汽车底盘电控系统检修课件：ESP 29页

学习情境 1.4 汽车电子稳定控制系统 检修 学习内容 一、 汽车电子稳定控制系统组成与作用 二、 汽车电子稳定控制系统工作原理 三、汽车电子稳定控制系统检修 一、 汽车电子稳定控制系统组成与作用 1、ESP作用 保持车辆在各种情况下的行驶稳定性，防止车辆由于行驶在不同的道路中因不同的附着力而产生车轮的打滑。 实时监控 主动干预 事先提醒 ESP特点 电子稳定程序 —Electronic Stability program- ESP ; Vehicle Stability Control System-VSC; Dynamic Stability Control System-DSC ◆ 实时监控 ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。 ◆ 主动干预 ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用，但不能调控发动机；ESP则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。 ◆ 事先提醒 当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会以警告灯的形成警示驾驶者。 避让前车掉物 避让前车变道 2、ESP基本组成 电子控制单元 执行器及警示装置 轮速传感器 减速度传感器 横摆率传感器 转向角度传感器 传感器 执行器 控制器 别克荣御电子稳定系统零件位置及其组成 1—前轮速度传感器 2—前轮速度传感器接线 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—后轮速度传感器信号环 8—后轮速度传感器 下面以一款别克荣御车型为例，介绍各组成部分的基本作用。 ① 轮速传感器 电磁式传感器，装在每个车轮的相应位置上，用于检测车轮旋转的角速度。 ② 横摆率传感器 一般装在汽车行李箱前部，与汽车垂直轴线平行，用于检测汽车横摆率（汽车绕垂直轴旋转的速度）。 前轮速度传感器 1— 前轮速传感器 2— 前轮毂总成 后轮速度传感器 1— 后轮速传感器 2— 传感器脉冲环 ③ 转向角度传感器 装于转向盘后侧，用于检测转向盘的转向角度，可根据方向盘的转动情况输出表示方向盘旋转角度的输出信号。 ④ 液压控制装置 正常情况下执行制动助力功能；当车轮在加速或减速过程中出现滑移时，执行TRC功能；当汽车出现侧滑时，把受到控制的制动液压加到每个车轮上。 方向盘转角传感器的位置 1、4—螺钉 2—螺旋电缆 3—转接板 5—方向盘转角传感器 6—固定凸舌 7—转向信号解除凸轮 方向盘转角传感器1—齿轮 2—测量齿轮 3—磁铁 4—判断电路 5—各向异性磁阻 （AMR）集成电路 ⑤ 电子控制单元 将传感器采集到的数据进行计算，算出车身状态然后跟存储器中预先设定的数据进行对比。当电脑计算数据超出存储器预存的数值，即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作，以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。 转向意图 方 向盘转角传感器 车辆实际运动状态 横摆率 传感器 ESP ECU 偏离实际轨迹 实际与理论一致 分析比较 减 小节气门开度 制动打滑车轮 ESP自动解除 轮速 传感器 电子控制单元与液压控制装置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控制装置、发动机控制模块、组合仪表和串行数据通信电路等发送控制信号。 别克荣御的液压控制装置1—电子控制单元（ECU） 2—液压控制装置 ⑥ 制动液压传感器 一般装于液压控制装置上部，检测驾驶员进行制动操作时的制动液压力。 ⑦ 节气门位置传感器 装于节气门体上，检测节气门的开度。 ⑧ 节气门执行器 在汽车电子稳定系统控制发动机功率时，控制节气门开度大小。 ⑨ 警示装置 主要指仪表盘上的ESP警示灯。 ⑩ ESP开关 位于地板控制台上 ， 是一个瞬间接触开关，按一下ESP开关，电子稳定程序从接通转至关闭。 