別克榮御ESP系統(tǒng)及其檢修（上）

別克榮御ESP系統(tǒng)及其檢修（上）

目前，ESP的主要生產(chǎn)廠家有BOSCH、ITT等，奧迪A4、A6、A8、PASSAT、別克榮御（ROYAUM）等國產(chǎn)中、高檔車都裝備了BOSCH ESP，別克榮御（ROYAUM）裝用了高版本的BOSCH ESP8.0。本文以別克榮御（ROYAUM）為例，介紹ESP的作用、部件組成、電路圖、工作原理（在不同情況下的控制過程）及維修等。

一、別克榮御電子制動系統(tǒng)組成

ESP 是在原有防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、電子制動力分配（EBD）和牽引力控制（TCS）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，別克榮御的制動系統(tǒng)具有上述所有功能。該電子制動系統(tǒng)由電子控制單元（ECU）、液壓調(diào)節(jié)器總成、車輪速度傳感器、

 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、橫向偏擺率傳感器、車輪速度傳感器脈沖環(huán)以及ESP控制開關(guān)等部件組成，其中電子控制單元與液壓調(diào)節(jié)器是一體。其系統(tǒng)組成見圖1，電路見圖2。

圖1  別克榮御電子制動系統(tǒng)的組成
1-前輪速度傳感器；2-前輪速度傳感器引線；3-電子控制單元（ECU）；4-液壓調(diào)節(jié)器總成；5-方向盤轉(zhuǎn)角傳感器；6-橫向偏擺率傳感器；7-后輪速度傳感器脈沖環(huán)；8-后輪速度傳感器

圖2  電子制動系統(tǒng)電路

1．電子控制單元（ECU）

 電子控制單元如圖3所示，其插頭端子視圖見圖4，各端子的作用見表1。電子控制單元是ABS-TCS/ESP 系統(tǒng)的控制中心，它與液壓調(diào)節(jié)器集成在一起組成一個總成。電子控制單元持續(xù)監(jiān)測并判斷的輸入信號有：蓄電池電壓、車輪速度、方向盤轉(zhuǎn)角、橫向偏擺率以及點(diǎn)火開關(guān)接通、停車燈開關(guān)、串行數(shù)據(jù)通信電路等信號。根據(jù)所接收的輸入信號，電子控制單元將向液壓調(diào)節(jié)器、發(fā)動機(jī)控制模塊、組合儀表和串行數(shù)據(jù)通信電路等發(fā)送輸出控制信號。 

圖3  電子控制單元（ECU）
1-電子控制單元（ECU）；2-液壓調(diào)節(jié)器總成

圖4  電子控制單元（ECU）插頭端子視圖

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時，電子控制單元會不斷進(jìn)行自檢，以檢測并查明ABS-TCS/ESP 系統(tǒng)的故障。此外，電子控制單元還在每個點(diǎn)火循環(huán)都執(zhí)行自檢初始化程序。當(dāng)車速達(dá)到約15 km/h時，初始化程序即啟動。在執(zhí)行初始化程序時，可能會聽到或感覺到程序正在運(yùn)行，這屬于系統(tǒng)的正常操作。在執(zhí)行初始化程序的過程中，電子控制單元將向液壓調(diào)節(jié)器發(fā)送一個控制信號，循環(huán)操作各個電磁閥并運(yùn)行泵電機(jī)，以檢查各部件是否正常工作。如果泵或任何電磁閥不能正常工作，電子控制單元會設(shè)置一個故障診斷碼。當(dāng)車速超過15 km/h時，電子控制單元會將輸入和輸出邏輯序列信號與電子控制單元中所存儲的正常工作參數(shù)進(jìn)行比較，以此來不斷監(jiān)測ABS-TCS/ESP 系統(tǒng)。如果有任何輸入或輸出信號超出正常工作參數(shù)范圍，則電子控制單元將設(shè)置故障診斷碼。

2．液壓調(diào)節(jié)器總成

 液壓調(diào)節(jié)器總成內(nèi)部液壓回路示意圖如圖5所示。為了能獨(dú)立控制各車輪的制動回路，本系統(tǒng)采用了前/后分離的4 通道回路結(jié)構(gòu)，每個車輪的液壓制動回路都是隔離的，這樣當(dāng)某個制動回路出現(xiàn)泄漏時仍能繼續(xù)制動。液壓調(diào)節(jié)器總成根據(jù)電子控制單元（ECU）發(fā)送的控制信號調(diào)節(jié)制動液壓力。液壓調(diào)節(jié)器總成包括回程泵、電機(jī)、儲能器、進(jìn)口閥、出口閥、隔離閥和后啟動閥等部件。

圖5  液壓調(diào)節(jié)器總成內(nèi)部液壓回路示意圖
1-液壓調(diào)節(jié)器總成；2-回程泵；3-儲能器；4-制動鉗；5-制動總泵；6-進(jìn)口閥；7-出口閥；8-隔離電磁閥；9-啟動電磁閥；A-常規(guī)的制動液壓力；B-停止的制動液壓力流（電磁閥閉合）；C-泵產(chǎn)生的制動液壓力流；D-制動踏板踩下；M-電機(jī)

