【文章內(nèi)容簡介】 該ABS中對應(yīng)于每個制動輪缸各有對進(jìn)液和出液電磁閥，可由電子控制裝置分別進(jìn)行控制，因此，各制動輪缸的制動壓力能夠被獨(dú)立地調(diào)節(jié)，從而使四個車輪都不發(fā)生制動抱死現(xiàn)象。盡管各種ABS的結(jié)構(gòu)形式和工作過程并不完全相同，但都是通過對趨于抱死車輪的制動壓力進(jìn)行自適應(yīng)循環(huán)調(diào)節(jié)，來防止被控制車輪發(fā)生制動抱死。 ABS系統(tǒng)的作用評價車輛制動性能的主要指標(biāo)是制動距離和制動減速度。以提高汽車行駛安全性能而開發(fā)的。A B S 系統(tǒng)有以下四種作用：（1）縮短制動距離：汽車在緊急制動時，ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在沒有裝備ABS系統(tǒng)的車輛的20~25左右，也就是說，它可以獲得最大的縱向制動力的效果。（2）增強(qiáng)制動時的操縱穩(wěn)定性：汽車制動時，四個輪子上的制動力是不同的。如果前輪抱死，駕駛員就無法控制汽車的方向；倘若后輪先抱死，則會出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾，甚至是整個汽車掉頭等嚴(yán)重事故。ABS 系統(tǒng)可以防止制動時四個輪子被完全抱死，有效提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。資料表明，裝有ABS系統(tǒng)的車輛，可以使由于車輪側(cè)滑引起的事故比例大幅度下降。 （3）改善了輪胎的磨損狀況：車輪抱死會造成輪胎杯形磨損，輪胎面磨耗不均勻，導(dǎo)致輪胎磨損耗費(fèi)增加。經(jīng)測定，汽車在緊急制動時車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費(fèi)，已超過了一套防抱死系統(tǒng)的造價。因此，立足長遠(yuǎn)，裝用ABS 系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。（4）減輕司機(jī)的心理疲勞：ABS 系統(tǒng)的使用與普通制動系統(tǒng)幾乎沒有區(qū)別。制動時只要把腳踏在制動踏板上，ABS 系統(tǒng)就會根據(jù)情況自動進(jìn)入工作狀態(tài)。ABS 系統(tǒng)在任何路面上應(yīng)急制動只要求一種制定的制動操縱， 而不需要顧慮車輪抱死問題。這就可以在心理上減輕司機(jī)的疲勞，進(jìn)而保證駕車的安全可靠性。3 電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)（ESP）研究表明，25%造成嚴(yán)重傷害的交通事故和60%引起死亡的交通事故都是因?yàn)檐囕v側(cè)滑所致。而電子穩(wěn)定程序ESP可以防止很多這種由于側(cè)滑所導(dǎo)致的交通事故。中國每年死于交通事故的人數(shù)達(dá)到10萬人之多，居世界第一。ESP可大大降低交通事故并提高道路安全。許多研究和分析都證實(shí)了ESP在增強(qiáng)道路安全方面的成效。近年來世界范圍內(nèi)新車的ESP裝配率，顯示了其正在被越來越多的人所認(rèn)可。2006 年歐洲的ESP裝配率達(dá)到42%。在美國的裝配率也提升得非?？?，幾乎翻倍到達(dá)21%。到目前為止，歐洲是ESP最大的市場，而且將繼續(xù)保持幾年。ESP將成為所有車輛的標(biāo)準(zhǔn)配置，它是繼安全帶之后最具拯救生命潛力的科技。 ESP的作用 ESP最主要的作用是在緊急情況下，與ABS和ASR共同工作，幫助駕駛員保持對車輛的控制，在車輛和地面間還有附著力的前提下，通過對駕駛員的動作和路面等實(shí)際情況的判斷，對車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行及時干預(yù)，從而避免重大意外事故。裝了ESP的汽車，不再盲目服從司機(jī)，它能糾正司機(jī)的過度轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向。