【文章內(nèi)容簡介】 會用警告燈警告駕駛者。換句話說，ESP實際上是一種牽引力控制系統(tǒng)，與其他牽引力控制系統(tǒng)比較，ESP不但控制驅(qū)動輪，而且可以控制從動輪。如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過多情況，此時后輪失控而甩尾，ESP便殺外側(cè)前輪來穩(wěn)定車子；在轉(zhuǎn)向過少時，為了矯正循跡方向，ESP便會殺后輪，從而矯正行駛方向。 ESP 的發(fā)展和應(yīng)用 ESP 的發(fā)展 從1995年至今，由于電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品生產(chǎn)成本的不斷降低， ESP獲得了很快發(fā)展，并開始作為選裝件裝備于一些中、高檔轎車上。從2022年起，德國大眾公司開始在其幾乎所有轎車上配備了ESP系統(tǒng)作為選裝件，美國的通用、福和克萊斯勒公司也開始在其新車型中選裝ESP系統(tǒng)。 ESP能降低車輛側(cè)滑的危險，從而降低事故的發(fā)生，顯著減少因外界各種惡劣路況及駕駛員失誤等造成的重大損失，極大地改善了汽車的動態(tài)行駛安全性。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 的車輛中，客車單車碰撞事故減少30%，而轎車致命的單車碰撞事故也減少30%。就運動型多用途車而言，該事故下降率甚至更高，單車碰撞事故減少67%，而致命事故則減少63%。 ESP 的 應(yīng)用 ESP的裝配率因各個國家而異。根據(jù)博的統(tǒng)計，2022年德國新車ESP 裝配率約為72% ，西歐的平均新車裝配率約為44%，在日本和北美，這個數(shù)字稍低，北美約為21% ，日本約為15%。而目前中國的裝配率還比較低，約為3%，如圖12所示。圖 12 世界各國汽車 ESP 裝配率第二章 奧迪汽車 ESP 系統(tǒng)的基本組成及工作原理 ESP 的組成 ESP系統(tǒng)構(gòu)成如圖21所示，主要包括各種傳感器、電控單元、執(zhí)行器和監(jiān)測信號裝置。圖 21 奧迪 A4 ESP 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1液壓單元安裝支架 2電子真空泵 3ABS 控制單元 J104 6液壓單元 N55 5制動壓力傳感器 G201 8右前車輪轉(zhuǎn)速傳感器 G45 9制動液面報警觸點開關(guān) G85 10儀表臺 11ESP按鈕開關(guān) 12方向盤轉(zhuǎn)向角度傳感器 G85 13G200、G202 14手制動警報開關(guān) F9 116右后車輪轉(zhuǎn)速傳感器 118左后車輪轉(zhuǎn)速傳感器 19ASR/ESP 警報燈 K86 20ABS 警報燈K47 21制動系統(tǒng)報警燈 K118 22制動燈開關(guān) F 224左前車輪轉(zhuǎn)速傳感器齒圈 傳感器 檢測駕駛員操作情況和汽車的運動狀態(tài)參數(shù)。主要包括輪速傳感器、車輪轉(zhuǎn)角傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器，以及ESP狀態(tài)鍵、制動燈開關(guān)等。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器用于監(jiān)控駕駛員轉(zhuǎn)向意圖；橫擺角速度傳感器、輪速傳感器及加速度傳感器用于監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)；主缸壓力傳感器用于進行制動壓力估算。 電控單元對各種傳感器傳來的數(shù)據(jù)進行計算、分析，判斷汽車的穩(wěn)定性狀態(tài)趨并向執(zhí)行器發(fā)出動作指令。一般是一個帶 ESP /ASR /EDS 的 ABS ECU。電子控制單7 / 45元（ECU）是汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的核心，用于處理來自各傳感器的信息，驅(qū)動各執(zhí)行器，同時它還是控制邏輯的載體，是整個系統(tǒng)的大腦。電子控制單元一般包括兩個微處理器，一個與液壓控制單元連接，另一個和液壓控制單元分離。兩個處理器通過內(nèi)部總線相互交換信息。除了微處理器外，ECU 包括電源管理模塊、傳感器信號輸入模塊、液壓調(diào)節(jié)器驅(qū)動模塊、各指示燈接口以及 CAN 總線通訊接口。液壓調(diào)節(jié)器是汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行機構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu) ABS/ASR 液壓調(diào)節(jié)器相似，為了提高響應(yīng)速度，汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)器 ABS/ASR 液壓調(diào)節(jié)器多了預(yù)壓力泵和壓力生成器。圖 22 是液壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖。圖 22 液壓調(diào)節(jié)器示意圖 執(zhí)行器根據(jù)電控單元輸出的指令，調(diào)節(jié)控制車輪制動力或發(fā)動機輸出功率。包括回油泵繼電器、ABS 電動回油泵、電磁閥繼電器、各種電磁閥、行駛動力調(diào)節(jié)預(yù)壓泵等。系統(tǒng)中的傳感器和執(zhí)行器可分為兩類：傳統(tǒng)型和智能型。傳統(tǒng)型傳感器和執(zhí)行器與各自的 ECU 之間只有直接的物理連接，而智能傳感器和執(zhí)行器與 ECU 之間則使用總線接口來傳輸數(shù)據(jù)。一般情況下它們都具有自診斷能力和一定的傳感器信號處理能力。