某车型ESP故障灯偶发性点亮问题的处理

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10.16638/ki.1671-7988.2019.17.032
某车型ESP 故障灯偶发性点亮问题的处理
叶飞，殷寒寒
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）
摘 要：文章介绍了某车型出现ESP 故障灯偶发性点亮问题，通过对故障码的解读和排查，未能找到问题原因。

而是通过确认软件上故障发生的机理，对照实车模拟故障发生场景，确认了根本原因，继而根据原因制定合适可行的对策，并通过实车测试验证来确认对策的有效性，最终消除了ESP 故障灯点亮问题。

关键词：ESP ；故障灯；亮；机理
中图分类号：U471 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)17-88-03
Treatment of occasional Lighting of ESP Fault Lamp in a certain Model
Ye Fei, Yin Hanhan
( Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )
Abstract: The article introduces a problem of ESP Warning Lamp lighting sporadically on some vehicle, but after analyzing Diagnostic Trouble Code, the reason can ’t be found out. Then we simulate the trouble happening condition on the principle of the trouble, and we get the reason. So we constitute right countermeasure, and validate the effect on the vehicle, finally the problem is solved.
Keywords: ESP; Warning Lamp; Lighting; Principle
CLC NO.: U471 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)17-88-03
前言
ESP （Electronic Stability Program ）是汽车电子稳定系统。

主要包含ABS 、TCS 、VDC 等基本功能和一些辅加功能，该系统能够在一定的物理范围内稳定车身姿态避免出现侧滑等危险情况。

由于ESP 是安全系统，涉及的传感器和关联系统较多，一旦传感器、关联系统、ESP 自身等出现问题且达到设定的阈值时，ESP 系统会向仪表发动故障信号来点亮故障灯，同时在诊断里存储下对应的故障码以便工作人员确认故障原因并排除。

1 ESP 故障灯点亮
1.1 概述
某车型匹配了博世ESP 系统，在试验过程中偶然出现了ESP 故障灯点亮问题，通过诊断读取故障码如图1所示，故障码解读为制动灯开关可靠性故障，该故障在整车断电源电再重新上电后自动消除。

再次试验后故障难以再现，不明确故障发生时的工况。

图1 某车型ESP 故障码解读
作者简介：叶飞，学士学位，工程师，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司，从事汽车底盘开发。

殷寒寒，学士学位，工程师，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司，从事汽车底盘开发。

叶飞 等：某车型ESP 故障灯偶发性点亮问题的处理
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1.2 原因分析
根据故障码的解读，对制动灯开关和线束进行排查。

首先检查制动灯开关。

制动灯开关理论工作行程如图2所示，根据图2要求对故障车辆制动灯开关进行检测，检测数据如表1所示，结果显示制动灯开关工作行程符合要求，不是故障原因。

再对制动灯开关线束的通断和线阻进行检测，未发现异常，确定不是故障原因。

图2 某车型制动灯开关工作行程示意图
表1 制动灯开关行程测试结果
通过对故障码字面意思内容的排查，无法确认故障原因。

需要查询ESP 软件的报错机理，经过确认，ESP 报此故障的机理为车辆行驶时制动主缸压力达到10bar ，且持续1s 钟未收到制动灯开关导通的信号，ESP 开始报错并将CAN 总线中的制动主缸压力值放大到最大。

遂根据故障机理模拟故障发生的条件，并同步监测制动压力和制动灯开关信号的变化，如图3所示，故障成功再现，且与机理完整对应。

图3 故障再现时的数据变化
由图3可以看出，制动主缸压力达到10bar 时，制动灯开关仍未导通，而之前检测的制动灯开关行程测试结果符合要求，说明制动系统达到10bar 时的踏板行程不足以使制动灯开关导通。

该车型相关参数如表2所示：
表2 某车型踏板相关参数
由表2可以计算出主缸压力为10bar 时制动灯开关的实际工作行程为（18～22）/7.2=（2.5～3.05）mm ，对比表1
可以发现，此行程都不能使制动灯开关导通。

