一种简易的汽车防误踩油门电子控制系统的设计
周胜利1，冯勇1，骆美富1，郑尧军1，胡国华2，孙挺2，柯晓华2
（1.浙江经济职业技术学院，杭州310018；2.缙云县职业中等专业学校，浙江丽水321400）
摘要：为了防止驾驶员在紧急制动时误踩油门踏板的情况，结合刹车制动的工作原理与误踩油门的
原因，开发了一种简易的防误踩油门系统。主要设计了控制电路并通过实验验证了系统的可行性，与以往的误踩油门系统相比，本系统工作原理简明，可靠性好，稳定性高，在误踩油门的情况下有效地降低刹车距离。
关键词：误踩油门踏板；自动刹车；汽车主动安全中图分类号：U467
文献标识码：A
文章编号：1001-7119（2015）07-0218-04
Design of a New System to Prevent from Mistaking Accelerator for Brake
Zhou Shengli 1，Feng Yong 1，Luo Meifu 1，Zheng Yaojun 1，Hu Guohua 2，Sun Ting 2，Ke Xiaohua 2
（1.Zhejiang Technical Institute of Economics ，Hangzhou 310018，China ；
2.Jinyun Vocatiol School ，Lishui 321400，China ）
Abstract ：To prevent stepping on the wrong gas pedal in an emergency,combined with the principle of brake and the reason of mis-operation on accelerator pedal,a new type of anti-operation step on the gas system was designed.We have designed the control system,and through many experiments we have proved the way is https://www.doczj.com/doc/764976783.html,pared to the previous error step on the gas system,The system has reduced the distance efficiently when stepping on wrong gas pedal.
Keywords ：mis-operation on accelerator pedal ；automatic brake ；automobile active safety technology
收稿日期：2015-04-30基金项目：2011年度浙江省公益性技术应用研究计划项（2011C21004）。作者简介：周胜利（1977-），男，浙江天台人，工程师，研究方向为汽车运用与检测。
0前言
在汽车驾驶过程中，误将油门踏板当成刹车
踏板，通常会造成严重的交通事故。误踩油门带来的严重后果在于往往涉及到严重的财产损失、人身伤害[1]。根据目前汽车采用的两类油门控制方式：机械式油门控制和电子式油门控制的特点[2]，以往的研究大多针对前者进行机械辅助系统的改造或加装，其特点是通过机械方式进行干预，已有相关的专利发明登记，其存在着改造或加装成本高、误动作频率高、安装麻烦、不同车型通用型差等不足。
为更好地解决以上缺陷，本研究结合误踩油
门的无意识行为，通过有意识的技术性控制，降
低事故发生的概率；针对电子油门系统的特性，以加速踏板位置传感器加速度阈值作为干预条件，通过ECU 开启干预控制，忽略急加速信号，同时开启电子油门系统的刹车优先功能，以意识和技术控制的双重保险对防误踩油门电子控制系统进行了技术研究。系统进行了试验测试，试验结果表明对低速移库等驾驶情况防误踩油门效果可靠，电子控制系统采用模块化方式，在原有踏板插头上直接加装，适合量产、加装方便、效果明显。
1整体设计方案
第31卷第7期2015年7月
科技通报
BULLETIN OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
Vol.31No.7Jul.2015
第7期
本系统根据总体设计要求，主要有两部分组成：正常加速控制装置和防误踩油门控制装置。其中防误踩油门主要包括触发信号装置、电子控制装置、制动干预装置。系统框图如图1所示。
图1系统组成
Fig.1System component
1.1
正常加速控制装置的设计
如前所示，误踩油门往往发生在低速前后移动或高速紧急情况下因驾驶技术不熟练、疲劳驾驶、过度紧张等无意识行为下发生，通过在方向盘上加装正常加速开关，让驾驶者在有意识状态下，开启加速开关才能正常加速，而在无意识状态下，因正常加速开关没有开启，系统自动进行防误踩油门的干预控制，从而达到第一层的低成本干预保险。系统的设计技术方式如图2所示。
