【正文】 向附著系數μ B及側向附著系數μ S的關系呈一定的非線性曲線關系，見圖 1制動控制區(qū)。 ABS 的基本原理就是通過調節(jié)制動管路的壓力，控制車輪制動器的制動力，使汽車在緊急制動時，輪速保持在適當的范圍內，車輪滑移率控制在 10%～ 30%的穩(wěn)定制動區(qū)段上，車輪不被抱死，既能保持最大的制動力，又能充分利用車輪附著力，大大提高制動效能。 基于滑移率的 PID 控制算法 為了進一步提高 ABS 的控制性能， 許多人都在研究基于滑移率的控制系統(tǒng)。因此按 照上式，根據 ABS動態(tài)系統(tǒng)特性，確定出一組最佳的控制參數 kp、 k k4，可使車輪的滑移率以最快的方式趨近設定目標λ 0 根據各種不同路況綜合進行選取。 如果路面的附著系數很小，容易使汽車的牽引力超過輪胎與路面間的附著極限（即 FtFφ ），產生驅動輪過度滑轉，后輪驅動的汽車將可能甩尾，前輪驅動的汽車則容易方向失控，導致汽車向一側偏移。 目前， ASR 常用的控制方法有兩種：一是調整發(fā)動機加在驅動輪上的轉矩的發(fā)動機控制。對于附著系數相同的路面，可通過發(fā)動機控制來實現(xiàn)防驅動輪打滑，也可對打滑的兩驅動輪實施制動；為防止制動蹄過熱，當車速高于一定值時，制動控制將不起作用，要依靠發(fā)動機控制。在 ABS 的基礎上，只需添加 ASR電磁閥，即可對過分滑轉的車輪實施制動。 ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機構 ASR 的制動壓力調節(jié)器執(zhí)行 ASR ECU 的指令對滑轉車輪施加制動力和控制制動力的大小，以使滑轉車輪的滑轉率在目標范圍內。此時調壓缸右腔與儲液室相通而壓力低，左腔通過活塞使 ABS 制動壓力調節(jié)器與車輪制動分泵相通，因此 ASR 不起作用且對 ABS 無任何影響。壓力 保持過程：此時電磁閥半通電，閥在中位，調壓缸與儲液室和蓄壓器都隔斷，于是活塞保持原位不動，制動壓力保持不變。需要保持驅動輪制動壓力時， ASR 控制器使電磁閥Ⅰ半通電，閥至中位，隔斷蓄壓器及制動總泵的通路，驅動輪制動分泵壓力保持不變。步進電機根據 ASR 控制器輸出的控制脈沖轉動規(guī)定的轉角，通過傳動機構帶動輔助節(jié)氣門轉動。比如，有時左前輪和右后輪附著在干燥的水泥地面上，而右前輪和左后輪卻附著在水中或泥水中，這種情況會導致在汽車制動時四只輪子與地面的摩擦力不一樣，制動時容易造成打滑、傾斜和車輛側翻事故。電子控制單元（ ECU）通過方向盤轉角傳感器確定駕駛員想要的行駛方向；通過車輪速度傳感器和橫向偏擺率傳感器來計算車輛的實際行駛方向。如圖 所示，電子穩(wěn)定程序利用 ABSTCS 系統(tǒng)中已有的主動制動控制功能 ,對左后輪進行制動干預，此刻，由于左后輪被制動 ，而車子的重心因慣性作用繼續(xù)向前運動，于是車子就只好以左后輪為支點， 繞 著它 旋轉， 這樣一來，車子就 朝方向 “A” 轉向 ，即 朝駕駛員想要的方向轉向。 圖 轉向不足示意圖 圖 克服 轉向不足控制示意圖 克服轉向過度的操作 轉向過度示意圖見圖 ，方向盤轉角傳感器向電子控制單元發(fā)送一個駕駛員想要朝方向 “A” 轉向的信號，橫向偏擺率傳感器檢測到車輛開始打轉 “B” ，同時車輛后端開始向方向 “C” 滑移。 圖 轉向過度示意 圖 克服 轉向過度操作示意圖 6 電子制動系統(tǒng) (ESP)的維修 自診斷 電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，控制單元可記憶相應的故障碼。具體步驟是： （ 1）連接 STAR2021，啟動發(fā)動機并怠速運行； （ 2）執(zhí)行 “STAR2021 制動器排氣程序 ” 中所列的指示，注意：在執(zhí)行該程序期間，確保制動總泵中的制動液液位不低于最低液位； （ 3）關閉點火開關，并從數據鏈路連接器（ DLC）上斷開 STAR2021； （ 4）用規(guī)定的制動液加注制動總泵儲液罐至最高液位； （ 5）執(zhí)行另一個常規(guī)制動系統(tǒng)制動器排氣操作； （ 6）關閉點火開關，踩下制動踏板 3～ 5次，以耗盡制 動助力器的真空儲備壓力； （ 7）緩慢踩下制動踏板，如果感覺制動踏板綿軟，重復 ABSTCS/ESP 制動器排氣操作； （ 8）重復 ABS/ASR/ESP 排氣操作后，如果仍然感覺制動踏板綿軟，檢查制動系統(tǒng)是否存在外部或內部泄漏； （ 9）保持發(fā)動機熄火并且不使用駐車制動器，然后接通點火開關，如果駐車制動器 /制動器故障指示燈保持啟亮，先診斷并排除故障； （ 10）路試車輛，執(zhí)行 ABS/ASR/ESP 自檢初始化程序，如果感覺制動踏板綿軟，重復 ABSASR/ESP 制動器排氣操作，直到制動踏 板感覺堅實； （ 11）檢查 ABS/ASR/ESP 系統(tǒng)的操作。