基于车辆CAN总线的电子稳定控制系统故障检修

基于车辆CAN总线的电子稳定控制系统故障检修
加克·乌云才次克;巴寅亮
【摘要】以应用CAN总线网络的车辆为研究对象,通过对基本概念和车辆控制工
作原理的描述,引入典型故障案例,运用检测设备有步骤地对车辆电子稳定控制系统
故障进行检测与排除,为汽车的维修和保养提供有效依据.
【期刊名称】《汽车电器》
【年(卷),期】2018(000)003
【总页数】3页(P62-64)
【关键词】CAN总线;电子稳定控制系统;故障检修
【作者】加克·乌云才次克;巴寅亮
【作者单位】新疆农业大学,新疆乌鲁木齐 830052;新疆交通职业技术学院,新疆乌鲁木齐 831401;新疆交通职业技术学院,新疆乌鲁木齐 831401
【正文语种】中文
【中图分类】U463.6
随着汽车电子技术的迅猛发展，如汽车发动机、底盘、转向、ABS、电子稳定控制系统等电控单元的数量越来越多，车辆的电气系统如果继续用传统布线形式，一方面增加维修成本，另一方面安全性、舒适性、方便性、低公害等要求也得不到满足。

而数据总线可以实现在一条数据线上传递的数据被多个系统（控制单元）共享［1］，就将汽车上过去的一线一用的专线制改为一线多用，实现了几个控制单元
共享一个传感器的信号，信息的传递采用分时多路传输，在每一时刻只能在2个
节点之间传递数据，由于电信号传播的速度极快，因此数据总线完全可以满足许多节点进行分时信号传递的需要。

这样既减少了汽车上的布线数量及传感器的数目，又对系统整体效率进行了极大提高。

目前汽车上比较常见的总线有CAN、LIN、FlexRay、MOST、Blue tooth。

汽车电子稳定控制系统是车辆主动安全系统之一，是基于汽车防抱死制动系统和牵引力控制系统功能的进一步扩展，增加了横摆率传感器、侧向加速度传感器以及转向盘的转角传感器输入信号，最终通过ECU控制前后、左右车轮的驱动和制动力，确保车辆行驶的侧向稳定性。

现代车辆中，大部分车辆都使用了电子稳定控制系统，控制原理上大同小异，“ESP”名称已经被德国博世公司注册，其他公司开发的电子稳定系统有宝马DSC、本田VSA、丰田VSC等。

1 电子稳定控制系统意义
如图1、图2所示，以车辆突然遇到障碍状况为例，配备有电子稳定控制系统的车就能够帮助驾驶员控制车辆、避免发生侧滑等不稳定状态。

除此以外，在车辆弯道高速行驶、地面附着力不同的路面，带有电子稳定控制系统的车辆都能避免车辆出现不稳定状态。

图1 无电子稳定控制系统车辆的行驶状态
图2 配有电子稳定控制系统车辆的行驶状态
2 电子稳定控制系统组成及工作原理
2.1 电子稳定控制系统结构
电子稳定控制系统一般是由传感器、执行器、ECU和组合仪表等组成，如图3所示。

