葉飛，殷寒寒

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

前言

ESP（Electronic Stability Program）是汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)。主要包含ABS、TCS、VDC 等基本功能和一些輔加功能，該系統(tǒng)能夠在一定的物理范圍內(nèi)穩(wěn)定車身姿態(tài)避免出現(xiàn)側(cè)滑等危險(xiǎn)情況。由于ESP 是安全系統(tǒng)，涉及的傳感器和關(guān)聯(lián)系統(tǒng)較多，一旦傳感器、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)、ESP 自身等出現(xiàn)問(wèn)題且達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，ESP 系統(tǒng)會(huì)向儀表發(fā)動(dòng)故障信號(hào)來(lái)點(diǎn)亮故障燈，同時(shí)在診斷里存儲(chǔ)下對(duì)應(yīng)的故障碼以便工作人員確認(rèn)故障原因并排除。

1 ESP 故障燈點(diǎn)亮

1.1 概述

某車型匹配了博世ESP 系統(tǒng)，在試驗(yàn)過(guò)程中偶然出現(xiàn)了ESP 故障燈點(diǎn)亮問(wèn)題，通過(guò)診斷讀取故障碼如圖1 所示，故障碼解讀為制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)可靠性故障，該故障在整車斷電源電再重新上電后自動(dòng)消除。再次試驗(yàn)后故障難以再現(xiàn)，不明確故障發(fā)生時(shí)的工況。

圖1 某車型ESP 故障碼解讀

1.2 原因分析

根據(jù)故障碼的解讀，對(duì)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)和線束進(jìn)行排查。

首先檢查制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)。制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)理論工作行程如圖2所示，根據(jù)圖2 要求對(duì)故障車輛制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1 所示，結(jié)果顯示制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)工作行程符合要求，不是故障原因。

再對(duì)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)線束的通斷和線阻進(jìn)行檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)異常，確定不是故障原因。

圖2 某車型制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)工作行程示意圖

表1 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)行程測(cè)試結(jié)果

通過(guò)對(duì)故障碼字面意思內(nèi)容的排查，無(wú)法確認(rèn)故障原因。需要查詢ESP 軟件的報(bào)錯(cuò)機(jī)理，經(jīng)過(guò)確認(rèn)，ESP 報(bào)此故障的機(jī)理為車輛行駛時(shí)制動(dòng)主缸壓力達(dá)到10bar，且持續(xù)1s 鐘未收到制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的信號(hào)，ESP 開(kāi)始報(bào)錯(cuò)并將CAN 總線中的制動(dòng)主缸壓力值放大到最大。

遂根據(jù)故障機(jī)理模擬故障發(fā)生的條件，并同步監(jiān)測(cè)制動(dòng)壓力和制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)信號(hào)的變化，如圖3 所示，故障成功再現(xiàn)，且與機(jī)理完整對(duì)應(yīng)。

圖3 故障再現(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)變化

由圖3 可以看出，制動(dòng)主缸壓力達(dá)到10bar 時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)仍未導(dǎo)通，而之前檢測(cè)的制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)行程測(cè)試結(jié)果符合要求，說(shuō)明制動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到10bar 時(shí)的踏板行程不足以使制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。

該車型相關(guān)參數(shù)如表2 所示：

表2 某車型踏板相關(guān)參數(shù)

由表2 可以計(jì)算出主缸壓力為10bar 時(shí)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)的實(shí)際工作行程為（18～22）/7.2=（2.5～3.05）mm，對(duì)比表1可以發(fā)現(xiàn)，此行程都不能使制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。至此確認(rèn)該車型出現(xiàn)ESP 故障燈偶發(fā)性點(diǎn)亮的原因?yàn)橹苿?dòng)主缸壓力達(dá)到10bar 時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)的實(shí)際工作行程小于導(dǎo)通要求的行程。

2 優(yōu)化方案

2.1 目標(biāo)設(shè)定

根據(jù)原因確認(rèn)的結(jié)果以及故障機(jī)理，設(shè)定優(yōu)化方案為主缸壓力為10bar 時(shí)的制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)實(shí)際工作行程≥3.5mm。

2.2 方案確定

要想制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)實(shí)際工作在主缸壓力為10bar 時(shí)的行程≥3.5mm，即需要使此時(shí)的踏板行程增大，或者使制動(dòng)踏板與制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)杠桿比減小，而該車型在10bar 時(shí)的踏板行程在（18～22）mm 時(shí)踏板感良好，不適合增大，且如果增大會(huì)需要對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)匹配有較大的變動(dòng)，可行性差，故選擇減小制動(dòng)踏板與制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)杠桿比。（18～22）/3.5=（5.14～6.28），即需要制動(dòng)踏板與制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)杠桿比減小至≤5.14。

根據(jù)制動(dòng)踏板的結(jié)構(gòu)特性和布置空間，最終選擇將制動(dòng)踏板與制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)杠桿比減小為3.8，即優(yōu)化后主缸壓力為10bar 時(shí)的制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)實(shí)際工作行程≥4.7mm，達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)。

3 實(shí)車驗(yàn)證

將優(yōu)化后的新制動(dòng)踏板更換到故障車輛，再次模擬故障發(fā)生的條件，并同步監(jiān)測(cè)制動(dòng)壓力和制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)信號(hào)的變化，如圖4 所示，多次模擬，故障不再發(fā)生。

圖4 優(yōu)化后的數(shù)據(jù)變化

由圖4 可以看出，優(yōu)化后的車輛在制動(dòng)主缸壓力達(dá)到約2bar 時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，能夠避免出現(xiàn)壓力達(dá)到10bar 時(shí)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)未導(dǎo)通的情況發(fā)生，同時(shí)也沒(méi)有出現(xiàn)制動(dòng)燈一直導(dǎo)通不關(guān)閉的情況，問(wèn)題解決。

4 總結(jié)

本文介紹了某車型在對(duì)ESP 故障碼的解讀尋找故障原因未果后，繼而查找軟件上設(shè)置此故障的發(fā)生機(jī)理，并在實(shí)車驗(yàn)證確認(rèn)故障機(jī)理的正確性，然后對(duì)照車型本身結(jié)構(gòu)參數(shù)找到故障發(fā)生的根本原因。找到原因后，綜合對(duì)比各項(xiàng)影響制定合適可行的優(yōu)化方案，最終在實(shí)車上再次驗(yàn)證優(yōu)化方案的有效性，監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)變化符合要求，確定問(wèn)題得以最終解決。

ESP 是一個(gè)復(fù)雜的主動(dòng)安全電子系統(tǒng)，相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)較多，安全級(jí)別較高，自身需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)信號(hào)的變化，一旦超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，則會(huì)點(diǎn)亮故障燈提示駕駛者ESP 系統(tǒng)存在故障，故障碼也會(huì)被存儲(chǔ)下來(lái)，在處理這些故障時(shí)，不能只停留在故障碼解讀的字面意思上，了解故障發(fā)生機(jī)理，則會(huì)事半功倍。