畢業(yè)設(shè)計(jì)-汽車(chē)電子穩(wěn)定程序控制esp系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-01-06 19:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 則路面可提供的側(cè)向力減小。當(dāng)滑移率 A=0時(shí) ， 車(chē)輪與路面間不打滑 ， 側(cè)向附著狀態(tài)最佳；而A=1時(shí) ， 車(chē)輪與地面間純滑動(dòng) ， 側(cè)向附著狀況最差 ， 不能控制車(chē)輛轉(zhuǎn)向 。 ESP系統(tǒng)通過(guò)直接控制作用在 4個(gè)車(chē)輪上的制動(dòng)力或牽引力 ， 間接改變車(chē)輪受到的側(cè)向力及汽車(chē)受到的橫擺力矩，使汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向得到修正 。 ESP 系統(tǒng)特點(diǎn)和性能 ESP 系統(tǒng)的特點(diǎn) （ 1）實(shí)時(shí)監(jiān)控。 ESP是一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) ， 它每時(shí)每刻都在監(jiān)控駕駛者的操控 、 路面反應(yīng)和汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ， 并不斷向發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令 。 ( 2 ) 主動(dòng)干預(yù) 。 ABS/EBD等系統(tǒng)在起作用時(shí) ， 系統(tǒng)對(duì)駕駛者的操控起一定干預(yù)作用 ,但它不能調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī) ,而 ESP則是主動(dòng)調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并可調(diào)整每個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)力 （ 四通道系統(tǒng) ）， 以修正汽車(chē)的過(guò)度轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向不足 。 （ 3） 事先提醒。 ESP具有實(shí)時(shí)警示功能 ， 當(dāng)駕駛者操作不當(dāng)和路面異常時(shí) ，它會(huì)在主動(dòng)干預(yù)的同時(shí)用警告燈警示駕駛者 。 第二章 汽車(chē)電子穩(wěn)定系統(tǒng)分析 10 ESP 系統(tǒng)的功能 奔馳公司關(guān)于 ESP系統(tǒng)適用性和可靠性檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果表明 ,ESP系統(tǒng)在汽車(chē)行駛的各種工況下都能起到良好效果 ,如彎道行駛 、 急速繞過(guò)障礙等 。 ESP系統(tǒng)不僅可提高汽車(chē)在干燥路面上行駛時(shí)的穩(wěn)定性 ， 還可以在路面附著性較差（ 如結(jié)冰 、 濕滑及碎石等 ） 時(shí)起作用 。 在上述不利狀況下 ， 車(chē)輪與路面之間的附著力降低 ， 汽車(chē)容易發(fā)生側(cè)滑和跑偏 ， 失去方向穩(wěn)定性 ， 甚至在急轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生翻車(chē)事故 。 這時(shí) ESP系統(tǒng)干預(yù)駕駛操作 ， 精確控制各車(chē)輪的受力以穩(wěn)定車(chē)輛 。 在過(guò)去幾年中 ， 多家世界著名汽車(chē)廠商和研究機(jī)構(gòu)對(duì) ESP的有效性進(jìn)行了科學(xué)研究 。 結(jié)果表明 ， 裝備 ESP系統(tǒng)的汽車(chē)可以減少 80%由側(cè)滑引起的交通事故 ，而且可有效降低 42%的行車(chē)事故 （ 并非因駕駛員受其他路人的影響而失去對(duì)車(chē)輛控制而引起的交通事故 ）。 雖然 ESP系統(tǒng)是汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)中堪稱(chēng)里程碑式的突破 ,但它并不是 車(chē)輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng) ,不能因?yàn)槭褂昧?ESP系統(tǒng) ,駕駛員就粗心大意 ,ESP系統(tǒng)并不能在任何情況下都能保持汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性 。 