1、学时安排学时安排S一一.ABS电控系统的组成与优点电控系统的组成与优点二二.ABS电控系统的工作原理电控系统的工作原理三三.ABS电控系统主要元件的作用电控系统主要元件的作用四四.ABS电控系统的工作过程电控系统的工作过程一一.ABS液压部分的工作原理液压部分的工作原理二二.ABS电控单元的作用电控单元的作用三三.ABS电控系统的电路分析电控系统的电路分析 S一一.ESP电控电控系统系统的作用与组成的作用与组成二二.ESP电控系统主要元件的作用原理电控系统主要元件的作用原理三三.ESP电控系统的电路分析电控系统的电路分析 任务一一.ABS电控系统的组成与优点ABS电控系统又称为制动防抱死系统，
2、现代轿车一般前轮为转向轮，前轮抱死将造成不能转向，后轮抱死将造成甩尾，无论前轮抱死还是后轮抱死都不利于汽车的安全行驶，所以现代轿车都配置有ABS防抱死电控系统。ABS电控系统的组成和布置如图7所示。1.ABS1.ABS电控系统的组成电控系统的组成图7-1 ABS电控系统的组成一.ABS电控系统的组成与优点不带和带ABS的制动系统如图7所示。不带ABS的制动系，踩下制动踏板后，分泵制动压力很快达到最大值并保持不变；车轮转速很快降低至零即完全抱死；而车速还处于降低阶段，此时，抱死车轮处于完全拖滑状况；制动附着系数相对降低，侧向附着系数降低为零，失去转向能力，并处于易侧滑的不稳定状况，如图7-4所示
3、。1.1.不带不带ABSABS的制动系统的制动系统图7不带ABS的普通制动系统图7-4不带ABS的制动特性一.ABS电控系统的组成与优点带ABS的制动系如图7所示，踩下制动踏板后，尽管此时制动总泵压力可能较大并较稳定，但是，在ABS系统控制下，制动分泵压力不断被调节，处于波动状况，如图7-5所示，使车速与车轮速度的差值较小，车轮处于边滚边滑的状况；保证较大的制动附着系数和一定的侧向附着力，在缩短制动距离的同时，保证车辆具有一定的转向能力和侧向稳定性。2 2.带带ABSABS的制动系统的制动系统图7带ABS的制动系统图7-5带ABS的制动特性一.ABS电控系统的组成与优点ABS(AntiLock
4、 Braking System)防抱死制动系统是在车辆制动时，避免车轮抱死拖滑的装置；其主要优点在于：2.ABS2.ABS制动制动系统的优点系统的优点图7带ABS的制动系统(1)保证制动时车辆的方向稳定性，避免侧滑、甩尾；(2)保证制动时车辆还具有一定的转向能力（车轮制动抱死时不能转向）；(3)一般情况下缩短制动距离（越是湿滑的路面，ABS缩短制动距离的效果越明显）；(4)避免轮胎拖滑磨损，延长轮胎使用寿命。二.ABS电控系统的工作原理轮胎的抓地附着程度叫附着系数，在水泥路面上轮胎与地面的附着系数大，制动距离较短；在湿滑路面（如冰面）上轮胎与地面的附着系数小，制动距离较长。一般制动时，路面的附
5、着系数越大，制动距离越短。1.1.附着系数与滑移率附着系数与滑移率当路面、轮胎条件相同，车辆制动时，车轮与地面的附着系数是随车轮滑移率S变化而变化的，如图7-6所示，在滑移率为20时，制动附着系数X最大；滑移率为100，即车轮抱死时，制动附着系数相对较小，制动距离加长；同时侧向附着系数Y降低到零，失去抗侧滑和转向能力。图7-6地面附着系数随车轮滑移率的变化曲线车车轮滑移率轮滑移率S：S(V-RW)V 100S：车辆滑移率 V：车速R：车轮半径 W：车轮角速度二.ABS电控系统的工作原理ABS系统通过不断计算每个车轮的滑移率，控制、调节制动分泵的制动压力，把每个车轮的滑移率S控制在一定区域内(即
6、S=20%左右，见图7-6中的阴影区)，防止车轮抱死拖滑；保持车轮与地面的制动附着系数为较大值，避免侧向附着系数降低到近乎为零。这样，在提供较大制动力的同时，也保证了方向稳定性、可操作性。2.ABS2.ABS电控系统的任务电控系统的任务ABS电控系统的任务是：在制动时，通过每个车轮上的轮速传感器计算出四个车轮的实际滑移率，并把滑移率控制在20%左右：1）当某一车轮的滑移率S20%，就通过ABS液压单元增加该车轮制动分泵的压力（简称增压）；2）当某一车轮的滑移率S=20%，就通过ABS液压单元保持该车轮制动分泵的压力（简称保压）；3）当某一车轮的滑移率S20%，就通过ABS液压单元降低该车轮制动
