汽车转向、行驶和制动系统检测诊断与修复 (5)

ESP(Electronic Stability Program，电子稳定系统)是汽车电控的一个标志性发明。不同的研发机 构对这一系统的命名不尽相同，如博世(BOSCH)公司早期称为汽车动力学控制(VDC)，现在博世、梅 赛德奔驰公司称为ESP；丰田公司称为汽车稳定性控制系统(VSC)、汽车稳定性辅助系统(VSA)或者汽 车电子稳定控制系统(ESC)；宝马公司称为动力学稳定控制系统(DSC)。尽管名称不尽相同，但都是 在传统的汽车动力学控制系统（如ABS和TCS）的基础上增加一个横向稳定控制器，通过控制横向 和纵向力的分布和幅度，以便控制任何路况下汽车的动力学运动模式，从而能够在各种工况下提高 汽车的动力性能，如制动、滑移、驱动等。ESP在国外已经批量生产，在国内尚处于研究阶段，要 达到产业化的程度，还有大量的工作要做。 其电子部件主要包括电子控制单元、方向盘传感器、 纵向加速度传感器、横向加速度传感器、横摆角速度传感器、轮速传感器等。ESP作为保证行车安 全的一个重要电控系统，其各个传感器的正常工作是进行有效控制的基础。这里介绍了ESP常用传 感器的特点，设计了传感器硬件接口和软件接口，并在实车测试中得P自诊断是依靠其电子控制单元对系统外部电路进行自检，若发现异常，电脑则将其故障信息储 存，并点亮ESP警告灯。ESP的自检又包括静态（点火开关接通，汽车不行驶）和动态（汽车行驶）两种 情况。
五、ESP的诊断方法
2、人工诊断
ESP系统的人工诊断包含人工获取故障信息（人工调码）和使用常用设备（如万用表）进行故障点 的查找两方面的内容。
三、ABS的组成
（一）传感器
ABS采用的传感器包括轮速传感器、车速传感器和汽车减速度传感器。 在各种控制方式的ABS中均有轮速传感器，它利用电磁感应原理检测车轮速度，并把轮带转换成脉 冲信号送至ABS电脑。一般来说，轮速传感器都安装在车轮上，有些后轮驱动的车辆，检测后轮速度的 传感器安装在差速器内，通过后轴转来检测，故又称为轴速传感器。 车速传感器用在以车轮滑移率为控制参数的ABS中，用来检测车速，并向ABS电脑输送车速信号， 此信号还同时用于速度表、里程表及自动变速器控制等。 汽车减速度传感器仅用在四轮驱动的控制系统中，它用来检测汽车制动时的减速度以及识别是否是 冰雪等易滑路面。
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ABS警报灯的功用是在ABS出现故障时，由ABS电脑控制使其点亮，驾驶员发出警报信号，并可由 ABS电脑控制闪烁显示故障码。
三、ABS的组成
（三）ABS电脑
ABS电脑接收传感器信号，比较各轮转速和汽车行驶速度，判断各车轮的滑移情况后，向ABS执行 机构下达指令来调节各车轮制动器的制动压力。当ABS出现故障时，ABS电脑使ABS警报灯点亮，同时切 断通往执行机构的电源，从而使ABS停止工作。
五、ESP的诊断方法
3、仪器诊断
故障码扫描仪可以从ESP系统的电子控制单元存储器中读取故障码，同时还具有故障码翻译、检测 步骤指导和基本判断参数提供等功能。
六、ESP的检修方法
1、目视检查 2、自诊断 3、制动器排气 4、方向盘转角传感器的校准 5、电子控制单元和液压总成的检查 6、轮速传感器的检查
一、ESP的特点
1、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。 2、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，但并不能调控发动机。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。 3、事先提醒 当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会用警告灯警示驾驶者。换句话说，ESP实际上是一种牵引力 控制系统，与其他牵引力控制系统相比较，ESP不但可控制驱动轮，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。
七、ESP检修的注意事项
1 、 电控单元对过电压、静电非常敏感，如有不慎就会损坏电控单元中的芯片，造成整个电控单元“ 瘫痪”。
2 、 维修车轮速度传感器时一定要十分小心。拆卸时注意不要碰伤传感器头，不要撬传感器齿圈， 以免损坏。安装时应先涂覆防锈油，安装过程中不可敲击或用力过大。
3、维修液压控制装置时，切记要首先进行泄压，然后再按规定进行修理。 4、制动液要至少每隔两年更换一次，最好是每年更换一次。
二、ESP的作用（图5-2-1）
三、ESP 的结构
1、ESP的组成
ESP系统由中央控制单元、转向角传感器、车轮传感器、偏转率传感器、纵向加速度传感器、横向 加速度传感器、制动压力传感器和执行器等组成，如图5-2-2所示，其目的是在电脑实时监控汽车运行状 态的前提下，对发动机及制动系统进行干涉和调控。
四、ESP的工作过程
单独对车轮进行制动是ESP的首要功能。换句话说，为了使车辆恢复稳定行驶，必须相应对各个车 轮单独施加精确的制动压力。而且，ESP能降低发动机扭矩并干预自动变速箱的挡位顺序。为此，ESP利 用微处理器分析来自传感器的信号并输出相应的控制指令。
