车辆稳定控制系统检修ppt课件.ppt

情境2车辆稳定控制系统 ESP 1 概述2 ESP系统工作过程 1 作用在车上的力与力矩 如图4 51所示 除重力外 作用在车上的力和力矩有 驱动力1 克服驱动力的制动力2 保持车辆转向性能的侧向力3 由摩擦力和重力产生的附着力4 偏转力矩I 该力矩试图使车沿垂直轴线转动 车轮转矩及惯性矩II 该力矩试图使车保持原来的运动方向 其它的力 如空气阻力 用摩擦圆能清楚地说明这几个力共同作用的情况 这个摩擦圆的半径大小由路面与轮胎之间的附着力决定 即附着力小 半径就小如图4 52a的I所示 附着力大 半径就大 如图4 52a所示 情境2车辆稳定控制系统 ESP 图4 51作用在车上的力与力矩1 驱动力2 克服驱动力的制动力3 保持车辆转向性能的侧向力4 由摩擦力和重力产生的附着力 偏转力矩 车轮转矩及惯性矩 情境2车辆稳定控制系统 ESP 图4 52摩擦圆原理示意图 情境2车辆稳定控制系统 ESP 2 作用在车上这些力之间的关系 如图4 53所示 作用在车上的力变化 可导致车有不同运动状态 如果制动力和侧向力的合力处于圆内 如图4 53 a 所示 这时车辆可自由转向 制动力增大时 侧向力就变小了 如图4 53 b 所示 图4 53作用在车上的力之间的关系 情境2车辆稳定控制系统 ESP 3 ESP工作过程 为了能让ESP在紧急时刻作出反应 它必须弄清楚下面两个问题 司机往哪边转向 车要往哪开 第一个问题的答案是 ESP接收来自转向角度传感器1及车轮转速传感器2的信号如图4 54所示 图4 54ESP传感器 情境2车辆稳定控制系统 ESP 1 车辆处于转向不足状态 通过内侧后制动器的相应动作及发动机和变速器管理系统的协调工作 ESP可防止脱离弯道 如图4 55所示 图4 55转向不足时ESP系统的控制 情境2车辆稳定控制系统 ESP 2 车辆处于转向过度状态 通过外侧前制动器的相应动作及发动机和变速器管理系统的协调工作 ESP可防止侧滑 如图4 56所示 图4 56过度转向时ESP系统控制 情境2车辆稳定控制系统 ESP 3 ESP系统组成元件的结构与作用ESP系统由中央控制单元 ECU 及转向传感器 车轮传感器 侧滑传感器 横向加速度传感器和执行器组成 如图4 57 图4 58所示 图4 57汽车ESP系统组成图 情境2车辆稳定控制系统 ESP 图4 58汽车ESP系统组成电路示意图1 带EDS ASR ESP的ABS控制单元2 带预压泵的液压单元3 制动压力传感器4 横向加速度传感器5 偏转率传感器6 ASR ESP按键7 转向角传感器8 制动灯开关9 10 11 12 车轮转速传感器13 自诊断线14 制动装置指示灯15 ABS指示灯16 ASR ESP指示灯17 车辆及司机状况18 干涉发动机管理系统19 干涉变速器管理系统 仅指自动变速器车 情境2车辆稳定控制系统 ESP 1 转向角传感器 该传感器在转向柱锁开关和方向盘之间的转向柱上 如图4 59所示 安全气囊的带滑环的回位环集成在该传感器内且位于该传感器下部 图4 59转向角传感器结构 情境2车辆稳定控制系统 ESP 如图4 60所示 基本构件有 光源1 编码盘2 光学传感器3 4 计数器5 用于传递转动圈数的编码盘由两个环构成 一个是绝对环 一个是增量环 图4 60转向角传感器结构1 光源2 编码盘3 4 光学传感器5 计数器 情境2车辆稳定控制系统 ESP 每个环由两个传感器进行扫描 如果光透过缝隙照到传感器上 就会产生一个信号电压 如图4 61所示 如果光源被遮住 这个电压就又消失了 如图4 62所示 图4 61光源透过缝隙产生电压信号 图4 62光栅原理示意图1 增量蔽光框2 绝对蔽光框3 光源4 5 光学传感器 情境2车辆稳定控制系统 ESP 如果移动蔽光框 就会产生两个不同的电压 如图4 63所示 图4 63蔽光框移动产生脉冲信号 情境2车辆稳定控制系统 ESP 2 横向加速度传感器 如图4 64所示 该传感器通常装在装在司机座椅下 以尽量接近汽车重心 横向加速度传感器的作用是接收是否有试图使车脱离原行驶路线的侧向力及该侧向力大小的信息 其结构如图4 65所示 永久磁铁 弹簧及阻尼盘构成了一个磁力系统 如图4 66所示 当横向加速度a作用到车上时 永久磁铁也会有相应运动 但因惯性原因 这个运动要稍迟发生 