图2正常加速控制装置的技术设计
Fig.2The technical design of normal acceleration control
equipment
1.2
防误踩油门控制装置的设计
电子油门的结构原理是驾驶员踩加速踏板，踏板位置由加速踏板位置传感器转化为电信号输入发动机ECU ，ECU 控制节气门电机动作，从而控制节气门开度，出于安全考虑，电子油门系统设计了各种安全模式和刹车优先模式[3]，以大众帕萨特领驭轿车为例，电子油门系统的电路原理图[4]如图3所示。
防误踩油门控制装置基于电子油门系统的安全模式和刹车优先模式，采用信号阻断的方式实现防误动控制。其控制原理如图4所示。
系统的逻辑关系如下：车辆在常规行驶过程中，防误踩油门装置开关处于开启（断开）状态，防误踩油门装置对油门踏板车辆正常行驶加速所需的信号不进行处理，
直接输入发动机ECU,保证车辆具有正常的行使功能。
图4电子油门式防误踩油门控制原理
Fig.4Electronic throttle style of anti mistakenly stepped on the
accelerator control principle
在开启（断开）防误踩油门装置开关情况下，由于无意识行为造成的急加速（如车辆处于倒车、前面遇障碍物、超车等特殊情况）中，防误踩油门控制装置将起作用。防误踩油门控制装置对输入的加速踏板位置传感器信号阈值进行判别，识别出无意识行为的误踩动作，防误踩油门控制装置对输入的加速信号进行阻断控制，输出的加速踏板位置信号，并启用车辆的刹车优先模式，接通车辆制动开关，使该车的急加速功能失效，从而实现驾驶员无意识状态下的防误踩油门
控制。
图3领驭电子油门系统的电路原理图
Fig.3PASSAT B5Electronic throttle system circuit principle
diagram
周胜利等.一种简易的汽车防误踩油门电子控制系统的设计219
第31卷
科技通报
若车辆需要急加速，则需有意识地闭合（接
通）防误踩油门装置开关，并经控制单元计算，确
认车辆行驶处于安全可控状态，防误踩油门控制
装置对输入的加速踏板位置传感器信号不处理，
直接输出，确保驾驶员在有意识状态下进行正常
的急加速功能。
2信号触发与控制电路的设计
2.1正常加速控制开关电路的功能
按常规左侧控制的意识性特点，在方向盘左
手大拇指位置设置一个回位式的加速开关，开关
接通时为防误踩油门控制器输入12V高电平信
号，闭合（接通）防误踩油门装置开关，并经过控
制单元的计算，车辆处于可控状态，此时急踩油
门可正常急加速。急加速完成后，防误踩油门装
置开关自动处于开启（断开）状态。
2.2加速度阈值信号判别模型的建立
控制单元的难点在正常行驶条件下，对加速
踏板输入信号的处理与加速度阈值判别。判断
油门加速度是否属于常规加速还是急加速；因
此，需要对加速度阈值建立判别模型。
节气门的旋转角度A与节气门位置传感器
的输出电压V0呈线性的关系，k1为线性常数[5]。
设节气门位置传感器触点转动时的位移为：
其中r0是节气门位置传感器转子的半径。
设油门踏板的位移是L1，k2为一线性常数，
则可由油门踏板传动机构原理可得：
由上式可得：
由式(2.4)可知，油门踏板的位移L1与节气门
位置传感器输出的电压V0是线性输出关系，因此
通过电压V0可线性反映L1。踩踏油门踏板，通
过对电压的测量我们可以得到：
设k3=2πk2r0
360k1，则
可求得油门踏板加速度a：
可见，油门踏板的加速度值是所测电压的二
次微分值，在系统控制单元中将对所测电压值做
相应处理。
2.3防油门误踩控制系统的功能及其设计
汽车防误踩油门电子控制系统（以下简称防
误踩系统）外围电路主要包括信号采集电路、电
源转换电路、报警电路和执行机构控制电路。误
踩系统）用于处理节气门位置传感器和雷达测距
传感器传送的信号。首先，中央控制单元计算所
提取的节气门实时电压的二次微分值，根据车辆
行驶的状况（如车辆处于倒车、前面遇障碍物、超
车等特殊情况）、车辆与障碍物的距离；确定油门
加速度的阈值；最后将计算所得加速度值与其阈
值进行比较。防误踩系统具有以下功能：
当加速开关有效（闭合）时，防误踩系统对当
前油门踏板位置信号不进行任何处理，直接通过
继电器把油门踏板信号全部输出到汽车ECU电
脑板上。
当加速开关无效（断开）时，防误踩系统采集
当前油门踏板位置，计算出当前油门踏板是否属
于急加速状态。如果当前油门踏板属于急加速
状态，防误踩系统就通过控制继电器对油门踏板
信号进行拦截；反之，如果油门踏板属于正常加
速状态，则防误踩系统直接通过继电器把油门踏
板信号全部输出到汽车ECU电脑板上。
防误踩油门系统的核心部分就是其控制单
元--中央处理器和外围设备。整个防误踩油门
系统的传感器模块、行车制动器模块都要中央处
理器的控制，传感器的感知的信息也在处理器中
