肖斌

摘要：汽車(chē)ESP（Electronic Stability Program）是一種新型主動(dòng)安全控制系統(tǒng)，能夠顯著的提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性，故在目前國(guó)內(nèi)外汽車(chē)上均得到普遍運(yùn)用。本文在分析汽車(chē)ESP結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合汽車(chē)故障診斷常用的方法，提出了運(yùn)用診斷流程圖分析的方法，并通過(guò)具體的案例，探究了汽車(chē)ESP典型故障診斷與排除方法。實(shí)踐證明，這種診斷方法，可以幫助維修人員快速、準(zhǔn)確的分析故障原因，確定故障部位，最終排除故障，維持汽車(chē)行駛中良好的技術(shù)狀態(tài)，最大程度的減少人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

Abstract： Vehicle ESP（Electronic Stability Program）is a new type of active safety control system， which can significantly improve the handling stability and driving safety of the vehicle， so it is widely used in the automobile at present.Based on the analysis of the structure and principle of automobile ESP， combined with the common methods of automobile fault diagnosis， this paper puts forward the method of using the diagnosis flow chart analysis， and explores the typical fault diagnosis and elimination methods of automobile ESP through a specific case.Practice has proved that this diagnosis method can help maintenance personnel to quickly and accurately analyze the cause of the fault， determine the fault location， and finally troubleshoot the fault， maintain the good technical state of the car running， and minimize the injuries and property losses to the greatest extent.

關(guān)鍵詞：汽車(chē)ESP;診斷流程圖;故障診斷與排除

Key words： automotive ESP;diagnostic flow chart;troubleshooting and troubleshooting

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.471? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）06-0118-03

0? 引言

汽車(chē)ESP（Electronic Stability Program），是一種新型主動(dòng)安全控制系統(tǒng)，主要通過(guò)對(duì)車(chē)輛縱向和橫向穩(wěn)定性控制，保證車(chē)輛按照駕駛員的意志行駛。但是隨著汽車(chē)行駛里程的增加，使用年限的延長(zhǎng)，駕駛?cè)藛T的不正確操作，行駛過(guò)程意外撞擊等，均有可能導(dǎo)致ESP部分或者全部功能喪失，直接影響汽車(chē)的安全性。故當(dāng)汽車(chē)ESP出現(xiàn)故障時(shí)，探究一種實(shí)用、高效、準(zhǔn)確、便捷的維修方法，對(duì)于維持汽車(chē)原有的正常行駛狀態(tài)、提高一線維修人員的工作效率、降低消費(fèi)者的汽車(chē)使用成本顯得十分必要。

1? ESP概述

ESP的全稱(chēng)是Electronic Stability Program，我們常稱(chēng)之為車(chē)身電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)或者車(chē)身電子穩(wěn)定程序，是ABS（Anti-locked Braking System，汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）和TCS（Traction Control System，牽引力控制系統(tǒng)）或ASR（Acceleration Slip Regulation，驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)）功能的進(jìn)一步擴(kuò)展和延伸，其可以有效防止汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)滑移、不穩(wěn)定和側(cè)向駛出車(chē)道等危險(xiǎn)工況，最大程度的減少人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失，屬于汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)的重要部分。美國(guó)高速公路安全管理局進(jìn)行的研究結(jié)果表明，配置有ESP的轎車(chē)，單車(chē)事故減低34%，翻車(chē)事故減低達(dá)71%，而越野車(chē)的單車(chē)事故降低達(dá)59%。

2? ESP的組成與工作原理

目前，不同汽車(chē)廠商開(kāi)發(fā)的ESP組成形式會(huì)稍有差異，但主體結(jié)構(gòu)基本一致，包括中央控制單元（ECU）、信號(hào)采集裝置（轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、制動(dòng)壓力傳感器、車(chē)輪速度傳感器、汽車(chē)縱/橫加速度傳感器等）、執(zhí)行元件（液壓控制系統(tǒng)）組成[1]，典型的系統(tǒng)組成如圖1所示。

