3.电控车辆稳定行驶系统(ESP)主控制单元
电控车辆稳定行驶系统(ESP)主控制单元(N47-5)包括电控车辆稳定行驶系统(ESP)、速度感应动力转向系统(SPS)和制动辅助系统(BAS)控制单元。
ESP主控制单元位于发动机舱中驾驶员侧信号采集及促动控制模块(SAM)控制单元(N10/10)的左侧(见图10)。它的任务包括读取传感器、检波器的信号,评估计算各传感器输入数据,控制各种功能,促动执行部件。
读取传感器、检波器的信号方式如下:①直接线路读取。电子感应制动系统(SBC)控制器(A7/3n 1)直接读取以下部件中的信号,然后通过直接线路将信号发送至ESP:左前轮转速传感器(L6/1)、右前轮转速传感器(L6/2)、左后轮转速传感器(L6/3)和右后轮转速传感器(L6/4) ;②通过发动机舱控制器区域网络(CAN C)。ESP是CAN上的用户,其与以下控制单元进行通信:中央网关控制单元(N93)、电控多点顺序燃料喷射/点火系统(ME-SFI)控制单元(N3/10);③通过电控液压制动器控制器区域网络(CAN EHB)。数据通过电控液压式制动器控制器区域网络在SBC控制单元、ESP、SPS和BAS控制单元之间进行交换;④通过控制器区域网络(数据总线/CAN总线)读取来自横摆率和横向加速度传感器的数据。
评估计算各传感器输入数据是指通过集成式微处理器评估计算输入的数据,然后促动相关部件。
ESP主控制单元控制以下功能:防抱死制动系统(ABS)、防加速打滑控制(ASR)、制动辅助系统(BAS)、发动机拖动扭矩调节(MSR)、电控车辆稳定行驶系统(ESP)、电子制动力分配(EBV)、轮胎压力损失报警(RDW)、定速巡航控制(TPM)、限距控制系统(DTR)、电动驻车制动器(EFB)、附加的支持功能(SBC防溜车、预加压、干式制动)。
ESP主控制单元通过以下线路促动部件:①通过直接线路促动速度感应助力转向(PML)电磁阀、横摆率和横向加速度传感器;②通过发动CAN将数据发送至其他控制单元,并与仪表盘(A1)的控制单元进行通信。
车辆行驶行为分为转向过度和转向不足。发生转向过度时的干预:如果车辆开始发生转向过度,则前轮外侧车轮处会产生制动压力,因此而减少的前轮外侧车轮处的横向力会产生偏航扭矩,从而阻止车辆向内转动的趋势,前轮处的制动力会导致车速降低,同时提高了稳定性。发生转向不足时的干预:如果车辆转向不足,则意味着车辆会在前轴上向着转角的外边缘产生自身推动力。如果驾驶员此时踩下油门踏板,则驱动力矩会首先降低;如果效果不足或未踩下油门踏板,则可通过在最多三个车轮处施加制动压力来避免初始不稳定性。第一阶段增加后轴内侧车轮的制动力;第二阶段增加后轴外侧车轮制动力;第三阶段增加前轴内侧车轮制动力。
如果施加了制动力,则会产生一个扭矩使车辆向内转动并同时降低车速,这会产生稳定效果。ESP控制单元通过CAN将驱动力矩减少信号发送至ME-SFI控制单元,该单元相应地降低发动机输出功率,在控制干预期间,换挡操作也会受到抑制。
排放测试/滚筒式测功机模式功能:为进行车辆测试,如果通过仪表盘激活特许服务中心菜单且发动机随后启动,则可将ESP、ABS和ASR切换至被动状态,仪表盘中的ESP和ABS警告灯以及ABS指示灯亮起。此外,仪表盘上的多功能显示屏上会显示相应的信息,也可以通过诊断仪进入滚筒式测功机模式。
4.SBC制动操作单元
(1)SBC制动操作单元位于前风挡左下角的发动机防火板后方(见图11)。
(2)SBC制动操作单元的任务是将制动踏板处的制动压力传递给驾驶员。将制动踏板位置(制动踏板行程)传递到SBC控制单元(车型211、230), SBC左控制单元和SBC右控制单元(车型240)。如果系统出现故障,则像制动总泵一样工作。
(3)SBC制动操作单元设计带有制动液储存容器的串联式制动总泵,该总泵是工作单元的基本部件。制动压力模拟器和SBC油门踏板传感器被安装在操作单元上。车型240上安装了两个油门踏板传感器:SBC油门踏板传感器1和SBC油门踏板传感器2。
(4)SBC制动操作单元在正常制动过程中的功能:在正常制动过程中,通过关闭液压单元中的分离阀,将制动操控单元与车轮制动器隔离,主要作用是为驾驶员提供踏板的感觉。对踏板感觉的模拟通过制动压力模拟器在初级回路中实现,此过程包括3个阶段:①制动液通过活塞被压向软弹簧,作用力方向与弹簧力方向相反;②如果继续踩下制动踏板,则将会通过活塞压缩硬弹簧,此弹簧的压力逐渐增长;③橡胶缓冲垫的背压仍会在每次大力制动时发生作用。图12为SBC制动操作单元工作示意图。
(5)SBC制动操作单元在出现故障时的功能:如果系统中出现故障,则制动操作单元将会像没有附加制动助力的普通串联式制动总泵一样作用于制动系统的前轴回路。浮动活塞和初级活塞分别压在左前制动器和右前制动器上。制动压力模拟器的进油通过移开浮动活塞被切断。
5.SBC踏板值传感器
SBC踏板值传感器(见图13)安装于发动机舱左侧的SBC操作单元上。它的任务是测量工作单元的促动行程,并将制动踏板位置的信息发送到SBC控制单元。其设计带有机械装置的双重传输霍尔传感器,将制动踏板垂直方向上的运动转化为传感器的旋转运动。
6.横摆率和横向加速度传感器
横摆率和横向加速度传感器(见图14)位于行李舱右下方的SAM控制单元下部。
横摆率和横向加速度传感器测量车辆垂直轴线的横摆率,集成式横向加速度传感器(AY传感器)测量横向加速度,集成式纵向加速度传感器(AX传感器)确定车辆的纵向俯仰运动。相关信号有ESP主控制单元读取。
7.油门踏板位置传感器
油门踏板位置传感器位于油门踏板模块的顶部(见图15),根据油门踏板位置将油门踏板的机械操作转化成电压信号。油门踏板位置传感器由带有环形磁铁的轴组成,环形磁铁在带有定子的印刷电路板上转动,定子是位于两个固定霍尔元件中,由此产生电压变化(见图16)。
油门踏板位置信息以两个信号电压的形式传送至ME-SFI控制单元。如果一个霍尔原件的信号电压出现问题则使用另一个霍尔元件的信号电压,且发动机进入应急运行模式。