图3 丰田卡罗拉VSC电子稳定控制系统图
1）传感器①转角传感器。

其作用是将转向盘的转向量和方向信号通过CAN总线监测并将信号传送给电子稳定控制系统ECU。

传感器一般安装在转向盘内气囊游丝总成的后方。

②车轮轮速传感器。

其作用是将各个车轮的转动速度信号传递给电子稳定控制系统ECU，一般位置是在半轴旁边，车轮内侧。

③横摆率和加速度传感器。

其作用是依据车辆加速度时产生的重力加速度改变成电极之间的距离，并且将测量值改变为电信号传递给电子稳定控制系统ECU。

横摆率传感器是检测车辆在垂直方向上的角速度（横摆率）传递给电子稳定控制系统ECU。

一般安装的位置是前排座椅总成下方。

2）电子稳定控制系统开关其作用是开启和关闭牵引力和VSC的控制。

3）执行器一般包括制动器总成、电磁阀、各制动轮缸。

4）组合仪表如图4所示，一般有VSC OFF指示灯、指示灯、蜂鸣器等。

2.2 电子稳定控制系统工作原理
电子稳定控制系统ECU根据转速传感器、横摆率及加速度传感器、转角传感器的信号，确定车辆当前的工作状态。

电子稳定控制系统ECU通过CAN通信系统，发送信号至发动机控制单元，以控制发动机的转矩；同时通过泵和电磁阀控制制动系统［2］。

图4 组合仪表指示灯
系统工作时，打滑指示灯闪烁且防滑控制蜂鸣器鸣响；系统中出现故障，VSC OFF和打滑指示灯将常亮。

VSC OFF开关停止，则系统控制运行。

3 电子稳定控制系统常见故障
电子稳定控制系统常见故障有：系统不工作、传感器异常、指示灯常亮以及指示灯不亮等。

3.1 故障分析
以丰田卡罗拉VSC指示灯常亮故障为例，电子稳定控制系统ECU也叫防滑控制ECU，通过CAN通信系统连接到组合仪表。

如果防滑控制ECU存储了故障码，VSC OFF指示灯闪烁且在组合仪表的多信息显示屏上显示警告信息［2］。

按下VSC OFF开关关闭控制。

如果VSC控制关闭，VSC OFF指示灯和主警告指示灯将亮起。

指示灯电路如图5所示。

图5 指示灯电路图
3.2 检查步骤
1）检查CAN通信系统。

检查CAN通信系统是否有故障码输出，一般，若CAN 系统故障，就会有故障码输出。

将解码仪或诊断仪连接到自诊断接口，将点火开关置于ON的位置，接通解码仪或诊断仪器后，根据设备仪器屏幕上的提示读取故障码。

若发现故障码，操作检测设备清除代码。

如果没有检测设备，也可使用SST 连接自诊断接口端子TC和CG，将点火开关处于ON的位置，观察VSC OFF指示灯闪烁方式。

自诊断接口端子如图6所示。

图6 自诊断接口端子TC和CG
2）检查电子稳定控制系统ECU连接器是否连接牢固。

若用两种方式都没有观察到故障码，则检查防滑控制ECU连接器是否连接牢固。

3）检查蓄电池。

蓄电池标准电压应在11～14 V。

4）检查防滑控制ECU（CSW端子）。

断开防滑控制ECU的连接器，VSC OFF 开关处于关闭状态，测量CSW端子与车身搭铁间阻值，正常为∞。

自诊断接口端子CSW如图7所示。

图7 自诊断接口端子CSW
5）检查组合仪表总成。

重新连接防滑控制ECU连接器，使用解码仪执行组合仪表（仪表CPU）的主动测试。

正常时，VSC OFF 指示灯按照指令亮起或熄灭。

若异常，则需更换组合仪表总成，否则更换制动器执行器总成。

6）检查VSC OFF开关。

断开 VSC OFF开关连接器，在按下开关和松开开关两种状态下，测量电路图（图5）中VSC OFF开关3号和6号端子间的阻值，判断开关通、断情况是否良好。

4 总结
电子稳定控制系统是辅助驾驶者控制车辆的主动安全技术之一，它能够对车身的不稳定性进行矫正，预防和避免事故的发生。

随着汽车CAN总线技术的普及，电子稳定控制系统的控制逻辑都要基于CAN总线进行。

因此，在日常生活中，若发现故障，应及时将车送去检查，并对故障进行排除。

参考文献：
［1］李雷.汽车车载网络系统检修[M].北京：人民邮电出版社，2009.
［2］ 2007年丰田卡罗拉（ZRE151，ZRE152系列）修理手册第三卷[Z].。