ABS和ASR只能被動地作出反應(yīng)，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。ESP的具體作用歸納為3點(diǎn)。（1）控制驅(qū)動力，防止車輪打滑ESP能夠避免車輛的起步打滑，系統(tǒng)對制動、發(fā)動機(jī)管理和變速換擋控制及時干預(yù)，讓汽車在啟動時保持合適的扭矩，而整個過程ESP利用微處理器分析來自傳感器的信號并輸出相應(yīng)的控制指令。（2）控制轉(zhuǎn)向過度或不足在轉(zhuǎn)向過程中，如果駕駛員對車輛的操作過于激烈，會使車輛不能按照自己的軌跡行駛，后驅(qū)汽車常出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度情況，此時后輪失控而甩尾。當(dāng)ESP感知到這種情況將要出現(xiàn)之前，便會對外側(cè)前輪制動，讓前輪得到一個反向轉(zhuǎn)矩來穩(wěn)定車身；在轉(zhuǎn)向不足時，為了校正循跡方向， ESP則對內(nèi)側(cè)后輪制動，形成一個加強(qiáng)汽車轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)矩，從而校正汽車的行駛方向。（3）控制方向，減少對開路面制動距離 對開路面，指的是汽車的左右輪分別位于不同附著系數(shù)的路面上，例如，一半是干燥路面，而另一半是積水甚至是積雪路面。在這種路面上剎車時，制動系統(tǒng)在對附著力較低的路面上的車輪施加制動力時，為了防止車輪的抱死滑動，制動系統(tǒng)不能夠?qū)囕喪┘优c干燥路面上的車輪同樣大的制動力。原因是如果沒有反方向控制車身，不對稱的制動力會使車輛受到一個水平方向的轉(zhuǎn)矩，在路面旋轉(zhuǎn)打滑，ESP系統(tǒng)察覺到后，系統(tǒng)會給電動機(jī)一個必要的轉(zhuǎn)向角度命令。這時，駕駛員能夠感覺到方向盤的變化，并隨之繼續(xù)控制方向盤，反向旋轉(zhuǎn)。在這樣的作用下，制動力能夠發(fā)揮地面附著力的最大值，并把制動距離縮短5% ～10% ，這是大眾最新的“ESP Plus”轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)所能達(dá)到的最新成果。 ESP電子系統(tǒng)的構(gòu)成ESP系統(tǒng)是一種牽引力控制系統(tǒng)，它在ABS和ASR的基礎(chǔ)上增加了相應(yīng)功能的傳感器。 ESP的組成（1）傳感器：轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤油門剎車踏板傳感器等。這些傳感器負(fù)責(zé)采集車身狀態(tài)的數(shù)據(jù)。 　　（2）ESP電腦：將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，算出車身狀態(tài)然后跟存儲器里面預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。當(dāng)電腦計(jì)算數(shù)據(jù)超出存儲器預(yù)存的數(shù)值，即車身臨近失控或者已經(jīng)失控的時候命令執(zhí)行器工作，以保證車身行駛狀態(tài)能夠盡量滿足駕駛員的意圖。 　　（3）執(zhí)行器：說白了ESP的執(zhí)行器就是4個車輪的剎車系統(tǒng)，其實(shí)ESP就是幫駕駛員踩剎車。和沒有ESP的車不同的是，裝備有ESP的車其剎車系統(tǒng)具有蓄壓功能。簡單的說蓄壓就是電腦可以根據(jù)需要，在駕駛員沒踩剎車的時候替駕駛員向某個車輪的制動油管加壓好讓這個車輪產(chǎn)生制動力。另外ESP還能控制發(fā)動機(jī)的動力輸出什么的，反正是相關(guān)的設(shè)備他都能插一腿！ 　　（4）與駕駛員的溝通：儀表盤上的ESP燈。該系統(tǒng)的電子部件主要包括電子控制單元( ECU) 、方向盤傳感器、縱向加速度傳感器、橫向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、輪速傳感器等。作為保證行車安全的一個重要電控系統(tǒng)，其各個傳感器的正常工作是進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ)。