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1、,汽车底盘及车身电控系统维修,机械工业出版社 主编:于京诺,配 套 教 材 信 息,教材名称：汽车底盘及车身电控系统维修 教材主编：于京诺 出版社：机械工业出版社 出版时间/版次：2011年2月第1版 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-111-32432-4 教材所属系列： 高职高专汽车类专业技能型教育规划教材,第3章 电子稳定程序（ESP）,3.1 概述 ESP是Electronic Stability Program的缩写，意为电子稳定程序，应用于大众、奥迪、奔驰等车型上。 与此功能相似的系统在其他车型上的名称有所不同：例如丰田的VSC（车辆稳定性控制系统）、宝马的DSC（动力学稳
2、定控制系统）、本田的VSA（车辆稳定辅助系统）等。,3.1.1 ESP的功能,图3-1 避免不足转向的原理 a）不足转向 b）ESP避免不足转向,图3-2 避免过度转向的原理 a）过度转向 b）ESP避免过度转向,ESP的功能就是当检测到汽车没有按照驾驶员的驾驶意图行驶时，通过有选择地制动或者干预发动机的工作来稳定车辆，使汽车按照驾驶员的驾驶意图行驶，改善汽车的操纵稳定性，提高汽车的行驶安全性。,3.1.2 ESP的基本组成和基本原理,ESP工作时，首先通过转向盘转角传感器、轮速传感器信号识别转弯方向、角度、速度，从而判断驾驶员的驾驶意图；与此同时，ESP通过横摆角速度传感器、侧向加速度传感器
3、识别车辆绕其垂直轴转动的方向、角速度以及旋转角度等，从而确定车辆的实际运动方向。ECU将车辆实际运动方向与驾驶员的驾驶意图进行比较，如果车辆实际绕其垂直轴转动的角度小于由转向盘转角和轮速确定的车辆应该绕其垂直轴的转角，则判断为不足转向，ECU立即指令执行器使汽车内侧后轮制动，地面制动力将对汽车产生一个与转向方向相同的力矩，纠正不足转向，使汽车回到正常的路线，按照驾驶员的驾驶意图行驶（图3-1b）。,3.1.2 ESP的基本组成和基本原理,反之，如果车辆实际绕其垂直轴转动的角度大于由转向盘转角和轮速确定的车辆应该绕其垂直轴的转角，则判断为过度转向，ECU立即指令执行器使汽车外侧前轮制动，地面制动
4、力将对汽车产生一个与转向方向相反的力矩，纠正过度转向，使汽车回到正常的路线，按照驾驶员的驾驶意图行驶（图3-2b）。ESP起作用时，如果单独制动某一车轮不足以稳定车辆，还可以根据情况同时对两个或多个车轮制动，对各个车轮的制动力也可以不同。此外，还可以根据情况对发动机的工作进行干预，降低发动机的输出转矩，达到迅速有效控制车辆稳定的目的。,3.2 ESP主要部件的结构和工作原理 3.2.1 转向盘转角传感器,图3-3 转向盘转角传感器的结构 1-传动齿轮 2-测量齿轮 3-磁铁 4-集成电路 5-各向异性磁阻传感器,转向轴带动传动齿轮1转动，齿轮1驱动两个齿数不等（差一个齿）的测量齿轮2转动，两个
5、驱动齿轮中有磁铁3，磁铁上方有各向异性磁阻传感器5及集成电路4，当转向盘转动时，带动驱动齿轮2中的磁铁3转动，各向异性磁阻传感器5中的磁场变化，使磁阻传感器的电阻变化，电阻的变化即反映了测量齿轮的位置，也就反映了转向盘的旋转角度。由于两个测量齿轮的齿数不同，其转速不同，故产生的信号的相位不同，因此可以判断转向盘的转动方向。,3.2.2 横摆角速度传感器,图3-4 横摆角速度传感器的结构原理,横摆角速度传感器的基本工作原理可以简化成图3-4所示的双调节叉结构，上端调节叉为激励叉，下端调节叉为测量叉。,图3-5 横摆角速度传感器的工作原理 a）激励叉共振 b）调节叉扭曲,3.2.3 侧向加速度传感
