东南大学物联网交通应用研究中心
东南大学物联网交通应用研究中心
北京时间:
汽车ESP电子稳定系统
2019-03-10 16:30   作者:   来源:董书洋 来源:汽车工程师之家,焉知自动驾驶   浏览:123   我要评论


一、汽车制动力相关系统的发展

     随着汽车工业的技术进步,越来越大功率的车辆面世。设计人员早就要面对这样一个问题:怎样让“普通驾驶员”掌握这些技术,或者说:该设计出一个怎样的系统来保证最佳制动效果,并使驾驶员轻松操作。
    所以,20及40年代出现了纯机械安装的ABS系统,但由于惯性作用,其效果并不理想。60年代,随着电子技术的发展,ABS系统开始得到运用,数字技术的进步使ABS系统的作用越来越大,现在不仅是ABS,其它如EDS,EBV,ASR和MSR也被广泛使用。这次发展的最终产物是批量生产的ESP。
二、汽车制动相关系统介绍
     电子稳定程序系统(ESP)是英文Electronic Stability Program的缩写,中文译成"电子稳定程序"。它综合了ABS(防抱死制动系统)、BAS(制动辅助系统)和ASR(加速防滑控制系统)三个系统。
 
    ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保证车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。相关的术语缩写如下:
•    ABS--防抱死系统:它防止制动时车轮抱死滑移,即使制动效果强烈,也能保持车辆行驶稳定性和转向性能。
•    ASR--驱动防滑控制系统:它通过使用制动和发动机管理系统来防止驱动轮在太滑的路面,例如冰面和碎石路面上打滑。
•    EBV--电子制动力分配系统:当ABS还没起作用或ABS因故障而失效时,它防止后轮制动力过大。
•    EDS--电子差速锁:它让打滑的车轮减速,以此使车辆能在不同的路面上行驶。
•    ESP--电子稳定系统:它通过有目的地制动和发动机管理系统来防止车辆的离心力。
•    MSR--发动机扭矩调节系统:当突然松开油门踏板或者说当车辆被啮合齿轮制动时,防止由于发动机减速产生制动作用而造成的驱动轮停转。
    下列缩写也会用到:ASMS(稳定性自动管理系统),DSC(动力稳定性控制系统),FDR(车辆动力调整系统),VSA(车辆稳定辅助系统),VSC(车辆稳定控制系统)。目前,世界范围内主要供应电子稳定控制系统的供应商有六家,分别是博世、天合、电装、爱信精机、大陆、德尔福,众厂家的系统也基本都是从这几家采购而来,再冠以不同的名字。不过,即使是同一系统在不同车型上的功能也会有不同。
常见品牌车辆稳定系统
名称    应用品牌
ESP    奥迪、大众、铃木、菲亚特、克莱斯勒、奔驰、标致、雪铁龙、福特(国产)等
VSA    本田、讴歌
VDC    日产、英菲尼迪、斯巴鲁
DSC    宝马、捷豹、路虎、马自达、MINI等
VSC    丰田锐志
VDIM    丰田(皇冠)、雷克萨斯
ESC    通用(国产车型)
StabiliTrak    通用(进口车型)
ADVANceTrac    福特锐界
VSM    现代
三、ESP系统功能及优点
    1. ESP的功能:ESP电子稳定系统属于汽车主动安全系统,也叫行驶动力控制系统。简单地说,它是一个防离心力系统。它识别出离心力危险,并校正车辆状态。
    2. 优点:
    ESP不是独立的系统,而是建立在别的牵引系统之上,因而也有牵引系统的功率特征。驾驶员操作轻松。汽车易控制。减少由于驾驶员过度反应而造成的交通事故。
四、ESP系统基本原理
    ESP能对转向不足和转向过度做出反应。在没有进行直接的转向时,也必须能改变方向。
    1. 无ESP的车辆
    车辆必须避开突然出现的障碍物。驾驶员先快速左转,然后直接右转。
 
    车辆由于突然的转向运动产生了甩尾,驾驶员不能再控制急转的车辆。
 
    2. 有ESP的车辆遇到这种情况会怎样
    车辆要避开障碍物。根据传感器测得的数据,ESP知道,车辆处于不稳定状态。系统算出处理方法:ESP对左后轮实施制动,这样就支持了车辆的旋转运动,前轮依旧保持有侧向力。
 
    车辆向左偏转行驶时,驾驶员向右转向,为了支持这个转向动作,右前轮被制动,后轮自由滚动,以保证后轴有最佳侧向力。
 

    前面提到过的车道变化会导致车辆激转,为了防止甩尾,左前轮要制动。在特别紧急的情况下,车轮被紧急制动,以限制前轴的侧向力。


    等所有的不稳定行驶状态被纠正后,ESP的调节作用就结束了。
 
五、ESP系统结构及其部件
 
 
六、ESP系统控制原理
    转速传感器不断提供每只车轮的转速数据。转向盘转角传感器将它得到的数据直接通过CAN-总线传给控制单元。由这两种信息控制单元算出车辆的所需转向和所需行驶行为。
    横向加速度传感器向控制单元传送侧向的偏转信息。角速度传感器传送车辆的离心趋势。从两种信息控制器算出车辆的实际状态,如算出的所需值和实际值有偏差,控制系统进行调节。
    ESP决定:哪只轮子应制动或加速;发动机力矩是否该减小;在自动变速车辆上是否需要使用变速器控制单元,然后根据传感器传输的数据,系统检查调节作用是否有成效。如果有成效,则ESP停止工作,并继续观察车辆的运行状态。如果没有成效,则调节系统重新工作。调节系统工作时,ESP信号灯亮,提示驾驶员注意。


相关阅读
发表评论
姓名:
联系方式:
评论专区
东南大学 东南大学交通学院 清华大学 同济大学 西南交通大学 北京航空航天大学 上海交通大学 浙江大学
University of Wisconsin - Madison University of Michigan Rensselaer Polytechnic Institute Santa Clara University Rutgers University
交通运输部路网监测与应急处置中心 江苏省交通运输厅 南京智库联盟 江苏交通控股有限公司 江苏高速公路联网营运管理有限公司
中心概况研究动态新闻中心合作交流加入我们
Copyright © 2015 东南大学物联网交通应用研究中心 All Rights Reserved.