现代汽车安全技术

第1章绪论1.1汽车安全技术概述1.2汽车安全技术的发展1.3汽车安全保障体系1.1汽车安全技术概述随着汽车时代的到来，人民的生活因汽车普及而愈加便利的同时，我们的社会也不得不面临汽车带来的严重威胁—交通安全事故。据公安部交通管理局的有关数据显示，中国的道路安全形势严峻，每年因交通事故死亡的人数高达10万以上。2001年《关于正面碰撞乘员保护设计规划》开始实施，然而，这一规定直到2003年才上升为国家标准;2004年，同样由国家标准化委员会制定的《乘用车正面碰撞的乘员保护》标准正式实施。统计数据显示，汽车发生侧面碰撞时，车内乘员的致死率明显高于正面碰撞，虽然国家为此颁布了《汽车乘员碰撞保护》GB/T11551-1989等一系列条款来划分汽车安全标准，但因为没有强制执行，一直没有引起汽车厂家的足够重视。下一页返回1.1汽车安全技术概述2006年1月18日，国家标准化委员会发布了侧碰、后碰标准。在侧碰标准中明确规定，所有M1类车型(9座或以下)载客机动车辆和N1类型(最大设计总质量≤3.5t的4轮以上)载货机动车辆，都必须满足侧碰方面的强制性规定;而在后碰标准中规定，所有M1类车型都必须满足后碰强制性规定。对于提高汽车驾驶员的主管安全意识，宝马、奥迪、日产和沃尔沃等汽车公司纷纷推出各具特色的安全驾驶培训，在宣传他们产品安全性能的同时，力求提高消费者的安全驾驶意识。调查表明，88%的汽车交通事故的原因出在驾驶员身上，摩托车、轻便车辆和步行者等造成的意外只占12%。在交通事故中，驾驶员最可能犯以下三种错误:(1)对驾驶车辆的安全性认识不够，不注意前方情况等;上一页下一页返回1.1汽车安全技术概述(2)以为对方会避让;(3)驾驶操作不当，踩错制动、加速踏板等。据世界卫生组织统计，在人类死亡和发病的原因中，车祸已排在第9位。到2020年车祸致人死亡的排名，可能将提升到第3位，远远高于艾滋病、疟疾等疾病。交通安全，已经成为汽车社会一个摆在人们面前无法回避的重要问题。汽车安全技术主要包括:汽车主动安全系统和被动安全系统。主动安全系统是指通过事先防范，避免事故发生的安全系统。它有望以最彻底的方式减少交通事故中的人员伤亡，也是新世纪汽车安全性的重点研究区域。上一页下一页返回1.1汽车安全技术概述汽车安全性已经不仅是个技术问题，在某种程度上，也是一个重要的社会问题。汽车的主动安全性因其定位于防患于未然，所以有着广泛的发展前景，越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。应用电子技术使汽车车辆实现高度智能化是汽车主动安全技术能在短时间内发生质变的主要因素。导致汽车交通事故的原因十分复杂，既有车辆白身的技术因素，也有参与交通的人的行为因素，还有公路、气象等环境因素。总之，人、车、环境是影响汽车行驶安全性能的三大因素，这三者组成了相互制约的系统工程。对驾驶员而言，必须具备相应的技能才能顺利完成安全驾驶工作;对车辆而言，必须为驾驶员提供一个能够适应人的生理和心理特点的外部技术条件，以保证驾驶员能很好地完成上述循环，这就是汽车主动安全的内涵。上一页下一页返回1.1汽车安全技术概述在目前情况下，为提高汽车主动安全性，做到防患于未然，主要通过以下几个方面的技术加以实现。1.视认特性驾驶员在行车中感觉到的道路、车辆等信息的准确性将直接影响汽车的主动安全性。良好的视认特性是汽车主动安全的重要组成部分。汽车在行驶过程中，大约95%以上的外部环境信息是通过人的观察来进行收集的。视认特性包括:视野性能、被视认性、防眩目性等。其中视野性包括前方视野、后方视野以及特殊环境下的视野性能(如:寒冷、雨天及夜晚等的视野);被视认性则通过车辆示宽、紧急闪烁、报警、反射等信号装置加以实现。上一页下一页返回1.1汽车安全技术概述2.车辆底盘电子综合控制技术该技术是汽车主动安全技术中非常重要的项目，也是世界各大汽车公司显示其技术实力、占据汽车技术有利制高点的重要方面。因此，发展中的汽车主动安全技术在此得以集中体现。驾驶员驾车的过程就是人、车和环境三者之间信息交流的过程，构成人一车一环境信息流的闭环系统。车辆性能的完善取决于闭环系统中的人、车和环境三者之间相互协调与各白特性的最佳匹配，即实现系统内驾驶员行为特征性、车辆机械特征性以及道路设施和交通法规之间的最优协调，以追求系统整体的最佳效益。上一页下一页返回1.1汽车安全技术概述3.信息传递技术驾驶员在操纵和控制汽车的同时，必须不断地从各方面获得所需要的信息。信息传递系统收集的人、车和环境三者的信息经过处理器处理后，除了服务于车辆底盘电子综合控制装置外，还可以输出对驾驶员更加有用的深加工信息，甚至包括驾驶员注意力状况，并用数据或图像显示，帮助驾驶员更加完整地获得信息，及时处理各种情况。信息传递技术是在世界汽车机电一体化的大背景下发展起来的，以计算机和通信技术为核心的新技术，它仅仅围绕市场需要，着眼于未来的汽车安全，为汽车市场的发展开辟了一条新路。这项技术即使是在目前的初级阶段，其回报亦是很可观的。上一页下一页返回1.1汽车安全技术概述美国国家公路安全委员会的交通动力学小组认为，仅ABS的全面实施，每年会减少2.9万起牵引车/挂车冲撞事故，挽救320~500个生命并减少2.7万个受伤者。德国汉诺威交通事故研究组对182例交通事故的分析报告表明，汽车装备防抱死制动系统可以避免7.1%的交通事故、13.9%的材料损失、17.4%的人员伤害。由此可以预计，如果将各项独立的主动安全装置和措施加以整合和优化，那么，汽车的主动安全性将发生质的飞跃。现在，汽车上应用的主动安全新技术主要有:德国电子稳定程序ESP、日本丰田的车身稳定系统VSC、胎压监控、红外夜视、车道辅助、防撞安全技术等。上一页下一页返回1.1汽车安全技术概述被动安全系统是指在交通事故发生后尽量减小损伤的安全系统，包括对乘客和行人的保护，如乘客约束系统和安全气囊技术、汽车翻滚保护系统、电池线路切断装置等。中国的汽车被动安全性研究经过近十年的历程，已经有了良好的开端。在一汽、二汽、天津、交通部试验场和清华大学都建立了汽车碰撞试验设施，具备了执行中国汽车碰撞法规的能力，中国汽车被动安全试验技术有了显著的进步和发展。上一页返回1.2汽车安全技术的发展汽车在1886年诞生之初，汽车上没有安全装置，据说当时人们主要是看钢板结实不结实，技术人员只能研究一下汽车玻璃在破碎后，怎样让它减少尖锐度，避免扎伤成员，还研究车辆在发生撞击后，如何减少零部件的脱落，降低对成员造成的危害，如安全带的发明(图1-2-1)。在1959年，沃尔沃公司成功研制出了前座三点式安全带;在1953年，第一个气囊专利诞生，但由于当时的技术水平限制，还不能把这种想法或专利付诸实践，到了1980年，在部分汽车上安装了安全气囊;而碰撞缓冲区这个概念是1966年提出的，大概意思是当汽车发生碰撞时，车辆的前部和侧面钢板能够很好地吸收碰撞时产生的能量;而沃尔沃公司1970年开始在轿车上装备儿童安全座椅(图1-2-2)。下一页返回1.2汽车安全技术的发展可以看出，汽车发展的前期，人们主要关注的是如何在事故发生后将伤害程度减小到最低。而在主动安全方面，各项技术的研发和应用都较晚，其中有代表性的ABS技术是由英国人霍纳摩尔1920年研制发明并申请专利，1936年德国博世公司取得了ABS专利权，而使用在汽车工业上大概已经到了20世纪50年代;90年代初期，在当今炙手可热的ESP开始被博世发明出来，第一款安装了ESP的轿车则是奔驰的产品。