汽車底盤電控技術 教案 項目七

項目七電子教案項目名稱項目七電子穩(wěn)定程序控制(ESP)系統(tǒng)教學內容電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)簡介、寶來轎車電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)的檢修、雷克薩斯LS400轎車車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的檢修授課時間授課學時教學目標知識目標1.了解電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)的基本內容2.掌握寶來轎車電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)的檢修3.掌握雷克薩斯LS400轎車車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的檢修技能目標1.能辨析寶來轎車電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)中的常見問題及檢修方法2.能辨析雷克薩斯LS400轎車車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中的常見問題及檢修方法素養(yǎng)目標具備良好的職業(yè)素養(yǎng)及吃苦耐勞、刻苦鉆研、精益求精的學習精神實訓目標1.了解ESP系統(tǒng)的基本理論知識2.熟悉ESP系統(tǒng)的類型3.掌握ESP系統(tǒng)的組成、結構與工作原理教學方法講授、自學、運用多媒體等教學方法學習方法學生課前通過內容導覽、項目預習、查閱資料，課上通過教師講授、小組討論交流，課后通過實訓任務工單、反思總結、評價等方式進行本項目的學習信息化手段教材及配套的課件、教案、投影儀等 項目七教學過程引導問題引導1.電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)的作用有哪些?引導2.寶來轎車ESP的主要傳感器包括哪幾種?引導3.雷克薩斯LS400轎車傳感器包括哪幾類?任務名稱任務一電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)簡介教授新知一、基本理論知識發(fā)生道路交通事故的很大一部分原因是駕駛員的錯誤操作。高速行駛的車輛在遇到外部意外情況時,如汽車前方突然出現(xiàn)故障物等,使汽車處于危險境界,這時就無法保證汽車的安全性。施加在汽車上的橫向加速度作用力對駕駛員的操作提出了更高的要求。汽車穩(wěn)定性取決于汽車能否沿著車道行駛,即汽車轉向角的變化是否與車道一致,汽車在轉向時能否穩(wěn)定而不滑移。轉向時汽車的操縱穩(wěn)定性至關重要。車輛順利安全轉彎,要實現(xiàn)兩種運動形式:一是車輪繞自身軸線的旋轉運動(行駛運動);二是車輪繞垂直軸的旋轉運動(轉向運動)。二、電子穩(wěn)定程序控制(ESP)系統(tǒng)的作用ESP(ElectronicStabilityProgram)意為電子穩(wěn)定程序。在豐田車系中也稱VSC(VehicleStabilityControl)系統(tǒng),即車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。ESP系統(tǒng)集成了ABS、ASR等系統(tǒng)的功能,在各種情況下都能提高汽車行駛的穩(wěn)定性,屬于汽車主動安全系統(tǒng)。電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)的作用可歸納為以下三點。(1)實時監(jiān)控。(2)主動干預。(3)警報。ESP在以下三個方面改善了汽車行駛安全性。(1)擴大了汽車行駛穩(wěn)定性范圍。(2)擴大了汽車在極端情況時的行駛穩(wěn)定性。(3)在各種路口下,通過ABS、ASR系統(tǒng)和發(fā)動機倒拖轉矩控制(在發(fā)動機制動力矩過高時可自動地提高發(fā)動機轉速)、利用輪胎與路面間的附著潛力,可縮短制動距離、增大牽引力、改善汽車的操控性和行駛穩(wěn)定性。三、基本工作原理汽車安全性方面最重要的就是避免發(fā)生事故,也就是主動安全。汽車規(guī)避事故的功能是汽車重要而又基本的性能,可以幫助避免或自動避免事故的發(fā)生。電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)ESP的作用主要是在汽車將要出現(xiàn)失控時,主動地參與避免事故發(fā)生的控制過程,有效地增加汽車穩(wěn)定性。四、ESP系統(tǒng)的類型目前,電子穩(wěn)定程序ESP系統(tǒng)有三種類型。(一)四通道或四輪系統(tǒng)能自動地轉向四個車輪并獨立施加制動力。(二)二通道系統(tǒng)只能對兩個前輪獨立施加制動力。(三)三通道系統(tǒng)能對兩個前輪獨立施加制動力,而對后輪只能一同施加制動力。五、ESP系統(tǒng)的組成與結構電子穩(wěn)定程序ESP是在ABS/ASR系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的,故大部分元件與ABS/ASR系統(tǒng)共用,也是由傳感器、電控單元及執(zhí)行器三部分組成。(一)傳感器1.轉向盤轉角傳感器2.加速度傳感器3.橫擺角速度傳感器（二）ECUESP系統(tǒng)一般與ABS/ASR系統(tǒng)共用ECU,是將ABS/ASR系統(tǒng)的ECU功能進行擴展后再進行ABS/ASR/ESP控制。