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1、摘要宿州职业技术学院毕业设计论文汽车行驶电子稳定程序控制系统的结构与维修学生姓名代消消学 号050713207系 部机电工程系专 业汽车检测与维修技术班 级汽检132指导教师王龙江顾问教师高岩二一六年 七月摘要摘 要 随着现代汽车技术的快速发展，人们在注重汽车的舒适性、可靠性、经济型的同时，对汽车的安全性更是提出了最高的要求。事实证明ESP是汽车电子稳定程序 可以有效的降低重大交通事故的发生率，从而挽救许许多多人的生命，为进一步加强汽车乘坐的安全性，全球道路专家一致认为ESP应该成为每一辆车的标准配置。汽车电子稳定装置(Electronic Stability Program，简称ESP)，是
2、由奔驰汽车公司首先用在它的A级车上的。ESP实际上是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多的情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。本文介绍了汽车电子稳定系统ESP的工作原理、组成部件、功能及其维修方法。并运用一系列的图片、数据对汽车电子稳定系统进行了研究。针对奔驰轿车行驶电子稳定程序（ESP）控制系统的结构与维修问题进行分析，主要研究的是ESP的结构与组成、电子稳定系统（ESP）子系统的工作过程、电子稳定程序（ESP）的工
3、作过程以及电子稳定系统（ESP）的维修。通过对电子稳定系统的研究，总结出此系统大大提高了汽车的稳定性能，从而提高了汽车的行驶安全性。关键词：电子稳定程序，行驶稳定性，过度转向，转向不足，故障诊断目 录目录摘 要I目录II第一章绪论11.1选题的目的和意义11.2ESP使用状况分析21.3研究方案2第二章ESP系统的结构与组成32.1电子控制单元（ECU）42.2液压调节器总成72.3前轮速度传感器82.4后轮速度传感器82.5 ESP 开关92.6方向盘转角传感器10第三章 电子稳定系统（ESP）子系统的工作过程133.1防抱死制动系统（ABS）的工作过程133.1.1常规制动133.1.2
4、ABS的工作时刻143.2电子制动力分配（EBD）工作过程183.3牵引力控制系统（TCS）工作过程18第四章电子稳定程序（ESP）工作过程214.1克服转向不足的操作214.2克服转向过度的操作23第五章 电子稳定系统（ESP）的维修265.1自诊断265.2制动器排气程序265.3方向盘转角传感器的校准275.4电子控制单元和液压总成的维修275.5轮速传感器的检查285.6 ESP开关的检查28第六章 电子稳定程序（ESP）典型故障案例29总结与展望31致 谢32参考文献3329绪论第一章绪论1.1选题的目的和意义 ESP是汽车电子稳定程序 (Electronic Stability P
5、rogram)的简写，由德国博世公司(BOSCH)和梅赛德斯-奔驰(MERCEDESBENZ)公司联合研制。1998年2月，梅赛德斯一奔驰公司首次在其A级微型轿车中成批地安装该电控车辆稳定行驶系统。它集成了电子制动防抱死系统(ABS)，电子制动力分配（EBD）和牵引力控制（TCS）的基本功能；能够在几毫秒的时间内，识别出汽车不稳定的行驶趋势，比如，由于人为或环境的干扰，轿车可能进入不稳定的行驶状态；特别是驾驶员在转向时经常出现“过度转向”或“转向不足”的操作缺陷，如果得不到及时纠正，就会使车子偏离正确行驶路线，严重时，就有翻转趋势等危险。ESP系统通过智能化的电子控制方案，让汽车传动或制动系统
6、产生所期望的准确响应，从而及时地，恰当地消除这些不稳定行驶趋势，使汽车保持在所期望的行驶路线上。ESP系统实际是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。 ESP系统包含ABS（防抱死刹车系统）及ASR（防侧滑系统），是这两种系统功能上的延伸。因此，ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP系统由控制单元及转向传感器（监测方向盘的转向角度）、车轮传感器（监测各个车轮的速度转动）、侧
7、滑传感器（监测车体绕垂直轴线转动的状态）、横向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断，进而发出控制指令。有ESP与只有ABS及ASR的汽车，它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应，而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然，任何事物都有一个度的范围，如果驾车者盲目开快车，现在的任何安全装置都难以保全。ESP系统是汽
8、车主动安全性技术发展的一个巨大突破，它可以在极其恶劣的行车环境中确保汽车的行驶稳定性。是它的主动性，如果说ABS是被动地作出反应，那么ESP却可以做到防患于未然。1.2ESP使用状况分析ESP的主动安全系统，它通过高度灵敏的传感器时刻监测车辆的行驶状态，并通过计算分析判定车辆行驶方向是否偏离驾驶员的操作意图，识别出危险情况，并提前裁决出可行的干预措施使车辆恢复到稳定行驶状态。ESP能降低车辆侧滑的危险，从而降低事故的发生，显著减少因外界各种恶劣路况驾驶员失误等造成的重大损失，极大地改善了汽车的动态行驶安全性。美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 的一项报告称，在配备了 ESC 的车辆中，