我们都知道，汽车安全被分为主动和被动两项，而实际上随着技术的发展，汽车安全不再简简单单地局限于主动或者是被动安全的某一方面，比如奔驰在2002年推出的PRE-SAFE预防性安全系统不但能够提前检测到某些紧急驾驶情况，并会在事故发生后做出反应以降低损失。上一页下一页返回1.2汽车安全技术的发展现代汽车的技术发展，说明了未来汽车安全将朝着集成化智能化的方向发展，如何更好地预防事故是厂商和消费者关注的重点，同时发生事故后又要给予很好的保护;另一方面，各种电子设备的运用将使得汽车越来越智能化，大众、奔驰都已经研发出了白动驾驶技术，也很好地保证了汽车的安全性。上一页返回1.3汽车安全保障体系现代汽车安全保障体系是应用信息论、控制论和系统论的观点，研究宏观世界中物质的运动规律，从复杂的多因素事物中找出特有规律，进行多方面综合性的有效控制，以解决道路交通系统存在的问题的体系。如图1-3-1所示。道路交通系统是由人、车、环境三要素所构成，其工作目的是高速有效地保障客、货主体实现快捷可靠的安全位移。汽车安全保障体系以交通法规为依据，以管理为手段，达到道路交通系统工作的目的。它是涉及静态交通的道路以及有关环境设施，也涉及人和车辆的动态参与，还涉及社会、政治、经济结构的一个有机整体。下一页返回1.3汽车安全保障体系在道路交通系统中，人是能动者，是系统的核心。从人这个因素来说，保障系统的安全应包括:安全态度、安全意识的教育;驾驶员的选拔、培训;交通伤害的急救等。其中教育与培训是保障系统的安全预防措施，而交通伤害的急救是保障系统安全的解救措施。就系统中的车辆来说，保障其安全应包括:车辆的设计、制造;车辆的安全检测;车辆的维修等环节。良好的设计与制造，是车辆安全性能的前提条件，而车辆的检测与维修是保证车辆技术状况完好的必要措施。道路环境是系统的基础，为保障系统安全，它应合理设计、修建，可靠并得到及时维护。倘若因道路周边环境改变或其他原因而出现事故多发地段，应对其及时进行改进;另外，还需配备完善的信号标志，正确的监控措施等。上一页下一页返回1.3汽车安全保障体系管理是保障交通系统的安全手段，管理应以法规为依据。由于汽车运输系统包括人、车辆、环境三要素。因此，法规也应包括道路方面的法规、车辆方面的法规和人方面的法规。例如:与人有关的有道路安全法、民法、刑事诉讼法等;与车辆有关的有安全检验(机动车安全运行的技术条件)等法规;与道路有关的有公路法、道路安全标志与标线、交通信号等法律和标准。管理中包括了管理队伍，管理体制、机构以及现代交通管理的方法和手段等。可以看出，汽车安全保障体系中的每个要素或环节都与整个系统的安全密切相关，而整个系统的安全又依靠各个要素与环节来保证。上一页返回图1-2-1安全带的发明者NilsBohlin返回图1-2-2儿童安全座椅返回图1-3-1汽车安全保障体系返回2.1制动防抱死系统(ABS)2.1.1ABS的结构及工作原理2.1.2EBD的工作原理2.1.3EDS电子差速锁2.1.4驱动防滑系统ASR2.1.5系统元件2.1.1ABS的结构及工作原理防抱死制动系统(ABS是用在汽车上最早、最广泛的主动安全系统。MK20系列防抱死制动装置(ABS)如图2-1-1所示，它具有电子制动力分配EBD功能，故无须配备制动比例控制阀，该系统具有下列特点:1)集成化模块式结构设计;2)体积小、重量轻、成本低;3)安全可靠、易维护;4)具有故障信息存储、自诊断接口。2.1.1.1系统布置如图2-1-2所示。下一页返回2.1.1ABS的结构及工作原理2.1.1.2系统组成如图2-1-3所示。2.1.1.3ABS工作原理由装在车轮上的转速传感器采集四个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速，进而推算出车辆的加速度及车轮的滑移率。ABS电子控制单元根据计算出的参数，通过液压控制单元调节制动过程的制动压力，达到防止车轮抱死的目的。如图2-1-4所示，在ABS不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会先于前轮抱死，以保证车辆的安全。上一页下一页返回2.1.1ABS的结构及工作原理在每次点火开关接通后，ABS系统会自动进行自检，如果发现故障，电子控制单元将自动中断ABS的功能，并点亮ABS警告灯，此时制动系统将如同没装ABS系统时一样工作。车轮制动压力调节的控制过程如下:1.建压阶段制动时，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ABS电子控制单元通过转速传感器识别出车轮有抱死的倾向为止，如图2-1-5、图2-1-6所示。上一页下一页返回2.1.1ABS的结构及工作原理2.保压阶段ABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死倾向时，ABS电子控制单元即关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭，如图2-1-7、图2-1-8所示。3.降压阶段如果在保压阶段，车轮仍有抱死倾向，则ABS系统进入降压阶段。此时，电子控制单元命令常闭阀打开，常开阀关闭，液压泵开始工作，制动液从轮缸经低压蓄能器被送回到制动总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速开始增加，如图2-1-9、图2-1-10所示。上一页下一页返回2.1.1ABS的结构及工作原理4.升压阶段为了达到最佳制动效果，当车轮增速达到一定转速后，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速，如图2-1-11,图2-1-12所示。防抱死制动系统压力调节频率为每秒钟2~4个循环(降压一保压一升压为一个循环)。上一页返回2.1.2EBD的工作原理EBD的英文全称是ElectricBrakeforceDistribution，中文直译就是“电子制动力分配”。使用电子制动力分配功能可免装下列部件:①比例阀(图2-1-13)。②减载阀。电子制动力分配的制动过程如图2-1-14、图2-1-15所示。EBD能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。下一页返回2.1.2EBD的工作原理EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断高速调整，从而保证车辆的平稳、安全。同传统的制动力分配方式如比例阀相比，电子制动力分配(EBD)功能保证了较高的车轮附着力以及合理的制动力分配。同时，电子制动力分配(EBD)并没有增加新的硬件，而是通过软件来实现制动力的合理分配，并降低了成本。当ABS起作用时，电子制动力分配(EBD)即停止工作，EBD仅在轻微制动时起作用。EBD的升压及保压与ABS工作过程完全一样，但降压控制则有所不同。上一页下一页返回2.1.2EBD的工作原理当后轮有抱死倾向时，后轮的常开阀关闭，常闭阀打开，车轮压力降低，与ABS不同的是:此时液压泵不工作，降压所排放出的制动液暂时存放在低压蓄能器中，如图2-1-16所示。当制动结束后，制动踏板松开，总泵内的制动压力为零，此时再次打开常闭阀，低压蓄能器中的制动液经常闭阀、常开阀返回，制动总泵低压蓄能器排空，为下一次ABS或EBD做好准备，如图2-1-17所示。上一页返回2.1.3EDS电子差速锁EDS电子差速锁，英文全称为ElectronicDifferentialSystem,又称为EDL(ElectronicDifferentialLockingTractionControl。