基于車輛CAN總線的電子穩定控制系統故障檢修

加克·烏云才次克，巴寅亮

（1.新疆農業大學，新疆 烏魯木齊 830052 ；2.新疆交通職業技術學院，新疆 烏魯木齊 831401）

隨著汽車電子技術的迅猛發展，如汽車發動機、底盤、轉向、ABS、電子穩定控制系統等電控單元的數量越來越多，車輛的電氣系統如果繼續用傳統布線形式，一方面增加維修成本，另一方面安全性、舒適性、方便性、低公害等要求也得不到滿足。而數據總線可以實現在一條數據線上傳遞的數據被多個系統（控制單元）共享［1］，就將汽車上過去的一線一用的專線制改為一線多用，實現了幾個控制單元共享一個傳感器的信號，信息的傳遞采用分時多路傳輸，在每一時刻只能在2個節點之間傳遞數據，由于電信號傳播的速度極快，因此數據總線完全可以滿足許多節點進行分時信號傳遞的需要。這樣既減少了汽車上的布線數量及傳感器的數目，又對系統整體效率進行了極大提高。

目前汽車上比較常見的總線有CAN、LIN、FlexRay、MOST、Blue tooth。

汽車電子穩定控制系統是車輛主動安全系統之一，是基于汽車防抱死制動系統和牽引力控制系統功能的進一步擴展，增加了橫擺率傳感器、側向加速度傳感器以及轉向盤的轉角傳感器輸入信號，最終通過 ECU控制前后、左右車輪的驅動和制動力，確保車輛行駛的側向穩定性。

現代車輛中，大部分車輛都使用了電子穩定控制系統，控制原理上大同小異，“ESP”名稱已經被德國博世公司注冊，其他公司開發的電子穩定系統有寶馬DSC、本田VSA、豐田VSC等。

1 電子穩定控制系統意義

如圖1、圖2所示，以車輛突然遇到障礙狀況為例，配備有電子穩定控制系統的車就能夠幫助駕駛員控制車輛、避免發生側滑等不穩定狀態。除此以外，在車輛彎道高速行駛、地面附著力不同的路面，帶有電子穩定控制系統的車輛都能避免車輛出現不穩定狀態。

圖1 無電子穩定控制系統車輛的行駛狀態

圖2 配有電子穩定控制系統車輛的行駛狀態

2 電子穩定控制系統組成及工作原理

2.1 電子穩定控制系統結構

電子穩定控制系統一般是由傳感器、執行器、ECU和組合儀表等組成，如圖3所示。

圖3 豐田卡羅拉VSC電子穩定控制系統圖

1）傳感器 ①轉角傳感器。其作用是將轉向盤的轉向量和方向信號通過CAN總線監測并將信號傳送給電子穩定控制系統ECU。傳感器一般安裝在轉向盤內氣囊游絲總成的后方。②車輪輪速傳感器。其作用是將各個車輪的轉動速度信號傳遞給電子穩定控制系統ECU，一般位置是在半軸旁邊，車輪內側。③橫擺率和加速度傳感器。其作用是依據車輛加速度時產生的重力加速度改變成電極之間的距離，并且將測量值改變為電信號傳遞給電子穩定控制系統ECU。橫擺率傳感器是檢測車輛在垂直方向上的角速度（橫擺率）傳遞給電子穩定控制系統ECU。一般安裝的位置是前排座椅總成下方。

2）電子穩定控制系統開關 其作用是開啟和關閉牽引力和VSC的控制。

3）執行器 一般包括制動器總成、電磁閥、各制動輪缸。

4）組合儀表 如圖4所示，一般有VSC OFF指示燈、指示燈、蜂鳴器等。

2.2 電子穩定控制系統工作原理

電子穩定控制系統ECU根據轉速傳感器、橫擺率及加速度傳感器、轉角傳感器的信號，確定車輛當前的工作狀態。電子穩定控制系統ECU通過CAN通信系統，發送信號至發動機控制單元，以控制發動機的轉矩；同時通過泵和電磁閥控制制動系統［2］。

圖4 組合儀表指示燈

系統工作時，打滑指示燈閃爍且防滑控制蜂鳴器鳴響；系統中出現故障，VSC OFF和打滑指示燈將常亮。

VSC OFF開關停止，則系統控制運行。

3 電子穩定控制系統常見故障

電子穩定控制系統常見故障有：系統不工作、傳感器異常、指示燈常亮以及指示燈不亮等。

3.1 故障分析

以豐田卡羅拉VSC指示燈常亮故障為例，電子穩定控制系統ECU也叫防滑控制ECU，通過CAN通信系統連接到組合儀表。如果防滑控制ECU存儲了故障碼，VSC OFF指示燈閃爍且在組合儀表的多信息顯示屏上顯示警告信息［2］。按下VSC OFF開關關閉控制。如果VSC控制關閉，VSC OFF指示燈和主警告指示燈將亮起。指示燈電路如圖5所示。

圖5 指示燈電路圖

3.2 檢查步驟

1）檢查CAN通信系統。檢查CAN通信系統是否有故障碼輸出，一般，若CAN系統故障，就會有故障碼輸出。將解碼儀或診斷儀連接到自診斷接口，將點火開關置于ON的位置，接通解碼儀或診斷儀器后，根據設備儀器屏幕上的提示讀取故障碼。若發現故障碼，操作檢測設備清除代碼。如果沒有檢測設備，也可使用SST連接自診斷接口端子TC和CG，將點火開關處于ON的位置，觀察VSC OFF指示燈閃爍方式。自診斷接口端子如圖6所示。

圖6 自診斷接口端子TC和CG

2）檢查電子穩定控制系統ECU連接器是否連接牢固。若用兩種方式都沒有觀察到故障碼，則檢查防滑控制ECU連接器是否連接牢固。

3）檢查蓄電池。蓄電池標準電壓應在11～14 V。

4）檢查防滑控制ECU（CSW端子）。斷開防滑控制ECU的連接器，VSC OFF 開關處于關閉狀態，測量CSW端子與車身搭鐵間阻值，正常為∞。自診斷接口端子CSW如圖7所示。

圖7 自診斷接口端子CSW

5）檢查組合儀表總成。重新連接防滑控制ECU連接器，使用解碼儀執行組合儀表（儀表CPU）的主動測試。正常時，VSC OFF 指示燈按照指令亮起或熄滅。若異常，則需更換組合儀表總成，否則更換制動器執行器總成。

6）檢查VSC OFF開關。斷開 VSC OFF開關連接器，在按下開關和松開開關兩種狀態下，測量電路圖（圖5）中VSC OFF開關3號和6號端子間的阻值，判斷開關通、斷情況是否良好。

4 總結

電子穩定控制系統是輔助駕駛者控制車輛的主動安全技術之一，它能夠對車身的不穩定性進行矯正，預防和避免事故的發生。隨著汽車CAN總線技術的普及，電子穩定控制系統的控制邏輯都要基于CAN總線進行。因此，在日常生活中，若發現故障，應及時將車送去檢查，并對故障進行排除。

［1］ 李雷.汽車車載網絡系統檢修[M].北京：人民郵電出版社，2009.

［2］ 2007年豐田卡羅拉（ZRE151，ZRE152系列）修理手冊第三卷[Z].