汽車(chē)在行駛過(guò)程中，當(dāng)外界周?chē)h(huán)境和路況發(fā)生變化時(shí)，駕駛員會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)向、加速、制動(dòng)等系列操作，車(chē)輛會(huì)完成相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。此時(shí)，ESP系統(tǒng)首先根據(jù)冗余控制策略，決定車(chē)輛在可控的極限范圍內(nèi)，對(duì)駕駛員的指令作出最理想響應(yīng)，然后，通過(guò)信號(hào)采集裝置如轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器判斷汽車(chē)的行駛方向及轉(zhuǎn)角大小，側(cè)向加速度傳感器檢測(cè)車(chē)輛側(cè)向力大小，并將這些數(shù)據(jù)傳輸給ECU，通過(guò)計(jì)算得出車(chē)輛實(shí)際行駛中的狀態(tài)。接下來(lái)，ECU會(huì)將車(chē)輛的兩個(gè)響應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行具體比較，并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛縱向和橫向穩(wěn)定性進(jìn)行控制，保證車(chē)輛按照駕駛員的意識(shí)行駛。

在汽車(chē)緊急制動(dòng)輪胎即將完全抱死拖滑情況下，ESP由制動(dòng)壓力傳感器計(jì)算出車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力和整車(chē)縱向力的大小，通過(guò)液壓調(diào)節(jié)裝置不停地調(diào)節(jié)四個(gè)制動(dòng)輪缸壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)力矩的控制，將滑動(dòng)率控制在15-20%之間，以此達(dá)到縮短制動(dòng)距離、減少輪胎不均勻磨損、增加制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定目的。當(dāng)車(chē)輛發(fā)生轉(zhuǎn)向不足時(shí)，ESP會(huì)增加對(duì)車(chē)輛內(nèi)側(cè)車(chē)輪施加制動(dòng)力，當(dāng)過(guò)多轉(zhuǎn)向時(shí)，會(huì)增加對(duì)車(chē)輛外側(cè)車(chē)輪施加制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的穩(wěn)定性控制。

3? 汽車(chē)故障診斷的分析方法

汽車(chē)在行駛過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)不能行駛、部分功能不正常如制動(dòng)不靈、轉(zhuǎn)向沉重，個(gè)別性能指標(biāo)如燃油經(jīng)濟(jì)性、尾氣排放等超出規(guī)定的技術(shù)的情況，即汽車(chē)部分或者完全喪失工作能力的現(xiàn)象，我們稱(chēng)之為汽車(chē)故障。而汽車(chē)故障診斷，就是針對(duì)汽車(chē)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，借助必要的儀器和設(shè)備，結(jié)合平時(shí)維修經(jīng)驗(yàn)，作出故障部位和原因的判斷。目前，常用的故障診斷分析方法有故障樹(shù)診斷法和汽車(chē)故障診斷流程圖法。

3.1 故障樹(shù)診斷法

故障樹(shù)診斷法，是一種將系統(tǒng)故障形成的原因由總體至部分按照樹(shù)枝狀逐漸細(xì)化的邏輯分析方法[2]。現(xiàn)代汽車(chē)是由眾多零件、部件、總成組成的機(jī)、電、液一體的復(fù)雜產(chǎn)品，而且行駛的路況和外界環(huán)境不同地域差別很大，同時(shí)駕駛?cè)藛T的技術(shù)水平因人而異，故汽車(chē)故障的發(fā)生具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，其發(fā)生的可能性大小可用發(fā)生概率的大小度量。

當(dāng)邏輯關(guān)系為“與”聯(lián)接時(shí)，事件X=x1·x2·…·xn的發(fā)生概率為：

■（1）

當(dāng)邏輯關(guān)系為“或”聯(lián)接時(shí)，事件X=x1·x2+…+xn的發(fā)生概率為：

■（2）

用故障樹(shù)診斷法進(jìn)行汽車(chē)故障診斷時(shí)，就是將故障現(xiàn)象作為終極分析目標(biāo)，即樹(shù)根，作為第一層級(jí);然后分析導(dǎo)致故障現(xiàn)象發(fā)生的全部因素，即樹(shù)的主干，作為第二層級(jí);接下來(lái)查找分析每個(gè)因素下一級(jí)的全部因素，即為樹(shù)枝，作為第三層級(jí)……以此類(lèi)推，直到最終得到反映汽車(chē)故障因果關(guān)系的故障樹(shù)。

