电子稳定系统（十）讲解

驱动防滑系统

驱动、转弯、制动

起步打滑、（）制动抱死转弯：转小：向左：V左<V右

当小：V1<V左

V2>V右V1增大

V2减小

阻力增加，制动转大：向左

大：V1>V左

V2<V右

V1减小

V2增大

V左减小（制动）电子稳定程序（ESP）系统ESP是ElectronicStabilityProgram的缩写，意为电子稳定程序。其主要功能是校正汽车转向行驶循迹方向，稳定汽车，提高汽车的主动安全性。一、ESP的作用及特点1．实时监控ESP是一个实时监控系统，它每时每刻都在监控驾驶人的操控、路面反应、汽车运动状态，能够识别车辆不稳定状态，并不断地向发动机和制动系统发出指令，从而有针对性地弥补车辆滑动。2．实时警告功能，当驾驶人操作不当和路面异常时，它会用警告灯警告驾驶人。4．ESP主动安全性防止车辆侧滑发生意外事故，在事故中减少侧面碰撞发生几率。5．ESP不是独立的系统，而是建立在别的牵引系统之上，因而也有牵引系统的功率特征。6．ESP是各种工况下的一个主动安全系统，处理各种异常情况，减轻驾驶员的精神紧张及身体疲劳。2.工作过程（1）常规制动过程常规制动时，所有电磁阀均断电，制动主缸与轮缸直接相通。2.工作过程（2）ABS工作过程在ABS调节过程中，隔离电磁阀、起动电磁阀仍保持断电，ESP电控单元根据轮速信号控制各轮进口阀、出口阀关闭或打开并适时起动油泵电动机，调节相应车轮制动轮缸油压，控制车轮滑移率。详细过程可自行分析。2.工作过程（3）EBD工作过程在EBD调节过程中，隔离电磁阀、起动电磁阀、前轮进口阀、前轮出口阀断电。在制动力增长阶段车轮没有出现抱死趋势之前，ESP电控单元根据前后轮速信号控制后轮进口阀、出口阀关闭或打开并适时起动油泵电动机，调节后轮制动轮缸油压，使前后轮制动力分配保持在理想状态。项目四：制动电控系统维修2.工作过程（4）TCS/EDS调节时隔离电磁阀通电关闭、起动电磁阀通电打开，非滑转驱动轮的进口阀通电关闭、出口阀断电关闭，滑转驱动轮的进口阀断电打开、出口阀断电关闭，电机带动回程泵运转，将制动液压油从制动主缸经起动电磁阀、进口电磁阀压入滑转驱动轮的制动轮缸，实施制动干预。在制动过程中，ESP根据滑转情况通过进口阀和出口阀调节制动压力。项目四：制动电控系统维修2.工作过程（5）ESP工作过程①当ESP检测到汽车出现转向不足时，可以对一个或两个内侧车轮施加制动，以保证汽车按照驾驶员理想的转向角度行驶，如图所示。项目四：制动电控系统维修2.工作过程（5）ESP工作过程此时，隔离电磁阀通电关闭、起动电磁阀通电打开，内侧车轮的一个或两个进口阀断电打开、出口阀断电关闭，外侧车轮的进口阀通电关闭、出口阀断电关闭，电机带动液压回程泵运转，将制动液压油从制动主缸经起动电磁阀、进口电磁阀压入一个或两个内侧车轮制动轮缸，实施制动干预。在制动过程中，ESP根据汽车的横向摆转情况通过进口阀和出口阀调节制动压力。项目四：制动电控系统维修电子稳定程序（ESP）系统2.工作过程（5）ESP工作过程②当ESP检测到汽车出现转向过度时，可对一个或两个外侧车轮施加制动，以保证汽车按照驾驶员理想的转向角度行驶，如图所示。项目四：制动电控系统维修2.工作过程（5）ESP工作过程此时，隔离电磁阀通电关闭、起动电磁阀通电打开，外侧车轮的一个或两个进口阀断电打开、出口阀断电关闭，内侧车轮的进口阀通电关闭、出口阀断电关闭，电机带动液压回程泵运转，将制动液压油从制动主缸经起动电磁阀、进口电磁阀压入一个或两个外侧车轮制动轮缸，实施制动干预。在制动过程中，ESP根据汽车横向摆转情况通过进口阀和出口阀调节制动压力。项目四：制动电控系统维修1.轮速传感器——磁电式