完成。同时防误踩系统是车载式，控制单元设计
时应选用功耗低、体积小、含有多个I/O端口处理
器。根据功能的要求制作了控制单元的硬件（见
图5）和系统软件设计的流程（见图6）
3试验结果与实验数据
3.1加速度位置传感器触发阈值的测试
制作加速踏板与信号采集台架，模拟正常踩
加速踏板和紧急制动的动作，将加速踏板位置信
号、单位响应时间信号与单位响应电压变化信号
等进行模型测试。
V0=k1A
L0=A360·2πr0
L1=k2L0
L1=2πk2r0V0
360k1
V0=f(t)
L1=k3f(t)a=L1''=f''(t)
220
第7期
3.2整车试验
3.2.1安装调试
试验车为大众帕萨特领驭轿车。将防误踩油门控制装置制作成小模块，输入端配6针母插头，刚好插到加速踏板位置传感器上；输出端配6
针公插头，刚好和加速踏板位置传感器线束插头相连。
3.2.1误踩油门测试
未开启正常加速开关情况下，实验结果如表1所示。
表1实验结果
从上表中可以看出本设计的可行性。（上表中表示的是多次的平均数据。由于场地限制，只能测试车速低于60km/s 的情况）。
4结语
上文所述的汽车防误踩油门电子控制系统，已在帕萨特车上进行试用,通过一段时间的试用和调试,该系统可靠性、稳定性正常，对驾驶员的误操作情况下的安全起到了良好的辅助作用。将来还应该大量收集在各种环境下误操作的基础数据，误踩油门的各种表现，再进一步对本系统进行改进。参考文献：
[1]
任宇立.道路交通安全现状及交通事故分析方法初探[J].道路交通与安全，2010，10(2):4-6.
[2]骆美富.一种新型的汽车防误踩油门踏板系统的设计[J].科技通报，2013，3(3):188-191.[3]熊芳毅.汽车制动优先系统（BOS ）的介绍[J].科学咨询.2012(10).-68-68.
[4]祝轲卿等.电控柴油机双电位器油门踏板控制策略的研究[J].柴油机，2011，4：15-17.[5]
德国BOSCH 公司.Diesel-Engine Management(4th Edition)
[M].2010，1（1）
:423-425.
图5控制单元的硬件电路原理图
Fig.5The control unit hardware circuit principle diagram
图6系统软件设计的流程图
Fig.6System Software Design process diagram
周胜利等.一种简易的汽车防误踩油门电子控制系统的设计221
汽车电子稳定系统(ESP)( 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中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使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。
ESP（ESC、VSC）电子稳定控制系统 技术介绍： ESP在极限工况下工作示意图 ESP的英文全称是ElectronicStabilityProgram,中文意思是“电子稳定控制系统”。也可称作ESC或VSC。ESP主要是在紧急情况下对车辆的行驶状态进行主动干预，它整合了ABS和TCS的功能，并且增加横摆扭矩控制――防侧滑功能，可以防止车辆在高速行驶转弯或制动过程中失控。 如图1左侧所视，车辆前轮侧滑，车辆出现转向不足。此时，VSC系统通过制动器对内后轮施加一定的制动力，由此产生一个逆时针的力矩，改进车辆转向能力。 如图1右侧所视，车辆后轮侧滑，出现车辆甩尾和过度现象。此时，VSC系统通过制动器对外前轮施加一定的制动力，由此产生一个顺时针的力矩，保证车辆的稳定性。 ESP系统主要在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下工作。它利用控制左右两侧车轮制动力或驱动力之差产生的横摆力矩来防止出现难以控制的侧滑现象，保证车辆的路径跟踪能力，提高了车辆在高速行使时的安全性。 研究估计ESP降低了30%-50%的轿车单车致命事故和50%-70%的SUV单车致命事故。 技术应用情况：
2008年全球的VSC装配率达到33%当今在欧洲和美国，每两辆新乘用车和轻型商用车就有一辆装配了ESP。美国和欧洲的立法者最近都做出决定，要求强制装配ESP。2011年9月起，美国所有4.5吨以下车辆都必须装配ESP。2014年11月起，欧洲所有乘用车和轻、中、重型车辆都要求装配ESP。 在2008年，我国只有约11%的新车装配了ESP。随着今年国内车市新车型的不断推出，目前我国20万元以上新车配备ESP的比率大幅提高，像别克新君越、新天籁、雅阁八代等都装配了ESP。相信随着我国车市的进一步发展，电子稳定控制系统一定会如同当今的ABS一样，成为我国汽车的一个标准安全配置。
