奔馳ML300ESP燈亮故障的診斷與排除

陳巧玉

摘 要：本文主要介紹一輛奔馳ML300越野車在行駛過程中ESP故障燈突然亮起，是由于右前輪速傳感器內部故障導致不能正常傳送到ESP控制單元的診斷與排除過程。

關鍵詞：汽車 ESP 輪速傳感器 故障診斷

當今社會科技發展迅猛，應用于汽車上的主動安全系統越來越多，特別是一些高端車，技術會更為先進。結構的復雜性增加了故障診斷與排除的難度。在維修過程中，我們要充分了解其工作原理，遵循由表及里、由簡到難的維修思路并借助維修手冊和相關指引以及診斷儀排除故障。

1 故障現象

一輛2012款的奔馳ML300轎車，公里數為149462km，行駛過程中儀表盤的ESP故障燈突然間點亮（如圖1），客戶嘗試熄火再重新啟動車輛，故障燈依然存在。

2 奔馳ML300 ESP系統的故障原因分析

ESP燈常亮表示ESP有故障，ESP功能不起作用。根據奔馳ESP系統的組成，導致ESP故障燈亮主要有以下幾種原因：

（1）N47-5電控車輛穩定行駛系統（ESP）控制單元故障，控制單元本身的故障導致不能記錄或處理各傳感器傳輸過來的數據;

（2）牽引力系統液壓單元故障，導致不能有效執行制動扭矩控制回路的閉環操作;

（3）線路故障，ESP系統某處插頭松動或氧化導致ESP故障燈亮起;

（4）轉向角傳感器故障，它位于轉向柱模塊內，是用于方向盤角度值的計算，故障導致測量的轉向角不準確，傳輸給ESP控制單元的數據發生錯誤，ESP控制單元無法識別車輛的轉向情況;

（5）B24/15微機構橫擺率傳感器故障，導致橫擺率和橫向加速度檢測不到或不準確，影響橫向力的實際值;

（6）輪速傳感器故障，轉速傳感器為電控車輛穩定行駛系統（ESP）控制單元（N47-5）提供當前車輪速度，ESP 評估與轉動方向、車輪速度和故障檢測相對應的信號。輪速傳感器是檢測車輪的速度，半軸或軸承上有一個脈沖環，輪速傳感器正對著脈沖環，脈沖環旋轉時，輪速傳感器產生信號給ESP電腦計算四個輪速，如果其中一條或多條的輪速信號不對，便會產生故障碼，故障產生后會點亮儀表上的故障指示燈。

（7）輪速傳感器間隙不當。

3 故障診斷與排除

由于ESP系統涉及的元件比較多，導致故障現象的原因比較多，為縮小故障查找范圍，快速確定故障點，利用奔馳診斷儀STAR-D進行檢測。

（1）連接智能診斷儀 （0100），打開點火開關，啟動診斷輔助系統，在菜單中選擇車型ML300系列，在“Chassis”控制模塊組中選取“ESP electronic stability program”電控系統，查詢故障信息。

（2）在ESP控制模塊中的故障碼如下圖所示，從故障碼我們可以看到右前輪速傳感器有故障，見圖2。

（3）舉升車輛，使四輪離地，在“Actual values（數據流）”功能菜單中選取“Rpm sensor”測試項目，查看4個轉速傳感器的數據，此時都為6km/h。用手逐一轉動4個車輪，觀察STAR檢測儀顯示的數據，結果發現除了右前輪速傳感器數據一直為0.6km/h外，其他ABS轉速傳感器都有數據輸出，而且數據變化靈敏。由此排除了ESP控制單元本身的故障，把故障點定在右前輪速傳感器及相關部件和線路上。

（4）查找維修手冊，進一步了解輪速傳感器部件的工作原理和電路圖。如圖3所示，奔馳傳感器是由一個外殼和一個基于磁阻測量原理工作的傳感器元件組成。

車輪速度傳感器的外部磁場由多極環產生。此多極環由其中嵌入金屬顆粒的合成橡膠塑料制成。通過特殊的磁化流程，金屬顆粒重新排列，產生磁性，其外圍磁極由N極變為S極。外部磁場的強度和方向使傳感器的電阻發生變化。方形波信號由安裝在傳感器內的電子分析系統產生，其頻率取決于轉速，振幅保持不變。此信號由ESP控制單元讀取并處理。右前輪速傳感器L6/2的電路圖，如圖4。從電路圖上右前輪速傳感器到ECU控制單元之間有兩個連接器。有兩根線，一條是電壓線，為12V（因品牌而異），一條是接地線，傳感器內部有一個電阻，著車后車輛靜止時，ESP會給出一個額定的電壓在傳感器上，這樣就有一個額定的電流從接地線回流到ESP電腦中，所以輪速傳感器的輸出信號是通過接地線傳輸給ESP控制單元，當車輛開動時，由于帶磁圈的車輪在旋轉，磁圈產生的磁感應線也在不停的旋轉，這樣磁感應線就會切割傳感器這個導體，從面產生感應電動勢，進而影響ESP接地回流的電壓值，并且可以知道這個電壓值是和車輪的旋轉頻率和旋轉方向有關的。

（5）我們進一步判斷有三種情況導致故障燈亮：線路、右前輪速傳感器、磁環。由于磁環我們無法直觀判斷是否有故障，出現故障機會很小，根據先易后難的原則，對線路進行檢查。

（6）拔下右前輪速傳感器插頭X1（位于發動機艙右側），在開鑰匙的狀態下測量1端子的電壓為蓄電池電壓，測得2端子的搭鐵正常。均正常因此可以排除線路故障。

（7）拆下右前輪速傳感器，發現表面粘附了臟東西，清潔之后再測試，故障依舊存在。到此只剩下輪速傳感器和磁環了。

（8）檢查右前輪速傳感器與磁環之間的間隙，正常。右前輪速傳感器的安裝位置也是正確的，安裝螺栓緊固良好。磁環我們不能直接地看到，而輪速傳感器只有一顆螺絲固定，拆卸方便。因此我們拆下右前輪速傳感器的插頭，用萬用表測量傳感器的內阻，發現電阻不在正常范圍內（0.7-1.7K歐姆）。因此可以先更換一根功能正常的傳感器，之后再轉輪胎看實際值測試，如果正常說明磁環是OK的，那么判斷故障點在右前輪速傳感器內部故障。

（9）更換右前輪速傳感器，連接診斷儀，重新進入ESP模塊，發現有儲存的故障代碼，清除故障代碼后重新啟動發動機，發現儀表盤上的ESP故障燈不再點亮，斷開診斷儀。

（10）對車輛進行路試，一切正常，ESP故障燈不再亮起。故障排除。

4 結束語

盡管高端品牌車輛的系統比較復雜，在故障診斷過程懂得運用診斷儀和相應的電路圖，加上自己的經驗，就可以解決問題。故障碼只是一個參考，一個故障碼有可能是很多原因造成的。

輪速傳感器是與ABS、EBD和ESP等系統都有關的重要部件，由于它的工作環境惡劣，故障率較高。目前維修店遇到的關于ABS、ESP的抱怨，絕大多數是由于輪速傳感器及其相關線路故障引起的，所以掌握輪速傳感器故障的診斷方法，在汽車維修的實際工作中將會很有用處。

參考文獻：

[1]奔馳維修手冊，電子版.

[2]曹紅兵.現代汽車電子控制技術.北京：機械工業出版社，2012.

[3]李雪鋒.淺談 ESP 發展現狀與前景.三門峽：行業綜述，2019.