奧迪A電子穩定系統（ESP）結構及自診斷功能

一、ESP電子穩定系統的結構及各部件的功用

奧迪A4汽車電子穩定系統（ESP）的組成大致可分為傳感信號部分、控制單元和執行控制部分，其組成如圖1所示，其系統電路圖如圖2所示，其油路控制過程如圖3所示。下面簡要介紹各部件的結構及功能。

1、控制單元J104

控制單元J104主要負責整個系統的信息運算分析和控制指令的發出，為了保障系統的可靠性，在系統中有2個處理器，二者都用同樣的軟件處理信號數據，並相互監控比較。如果控制單元出現故障，駕駛者仍可做一般的制動操作，但ABS、EDL、EBD、TCS、ESP等功能都將失效，這時可診斷出“控制單元故障”或“供電電壓故障”的故障存儲。

2、方向盤轉角傳感器G85

方向盤轉角傳感器G85是依據光柵原理進行角度的測量，G85位於轉向燈開關總成和方向盤之間，集成在安全氣囊的螺旋電纜內，該傳感器根據駕駛員操縱方向盤的不同程度，向控制單元傳送方向盤轉動的角度，測量的角度范圍是±540°，對應方向盤轉3圈。如果該傳感器無信號，則車輛無法確定行駛方向，ESP將失效，這時可診斷出“傳感器無信號”、“設定錯誤”、“電子故障”、“不可靠信號”等故障存儲。

3、側向加速度傳感器G200

側向加速度傳感器G200可以確定車輛是否受到使車輛發生滑移作用的側向力，以及側向力的大小。如果無該信號，控制單元將無法計算出車輛的實際行駛狀態，ESP功能將失效，可以診斷出“線路斷路”、“對正極、負極短路”、“傳感器損壞”等故障。

4、橫擺率傳感器G202

橫擺率傳感器G202主要是用以確定車輛是否沿垂直軸線發生轉動，並給控制單元提供轉動速率。如果沒有橫擺率測量值，控制單元無法測量車輛是否發生轉向，ESP功能將失效，可以診斷出“線路斷路”、“對正極、負極短路”、“傳感器損壞”等故障。在實際結構中，二者集成在一起，共同安裝在一個艙盒內，位於前儀表台內，為車輛的重心位置，這樣既可以減小安裝尺寸，又能保證精確的配合數值，而且不改變。

5、轉速傳感器G44～G47

轉速傳感器G44～G47是用以檢測每個車輪的實際轉速，以便判斷車輪的運動狀態。如果沒有信號，則ABS、ESP警報燈亮，表明系統無法正常工作，即ABS、ESP功能失效，可以診斷出“傳感器無信號”、“傳感器斷路”等故障。

6、制動傳感器G201

制動傳感器G201通知控制單元制動系統的實際壓力，控制單元相應計算出作用在車輪上的制動力和整車的縱向力大小，如果ESP正在對不穩定狀態進行調整，控制單元將這一數值包含在側向力計算范圍之內，如果沒有制動壓力信號系統將無法計算出正確的側向力，故ESP失效，這樣可以診斷出“線路斷路”、“對正極短路”、“對負極短路”等故障。

7、ESP按鈕開關E256

按下ESP按鈕開關E256的按鈕，ESP功能關閉，通過再次按該按鈕，ESP功能重新激活。當ESP調整功能正進行或超過一定的車速，系統將不能被關閉，其工作模式有3種：為從深雪或松軟地面駛出，有意讓驅動輪打滑以擺脫被陷狀態；帶防滑鏈行駛；在車輛處於功率測試狀態下行駛。在這3種情況下，開關應處於關閉狀態，當出現故障後，ESP無法關閉，組合儀表上的ESP警報燈會報警，該開關沒有自診斷功能。

8、液壓控制單元

制動分泵通過液壓控制單元的電磁閥控制，通過制動分泵的進油閥和出油閥控制，建立3個工作狀態：這裡，筆者以其中一個制動回路上的車輪制動過程為例，說明液壓單元是如何工作的。基本部件有：控制閥N225（a）、動態控制高壓閥N227（b）、進油閥（c）、出油閥（d）、制動缸（e）、回流泵（f）、主動伺服器（g）、低壓蓄能器（h）。

在增壓過程中，助力器建立預壓力使回流泵吸入制動液。N225關閉，N227打開，進油閥保持開啟，ESP進行控制調整，動態液壓泵（g）開始從制動液儲液罐中向制動管路輸送制動液。在制動分泵和回油泵內很快建立制動壓力，回油泵開始輸送制動液使制動壓力進一步提高。

在保壓過程中，進油閥關閉，出油閥也保持關閉。制動壓力不能卸壓。回油泵停止工作，高壓閥N227（b）關閉。

在卸壓過程中，出油閥打開，N225視壓力大小打開或關閉，N227和進油閥關閉。制動液經N225和主缸回到儲液罐。

當電磁閥功能出現不可靠故障時，整體系統被關閉，電磁閥會被診斷為“線路斷路”、“對正/負極短路”的故障。

9、雙級回油泵

雙級回油泵是在ESP起作用時建立制動壓力，其結構如圖4所示：在圖4（a）中活塞向左運動，腔1中油壓升高，單向閥打開，止回閥關閉，壓力油送到制動分泵，同時腔2中真空度提高，會將儲油罐的液壓油吸入。在圖4（b）中，活塞向右移動，腔2中壓力升高，同時腔1壓力降低出現真空，則止回閥打開，腔2中的壓力油進入腔1中去，迅速充滿腔1。當活塞再次左移時，壓力建立很快，則制動分泵會很快的將車輪制動，這種回油泵的優點就在於此，即泵油量大，建立壓力快。

