奔驰ML300ESP灯亮故障的诊断与排除

陈巧玉

摘 要：本文主要介绍一辆奔驰ML300越野车在行驶过程中ESP故障灯突然亮起，是由于右前轮速传感器内部故障导致不能正常传送到ESP控制单元的诊断与排除过程。

关键词：汽车 ESP 轮速传感器 故障诊断

当今社会科技发展迅猛，应用于汽车上的主动安全系统越来越多，特别是一些高端车，技术会更为先进。结构的复杂性增加了故障诊断与排除的难度。在维修过程中，我们要充分了解其工作原理，遵循由表及里、由简到难的维修思路并借助维修手册和相关指引以及诊断仪排除故障。

1 故障现象

一辆2012款的奔驰ML300轿车，公里数为149462km，行驶过程中仪表盘的ESP故障灯突然间点亮（如图1），客户尝试熄火再重新启动车辆，故障灯依然存在。

2 奔驰ML300 ESP系统的故障原因分析

ESP灯常亮表示ESP有故障，ESP功能不起作用。根据奔驰ESP系统的组成，导致ESP故障灯亮主要有以下几种原因：

（1）N47-5电控车辆稳定行驶系统（ESP）控制单元故障，控制单元本身的故障导致不能记录或处理各传感器传输过来的数据;

（2）牵引力系统液压单元故障，导致不能有效执行制动扭矩控制回路的闭环操作;

（3）线路故障，ESP系统某处插头松动或氧化导致ESP故障灯亮起;

（4）转向角传感器故障，它位于转向柱模块内，是用于方向盘角度值的计算，故障导致测量的转向角不准确，传输给ESP控制单元的数据发生错误，ESP控制单元无法识别车辆的转向情况;

（5）B24/15微机构横摆率传感器故障，导致横摆率和横向加速度检测不到或不准确，影响横向力的实际值;

（6）轮速传感器故障，转速传感器为电控车辆稳定行驶系统（ESP）控制单元（N47-5）提供当前车轮速度，ESP 评估与转动方向、车轮速度和故障检测相对应的信号。轮速传感器是检测车轮的速度，半轴或轴承上有一个脉冲环，轮速传感器正对着脉冲环，脉冲环旋转时，轮速传感器产生信号给ESP电脑计算四个轮速，如果其中一条或多条的轮速信号不对，便会产生故障码，故障产生后会点亮仪表上的故障指示灯。

（7）轮速传感器间隙不当。

3 故障诊断与排除

由于ESP系统涉及的元件比较多，导致故障现象的原因比较多，为缩小故障查找范围，快速确定故障点，利用奔驰诊断仪STAR-D进行检测。

（1）连接智能诊断仪 （0100），打开点火开关，启动诊断辅助系统，在菜单中选择车型ML300系列，在“Chassis”控制模块组中选取“ESP electronic stability program”电控系统，查询故障信息。

（2）在ESP控制模块中的故障码如下图所示，从故障码我们可以看到右前轮速传感器有故障，见图2。

（3）举升车辆，使四轮离地，在“Actual values（数据流）”功能菜单中选取“Rpm sensor”测试项目，查看4个转速传感器的数据，此时都为6km/h。用手逐一转动4個车轮，观察STAR检测仪显示的数据，结果发现除了右前轮速传感器数据一直为0.6km/h外，其他ABS转速传感器都有数据输出，而且数据变化灵敏。由此排除了ESP控制单元本身的故障，把故障点定在右前轮速传感器及相关部件和线路上。

（4）查找维修手册，进一步了解轮速传感器部件的工作原理和电路图。如图3所示，奔驰传感器是由一个外壳和一个基于磁阻测量原理工作的传感器元件组成。

车轮速度传感器的外部磁场由多极环产生。此多极环由其中嵌入金属颗粒的合成橡胶塑料制成。通过特殊的磁化流程，金属颗粒重新排列，产生磁性，其外围磁极由N极变为S极。外部磁场的强度和方向使传感器的电阻发生变化。方形波信号由安装在传感器内的电子分析系统产生，其频率取决于转速，振幅保持不变。此信号由ESP控制单元读取并处理。右前轮速传感器L6/2的电路图，如图4。从电路图上右前轮速传感器到ECU控制单元之间有两个连接器。有两根线，一条是电压线，为12V（因品牌而异），一条是接地线，传感器内部有一个电阻，着车后车辆静止时，ESP会给出一个额定的电压在传感器上，这样就有一个额定的电流从接地线回流到ESP电脑中，所以轮速传感器的输出信号是通过接地线传输给ESP控制单元，当车辆开动时，由于带磁圈的车轮在旋转，磁圈产生的磁感应线也在不停的旋转，这样磁感应线就会切割传感器这个导体，从面产生感应电动势，进而影响ESP接地回流的电压值，并且可以知道这个电压值是和车轮的旋转频率和旋转方向有关的。

（5）我们进一步判断有三种情况导致故障灯亮：线路、右前轮速传感器、磁环。由于磁环我们无法直观判断是否有故障，出现故障机会很小，根据先易后难的原则，对线路进行检查。

（6）拔下右前轮速传感器插头X1（位于发动机舱右侧），在开钥匙的状态下测量1端子的电压为蓄电池电压，测得2端子的搭铁正常。均正常因此可以排除线路故障。

（7）拆下右前轮速传感器，发现表面粘附了脏东西，清洁之后再测试，故障依旧存在。到此只剩下轮速传感器和磁环了。

（8）检查右前轮速传感器与磁环之间的间隙，正常。右前轮速传感器的安装位置也是正确的，安装螺栓紧固良好。磁环我们不能直接地看到，而轮速传感器只有一颗螺丝固定，拆卸方便。因此我们拆下右前轮速传感器的插头，用万用表测量传感器的内阻，发现电阻不在正常范围内（0.7-1.7K欧姆）。因此可以先更换一根功能正常的传感器，之后再转轮胎看实际值测试，如果正常说明磁环是OK的，那么判断故障点在右前轮速传感器内部故障。

（9）更换右前轮速传感器，连接诊断仪，重新进入ESP模块，发现有储存的故障代码，清除故障代码后重新启动发动机，发现仪表盘上的ESP故障灯不再点亮，断开诊断仪。

（10）对车辆进行路试，一切正常，ESP故障灯不再亮起。故障排除。

4 结束语

尽管高端品牌车辆的系统比较复杂，在故障诊断过程懂得运用诊断仪和相应的电路图，加上自己的经验，就可以解决问题。故障码只是一个参考，一个故障码有可能是很多原因造成的。

轮速传感器是与ABS、EBD和ESP等系统都有关的重要部件，由于它的工作环境恶劣，故障率较高。目前维修店遇到的关于ABS、ESP的抱怨，绝大多数是由于轮速传感器及其相关线路故障引起的，所以掌握轮速传感器故障的诊断方法，在汽车维修的实际工作中将会很有用处。

参考文献：

[1]奔驰维修手册，电子版.

[2]曹红兵.现代汽车电子控制技术.北京：机械工业出版社，2012.

[3]李雪锋.浅谈 ESP 发展现状与前景.三门峡：行业综述，2019.