系統(tǒng)包括輸入信號放大電路、運算電路、執(zhí)行器控制電路、穩(wěn)壓電源電路、電磁屏蔽電路等。(三)執(zhí)行器執(zhí)行器包括ESP液壓控制單元、電子節(jié)氣門、ESP警告燈等。這里主要介紹液壓控制單元和ESP警告燈。任務名稱任務二寶來轎車電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)的檢修教授新知一、系統(tǒng)的組成(一)警告燈K47在打開點火開關及結束檢測過程后,如果ABS警告燈K47不熄滅,則可能存在下述故障。(1)供電電壓低于10V。(2)ABS有故障。如有故障時,防抱死功能被切斷,但制動功能正常。(3)最后一次起動車輛后,轉速傳感器有偶然故障。在此狀況下,起動車后且車速超過20km/h時,K47自動熄滅。(4)組合儀表與控制單元J104間斷路。(5)組合儀表損壞。(二)警告燈K47和K118如果K47熄滅,但K118仍亮著,故障原因如下。(1)駐車制動器已拉緊。(2)警告燈K118的控制有故障。(3)制動液液面過低。如果K47及K118亮,說明ABS及EBD(電子制動力分配)有故障。注意,如果K47及K118亮,那么制動時后輪可能提前抱死。(三)警告燈K155如果打開點火開關且檢測結束后,K155不熄滅,故障原因如下。(1)ASR/ESP按鈕E256對正極短路。(2)穩(wěn)定程序警告燈K155的控制有故障。(3)ASR/ESP已由E256切斷,此故障只影響ASR/ESP等安全系統(tǒng),車上的ABS/EBD安全系統(tǒng)功能完全正常。車輛在行駛中,如穩(wěn)定程序警告燈K155閃亮,說明ASR及ESP正在工作。二、ESP系統(tǒng)(一)傳感器1.轉向盤轉角傳感器G852.側向加速度傳感器G2003.橫擺角速度傳感器G2024.制動壓力傳感器G2015.ASR/ESP開關E256(二)控制單元功能如下。(1)控制ESP、ABS、EDL、ASR、EBD及EBC。(2)連續(xù)監(jiān)控所有電氣部件。(3)支持自診斷。打開點火開關后,控制單元將做自測試。所有的電氣連接都將被連續(xù)監(jiān)控,并周期性檢查電磁閥功能。三、自診斷與調整可利用自診斷系統(tǒng),使用V.A.G1551(或1552)、V.A.S5051(或5052)進行故障診斷。特別需要注意:更換了轉向盤轉角傳感器G85及控制單元J104后,必須重新進行標定工作,即傳感器零點需位于轉向盤正前方位置。若G85底部檢查孔內的黃點清晰可見,則表明傳感器在零點位置。更換壓力傳感器、側向/縱向加速度傳感器,也需要做調整工作。橫擺角速度傳感器可自動校準。下列為自診斷系統(tǒng)的04功能“基本設定”中的通道號:60—轉向盤轉角傳感器G85零點調整。63—側向加速度傳感器G200零點調整。66—制動壓力傳感器G201零點調整。69—縱向加速度傳感器零點調整(四輪驅動)。任務名稱任務三雷克薩斯LS400轎車車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的檢修教授新知一、系統(tǒng)的組成VSC主要由用于檢測汽車狀態(tài)和駕駛員操作的傳感器部分、用于估算汽車側滑狀態(tài)和計算恢復到安全狀態(tài)所需的轉動量和減速度的ECU部分、用于根據(jù)計算結果來控制每個車輪的制動力及發(fā)動機輸出功率的執(zhí)行器部分、用于告知駕駛員汽車失穩(wěn)的信息顯示部分四部分組成。(一)傳感器1.橫擺率傳感器橫擺率傳感器安裝在汽車行李箱前部,與汽車垂直軸線平行,用來檢測橫擺率(汽車繞垂直軸旋轉的角速度)。2.減速度傳感器(G傳感器)G傳感器水平地安裝在汽車重心附近,用來檢測汽車的縱向與橫向加速度。3.轉向角度傳感器轉向角度傳感器安裝在轉向盤后側,直接檢測轉向盤的轉動狀況。4.制動液壓傳感器制動液壓傳感器安裝在VSC的液壓控制裝置的上部,檢測由駕駛員進行制動操作時制動液壓的變化。5.輪速傳感器輪速傳感器安裝在每個車輪上,檢測每個車輪的角速度。6.節(jié)氣門開度傳感器節(jié)氣門開度傳感器安裝在節(jié)氣門執(zhí)行器上,檢測節(jié)氣門開度角的變化。(二)ECU安裝在車廂內的ECU通過線束與每個傳感器和執(zhí)行器相連。(三)執(zhí)行器1.節(jié)氣門執(zhí)行器節(jié)氣門執(zhí)行器安裝在發(fā)動機進氣通道上,在VSC控制發(fā)動機輸出功率期間,由它來開閉發(fā)動機節(jié)氣門。2.液壓控制裝置VSC液壓控制裝置主要由供能裝置、制動總泵及制動助力器、選擇電磁閥、控制電磁閥四個部分組成。(四)信息顯示VSC假定駕駛員為主要操作者,需向駕駛員通過指示燈和蜂鳴器提供車輛或VSC工作狀態(tài)信息,預警汽車在轉彎時出現(xiàn)失控,確保安全行駛。二、故障檢修正常情況下,將點火開關打至ON時,指示燈進入自檢狀態(tài),VSCOFF指示燈和側滑指示燈亮3s。如果ECU存儲了故障碼,多路信息顯示器上就會顯示“CHECKVSC”,同時VSCOFF指示燈亮。如果指示燈自檢不正常,需對VSC警告燈電路、VSCOFF指示燈電路和側滑指示燈電路的故障進行分析和排除。(一)VSC的故障現(xiàn)象及排除方法(二)檢查故障碼該車的VSC故障碼可通過車上的多路信息顯示器讀取,也可以通過專用儀器讀取。下面介紹通過車上的多路信息顯示器讀取故障碼和清除故障碼的方法。(三)VSC傳感器檢查(測試模式)在進行VSC傳感器檢查之前首先要讀取故障碼,因為在測試模式中如果將點火開關從ON擰至ACC或LOCK時,故障碼將被刪除。VSC傳感器檢查過程如下。(1)將點火開關擰至OFF。(2)將變速桿置于P位,將轉向盤轉至中間位置。(3)用專用工具SST連接檢查插接器的TS和E1。