大众途观ESP系统故障诊断与维修

2023年12月12日发(作者：悦达起亚k7)

汽　实用技术　使Ｊ＋ｊ维修　ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥ　ＡＰＰＬＩＥＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　２０１　６年第ｌ期　２Ｏ１６　ＮＯ．１　１０．１６６３８／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１—７９８８．２０１６．０１．０６０　大众途观ＥＳＰ系统故障诊断与维修　杨旭志，廖中文，陈述官　（广东农工商职业技术学院机电系，广东广州５１０５０７）　摘要：一辆２０１２年产的大众途观由于电子驻车控制单元故障导致在行驶过程中出现ＥＳＰ指示灯点亮。文章介绍　了ＥＳＰ系统的基本结构和工作原理，阐述了故障诊断与排除的思路，最终排除了故障。　关键词：ＥＳＰ系统；大众途观；诊断与维修　．　中图分类号：Ｕ４７２．９文献标识码：Ｂ文章编号：１　６７１—７９８８（２０１　６）０１—１　７４－０３　Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ　Ｔｉｇｕａｎ　ＥＳＰ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆａｕｌｔ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　Ｙａｎｇ　Ｘｕｚｈｉ，Ｌｉａｏ　Ｚｈｏｎｇｗｅｎ，Ｃｈｅｎ　Ｓｈｕｇｕａｎ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＡＩＢ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０５０７）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　２０１２　Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ　Ｔｉｇｕａｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｉｔ　ｆａｕｌｔ　ｃａｕｓｅｄ　ｗｈｉｌｅ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＥＳＰ　ｌｉｇｈｔ　ｉｓ　ｌｉｔ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆＥＳＰ　ｓｙｓｔｅｍｓ，ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｉｄｅａ　ｏｆｆａｕｌｔ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ，ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ　ｒｅｓｏｌｖｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＳＰ　ｓｙｓｔｅｍｓ；Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ　Ｔｉｇｕａｎ；ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ＣＬＣ　ＮＯ．：Ｕ４７２．９　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　Ｃｏｄｅ：Ｂ　Ａｒｔｉｃｌｅ　ＩＤ：１６７１—７９８８（２０１６）０ｌ－１７４—０３　或翻转等危险情况，通过ＥＳＰ系统智能化控制，控制制动器　１、故障现象　一施加理想的制动力，使车轮迅速恢复附着力，从而及时地消　除各种不稳定因素，使汽车保持在所期望的行驶轨迹上运行，　确保了行驶安全。　２．１　ＥＳＰ系统结构组成　辆２０１２年产的大众途观进厂维修，行驶里程４万多公　里，车辆在行驶过程中有时出现ＥＳＰ故障指示灯和胎压报警　灯常亮，有时车子重新启动后又能正常行驶几公里后ＥＳＰ故　障指示灯再次亮起。　汽车ＥＳＰ系统主要由电子控制单元（ＥＣＵ）、各种传感　器及执行器三部分组成。　２、ＥＳＰ系统的结构组成及工作过程　（１）ＥＳＰ系统中的传感器主要有：轮速传感器、横向加　速度传感器、纵向加速度传感器、侧滑传感器、横摆角速度　ＥＳＰ的英文全称是Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　Ｐｒｏｇｒａｍ，中文翻　传感器、转向传感器、制动压力传感器、车身翻转角速度传　译成电子稳定程序控制系统，也称为车身动态稳定系统。