轿车电子安稳体系（ESP）详解

　　轿车电子安稳体系或动态偏航安稳操控体系(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动体系ABS、驱动防滑操控体系ASR、电子制动力分配体系EBD、牵引力操控体系TCS和主动车身横摆操控体系AYC(Active Yaw Control)等基本功用的组合，是一种轿车新式主动安全体系。该体系是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔跑(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的轿车底盘电子操控体系。

　　在轿车行进进程中，因外界搅扰，比方行人、车辆或环境等忽然改变，驾驭员采纳一些紧迫躲避办法，使轿车进入不安稳行进情况，即呈现违背预订行进路线或翻转趋势等风险情况。设备ESP的轿车能在极短的几毫秒时间内，辨认并断定出这种轿车不安稳的行进趋势，经过智能化的电子操控计划，让轿车的驱动传动体系和制动体系产生精确呼应，及时恰当地消除轿车这些不安稳的行进趋势，使轿车坚持行进路线和防备翻滚，防止交通事端的产生。

　　ESP体系是轿车主动安全办法的巨大打破，它经过操控事端产生的或许性来完成安全行车，使轿车在极端恶劣的行车环境中确保行进的安稳性和安全性。

　　1．轿车电子安稳体系的组成

　　ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，添加了轿车转向行进时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加快度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其间最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上运用的旋转角速度传感器的相似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控轿车行进的精确姿态，监控轿车每个或许的翻转运动角速度。其他传感器则别离监控轿车的行进速度和各车轮的速度差，监控转向盘的滚动视点和轿车的水平侧向加快度，当制动产生时则监操控动力的巨细和各车轮制动力的分配情况。

　　ESP体系包含车距操控、防驾驭员疲倦、限速辨认、并线正告、泊车入位、夜视仪，周围环境辨认、归纳安稳操控和制动助力(BAS)9项操控功用。经过归纳使用9种智能主动安全技能，ESP可将驾驭员对车辆失掉操控的风险性下降80％左右。

　　ESP智能化随车微机操控体系，经过各种传感器，随时监测车辆的行进情况和驾驭员的驾驭目的，及时向履行机构宣布各种指令，以确保轿车在制动、加快、转向等情况下的行进安稳性。

　　图1是轿车电子安稳体系ESP的各种传感器及电子安稳体系ECU在轿车上的装置，其ECU中装备了两台56kB内存的微机。ESP体系使用这两台微机和各种传感器信号不间断地监控车内电子模块、体系的作业情况和轿车的行进姿态，比方，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP体系还经过车内电子模块之间的信号沟通通讯网络，充分使用防抱死制动体系ABS、制动助力体系BAS和驱动防滑操控体系ASR等的先进功用。紧迫情况下，如严重的驾驭员对制动力施加不行，制动助力体系BAS将主动增大制动力。在ESP体系呈现毛病不能正常作业时，ABS和ASR体系能照样作业，以确保轿车正常行进和制动。



　　ESP体系的功用不简单是ABS和ASR功用之和，而是ABS与ASR功用之和的平方，因而使轿车能在极端恶劣的条件下坚持行进的安稳性。梅塞德斯-奔跑A级轿车的安全理念是经过先进的电子操控模块与液压机械履行机构的智能化集成，完成了对轿车及乘员安全的最大或许维护。

　　2．轿车电子安稳体系的作业原理

　　从外部作用于轿车的所有力，包含制动力、驱动力、任何一种侧向力，都会引起轿车绕其质心滚动。ESP体系根据此原理，在轿车进人不安稳行进情况时，经过对制动体系、驱动传动体系的干与，批改过度转向或转向缺乏的倾向，使轿车坚持安稳行进情况。

　　微机操控体系的ROM中，预先贮存了操控程序中的规范技能数据。在轿车传感器监测并将轿车行进情况的各种数据随机传送给ECU时，ECU当即调出预存规范数据与之进行比较，断定轿车是否呈现不安稳行进趋势和不安稳的程度及原因。一旦确认轿车有不安稳行进的趋势，ESP体系就会主动替代驾驭员操控轿车，经过微机操控体系向制动履行机构和发动机履行机构宣布指令，采纳最有利的安全办法批改驱动力和制动力，阻挠潜在风险情况的产生，使轿车康复到安全安稳的行进情况。

　　微机操控体系指令履行的安全办法是指，当轿车传感器监测到轿车有产生翻转或违背驾驭员需求的行进路线的趋势时，体系能有挑选地对单个轿车前轮或后轮施行制动，或必要时一起添加或许削减发动机的输出转矩，调整驱动力。

　　图2是轿车在转弯道路上行进时的轨道暗示。见图2(a)，当轿车驶入弯道时，假设驾驭员经过转向盘使轿车转向的转弯半径大于弯道半径，这种情况称为缺乏转向。如轿车车速过快，则轿车或许冲出路面。装置在轿车上的横摆率传感器会测出转向误差，侧加快度传感器会测得右驶加快度偏大和转向盘转角传感器测得左转向缺乏，并当即监测到这种冲出路面的风险趋势，将信号输入电子安稳体系中的ECU。ECU当即指令在左后轮施行脉冲制动力，制动力在轿车质心产生一个向内偏转力矩，迫使轿车绕质心向内偏转一个视点。一起ECU当即指令发动机削减输出转矩，将轿车速度降下来，并替代驾驭员使轿车转向视点稍大一些，使轿车按弯道半径要求的转向视点行进，回到正确路线上。

　　反之，见图2(b)，轿车行进轨道的开始方位。假设驾驭员转向盘滚动过猛，使轿车转弯半径小于弯道半径，这种情况称为过度转向。如轿车速度过快，则轿车或许因离心力而向外翻转。装置在轿车上的横摆率传感器、侧加快度传感器和转向盘转角传感器等监测到这种翻转的风险趋势，当行将信号输入电子安稳体系中的ECU，ECU敏捷指令在右前轮施行脉冲制动，制动力在轿车质心产生一个向外偏转力矩，抵消离心翻转力矩，迫使轿车绕质心向外偏转一个视点，阻止了轿车或许侧翻的趋势。一起ECU操控敏捷削减驱动力，将轿车速度降下来，并替代驾驭员使轿车转向视点稍小一些，使轿车按弯道半径要求的转向视点行进。



　　综上所述，轿车电子安稳体系ESP在轿车呈现不安稳行进趋势时，采用了两种不同的操控办法，使轿车消除不安稳行进要素，回复并坚持轿车预订的行进情况。这两种操控办法是，首要ESP体系经过精确地操控一个或许多个车轮的制动进程(脉冲制动)，根据需要分配施加在每个车轮上的制动力，迫使轿车产生一个绕其质心滚动的旋转力矩，一起替代驾驭员调整轿车行进方向。其次在必要时(比方车速太快，发动机驱动转矩过大)，ESP体系主动调整发动机的输出转矩，操控轿车的行进速度。

　　经过采纳上述两种技能办法，当轿车进行蛇形线路测验的时分就能够有用防止轿车的翻转。ESP体系不仅仅是在枯燥路面上提高了轿车的安稳性，还能够在路面附着性比较差的时分，比如结冰、湿滑，以及碎石等情况下起作用。在上述晦气情况下，车轮与路面之问的附着力下降，即使是最好的驾驭员也很难将高速行进的轿车坚持在预订的路线上，轿车容易产生侧滑和跑偏，失掉方向安稳性，甚至在急转弯的时分产生翻车事端，这时就需要ESP体系。