它是ABS的一种扩展功能，用于鉴别汽车的轮子是否失去着地摩擦力，从而对汽车轮的加速打滑进行控制。在汽车加速过程中，当电子控制单元根据轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑时，EDS就自动开始工作，通过液压控制单元对该车轮进行适当强度的制动，从而提高另一侧驱动轮的附着利用率，提高车辆的通过能力。当车辆的行驶状况恢复正常后，电子差速锁即停止工作。同普通车辆相比，带有EDS的车辆可以更好地利用地面附着力，提高车辆的通过性。下一页返回2.1.3EDS电子差速锁当汽车驱动轴的两个车轮分别在不同附着系数的路面起步时，例如一个驱动轮在干燥的柏油路面上，而另一个驱动轮在冰面上，EDS电子差速锁通过ABS系统的传感器会自动探测到左右车轮的转动速度，当由于车轮打滑而产生两侧车轮的转速不同时，EDS系统就会通过ABS系统对打滑一侧的车轮进行制动，从而使驱动力有效地作用到非打滑侧的车轮，保证汽车平稳起步。不过一般情况下EDS电子差速锁有速度限制，只能在车速低于40千米/小时的情况下启动，例如当以时速低于40公里通过湿滑路面时，EDS也可锁死打滑车轮，提高行车安全。目前车市上装备EDS电子差速锁的主要是一些中高档车型，例如奥迪A6L,奥迪A4L、帕萨特、宝来以及桑塔纳3000等车型。上一页下一页返回2.1.3EDS电子差速锁2.1.3.1常规制动在常规的ABS系统基础上，EDS要增加两个电磁隔离阀和两个液压阀，如图2-1-18所示。在制动过程中，由制动总泵产生压力，液压阀在压力的作用下关闭，电磁隔离阀常开，制动压力通过电磁隔离阀及常开阀进入制动分泵，实施常规制动。2.1.3.2加压过程在汽车的加速过程中，如果电子控制单元从轮速信号中发现某一个车轮打滑，那么它就会自动启动EDS功能。首先，给电磁隔离阀通电，轮缸与总泵间的液流通道被切断，液压泵开始运转。从总泵来的制动液，经液压阀被液压泵加压后送往空转车轮的制动器，对此车轮实施制动。如图2-1-19所示。上一页下一页返回2.1.3EDS电子差速锁与此同时，非驱动轮的常开阀被关闭，以避免被施加制动。2.1.3.3保压过程在加压过程中，如果电子控制单元发现打滑车轮的速度已经下降，为了防止制动压力的进一步升高，液压泵被切断，同时该车轮的常开阀和常闭阀均被关闭，空转的车轮继续被制动。如图2-1-20所示。2.1.3.4减压过程如果电子控制单元从轮速信号中发现，车轮已不再处于空转打滑状态，则常开阀被打开，电磁隔离阀打开，制动液从车轮制动器回到总泵，制动压力被解除，EDS功能中止，如图2-1-21所示。上一页返回2.1.4驱动防滑系统ASR目前，汽车的制动、加速和转向仍是需由驾驶员完成的基本作业。当路面的附着状况不好或交通状况突然改变时，就要求驾驶员有熟练的驾驶技术来很好地适应行驶条件的变化。ASR全称:AccelerationSlipRegulation—驱动(轮)防滑系统是汽车制动防抱死系统功能的自然扩展，它的作用是维持汽车行驶时的方向稳定性，并尽可能利用车轮与路面间的纵向附着能力，提供最大的驱动力。当驾驶员在光滑路面上过分踩下油门时，会造成车轮的过分滑转，驱动防滑装置通过自动施加部分制动或减少发动机功率输出的方式使车轮的滑动率保持在最佳范围内，由此可防止驾驶员过分踩下油门踏板所带来的负效应，获得较好的行驶安全性及良好的起步加速性能。它的另一优点是可减少轮胎及动力传动系统的磨损。下一页返回2.1.4驱动防滑系统ASR以市内公共汽车的行驶为例，若公共汽车停车站右侧是结冰路面，左侧为水泥或沥青路面，这在北方的冬季是常见的路况。两边的附着能力不同，汽车起步受阻。如果汽车装备有ASR系统，则可通过制动飞转车轮的办法来平衡驱动轮的转速差。这实际上产生的是差速锁效应，这一方面，提高了驱动力的发挥，可在较大程度上发挥附着较好一侧的附着能力;另一方面，防止了差速器行星齿轮的快速转动，避免了差速器的早期磨损。ASR的这种控制方式称为“制动力控制”。若公共汽车的两侧附着状况均不好，例如都是结冰路面，当猛踩加速踏板时，由于地面附着能力不足，两侧驱动轮会同时飞转。在这种情况下，驱动防滑系统通过自动减少发动机功率输出的办法来控制。上一页下一页返回2.1.4驱动防滑系统ASR发动机输出功率和发动机转速的适度降低，可减少驱动轮的过分滑转，一方面，提高了车轮与路面间的侧向附着能力，维持了方向稳定性;另一方面，增大了纵向附着能力，有利于起步和加速。ASR系统的这种控制方式称为“发动机调速控制”。ASR系统进行制动力控制和发动机调速控制时，仪表盘上的ASR指示灯会发光。这样驾驶员就被告知路面的状况，从而可及时采取相应的措施，以改善驱动条件。ASR系统的这种控制方式称为“光滑路面状况显示控制”。如果应用气体悬架的汽车在光滑路面上起步或行驶比较困难，可通过ASR控制作用使驱动力获得一定程度的增加，但仍不足以正常行驶，为增加驱动力，改善行驶状况，可通过轴荷转移的方法，增大驱动桥的附着载荷，增大驱动力。上一页下一页返回2.1.4驱动防滑系统ASR轴荷转移是通过部分释放驱动桥气体悬架中的压力气体，造成悬挂质量向驱动桥一边倾斜，整车质心位置的改变来实现。压力气体释放的多少取决于驱动轮的滑转程度。ASR系统这种控制方式称为“轴荷转移控制”。总的说来，驱动防滑控制包括上述四个方面的内容。它已成功地应用在一些高档小汽车、客车和货车工制造，取得了明显的效果。由于驱动防滑系统总是和防抱死系统结合在一起应用，通常称为ABS/ASR系统。为了提高驾驶乐趣，我们可以强行将ASR系统关闭，如图2-1-22所示为ASR开关。上一页返回2.1.5系2.1.4驱动防滑系统ASR统元件ABS系统一览，如图2-1-23所示。1.轮速传感器在汽车的四个车轮上各装有一个转速传感器，其作用是向电子控制单元提供各个车轮的转速信号，如图2-1-24所示。车轮的轮速信号是ABS及EBD工作的基础，为了保证安全，在转速传感器失效后，电子控制单元会采取以下措施:(1)单个转速传感器失灵:防抱死制动系统ABS功能中断;电子制动力分配EBD功能仍保持工作;ABS警告灯点亮。(2)两个以上转速传感器失灵:ABS/EBD功能中断;ABS警告灯点亮。下一页返回2.1.4驱动防滑系统ASR2.制动灯开关制动灯开关位于制动踏板下边，其作用是将制动踏板信号输送到电子控制单元，用于ABS/EBD系统的舒适性控制，并在制动过程中点亮制动尾灯，如图2-1-25所示。制动灯开关失效后，不影响ABS/EBD的调节功能，但舒适性将会变差。3.液压控制单元液压控制单元与液压泵电机不允许拆卸，如图2-1-26所示，其产生故障的后果是ABS/EBD系统功能中断;ABS警告灯点亮。4.液压泵电动机液压泵电动机及电路(电机位于液压控制单元上方)如图2-1-27所示。上一页下一页返回2.1.4驱动防滑系统ASR不允许将液压泵电机从液压控制单元上拆卸下来，产生故障的后果是防抱死系统ABS功能中断;电子制动力分配功能仍能保持工作，ABS警告灯亮。5.ABS警告灯ABS警告灯位于仪表板上符号，如图2-1-28所示。在以下情况下ABS警告灯点亮:(1)点火开关接通(自检约1.7秒后警告灯熄灭);(2)当ABS功能失效时。ABS警告灯失灵的后果:在自诊断过程中警告灯不亮。上一页返回图2-1-1MK20系列防抱死

制动装置(ABS)返回图2-1-2MK20系列制动防抱死制动装置(ABS)系统布置返回图2-1-3ABS系统组成返回图2-1-4ABS工作原理示意图返回图2-1-5建压阶段制动压力与

轮速变化示意图返回图2-1-6ABS建压工作示意图返回图2-1-7保压阶段制动压力与