7、分泵的压力（简称减压）。图7-6地面附着系数随车轮滑移率的变化曲线当不制动时，滑移率为0，侧向附着附着系数最大，转向最灵活；当制动抱死（车轮的速度为0）时，滑移率为100%，侧向附着系数为0，车轮不转向。二.ABS电控系统的工作原理在一个车轮处于不稳定时(即有抱死趋势)，ABS开始工作，使制动压力下降，车轮转速上升；压力的下降是通过管路中的一部分制动液排放到低压储液器中来实现的，这部分液体被重新送到制动循环系统中；当不稳定车轮转速上升后，制动压力很快上升，直到重新出现抱死倾向，进入下一调节循环。在不同路面附着情况下，ABS系统每秒进行410次调节循环。3.ABS3.ABS的制动特性的制动特性通
8、过制动踏板的轻微震动，驾驶员可以感知到ABS的工作运行。踏板的震动是由于高压制动液排放被卸载到总泵较低压力的系统中和压力的再上升而产生的。注注意意：ABS是加装在普通制动系统中，由于它为附加系统，当车轮处于稳定时(即无抱死趋势)，ABS就不起作用，此时制动分泵压力等于制动总泵压力。图7-5带ABS的制动特性 ABS液压单元装在制动总泵与各车轮制动分泵之间，液压单元上有6条液压管，它们分别与制动总泵通道1、制动总泵通道2、右前制动分泵、左后制动分泵、右后制动分泵、左前制动分泵连接，如图7-8所示。由于制动系统是双管路x型的布置方式（见图7），因此液压单元有两个相同的调节部分（注：二个储液器、二个
9、缓冲器，见图7-7），每个部分负责一个对角线的调节(注：一个前轮和一个对角线上的后轮)。2 2.ABS.ABS系统的液压单元系统的液压单元三.ABS电控系统主要元件的作用图7-7 ABS总成图7-8 ABS总成外形 ABS液压单元位于发动机舱左侧，蓄电池后方。它用三个静音块固定在支架上，静音块的作用是吸收电磁阀和电机工作时产生的震动。ABS液压单元由ABS电控单元J104、电控单元N55（包括8个电磁阀）、电动液压泵V64等组成，如图7-7、图7-8所示。2 2.ABS.ABS系统的液压单元系统的液压单元三.ABS电控系统主要元件的作用图7-7 ABS总成图7-8 ABS总成外形ABS液压单元
10、上还装有8个电磁阀，每个制动分泵由一个常开电磁阀和常闭电磁阀控制，如图7-9所示，它们的作用是在制动总泵、制动分泵和回油油路之间建立联系，帮助各制动分泵实现增加制动压力、保持制动压力、降低制动压力的功能，防止车轮抱死。3.3.常开和常闭电磁阀常开和常闭电磁阀三.ABS电控系统主要元件的作用图7-7 ABS总成图7-9 ABS液压单元上的常开和常闭电磁阀三.ABS电控系统主要元件的作用轮速传感器的作用是将车轮的转速信号传递给ABS电控单元，早期使用的BOSCH 5.3 ABS系统为磁感应式轮速传感器，现在使用的BOSCH 8.1 ABS系统为霍尔式轮速传感器。ABS系统共有4个轮速传感器，前轮的
11、传感器齿圈（43齿）安装在传动轴上，前轮速传感器安装在转向节上，后轮的传感器齿圈（43齿）安装在后轮毂上，后轮速传感器则安装在固定支架上，如图7-10所示。1.ABS1.ABS的轮速传感器的轮速传感器图7-10 前轮和后轮上的轮速传感器ABS报警灯的外形如图7-11所示。点火开关接通后，ABS电控单元就开始运行自检程序，对ABS电控系统进行自检，此时组合仪表上的ABS报警灯点亮。自检结束后，如ABS报警灯熄灭，表示ABS电控系统正常。如自检以后发现ABS电控系统存在影响其正常工作的故障，ABS电控单元将停止ABS电控系统的工作，恢复常规制动系统（注：此时相当于没有ABS的制动系统）的工作，并控
12、制组合仪表上的ABS报警灯一直点亮，以警示驾驶员ABS电控系统存在故障。如在汽车使用过程中，ABS点亮后不熄灭，说明ABS电控系统存在故障，应对其进行检修。4.ABS4.ABS报警灯报警灯三.ABS电控系统主要元件的作用图7-11组合仪表上的ABS报警灯在汽车行驶制动时，ABS系统不断通过增加制动压力、保持制动压力、减小制动压力的调整，把车轮的滑移率控制在20%左右，以便在缩短制动距离的同时，保证方向的稳定性、可操作性。四.ABS电控系统的工作过程二个前车轮实施单独调节控制；而二个后车轮的调节是根据(后轮中)速度较慢的车轮来进行。根据这个原则：ABS电控单元分别检测、确定两前轮的减速度和滑移率
13、，依据每个车轮的实际情况单独调节其制动压力，即两前轮制动压力调节相互独立；ABS液压单元和电控单元对于后轮，ABS电控单元同样分别检测、确定两轮的减速度和滑移率，但考虑其中转速较慢的车轮，即减速度和滑移率较大的车轮，确定压力调节方式，以相同的方式同时调节控制两后车轮的制动压力，以避免由于转速相差过大，产生旋转力矩而导致侧滑或甩尾。如图7-12所示，驾驶员踩下制动踏板后，在制动总泵中产生制动液压力；在制动液压力的作用下单向阀A、D关闭，制动液压力经制动总泵、常开电磁阀B进入制动分泵，使制动分泵的制动压力逐渐增加。当松开制动踏板时，制动总泵内制动液压力降低，制动分泵内的制动液经常开电磁阀B和单向阀
