别克汽车ESP系统检修.doc

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别克汽车ESP系统检修

摘要

在汽车技术快速发展的背景下，汽车的安全性能得到极大的提高。

汽车电子稳定系统（简称ESP）作为一种汽车主动安全系统。

它能监控汽车的行驶状况，在躲避障碍物或转弯时转向不足、转向过度时，使汽车避免偏离理想轨迹，达到减少交通事故的目的。

ESP系统大致由四大部分构成：

用于检测汽车状态和驾驶员操作的传感器部分、用于估算汽车侧滑状态和计算恢复到安全状态所需的旋转动量和减速度的ECU部分、用于依据测得数据来控制车轮制的动力以及发动机输出功率的执行器部分、用于通告驾驶员汽车稳定性的信息部分。

分析计算ESP由传感器传来的汽车行驶信息，来断定汽车行驶和司机操纵汽车目的的差距。

假若实际的行驶路径和预期的行驶路径相差偏大，则由ECU向ABS和ASR发出纠错指令，快速调整汽车发动机的转速和车轮上的制动力来修正汽车的过度转向或不足转向，使汽车维持动态平衡，预防汽车翻滚，从而大大地提高了汽车的行驶安全。

本文以别克汽车的ESP为例，详细介绍它的结构组成、工作原理及常见故障检修。

关键词：

ESP；别克汽车；检修

第一章简介

ESP（ElectronicStabilityProgram）系统是电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统的简称，该系统是在ABS、ASR、EBD、TCS、BAS等控制系统的基础上组合而成的一种新型电子制动液压系统。

它是在原有防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配（EBD）系统和牵引力控制系统（TCS）的基础上发展起来的，主要部件包括电子制动控制模块、液压调节器总成（液压单元）、车轮转速传感器、转向角传感器（转向盘转角传感器）、横向偏摆率传感器（偏移率传感器）以及ESP机关等部件组成。

ESP系统使汽车在主动安全控制方面有了巨大突破，它能够通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。

在整体结构方面，ESP系统在ABS／ASR系统的基础上增加了各种传感器和执行器，ESP控制模块通过各种传感器信号和总线信号监测车辆行驶状态和驾驶员操作意图，及时向执行器发出各种指令，确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。

控制原理如下：

外部作用于汽车的所有力（包括制动力、部作用于汽车的所有力（包括制动力、驱动力、侧向力）都会引起汽车绕其质心转动，产生不稳定因素。

ESP系统通过对制动系统、动力传动系统的干涉，修正过度转向或转向不足的倾向，使汽车保持稳定行驶状态。

ESP控制模块储存有控制程序的标准技术数据，一旦确定汽车有不稳定行驶的趋势，ESP系统就会自动代替驾驶员控制汽车，采取最有利的安全措施修正驱动力和制动力，阻止潜在危险情况的发生。

例如，当汽车驶入弯道时，驾驶员的操纵使得汽车的转弯半径大干弯道半径（转向不足），此时偏移率传感器能够探测出转向偏差，横向加速传感器会测定横向加速速度过大，转向角传感器能够探测出转向不足，ESP控制模块根据以上传感器信号向相关车轮施加脉冲制动力，在汽车质心产生向内偏转力矩，使汽车绕质心偏转一定行驶方向。

同时ESP控制模块通过减少输出转矩，来达到降速的目的，同时替司机对转向角度进行调整，这样就能够使汽车按规定要求行驶。

综上所述，ESP系统采用了两种不同的控制方法来消除汽车不稳定行驶因素，保持汽车预定的行驶状态。

首先ESP系统通过脉冲制动精确地控制一个或者多个车轮的停止过程，然后分配个个车轮上的制动力，使汽车调整行驶方向。

其次在必要时ESP系统会自动调整汽车发动机的输出转矩，改变汽车速度。

ESP系统通常配置在网络及总线通信功能较为先进的车型中，该系统与ABS／ASR系统共用控制模块（不再设有ABS／ASR控制模块）、液压阀体和车轮转速传感器等部件，因此笔者认为可以将ESP系统视为升级版的ASR系统。