6、器,图3-6 加速度传感器的原理 1-霍尔传感器 2-永久磁铁 3-片状弹簧 4-阻尼板 5-IW涡流（阻尼） UH-霍尔电压 U0-电源电压 -磁场 a-检测的侧向加速度,3.2.4 执行器,图3-7 液压调节器总成 1-液压调节器总成 2-液压泵 3-蓄能器 4-制动钳 5-制动主缸 6-进油阀 7-出油阀 8-隔离阀 9-起动阀 A-常规制动液流 B-停止的制动液流 C-液压泵产生的制动液流 D-踏下制动踏板 M-电动机,1. 常规制动 液压调节器中的所有电磁阀均不通电，由于隔离阀8和进油阀6是常开阀，因此处于打开状态，起动阀9和出油阀7是常闭阀，因此处于关闭状态。来自制动主缸5的制动液
7、经隔离阀8进油阀6制动钳4，此为常规制动油路。 2. ABS起作用 如果制动过程中ABS起作用，需要对左后轮保压，ECU使左后轮进油阀6通电关闭，左后轮出油阀7为常闭阀处于关闭状态，因此左后轮制动钳4中的制动液被密封，压力保持不变；如果左后轮需要减压，ECU使左后轮出油阀7通电打开，进油阀6通电关闭，同时使液压泵2工作，左后轮制动钳4中的制动液经出油阀7液压泵2后隔离阀8回到制动主缸5，制动压力降低；如果左后轮需要增压，ECU使左后轮进油阀6断电打开，出油阀7断电关闭，油路与常规制动相同。,3.ASR起作用 ASR起作用时可以通过减小发动机输出转矩和对滑转的驱动车轮制动两种措施防止车轮滑转。如
8、果只需要对左后驱动轮制动，ECU使液压泵2工作，后隔离阀8通电关闭，后起动阀9通电打开，右后轮进油阀6通电关闭，液压泵2将制动主缸5中的制动液经后起动阀9液压泵2左后轮进油阀6到达左后轮制动钳4，由于右后轮进油阀6关闭，制动液不能进入右后轮制动钳，因此只对左后驱动轮制动。如果ASR 起作用时需要对两个后驱动轮都制动，则ECU只需要在上述控制过程中不给右后进油阀6通电，即可以实现对两个后驱动轮同时制动。如果ASR起作用时需要保压，则相应的进油阀6和出油阀7都关闭；如果需要减压，则进油阀6关闭，出油阀7打开，制动钳4内的制动液经后起动阀9回到制动主缸5。,4.ESP起作用 ESP起作用的情况与AS
9、R起作用时相似，只不过ASR起作用时只对一个或两个后驱动车轮进行制动，而ESP起作用时还可以通过控制前隔离阀8、前起动阀9以及前轮进、出油阀使前轮制动，这样就可以单独对汽车的任何一个车轮或同时对几个车轮进行制动。制动时的液压回路与ASR起作用时相同。,3.3 宝来汽车电子稳定程序 3.3.1 系统组成,图3-8 宝来汽车ABS/TCS/ESP系统的组成,图3-9 宝来汽车ESP系统电路,图3-9 宝来汽车ESP系统电路 D-点火开关 S-熔断器 A/+-电源 E20-仪表照明调节器 L71-TCS/ESP开关照明灯 E256-TCS/ESP开关 G44/G46-右后/左后轮速传感器 G45/G
10、47-右前/左前轮速传感器 G200-侧向加速度传感器 G202-横摆角速度传感器 G201-制动压力传感器 G214-制动压力传感器（未用） G249-纵向加速度传感器（未用） F83-ESP制动识别开关 N247-预压电磁线圈（未用） J104-ABS/EDL/TCS/ESP控制单元 N99、N101、N133、N134-ABS进油阀 N100、N102、N135、N136-ABS出油阀 N225、N226-动态控制阀 N227、N228-动态控制高压阀 V64-ABS液压泵 G85-转向盘转角传感器 J508-继电器（未用） F9-驻车制动开关 F34-制动液位报警开关 J213-卸荷继
11、电器 K155-TCS/ESP警告灯 K47-ABS警告灯 K118-制动系统警告灯 K14-驻车制动指示灯 J285-组合仪表带显示器的控制单元 J217-自动变速器控制单元,1.转向盘转角传感器G85 安装在转向柱上，位于转向开关与转向盘之间，与安全气囊螺旋弹簧集成为一体。测量范围为4圈，720。测量精度为1.5，分辨速度为12000/s。 2.横摆角速度传感器G202 安装在转向柱下方偏右侧，与侧向加速度传感器一体。ECU根据横摆角速度信号和侧向加速度信号判断车辆的实际行驶方向，然后与驾驶员的驾驶意图进行比较，确定ESP是否起作用。,3.侧向加速度传感器G200 安装在转向柱下方偏右侧，