14、A二条通道回到制动总泵，使制动分泵内的制动力迅速消失。在这一阶段，车轮的滑移率20%，常开和常闭电磁阀都处于不工作状态，ABS电控系统没有参入制动压力的调整，此时的制动系统就相当于没有ABS的普通制动系统。当ABS电控系统有故障不工作时，就与此时的状态相同。所以我们说：当当ABS电控电控系统有故障时，维持普通制动系统的工作能力。系统有故障时，维持普通制动系统的工作能力。1 1.增加制动压力阶段增加制动压力阶段图7-12 增加制动压力阶段示意图当滑移率=20%时，ABS电控单元控制进入保持制动压力阶段。在这一阶段，ABS电控单元控制常开电磁阀B通电关闭，驾驶员踩下制动踏板，制动总泵内的制动液压力
15、增大，在制动液压力的作用下，单向阀A和D都关闭。由于电磁阀B的关闭，制动总泵内增大的制动液压力不能传递到制动分泵，所以此时无论实施在制动踏板上的力是多少，制动分泵内的制动压力保持不变，我们称之为保持制动压力阶段，如图7-13所示。注意：在上述保持制动压力阶段，如果驾驶员放松制动踏板，制动总泵内的制动液压力降低，当制动总泵侧制动液压力小于制动分泵侧制动液压力时，尽管电磁阀B是关闭的，但单向阀A开启，可使处于保压制动的车轮快速解除制动。2 2.保持保持制动压力阶段制动压力阶段图7-13 保持制动压力（保压）阶段示意图当滑移率20%时，ABS电控单元控制进入减小制动压力阶段。在这一阶段，ABS电控单
16、元控制常开电磁阀B通电关闭，常闭电磁阀C通电开启，同时控制电机驱动电动液压泵工作。电磁阀C开启后，制动分泵的制动液，经过电磁阀C迅速进入储液器，使制动分泵产生的制动力减小；电动液压泵工作后，单向阀E和单向阀C开启，制动液被快速泵入制动总泵，缓冲器可减小制动液在制动踏板上产生的震动，如图7-14所示。3 3.减小减小制动压力阶段制动压力阶段图7-14 减小制动压力阶段示意图 任务一实操1.熟悉大众轿车ABS电控系统的组成和在车上的布置；2.熟悉大众轿车ABS电控系统各部件的主要功能。1.大众轿车和维修手册；2车辆防护六件套（驾驶员脚垫、驾驶员座椅套、转向盘套、变速杆套、驻车制动拉杆套、车身防护罩
17、）和机电常用工具。实操要求实操条件大众3000轿车15-8人组成一个实习小组在大众汽车上，先作好车辆防护；2.在实习教师的指导下，拆下汽车上的部分附件，观察大众轿车上的制动系统和ABS电控系统 并填写表7-1。实操步骤表7-1 大众轿车制动系统的组成和作用编号编号部件名称部件名称安装位置安装位置主要作用主要作用教师点评教师点评1制动总泵2制动真空助力器3制动液面报警开关4左前制动分泵5左后制动分泵6右前制动分泵7右后制动分泵8驻车制动器开关 观察观察此报警灯点亮的条件有哪些？此报警灯点亮的条件有哪些？2.在实习教师的指导下，拆下汽车上的部分附件，观察大众轿车上的制动系统和ABS电控系统并填写表
18、7-2。3.关闭点火开关，将车辆装复还原，清理和清洁实习场所。实操步骤表7-2 大众轿车ABS电控系统的组成和作用编号编号元件名称元件名称安装位置安装位置主要作用主要作用教师点评教师点评1左前轮速传感器2左后轮速传感器3右前轮速传感器4右后轮速传感器5ABS液压单元上的液压管6ABS电控单元7ABS报警灯简述简述ABS报警灯的工作情况和点亮报警的条件报警灯的工作情况和点亮报警的条件 任务一一.ABS液压部分的工作原理下面以左前轮为例，对ABS控制的“增压”、“保压”、“减压”三个过程说明如下。图7-15 ABS系统的液压控制回路ABS电控系统控制增压时，进入阀1（开启）和排出阀1（关闭）都未通
19、电。驾驶员踩下制动踏板后，在制动总泵中产生增高的制动液压力；这个增高的制动液压力通过以下路径传送到左前制动分泵：制动总泵通道1进入阀1左前制动分泵；于是左前制动分泵制动力增加。当驾驶员松开制动踏板后，左前分泵的制动液可通过进入阀1和单向阀1二条管道迅速回到制动总泵，以便快速解除左前制动分泵的制动压力。1 1.增加增加制动压力制动压力调节调节一.ABS液压部分的工作原理图7-15 ABS系统的液压控制回路ABS电控系统控制保压时，进入阀1通电关闭，排出阀1未通电关闭。驾驶员踩下制动踏板后，虽然制动总泵中产生增高的制动液压力；但这个增高的制动压力不通过进入阀1和单向阀1传递到左前制动分泵；同时由于