一种简易的汽车防误踩油门电子控制系统的设计 周胜利1，冯勇1，骆美富1，郑尧军1，胡国华2，孙挺2，柯晓华2 （1.浙江经济职业技术学院，杭州310018；2.缙云县职业中等专业学校，浙江丽水321400） 摘要：为了防止驾驶员在紧急制动时误踩油门踏板的情况，结合刹车制动的工作原理与误踩油门的 原因，开发了一种简易的防误踩油门系统。主要设计了控制电路并通过实验验证了系统的可行性，与以往的误踩油门系统相比，本系统工作原理简明，可靠性好，稳定性高，在误踩油门的情况下有效地降低刹车距离。 关键词：误踩油门踏板；自动刹车；汽车主动安全中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1001-7119（2015）07-0218-04 Design of a New System to Prevent from Mistaking Accelerator for Brake Zhou Shengli 1，Feng Yong 1，Luo Meifu 1，Zheng Yaojun 1，Hu Guohua 2，Sun Ting 2，Ke Xiaohua 2 （1.Zhejiang Technical Institute of Economics ，Hangzhou 310018，China ； 2.Jinyun Vocatiol School ，Lishui 321400，China ） Abstract ：To prevent stepping on the wrong gas pedal in an emergency,combined with the principle of brake and the reason of mis-operation on accelerator pedal,a new type of anti-operation step on the gas system was designed.We have designed the control system,and through many experiments we have proved the way is https://www.doczj.com/doc/764976783.html,pared to the previous error step on the gas system,The system has reduced the distance efficiently when stepping on wrong gas pedal. Keywords ：mis-operation on accelerator pedal ；automatic brake ；automobile active safety technology 收稿日期：2015-04-30基金项目：2011年度浙江省公益性技术应用研究计划项（2011C21004）。作者简介：周胜利（1977-），男，浙江天台人，工程师，研究方向为汽车运用与检测。 0前言 在汽车驾驶过程中，误将油门踏板当成刹车 踏板，通常会造成严重的交通事故。误踩油门带来的严重后果在于往往涉及到严重的财产损失、人身伤害[1]。根据目前汽车采用的两类油门控制方式：机械式油门控制和电子式油门控制的特点[2]，以往的研究大多针对前者进行机械辅助系统的改造或加装，其特点是通过机械方式进行干预，已有相关的专利发明登记，其存在着改造或加装成本高、误动作频率高、安装麻烦、不同车型通用型差等不足。 为更好地解决以上缺陷，本研究结合误踩油 门的无意识行为，通过有意识的技术性控制，降 低事故发生的概率；针对电子油门系统的特性，以加速踏板位置传感器加速度阈值作为干预条件，通过ECU 开启干预控制，忽略急加速信号，同时开启电子油门系统的刹车优先功能，以意识和技术控制的双重保险对防误踩油门电子控制系统进行了技术研究。系统进行了试验测试，试验结果表明对低速移库等驾驶情况防误踩油门效果可靠，电子控制系统采用模块化方式，在原有踏板插头上直接加装，适合量产、加装方便、效果明显。 1整体设计方案 第31卷第7期2015年7月 科技通报 BULLETIN OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.31No.7Jul.2015
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感
