项目五任务2 电子稳定控制系统检修

项目五新能源汽车制动系统检修任务二

电子稳定控制系统检修

中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

【案例导入】一辆家用新能源汽车进厂维修，车主反映该车在行驶过程紧急制动时，出现车轮抱死滑移，ABS警告灯点亮，维修技师陈师傅交待你对该车进行维护与检修，接到任务你应该如何开展工作？中国人民大学出版社

【知识介绍】一、电子稳定控制系统的功能随着新能源汽车技术的不断发展，电子稳定控制系统（ESC）得到普遍应用。电子稳定控制系统在提高车辆安全性和驾驶舒适性方面发挥着重要的作用，其基本功能包括制动防抱死（ABS）、电子制动力分配（EBD）、牵引力控制（TCS）等。二、电子稳定控制系统的组成（一）ESC控制模块ESC控制模块由电子控制单元、液压控制单元、ESC泵三部分组成。其作用是控制系统实现基本功能并检测故障。当点火开关接通并且未出现防抱死制动系统故障诊断码时，ESC控制模块给继电器通电，从而向执行器提供蓄电池正极电压。ESC控制模块不断检测车轮的运动状态，控制车轮的滑移率保持在一定的范围内，从而保持车辆的稳定性。ESC控制模块安装位置及组成如图中国人民大学出版社

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（二）车轮转速传感器车轮转速传感器一般安装在车轮上，其作用是将车轮的转速转变为电信号，并将该信号输入电子控制单元，电子控制单元利用该信号计算车轮转速。车轮转速传感器如图中国人民大学出版社

（三）制动灯开关制动灯开关的作用是检测制动踏板的状态，踩下制动踏板时点亮制动灯，同时向电子控制单元发送制动信号。常见制动灯开关如图中国人民大学出版社

（四）警告灯电子稳定控制系统的警告灯包括ABS警告灯、EBD警告灯、ESCOFF警告灯。ABS警告灯EBD警告灯位于组合仪表上，通过点亮来通知驾驶员发生故障。ESCOFF警告灯位于仪表控制面上，通过点亮来通知驾驶员ESC功能关闭。常见警告灯如图中国人民大学出版社

三、电子稳定控制系统的工作原理（一）制动防抱死工作原理汽车电子控制防抱死系统（AntilockBrakingSystem，ABS）是指在汽车原有的制动系统基础上加装一些电子控制系统。汽车在制动过程中存在着两种阻力：一种阻力是制动器摩擦片与制动鼓或制动盘之间产生的摩擦阻力，这种阻力称为制动系统的阻力，即制动系统制动力；另一种阻力是轮胎与道路表面之间产生的摩擦阻力，也称为轮胎—道路附着力。如果制动系统制动力小于轮胎—道路附着力，则汽车制动时会保持稳定状态；反之，如果制动系统制动力大于轮胎—道路附着力，则汽车制动时会出现车轮抱死和滑移中国人民大学出版社

2.部件的结构及工作原理（1）轮速传感器车轮转速传感器可以安装在车轮上，也可以安装在主减速器或变速器中，一般多采用电磁感应式传感器。齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和磁极之间的间隙以一定的速度变化，使磁路中的磁阻发生变化，磁通量周期地增减，在感应线圈的两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压，该交流电压信号输送给控制单元。电磁感应式轮速传感器的工作原理如图中国人民大学出版社

（2）ABS制动压力调节器ABS制动压力调节器的功用是接收来自控制单元的控制指令，调节各个车轮制动器轮缸的制动压力，使车轮处于“边滚动边滑动”的状态，它是实现制动防抱死功能的执行器。制动压力调节器是由由直流电动机、泵活塞、阀板、低压储能器、8个电磁阀、电磁线圈和控制单元等构成的一个总成。ABS制动压力调节器总成的结构如图中国人民大学出版社

直流电动机：直流电动机与制动压力调节器和控制单元集成在一起。其作用是通过驱动泵活塞，在增压状态时增加制动压力，减压状态时抽出制动轮缸中的制动液并储存到储能器。低压蓄能器安装在制动压力调节器阀板内部，和泵活塞并联，用以存储从制动工作缸流回的制动液，并减轻油压的脉动。减压状态时暂时储存从轮缸抽回的制动液，增压状态时迅速补充制动压力。电磁控制阀是制动压力调节器的重要部件，它是实现制动压力调节的执行元件。八个电磁阀由四个进油阀和四个出油阀组成，电磁阀控制着通往前后轮四个管路的油压，每个管路设置两个电磁阀，其中一个是常开的进油阀，另一个是常闭的出油阀。八个电磁阀的开闭由控制单元控制。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀等多种形式。电磁阀和电磁线圈实物如中国人民大学出版社