轮速变化示意图返回图2-1-8ABS保压工作示意图返回图2-1-9降压阶段制动压力与

轮速变化示意图返回图2-1-10ABS降压工作示意图返回图2-1-11升压阶段制动压力与

轮速变化示意图返回图2-1-12ABS升压工作示意图返回图2-1-13感载比例阀返回图2-1-14电子制动力分配示意图返回图2-1-15巧滑移率对制动力与侧向力影响示意图返回图2-1-16EBD降压阶段工作示意图返回图2-1-17EBD降压阶段工作示意图返回图2-1-18EDS常规制动工作示意图返回图2-1-19EDS加压过程工作示意图返回图2-1-20EDS保压过程工作示意图返回图2-1-21EDS减压过程工作示意图返回图2-1-22中控台上的ASR开关返回图2-1-23ABS系统一览返回图2-1-24轮速传感器及电路返回图2-1-25制动灯开关及电路返回图2-1-26液压控制单元位于发动机舱内返回图2-1-27液压泵电动机及电路返回图2-1-28ABS警告灯(K47)及控制电路返回2.2ESP电子稳定系统2.2.1ESP的工作原理2.2.2ESP系统及其部件2.2.3ESP系统功能图2.2.4自诊断中的警报灯和按键2.2.1ESP的工作原理汽车技术进步的一个主要任务，就是提高主动安全性以避免发生事故，并充分发挥车辆的动力性能。ABS/TCS系统就是要防止在车辆加速或制动时出现我们所不期望的纵向滑移。而ESF(ElectronicStabilityPrograme)就是要控制横向滑移。它是各种情况下的一个主动安全系统，处理各种异常情况，减轻驾驶员的精神紧张及身体疲劳。只要ESP识别出驾驶员的输入与车辆的实际运动不一致，它就马上通过有选择的制动/发动机干预来稳定车辆。2.2.1.1ESP安全性意义如图2-2-3、图2-2-4、图2-2-5、图2-2-6所示。下一页返回2.2.1ESP的工作原理2.2.1.2ESP工作原理ESP在对危急驾驶情况作出反应前，必须获得两个问题的应答，如图2-2-7所示。如上所述，ESP可以克服控制过度及控制不足。但ESP还应保证，在不直接干涉转向器的情况下引起方向改变。基本原理可用履带式车辆来说明。如果履带车要左转弯，弯度内侧的履带应制动，而外侧的履带应加速，如图2-2-8所示。如果想回到原来的方向上，那么原来的弯度内侧(现在已变成了弯度外侧)的履带应加速，另一侧的履带应制动，如图2-2-9所示。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理ESP的工作过程与此相似。先看没装ESP的车的情况。(1)车辆必须躲避突然出现的障碍物。司机首先向左急转，然后又迅速右转，如图2-2-10所示。(2)车辆会由于这个转向动作而突然甩尾侧滑。司机无法控制绕垂直轴线的转动，如图2-2-11所示。再看装有ESP的车在相同情况下的表现。(1)车辆在试图躲避障碍物，ESP根据传感器传来的数据判断出现不稳定状态，并计算出应对措施。ESP对左后车轮实施制动，如图2-2-12所示，于是车的转动得到了加强，前车轮的侧导向力仍保持着。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理(2)当车左转弯行驶时，司机向右转向，为加强这个反转向，右前轮被制动如图2-2-13所示。后车轮可自由旋转，以保证在后桥产生最佳侧向力。(3)这种轮迹变化导致车绕垂直轴线的转动，为避免车甩尾，左前轮被制动。在特别紧急的情况下，制动可将车轮抱得很死，以便能限制前桥侧向力的形成(摩擦圆)，如图2-2-14所示。(4)车辆的不稳定状态得到校正以后，ESP就结束了其调节工作，如图2-2-15所示。2.2.1.3ESP典型工作情况躲避前方突然出现的障碍物，如图2-2-16所示。在急转弯车道上高速行驶，如图2-2-17所示。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理3.在地面附着力不同的路面行驶，如图2-2-18所示。2.2.1.4ESP的新增功能以AudiQ7上使用的Continental-Teves公司生产的新型ESP为例。1.制动保护(仅指带有自适应巡航装置的车)该功能会在与前面车辆有碰撞危险时主动给司机发出警告，如图2-2-19所示:(1)预警:声音和视觉信号。(2)紧急报警:通过快速压力建立来提供制动压力。2.越野(Offroad)模式根据车速来优化ESP-ASR-EDS-ABS的接合情况，从而达到改善牵引状况和在松软路面的制动过程的目的。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理(1)激活:短促(<3s)按压ESP，按键如图2-2-20所示。(2)显示:驾驶员信息系统的显示屏上显示“Offroad"(越野)字样，黄色的ESP指示灯亮起，如图2-2-21所示。(3)激活越野(Offroad)模式的措施。①激活ESP,ASR,ABS的下限值有所升高，EDS提前开始工作(例如，因车轮前面有楔状物时要提高牵引力，以及两个车轮悬空时)。②下限值根据车速来提高，约自80km/h以上时起，系统的状态就与“正常模式”一样了。③关闭挂车稳定功能:因为越野路面的质量，可能会导致虚假的挂车振动识别，这就可能导致错误的触发。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理④在倒车时激活ABS(正常车辆倒车时ABS不起作用)。如果车辆在坡路上向后移动的话，那么电子制动力分配功能会使得后桥制动力小于前桥制动力，这样在倒车时却有好处:后桥的制动可以像前桥那样增大制动力。⑤激活“坡路起步辅助装置”。在坡路(10%~15%)上且车速低于20km/h时，坡路起步辅助装置通过让制动器工作的方式来帮助司机起步。当在坡路上起步时，如果由于路面某些地方很滑或由于车轮悬空而出现车轮转速差的话，那么坡路起步辅助功能在越野(offroad)模式下会自动激活。该功能的目的，就是使得车辆在司机干预的情况下以恒定车速驶过上坡路段。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理⑥无法通过按压ESP按键来关闭ESP。该功能的触发是以这个为前提条件的:某个车轮在空转，或者短时强制动时至少有一个车轮在打滑。这时无法用ESP按键来关闭ESP了。3.挂车稳定性挂车的轻微摆动在一定的行驶状态下可能会增强到严重影响行车安全的程度。这种危险状况多数出现在车速在75~120km/h时。如果超过这个危险车速范围后出现摆动，那么这个摆动的振幅会持续增大。这个摆动会使得牵引车绕其垂直轴周期性地摆动。横摆传感器会接收到这个偏转运动信号，ESP控制单元会分析这个信号。如果超过了特定的极限值，那么ESP调节功能就会选择相应的调节模式来对前桥进行调整。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理如果这个调整力度还不够，那么ESP控制单元就会请求发动机控制单元来降低扭矩，以便降低车速并同时对所有四个车轮进行制动，如图2-2-22所示。在制动过程中制动灯亮起，ESP指示灯会闪烁。车辆在出厂前都对挂车进行了编码，ESP控制单元能自动识别出是否已连接上挂车。在售后服务中，如果要更换控制单元的话，必须在连接好挂车藕合器后给该功能编码。4.滚翻稳定性在有侧翻危险的极限范围内，可通过降低横向加速度来使车辆稳定下来。这个过程是通过前桥上强有力的制动来实现的，同时也降低了发动机扭矩。