别克荣御ESP系统及其检修（上）

目前，ESP的主要生产厂家有BOSCH、ITT等，奥迪A4、A6、A8、PASSAT、别克荣御（ROYAUM）等国产中、高档车都装备了BOSCH ESP，别克荣御（ROYAUM）装用了高版本的BOSCH ESP8.0。本文以别克荣御（ROYAUM）为例，介绍ESP的作用、部件组成、电路图、工作原理（在不同情况下的控制过程）及维修等。

一、别克荣御电子制动系统组成

ESP 是在原有防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配（EBD）和牵引力控制（TCS）的基础上发展起来的，别克荣御的制动系统具有上述所有功能。该电子制动系统由电子控制单元（ECU）、液压调节器总成、车轮速度传感器、

方向盘转角传感器、横向偏摆率传感器、车轮速度传感器脉冲环以及ESP控制开关等部件组成，其中电子控制单元与液压调节器是一体。其系统组成见图1，电路见图2。

图1 别克荣御电子制动系统的组成
1-前轮速度传感器；2-前轮速度传感器引线；3-电子控制单元（ECU）；4-液压调节器总成；5-方向盘转角传感器；6-横向偏摆率传感器；7-后轮速度传感器脉冲环；8-后轮速度传感器

图2 电子制动系统电路

1．电子控制单元（ECU）

电子控制单元如图3所示，其插头端子视图见图4，各端子的作用见表1。电子控制单元是ABS-TCS/ESP 系统的控制中心，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信号有：蓄电池电压、车轮速度、方向盘转角、横向偏摆率以及点火开关接通、停车灯开关、串行数据通信电路等信号。根据所接收的输入信号，电子控制单元将向液压调节器、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控制信号。

图3 电子控制单元（ECU）
1-电子控制单元（ECU）；2-液压调节器总成

图4 电子控制单元（ECU）插头端子视图

当点火开关接通时，电子控制单元会不断进行自检，以检测并查明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15 km/h时，初始化程序即启动。在执行初始化程序时，可能会听到或感觉到程序正在运行，这属于系统的正常操作。在执行初始化程序的过程中，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电机，以检查各部件是否正常工作。如果泵或任何电磁阀不能正常工作，电子控制单元会设置一个故障诊断码。当车速超过15 km/h时，电子控制单元会将输入和输出逻辑序列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。

2．液压调节器总成

液压调节器总成内部液压回路示意图如图5所示。为了能独立控制各车轮的制动回路，本系统采用了前/后分离的4 通道回路结构，每个车轮的液压制动回路都是隔离的，这样当某个制动回路出现泄漏时仍能继续制动。液压调节器总成根据电子控制单元（ECU）发送的控制信号调节制动液压力。液压调节器总成包括回程泵、电机、储能器、进口阀、出口阀、隔离阀和后启动阀等部件。

图5 液压调节器总成内部液压回路示意图
1-液压调节器总成；2-回程泵；3-储能器；4-制动钳；5-制动总泵；6-进口阀；7-出口阀；8-隔离电磁阀；9-启动电磁阀；A-常规的制动液压力；B-停止的制动液压力流（电磁阀闭合）；C-泵产生的制动液压力流；D-制动踏板踩下；M-电机

在ABS-TCS/ESP 减压阶段，2个回程泵从储能器和制动钳抽取过量的制动液，然后通过液压调节器将制动液返回到制动总泵以减小制动液压力。另外，回程泵还可以在制动干预阶段向制动钳施加制动液压力。电机（M）用于驱动回程泵。储能器在ABS-TCS/ESP 减压阶段储存过量的制动液，从而使液压调节器能够即时减小制动液压力。进口阀是常开阀，在常态位置时，各进口阀使制动液压力施加到制动钳上，当阀动作时，各进口阀将制动钳与制动总泵隔离开来。出口阀是常闭阀，在常态位置时，各出口阀将制动钳与储能器及回程泵隔离开来，当阀动作时，各出口阀将过量的制动液直接引至储能器和回程泵，从而使压力减小。隔离阀动作时，将后制动回路与制动总泵隔离开来，从而防止了制动液在牵引力控制系统工作期间回流至制动总泵。后启动阀用于在牵引力控制系统工作期间使制动液从制动总泵流至液压泵中。

3．前轮速度传感器

前轮速度传感器（如图6所示）是一个电磁式传感器，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。左前和右前轮轮毂装有车轮速度传感器和一个48 齿的磁脉冲环。

图6 前轮速度传感器
1-前轮速传感器；2-前轮毂总成

4．后轮速度传感器

别克荣御采用后轮驱动，后轮速度传感器（如图7所示）位于主减速器后盖的支架上，也是电磁式传感器。后轮速度传感器脉冲环是主减速器内车桥法兰的一部分，不能单独维修。

图7 后轮速度传感器
1-后轮速传感器；2-传感器脉冲环

5．ESP 开关

电子稳定程序（ESP）开关位于地板控制台上，如图8所示。该开关是一个瞬间接触开关，按一下ESP 开关，电子稳定程序从接通转至关闭。当电子稳定程序（ESP）关闭时，ABS-TCS 系统仍能正常工作。当ESP 处于关闭位置时，再次按一下ESP 开关，将接通电子稳定程序。按下ESP 开关超过60s将被视为短路，会记录故障诊断码，且电子稳定程序在该点火循环内将被禁用。如果没有记录牵引力控制系统当前故障诊断码，电子稳定程序将在下一个点火循环复位到接通状态。

图8 ESP 开关
1-后轮速传感器；2-传感器脉冲环

6．方向盘转角传感器

方向盘转角传感器位于方向盘下面，位置如图9所示，内部结构如图10所示，插头端子视图如图11所示，各端子的作用见表2。方向盘转角传感器提供表示方向盘旋转角度的输出信号，参见图9。由于2只测量齿轮的齿数不同，故产生不同相位的两个转角信号，即能产生一个可表示±760^。方向盘旋转角度的输出信号，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向偏摆率传感器信号的比较，确定车辆实际行驶轨迹与驾驶要求是否一致，从而确定控制目标。

图9 方向盘转角传感器的位置
1-螺钉；2-螺旋电缆；3-转接板；4-螺钉；5-方向盘转角传感器；6-固定凸舌；7-转向信号解除凸轮

图10 方向盘转角传感器
1-齿轮；2-测量齿轮；3-磁铁；4-判断电路；5-各向异性磁阻（AMR）集成电路

图11 方向盘转角传感器端子视图

横向偏摆率传感器位于仪表板中央控制台下部，如图12所示，传感器插头端子视图见图13所示，各端子的作用见表3。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电压；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控制单元利用横向偏摆率传感器和横向加速度传感器输出的这两个传感器信号，计算出车辆的实际行驶状态，再结合车轮速度传感器的输出信号和方向盘转角传感器的串行数据输出信号，确定控制目标。

图12 横向偏摆率传感器

图13 横向偏摆率传感器插头端子视图

（未完待续）