至此确认该车型出现ESP 故障灯偶发性点亮的原因为制动主缸压力达到10bar 时，制动灯开关的实际工作行程小于导通要求的行程。

2 优化方案
2.1 目标设定
根据原因确认的结果以及故障机理，设定优化方案为主缸压力为10bar 时的制动灯开关实际工作行程≥3.5mm 。

2.2 方案确定
要想制动灯开关实际工作在主缸压力为10bar 时的行程≥3.5mm ，即需要使此时的踏板行程增大，或者使制动踏板与制动灯开关杠杆比减小，而该车型在10bar 时的踏板行程在（18～22）mm 时踏板感良好，不适合增大，且如果增大会需要对制动系统匹配有较大的变动，可行性差，故选择减小制动踏板与制动灯开关杠杆比。

（18～22）/3.5=（5.14～6.28），即需要制动踏板与制动灯开关杠杆比减小至≤5.14。

根据制动踏板的结构特性和布置空间，最终选择将制动踏板与制动灯开关杠杆比减小为 3.8，即优化后主缸压力为10bar 时的制动灯开关实际工作行程≥4.7mm ，达到设定的目标。

3 实车验证
将优化后的新制动踏板更换到故障车辆，再次模拟故障发生的条件，并同步监测制动压力和制动灯开关信号的变化，如图4所示，多次模拟，故障不再发生。

图4 优化后的数据变化
由图4可以看出，优化后的车辆在制动主缸压力达到约2bar 时，制动灯开关导通，能够避免出现压力达到10bar 时制动灯开关未导通的情况发生，同时也没有出现制动灯一直导通不关闭的情况，问题解决。

4 总结
本文介绍了某车型在对ESP 故障码的解读寻找故障原因未果后，继而查找软件上设置此故障的发生机理，并在实车验证确认故障机理的正确性，然后对照车型本身结构参数找
到故障发生的根本原因。

找到原因后，综合对比各项影响制定合适可行的优化方案，最终在实车上再次验证优化方案的有效性，监测相关数据变化符合要求， （下转第146页）
汽车实用技术
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图17 比油耗对比
方案三和方案四在5200转以上的油耗已经出现了明显
恶化，继续进行已经没有意义。

经过台架性能开发的试验数据，综合评估动力性及经济性。

外部冷却EGR的控制，最大EGR率可以达到23%，最终方案为缸盖滾流比Tr 2.8 、压缩比CR 13.7、进气凸轮轴包角250°、催后取气、80mJ点火线圈、总管进气方案。

部分负荷油耗点。

图18 经济性区域
新的 1.8L自然吸气发动机主要匹配搭载的为插电式混动整车，与传统的燃油车，在部分负荷点的设置上有所区别，这里定义17工况点代表常用工况，其中12个代表PHEV应用区域，基本覆盖普通车型及混动车型。

2000/2bar油耗率309g/kWh，最低油耗率211g/kWh。

采用RON 92#燃油进行试验，实测燃油低热值为42.82MJ/kg，故最佳有效热效率达到39.9%。

图19 开发结果
3 结论
该 1.8L自然吸气发动机，通过整体燃烧系统的优化开发，部分负责采用阿特金森循环，整体的热效率达到39.9%，最低燃油消耗量达到211g/kWh。

该发动机以原有1.8L自然吸气为基础，改动量小，未来可以匹配混合动力整车，整体达到行业先进水平。

（上接第89页）
确定问题得以最终解决。

ESP是一个复杂的主动安全电子系统，相关联的系统较多，安全级别较高，自身需要实时监测相关信号的变化，一旦超过设定的阈值时，则会点亮故障灯提示驾驶者ESP系统存在故障，故障码也会被存储下来，在处理这些故障时，不能只停留在故障码解读的字面意思上，了解故障发生机理，则会事半功倍。

参考文献
[1] 董海萍,刘华.奇瑞A3轿车ABS/ESP故障灯常亮故障排除[J].汽车
电器,2016.
[2] 陈天殷.车辆电子稳定程序控制系统ESP[J].汽车电器,2015.
[3] ISO 14229-1 Road vehicles-Unified diagnostic systems (UDS)-Part 1:
Specification and requirements, 2005.。