司机能注意这个调节过程，尽管司机并没有感觉到有什么危险状况(自横向加速度达到约0.6g起)。在这个调节过程中，ESP指示灯会闪烁。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理制动压力的建立是通过主动制动助力器的工作来实现的，并通过ESP来实现主动压力建立。通过主动制动助力器，可以在ESP回流泵的吸油一侧快速建立起压力，因而就可以通过ESP来实现快速提升制动压力。5.制动性能衰退补偿(FBS)当摩擦片与制动盘之间的摩擦系数较低而使制动效果下降时，ESP泵会额外产生压力以弥补制动力的哀减，如图2-2-23所示。在检测到制动压力较高但车轮未达到预期控制效果时，此功能将会介入。当驾驶员明显减轻制动压力后，该功能自动关闭，对此没有显示提示。上一页下一页返回2.2.1ESP的工作原理6.制动盘清洁雨、雪天行车时，在前轮制动衬块上会定期(每隔185s)作用有一个较小的压力(0.5~1.5bar)，作用时间约为2.5s，如图2-2-24所示。这是为了定期清洁制动衬块，以便提高制动响应性能。当然这有个前提条件:就是必须接通前挡风玻璃刮水器且车速要高于70km/h。7.紧急制动信号当以很大的减速度制动时或在ABS调节范围内制动时，危险警报灯会被激活。激活该功能时，通过ESP来区别车辆在公路上行驶时的摩擦系数的高低，如表2-2-1所示。上一页返回2.2.2ESP系统及其部件大众集团的ESP有两个供货商供货。一个供货商是BOSCH，另一个是ITT-Automotive。这两个系统的作用及原理是相同的，但部件有所不同。因此，更换部件时，一定要看清车上用的是哪个供货商的ESP系统。在BOSCH系统上，这个预压力是由一个预增压泵产生的，该泵称为行驶动力调节液压泵，它位于总支架上的液压单元下部。ESP控制单元与液压单元是分开的，如图2-2-25所示，不过现在新款车型二者是在一起的。在ITT系统上，这个预压力是由一个主动式制动助力器产生的，该助力器也叫加压器。液压单元与控制单元构成一个组件，如图2-2-26所示。下一页返回2.2.2ESP系统及其部件ESP是以车轮滑动调节系统为基础的。但ESP又扩展了一项重要内容:ESP可提前识别出车辆的各种不稳定状态(如侧滑)并进行补救。为了能做到这一点，就需要再加上几个部件。现以BOSCHESP系统为例介绍各组件。2.2.2.1带EDS/ASR/ESP的ABS控制单元J104控制单元如图2-2-27所示与液压单元是分开的，该控制单元在右前部脚坑内。1.结构和功能该控制单元包括一台功能强大的微机。由于对安全性有很高要求，该系统内有两台计算机，一个自身电压监控器及一个诊断口。这两个计算机使用同一软件来处理信息并彼此相互监控，这种双重系统称为“主动多余信息”。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件功能:①控制ESP,ABS,EDL,TCS,EBD及EBC;②连续监控所有电气部件;③支持自诊断:打开点火开关后，控制单元将做自测试。所有的电器连接都将被连续监控，并周期性检查电磁阀功能。2.电路控制单元J104是通过仪表板线束内的正极连接获得供电的，如图2-2-28所示。3.出现故障后的影响该控制单元一般是不会出故障的，即使出现故障，司机仍可操纵制动器，但此时它只是一个普通制动器，而无ABS,EBS,ASR及ESP功能。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件2.2.2.2方向盘转角传感器G85该传感器在转向柱锁开关和方向盘之间的转向柱上。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如图2-2-29所示。1.作用该传感器将方向盘的转角信息传递给带EDS/ASR/ESP的ABS控制单元。角度的变化范围为±7200，也就是说，方向盘转四圈。2.出现故障后的影响如果缺少转向角传感器的信息，ESP就无法得知所需要的行驶方向，ESP功能失效。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件3.自诊断在更换了控制单元或传感器后，须重新校准起始位置(零位)。①转向角传感器无法通讯;②调整不当;③机械故障;④损坏;⑤不可靠信号。4.电路G85是ESP系统中唯一直接通过CAN总线将信息传递给控制单元的传感器，如图2-2-30所示。只要方向盘转角达到4.50，接通点火开关后，该传感器就开始初始化，这相当于转动了约1.5cm。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件5.拆装注意事项安装时，要保证G85在正中位置，观察孔内黄色标记可见，如图2-2-31所示，进行标定。6.结构原理(1)结构。角度的测量是通过光栅原理来实现的。基本构件如图2-2-32所示有:①光源a;②编码盘b;③光学传感器c、d;④计数器e，用于传递转动的圈数，编码盘由两个环构成，一个是绝对环，一个是增量环。每个环由两个传感器进行扫描。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件(2)功能。如图2-2-33所示。为了简化结构，将两个带孔蔽光框放在一起，①是增量蔽光框，②是绝对蔽光框。在两个蔽光框之间有光源③，其外侧是光学传感器④+⑤。光透过缝隙照到传感器上，就会产生一个信号电压;如果光源被遮住，这个电压就又消失了。移动蔽光框，就会产生两个不同的电压。增量传感器传送一个均匀的信号，这是因为间隙是均匀分布的;绝对传感器传送一个不均匀信号，这是因为间隙是不均匀分布的。系统通过对比这两个信号，就可计算出蔽光框移动的距离，于是就确定了绝对部件运动的起始点。转向角传感器的工作原理与此相同，只是运动变成了旋转运动。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件2.2.2.3横向加速度传感器G2006200传感器如图2-2-34所示，由于物理方面的原因，该传感器应尽量与汽车重心离的近一些，因此，该传感器装在司机座椅下。1.作用G200用于接收是否有侧向力及该侧向力的大小的信息，这个侧向力总是试图使车脱离原行驶路线。2.出现故障后的影响如果缺少横向加速度信息，控制单元就无法计算出车辆的实际状态，ESP也就失效了。该传感器很容易损坏。3.自诊断在诊断过程中会确定导线是否断路及是否对正极/地短路。系统会进一步确定传感器是否损坏。

