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ESP电子稳定系统的结构及各部件的功用

发表于：昨天 23:00 | 分类：汽车阅读：(8) 评论：(0)

一、ESP电子稳定系统的结构及各部件的功用

奥迪A4汽车电子稳定系统（ESP）的组成大致可分为传感信号部分、控制单元和执行控制部分，其组成如图1所示，其系统电路图如图2所示，其油路控制过程如图3所示。下面简要介绍各部件的结构及功能。

1、控制单元J104

控制单元J104主要负责整个系统的信息运算分析和控制指令的发出，为了保障系统的可靠性，在系统中有2个处理器，二者都用同样的软件处理信号数据，并相互监控比较。如果控制单元出现故障，驾驶者仍可做一般的制动操作，但ABS、EDL、EBD、TCS、ESP等功能都将失效，这时可诊断出“控制单元故障”或“供电电压故障”的故障存储。

2、方向盘转角传感器G85

方向盘转角传感器G85是依据光栅原理进行角度的测量，G85位于转向灯开关总成和方向盘之间，集成在安全气囊的螺旋电缆内，该传感器根据驾驶员操纵方向盘的不同程度，向控制单元传送方向盘转动的角度，测量的角度范围是±540°，对应方向盘转3圈。如果该传感器无信号，则车辆无法确定行驶方向，ESP将失效，这时可诊断出“传感器无信号”、“设定错误”、“电子故障”、“不可靠信号”等故障存储。

3、侧向加速度传感器G200

侧向加速度传感器G200可以确定车辆是否受到使车辆发生滑移作用的侧向力，以及侧向力的大小。如果无该信号，控制单元将无法计算出车辆的实际行驶状态，ESP功能将失效，可以诊断出“线路断路”、“对正极、负极短路”、“传感器损坏”等故障。

4、横摆率传感器G202

横摆率传感器G202主要是用以确定车辆是否沿垂直轴线发生转动，并给控制单元提供转动速率。如果没有横摆率测量值，控制单元无法测量车辆是否发生转向，ESP功能将失效，可以诊断出“线路断路”、“对正极、负极短路”、“传感器损坏”等故障。在实际结构中，二者集成在一起，共同安装在一个舱盒内，位于前仪表台内，为车辆的重心位置，这样既可以减小安装尺寸，又能保证精确的配合数值，而且不改变。

5、转速传感器G44～G47

转速传感器G44～G47是用以检测每个车轮的实际转速，以便判断车轮的运动状态。如果没有信号，则ABS、ESP警报灯亮，表明系统无法正常工作，即ABS、ESP功能失效，可以诊断出“传感器无信号”、“传感器断路”等故障。

6、制动传感器G201

制动传感器G201通知控制单元制动系统的实际压力，控制单元相应计算出作用在车轮上的制动力和整车的纵向力大小，如果ESP正在对不稳定状态进行调整，控制单元将这一数值包含在侧向力计算范围之内，如果没有制动压力信号系统将无法计算出正确的侧向力，故ESP失效，这样可以诊断出“线路断路”、“对正极短路”、“对负极短路”等故障。

7、ESP按钮开关E256

按下ESP按钮开关E256的按钮，ESP功能关闭，通过再次按该按钮，ESP功能重新激活。当ESP调整功能正进行或超过一定的车速，系统将不能被关闭，其工作模式有3种：为从深雪或松软地面驶出，有意让驱动轮打滑以摆脱被陷状态；带防滑链行驶；在车辆处于功率测试状态下行驶。在这3种情况下，开关应处于关闭状态，当出现故障后，ESP无法关闭，组合仪表上的ESP警报灯会报警，该开关没有自诊断功能。

8、液压控制单元

制动分泵通过液压控制单元的电磁阀控制，通过制动分泵的进油阀和出油阀控制，建立3个工作状态：这里，笔者以其中一个制动回路上的车轮制动过程为例，说明液压单元是如何工作的。基本部件有：控制阀N225（a）、动态控制高压阀N227（b）、进油阀（c）、出油阀（d）、制动缸（e）、回流泵（f）、主动伺服器（g）、低压蓄能器（h）。

在增压过程中，助力器建立预压力使回流泵吸入制动液。N225关闭，N227打开，进油阀保持开启，ESP进行控制调整，动态液压泵（g）开始从制动液储液罐中向制动管路输送制动液。在制动分泵和回油泵内很快建立制动压力，回油泵开始输送制动液使制动压力进一步提高。

在保压过程中，进油阀关闭，出油阀也保持关闭。制动压力不能卸压。回油泵停止工作，高压阀N227（b）关闭。

在卸压过程中，出油阀打开，N225视压力大小打开或关闭，N227和进油阀关闭。制动液经N225和主缸回到储液罐。

当电磁阀功能出现不可靠故障时，整体系统被关闭，电磁阀会被诊断为“线路断路”、“对正/负极短路”的故障。

9、双级回油泵

双级回油泵是在ESP起作用时建立制动压力，其结构如图4所示：在图4（a）中活塞向左运动，腔1中油压升高，单向阀打开，止回阀关闭，压力油送到制动分泵，同时腔2中真空度提高，会将储油罐的液压油吸入。在图4（b）中，活塞向右移动，腔2中压力升高，同时腔1压力降低出现真空，则止回阀打开，腔2中的压力油进入腔1中去，迅速充满腔1。当活塞再次左移时，压力建立很快，则制动分泵会很快的将车轮制动，这种回油泵的优点就在于此，即泵油量大，建立压力快。

10、ESP系统警报灯

ESP系统共有3种警报灯，分别为制动系统警报灯K118、ABS警报灯K47、ASR/ESP 警报灯K155。当系统处于不同的状态时，3种警报灯就会有不同的显示，所以在实际应用过程中，可以根据3种警报灯的显示情况来判断整个ESP系统的工作是否正常，3种警报灯的显示情况如图5所示。另外，当制动液储液罐中的油面过低或液面传感器损坏时，警报灯K118也会点亮，但此时ESP系统中不会有故障存储。由于其他原因导致三种警报灯点亮时，系统中会有故障存储。

二、ESP系统的自诊断功能

1、方向盘角度传感器G85的初始化标定

如果方向盘角度传感器G85断电或更换、ESP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。

利用诊断仪器VAS5051进行初始化标定的方法和步骤是：

（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。

2、ESP路试和系统测试

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。注意：对ESP系统的路试一旦开始，就不能中止，必须全部进行完毕。测试过程如下：

（1）、连接诊断仪器VAS 5051，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VAS 5051，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；

（3）、进行时间大约5s，横摆率至少10?s，车速在15～20km/h，转弯半径在10～12m曲线的路试。此时，ABS、EDS、ASR、ESP都不工作。

当路试完成后，ABS和ESP灯熄灭，表明系统正常，如果二者没有熄灭，应读取故障存储并排出故障，然后再进行路试；如果路试中止，则ABS和ESP警报灯依然点亮。

3、侧向加速度传感器G200零点平衡

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，再输入组别号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-1.5～1.5; 方向盘至止点，以20km车速左/右转弯，测量值应均匀上升）及故障记忆。然后重新进行。

4、制动压力传感器G201零点平衡

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，再输入组别号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。

5、控制单元编码

更换ESP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）选择控制单元编码功能（07），输入控制单元编码；

（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。

6、读取数据流

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。数据流如表1所示。

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