ESP 系統(tǒng)的應(yīng)用 奔馳公司是第一個(gè)在其轎車(chē)上使用 ESP系統(tǒng)的汽車(chē)制造商 ， 該系統(tǒng)的首次亮相是在 1995年 ， 目前 ， 德國(guó)已有超過(guò) 70% 的新注冊(cè)車(chē)輛配備了 ESP。 博世公司的研究表明 ， 2021年 ， 歐洲大約 40%的新注冊(cè)車(chē)輛配備了 ESP。 在高檔車(chē)上 ， ESP已成為標(biāo)準(zhǔn)配置 ， 在中檔車(chē)上的裝配率也迅速提高 ， 在緊湊型車(chē)上裝配率稍低 。 在美國(guó)和日本 ， ESP的裝配率也迅速提高 。 美國(guó)政府要求所有汽車(chē)必須在 2021年 9月前配備防止傾翻的電子穩(wěn)定控制裝置 。 這將是繼安全帶之后的又一項(xiàng)重大強(qiáng)制性措施 。 在中國(guó) ， ESP的裝配率還較低 ， 目前 ， 僅在高檔豪華車(chē)上較常見(jiàn) ， 而中高檔的幾款銷(xiāo)量領(lǐng)先的車(chē)型 （ 如帕薩特 、 馬自達(dá) 6等 ） 都沒(méi)有配置 ESP， 甚至連第二章 汽車(chē)電子穩(wěn)定系統(tǒng)分析 11 寶馬 3系和 5系 、 奧迪 A4和 A6都未將 ESP作為其標(biāo)準(zhǔn)配置。 ESP 系統(tǒng)的可靠性 梅塞德斯一奔馳公司從 1994年起就對(duì) ESP系統(tǒng)進(jìn)行了適用性和可靠性的全面驗(yàn)證試驗(yàn)。 在微機(jī)控制系統(tǒng)的 ROM中，預(yù)先儲(chǔ)存的控制程序中的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)數(shù)據(jù)，應(yīng)該來(lái)源于大量的實(shí)車(chē)測(cè)試數(shù)據(jù)。但由于在沒(méi)有 安全保障的情況下的實(shí)車(chē)試驗(yàn)，有可能造成無(wú)法彌補(bǔ)的安全事故后果，因此標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)數(shù)據(jù)的取得，采用了模擬器。模擬器內(nèi)輸入了大量的通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)，可以仿真出很多復(fù)雜的路面狀況和駕駛過(guò)程。再通過(guò) 80位梅塞德斯轎車(chē)車(chē)主用模擬器進(jìn)行時(shí)速為 100km／ h的模擬路面駕駛試驗(yàn)，得到各種不同性能的汽車(chē)在各種駕駛過(guò)程中的響應(yīng)。模擬器檢測(cè)手段既安全，又可以得到很多實(shí)車(chē)試驗(yàn)無(wú)法測(cè)量的數(shù)據(jù)。比如，在試驗(yàn)場(chǎng)的 4個(gè)轉(zhuǎn)彎處，用模擬器模擬路面突然結(jié)冰的情況，這將使車(chē)輪和路面之間的附著力在幾米的路程內(nèi)減少 70％以上。如果轎車(chē)沒(méi)有 ESP系統(tǒng)，則 78％的駕駛員不能將他們的汽車(chē)穩(wěn)定在冰雪路面上，還可能遭受汽車(chē)連續(xù) 3次翻轉(zhuǎn)造成的傷害。有了 ESP系統(tǒng)，所有參加過(guò)模擬測(cè)試的駕駛員都能避免汽車(chē)翻轉(zhuǎn)事故的發(fā)生。 汽車(chē)底盤(pán)電子控制系統(tǒng)的發(fā)展 集成底盤(pán)管理系統(tǒng) 隨著電子技術(shù)特別是大規(guī)模集成電路和微型電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，汽車(chē)的電子化程度越來(lái)越高。汽車(chē)的底盤(pán)系統(tǒng)也改變了以往那種完全依靠液壓或氣壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)傳遞力的機(jī)械式結(jié)構(gòu)，開(kāi)始步入電子伺服控制 (Bywke，操縱裝置與執(zhí)行器之間靠電信號(hào)聯(lián)系而非機(jī)械的連接 )階段，底盤(pán)綜合控制系統(tǒng)第二章 汽車(chē)電子穩(wěn)定系統(tǒng)分析 12 也已開(kāi)始出現(xiàn)。先 進(jìn)的底盤(pán)電子控制系統(tǒng)優(yōu)化了車(chē)輪與地 l面之間的附著狀況，顯著地改善了汽車(chē)的動(dòng)力性、安全性和舒適性。 