上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件4.电路横向加速度传感器通过三根导线与控制单元J104相连，如图2-2-35所示。5.结构原理结构:简单地说:横向加速度传感器由一块永久磁铁①，一个弹簧②，一个阻尼盘③一个霍尔传感器④组成，如图2-2-36所示。永久磁铁、弹簧及阻尼器构成了一个磁力系统。该磁铁与弹簧牢固地连接在一起，并可在阻尼盘上方左右摇动。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件功能:当横向加速度(a)作用到车上时，永久磁铁也会有相应运动，但由于惯性，这个运动要稍迟发生，如图2-2-37(a)所示。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)。这个运动会在阻尼盘内产生电涡流，而电涡流又会产生一个与永久磁铁磁场极性相反的磁场。因此，总磁场的强度就被削弱了。这会使霍尔传感器的电压改变，电压的变化是与横向加速度的大小成比例的，如图2-2-37(b)所示。也就是说，阻尼器与磁铁之间的运动幅度越大，那么磁场强度削弱得就越厉害，霍尔传感器电压变化得就越明显，如图2-2-37(c)所示。如果没有横向加速度，霍尔传感器电压保持恒定。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件2.2.2.4偏转率传感器G202偏转率传感器G202如图2-2-38所示，这个传感器也应尽量离车的重心近一些。Passat'98车上，该传感器位于左前脚坑的舒适系统中央控制单元前。1.作用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。入们把这个过程称作偏转率或旋转率的测量。以前在BOSCH系统上装有一个传感器，该传感器是按陀螺仪的原理工作的。但这种传感器不久就被横向加速度和偏转率组合传感器所取代，这个组合传感器是按另一种原理工作的。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件2.结构和功能其基本组件是一个小的金属空心圆筒①，其上有八个压电元件②，其中四个使空心圆筒处于谐振状态a，另四个用于监控作用在圆筒上的振荡波节是否改变，如图2-2-39所示。如果空心圆筒上作用有转矩，振荡波节的位置就会改变。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，控制单元就可以计算出偏转率了。2.2.2.5组合传感器横向加速度传感器6200;偏转率传感器G202。如图2-2-40所示，这两个传感器装在一个壳体内。优点如下:①安装尺寸小;上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件②两传感器彼此可精确调整，调整后就无法改变;③结构更牢靠:部件都装在一个印刷电路板上，按微机械原理工作。通过一个六脚插头连接。按电容原理对横向加速度进行测量。偏转率是通过测量科氏(Coriolis)加速度而获得的。位于副仪表台内烟灰缸下方，此处接近整车的重心位置。例如:站在北半球水平开炮时，对于正在与地球一同旋转的观察者来说，炮弹看起来是偏离直线的。原因就是观察者受到了一个力，该力逆着地球旋转方向使炮弹加速并偏离直线方向，这个力就叫科氏力(Coriolis)，如图2-2-41所示。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件1.横向加速度传感器的结构传感器是组合传感器印刷电路板上的一个极小的部件。如图2-2-42所示，我们可以这样简单粗略地描述其结构:放好质量可动的电容器片，使它能来回摆动。两个固定安装的电容器片围住可动的电容器片，这样就形成了两个串联电容器K1和K2。借助电极就可以测量出这两个电容器容纳的电荷量，这个电荷量就叫电容C。功能: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2-2-43所示。若作用有横向加速度，那么可移动质量就会因惯性而作用到中间板上，即它顶着固定板并逆着加速度方向移动。于是两板之间距离改变，相应的分电容器的电荷量也就增加了，如图2-2-44所示。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件对于电容器K1，若其两板间距离变大，那么其电容C1就变小。对于电容器K2，若其两板间距离变小，那么其电容C2就变大。2.偏转率传感器的构造在同一板上，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。为了便于理解，这里只作简要说明:在恒定磁场的南极和北极之间的托架内放一个可摆动的质量块，在这个质量块上装一个导电轨道，这个轨道用以代替真正的传感器，如图2-2-45所示。在真正的传感器上，为保险起见，有两个这种结构。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件功能: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，如图2-2-46所示。如果现在有旋转加速度作用在此结构上，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。就是说:由于出现了科氏加速度，质量块偏离了来回的直线摆动。由于这一切都是发生在磁场内的，因此导电轨道的电气性能就改变了。测量出这个变化就能知道科氏加速度的大小和方向，电子装置根据这个值即可计算出偏转率的大小，如图2-2-47所示。2.2.2.6制动压力传感器G201该传感器如图2-2-48所示，在行驶动态调节液压泵内。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件1.作用该传感器向发动机控制单元提供制动管路内的实际压力信号。发动机控制单元根据这个压力信号计算出车轮制动力及作用在车上的纵向力。如果需要ESP工作，控制单元会将此值用于计算侧导向力。2.出现故障后的影响如果缺少实际制动压力信号，那么系统就无法计算正确的侧导向力，ESP也就失效了。3.自诊断自诊断会确定导线是否断路及是否对地/正极短路。此外，系统还将判定传感器是否损坏。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件4.电路制动压力传感器通过三根导线与控制单元J104相连，如图2-2-49所示。说明:不可从液压泵上拧下压力传感器，而应与该泵一同更换。5.结构与功能结构:该传感器的核心部件是一个压电元件a，制动液的压力就作用在其上。另一个是传感器电子元件b，如图2-2-50所示。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件功能:如果制动液的压力作用到压电元件上，该元件上的电荷分布就会改变。如果没有压力作用，电荷分布是均匀的，如图2-2-51所示;有压力作用时，电荷分布在空间发生变化，于是就产生了电压如图2-2-52所示状态。压力越大，电荷分离的趋势越强，产生的电压就越高。这个电压由电子装置放大，然后作为信号传给控制单元。电压的高低就是制动压力大小的直接反映。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件2.2.2.7ASR/ESP按键E256如图2-2-53所示，该按键的位置根据车型不同而不同，一般在组合仪表区。司机用该按键可关闭ESP功能。踏下制动踏板或再次按下该按钮，即可再次接通ESP。如果忘了再次接通ESP，那么在下次启动发动机时，ESP就会自动激活。ESP在下述情况下应关闭:①车在深雪或松软上地上艰难行进时②车带防滑链行驶时③车在功率检测试验台上检测时当ESP正在工作时，超过某一车速后，就无法关闭ESP了。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件1.出现故障后的影响如果该开关损坏，ESP就无法关闭了。故障由组合仪表上ASR/ESP指示灯来指示。2.自诊断自诊断不能诊断该按键的故障。3.电路如图2-2-54所示2.2.2.8行驶动态调节液压泵V156该泵在发动机舱内的液压单元下面，与液压单元在同一梁上，如图2-2-55所示。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件1.