典型的液壓調(diào)節(jié)器總成內(nèi)部液壓回路示意圖如圖23 所示。為了能獨立控制各車輪的制動回路，本系統(tǒng)采用了前/ 后分離的 4 通道回路結(jié)構(gòu)，每個車輪的液壓制動回路都是隔離的，這樣當(dāng)某個制動回路出現(xiàn)泄漏時仍能繼續(xù)制動。液壓調(diào)節(jié)器總成根據(jù)電子控制單元（ECU）發(fā)送的控制信號調(diào)節(jié)制動液壓力。圖 23 液壓調(diào)節(jié)器總成內(nèi)部液壓回路示意圖1液壓調(diào)節(jié)器總成；2回程泵； 3儲能器；4制動輪缸；5 制動總泵；6進口閥；7出口閥；8隔離電磁閥；9啟動電磁閥；A常規(guī)的制動液壓力；B停止的制動液壓力流（電磁閥閉合）；C泵產(chǎn)生的制動液壓力流；D制動踏板踩下；M 電機 監(jiān)測信號裝置 指示汽車穩(wěn)定性系統(tǒng)狀態(tài)信號。包括ABS/ASR指示燈、ESP指示燈、制裝置指示燈等。 美國汽車工程師學(xué)會于 2022 年對 ESP 進行了標(biāo)準(zhǔn)化的定義，它確定了 ESP 必須具備以下六方面特征：通過獨立施加或調(diào)整汽車的制動力產(chǎn)生橫擺力矩提高汽車的方向穩(wěn)定性。通過計算機控制的閉環(huán)算法抑制汽車的過多轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向。具有確定橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的方法。7 / 45具有監(jiān)控駕駛員轉(zhuǎn)向輸入的方法。具有確定發(fā)動機力矩的算法和調(diào)整發(fā)動機力矩的方法。系統(tǒng)可以工作在除倒車和車速低于 15km/h 外的任何速度范圍內(nèi)。其中電子控制單元與液壓調(diào)節(jié)器是一體的，如圖 24 所示。圖 24 電子制動系統(tǒng)電路 ESP 的工作原理 ESP系統(tǒng)的工作原理是：在汽車的行駛過程中，當(dāng)各種傳感器將汽車的實時行駛狀態(tài)信號傳給ECU時，ECU將傳感器送來的相關(guān)數(shù)據(jù)與預(yù)先儲存在控制程序中的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)數(shù)據(jù)相比較，通過計算分析，確定汽車行駛狀態(tài)不穩(wěn)定的程度。一旦測量數(shù)據(jù)偏離標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)數(shù)據(jù)的門限值范圍， ESP系統(tǒng)將自動接替駕駛員控制汽車， ECU 向車輪制動裝置或發(fā)動機電控系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出執(zhí)行指令，通過改變車輪制動力的大小或驅(qū)動輪上驅(qū)動力的大小，使汽車始終保持安全穩(wěn)定的行駛狀態(tài)，防止?jié)撛谖ｋU情況的發(fā)生。在工作過程中，ESP系統(tǒng)能夠精確控制一個或多個車輪的制動過程，并且根據(jù)需要能夠分別對每個車輪施加不同的制動力。在必要的情況下，ESP系統(tǒng)還可以自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩。 ESP 的工作過程電子穩(wěn)定程序（ESP）用于在高速轉(zhuǎn)彎或在濕滑路面上行駛時提供最佳的車輛穩(wěn)定性和方向控制。電子控制單元（ECU）通過方向盤轉(zhuǎn)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。當(dāng)電子穩(wěn)定程序檢測到車輛行駛軌跡與駕駛員要求不符時，電子穩(wěn)定程序?qū)⑹紫壤脿恳刂葡到y(tǒng)中的發(fā)動機扭矩減小功能并向發(fā)動機控制模塊（ECM ）發(fā)送一個串行數(shù)據(jù)通信信號，請求減小發(fā)動機扭矩。如果電子穩(wěn)定程序仍然檢測到車輪側(cè)向滑移，則電子穩(wěn)定程序?qū)⒏鶕?jù)“從外部作用于車輛上的所有力（不管是制動力、推動力，還是任何一種側(cè)向力）都會使車輛環(huán)繞其重心而轉(zhuǎn)動”的原理，通過對前、后橋一個以上的車輪進行制動干預(yù)，迅速克服以下操作缺陷，使車輛不偏離正確的行駛軌跡，確保安全。 克服轉(zhuǎn)向不足的操作轉(zhuǎn)向不足示意圖見圖 25，方向盤轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向的信號，橫向偏擺率傳感器檢測到車輛開始打轉(zhuǎn) “B”，同時車輛前端開始向方向“C”滑移，說明車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足，電子穩(wěn)定程序?qū)嵭兄鲃又苿痈深A(yù)。如圖 26 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(yù)，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(zhuǎn)，這樣一來，車子就向“A”轉(zhuǎn)向，即朝駕駛員想要的方向轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向不足的操作缺陷就被克服，它的控制油路見圖 27。當(dāng)電子控制單元檢測到車輛轉(zhuǎn)向不足時，電子控制單元將向液壓調(diào)節(jié)器發(fā)送信號，關(guān)閉前和后隔離閥，以使后輪制動回路與總泵隔離開來，防止制動液返回總泵；打開前和后啟動閥，使制動液從制動總泵進入液壓泵中；關(guān)閉右前和右后進口閥，以隔離右輪液壓回路，從而使液壓調(diào)節(jié)器只向左輪提供制