9、客车单车碰撞事故减少30%，而轿车致命的单车碰撞事故也减少30%。就运动型多用途车而言，该事故下降率甚至更高，单车碰撞事故减少67%，而致命事故则减少63%。ESP的装配率因各个国家而异。根据博世的统计，2005年德国新车ESP装配率约为72，西欧的平均新车装配率约为44，在日本和北美，这个数字稍低，北美约为21%，日本约为15%。而目前中国的装配率还比较低，约为3%。 目前主要有博世、德国大陆、日本电装、ADVICS、韩国万都、美国德尔福等少数几家公司生产ESP，其中博世占了较大份额。从博世1995年推出ESP系统10以来，到2006年初博世累计销售了2000万套ESP系统。1.3研究方案
10、针对奔驰轿车行驶电子稳定程序（ESP）控制系统的结构与维修问题进行分析，并从以下几个方面进行了研究1、 ESP系统的结构与组成2、 电子稳定系统（ESP）子系统的工作过程3、 电子稳定程序（ESP）工作过程4、 电子制动系统的维修ESP系统的结构与组成第二章ESP系统的结构与组成 ESP 是在原有电子制动防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配（EBD）和牵引力控制（TCS）的基础上发展起来的，奔驰轿车的制动系统具有上述所有功能。该电子制动系统由电子控制单元（ECU）、液压调节器总成、车轮速度传感器、方向盘转角传感器、横向偏摆率传感器、车轮速度传感器脉冲环以及ESP控制开关等部件组成，其中电子
11、控制单元与液压调节器是一体的。其系统组成如下图1-1图1-1奔驰轿车电子制动系统的组成图1-前轮速度传感器；2-前轮速度传感器引线；3-电子控制单元（ECU）；4-液压调节器总成；5-方向盘转角传感器；6-横向偏摆率传感器；7-后轮速度传感器脉冲环；8-后轮速度传感器（字母A、B、C、D、E为上述该传感器或总成在汽车中的具体位置）2.1电子控制单元（ECU）电子控制单元如图1-3所示，其插头端子视图如图1-4所示，各端子的作用见表1-1。电子控制单元是ABS-TCS/ESP 系统的控制中心，它与液压调节器集成在一起组成一个总成。电子控制单元持续监测并判断的输入信号有：蓄电池电压、车轮速度、方向
12、盘转角、横向偏摆率以及点火开关接通、停车灯开关、串行数据通信电路等信号。根据所接收的输入信号，电子控制单元将向液压调节器、发动机控制模块、组合仪表和串行数据通信电路等发送输出控制信号。表1-1 电子控制单元（ECU）各个端子的作用端子功用电路编号1继电器、阀和泵电机-主接地350212V连续供电电压-保险丝103542312V连续供电电压-保险丝3614404接地-电子控制单元接地15025左前轮速度传感器-信号8306未用-7左后轮速度传感器-信号8848右后轮速度传感器-低参考电压8839右前轮速度传感器-低参考电压88310右前轮速度传感器-信号87211防抱死制动系统诊断启用79912
13、未用-13未用-14CAN 高1250015横向偏摆率传感器-接地535316横向偏摆率传感器-信号71617组合仪表-制动电路113418横向偏摆率传感器-5V参考电压133719未用-20加速度传感器-信号208621-24未用-25CAN 低2250126左前轮速度传感器-低参考电压87327左后轮速度传感器-低参考电压8852812V点火供电电压-保险丝27 点火电压89329右后轮速度传感器-信号88230停车灯开关-12V信号2031-34未用-35CAN 低1250136未用-37横向偏摆率传感器-自检133838-44未用-45CAN 高2250046未用- 图1-3 电子控制
14、单元（ECU） 1-电子控制单元（ECU）；2-液压调节器总成图1-4 电子控制单元（ECU）插头端子视图（各端子的作用见表1）当点火开关接通时，电子控制单元会不断进行自检，以检测并查明ABS-TCS/ESP 系统的故障。此外，电子控制单元还在每个点火循环都执行自检初始化程序。当车速达到约15 km/h时，初始化程序即启动。在执行初始化程序时，可能会听到或感觉到程序正在运行，这属于系统的正常操作。在执行初始化程序的过程中，电子控制单元将向液压调节器发送一个控制信号，循环操作各个电磁阀并运行泵电机，以检查各部件是否正常工作。如果泵或任何电磁阀不能正常工作，电子控制单元会设置一个故障诊断码。当车速超过15 km/h时，电子控制单元会将输入和输出逻辑序列信号与电子控制单元中所存储的正常工作参数进行比较，以此来不断监测ABS-TCS/ESP 系统。如果有任何输入或输出信号超出正常工作参数范围，则电子控制单元将设置故障诊断码。2.2液压调节器总成 液压调节器总成内部液压回路示意图如图1-5所示。为了能独立控制各车轮的制动回路，本系统采用了前/后分离的4 通道回路结构，每个车轮的液压制动回路都是隔离的，这样当某个制动回路出现泄漏时仍能继续制动。液压调节器总成根据电子控制单元（ECU）发送的控制信号调节制动液压力。液压调节器总成包括回程泵、电机、储能器、进口阀、出口阀、隔离阀和后启动阀等