圖31所示為汽車ESP的構(gòu)成示意圖。圖31 汽車ESP的構(gòu)成示意圖 ESP各電子部件的主要功用（1）方向盤傳感器 ESP通過計(jì)算方向盤轉(zhuǎn)角的大小和轉(zhuǎn)角變化速率來識別駕駛員的操作意圖。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器將方向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為一個可以代表駕駛員期望的行駛方向的信號，方向盤轉(zhuǎn)角一般是根據(jù)光電編碼來確定的，安裝在轉(zhuǎn)向柱上的編碼盤上包含了經(jīng)過編碼的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)角等信息。這一編碼盤上的信息由接近式光電耦合器進(jìn)行掃描。接通點(diǎn)火開關(guān)并且方向盤轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)過一定角度后，處理器可以通過脈沖序列來確定當(dāng)前的方向盤絕對轉(zhuǎn)角。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與ECU的通訊一般通過CAN總線完成。（2）擺角速度傳感器橫擺角速度傳感器檢測汽車沿垂直軸的偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)的大小代表汽車的穩(wěn)定程度。如果偏轉(zhuǎn)角速度達(dá)到一個閾值，說明汽車發(fā)生測滑或者甩尾的危險(xiǎn)工況，則觸發(fā)ESP控制。當(dāng)車?yán)@垂直方向軸線偏轉(zhuǎn)時，傳感器內(nèi)的微音叉的振動平面發(fā)生變化，通過輸出信號的變化計(jì)算橫擺角速度。（3）縱向/橫向加速度傳感器ESP中的加速度傳感器有沿汽車前進(jìn)方向的縱向加速度傳感器和垂直于前進(jìn)方向的橫向加速度傳感器，基本原理相同，只是成90176。夾角安裝。ESP一般使用微機(jī)械式加速度傳感器，在傳感器內(nèi)部，一小片致密物質(zhì)連接在一個可以移動的懸臂上，可以反映出汽車的縱向/橫向加速度的大小，正的加速度對應(yīng)正的電壓變化，負(fù)的加速度對應(yīng)負(fù)的電壓變化，～，具體參數(shù)因傳感器不同而有所不同。（4）輪速傳感器在汽車上檢測輪速信號時，最常用的傳感器是電磁感應(yīng)式傳感器，一般做法是將傳感器安裝在車輪總成的非旋轉(zhuǎn)部分（如轉(zhuǎn)向節(jié)或軸頭）上，與隨車輪一起轉(zhuǎn)動的導(dǎo)磁材料制成的齒圈相對。當(dāng)齒圈相對傳感器轉(zhuǎn)動時，由于磁阻的變化，在傳感器上激勵出交變電壓信號，這種交變電壓的頻率與車輪轉(zhuǎn)速成正比，ECU采用專門的信號處理電路將傳感器信號轉(zhuǎn)換為同頻率的方波，再通過測量方波的頻率或周期來計(jì)算車輪轉(zhuǎn)速。 ESP系統(tǒng)的工作原理傳感器記錄車輛的變量： 車輪速度、轉(zhuǎn)向角度、側(cè)向加速度及橫向移動。基于這些數(shù)據(jù)，通過ESP分析駕駛員對方向盤的操作方向，并計(jì)算車輛是否遵照駕駛員提出的轉(zhuǎn)向要求行駛， 最后ESP干預(yù)，有針對性地對各個車輪實(shí)施制動。在圖32中，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器信號經(jīng)微機(jī)控制器處理后，通過CAN總線發(fā)送給ECU；橫擺角速度傳感器、縱向/橫向傳感器由于信號特點(diǎn)和安裝位置類似，故設(shè)計(jì)在同一個模塊內(nèi)；由于ESP對輪速傳感器信號的實(shí)時性要求較高，故經(jīng)過信號調(diào)理后，直接送入ECU。在圖32的A和B中，需要微處理器對信號進(jìn)行處理并通過CAN總線傳送數(shù)據(jù)，本文選用Infineon公司的SAKC164CI。該芯片是專為汽車應(yīng)用而設(shè)計(jì)，內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換器、輸入信號捕捉、正交解碼器，運(yùn)算速度快，