在　感器等，通过这些传感器来采集汽车行驶状况的各种信息。　不同的车系里也有被称为ＥＳＣ、ＶＳＡ、ＶＳＣ、ＶＤＣ、ＤＳＣ、　（２）电子控制单元（ＥＣＵ）：电控单元ＥＣＵ接收上述各　传感器的信号后，然后进行分析、判断、计算，从而得知汽　ＶＳＭ等。由于集成了ＡＢＳ系统和ＡＳＲ系统两者的基本功能，　汽车ＥＳＰ系统能够在极短的时间内，识别并判断出汽车各种　车的实际运行状态，进而发出控制指令，控制一个或多个车　不稳定行驶状态。比如由于受到外界的干扰，汽车可能出现　轮制动器的制动力，使汽车按照驾驶员所期望的理想路线行　侧滑、甩尾等不稳定行驶状态，从而发生偏离预定行驶轨迹　驶。　（３）执行器：接收电子控制单元（ＥＣＵ）发出的命令信号，　作者简介：杨旭志，就职于广东农工商职业技术学院硕士生，研究　方向：汽车检测与维修技术。　同时执行控制信号。ＥＳＰ系统中的执行器：制动系统和发动　１７５　机管理系统。　２．２　ＥＳＰ系统工作过程　汽车实用技术　２０１６年第１期　行驶，实际转弯半径小于理想转弯半径，即出现转向过度情　况，后轮将失去控制，发生侧滑或甩尾现象。ＥＳＰ系统感知　ＥＳＰ系统的工作过程可概括为信号采集、信号处理计算、　到即将出现此种情况时，ＥＳＰ系统对外侧前轮施加制动力矩，　ＥＣＵ判断和执行器执行四个过程，ＥＳＰ系统工作过程流程图　前轮产生一个与车身反向扭矩，从而实现稳定车身的作用；　如图１所示。　ｌ控　封左　ｌＩ轮捌动　『｝　Ｉ　妇播　Ｔ执籽１　｝　１电控簟元‘￡ｃｕ）　１　Ｉ执拧嚣ｒ　艳ｌ　ＪＬ—一ｌ拽｛亍　｛：　ｌｌ—　　ｌ趋一后毫ｌ　ｊ　Ｉ　Ｉ轮域茸右｝ｌ　Ｊ　ｌ艳　功　　Ｉ图１　ＥＳＰ系统工作过程流程图　（１）信号采集：各种传感器采集汽车的运行状态信息，　如：横向加速度、侧向加速度、横摆角速度、车轮转速、转　向盘转角、制动力矩等数据，然后将采集到的信号传送给电　控单元ＥＣＵ。　（２）信号处理计算：传感器采集的信号传送到电控单元　ＥＣＵ，ＥＣＵ对其进行计算、分析，获取汽车当前运行状态参　数信息，同时根据汽车二自由度参考数学模型计算得出当前　理想状态下的行驶状态参数。　（３）ＥＣＵ判断：ＥＣＵ将理想状态下的参数值与汽车当　前运行的实际值进行比较，计算两者之间的偏差值，并根据　行驶稳定性判断标准，判断出汽车是否处于理想工况，由此　确定是否需要调节制动器制动力和控制驱动轮驱动力。　（４）指令执行：执行ＥＣＵ的指令，调节制动器制动力　或驱动轮驱动力的大小，使汽车的制动系统、转向系统、驱　动系统始终保持在最佳组合状态，同时及时调节汽车行驶过　程中出现的不稳定因素，防止驾驶员的误操作，避免交通事　故的发生。　２．３　ＥＳＰ系统的作用　汽车在极限行驶工况下，ＥＳＰ系统作用表现在能够协助　驾驶员控制车辆的行驶，在轮胎和地面间还存在附着力的情　况下，ＥＳＰ系统对路面实际情况和驾驶员操作进行分析、判　断之后，对汽车的行驶状态进行调节控制，保证汽车能够按　照驾驶员预期的路线上行驶。　ＥＳＰ系统作用主要表现在以下三方面：　（１）防止驱动轮在起步加速时打滑。起步时，ＥＳＰ系统　对制动系统、发动机管理模块和变速换档操作进行综合管理　控制，使驱动轮保持合适的驱动扭矩，避免起步加速时打滑。　在整个起步过程中，ＥＳＰ系统的电控单元ＥＣＵ实时分析、处　理传感器信号，并发出相应的控制指令。　（２）使汽车具有良好的操纵稳定性。汽车转向时，当驾　驶员操作转向盘转向过大时，汽车常常不能按照预期的轨迹　同样，如果转向盘转向不足时，ＥＳＰ系统会对内侧后轮施加　制动力矩，产生一个与车身转矩方向相同的转矩，以校正汽　车的行驶方向。　（３）提高制动效果，并且保证制动过程的操纵稳定性。　当汽车在路面（左右两侧车轮附着系数不同的路面）上实施　制动时，为了防止车轮发生抱死滑动，制动系统对行驶在附　着系数不同路面的左右车轮施加不相同的制动力。假如无制　动器施加制动力产生一个反方向的力矩控制车身，不对称的　制动力会使汽车受到同一个转向的转矩，导致汽车在路面旋　转打滑。当ＥＳＰ系统感知这种趋势后，向转向盘转向电动机　发出转角指令，此时驾驶员感觉到转向盘轻微转角的变化后，　反向旋转转向盘，稳定车身。ＥＳＰ系统通过此操作，制动力　能够最大程度上利用地面附着力，大大缩短制动距离，使制　动距离减小５％～１０％。　目前，ＥＳＰ系统所使用类型有３种：一是四通道系统，　可以分别向四个车轮独立地施加制动力；二是双通道系统，　其只对两个前轮或后轮独立施加制动，或对角车轮施加制动；　三是三通道系统，对两个前轮独立的施加制动力，而对两后　轮施加相同的制动力。