ESP 开关 二、 汽车电子稳定控制系统工作原理 1、ESP介入点 转弯时车轮打滑，前轮打滑 →转向不足；后轮打滑→转向过度 2、ESP控制机理 电子控制单元通过 方向盘转角传感器 确定驾驶员 想要的行驶方向 ；通过 车轮速度传感器和横向偏摆率传感器 来计算车辆的 实际行驶方向 。当电子稳定程序检测到车辆行驶轨迹与驾驶员要求不符时，电子稳定程序将首先利用牵引力控制系统中的发动机扭矩减小功能并向发动机控制模块发送一个 串行数据通信信号 ，请求 减小发动机扭矩 。如果电子稳定程序仍然检测到车轮侧向滑移，则电子稳定程序将实行 主动制动干预 。 转向过度 （1）转向过度 当汽车在行驶过程中，由于意外造成转向过度，而使后轮打滑车辆抛出转弯曲线，此时ESP系统把制动力加到外侧前轮，使车辆的转弯力量减小，同时使后轮的打滑现象也减少。 ESP工作 ESP测试 ESP不工作 （ 2 ） 转向 不足 当汽车行驶过程中，如果出现前轮打滑，电子控制单元会发出指令降低发动机转矩，并给内侧前轮加制动力，使其向内侧移动，以达到驾驶稳定的目的。 转向不足 ESP不工作 汽车电子稳定系统的绝大多数传感器与 ABS 、 ASR 系统通用，因此其常见故障与 ABS 、 ASR 系统常见故障基本相同，主要有 传感器故障 ， 制动系统 有空气 等。下面以别克荣御车型为例简要介绍检查分析过程。 三、汽车电子稳定控制系统检修 1、ESP常见故障分析 在执行ABS-TCS/ESP制动器排气之前，必须完成常规的制动系统排气程序。具体步骤如下。 ① 连接Tech2，启动发动机并怠速运行。 ② 按照“Tech2制动器排气程序”中所列的指示和步骤操作，注意在执行该程序期间，确保制动总泵中的制动液液位不低于最低液位。 ③ 关闭点火开关，并从诊断座（DLC）上断开Tech2。 ④ 用规定的制动液加注制动总泵储液罐至最高液位。 ⑤ 执行另一个常规制动系统制动器排气操作。 ⑥ 关闭点火开关，踩下制动踏板3～5次，以耗尽制动助力器的真空储备压力。 1）、 制动器排气 ⑦ 缓慢踩下制动踏板，应该感觉很“硬”，如果感觉制动踏板绵软，重复ABS-TCS/ESP制动器排气操作。 ⑧ 重复ABS-TCS/ESP排气操作后，如果仍然感觉制动踏板绵软，检查制动系统是否存在外部或内部泄漏。 ⑨ 保持发动机熄火并且不使用驻车制动器，然后接通点火开关，如果驻车制动器/制动器故障指示灯保持启亮，先诊断并排除故障。 ⑩ 路试车辆，执行ABS-TCS/ESP自检初始化程序，如果感觉制动踏板绵软，重复ABS-TCS/ESP制动器排气操作，直到制动踏板感觉坚实。 电子控制单元监测并判断方向盘转角传感器的输出信号，当车辆沿直线行驶了15min或以上时，电子控制单元会将该行驶方向设定为正前方向。如果电子控制单元检测到方向盘转角传感器角 度 偏离正前方向，如果偏离度等于或小于15°，则电子控制单元自动执行方向盘转角传感器校准。如果偏离度大于15°，则设置C0460“方向盘转角传感器故障”。方向盘转角传感器可使用Tech2重新校准 。 2）、 方向盘转角传感器的校准 别克荣御4个车轮速度传感器均为电磁式传感器，传感器气隙不可调。检查轮速传感器时，可用万用表测量传感器阻值，也可用示波器测量传感器的输出波形。温度在20℃时，传感器的电阻正常值为1.3  ～1.8k  。 3）、 轮速传感器的检查 ESP开关处于常态位置时，端子3—4间应导通，端子3—5间开路。按下ESP开关时，端子3—4间开路，端子3—5间导通。端子2—6之间是照明灯电阻。如果测量结果不在规格范围内，则更换ESP开关。 4）、 ESP开关的检查 ESP开关的端子视图及检查方法 故障诊断、检修方法与步骤 1 、观察、确认 —— 故障症状观察与描述 2 、初检、分析 —— 系统油压力检查、分析 3 、分析、计划 —— 结合具体车型， 分析 可能原因， 确定 检查方法与步骤。 4 、检测、判断 —— 使用基础工具、方法进行检查、 分析、判断 故障部位。 5 、排除、验证 —— 用正确、合理方法排除故障 信息 获取 计划 实施 验收 评价 2、ESP系统维修与诊断步骤 如果方向盘角度传感器G85断电或更换、ESP电子控制单元J104更换或者车辆的电压值不正常，传感器的标定值会丢失，即电子控制单元无法正常识别传感器的数据起始点和变化规律，所以需重新进行初始化标定。初始化标定的方法有路试和使用VAS5051两种。 路试时，通过短距离行驶，传感器G85会根据轮速传感器信息重新初始化。 （1）方向盘角度传感器G85的初始化标定 利用诊断仪器VAS5051进行初始化标定的方法和步骤如下 ： ① 连接VAG1551或VAS5051进入03地址。 ② 选择登录“11”，按“Q”键确认，输入登录密码“40168”，再按“Q”键（做多项调整时，只需登录1次）。 ③ 启动车辆，在平坦路面试车，以不超过20km/h车速行驶。 ④ 如果方向盘是正中位置（若不在正中位置，需调整），停车即可，不要再调整方向盘，不要关闭点火开关。 ⑤ 选择读取数据流08功能，输入“004”通道，观察第一显示区数值是否为−4.5～5。 ⑥ 选择基本设定功能04，按“Q”键确认，再输入组别号“001”，ABS警告灯闪亮。 ⑦ 选择退出功能06，按“Q”键确认，ABS和ESP警报灯亮约2s，此时即结束初始化标定。 ESP路试的作用是检查ESP系统各个传感器的可靠性（侧向 加速度传感器 G200、横摆率传感器G202和制动压力传感器G201、方向盘角度传感器G85）。每次ESP系统的电气元件拆下或更换后，必须进行路试。 ① 连接诊断仪器VAS5051，打开点火开关，进入ABS（03），选择基本设定（04），输入显示组号03来激活测试，这时，ABS、ASR/ESP灯点亮，在故障存储器中会存储“01468”故障码。 ② 断开诊断仪器VAS5051，启动发动机，用力踏下制动踏板（压力大约为3500kPa）直到ASR/ESP警报灯K86熄灭，此时标定完成。 （2）ESP路试和系统测试 ① 将车停在水平面上，连接VAG1551或VAS5051进入03地址。 ② 选择登录“11”，按“Q”键确认，输入登录密码“40168”，再按“Q”键确认。 ③ 选择基本设定功能04，按“Q”键确认，输入组别号“063”，再按“Q”键确认，ABS警告灯闪亮。 ④ 选择退出功能06，按Q键确认，ABS和ESP警报灯亮约2s。 ⑤ 结束。 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。读取08数据流（004通道第二显示区静止时为−1.5～1.5；方向盘至止点，以20km/h的车速左/右转弯时，测量值应均匀上升）及故障记忆，然后重新进行。 （3）侧向加速度传感器G200零点平衡 操作方法及步骤如下。 ① 不要踩制动踏板，连接VAG1551或VAS5051进入03地址。 ② 选择读取数据流08功能，输入“005”通道，观察第一显示区数值是否为−7～7bar（1bar=100kPa）。 ③ 选择登录“11”，按“Q”键确认，输入登录密码“40168”，再按“Q”键确认。 ④ 选择基本设定功能04，按“Q”键确认，输入组别号“066”，再按“Q”键确认，ABS警告灯闪亮。 ⑤ 选择退出功能06，按“Q”键确认，ABS和ESP警报灯亮约2s。 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。需读取08数据块（005通道）及故障记忆，然后重新进行设定。 （4）制动压力传感器G201零点平衡 更换ESP电子控制单元J104或方向盘角度传感器G85后，必须对ESP系统重新进行编码。编码的步骤如下。 ① 连接诊断仪器VAS5051，打开点火开关，进入ABS系统（03），选择登录（11），输入登录密码。 ② 选择电子控制单元编码功能（07），输入电子控制单元编码。 ③ 对方向盘角度传感器进行初始化标定，对ESP进行路试和系统测试。 （5）电子控制单元编码 用专用诊断仪 VAG1552 或 VAS5051 可以读取系统的数据，并可以根据数据判断系统的工作状态和分析各传感器是否工作正常，这时，应进入“ 03” 地址，选择“ 08” 功能，输入相应的通道号即可以读取相应的数据。 （6）读取数据流 奥迪A4的ESP系统共有3种警 告 灯，分别为制动系统警 告 灯 K118、 ABS 警报灯K47 ， ASR /ESP警报灯K155。当系统处于不同的状态时，3种警 告 灯就会有不同的显示，所以在实际应用过程中，可以根据 3种警 告 灯的显示情况来判断整个 ESP系统的工作是否正常 。 另外，当制动液储液罐中的油面过低或液面传感器损坏时，警 告 灯 K118也会点亮，但此时ESP系统中不会有故障存储。由于其他原因导致3种警 告 灯点亮时，系统中会有故障存储。 （4） ．奥迪A4的ESP系统警 告 灯 奥迪A4的ESP系统警报灯