项目四：制动电控系统维修1.轮速传感器——霍尔式主动型

传感器磁极与轮毂轴承密封圈合成一体，用于测量的三个霍尔元件位于传感器内，如图所示。这种新型轮速传感器不但能测量车轮转速，而且能测量车轮的旋转方向。传感器两个插头输出信号为脉宽调制信号，如图所示。项目四：制动电控系统维修三、主要元件的工作原理

2.横向偏摆率传感器

横向偏摆率传感器总成安装在汽车地板中央，仪表板中央控制台下部。它包括一个横向偏摆率传感器和一个横向加速度传感器，分别测量车辆绕纵向轴线旋转的角度和车轮侧向滑移量并将二者变化转换成电信号传送给ESP控制模块。三、主要元件的工作原理

2.横向偏摆率传感器

（1）加速度传感器在两固定侧板上装有差分电容，加速度为0时，质量板与两固定侧板之间的距离相等，两电容值相等。当有加速度产生时，质量板相对于固定侧板移动，且移动量与加速度大小成正比，两电容值随之变化。测量出电容的变化并转换成电压信号即可测出加速度大小。2.横向偏摆率传感器

（2）横向偏摆率传感器

其实质是两个加速度传感器的组合。当车辆绕纵轴Z旋转时，固定侧板随车辆一起摆动，质量板随晶振板一起趋向于当前位置。于是，固定侧板与质量板之间的距离随汽车绕纵轴旋转角度而改变。判断电路比较两个加速度传感器的信号即可测出汽车绕其纵轴的旋转量。项目四：制动电控系统维修三、主要元件的工作原理