作用在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。但若是踏板压力过小或根本没有踏板力，那么回液泵就不能输送大量制动液，这是因为在低温时制动液的豁度过高。因此对于ESP就需要有一个辅助液压泵，该泵用于在回液泵的吸液侧建立起必要的预压力。这个预压力的大小由总泵内的一个节流阀来限制。行驶动态调节液压泵本身是不可调的。2.电路液压泵通过两条导线接在控制单元J104上，如图2-2-56所示。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件3.信号中断后的影响ESP不能工作，但AB民ED民ASR不受影响。4.自诊断自诊断会显示导线是否断路及是否对正极/地短路。说明:液压泵不可以进行修理，只能整体更换。作为备件供应的液压泵内已经加注了制动液，因此不要过早取下堵塞。不可使用未加注制动液的液压泵。2.2.2.9液压单元如图2-2-57所示，该单元在发动机舱内的一个梁上。车型不同，安装位置也不同。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件1.作用液压单元的两个制动管是按对角线布置的。与以前的ABS单元相比，现在的单元每个制动管都有一个转换阀和一个吸液阀。回液泵是自吸式的。转换阀有:行驶动态调节分配阀—1-N225行驶动态调节分配阀—2-N226吸液阀有:行驶动态调节高压阀—1-N227行驶动态调节高压阀—2-N228上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件通过液压单元内的各阀就可控制各车轮分泵的压力。通过控制液压单元内各分泵的进液阀和出液阀，可以出现下述状态:①建立压力;②保持压力;③卸压。2.电路如图2-2-58所示。3.出现故障后的影响如果不能保证这些阀的功能，那么整个系统就关闭了。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件4.自诊断检查阀N225,N22氏N227,N228的导线是否断路及是否对正极/地短路。5.流程图一个制动管路及一个车轮的情况，如图2-2-59所示，制动管路部件包括:分配阀N225a;高压阀N227b;进液阀c;出液阀d;制动分泵e;回液泵f;行驶动态调节液压泵g;制动助力器h。上一页下一页返回2.2.2ESP系统及其部件①建立压力。当ESP开始工作时，行驶动态调节液压泵就开始将制动液从储液罐输送到制动管路，于是制动分泵和回液泵很快就产生了制动压力。回液泵开始供液，以进一步提高制动压力，如图2-2-60所示。②保持压力进液阀关闭，出液阀保持关闭状态。制动分泵内的压力就不会卸掉，回液泵停止工作N227关闭，如图2-2-61所示。③卸压。N225切换到相反方向。进液阀保持关闭状态，同时出液阀打开。制动液可以通过串联的总泵流回储液罐，如图2-2-62所示。上一页下一页返回2.2.3ESP系统功能图ESP系统功能图，如图2-2-63、图2-2-64所示。返回2.2.4自诊断中的警报灯和按键如果在调节过程中出现故障，ESP会尽可能结束调节。调节结束后，相应的子系统关闭，同时警报灯亮起，如表2-2-2所示。出现的故障及警报灯亮起，会被记录到故障存储器内。可以用ASR/ESP按键来关闭ESP功能。警报灯:返回图2-2-3肇事车:发生伤亡返回图2-2-4肇事车在超车后发生侧滑返回图2-2-5侧面碰撞数量/总碰撞数量=11%返回图2-2-6侧面碰撞伤亡/总碰撞伤亡=47%返回图2-2-7ESP工作原理流程图返回图2-2-8履带车左转弯返回图2-2-9履带车右转弯返回图2-2-10车辆躲避突然出现的障碍物返回图2-2-11车辆甩尾侧滑返回图2-2-12ESP对左后车轮实施制动返回图2-2-13ESP对右前车轮实施制动返回图2-2-14ESP对左前车轮实施制动返回图2-2-15ESP结束其调节工作返回图2-2-16车辆躲避前方突然出现的

障碍物返回图2-2-17车辆在急转弯车道上高速行驶返回图2-2-18车辆在地面附着力

不同的路面行驶返回图2-2-19车辆与前面车辆有碰撞危险时返回图2-2-20ESP按键返回图2-2-21"offroad"(越野)字样返回图2-2-22ESP同时对四个车轮制动返回图2-2-23制动性能衰退补偿示意图返回图2-2-24制动盘清洁返回表2-2-1用ESP区别车辆在公路上行驶时的摩擦系数返回图2-2-25BOSCH公司的ESP系统返回图2-2-26ITT公司的ESP系统返回图2-2-27ESP控制单元返回图2-2-28控制单元电路返回图2-2-29方向盘转角传感器G85返回图2-2-30方向盘转角传感器G85返回图2-2-31方向盘转角传感器G85安装标记返回图2-2-32方向盘转角传感器G85结构返回图2-2-33方向盘转角传感器G85结构返回图2-2-34横向加速度传感器G200返回图2-2-35横向加速度传感器

G200与J104相连返回图2-2-36横向加速度传感器结构示意图返回图2-2-37横向加速度传感器结构示意图返回图2-2-38偏转立传咸器G202返回图2-2-39偏转率传感器G202结构返回图2-2-40组合传感器返回图2-2-41偏转率传感器原理示意图返回图2-2-42横向加速度传感器的结构

示意图返回图2-2-43没有加速度作用在车辆上返回图2-2-44有加速度作用在车辆上返回图2-2-45偏转率传感器的构造返回图2-2-46偏转率传感器工作原理示意图返回图2-2-47偏转率传感器

工作原理示意图返回图2-2-48制动压力传感器G201返回图2-2-49制动压力传感器6201电路连接返回图2-2-50制动压力传感器结构示意图返回图2-2-51制动压力传感器没有压力作用返回图2-2-52制动压力传感器有压力作用返回图2-2-53ASR/ESP按键E256返回图2-2-54ASR/ESP按键返回图2-2-55行驶动态调节液压泵V156返回图2-2-56行驶动态调节液压泵控制电路返回图2-2-57液压单元返回图2-2-58液压单元控制电路返回图2-2-59制动管路示意图返回图2-2-60建立压力返回图2-2-61保持压力返回图2-2-62卸压返回图2-2-63ESP系统功能图(1)下一页返回图2-2-63ESP系统功能图(1)上一页返回图2-2-64ESP系统功能图(2)下一页返回图2-2-64ESP系统功能图(2)上一页返回表2-2-2ESP系统警报灯返回2.3轮胎压力监控系统2.3.1概述2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)2.3.3具有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)2.3.4没有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)2.3.1概述2.3.1.1轮胎压力1.正确的轮胎压力如果轮胎压力正确，如图2-3-2所示，那么轮胎的整个滚动面就都压在路面上滚动因而轮胎的纹槽磨损得很均匀，并且可获得最大的附着力，正确的轮胎压力有如下好处:①轮胎可以行驶更多的里程;②制动距离最小;③提高转弯稳定性;④最佳的行驶舒适性。下一页返回2.3.1概述2.轮胎压力过高如果轮胎压力过高，如图2-3-3所示，那么就只有滚动面中部能有效地传递动力，其缺点如下:①胎面纹槽磨损不均匀;②轮胎寿命缩短;③行驶舒适性变差。