也就是说 阻尼盘与传感器壳体及整车一同偏离永久磁铁 该磁铁先前处于静止状态 情境2车辆稳定控制系统 ESP 图4 64横向加速度传感器外形 图4 65横向加速度结构图1 永久磁铁2 弹簧3 阻尼盘4 霍尔传感器 情境2车辆稳定控制系统 ESP 图4 66横向加速度传感器工作原理图a 加速度较大正向b 加速度较小反向c 加速度为零 情境2车辆稳定控制系统 ESP 3 偏转率传感器外形如图4 67所示 该传感器是从宇航技术借用来的 它用来确定物体上是否作用有转矩 按照安装位置就能确定绕空间某一轴的转动 在ESP中该传感器用于确定车辆是否绕垂直轴线转动 其结构如图4 68所示 在金属空心圆筒上有八个压电原件 其中四个使空心圆筒处于谐振状态 如图4 68 a 另四个用于监控作用在圆筒上的震荡波节是否有改变 如图4 68 b 所示 如果空心圆筒上作用有转矩 振荡波节就会改变 振荡波节会移动 b 起监控作用的压电元件会测量到这个改变并通知控制单元 于是控制单元就可以计算出偏转率了 情境2车辆稳定控制系统 ESP 图4 67偏转率传感器外形图 图4 68偏转传感器工作原理1 空心圆筒2 压电元件 情境2车辆稳定控制系统 ESP 4 组合传感器在BOSCH系统中 将横向加速度传感器和偏转率传感器装在一个壳体内 构成组合传感器 如图4 69所示 图4 69组合传感器外形图 情境2车辆稳定控制系统 ESP 1 横向加速度传感器的结构如图4 70所示 该传感器是组合传感器印刷电路板上的一个极小的部件 图4 70横向加速度传感器的结构 情境2车辆稳定控制系统 ESP 如果没有加速度作用在这个系统上 那么测出来的两个电容器的电荷量C1和C2是相等的 如图4 71 a 所示 图4 71横向加速度传感器工作原理a C1 C2b C1 C2 情境2车辆稳定控制系统 ESP 2 偏转率传感器的构造如图4 72所示 在同一板上 还有偏转率传感器 该传感器与横向加速度传感器在空间上是分开的 图4 72偏转率传感器的构造 情境2车辆稳定控制系统 ESP 如图4 73 a 所示如果接上交流电压U 那么支撑导电轨道的托架就会在磁场内摆动 如果此时有旋转加速度作用在此结构上 如图4 73 b 那么由于惯性作用 摆动质量块的状态与前述的炮弹是一样的 图4 73偏转率传感器工作原理 情境2车辆稳定控制系统 ESP 5 制动压力传感器 该传感器拧在行驶动态调节液压泵内 外形如图4 74所示 图4 74制动压力传感器外形图 情境2车辆稳定控制系统 ESP 制动压力传感器的核心部件是一个压电元件如图4 75中1 制动液的压力就作用在1上 另一个是传感器电子元件如图4 75中2 图4 75制动压力传感器工作原理图 情境2车辆稳定控制系统 ESP 6 ASR ESP按键 该按键的位置根据车型不同而不同 一般在组合仪表区 外形如图4 76所示 驾驶员用该按键可关闭ESP功能 踏下制动踏板或再次按下该按钮 即可再次接通ESP 图4 76ASR ESP按键 情境2车辆稳定控制系统 ESP 7 行驶动态调节液压泵 该泵在发动机舱内的液压单元下面 外形如图4 77所示 在ABS系统中 踏下制动踏板时必须输送少许制动液 这些制动液的流向与制动踏板产生的较大的压力是相反的 这个输送工作由回液泵来完成 图4 77行驶动态调节液压泵 情境2车辆稳定控制系统 ESP 8 液压单元 该单元在发动机舱内 车型不同 安装位置也不同 外形如图4 78所示 液压单元的两个制动管是按对角线布置的 回液泵是自吸式的 其结构如图4 79所示 图4 78液压单元外形图 情境2车辆稳定控制系统 ESP 图4 79液压单元组成图1 分配阀2 高压阀3 进液阀4 出液阀5 制动分泵6 回液泵7 行驶动态调节液压泵8 制动助力器 情境2车辆稳定控制系统 ESP 下面以一个车轮为例 参考图4 80 说明液压单元建压 保压 卸压工作过程 图4 80液压单元工作过程a 建压b 保压c 卸压 技能训练 熟悉ESP启动检测操作1 连接VAG1551 打开点火开关 进入03地址 2 进入04基本设定 选择093通道 按Q确认 3 显示屏显示ON ABS警报灯亮 4 拔下自诊断插头 起动发动机 5 用力踩下制动踏板 制动力要大于35bar 直到ESP警报灯闪亮 6 以15 30Km h试车 时间不超过50S 行车时应