【導讀】軸的車輪發(fā)生橫向移動，也就是人們常說的甩尾滑動現(xiàn)象。世公司和梅賽德斯-奔馳公司聯(lián)合研制。賽德斯一奔馳公司首次在其A級微型轎車中成批地安裝該電控車輛穩(wěn)定行駛系統(tǒng)。路線，嚴重時，就有翻轉(zhuǎn)趨勢等危險。ESP系統(tǒng)通過智能化的電子控制方案，讓汽車。勢，使汽車保持在所期望的行駛路線上。ESP系統(tǒng)是汽車主動安全性技術(shù)發(fā)展的一個。巨大突破，它可以在極其惡劣的行車環(huán)境中確保汽車的行駛穩(wěn)定性。

　　

【正文】 能上的延伸。因此， ESP 稱得上是當前汽車防滑裝置的最高級形式。 ESP 系統(tǒng)由控制單元及轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測方向盤的轉(zhuǎn)向角度）、車輪傳感器（監(jiān)測各個車輪的速度轉(zhuǎn)動）、側(cè)滑傳感器（監(jiān)測車體繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的狀態(tài)）、橫向加速度傳感器（監(jiān)測汽車轉(zhuǎn)彎時的離心力）等組成。控制單元通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態(tài)進行判斷，進而發(fā)出控制指令。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。 ESP 對過度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向特別敏感，例如汽車在路滑時左拐過度轉(zhuǎn)向（轉(zhuǎn)彎太急）時會產(chǎn)生向右側(cè)甩尾，傳感器感覺到滑動就會迅速制動右前輪使其恢復附著力，產(chǎn)生一種相反的轉(zhuǎn)矩而使汽車保持在原來的車道上。當然，任何事物都有一個度的范圍，如果駕車者盲目開快車，現(xiàn)在的任何安全裝置都難以保全。 ESP 系統(tǒng)是汽車主動安全性技術(shù)發(fā)展的一個巨大突破，它可以在極其惡劣的行車環(huán)境中確保汽車的行駛穩(wěn)定性。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。 21 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 的裝配率因各個國家而異。根據(jù)博世的統(tǒng)計， 2021 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%。 ESP 的現(xiàn)狀和發(fā)展局勢 汽車安全性能的提升是汽車業(yè)界不斷的追求，秉承這一理念， ABS 在經(jīng)過普及階段以后，目前已進入了產(chǎn)品升級階段 。 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。 市場上 ESP 已在拓展自己的領(lǐng)地。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(jīng)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。北美和日本的 ESP 裝配率上升也很快。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。 ESP 能立刻識別出危險情況，并提前裁決出可行的干預措施使車輛恢復到穩(wěn)定行駛狀態(tài)， ESP 的干預措施包括對車輪獨立的施加制動力；在特殊工況對變速箱的干預措施；通過發(fā)動機管理系統(tǒng)減小發(fā)動機扭矩。 傳感技術(shù)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(zhuǎn)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。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。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(shù)的廣泛應用創(chuàng)造了一定的條件。 ．體積小質(zhì)量輕及低成本液壓制動作動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 這方面 BOSCH 公司在 ESP 系統(tǒng)中采用的結(jié)構(gòu)有一定的代表性，其液壓作動系統(tǒng)由 22 預加壓泵 PCP（ PrechargePump） 壓力產(chǎn)生裝置（ PressureGeneratorAssembly） 液壓單元 所構(gòu)成。 ESP 的軟硬件設(shè)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(shù)倍，一般多采用 CPU 結(jié)構(gòu)。而 ECU 軟件計算的研究則是研究的重中之重，基于模型的現(xiàn)代控制理論已經(jīng)很難適應 ESP 這樣一個復雜系統(tǒng)的控制，必須尋求魯棒性較強的非線性控制算法。 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。