3.电磁阀

制动电控系统采用的电磁阀有三位三通（3/3）、二位二通（2/2）两种。目前多采用2/2电磁阀，其结构有常开型（通电关闭）、常闭型（通电打开）两种，如图所示。一、ESP系统使用注意事项1．如果ESP警告灯连续闪烁，说明车轮已经发生横向滑移，系统正在进行控制，此时如果加速ESP将会退出控制。2．如果车辆换了一条直径较标准略大的轮胎，行驶中ESP警告灯会间歇点亮，此时虽没有故障码，但ESP已经进入失效保护，汽车没有最高车速，自动变速器没有超速档。3．ASR/ESP按钮。为了使车辆从深雪、松软的路面困境中前后摆动走出，需主动让车轮打滑以摆脱被陷状态；在带防滑链行驶，或车辆处于功率测试状态下行驶，都需要关闭ESP。按下ASR/ESP按钮，可以使ESP退出控制。再次按下ASR/ESP按钮，ESP可以重新被激活，重新启动发动机ESP也可以被激活。如果ESP正在工作状态，或超过一定车速时ESP将无法关闭。按钮出现故障后ESP无法关闭，因此仪表板上有ESP警告灯警告显示。按钮故障无法通过自诊断发现。4.打开点火开关后如果发动机负荷过高，ESP/ASR故障灯就会被点亮。5.储液罐液面过低或制动系统密封不良时，常规制动灯（红色）会亮起，ABS和ESP警告灯不亮，但ABS、ESP和ASR会因制动压力不够而退出控制。6．除了ESP系统自身的传感器发生配制短路或断路故障外，如果制动压力和喷油脉宽等失效，TCS和ESP将退出控制。7．如果ESP警告灯和ABS警告灯同时亮起，一般情况下ABS有故障，因为ESP和ASR都是依附在ABS上。二、.汽车行驶稳定电子控制系统常见故障分析与检修1．诊断注意事项在执行任何ABS/TCS/ESP诊断程序时，必须遵守下列诊断注意事项：如果常规制动系统存在故障，则在进行ABS/TCS/ESP诊断之前应先排除该故障；只能使用指定的测试设备，其他测试设备可能会导致错误诊断或损坏良好的零部件。2．初步检查是指先利用目视检查和外观检查，对可能导致ABS/TCS/ESP故障的易于接触的部件进行检查。目视检查和外观检查程序能快速确定故障，而无需再做进一步的诊断，获取有关故障条件的信息；确保车辆上只安装推荐尺寸的轮胎和车轮；检查液压调节器是否有外部泄翻;检查ABS/TCS/ESP熔丝；检查ABS/TCS/ESP警告灯熔丝和停车指示灯熔丝；确保蓄电池充满电;检查蓄电池连接处是否腐蚀或端子松动。3．间歇性故障诊断从客户那里收集关于引发间歇性故障的信息，例如:在多少车速范围内故障出现；当使用车辆内部售后加装的电气设备时，故障是否出现；在崎岖的道路或湿滑路面状况下故障是否出现。如果车轮速度传感器故障仅在湿滑路况下出现，则检查车轮速度传感器电路是否有进水迹象。如果故障码不出现，执行下列操作，模拟湿滑路面效果:将两茶匙盐与35mL水混合；将盐水喷洒到可疑部位；在各种路面条件下路试车辆；将车辆加速到40km/h以上至少30s。如果可疑的车轮速度传感器设置了当前故障码，参见相应故障码的诊断表。4．警告指示灯检查下列情况可能会导致警告指示灯间歇性故障，而没有故障码:由故障继电器引起的电磁干扰(EMI)；售后加装的电气设备安装不正确，例如:移动电话、防盗警报装置、灯、无线电设备、立体声放大器、警告指示灯电路间歇性对地短路，电子控制单元搭铁点松动。5．蓄电池电压超出范围故障诊断蓄电池电压超出范围会导致ABS/TCS/ESP工作异常;电子控制单元监视提供至电子控制单元的蓄电池供电电压。如果提供至电子控制单元的电压超出规定范围，会出现如下故障:提供至电子控制单元的蓄电池电压过低，会导致ABS/TCS/ESP工作异常，提供至电子控制单元的蓄电池电压过高，会导致ABS/TCS/ESP部件损坏。当车速超过6km/h时，如果电子控制单元的蓄电池供电电压符合如下某一条件，就设置故障码；如果电子控制单元的蓄电池供电电压低于9.4V并且ABS/TCS/ESP未激活；如果电子控制单元的蓄电池供电电压低于8.8V并且ABS/TCS/ESP激活；如果电子控制单元的蓄电池供电电压超过17.4V(无论ABS/TCS/ESP模式处于何种状态)。四、大众ESP系统主要部件原理与诊断1．电子控制单元J104带EDS/ASR/ESP的ABS电子控制单元J104和液压调节单元合并成一个标准组件。1）功能（1）具有ESP、ABS、EDS、ASR、EBV和MSR个功能调节；（2）监控所有电子元件；（3）故障自诊断。打开点火开关后电子控制单元J104进行自检，所有的电信号时刻受到监控，电磁阀功能也受到循环检查。2）故障影响电子控制单元出现故障时，驾驶员可以使用不带ABS、EDS、EBV、MSR、ESP的普通制动系统。3）自诊断。下列故障可以识别：（1）电子控制单元失灵；（2）电子控制单元编码错误；（3）电压供给方面的故障；（4）液压泵失灵；（5）ABS和数据总线信号不可靠。2．