10、ESP系統警報燈

ESP系統共有3種警報燈，分別為制動系統警報燈K118、ABS警報燈K47、ASR/ESP警報燈K155。當系統處於不同的狀態時，3種警報燈就會有不同的顯示，所以在實際應用過程中，可以根據3種警報燈的顯示情況來判斷整個ESP系統的工作是否正常，3種警報燈的顯示情況如圖5所示。另外，當制動液儲液罐中的油面過低或液面傳感器損壞時，警報燈K118也會點亮，但此時ESP系統中不會有故障存儲。由於其他原因導致三種警報燈點亮時，系統中會有故障存儲。

二、ESP系統的自診斷功能

1、方向盤角度傳感器G85的初始化標定

如果方向盤角度傳感器G85斷電或更換、ESP控制單元J104更換、或者車輛的電壓值不正常，傳感器的標定值會丟失，即控制單元無法正常識別傳感器的數據起始點和變化規律，所以需重新進行初始化標定。初始化標定的方法有路試和使用VAS5051兩種。

路試時，通過短距離行駛，傳感器G85會根據輪速傳感器信息重新初始化。

利用診斷儀器VAS5051進行初始化標定的方法和步驟是：
（1）、連接VAG1551或VAS5051進入03地址；
（2）、選擇登錄11，按Q鍵確認，輸入登錄密碼40168，再按Q鍵（做多項調整時，只需登錄1次）；
（3）、啟動車輛，在平坦路面試車，以不超過20km/h車速行駛；
（4）、如果方向盤是正中位置（若不在正中位置，需調整），停車即可，不要再調整方向盤，不要關閉點火開關；
（5）、選擇讀取數據流08功能，輸入004通道，觀察第一顯示區數值是否為-4.5　?.5。? （6）、選擇基本設定功能04，按Q鍵確認，再輸入組別號001，ABS警告燈閃亮；
（7）、選擇退出功能06，按Q鍵確認，ABS和ESP警報燈亮約2s，此時即結束初始化標定。

2、ESP路試和系統測試

ESP路試的作用是檢查ESP系統各個傳感器的可靠性（側向加速度傳感器-G200，橫擺率傳感器-G202和制動壓力傳感器-G201，方向盤角度傳感器-G85）。每次ESP系統的電氣元件拆下或更換後，必須進行路試。注意：對ESP系統的路試一旦開始，就不能中止，必須全部進行完畢。測試過程如下：

（1）、連接診斷儀器VAS 5051，打開點火開關，進入ABS（03），選擇基本設定（04），輸入顯示組號03來激活測試，這時，ABS、ASR/ESP燈點亮，在故障存儲器中會存儲“01468”故障碼；

（2）、斷開診斷儀器VAS 5051，啟動發動機，用力踏下制動踏板（壓力大約為3500kPa）直到ASR/ESP警報燈K86熄滅，此時標定完成；

（3）、進行時間大約5s，橫擺率至少10?s，車速在15～20km/h，轉彎半徑在10～12m曲線的路試。此時，ABS、EDS、ASR、ESP都不工作。

當路試完成後，ABS和ESP燈熄滅，表明系統正常，如果二者沒有熄滅，應讀取故障存儲並排出故障，然後再進行路試；如果路試中止，則ABS和ESP警報燈依然點亮。

3、側向加速度傳感器G200零點平衡

①將車停在水平面上，連接VAG1551或VAS5051進入03地址；
②選擇登錄11，按Q鍵確認，輸入登錄密碼40168，再按Q鍵確認；
③選擇基本設定功能04，按Q鍵確認，再輸入組別號063，再按Q鍵確認，ABS警告燈閃亮；
④選擇退出功能06，按Q鍵確認，ABS和ESP警報燈亮約2s。
⑤結束。

若顯示該功能不能執行，說明登錄有誤。若顯示基本設定關閉，說明超出零點平衡允許公差。讀取08數據流（004通道第二顯示區靜止時-1.5～1.5; 方向盤至止點，以20km車速左/右轉彎，測量值應均勻上升）及故障記憶。然後重新進行。

4、制動壓力傳感器G201零點平衡

操作方法及步驟如下：
①不要踩制動踏板，連接VAG1551或VAS5051進入03地址；
②選擇讀取數據流08功能，輸入005通道，觀察第一顯示區數值是否為-7～7bar（1bar=100kPa）；
③選擇登錄11，按Q鍵確認，輸入登錄密碼40168，再按Q鍵確認；
④選擇基本設定功能04，按Q鍵確認，再輸入組別號066，再按Q鍵確認，ABS警告燈閃亮；
⑤選擇退出功能06，按Q鍵確認，ABS和ESP警報燈亮約2s。
若顯示該功能不能執行，說明登錄有誤。若顯示基本設定關閉，說明超出零點平衡允許公差。需讀取08數據塊（005通道）及故障記憶，然後重新進行設定。

5、控制單元編碼

更換ESP控制單元J104或方向盤角度傳感器G85後，必須對ESP系統重新進行編碼。編碼的步驟如下：
（1）連接診斷儀器VAS5051，打開點火開關，進入ABS系統（03），選擇登錄（11），輸入登錄密碼；
（2）選擇控制單元編碼功能（07），輸入控制單元編碼；
（3）對方向盤角度傳感器進行初始化標定，對ESP進行路試和系統測試。

6、讀取數據流

用專用診斷儀VAG1552或VAS5051可以讀取系統的數據，並可以根據數據判斷系統的工作狀態和分析各傳感器是否工作正常，這時，應進入“03”地址，選擇“08”功能，輸入相應的通道號即可以讀取相應的數據。數據流如表1所示。