例如自動變速器將當前的機械傳動比、液力變矩器變矩比和所在檔位等信息傳給 ESP，以估算驅(qū)動輪上的驅(qū)動力。當 ESP 識別出是在低附著系數(shù)路面時，它會禁止駕駛員掛低檔。在這種路面上起步時， ESP 會告知傳動系 ECU 應事先掛入 2 檔，這將顯著改善大功率轎車的起步舒適性。 可以預見， ESP 汽車安全產(chǎn)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(shù)，就掌握了競爭未來汽車安全技術(shù)的主動權(quán)。所以攻克 ESP 設(shè)計的理論與關(guān)鍵技術(shù)，對提高國產(chǎn)汽車的自主開發(fā)能力、縮短與發(fā)達國家的差距具有重要的現(xiàn)實意義。它將為我國汽車工業(yè)的繁榮發(fā)展以及促進其它相關(guān)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(jīng)濟效益。 當前，全球共有 6家主要汽車零部件制造商生產(chǎn) ESP，他們是德國博世、日本電裝、德國大陸 Teves、美國德爾福、日本愛信精工和美國 TRW 公司。 德國博世公司一直是這方面技術(shù)的領(lǐng)先者，無論是 ABS/ASR 還是更先進的 ESP系統(tǒng)，技術(shù)上都一直處于領(lǐng)先地位，為國際大多數(shù)汽車廠商供應 ABS/ASR/ESP 系統(tǒng)。國內(nèi)汽車穩(wěn)定性控制的研究還處在起步階段，只有少數(shù)學者從事控制方法的仿真研究，而且由于缺少試驗條件，研究還不十分深入，現(xiàn)在吉林大學、清華大學、上海交大、西北工大等高校和中國重汽集團、上海匯眾汽車 制造公司等企業(yè)也在開展相關(guān)的研究工作。 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。例如在緊急避讓過程中，突然遇到濕滑、油污路面，或者在過彎當中車速過快而導致的轉(zhuǎn)向不足和轉(zhuǎn)向過度，都有可能讓車輛失控。 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(cè)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(diào)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 ESP 的默默工作下，車輛遇 到險情時往往能夠化險為夷。對于普通駕駛者而言， ESP 自然顯得格外重要。 24 總結(jié) 經(jīng)過在圖書館查閱電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ ESP）的大量資料，對 ESP 有了進一步的深刻認識，并在參閱大量資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計了此文。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(jīng)綜合分析。 在 ESP 系統(tǒng)中的車輛橫擺角速度傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)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。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。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(shù)的廣泛應用創(chuàng)造了一定的條件。 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。 25 致謝 在本論文定稿之際，我要感謝二年來曾經(jīng)幫助我的各位老師、同學，以及教務領(lǐng)導和班主任，謝謝大家的關(guān)愛、理解、肯定和支持！ 在此，我尤其要對熱情關(guān)心、悉心指導論文的導師高鵬堂老師致以敬意，表示我衷心的感 謝！回顧這么多天的寫作歷程 ,我遇到了很多寫作上的困惑和疑問。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(zhì)量上得到了本質(zhì)的飛越。因此，我借此機會向我親愛的導師 高鵬堂 老師致以最真摯的謝意，您的學生將永遠銘記您的教誨！ 對于這次論文的設(shè)計我的室友在這個過程也給予了我無私的幫助，我希望借此機會表達我最誠摯的謝意。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(chǎn)生積極的意義。 最后，我謹向在百忙中評審本文的各 位老師致敬，表示衷心的感謝！ 26 參考文獻 [1] 馮淵 主編 .汽車電子控制技術(shù)（第 2版） .北京 .機械工業(yè)出版社， [2] 《汽車維修與保養(yǎng)》雜志社編 .汽車維修與保養(yǎng)（ 2021 年第一期） .北京 .《汽車維修與保養(yǎng)》雜志社， 2021,01 [3] 司利增 主編 .汽車防滑控制系統(tǒng) .北京：人民交通出版社， 1997 [4] （日）安部正人著 .汽車的運動與操縱 .陳辛波譯 .北京：機械工業(yè)出版社， 1998