ESP系统原理介绍

FE-3Z车型ESP系统原理介绍新能源车项目组底盘部12系统概述功能规范目录第2页ESP系统组成FE-3Z的ESP电子稳定控制单元采用博世ESP9+RBS系统，主要零部件有：HECU液压控制单元（内置YRS横摆角速度传感器）相关零部件有：轮速传感器总成制动灯开关SAS方向盘转角传感器（仅ESP系统）VCU控制单元EPB控制单元HECUESP系统相较于ABS系统更高级，包含了ABS系统零部件，增加了SAS方向盘转角传感器，以及其他控制器的信号需求。SAS压力传感器ESP控制模块4通道独立控制，X型回路，2进4出油口，相较ABS液压控制单元增加了：1）两个导向电磁阀2）两个高压控制电磁阀3）一个压力传感器4）内置YRS传感器具备主动增压能力。ESP控制模块结构ESP控制模块固定方式为L型，第三固定点位于模块侧面，由于内置传感器的缘故，与其他控制器位于底部不同。第三固定点12系统概述功能介绍目录第5页目录第6页十大功能基本功能：EBD电子制动力分配ABS制动防抱死系统TCS牵引力控制系统ESP电子稳定程序增值功能：HHC坡道起步辅助HBA紧急制动辅助HBB液压助力辅助CDP驻车减速度控制RBS制动能量回收VAM真空管理EBDABSTCSESPVAMRBSHHCCDPHBAHBBESP系统各功能模块关系图1、EBD：电子制动力分配，能够识别后轮先于前轮抱死的趋势，及时调整后轮制动力，使得后轮不先于前轮抱死，保证车辆稳定性。控制策略：系统为自动开启，实时监控前后轮的滑移率并进行比较，当后轮滑移率大于前轮时，电磁阀调节后轮缸压力，限制后轮的滑移率。系统监测到故障时，EBD功能会关闭。工作条件：电压正常，轮速信号正常，至少有前、后轮速传感器信号各一个正常才能起作用。报警策略：系统上电时，会进行自检，此时仪表EBD故障灯常亮，3秒后若无故障则熄灭。系统监测到EBD失效时，EBD故障灯会点亮，故障不排除就一直保持点亮。故障排除后，在下一点火循环恢复功能。2、ABS：防抱死功能。前轮抱死不能转向，后轮抱死容易甩尾，系统能够在早期识别出某一个或几个车轮抱死的趋势，并降低这一个或几个车轮的制动压力，防止车辆抱死。控制策略：系统为自动开启，四轮独立控制。监控各轮的滑移率，大于门限值时，控制电磁阀调节轮缸液压，通过保压、减压、增压等阶段，使车轮滑移率处于设定的范围，保证车辆稳定性的同时尽量获得最大的减速度。系统监测到故障时，ABS功能会立即关闭。报警策略：系统上电时，会进行自检，此时仪表ABS故障灯常亮，3秒后若无故障则熄灭。系统监测到ABS失效时，ABS故障灯会点亮，故障不排除就一直保持点亮。故障排除后，在下一点火循环恢复功能，熄灭故障灯。工作条件：电压正常，轮速信号正常，所有轮速传感器信号正常才能起作用。3、TCS：牵引力控制系统，功能能够识别车辆起步或者加速过程中的驱动轮打滑趋势，通过干预动力系统管理控制或者施加车轮制动力，保证车辆的驱动稳定性和舒适性。控制策略：系统为自动开启，驾驶员可以通过面板上的ESPOFF开关进行关闭。功能开启时，起动或加速，系统自动监控驱动轮的滑转率，超过设定值范围时，系统通过降低动力输出扭矩或控制轮缸压力对车轮制动，防止车轮打滑以致侧向附着力降低；低于设定值范围时，增加动力输出（不高于驾驶员需求）和降低制动力矩。系统监测到故障时，TCS会关闭。报警策略：系统上电时进行自检，仪表ESP故障灯常亮，3秒后若无故障则熄灭。TCS失效时，ESP故障灯会点亮，故障不排除，故障灯会一直点亮。故障排除后，在下一点火循环恢复功能。ESPOFF开关被按下，TCS功能关闭，仪表上ESPOFF灯常亮。工作条件：电压正常，轮速信号正常，VCU、SAS信号正常，制动灯开关信号正常。4、ESP：电子稳定程序，能够识别整车实际状态与驾驶意图的差别，通过调整车轮制动压力或干预动力系统管理控制，满足驾驶员驾驶意图，特别是提高车辆极限工况下的稳定性，防止车辆失控。控制策略：系统为自动开启，驾驶员可以通过面板上的ESPOFF开关进行关闭。功能开启，系统会监控驾驶员的操纵输入（如打转向盘、踩油门等），并和整车实际行驶轨迹做比较，当汽车出现转向不足或转向过度时，系统会根据情况对动力输出和车轮制动进行操作，修正汽车的行驶轨迹，防止车辆滑出车道或甩尾，保证行车安全。