汽车电子稳定系统(ESP) 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中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使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。 图1是汽车电子稳定系统ESP的各种传感器及电子稳定系统ECU在轿车上的安装，其ECU 中配置了两台56kB内存的微机。ESP系统利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、系统的工作状态和汽车的行驶姿势，比如，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP系统还通过车内电子模块之间的信号交流通信网络，充分利用防抱死制动系统ABS、制动助力系统BAS和驱动防滑控制系统ASR等的先进功能。紧急情况下，如紧张的驾驶员对制动力施加不够，制动助力系统BAS将自动增大制动力。在ESP系统出现故障不能正常工作时，ABS和ASR系统能照样工作，以保证汽车正常行驶和制动。
安徽机电职业技术学院毕业设计说明书 汽车电控系统常见故障检修 系（部）汽车工程系 专业汽车检测与维修技术 班级 姓名 学号 指导教师王小龙 2014--2015第一学期
摘要 在世界上第一辆汽车中，所谓的，电气系统仅仅是由卡尔，本茨设计的由点火线圈和蓄电池所组成的点火装置。在随后生产的汽车中又增设了前灯和发动机起动电机这类的电器设备。汽车电子技术的第一次出现是本世纪30年代早期安装在轿车内的真空电子管收音机。由于电子管收音机有不抗震、体积大、耗电多等弊病，成为在汽车上推广应用的主要障碍，但是在汽车中安装收音机的设想始终没有消失。1948年晶体管的发明及1958年第一块集成电路（IC）的出现才真正开创了汽车电子技术的新纪元。1955 年晶体管收音机问世后，采用晶体管收音机的汽车迅速增加，并作为标准部件安装在德国大众汽车上。从60年代起，轿车中开始使用半导体元器件。在汽车中首先使用的半导体元件是硅二极管，作为功率晶体管来替代原有的像电压调节器之类的电磁接触器等元器件。功率晶体管元件的应用极大地改善了汽车的性能和可靠性。上世纪60年代是汽车电子化的活跃时代。标志着汽车电子控制技术真正发展的是在1967年首次将集成电路元件应用到汽车中，其结果是电子技术与汽车发动机电气系统相结合，开发出如车用发电机集成电路调压器、集成电路点火器等汽车电子产品。在同一年代，美国的克莱斯勒公司在其生产的汽车中配置电子控制的点火装置，而德国的波许（Bosch）公司则开发出电子控制的燃油喷射装置。1975年日本汽车也装上了这种装置，可以说是当今汽车电子燃油喷射控制的雏型。Bosch公司开发的L 型电子燃油喷射控制系统结构。大约在同一时期，电子技术有了长足的进展，导致一系列利用模拟电路的汽车电子产品的研制与开发。如发动机喷油系统控制，车辆行驶控制，防锁死刹车系统（ABS）和变速控制系统均已成功地应用于实际。由于当时集成电路元器件的价格昂贵，对汽车用户而言，采用电子控制技术所能得到的收益并不很大，从而使得所开发的这些控制系统不能广泛地在汽车中得到应用。 关键词：发动机；电控系统；故障检修
汽车电子介绍及控制系统 汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控 制装置的总称。 车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。车体汽车电子控制装置有如赤裸裸的、不穿戴任何衣物饰物的人体；车载汽车电子包括汽车信息系统、汽车导航系统和汽车娱乐系统。车载汽车电子控制装置有如人身的衣物、饰物。汽车电子分类随着汽车电子技术朝着集成化、智能化、网络化、模块化的方向发展，上述分类可能会有交叉与融合。汽车电子地位: 汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车电子类别: 按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品
归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制（PCM）；将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简
项目二汽车电子控制系统技术基础
任务2 压力传感器的检测与维修 任务要求 1.要求选用数字万用表、示波器等工量具，就车检查判断压力传感器的技术性能，并做好相关的检修记录。 2.完成检修作业后，汽车能正常工作。 作业时间：120分钟。 情境创设 老师把有故障的汽车开过来，说明是“压力传感器原因造成故障”，要求学生就车检查压力传感器，引导学生按汽修厂的工作过程完成检修作业，从而在完成任务的过程中学习压力传感器的检查诊断技能、故障排除方法，以及相关的理论知识。 也可以播放压力传感器案例视频，激发学生学习的兴趣。 教学资料准备：教学用车使用说明书、维修手册、压力传感器书籍等。 对象 1、进气压力传感器 2、大气压力传感器 3、制动主缸油压传感器 工具及设备 数字万用表，示波器，整车一台，常用工具一套及电线。