TCS(ASR)/ESP开关结构与电路如图所示。1）安装位置：此开关安装在仪表板上。2）功能：按此开关可关闭ESP/TCS(ASR)功能，并由仪表上的警告灯指示出来。ESP/TCS(ASR)指示灯亮说明关闭此功能，再次按压此开关可重新激活TCS(ASR)/ESP功能，如果司机忘记重新激活TCS(ASR)/ESP，再次启动发动机后系统可被重新激活。3）下列情况下，有必要关闭ESP：（1）在积雪路面或松软路面上，让车轮自由转动，前后移动车辆；（2）安装了防滑链的车辆；（3）在测功机上检测车辆。注：①ESP正在介入时，系统将无法被关闭。②E256失效，ESP将不起作用.（但博士公司的不同，E256失灵，ESP只是不能被关闭，但还起作用，指示灯会闪烁，显示出现了故障。）3．方向盘转角传感器1）安装位置：安装在转向柱开关和转向盘之间的转向柱上，滑环式复位环（安全气囊用）和转向角传感器，构成一个整体，并装在传感器的下面，结构如图所示。2）功能：向带有EDS/TCS(ASR)/ESP的ABS控制单元传递方向盘转角信号。3）原理：（1）利用光栅原理测量角度。传感器构成如图所示：（2）把常孔的增量模板1和绝对模板2平行放置，3为光源，4、5为光传感器，如果光通过缝隙照到光传感器上就产生了一个信号电压；如果光源被遮掉则无信号电压，移动模块则会产生两种信号电压，增量传感器的信号是均匀的，因为增量常孔模板排列均匀。绝对传感器传递的信号不均匀，因为绝对模板上的孔排列不均匀，通过比较两种信号，系统就能算出常孔模板的移动距离，移动起始位置由绝对模板决定。（4）失效影响：系统将不能识别车辆的预期行驶方向，导致ESP不起作用。（5）自诊断：更换控制单元或传感器后，需重新标定零点。标定方法及工作参数见自诊断部分。（7）拆装注意事项：安装时，要保证G85在正中位置，观察孔内黄色标记可见；进行标定。4．横向加速度传感器（侧向加速度传感器）1）安装位置：这个传感器应尽可能靠近车辆重心，所以它安装在驾驶员座椅下的放脚空间或转向柱下方偏右侧。2）功能：测出车辆偏离预定方向的侧向力及其大小，这样ESP就能估算出，在实际的道路情况下，车辆应做怎样的运动才能保持稳定。3）原理：按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间隙保持恒定，电容相等。中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终，电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。4）失效影响：没有G200信号，无法识别车辆状态，ESP失效5．偏转率传感器（横摆角速度传感器）1）安装位置：这个传感器应尽可能靠近车辆重心处，同与侧向加速度传感器。2）功能：感知作用在车辆上的扭矩，识别车辆围绕垂直地面轴线方向的旋转运动。3）结构原理：其基本工作原理简化成如图所示的双调节叉结构，双调音叉是由一个励磁调音叉和一个测量调音叉组成，使得激励叉在11千赫时共振，而测量叉在11.33千赫时产生共振，向双叉施加11千赫的交变电压，在激励叉上发生共振，而测量叉上不出现。发生共振的调音叉对于外力的反应，要比没有发生共振的调音叉运动响应慢。这意味着，车辆的角加速度使得测量叉与车辆同步运动，而共振叉滞后于车辆的运动。结果，双叉发生扭曲。摇摆的结果是改变了叉上的电荷分配，传感器感知此信号并将其传递给控制单元。（4）失效影响：没有此信号，控制单元不能识别车辆是否发生转向，ESP功能失效。6．制动压力传感器1）安装位置：在主缸上为最大限度的保证安全，有些系统采用了2个传感器（双重保障，实际1个就够用）。结构与电路图如图所示。2）功能：向电子控制单元传送制动管路的实际制动力，电子控制单元据此算出车轮制动力及作用在车辆上的轴向力。如果需要ESP起作用，电子控制单元会利用上述数值计算侧向力。3）结构原理：两传感器都是电容型传感器。为便于说明，我们用简化的平板电容器来说明如何感知制动压力，如图8-2-11所示。由于两块板之间存在一定距离S,电容器就拥有一定电容C，电容C由两极间间隙决定，它可吸收一定量电荷。其中一个电极被固定，另一个可在压力作用下移动。如果有压力作用在活动板上，两块板的距离S1变小，电容C1变大。压力变小，活动板退回去，电容又变小。4）失效影响：无实际制动力的数据，系统无法判断侧向力。ESP失效。注：压力传感器不能从液压泵中拧出，要和液压泵一起更换。7．纵向加速度传感器1）安装位置：安装在A柱右侧，只有四轮驱动车辆才需要。2）功用：在摩擦系数小时，测算单个车轮速度得出的车辆速度会不准确，测得的纵向加速度对测算出理论上的车辆速度进行修正。对于单轴驱动车辆，系统通过计算制动压力、车轮转速信号以及发动机管理系统信息，得出纵向加速度。3）原理：其原理等同于横向加速度传感器。