12、与横摆角速度传感器一体。测量范围为1.7g（重力加速度），信号电压为02.5V，测量精度为1.2V/g。 4. 制动压力传感器G201 安装在制动主缸上，为最大限度地保证安全，有些系统采用了两个压力传感器（双重保障功能）。制动压力传感器信号用于计算制动力和控制预压力。最大测量值为17MPa。,5.TCS/ESP开关E256 安装在仪表板上，按下此开关可关闭TCS/ESP的功能，并由仪表上的警告灯指示出来，再次按下此开关可重新激活TCS/ESP功能。如果驾驶员忘记重新激活TCS/ESP，再次起动发动机后，系统可被重新激活。 以下情况下有必要关闭ESP： 1）在积雪路面或松软路面上，让车轮自由转动
13、，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。 ESP正在起作用时，系统无法被关闭；TCS/ESP开关失效，ESP将不起作用。,3.3.2 故障自诊断检测 使用大众故障诊断仪V.A.G1551（或1552）、V.A.S5051（或5052）可对系统进行故障自诊断检测。输入地址码“0”和“3”键选择“制动电控系统”，然后输入功能代码“0”和“2”，“查询故障记忆”，即可读取故障码；输入功能代码“0”和“5”，“清除故障记忆”，即可清除故障码；输入功能代码“0”和“8”，“读取测量数据块”即可读取数据块；输入功能代码“0”和“3”，“执行元件测试”即可对执行元件进行测试；输入
14、功能代码“0”和“4”，“基本设定”。,1. 转向盘转角传感器G85零点平衡 1）连接V.A.G1551或V.A.S5051，输入“03”地址码。 2）登录“11”，“Q”，“40168”，“Q”（做多项调整时，只需登录一次）。 3）驾驶车辆在平坦路面上以不超过20km/h的车速行驶。 4）如果转向盘在正中位置（否则调整至正中位置），停车即可，不要再调整转向盘，不要关闭点火开关。 5）输入功能代码“08”读取测量数据块“004”，测量数据块第一显示区应为0。 6）输入功能代码“04”，“Q”，输入显示组号“060”，“Q”，ABS警告灯闪亮。 7）输入功能代码“06”退出，ABS和ESP警告灯
15、亮约2s。 8）结束。,2.侧向加速度传感器G200零点平衡 1）将车停在水平路面上。 2）连接V.A.G1551或V.A.S5051，输入“03”地址码。 3）登录“11”，“Q”，“40168”，“Q”。 4）输入功能代码“04”，“Q”，输入显示组号“063”，“Q”，ABS警告灯闪亮。 5）输入功能代码“06”退出，ABS和ESP警告灯亮约2s。 6）若显示该功能不能执行，说明登录有误；若显示基本设定关闭，说明超出零点平衡允许公差。输入功能代码“08”读取测量数据块“004”，（测量数据块第二显示区静止时1.5；转向盘转至止点，以20km/h车速左/右转弯，测量值应均匀上升）及故障记忆
16、。然后重新进行设定。,3.制动压力传感器G201零点平衡 1）不要踩制动踏板。 2）连接V.A.G1551或V.A.S5051，输入“03”地址码。 3）输入功能代码“08”读取测量数据块“005”，检查第一显示区应为0.7MPa。 4）登录“11”，“Q”，“40168”，“Q”。 5）输入功能代码“04”，“Q”，显示组号“066”，“Q”，ABS警告灯闪亮。 6）输入功能代码“06”退出，ABS和ESP警告灯亮约2s。 7）若显示该功能不能执行，说明登录有误；若显示基本设定关闭，说明超出零点平衡允许公差。输入功能代码“08”读取测量数据块“005”及故障记忆，然后重新进行设定。,4.ESP传感器信号检测 ESP传感器信号检测用于检查传感器（G200、G202、G201）信号的可靠性。拆卸或更换ESP部件后，必须进行ESP传感器信号检测，具体方法如下： 连接V.A.G1551或V.A.S5051，接通点火开关，输入“03”地址码。 输入功能代码“04”，“Q”，输入显示组号“093”，“Q”。 显示屏显示“ON”，ABS警告灯闪亮。 拔下