20、排出阀1也关闭，所以左前制动分泵的制动压力，既不能增加，也不能减小，处于保持制动压力状态。2 2.保持制动压力保持制动压力调节调节一.ABS液压部分的工作原理图7-15 ABS电控系统的液压控制回路ABS电控系统控制减压时，进入阀1通电关闭，排出阀1通电开启，同时ABS电控单元控制电动液压泵通电运转。在液压泵的驱动下，左前制动分泵的制动液经下述路径被泵送到制动总泵：左前制动分泵排出阀1储能器1电动液压泵内部缓冲器1通道1制动总泵。左前制动分泵内的制动液被排出后，处于减小制动压力状态。3 3.减小减小制动压力制动压力调节调节一.ABS液压部分的工作原理图7-15 ABS电控系统的液压控制回路AB
21、S电控系统控制减压时，进入阀1通电关闭，排出阀1通电开启，同时ABS电控单元控制电动液压泵通电运转。在液压泵的驱动下，左前制动分泵的制动液经下述路径被泵送到制动总泵：左前制动分泵排出阀1储能器1电动液压泵内部缓冲器1通道1制动总泵。左前制动分泵内的制动液被排出后，处于减小制动压力状态。3 3.减小减小制动压力制动压力调节调节二.ABS电控单元的作用ABS电控单元是ABS系统的控制中枢，它的主要作用是接收制动开关、四个轮速传感器的信号，计算出车轮速度，并与内部存储的参考车速进行比较，计算出每个车轮的滑移率和加减速度，并将这些信号加以分析，对每个车轮发出制动压力调节的控制指令。图7-16 ABS电
22、控单元内部电路简图图7-16是ABS电控单元的内部电路简图，从图可知ABS电控单元通过二个内部继电器来控制8个电磁阀和1个液压泵电机工作。三.ABS电控系统的电路分析世嘉轿车ABS系统电路原理如图7-17所示，图7-18是描述ABS电控系统工作原理的简图，对该简图的说明见表7-3。图7-18 ABS系统电路原理简图三.ABS电控系统的电路分析世嘉轿车ABS系统电路原理如图7-17所示，图7-18是描述ABS电控系统工作原理的简图，对该简图的说明见表7-3。表7-3 ABS系统电路原理简图说明连接号连接号信号信号信号性质信号性质发生器发生器/接受器接受器电路图中对应的导线编号电路图中对应的导线编
23、号1制动液面信息开关信号4410/70204422四个车轮速度信息模拟信号7000、7005、7010、7015/78007001/7002、9011/7012、9021T/7022T、9031T/7032T3点火开关的点火信号开关信号CA00/BSI10654对ABS总成中电磁阀和液压泵电机的控制指令模拟信号7020/ABS总成因在因在ABS总成内部，故电路总成内部，故电路图无对应导线图无对应导线5ABS电控系统的工作状态和车速信号CAN高速网信号7020/BSI9000、90016ABS电控系统的工作状态和车速信号CAN舒适网信号BSI/00049024P、9025P7车速信号CAN舒适网
24、信号0004/84109024T、9025T8制动开关信息模拟信号2120/13207309A9制动开关信息CAN高速网信号1320/70209000、900110对ABS等电控单元的供电指令CAN车身网信号BSI/PSF19017R、9018R11蓄电池供电蓄电池供电模拟信号模拟信号BB00/PSF1B03三.ABS电控系统的电路分析下面根据ABS电路原理图7-17和ABS框图7-18，对ABS电控系统工作原理解析说明如下。1蓄电池通过导线B03为发动机舱控制盒PSF1供电；PSF1通过导线BF04、BF05为智能控制盒BSI供电；PSF1通过导线BF02A、BF03A为ABS继电器7802
25、供电。2.接通点火开关M位（点火挡），点火开关将点火信号通过导线1065传送到智能控制盒BSI；BSI收到点火信号后，唤醒CAN高速网、CAN车身网、CAN舒适网等车载网络进入工作状态。3.全车网络工作后，BSI一方面通过网线Z12P为组合仪表0004提供+CAN供电，一方面通过CAN车身网线9017R、9018R通知发动机舱控制盒PSF1为电控单元和用电器供电；PSF1收到BSI的指令后，控制内部继电器R1（请参看图7-15）、R6等工作，分别通过导线1203为发动机ECU供电，通过导线CM06B和C为ABS电控单元7020、ABS继电器7802和制动开关2120提供条件供电（注：点火开关在