在任何行驶状况下，不管是紧急制动还是正常制动以及在车辆自由行驶、加速、油门或载荷发生变 化的时候，ESP都能让车辆保持稳定，并确保驾驶员对车辆操纵自如。
二、ABS的分类
（三）按控制通道分类
（2）3通道式 3通道式ABS是对两前轮进行独立控制，两后轮按低选原则进行一同控制（即两个车轮由一个通道控 制，以保证附着力较小的车轮不抱死为原则），也称为混合控制。 性能特点：两后轮按低选原则进行一同控制时，可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相 等，即使两车轮的附着系数相差较大，两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平，使两个后轮的制 动力始终保持平衡，保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向的稳定性。当然，在两后轮按低选 原则进行一同控制时，可能出现附着系数较大的一侧后轮附着力不能充分利用的问题使汽车的总制动力 减小。但在紧急制动时，由于发生轴荷前移，在汽车的总制动力中，后轮制动力所占的比例减少，尤其 是前轮驱动的小轿车，前轮的附着力比后轮的附着力大得多，通常后轮制动力只占总制动力的30%左右 ，后轮附着力未能充分利用对汽车的总制动力影响不大。
ESP系统的控制原理可分为传感器、控制单元和执行机构三部分，如图5-2-3所示。
三、ESP 的结构 1、ESP的组成
三、ESP 的结构 1、ESP的组成
三、ESP 的结构 2、ESP各部分的基本作用
①传感器部分：用于检测汽车状态和司机操作。 ②ECU部分：用于估算汽车侧滑状态和计算恢复到安全状态所留的旋转动量。 ③执行器部分：用于根据计算结果来控制每个车轮制动力和发动机输出功率。
四、ABS的故障诊断
（三）ABS电脑
1、添加与补充ABS制动系统的制动液 2、ABS系统故障自诊断 3、ABS系统的直观检查 4、检测和维护车轮速度传感器 5、检测和维护制动压力调节器 6、检查ABS系统的电气部分及ECU 7、排除ABS制动系统中的空气
学习任务二
ESP故障灯点亮的故障诊断
ESP故障灯点亮的故障诊断
“十二五“职业教育国家规划教材
汽车转向、行驶和制动系统检测诊断 与修复
总主编：朱 军 弋国鹏
学习单元五
电子控制主动安全系统的检修
学习单元五
汽车的主动安全性指的是车辆能够提供的主动避免危险的能力，使驾驶员更 加自如地操纵控制汽车，无论是直线上的制动与加速，还是左右打方向都应 该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。 通过对本单元的学习，学生应能讲述ABS、ESP等系统的主要作用、结构、原 理；能在常见车辆上找到启动系统的各个部件；能按照生产厂家的技术规范 对启动系统进行简单检查和器件更换；能结合实物讲述启动机的工作过程； 能对启动系统常见故障进行诊断和排除。
学习任务一
ABS故障灯点亮的故障诊断
一、ABS 的功用
制动性能是汽车的主要性能之一，它关系到行车的安全性。评价一辆汽车的制动性 能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。
制动时方向的稳定性，是指汽车制动时仍能按指定方向轨迹行驶。如果因为汽车的 紧急制动（尤其是高速行驶时）而使车轮完全抱死，那是非常危险的。若前轮抱死 ，将使汽车失去转向能力；若后轮抱死，将会出现甩尾或调头（跑偏、侧滑），尤 其在路面湿滑的情况下，对行车安全会造成极大的危害。
三、ABS的组成
（二）执行机构
ABS执行机构主要由制动压力调节器和ABS警报灯构成。
制动压力调节器根据ABS电脑指令来调节各车轮制动器的制动压力。不同制动系统的ABS所采用的 制动压力调节器也不同，可分为液压式、气压式和空气液压加力式。在目前应用广泛的液压制动系统中 ，制动压力调节器的主要元件是电动泵和液压控制阀。
二、ABS的分类
（三）按控制通道分类
（3）2通道式 2通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各方面得到兼顾，目前已很少采用。 （4）1通道式 1通道式ABS又叫单通道ABS，它是在后轮制动器总管中设置1个制动压力调节器，在后桥主减速器上 安装1个轮速传感器（也有在后轮上各安装1个的）。 性能特点：单通道ABS一般都是对两后轮按低选原则进行一同控制。单通道ABS不能使两后轮的附着 力得到充分利用，因此，制动距离不一定会明显缩短。另外，前轮制动未进行控制，制动时前轮仍会出 现制动抱死，因而转向操纵能力也未得到改善，但由于制动时两后轮不会抱死，能够显著地提高制动时 的方向稳定性，在安全上是一大优点，同时具有结构简单、成本低等优点，所以可在轻型载货车上广泛 应用。
ESP以每秒25次的频率对车辆当前的行驶状态及驾驶员的转向操作进行检测和比较。即将失去稳定 的情况、转向过度和转向不足状态都能立即得到记录。一旦针对预定的情况有出现问题的危险，ESP会 作出干预以使车辆恢复稳定。
车辆在行驶时，同时承受纵向力和侧向力，只要保持轮胎上有适当的侧向力，驾驶员就可以稳定地 控制车辆。然而，当这些力下降到给定的最小值以下时，它就会对车辆的方向稳定性产生负面作用。