在控制过程中，ESP系统综合了ABS、

ASR、BAS等控制功能，控制精度高，作用时间快。

当ESP控制功能失效时，ABS、ASR、BAS控制功能允许继续起作用。

在进行故障诊断时，我们只需进入ESP系统的诊断菜单（不再另设单独的ABS、ASR、BAS系统的诊断菜单）进行检测，然后再进行针对性的修理工作就可以了。

第二章别克汽车电子制动系统（ESP）组成

2.1电控汽车稳定行驶系统（ESP）电控元件的组成特点

2.1.1监控传感器多

转向盘转角传感器、轮速传感器、纵向和横向加减速度传感器、横摆率传感器、制动压力传感器、制动开关信号、ESP开关信号等，并和动力系统联网控制。

2.1.2ABS、EBD、TCS、ESP的电脑为一体

其组成了一个综合信息处理系统，根据汽车失稳程度，计算出恢复汽车稳态所需的各项调节参数（转矩、牵引力、制动力等）。

2.1.3利用了ABS和TCS系统所有的电控液压部件

如ABS系统的八个调压电磁阀（2／2阀）、TCS（ASR）系统的两个控制电磁阀（3／3阀）和供能电动机和油泵及蓄压器等。

2.1.4ESP和TCS系统制动油压建立的两种方式

（1）用单级油泵和蓄压器方式，油泵间歇地工作（丰田车系）。

（2）不用蓄压器，用泵油量大的双级回流油泵，油泵需频繁地工作（大众车系）。

2.1.5液压系统中增加了两个动态选择控制电磁阀

行驶中当ABS、TCS、ESP各系统工作时，进行转换控制，关断或导通制动主缸油路，使供能装置（蓄压器）的油液进入需用的轮缸调压电磁阀中。

2.1.6对非驱动轮也能进行调压控制

TCS（ASR）系统只对两个驱动轮进行调压控制，以防止滑转为主体，而ESP系统和ABS系统对驱动轮和非驱动轮都能进行调压控制，以防侧滑为主体。

2.2电控汽车稳定行驶系统（ESP）监控传感器的作用

各种传感器用来监控汽车的行驶状态和驾驶员的操控动作，用电脑估算汽车失稳的程度，计算出恢复稳定行驶的调节参数。

2.2.1轮速传感器

轮速传感器多为磁电式，安装于四个车轮的轮毂上，检测车轮的角速度值，提供车轮抱死或滑转的电压信号。

如无此信号，则ABS、ASR、ESP系统即不工作而报警。

2.2.2转向盘角度传感器

转向盘角度传感器多为光电管式，安装于转向盘的轴上，提供有转向动作和转向角大小的信号。

如果无此信号，电脑无法认定汽车的行驶方向，系统即不工作而报警。

2.2.3纵向和横向加减速度传感器

纵向和横向加减速度传感器多为压电陶瓷片式，利用其挠曲变形而产生电信号。

安装于汽车质心C附近地板下方的中间位置，用来测量汽车纵向横向的加减速度值，判定汽车的运动状态。

如无此信号，电脑无法得知汽车实际行驶状态，系统即不工作而报警。

2.2.4横摆率传感器

横摆率传感器安装于汽车行李舱的前部，与汽车的垂直轴线一致，用来检测汽车绕垂直轴线摆动的角度值（侧滑量）。

多为霍尔式，灵敏度极高，没有横摆时（侧滑），霍尔电压为常数，横摆时永久磁铁左右运动，引起霍尔电压的变化，电压值与横摆率的大小成比5．制动压力传感器制动压力传感器多为压电元件。