汽車(chē)底盤(pán)電子控制系統(tǒng)將逐步形成一個(gè)集成底盤(pán)管理 (ICM)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將集成所有的底盤(pán)電控子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)問(wèn)硬件、能量和信息的共享，以最大限度地獲取系統(tǒng)集成帶來(lái)的增效作用，提高汽車(chē)的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。 動(dòng)力車(chē)身控制系統(tǒng) (Dynamic Body Control) 對(duì)于多用途運(yùn)動(dòng)車(chē) (SUV)和其他質(zhì)心較高的汽車(chē)，動(dòng)力車(chē)身控制系統(tǒng)町最大程度地提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定能力，同時(shí)汽車(chē)行駛舒適感增強(qiáng)。在汽車(chē)越野行 駛時(shí)，車(chē)橋通過(guò)相互配合來(lái)獲得更好的牽引性能。動(dòng)力車(chē)身控制系統(tǒng)使用 1— 2個(gè)主動(dòng)式平衡桿模塊，通過(guò)對(duì)平衡桿施加可調(diào)節(jié)的預(yù)加載荷來(lái)防止汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生左右搖晃。當(dāng)汽車(chē)車(chē)身要發(fā)生傾斜時(shí)，加速度計(jì)監(jiān)測(cè)到汽車(chē)側(cè)滑傾向，將信號(hào)傳到控制系統(tǒng) ECU， ECU指令向平衡桿執(zhí)行器通入壓力油，壓力油產(chǎn)生力的大小根據(jù)加速度計(jì)監(jiān)測(cè)到的汽車(chē)橫向加速度大小和汽車(chē)產(chǎn)生搖晃的時(shí)間來(lái)確定。 新一代 ESP 新一代汽車(chē)電子穩(wěn)定系統(tǒng)將主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng) (Activesteefing Control。 ASC)和可選擇懸架模式的主動(dòng)懸架控制系統(tǒng) (Active Damping Control， ADC)和 ESP集成在一起，使汽車(chē)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制技術(shù)更加完善，提高了汽車(chē)在任何情況下的行駛穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性。 在非危險(xiǎn)行駛狀況下，主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)使駕駛更靈活，以增加駕駛樂(lè)趣。在危險(xiǎn)行駛狀況下，主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)共同控制汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性。第三章 第二代汽車(chē)電子穩(wěn)定程序 ESPII 13 第三章 第二代汽車(chē)電子穩(wěn)定程序 ESPII ESPII 的系統(tǒng)及組件 ESPⅡ系統(tǒng)由制動(dòng)、轉(zhuǎn)向和優(yōu)化懸架等子系統(tǒng)組成，當(dāng)然還包括各種傳感器。 制動(dòng)系統(tǒng) 作為電控制動(dòng)，系統(tǒng)主要采用 了 Mk60E5/Mk25E5或電液制動(dòng)。 2套系統(tǒng)共同使用內(nèi)部壓力傳感器，確保四輪壓力和駕駛員意圖的冗余度。 主動(dòng)轉(zhuǎn)向 主動(dòng)轉(zhuǎn)向體現(xiàn)出 ESPⅡ系統(tǒng)中最先進(jìn)的技術(shù)。在方向盤(pán)轉(zhuǎn)角的基礎(chǔ)上通過(guò)轉(zhuǎn)向柱上的 1個(gè)集成電機(jī)，經(jīng)由 1套兩級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)在前輪上附加了 1個(gè)疊加轉(zhuǎn)向角。因而，車(chē)輪的轉(zhuǎn)向角就是駕駛員操
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