26、点火挡时的供电）；三.ABS电控系统的电路分析5.各电控单元得到供电后，组合仪表0004上的ABS报警灯点亮，同时ABS电控系统开始自检；自检结束后，ABS电控单元通过网络将自检结果通知组合仪表，如自检中ABS系统无故障，ABS报警灯熄灭，ABS电控系统进入正常工作状态；如自检中发现ABS系统有故障，ABS报警灯保持点亮，同时ABS电控系统不进入工作状态（注：此时车辆只有普通制动系统的功能，车辆行驶制动时，有可能产生车轮制动抱死的现象）。6.ABS电控系统进入工作状态后，ABS电控单元7020为4个霍尔式轮速传感器7000、7005、7010、7015提供供电，同时不间断地接收4个轮速传感器和
27、制动开关2120通过车载网络传递的信号，计算并根据4个车轮的滑移率，发出控制指令，通过控制8个电磁阀和电动液压泵的断电和通电，来调节4个车轮制动分泵的制动压力，防止车轮抱死，并把每个车轮的滑移率控制在最佳范围，以实现在缩短制动距离的同时，还可操纵车辆的行驶方向，防止追尾等交通事故的发生。4.ABS继电器7802得到PSF1的条件供电后，开始工作，ABS继电器通过导线7814、7816B、7816A为ABS电控单元提供功率供电（注：对ABS总成内8个电磁阀和液压泵电机的供电）。三.ABS电控系统的电路分析8ABS电控单元通过车载网络将车速信号传递给汽车音响8410，汽车音响在可在车速增加或降低时
28、，分别将音响喇叭的音量调高或调低，以保证车内人员能清晰地听到汽车音响的悦耳之声。7.在ABS电控系统的工作过程中，ABS电控单元7020随时监控ABS电控系统是否存在故障，一旦发现ABS系统产生了故障，立即停止ABS电控系统的工作，一方面不接受4个轮速传感器的信号，同时控制8个电磁阀和电动液压泵断电，并维持普通制动系统的工作；一方面通过车载网络通知组合仪表0004点亮ABS报警灯，以警示驾驶员采取相应的安全措施。ABS电控系统最常见的故障是一个轮速传感器因被污染而不能正确传递该车轮的轮速信号，此时ABS电控系统就无法计算该车轮的滑移率，无法对该车轮的制动压力进行控制，也就无法对4个车轮进行制动
29、平衡控制；为了安全起见，此时ABS电控单元就停止对所有车轮的制动控制。任务二实操1.熟悉轿车ABS电控系统的工作原理；2.熟悉轿车ABS电控系统的检测。1.雪铁龙、大众轿车或ABS电控系统实验台；2雪铁龙、大众轿车维修手册和专用诊断仪；3.车辆防护六件套和机电常用工具。实操要求实操条件15-8人组成一个实习小组在雪铁龙、大众轿车或ABS电控系统实验台，先作好车辆防护；2.操作诊断仪进入电控单元选择界面，选择ABS电控系统，诊断仪进入ABS电控系统选择菜单后，选择读取故障功能，如图7-19和图7-20所示。实操步骤图7-19 选择制动电控系统 图7-20 选择故障读取3.在实习老师的指导下，依次
30、拔下ABS电控系统部分传感器的插头，用诊断仪检测故障并完成表7-4。实操步骤表7-4ABS电控系统的部分故障现象和故障内容拔下的元件名称拔下的元件名称故障现象故障现象ABS故障灯是否点亮故障灯是否点亮用诊断仪检测到的故障用诊断仪检测到的故障教师点评教师点评左 前 轮 速 传 感 器左 前 轮 速 传 感 器7000右 前 轮 速 传 感 器右 前 轮 速 传 感 器7005左后轮速传感器左后轮速传感器7010右后轮速传感器右后轮速传感器7015ABS继电器继电器制动液面开关制动液面开关4410ABS电控单元电控单元70204.将ABS电控系统所有元件装复还原，先操作诊断仪删除ABS电控系统所有
31、故障，在ABS系统无故障的状态下，操作诊断仪检测ABS系统的参数，如图7-21和图7-22所示。实操步骤图7-21 检测ABS系统的动态参数 图7-22检测ABS继电器和制动开关等部件的参数 5.先操作诊断仪删除ABS电控系统所有故障，在ABS系统无故障的状态下，操作诊断仪检测ABS系统的参数，并完成表7-5。实操步骤表7-5ABS电控系统的参数和传递参数的元件序号序号参数名称参数名称参数值参数值此参数检测的元件或说明此参数检测的元件或说明教师点评教师点评1电源电压14.0V2左后车轮转速0km/h3右后车轮转速0km/h4左前车轮转速0km/h5右前车轮转速0km/h6车速0km/h7控制单