檢查輪速傳感器時，可用萬用表測量傳感器阻值，也可用示波器測量傳感器的輸出波形。按下 ESP開關時，端子 34開路；端子 35導通。它集成了電子制動防抱死系統(tǒng) (ABS)，電子制動力分配（ EBD）和牽引力控制（ ASR）的基本功能；能夠在幾毫秒的時間內，識別出汽車不穩(wěn)定的行駛趨勢，比如，由于人為或環(huán)境的干擾，轎車可能進入不穩(wěn)定 的行駛狀態(tài)；特別是駕駛員在轉向時經常出現(xiàn) “ 過度轉向 ” 或 “ 轉向不足 ” 的操作缺陷，如果得不到及時糾正，就會使車子偏離正確行駛路線，嚴重時，就有翻轉趨勢等危險。 ESP 系統(tǒng)包含 ABS（防抱死剎車系統(tǒng)）及 ASR（防側滑系統(tǒng)），是這兩種系統(tǒng)功能上的延伸。有 ESP 與只有 ABS 及 ASR 的汽車，它們 之間的差別在于 ABS 及ASR只能被動地作出反應，而 ESP 則能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯誤，防患于未然。是它的主動性，如果說 ABS 是被 動地作出反應，那么 ESP 卻可以做到防患于未然。 ESP 的裝配率因各個國家而異。 業(yè)界的一致共識是 ABS（防抱死制動系統(tǒng)）將向 ESP（ 電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)）演化。在 中國，目前 ESP 的裝配率還比較低，但是可喜的變化正在顯現(xiàn)，以往通常只在高檔車上才裝配 ESP， ESP 的 ECU 通過高度靈敏的傳感器時刻監(jiān)測車輛的行駛狀態(tài)，并通過計算分析判定車輛行駛方向是否偏離駕駛員的操作意圖。隨著價格低廉的微機械（ Micro— Machined）加速度和橫擺角速度傳感器的出現(xiàn)，為這項技術的廣泛應用創(chuàng)造了一定的條件。 通過 CAN 完善控制功能 ESP 的 ECU（電子控制單元）與發(fā)動機、傳動系的 ECU 通過 CAN 互聯(lián)，使其能更好地發(fā)揮控制功能。 可以預見， ESP 汽車安全產品不久將成為多款中、高檔轎車和其它車型的標準配制，掌握 ESP技術，就掌握了競爭未來汽車安全技術的主動權。 德國博世公司一直是這方面技術的領先者，無論是 ABS/ASR 還是更先進的 ESP系統(tǒng)，技術上都一直處于領先地位，為國際大多數汽車廠商供應 ABS/ASR/ESP 系統(tǒng)。 ESP(電子穩(wěn)定系統(tǒng) )通過傳感器得知車輛的抱死情況、車輛的橫擺慣量 (簡單理解為車身傾側的程度 )，當車輛出現(xiàn)失控趨勢時，對特定的車輪給予額外的制運力，甚至通過調整車輛的牽引力，務求以最大的程度保持住車輪的附著力。在閱讀期間，尤其對奔馳轎車電子穩(wěn)定 程序 (Electronic Stability Program)接觸深刻，有針對性地搜集這方面的資料，并作了經綜合分析。 但在汽車這方面才剛剛起步，在文中難免不存在這不少缺點和錯誤，請各位老師指正批評。我相信通過這次論文的寫作不僅對我所學過的知識進行了進一步的加強和鞏固，也對我以后的人生和工作產生積極的意義。我的導師 高鵬堂 老師在 百忙之中 不但沒有心生煩意，而是更加兢兢業(yè)業(yè)地為我的論文做著修改和指導，使我的畢業(yè)論文在質量上得到了本質的飛越。提高他們的可靠性并降低成本一直是這方面的開發(fā)人員追求的目標。對于普通駕駛者而言， ESP 自然顯得格外重要。 研究 ESP的目的和意義 很多重大交通事故中，車輛往往由于在極端環(huán)境下車輪失去與地面的附著力而導 23 致失控。它將為我國汽車工業(yè)的繁榮發(fā)展以及促進其它相關工業(yè)的繁榮發(fā)展起著重要作用，并能帶來巨大的社 會效益和經濟效益。當 ESP 識別出是在低附著系數路面時，它會禁止駕駛員掛低檔。 ESP 的軟硬件設計 由于 ESP的 ECU 需要估計車輛運行的狀態(tài)變量和計算相應的運動控制量，所以計算處理能力和程序容量要比 ABS系統(tǒng)大數倍，一般多采用 CPU 結構。 傳感技術的改進 在 ESP 系統(tǒng)中使用的傳感器有車輛橫擺角速度傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤轉角傳感器、輪 速傳感器等，它們都是 ESP 中不可缺少的重要部件。在歐洲， 2021 年大約 40 的新注冊車輛配備了 ESP，在高檔車上， ESP 已經成為了標準配置，中檔車上的裝配率也迅速提高，在緊湊型車上裝配率稍低。而目前中國的裝配率還比較低，約為 3%。美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 的一項報告稱，在配備了 ESC 的車