ESP汽车电子稳定程序系统.pdfVIP

汽车电子稳定程序系统(ESP) 由于ABS不能解决车辆在湿滑路面上起步或加速出现的车轮打滑问题，更不能避免 车辆发生侧滑。因此，在ABS 的基础上，进一步发展出了牵引力控制系统（TCS ）。在 车辆起步或加速时，如果某个车轮出现了打滑现象（车轮速度传感器不断监视着每一个 车轮），TCS会迅速干预制动系统和发动机工作，使车辆能够安全地起步或加速（防止 车轮打滑，保证车辆具有良好的牵引性能，同时照顾其稳定性和操纵性）。 1995 年博世公司又推出了电子稳定程序（Electronic Stability Program，简称ESP 系统）。实际上ESP系统也是一种牵引力控制系统，但是与其它牵引力控制系统比较， ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车出现转向过度时，ESP便会 慢刹外侧的前轮来稳定车子，防止后轮失控而发生甩尾现象；在转向过小时，为了校正 行驶循迹方向，ESP则会慢刹内侧后轮，从而校正行驶方向。ESP是一个主动安全系统， 通过有选择性的分缸制动及发动机管理系统干预，防止车辆滑移。ESP判定为出现转向 不足将制动内侧后轮，从而稳定车辆。当ESP判定为出现转向过度，ESP将制动外侧前 轮，防止出现甩尾，并减弱过度转向趋势，从而稳定车辆。如果单独制动某个车轮不足 以稳定车辆，ESP将通过降低发动机扭矩输出的方式来制动其它车轮来满足需求。 有ESP 系统的与只有ABS 的汽车相比，它们之间的差别在于ABS 只能被动地 做出反应，而ESP 则能够控测和分析车况，并纠正驾驶错误，预患于未然。例如，汽车 在路滑时过度转向时会向外侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动外侧前轮，使其恢 复附着力，也就是产生一种相反的转矩，而使汽车保持在原来的车道内。 ESP 系统的组成如图1 所示，油路控制过程如图2 所示。 在ESP系统中，横向偏摆率传感器根据车辆绕其纵轴的旋转角度产生对应的输 出信号电压；横向加速度传感器根据车轮侧向滑移量产生对应的输出信号电压；方向盘 转角传感器提供表示方向盘旋转角度的输出信号。电子控制单元利用横向偏摆率传感器 和横向加速度传感器的输出信号电压以及车轮速度传感器的输出信号电压和方向盘转 角传感器的串行数据输出信号，通过与驾驶员想要的驾驶方向进行比较，计算出车辆的 实际方向。 当ESP检测到车轮侧向滑动时，ESP将向发动机控制模块（ECM）发送一个串行 数据信号，请求利用牵引力控制系统中的发动机扭矩控制功能减小发动机的输出扭矩。 其数据传输是通过GM-LAN数据网络通讯形式传递给动力系统模块（PCM），再由PCM 通过GM-LAN传输给发动机控制模块(ECM)，ECM由电子节气门执行发动机扭矩减小操 作。 如图3 所示，当方向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要朝方向 A 的转向信号，而横向偏摆率传感器检测到车辆开始打转B，同时车辆前端开始向方向 C 移动时，电子控制单元将得出车辆转向不足的判断，ESP 系统将利用ABS-TCS 系统中 已有的主动控制功能，向车辆的1 个或2 个内侧车轮施加适当的制动力，以稳定车辆并 朝驾驶员想要的方向A 转向。 如图4 所示，当方向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要朝方向 A 转向信号，而横向偏摆率传感器却检测到车辆开始打转B，同时车辆后端开始向C 方 向滑移，电子控制单元将判断出车辆出现了转向过度，ESP 系统将利用ABS-TCS 系统 中已有的主动制动控制功能向车辆的1 个或2 个外侧车轮施加适当的制动力，以稳定车 辆并向驾驶员想要的方向转向。需要注意的是，如果ESP 模式下进行人工制动，则制动 开关将向电子控制单元发送信号，以便退出ESP 制动干预模式而允许常规制动，也就是 说，在常规制动情况下ESP 系统将会停止工作。 ESP 系统称得上是当前汽车防滑的最高级形式。当然，ESP 系统也不是万能的， 如果驾车者盲目开快车，任何安全装置都难以保证其安全性。 为了获得对ESP 的操控认识，博世公司曾邀请国内众多汽车专业媒体的记者（普 通驾驶员）驾驶一辆奥迪A8 在德国冰雪路面上进行路试。在关闭ESP 系统的情况下， 车速达到40km/h 时车辆就基本上失去控制，只要稍加速，即使不停修正转向行驶方向， 车辆也会出现严重的甩尾和侧滑；在启用ESP 系统的条件下，车速达到40km/h 时ESP 系统进入正常工作状态，并感觉到转向盘“沉重”，即车辆基本处于驾驶者的控制之中，