这三种系统的成本各不一样，产生的　制动效果也有所不同，其中四通道系统作用效果最好，所以　大多数中高级车多采用四通道的ＥＳＰ系统。　２．４　ＥＳＰ系统的特点　（１）实时监控：ＥＳＰ系统实时监控路面的反馈信息、驾　驶员的操作以及汽车实时运行状态，并且根据实时监测信息　向发动机和制动系统发出控制指令。　（２）主动控制：ＥＳＰ系统通过调控驱动轮驱动力和制动　器制动力来修正汽车转向特性（过度或不足转向）。　（３）事先警示：ＥＳＰ系统具有实时警示功能，当汽车处　于不稳定的行驶状态时，除了主动保持汽车稳定性外，还通　过警示灯向驾驶员发出警告。　３、故障诊断与维修　３．１读取故障代码　通过诊断仪读取系统有以下故障：０３　０１４２３横向加速度　传感器Ｇ２００不可靠信号。大致可以判断故障范围在横向加　速度传感器Ｇ２００、连接线路或者Ｊ５４０电子驻车控制单元。　３．２故障诊断与排除　由于Ｇ２００横向加速度传感器、Ｇ２０２偏转率传感器、　Ｇ２５１纵向加速度传感器集成在Ｊ５４０电子驻车控制单元里面，　如图２所示。　２０１６年第１期　杨旭志等：大众途观ＥＳＰ系统故障诊断与维修　１７６　大众途观ＥＳＰ故障指示灯被点亮的原因。由于本案例中Ｇ２００　横向加速度传感器、Ｇ２０２偏转率传感器、Ｇ２５１纵向加速度　传感器集成在一起，因此在故障诊断排除中采取了读取数据　流的方法。　图２电子驻车控制单元　参考文献　只能先检查控制单元相关线路发现无故障，由于内部传　【１】陈箐，杨倩倩．ＥＳＰ电子车身稳定系统模拟设计［Ｊ】．现代电子技　感器无法进行检查所以只能够使用ＶＡＳ５０５２诊断仪进行读　术，２０１２，１１：１６８—１６９．　取数据，通过对数据流的检查发现车辆在静止时横向加速度　［２】张庆，胡瑞．车身电子稳定控制系统（ＥＳＣ）评价方法的研究［Ｊ］．　传感器的数据在１．２．８ｍｓ来回变化，而正常的车子变化量在　新技术新工艺，２０１２，１　１：８０－８１．　０．５ｍｓ以内，此时的车子并没有行驶不存在有横向加速度的　【３】何志雄．汽车的不稳定形势与ＥＳＰ的应用【Ｊ】＿湖南农机，２０１０，　变化。更换新的电子驻车控制单元（３ＡＡ９０７　８０１　Ｂ）并且进　５：４９．５０．　行各项匹配，再次读取数据流，Ｇ２００横向加速度传感器数据　【４】Ｊ．Ｔｏｍ　Ｄｅｎｔｏｎ．Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　在０．２６ｍｓ左右，试车行驶后证明故障排除。　［Ｚ】．Ｅｌｓｅｖｉｅｓ　Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ　Ｈｅｉｎｅｍａｒｍ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，２００９．　４、结论　［５】陈天殷．车辆电子稳定程序控制系统ＥＳＰ［Ｊ］．汽车电器，２０１５，　２：１６．１８　６】陈家瑞．汽车构造［Ｍ】（第四版）．北京：人民交通出版社，２００２．　根据以上的诊断与分析，电子驻车控制单元故障是造成　【（上接第１５３页）　计的不足，并根据分析结果给出改进方案。通过对改进方案　也满足要求。结果表明ＣＡＥ技术对于提高拖钩的结构设计及　因为拖钩本体拧入端与外端直径差异偏大，拖钩本体外端变　的校核验证，表明改进方案不仅满足强度要求，且残余变形　形很小，塑性变形主要由拧入端与外端连接部分变形引起，　的分析可以看出拖钩钩体本身的塑性变形是引起原方案不合　格的一个重要原因。　可适当减少外端的直径，增大拧入端直径。同时从改进方案　改进具有一定的指导意义。　参考文献　［１】傅薇，张影．轿车拖钩强度分析［Ｊ］，合肥工业大学学报（自然科学　版），Ｖｏ１．３２　Ｎｏ．Ｓｕｐ　Ｎｏｖ．２００９：１０１—１０３．　【２］何承恩，段大禄．某微车汽车牵引钩挡杆在几种工况下的强度分　析［Ｊ】，企业科技与发展，２０１０年第ｌＯ期：３８－４２．　【３］杨海平，王良模，彭曙兮，苏家竹，袁刘凯．基于ＣＡＥ技术的　某越野车车架分析［Ｊ］．机械科学与技术，２０１　１，Ｖｏ１．３０　Ｎｏ．６：１００１．　１００６．　ｆ４】胡玉梅．车辆结构强度基本理论与ＣＡＥ分析技术【Ｉ　．重庆：重庆　图１０改进方案塑性变形曲线　大学出版社，２００９．　５、结束语　［５】石亦平，周玉蓉．ＡＢＡＱＵＳ有限元分析实例详解【Ｍ】．机械工业出　版社．２００６：１６６．１７１．　本文通过对某轿车拖钩的有限元仿真分析，找出拖钩设　【６］Ａｌｔａｉｒ　ＨｙｐｅｒＭｏｒｋｓ　７．０　Ｕｓｅｒ　Ｓ　Ｇｕｉｄｅ［Ｇ］．Ａｌｔａｉｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｃ，２０００．