制动压力调节过程由常规制动增压阶段、保压阶段、降压阶段、再次增压阶段四个环节组成。通过适当调节制动压力使车轮与地面之间处于最佳制动状态，实现了紧急制动时的防抱死，其制动压力调节频率为每秒钟2-4个循环。常规制动增压阶段：制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到控制单元通过轮速传感器识别出车轮有抱死的倾向为止。常规制动增压阶段如图中国人民大学出版社

保压阶段：控制单元通过轮速传感器得到的信号识别出车轮有抱死的倾向时，向制动压力调节器发出控制信号关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭，使制动器中的压力保持不变。保压阶段如图中国人民大学出版社

降压阶段：在制动压力保持不变后，控制单元还不断检测轮转速信号，若判断出车轮仍有抱死倾向时，控制单元立即向制动压力调节器发出控制信号打开常闭阀，启动液压泵工作，制动液从制动器经低压蓄能器被送回到制动主缸，制动压力降低，制动踏板微量顶起，车轮抱死程度降低，车轮转速开始上升。降压阶段如图中国人民大学出版社

再次增压阶段：为了取得最佳的制动效果，当车轮达到一定转速后，控制单元再次发出指令控制常开阀打开，常闭阀关闭，同时控制液压泵电机运转，在常规制动和液压泵共同作用下制动压力再次增加，车轮再次被制动和减速。常规制动+液压泵增压阶段如图中国人民大学出版社

（二）电子制动力分配和牵引力控制工作原理电子制动力分配和牵引力控制是防抱死制动功能的进一步扩展与补充，其很多部件可以通用，有4个进流阀、4个出流阀对4个制动器的制动回路单独实施控制。电子制动力分配只控制进流阀和出流阀的开启关闭，而防抱死制动除了控制这两种电磁阀外，还能通过控制回油泵将回路中的液体排出。为了通过对驱动轮施加制动力实现牵引力控制功能，系统在制动防抱死的基础上增加4个阀，包括2个换向阀和2个高压换向阀，牵引力控制只控制驱动轮回路。中国人民大学出版社

1.电子制动力分配工作原理正常制动工况下，进流阀开启，出流阀关闭。当检测到某车轮滑移率上升时，单独控制该车轮制动器制动回路的进流阀关闭，此时车轮制动压力保持不变；如果滑移率继续上升，则控制该车轮制动器制动回路出流阀打开，缓解车轮制动力；如果检测到某车轮制动力不足，则单独控制该车轮制动器制动回路的进流阀打开，出流阀关闭。通过反复控制某一车轮制动器制动回路的进油阀和出流阀的开启和关闭来调节车轮制动器制动压力，使其滑移率始终保持在控制范围内。2.牵引力控制工作原理当汽车在附着系数不均匀的路面上行驶时，处于低附着系数路面的车轮可能会空转而出现车轮打滑的情况。此时电子控制单元将使滑转车轮的制动力矩上升，对该轮作用一定的制动力矩，同时对另一个驱动车轮作用一个与制动力矩相同的发动机输出转矩。这一作用的结果是:使空转车轮转速降低，另一车轮驱动力矩增加，两车轮向前运动速度趋于一致。车辆有无牵引力控制状态如图中国人民大学出版社

牵引力控制功能是为了保证在驱动时的车辆稳定性。当汽车行驶在雪地等湿滑路面上时，由于路面附着力小，不能提供足够的驱动力，在加速或起步时驱动轮容易打滑空转，而牵引力控制就是将车轮的滑移率控制在一定的范围内，防止驱动轮打滑，从而使车辆能平稳地起步、加速。其主要检测的是驱动轮的滑移率变化，如果驱动轮滑移率较大，且与从动轮相比有较大差异，则系统判断为发生了驱动打滑，实现牵引力控制一般通过降低驱动系统扭矩和对驱动轮施加制动力来实现。为了实现对驱动轮施加制动力，牵引力控制在制动防抱死的基础上增加4个阀：2个换向阀，2个高压换向阀，牵引力控制只控制驱动轮回路，系统组成如图所示。中国人民大学出版社

四、电子稳定控制系统的检修（一）零部件的拆装1.液压和电子控制单元的拆卸与安装（1）断开蓄电池负极电缆（2）排放制动液（3）拆卸液压和电子控制单元：按压插头卡销，向上拉锁紧扣，断开液压电子控制单元的线束连接器；排放制动液；用抹布罩住线束连接器的插座和插头，以免接触制动液。液压电子控制单元的拆卸如图中国人民大学出版社