32、元电源电压14.1V8制动灯开关松开9ABS电磁阀电源状态运行正常10循环泵继电器状态激活11制动液液位足够12制动液液位终端的电压8.1V12左后轮转速传感器电压状态足够13右后轮转速传感器电压状态足够14左前轮转速传感器电压状态足够15右前轮转速传感器电压状态足够6.操作诊断仪进入ABS电控系统后，选择执行器测试，分别测试ABS系统的液压元件，如图7-23和图7-24所示。实操步骤图7-23选择执行器测试 图7-24 测试ABS液压泵7.操作诊断仪进入ABS电控系统后，选择执行器测试，分别测试ABS系统的液压元件，如图7-25和图7-26所示.8.关闭点火开关，关闭诊断仪，将车辆装复还原，
33、清理和清洁实习场所。实操步骤图7-25测试ABS的四个排出电磁阀 图7-26测试ABS的四个进入电磁阀 任务三ESP(Electronic Stability Program，电子稳定程序)电子稳定控制系统，它的主要作用是在汽车行驶过程中，保持车辆的稳定。如图7-27所示，一辆行驶在盘山公路上的车辆，公路左侧是山石耸立的绝壁，公路右边是万丈悬崖，驾驶员希望驾驶车辆沿公路中心线行驶；一.ESP电控系统的作用和组成1.ESP1.ESP电控系统的含义和作用电控系统的含义和作用图7-27驾驶员的意愿和车辆的实际轨迹 有时由于车辆的惯性或道路湿滑等各种原因，车辆的实际行驶轨迹与驾驶员的意愿不一致，出现转
34、向不足或转向过度等使车辆不稳定的现象。一.ESP电控系统的作用和组成1.ESP1.ESP电控系统的含义和作用电控系统的含义和作用图7-27驾驶员的意愿和车辆的实际轨迹 ESP电控系统在汽车行驶过程中，用转向盘角度传感器检测驾驶员的意愿（驾驶员的意愿主要反映在转向盘上，因车辆无论出现转向不足或转向过度使车辆出现不稳定时，驾驶员一定会通过操作转向盘对车辆的行驶轨迹进行纠正，力图使车辆稳定行驶），用偏航率传感器来检测车辆实际运行轨迹；当驾驶员的意愿与车辆的运行轨迹不一致时，就对车辆进行调整，调整的目的是使用车辆稳定行驶，这就是ESP电控系统的主要作用。ESP电控系统具有防止制动时车轮抱死、防止驱动轮
35、打滑、控制发动机的牵引力、电子制动力分配（注：根据车轮的载荷分配制动力）等多项安全性能，它是ABS的升级版，是控制汽车安全行驶的又一里程碑。一.ESP电控系统的作用和组成1.ESP1.ESP电控系统的含义和作用电控系统的含义和作用图7-27驾驶员的意愿和车辆的实际轨迹ESP电子稳定控制系统又叫主动安全系统，因ESP电控系统能在车辆出现不稳定行驶时，能主动对车辆进行调整，使车辆脱离危险，保持稳定行驶。ESP电控系统主要元件在车上的布置如图7-28所示，它主要由ESP总成（包括ESP电控单元和ESP液压单元）、转向角度传感器、偏航率传感器、四个轮速传感器、发动机ECU、电子节气门、制动液面传感器、
36、制动开关、组合仪表等组成。一.ESP电控系统的作用和组成 2.ESP 2.ESP电控系统的组成电控系统的组成图7-28 ESP电控系统主要元件在车上的布置 ESP总成的外形如图7-29所示。ESP总成的主要作用是，根据传感器的信号，控制4个车轮制动分泵制动力的大小，并与其它电控单元配合，实现对车辆稳定性的控制。二.ESP电控系统主要元件的作用与原理 1.ESP 1.ESP总成总成图7-29 ESP总成的外形 ESP总成的分解图，如图7-30所示。ESP总成的主要作用是，根据传感器的信号，控制4个车轮制动分泵制动力的大小，并与其它电控单元配合，实现对车辆稳定性的控制。1.ESP 1.ESP总成总
37、成图7-30 ESP总成的分解图 ESP总成主要由液压单元和电控系统二部分组成；液压单元主要包括液压泵、二个蓄压器（注：一个蓄压器为左前和右后制动分泵蓄压，一个蓄压器为右前和左后制动分泵蓄压）液压泵电机、制动压力传感器等。ESP液压单元内的液压控制原理如图7-31所示。1.ESP 1.ESP总成总成图7-31 ESP系统液压控制原理简图转向角度传感器安装在转向盘下方，如图7-32所示，它是霍尔式传感器。它与转向盘下转换模块配合，向ESP电控单元提供转向盘的转动方向、转动角度、转向速度等信号。2.2.转向角度传感器转向角度传感器图7-32转向角度传感器的安装位置和外形偏航率传感器又称为陀螺仪，它
38、安装驻车制动手柄附近的汽车中轴线上，如图7-33所示，ESP电控单元主要用它检测车辆的偏摆速度和横向加速度，计算车辆的实际运行轨迹。3.3.偏航率传感器偏航率传感器图7-33偏航率传感器的安装位置和外形偏航率传感器又称为陀螺仪，它安装驻车制动手柄附近的汽车中轴线上，如图7-34所示，ESP电控单元主要用它检测车辆的偏摆速度和横向加速度，计算车辆的实际运行轨迹。3.3.偏航率传感器偏航率传感器图7-34偏航率传感器的纵向、横向偏摆和物理模型当汽车行驶时，传感器随车身发生纵向和横向偏摆，电容器C1和C2的值则不断变化，传感器中的处理电路将电容器C1和C2的变化转化成电压的变化，然后将该变化的电压信