报警策略：系统上电时，会进行自检，此时仪表ESP故障灯常亮，3秒后若无故障则熄灭。系统监测到故障时，仪表故障灯会点亮，故障不排除，故障灯会一直点亮。ESPOFF开关被按下，ESP功能关闭，仪表上ESPOFF灯常亮。工作条件：电压正常，轮速信号正常，VCU、SAS信号正常，制动灯开关信号正常。5、HHC:坡道起步辅助，能够在坡起松开刹车踏板去踩油门时，系统保持车辆静止2s，简化坡起操作。控制策略：系统为自动开启，系上安全带，车辆在坡道上由驾驶员踩制动静止，当松开制动踏板时，系统会保持四个轮缸施液压，防止车轮下溜。持续时间约为2s，当驱动力大于起步阻力时，会立即释放轮缸液压，让车辆起步。功能激活时，制动灯点亮。工作条件：电压正常，ESP系统正常，安全带信号正常。6、HBA：紧急制动辅助，紧急情况下驾驶员踩下制动踏板的力度可能不足，系统能识别紧急制动需求，为驾驶员提供最大制动辅助，减少制动距离。控制策略：系统为自动开启，若监测到驾驶员踩下踏板的速度超过门限值，通过电机快速增加制动液压至车轮抱死压力。工作条件：电压正常，ESP系统正常，ABS系统正常、制动灯开关信号正常。7、HBB：液压助力辅助，能够在真空度不足时，由ESP提供液压制动，双级失效保护。控制策略：系统为自动开启状态，当检测真空度低，系统按照设定曲线增加制动液压助力。报警策略：系统监测到失效时，点亮制动系统故障灯。工作条件：电压正常，轮速信号正常，真空度传感器信号，制动灯开关信号正常。真空助力器ESP8、CDP:当拉EPB驻车开关做紧急制动时，EPB请求ESP对四轮进行液压制动，减少制动距离。控制策略：系统为自动开启，当车速大于3km/h，驾驶员拉起EPB开关时，ESP启动电机主动对四轮缸增压，减速度可达到6m/s2。工作条件：电压正常，轮速信号正常，EPB系统正常，制动灯开关信号正常。报警策略：系统监测到RBS失效时，仪表点亮黄色ESP故障灯。9、RBS:制动能量回收系统，在满足整车稳定的前提下，收油门滑行或踩制动踏板制动时，系统控制输出电机制动力矩，进行制动能量回收。控制策略：系统为自动开启，当驾驶员松开油门踏板或踩制动踏板时，系统控制电机进行制动能量回收，电机制动力矩与液压制动力矩直接叠加，在减速度0.2g时可达到65%的电机制动比率，整车制动能量回收率约为10%。工作条件：电压正常，轮速信号正常，VCU控制器信号正常，制动灯开关信号正常。报警策略：系统监测到VAM失效时，仪表上红色制动系统故障灯会点亮。10、VAM:真空管理系统，对电动真空泵开启关闭时间控制管理，满足整车全寿命要求。控制策略：系统默认为自动开启状态，当助力系统真空度低于设定值（静止时65kpa）时，EVP开始工作，为助力器提供真空，真空度值大于等于设定值（静态时79kpa）时，EVP停止工作；真空度设定值会随着车速的变化而相应提高，保证行车安全的前提下延长EVP的使用寿命。工作条件：电压正常，真空度传感器信号，电气线路正常ESP系统故障案例分析ESP系统具备故障诊断功能，当系统异常，仪表故障指示灯常亮时，可通过诊断仪读取故障码，查找对应故障原因，快速定位问题，排除故障。产线上出现的问题：1、ESP故障灯常亮，故障码C004008，刹车灯开关故障。分析：检测制动灯开关装配，制动灯开关装配位置不正确，当ESP检测到主缸压力大于门限值而制动灯开关信号未置位时，报故障。处理：调整制动灯开关装配后，再测试，故障排除。ESP系统故障案例分析产线上出现的问题：2、ESP故障灯常亮，方向盘转角传感器信号无效，故障码C046008。分析：下线配置方向盘转角标定时，车轮未保持直行状态。车辆行驶直行时，方向盘角度不处于0°，ESP判断传感器信号错误，ESP降级，点亮故障灯处理：重新进行方向盘转角标定，再试车，故障排除。ESP系统故障案例分析产线上出现的问题：3、行驶过程中制动踏板硬，无真空助力，仪表制动系统故障灯常亮。ESP记录历史故障为：C10AD08，真空传感器故障。分析：该故障成熟条件:真空助力器中真空度低于200mbar，持续10s，VAM失效。怀疑的原因：真空助力器泄漏，连续踩制动踏板，不停消耗助力器里的真空，这时电子真空泵由于工作能力有限，无法及时提供真空。不踩踏板时，电子真空泵隔段时间就开始工作，说明真空管路有泄漏。处理：更换真空助力器，发现缺少与车身连接的垫片，密封不良，更换后再试车，故障排除。