正确的液压源压力。当中央差速锁锁止时,车身稳定控制功能被禁用。

下坡辅助控制功能是防滑控制单元根据轮速传感器和减速度传感器的信号,计算出车速和坡度。防滑控制单元控制其主动施加在各轮的制动力,来保证目标车速。

通过以上对防滑控制系统功能的分析可以看出,在正常制动情况下,所有分泵的动力油压都要经过电磁阀SA3。如果电磁阀SA3出现故障,那么,只能通过柱塞A产生的油压,经过电磁阀SA1和SA2送到各分泵。这种情况下,制动是没有助力的,试车的结果与这种推测相符。

通过故障诊断仪的元件测试功能,使各电磁阀产生动作,发现除了电磁阀SA3声响异常外,其他电磁阀声响正常,这样便证实了前面的判断。电磁阀SA3出现卡滞现象,使得动力油压无法达到车轮分泵油缸。而此时动力油压并未得到释放,所以动力油压并未降低,这一点由压力传感器的数据便可看出。而系统通过监测发现,在制动踏板踩下后,制动总泵主缸压力传感器的压力过低,因此使故障灯点亮。

故障解决:

更换带所有电磁阀的液压执行器总成,并更换制动液,故障排除。

回顾总结:

当故障现象涉及多个功能及系统,故障原因错综复杂时,要充分分析相关系统的工作原理,这样才能做到诊断的准确无误。(范道刚)

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