39、号通过网线传递到CAN高速网上，供ESP电控单元、发动机电控单元、自动变速器电控单元等使用，作为对车辆运行轨迹进行调整的依据。ESP系统四个车轮的轮速传感器都装在轮毂轴承附近，如图7-35a所示，传感器的内部结构如图7-35b所示,它们是霍尔式传感器，它们为ESP电控单元提供车速和轮速信号。4.4.轮速传感器轮速传感器图7-35轮速传感器的安装位置和内部结构发动机ECU装在发动机舱的左侧，电子节气门装在进气总管上，它们的外形如图7-36所示。发动机ECU在ESP电控系统中的主要作用是，通过电子节气门对发动机的输出扭矩进行调整，以实现对车辆稳定性的控制。5.5.发动机发动机ECUECU和电子节气
40、门和电子节气门图7-36发动机ECU和电子节气门的外形制动开关和制动液面开关的外形如图7-37所示，制动开关装在制动踏板连接杆的下方，当踩下制动踏板时，该开关触点动作，将制动信号同时传递给ESP电控单元和智能控制盒。6.6.制动开关和制动液面开关制动开关和制动液面开关图7-37制动开关和制动液面开关ESP电控单元根据此信号对车辆进行稳定性控制，智能控制盒将此信号传递到CAN高速网上，供相关电控单元进行制动灯、自动变速器挡位、空调压缩机等控制。制动液面开关装在制动液储液罐上，ESP电控单元一方面利用该开关检测的制动液位信息进行制动压力的控制，一方面利用网络将此信息传递给组合仪表，用于制动液位过低
41、时报警。在C5轿车上，ESP电控单元将ESP电控系统的工作状况、制动液面等信息，通过CAN高速网传递给智能控制盒BSI，智能控制盒则通过CAN舒适网将这些传递给组合仪表，组合仪表则将这些信息显示在仪表板上，如图7-38所示。7.7.组合仪表组合仪表图7-38组合仪表上显示的ESP电控系统信息汽车起动行驶后，ESP电控系统就被激活进入工作状态。如驾驶员不想使用ESP系统，可按下仪表台中部的ESP关闭开关，此时ESP开关右侧的指示灯点亮，如图7-39所示。8.ESP 8.ESP的关闭开关的关闭开关图7-39仪表台上的ESP开关集控式方向盘和转向盘下转换模块的外形如图7-40所示，集控式方向盘把驾驶
42、员的限速和巡航控制请求通过LIN网线传递给转向盘下转换模块CV00，CV00通过CAN车身网线将这些信号通过网络传递给ESP电控单元，ESP电控单元参考限速和巡航信息对车辆进行稳定性控制。9.9.集控式方向盘和转向盘下转换模块集控式方向盘和转向盘下转换模块图7-40 集控式方向盘和转向盘转换模块的外形C5轿车ESP电控系统的电路原理图如图7-41所示，经过对ESP电控系统电路原理图的分析，可将该系统的工作原理简化成图7-42所示的框图。图7-42 C5轿车ESP电控系统原理框图三.ESP电控系统的电路分析经过对ESP电控系统电路原理图的分析，可将该系统的工作原理简化成图7-42所示的框图，对框
43、图的说明见表7-6。三.ESP电控系统的电路分析表7-3-1 C5轿车ESP电控系统原理框图的说明连连接号接号信号信号信号性质信号性质发生器发生器/接受器接受器电路图中对应的导线编号电路图中对应的导线编号1制动液面信息开关信号4410/78004422四个车轮速度信息模拟信号7810、7815、7820、7825/78009001/7002、9011/7012、9021/7022、9031/70323制动开关信息模拟信号2120/7800210A、210D4制动开关信息模拟信号2120/BSI210A、210B5点火开关的点火信号开关信号CA00/BSI10656对ESP总成中电磁阀和液压泵电
44、机的控制指令模拟信号7008/ESP总成因在因在ESP总成内部，故电路图无对应导线总成内部，故电路图无对应导线7ESP电控系统的工作状态CAN高速网信号7800/BSI9000、90018关闭ESP电控系统的请求CAN高速网信号BSI/78009000、90019ESP电控系统的工作状态CAN舒适网信号BSI/00049024、902510关闭ESP电控系统的请求CAN舒适网信号0004/BSI9024、902511对ESP等电控单元的供电指令CAN车身网信号BSI/PSF19017B、9018B12关闭ESP电控系统的请求开关信号BCM1/0004783713对电子节气门的控制指令模拟信号1