3.2 汽車(chē)故障診斷流程圖

在繪制出汽車(chē)故障樹(shù)的基礎(chǔ)上，我們可以依據(jù)汽車(chē)維修人員豐富的診斷經(jīng)驗(yàn)，把一些涉及到具體車(chē)型、系統(tǒng)、零部件發(fā)生概率很低或者幾乎不可能發(fā)生的故障原因首先排除，然后宏觀與微觀結(jié)合、總體與局部統(tǒng)籌，依據(jù)由表及里、分層推進(jìn)的原則，列出實(shí)用性強(qiáng)、操作便捷的汽車(chē)故障診斷次序，以流程圖的形式表達(dá)出來(lái)，即為汽車(chē)故障診斷流程圖。障診斷流程圖融合了汽車(chē)維修中的檢測(cè)思路、邏輯推理、診斷經(jīng)驗(yàn)、判斷方法，可以幫助維修人員快速、準(zhǔn)確的確定故障部位，故深受一線維修人員的歡迎和推崇。

4? 汽車(chē)ESP典型故障案例分析

汽車(chē)ESP在使用中，常見(jiàn)的故障部位有傳感器，如車(chē)輪速度傳感器、汽車(chē)縱/橫加速度傳感器等;執(zhí)行元件，如ABS油泵等;電子控制單元及有關(guān)線路短路或斷路，下面借助具體案例進(jìn)行分析[3]。

4.1 故障現(xiàn)象

一輛大眾高爾夫，行駛里程30000km左右，用戶反映車(chē)輛前一天在高速上正常行駛，無(wú)發(fā)現(xiàn)任何異常，在第二天用車(chē)時(shí)，發(fā)現(xiàn)儀表盤(pán)ESP/ABS報(bào)警燈亮。

4.2 原因分析

現(xiàn)代汽車(chē)電子控制系統(tǒng)都具備故障自診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)的ECU檢測(cè)到電路、傳感器、執(zhí)行元件的故障信息時(shí)[4-5]，立即會(huì)點(diǎn)亮儀表盤(pán)上相對(duì)應(yīng)的警告燈，以提示駕駛員人員，系統(tǒng)存在故障，應(yīng)及時(shí)停車(chē)處理，同時(shí)ECU會(huì)將故障信息以故障碼的形式存儲(chǔ)，方便維修人員通過(guò)專(zhuān)用或者通用的解碼儀快速、準(zhǔn)確的判斷故障部位，查找故障原因[6]。

4.3 診斷過(guò)程

首先，按照以往的維修經(jīng)驗(yàn)，將車(chē)輛行駛到人、車(chē)較少的路段進(jìn)行試車(chē)，發(fā)現(xiàn)如客戶反映，儀表盤(pán)ESP/ABS報(bào)警燈亮，在緊急制動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)ABS并沒(méi)有介入工作。

其次，將車(chē)輛駛回維修區(qū)，將V.A.G1552汽車(chē)診斷儀通過(guò)測(cè)試電纜插入到車(chē)輛的診斷接口，按照正確操作調(diào)取故障碼，顯示如圖2所示。

然后，檢查ABS液壓泵的保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有熔斷。打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，能夠聽(tīng)到ABS液壓泵4-6秒的運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，此時(shí)說(shuō)明液壓泵及其控制電路本身沒(méi)有問(wèn)題。

接著，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)3S后，檢查液壓調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的電磁閥，沒(méi)有聽(tīng)到電磁閥工作的“咔嗒”聲。在仔細(xì)、認(rèn)真檢查電路沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有短路和斷路的情況下，基本可以判斷是ABS控制單元內(nèi)部存在故障。

最后，更換ECU，復(fù)位，啟動(dòng)車(chē)輛，試車(chē)，儀表盤(pán)ESP/ABS報(bào)警燈不再常亮，故障排除。

以上案例中，儀表盤(pán)ESP/ABS報(bào)警燈閃爍，是汽車(chē)ESP故障中的典型現(xiàn)象，對(duì)于汽車(chē)維修人員，一定要有正確且熟練的檢測(cè)方法和步驟，可以按照?qǐng)D3所示的診斷流程，逐步操作，快速確定故障部位，排除故障。

5? 結(jié)束語(yǔ)

隨著汽車(chē)用戶對(duì)汽車(chē)安全性的要求越來(lái)越高，ESP已基本成為家用轎車(chē)上的標(biāo)準(zhǔn)配置。本文在分析ESP的組成和工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了汽車(chē)ESP故障的流程圖診斷法，實(shí)踐證明，這種方法比較快捷、有效。

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