（4）从液压和电子控制单元上拆卸6个制动油管的接头螺母，并立即擦掉溢出的制动液。液压和电子控制单元制动油管接头螺母的拆卸如图中国人民大学出版社

（5）使用标签或做记录，以标识重新连接的位置，拆卸液压和电子控制单元安装支架3个固定螺栓，取下控制单元。液压和电子控制单元管路标识及安装支架固定螺栓位置如图5-43所示。图中①至制动主缸；②至制动主缸；③至左前车轮制动器制动轮缸；④至左后车轮制动器制动轮缸；⑤至右前车轮制动器制动轮缸；⑥至右后车轮制动器制动轮缸。中国人民大学出版社

2.前轮速传感器的拆卸与安装前轮速传感器的拆卸程序如下：（1）举升车辆（2）断开蓄电池负极电缆。注意为保持车轮平衡，在拆卸轮胎之前，标记车轮相对于轮毂的位置（3）拆卸前轮.（4）拆卸前轮罩衬板（5）拆卸前轮速传感器：断开前轮速传感器线束连接器1；脱开传感器线束与车身固定点2；脱开传感器线束与减振器固定点3；拆卸前轮速传感器的固定螺栓；拆卸前轮速传感器。前轮速传感器的拆卸如图中国人民大学出版社

3.后轮速传感器的拆卸与安装后轮速传感器的拆卸程序如下：（1）举升车辆（2）断开蓄电池负极电缆。注意为保持车轮平衡，在拆卸轮胎之前，标记车轮相对于轮毂的位置（3）拆卸后轮速传感器：断开后轮速传感器线束连接器；拆卸后轮毂上轮速传感器固定螺栓，取下后轮速传感器。后轮速传感器的拆卸如图中国人民大学出版社

（二）电控系统检修针对电控系统故障排除中最困难的情况是没有任何症状出现，在这种情况下应首先确认故障症状。确认故障症状过程中必须彻底分析车主所叙述的故障，然后模拟车辆出现故障时相同或相似的条件和环境，无论维修人员经验如何丰富、技术如何熟练，如果不确认故障症状就进行故障排除，将会在修理中忽略一些重要的东西，并在某些地方作出错误的猜测，最后将导致故障排除无法进行下去。1.目视检查与症状确认检查易于接触或能够看到的系统部件，以查明其是否有明显损坏或存在可能导致故障的情况，连接器接头和振动的支点是应该彻底检查的主要部位，如果可能由于振动造成故障的情况，应采用振动法：用手指轻轻振动可能有故障的传感器零件，并检查是否出现故障；在垂直和水平方向轻轻摇动连接器；在垂直和水平方向轻轻摇动线束。中国人民大学出版社

2.读取故障代码可通过车辆的数据连接器(DLC诊断接口)读取故障代码，利用电子稳定控制系统模块存储的故障代码，可在不拆卸任何零件的情况下得到第一手的故障信息。读取故障代码是故障排除的第一步，也是减少诊断时间的方法之一。某国产新能源汽车电子稳定控制系统故障代码表如表中国人民大学出版社

3.故障症状表如果在读取故障代码时显示正常代码，可是故障依然存在，应按故障症状表给出的顺序检查电路是否有各种故障症状，然后进入到相关的维修方案以排除故障。某国产新能源汽车电子稳定控制系统故障症状表如表中国人民大学出版社

【任务实施】一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范制动系统维护与检修操作要点。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆（吉利帝豪EV450/350）维修资料，如表5-4所示，实车和教材上可能有差异，根据实训车辆维修资料进行检查。（2）准备好电子稳定控制系统零部件的拆装与检修工具、设备等（部分展示），如表5-4所示。（3）准备防触电安全防护用品，如表5-4所示，学生在教师的监督下完成安全防护用品使用前检查。中国人民大学出版社

二、“ABS故障灯点亮”故障检修作业步骤（1）用诊断仪访问ESC控制模块（2）检查蓄电池。A测量蓄电池电压，电压标准值：11~14V确认电压是否符合标准值。（3）检查ESC控制模块线束连接器。（4）检查ESC保险丝和继电器。（5）检查ESC控制模块线束连接器(端子电压)。操作启动开关使电源模式至OFF状态；断开ESC控制模块线束连接器（右图所示）；操作启动开关使电源模式至ON状态；测量ESC控制模块线束连接器端子1、3、25、28对车身接地的电压。电压标准值：11~14V。（6）检查ESC控制模块线束连接器(接地端子导通性)。