45、320/12621220、136714发动机的转速和扭矩信息CAN高速网信号1320/78009000、900115汽车的横向和纵向加速度等信息CAN高速网信号7804/78009000C、9001C16蓄电池供电模拟信号BB00/PSF1BB0217对变矩器和换挡电磁阀的锁上指令模拟信号1630/自动变速器液压控制阀板电路图中未画出电路图中未画出18自动变速器的工作状态CAN高速网信号1630/78009000、900119转向盘的转动方向、转到速度、转动角度等信息CAN高速网信号1630/78009000、9001 20限速、巡航请求信号CAN车身网信号CV00/BSI9017B、9018
46、B21限速、巡航请求信号限速、巡航请求信号LIN网信号网信号VMF/CV009040C5轿车ESP电控系统的电路原理图如图7-41所示，经过对ESP电控系统电路原理图的分析，可将该系统的工作原理简化成图7-42所示的框图。现根据图7-41和图7-42将ESP电控系统的工作原理解读如下:三.ESP电控系统的电路分析1蓄电池通过导线BB02为发动机舱控制盒PSF1供电；PSF1通过导线BM04、BM08为智能控制盒BSI供电；PSF1通过导线BM02、B725A、B725C为ESP电控单元供电；PSF1通过导线BH16D、BH16E为自动变速器ECU1630供电；BSI通过导线B860为方向盘下转
47、换模块CV00供电。2.接通点火开关M位（点火挡），点火开关将点火信号通过导线1065传送到智能控制盒BSI；BSI收到点火信号后，唤醒CAN高速网、CAN车身网、CAN舒适网、LIN网等车载网络进入工作状态。3.全车网络工作后，BSI一方面通过网线Z12为组合仪表0004提供+CAN供电，一方面通过CAN车身网线9017、9018通知发动机舱控制盒PSF1为电控单元和用电器供电；PSF1收到BSI的指令后，控制内部继电器R1（注：图中未画出）、R6等工作，分别通过导线1203D和C6702为发动机电控单元1320和制动开关2120供电；全车网络工作后，CV00通过导线BE为集控式方向盘VMF
48、供电；ESP电控单元通过导线7112和7112B为转向盘角度传感器7130和偏航率传感器7804供电。C5轿车ESP电控系统的电路原理图如图7-41所示，经过对ESP电控系统电路原理图的分析，可将该系统的工作原理简化成图7-42所示的框图。现根据图7-41和图7-42将ESP电控系统的工作原理解读如下:三.ESP电控系统的电路分析4.各电控单元得到供电后，立即控制各电控系统的传感器、执行器进入工作状态；汽车行驶时，ESP电控单元主要通过转向角度传感器7130、制动开关2120、制动压力传感器（在ESP总成内，见图7-5）、加速踏板位置传感器、自动变速器的挡位、限速、巡航控制按键等检测驾驶员的意
49、愿，通过偏航率传感器7804、四个车轮的轮速传感器7810、7815、7820、7825等检测车辆的行驶轨迹；当ESP电控单元检测到驾驶员的意愿与汽车的行驶轨迹不一致时，首先计算对车辆进行调整修正的参数，然后通过CAN高速网9000、9001向发动机ECU和自动变速器ECU发出修正指令，同时通过控制ESP液压单元内的电磁阀和液压电动泵对四个制动分泵的制动压力进行合理分配和调整。三.ESP电控系统的电路分析5.发动机ECU获得ESP电控单元的修正指令后，通过对电子节气门、喷油器、点火线圈等的控制，调整发动机的输出扭矩，修正巡航和限速的控制参数；自动变速器ECU获得ESP电控单元的修正指令后，通过
50、控制变矩器锁止电磁阀和换挡电磁阀，调整变矩器的工作状态和变速器的换挡策略；发动机ECU和自动变速器ECU参入调整的目的是与ESP电控单元协调配合，共同完成对车辆行驶稳定性的控制，如图7-43所示。图7-43车辆稳定性控制工作过程简图三.ESP电控系统的电路分析6.接通点火开关，ESP故障灯点亮，同时ESP电控系统进行自检，如自检过程中没有发现故障，ESP故障灯熄灭；如在自检或在ESP电控系统工作过程中，发现ESP电控系统有故障，ESP故障灯点亮，同时组合仪表上提示：“ESP/ASR系统故障”，如图7-38所示。图7-38组合仪表上显示的ESP电控系统信息三.ESP电控系统的电路分析7.有些驾驶