安装于制动管路上，用来检测操控时制动油压的高低。

电脑据此计算出减速度制动力的大小，以便推算出克服侧向力的操控值，对汽车不正常行驶进行调节。

如无此信号，ESP系统即不工作而报警。

2.2.5制动开关信号

制动开关信号安装于制动踏板上，电脑据此信号得知驾驶员有无制动动作。

如无此信号，制动灯失控，ABS灯和ESP灯报警。

2.2.6ESP开关信号

ESP开关信号安装于仪表盘上，按下此开关显示ESP／ON，ESP系统投入工作；再按下此开关ESP／OFF，ESP系统即不工作。

2.3电控汽车稳定行驶系统（ESP）的工作原理

汽车的不平稳行驶状态，来源于两个方面：

一为路面附着力变化异常，出现失稳状态；二为操控不当，出现失稳状态。

两者皆可通过ESP系统来进行调控，抑制汽车侧滑和失控，使汽车始终在惯性力和行驶方向一致的状态下，高速安全行驶。

2.3.1抑制后轮侧滑

当汽车在弯道上或湿滑的路面上高速行驶时，因地面的原因，附着力变化无常，后轮会产生侧滑，使汽车横向甩尾。

ESP系统立即把制动力施加到转弯的外前轮上，使汽车产生相反的稳定力矩，恢复直线行驶。

2.3.2抑制前轮侧滑

同理，前轮也会产生侧滑，使汽车横向漂出。

ESP系统立即把制动力施加到两个非驱动的后轮上，使汽车产生相反的稳定力矩，恢复直线行驶。

因前轮为驱动轮，应使后轮采用先拉后因前轮为驱动轮，应使后轮采用先拉后摆的办法恢复直行，对两后轮还可以用占空比方式调节制动力的大小。

2.3.3抑制转向不足

汽车高速行驶出现障碍物时，驾驶员向左急转向，但惯性力是向前的，与转向轮方向不一致，会出现转向不足状态，ESP系统立即制动左后轮（内弧线后轮），产生向左的转矩，迅速向左转向，消除转向不足状态。

2.3.4抑制转向过度

当汽车向左急转向绕过障碍物后，需急速向右转向恢复直线行驶，ESP系统立即制动右前轮（内弧线前轮），恢复直行状态。

当惯性分力较大时，惯性分力会使汽车产生转向过度状态，严重时会造成向左甩尾现象。

ESP系统又立即制动左前轮（外弧线前轮），产生向左的转矩，消除转向过度，使汽车平稳地回到直线行驶状态，抑制了转向过度。

第三章电子制动系统的检修

3.1自诊断

汽车ESP系统发生故障后，控制单元能够记忆故障码。

通过故障诊断仪TECH2读取或是消掉故障码。

因TECH2为菜单提示操作，这些功能按TECH2屏幕的提示操作即可完成。

在对ABS—TCS／ESP进行检修之前，应先排除常规制

动系统故障。

3.2制动器排气程序

在执行ABS／TCS／ESP制动器排气程序之前。

必须完成常规的制动系统排气程序。

具体步骤是：

（1）连接Tech2，启动发动机运行；

（2）执行“Tech2制动器排气程序”中的指示。

在执行指示期间，确保制动总泵中的制动液液位高于最低液位；

（3）关闭汽车点火开关，从数据链路连接器（DLC）上断开Tech2t；

（4）将制动液加注到制动总泵储液罐的最高液位；

（5）执行另外的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；

（7）缓慢踩下制动踏板，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；

（11）检查ABS／TCS／ESP系统的操作。

3.3方向盘转角传感器的校准

操作步骤为：

（1）记录别克汽车笔直行驶时的方向盘位置；

（2）将Tech2连接到别克汽车上，并执行“Tech2方向盘转角传感器校准程序”中的指示；

（3）检查ABS—TCS／ESP系统的操作。

3.4电子控制单元和液压总成的维修

电子控制单元和液压总成集成为一体，在保修期内。

不要拆解电子控制单元和液压总成。

3.5轮速传感器的检查

别克汽车4个车轮速度传感器都为电磁式传感器．传感器气隙不可调。

检查轮速传感器时，通过万用表测量传感器阻值。

温度在20℃时，传感器的正常电阻值为1.3-1.8kQ。

参考文献

[1]牛家忠，朱杏鹃.汽车主动安全性与被动安全性的发展.重型汽车，1997（6）：

29-31

[2]李宏才.现代汽车制动控制系统的发展与展望.世界汽车，2001

（2）：

7-10

[3]AleksanderHacandMelindaD.Simpson.EstimationofVehicleSideSlipAngleandYawrate.SAEpaperNO.2000-01-06