技师论文--奔驰轿车ESP的控制结构与维修

本论文阐述了奔驰S350电子稳定系统（ESP）的控制结构基本工作原理，以及在车辆上的具体安装位置，阐述了各组成部件的基本功能，及其常用检测、维修方法。

关键词：奔驰S350 电子稳定系统结构维修

ESP是Electronic stability program 英文的缩写，中文译为电子稳定程序，由德国博世（BOSCH）和梅赛德斯—奔驰（MERCEDES —BENZ）公司联合研制。不同公司有不同的称谓，BMW称其为DSC，丰田称其为VSC，但原理和作用基本相同。这一种系统是在制动防抱死系统（ABS）、电子制动力分配系统（EBD）和牵引力控制系统（ASR/TCS）上发展起来的，也是它们功能的扩展。

ESP系统由控制单元、转向传感器（监测方向盘的转动角度）、车轮转速传感器（监测各个车轮的速度转动）、横摆角速度传感器（监测汽车绕垂直轴线的转动）、侧向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。有ESP与只有ABS及ASR的汽车，他们的差别在于ABS及ASR只能对车辆的失控被动地做出反映，而ESP则能够主动探测和分析车况，及时对制动器、发动机、变速器进行干预，从而纠正错误的驾驶。

汽车电子稳定性控制系统ESP与ABS和ASR系统的区别如表所示，从表中可以看出，汽车电子稳定装置需要更多的传感器，并且对执行机构的要求很高，其功能也是ABS/ASR无法比拟的。可以说ESP 系统的出现，极大地改善了汽车在过程中的安全性和操作性。也可以说ESP绝对是车辆主动安全系统的终极。

目前能生产ESP系统的主要有德国博士、日本电装、美国天合、韩国万都等少数几家公司。其中博士占了较大份额。

目前欧洲新车装配率达到50%，中国只有5%，不过现在正在增加。

ESP在豪华车上成为标配，在中级上基本有，经济车上也开始出现了，例如奇瑞A3。同时ESP也向商用车、工程车和公共汽车普及。

一、奔驰S350 ESP系统的结构组成

1．1 电子控制单元ECU

电子控制单元是ABS-TCS/ESP系统的呼叫中心，它与液压调节器集成在一起组成一个总成。电子控制单元持续监测并判断的输入型信号有：蓄电池电压、车轮转速、方向盘转角、横向偏摆率以及点火开关接通、停车灯开关、串行数据通性电路等信号。根据所接受的输入信号，电子控制单元向液压调节器、发动机控制模块、组合仪表和串行数据通信电路等发送输出的控制信号。

当点火开关接通时，电子控制单元会进行自检，以监测查明ABS-TCS/ESP系统的故障。此外，电子控制单元还在每个点火循环都执行自检初始化程序。当车速达到约15km/h时，初始化程序启动，此时会感觉到程序在运行，这属于系统的正常操作。在执行初始化程序时中，电子控制单元将向液压调节器发送一个控制信号，循环操作各个电磁阀并运行泵总机，以检查各部件是否正常工作。如果泵或者任何电磁阀无法正常工作，电子控制单元会设置一个故障诊断码。当车速超过15km/h时，电子控制单元会将输入和输出逻辑信号与电子控制单元中所存储的正常工作参数进行比较，以此来不断监测ABS-TCS/ESP系统。如果有任何输入或者输出信号超出正常工作参数范围，则电子控制单元将设置故障诊断码。

1．2 液压调节器总成

液压调节器是汽车稳定性控制的主要执行机构，其基本结构与ABS/ASR液压调节器相似，只是为了提高响应速度，汽车ESP控制系统的液压调节器比ABS/ASR液压调节器多了预压泵和压力生成器。

1．3 轮速度传感器

轮速传感器是一种电磁式传感器，是前轮轮毂总成的一部分，前轮轮毂总成是一个永久性的密封装置。左前和右前轮毂装有车速传感器和一个48齿的磁脉冲环。

1．4 ESP开关

电子稳定程序开关位于地板控制台上。该开关是一个瞬间接触开关，按一下ESP开关，程序关闭。关闭时ABS—TCS系统仍能工作。按下ESP开关超过60秒被视为短路，电脑会记录故障诊断码。

1．5 方向盘转角传感器

该传感器位于方向盘下面。测量方向盘转动角度。如图所示，由于2只测量齿伦的齿数不同，故产生不同相位的连个转角信号，即能产生一个正负760度方向盘转角输出信号，电子控制单元利用这个信息计算出驾驶员所要求的方向。控制单元通过方向盘转角传感器与横摆率传感器信号的比较，确定车辆实际行驶轨迹与驾驶员要求是否一致，从而确定控制目标。

1．6 横摆率传感器

横摆率传感器位于仪表板中央控制台下部。横向偏摆率传感器总成包括两个部件，一个是横向偏摆率传感器，另一个是横向加速度传感器。横向偏摆率传感器根据车辆绕其纵轴的旋转角度产生对应的输出信号；横向加速度传感器根据车轮侧向滑移量产生对应的输出信号

电压。ESP控制单元利用这两个信号，计算出车辆的行驶状态，再结合其他数据确定控制目标。

1．7 电子稳定程序工作过程

1．7．1 克服转向不足的操作

转向不足如图所示，方向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要朝方向“A”转向的信号，横向偏摆率传感器检测到车辆开始打转“B”，同时车辆前端开始像方向“C”滑移，说明车辆出现转向不足，电子稳定程序利用ABS—TCS系统中已有的制动系统控制功能，对左后轮进行制动干预，此刻，由于左后轮被制动，而车子的重心因惯性作用继续向前运动，于是车子就只有以左后轮为支点，绕着他旋转，这样一来，车子就朝方向“A”转动，即驾驶员想要的方向。转向不足的缺陷就被克服。

1．7．2 转向过度的操作

转向过度如图所示，方向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要朝方向“A”转向的信号，横向偏摆率传感器检测到车辆开始打转“B”，同时车辆后端开始向方向“C”滑移。说明车辆转向过度，电子稳定程序理由ABS—TCS系统的制动控制功能，对右后轮进行制动干预，此刻由于右后轮被制动，而车子的重心因惯性作用继续向前运动，于是车子就只有以右后轮为支点，绕着它旋转，这样一来，车子就朝方向“A”转动，即朝向驾驶员想要的方向转向。转向过度的操作就被克服。