3.轮胎压力过低如果轮胎压力过低，如图2-3-4所示，那么轮胎中部就会轻微向上隆起，因而就只有外侧表面能将动力有效地传递到路面上，其缺点如下:①轮胎会过热，会损坏轮胎结构;②制动距离增大;③轮胎寿命缩短。上一页下一页返回2.3.1概述2.3.1.2轮胎压力取决于哪些因素轮胎的体积基本上是保持不变的，因此轮胎内温度的变化就会直接影响到轮胎的压力。温度每变化10℃，轮胎压力就会升高或降低约0.1bar，如图2-3-5所示。轮胎内部温度受不同因素的影响:①外部温度或阳光的照射;②制动盘的余热;③轮胎滚动时反复变形。上一页下一页返回2.3.1概述2.3.1.3危险的轮胎减压轮胎压力过低经常是造成轮胎损坏的原因:如果轮胎压力在较长一段时间内一直很低，那么由于轮胎的碾压，轮胎内部的温度就会升高，可能损坏轮胎的结构，如果轮胎的结构受到较大的损伤，将会导致轮胎彻底损坏。2.3.1.4轮胎压力监控系统一览所有轮胎压力监控系统都有如下功能:持续监控当前的轮胎压力，并将该压力值与参考值作对比;可以发出轮胎压力警报。1.轮胎监控显示系统(RKA不用于北美地区)监控显示系统(RKA)是ABS控制单元中的一个软件模块，它分析ABS数据，并可识别出某一车轮的轮胎压力是否发生了改变。上一页下一页返回2.3.1概述司机亲自输入正确的轮胎压力规定值，按压按钮后，该系统就会在一个自学习过程中将这个输入值存储起来，如图2-3-6所示。2.具有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)Touareg和Phaeton两种车上使用的是具有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)，这种轮胎压力监控系统上装有车轮电控装置、用于无线传输车轮电控装置传感器数据的天线及一个控制单元。司机亲自输入正确的轮胎压力规定值，并将该值存储到轮胎压力监控系统中。如图2-3-7所示。3.没有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)Passat车上使用的是没有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)，该系统的软件集成在舒适系统中央控制单元上。上一页下一页返回2.3.1概述中央门锁和防盗警报装置的天线，同时也是车轮电控装置数据的接收天线。在这个轮胎压力监控系统中，轮胎压力规定值在车辆出厂时就已经设定好了如图2-3-8所示。2.3.1.5轮胎压力警报的工作方式在轮胎压力监控系统发出警报(不包括“WeicheWarning”轻微失压警报)后，必须立即降低车速。这时应避免用力转向和制动。司机应尽快停车，检查轮胎和轮胎充气压力。司机有责任确保轮胎的正确压力，因此应定期检查。2.3.1.6轮胎压力监控系统主要特点的对比如表2-3-1所示。上一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)2.3.2.1系统结构轮胎监控显示系统是ABS控制单元J104中的一个软件模块，它没有自己的诊断地址。轮胎监控显示系统能识别某个轮胎的缓慢失压，该系统是Golf,Passat和Polo车上的选装装备，如图2-3-9所示。如果车上装备有自撑式轮胎，那么就肯定装有轮胎监控显示系统。因为如果自撑式轮胎的压力下降很多，而司机几乎感觉不到这种变化，因此必须要有轮胎监控显示系统。警报由组合仪表上的轮胎压力警告灯来发出。副仪表板上有一个按键，这个按键用于在适配轮胎压力、更换轮胎或完成底盘修理工作后，将轮胎监控显示系统调整到与新的轮胎状态相适应(校准系统)。下一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)2.3.2.2系统功能轮胎监控显示系统使用很多防抱死制动系统的数据，以便能确定轮胎的滚动周长。滚动周长要与参考值进行对比。从对比后两值的微小变化中就可识别出轮胎失压。参考值是在系统的自学习过程(就是所谓的校准)中根据实际的行驶数据计算出来的。如果轮胎监控显示系统识别出手制动器(Golf)或电动机械式驻车制动器(Passat)的信号，那么轮胎监控显示系统会在这个信号持续的期间内自动关闭。轮胎监控显示系统不监控备用车轮、应急车轮和挂车。更换车轮后必须校准轮胎监控显示系统。上一页下一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)2.3.2.3系统操作轮胎监控显示系统的校准过程要通过一个按键来启动，对于Golf车来说，该键安装在副仪表板上，如图2-3-10所示。1.系统警报在识别出轮胎失压时，司机会看到组合仪表上的轮胎压力警报灯常亮，如图2-3-11所示，并可听到一声锣音。在系统被重新校准前，该警报灯将一直亮着，并且每次启动车辆都会听到一声锣音。2.按键的使用特点(1)将按键按住2秒钟。①轮胎监控显示系统指示灯亮2秒钟;②一声锣音;上一页下一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)③系统校准开始进行;④可以松开按键。(2)将按键按住30秒钟或该按键发射信号的时间达30秒钟。①软件认为该键已卡住了或有短路处;②轮胎监控显示系统警报灯亮起;③故障存储器内记录一个故障;④如果该键又脱离了接触，那么在下次打开点火开关后警报灯会熄灭，故障存储器会被置于“偶发”状态。3.轮胎监控显示系统指示灯的指示内容如表2-3-2所示。上一页下一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)4.系统校准在每次更改充气压力、修理底盘及更换轮胎后，必须进行一次系统校准，以便确定新的参考数据(因为轮胎的特性总是在变化中)，如图2-3-12所示。启动校准:要启动校准过程，必须按住轮胎监控显示系统按键2秒钟。这时，组合仪表上的指示灯会亮约2秒钟，另外还有一声锣音。在正常行驶过程中，轮胎监控显示系统按照司机给轮胎充的气压和所安装的轮胎进行校准。随着校准过程的进行，系统逐渐进入轮胎压力监控状态。车辆行驶几分钟后，系统就可以刚“学习”到的车速和行驶状况来进行大致的监控了。上一页下一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)2.3.2.4系统功能条件1.轮胎压力警报的延迟轮胎监控显示系统要确定并使用轮胎的滚动周长，这个滚动周长取决于多个因素，除了轮胎压力以外还有:①驱动打滑和制动打滑;②转弯时车轮的位置;③车辆的载荷;④路面状况(路面是否坚固，是否有雪、冰，是否潮湿)。由于用于轮胎监控显示系统的轮胎滚动周长是由各种运行参数来确定的，所以在某些情况下并不能简单地归因于轮胎压力。上一页下一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)也就是说:以运动风格驾车、路面不平或不坚固、制动、上下坡时，会停止对运行参数的评估。在这些行驶状态下无法识别轮胎失压情况。只有当又回到正常的行驶状态时，才能发出轮胎压力警报。2.系统错误警报在数个不利条件连续出现时，可能导致出现错误警报。如在下述条件中有几个出现时，就可能触发错误警报:①路面状况不同(如路的一侧结冰，另一侧则没有);②车辆单侧承载;③同一车桥上的两个轮胎不均匀(一个已严重磨损，另一个是新轮胎);④由于强烈阳光照射车的一侧，车轮受热不均。上一页下一页返回2.3.2轮胎监控显示系统(RKA)2.3.2.5系统一览