 在ABS-TCS/ESP 減壓階段，2個回程泵從儲能器和制動鉗抽取過量的制動液，然后通過液壓調(diào)節(jié)器將制動液返回到制動總泵以減小制動液壓力。另外，回程泵還可以在制動干預(yù)階段向制動鉗施加制動液壓力。電機(jī)（M）用于驅(qū)動回程泵。儲能器在ABS-TCS/ESP 減壓階段儲存過量的制動液，從而使液壓調(diào)節(jié)器能夠即時減小制動液壓力。進(jìn)口閥是常開閥，在常態(tài)位置時，各進(jìn)口閥使制動液壓力施加到制動鉗上，當(dāng)閥動作時，各進(jìn)口閥將制動鉗與制動總泵隔離開來。出口閥是常閉閥，在常態(tài)位置時，各出口閥將制動鉗與儲能器及回程泵隔離開來，當(dāng)閥動作時，各出口閥將過量的制動液直接引至儲能器和回程泵，從而使壓力減小。隔離閥動作時，將后制動回路與制動總泵隔離開來，從而防止了制動液在牽引力控制系統(tǒng)工作期間回流至制動總泵。后啟動閥用于在牽引力控制系統(tǒng)工作期間使制動液從制動總泵流至液壓泵中。

3．前輪速度傳感器

 前輪速度傳感器（如圖6所示）是一個電磁式傳感器，是前輪輪轂總成的一部分，前輪輪轂總成是一個永久性的密封裝置。左前和右前輪輪轂裝有車輪速度傳感器和一個48 齒的磁脈沖環(huán)。

圖6  前輪速度傳感器
1-前輪速傳感器；2-前輪轂總成

4．后輪速度傳感器

 別克榮御采用后輪驅(qū)動，后輪速度傳感器（如圖7所示）位于主減速器后蓋的支架上，也是電磁式傳感器。后輪速度傳感器脈沖環(huán)是主減速器內(nèi)車橋法蘭的一部分，不能單獨(dú)維修。

圖7  后輪速度傳感器
1-后輪速傳感器；2-傳感器脈沖環(huán)

5．ESP 開關(guān)

 電子穩(wěn)定程序（ESP）開關(guān)位于地板控制臺上，如圖8所示。該開關(guān)是一個瞬間接觸開關(guān)，按一下ESP 開關(guān)，電子穩(wěn)定程序從接通轉(zhuǎn)至關(guān)閉。當(dāng)電子穩(wěn)定程序（ESP）關(guān)閉時，ABS-TCS 系統(tǒng)仍能正常工作。當(dāng)ESP 處于關(guān)閉位置時，再次按一下ESP 開關(guān)，將接通電子穩(wěn)定程序。按下ESP 開關(guān)超過60s將被視為短路，會記錄故障診斷碼，且電子穩(wěn)定程序在該點(diǎn)火循環(huán)內(nèi)將被禁用。如果沒有記錄牽引力控制系統(tǒng)當(dāng)前故障診斷碼，電子穩(wěn)定程序?qū)⒃谙乱粋�點(diǎn)火循環(huán)復(fù)位到接通狀態(tài)。

圖8  ESP 開關(guān)
1-后輪速傳感器；2-傳感器脈沖環(huán)

6．方向盤轉(zhuǎn)角傳感器

方向盤轉(zhuǎn)角傳感器位于方向盤下面，位置如圖9所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖10所示，插頭端子視圖如圖11所示，各端子的作用見表2。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器提供表示方向盤旋轉(zhuǎn)角度的輸出信號，參見圖9。由于2只測量齒輪的齒數(shù)不同，故產(chǎn)生不同相位的兩個轉(zhuǎn)角信號，即能產(chǎn)生一個可表示±760^。方向盤旋轉(zhuǎn)角度的輸出信號，電子控制單元利用這個信息計算出駕駛員所要求的方向�？刂茊卧�通過方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與橫向偏擺率傳感器信號的比較，確定車輛實(shí)際行駛軌跡與駕駛要求是否一致，從而確定控制目標(biāo)。

圖9  方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的位置
1-螺釘；2-螺旋電纜；3-轉(zhuǎn)接板；4-螺釘；5-方向盤轉(zhuǎn)角傳感器；6-固定凸舌；7-轉(zhuǎn)向信號解除凸輪

圖10  方向盤轉(zhuǎn)角傳感器
1-齒輪；2-測量齒輪；3-磁鐵；4-判斷電路；5-各向異性磁阻（AMR）集成電路

圖11  方向盤轉(zhuǎn)角傳感器端子視圖

 橫向偏擺率傳感器位于儀表板中央控制臺下部，如圖12所示，傳感器插頭端子視圖見圖13所示，各端子的作用見表3。橫向偏擺率傳感器總成包括兩個部件，一個是橫向偏擺率傳感器，另一個是橫向加速度傳感器。橫向偏擺率傳感器根據(jù)車輛繞其縱軸的旋轉(zhuǎn)角度產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號電壓；橫向加速度傳感器根據(jù)車輪側(cè)向滑移量產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號電壓。ESP控制單元利用橫向偏擺率傳感器和橫向加速度傳感器輸出的這兩個傳感器信號，計算出車輛的實(shí)際行駛狀態(tài)，再結(jié)合車輪速度傳感器的輸出信號和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的串行數(shù)據(jù)輸出信號，確定控制目標(biāo)。     

圖12  橫向偏擺率傳感器

圖13  橫向偏擺率傳感器插頭端子視圖