任务引导 相关知识点学习：要求学生实训课前参考“知识链接”独立完成。 一、填空题 1、进气歧管绝对压力传感器(或进气压力传感器)应用在型ＥFI汽油喷射系统中，检测进气歧管内压力的变化，并转换成输入ECU中，作为发动机和点火控制的依据。 2、大气压力传感器的作用是检测,向ECU输入大气压力信号,修正喷油和。 二、判断题（对的画“√”，错的画“×”) （）1、进气歧管绝对压力传感器（或进气压力传感器)应用在L型EFＩ汽油喷射系统中。 （）2、压力转换元件是利用半导体的电流效应制成的硅膜片。 三、单向选择题 1、进气歧管绝对压力传感器(或进气压力传感器）应用在Ｄ型EFＩ汽油喷射系统中，检测进气歧管内（)的变化。 A、压力 B、电流 C、电压Ｄ、电阻 2、大气压力传感器一般安装在( )上或安装在前保险杠内。 A、空气流量传感器 B、火花塞 C、排气管 D、点火器 四、简答题 １、进气压力传感器按信号产生的原理可分为哪几种？请列出来。 2、简述大气压力传感器的工作原理。 一、工作安排 养成合作完成工作任务的习惯,请你将工作分工与完成时间记录在表2－2-1中。 表2-２-1 组员工作分工表
浅谈汽车电子稳定程序 前言 随着汽车行驶速度的提高,道路行车密度的增大,汽车行驶安全性已经受到了高度关注。汽车的行驶安全性能要求不断提高,汽车安全系统已经成为汽车研究发展的重要部分。 汽车安全性包括主动安全性和被动安全性两大类。汽车主动 安全是指事故发生前的安全，即实现事故预防和事故回避，防止 事故发生。主动安全性是指通过事先预防，避免或减少事故发生 的能力。被动安全性是指汽车在发生意外事故时对乘员进行有效 保护的能力。汽车的主动安全性因其防患于未然，所以越来越受 到汽车厂商和消费者的重视，越来越多的先进技术也被应用到汽 车主动安全装置上。主动安全性的好坏决定了汽车产生事故发生概率的多少，而被动安全性的好坏主要决定了事故后车内成员的受伤严重程度。 目前广泛运用的汽车主动安全性系统主要有防抱死制动系统（ABS）、驱动防滑系统〔ASR〕、牵引力控制系统 (TCS)、汽车电子稳定程序系统(ESP),汽车电子制动力分配系统(EBD), 紧急刹车辅助系统 (EBA)、汽车自适应巡航速度控制系统(ACC)等,保证汽车在危险状况下行驶的安全性。上述这些系统具有智能化的控制作用,根据车辆的行驶状况,自动地完成对汽车制动性能、转向辅助等的控制,无需人的主动性操作,可见汽车安全系统已经向智能型方向发展。
摘要 本文探讨了ESP系统的原理、发展和现状。简要讨论汽车 ESP 系统的结构及关键技术。介绍新奥迪 A4轿车 ESP系统的组成、电控系统、液压单元及工作过程。 关键词：电子稳定程序，主动安全性，操纵稳定性，模糊控制传感器液压控制单元电子控制单元 ESP系统实际是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。 ESP系统是汽车上一个重要的系统，通常是支持ABS及ASR 的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。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系统包含ABS（防抱死刹车系统）及ASR（驱动防滑转系统），是这两种系统功能上的延伸。因此，ESP称得上是当前汽车
汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是 防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中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使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶 稳定性。 图1是汽车电子稳定系统ESP的各种传感器及电子稳定系统ECU在轿车上的安装，其ECU中配置了两台56kB内存的微机。ESP系统利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、系统的工作状态和汽车的行驶姿势，比如，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP系统还通过车内电子模块之间的信号交流通信网络，充分利用防抱死制动系统ABS、制动助力系统BAS和驱动防滑控制系统ASR等的先进功能。紧急情况下，如紧张的驾驶员对制动力施加不够，制动助力系统BAS将自动增大制动力。在ESP系统出现故障不能正常工作时，ABS和ASR系统能照样工作，以保证汽车正常行驶和制动。
汽车电子控制系统英文缩写 AFM 空气流量计 AIC 空气喷射控制 AIS 空气喷射系统 ALT 海拔开关 A/M 自动—手动 ASC 自动稳定性控制 AT(A/T) 自动变速器 ATS 空气温度传感器 B+ 蓄电池正极 BPA 旁通空气 BPS 大气压力传感器 BTSC 上止点前 CCS 巡航控制系统 CFI 中央燃油喷射 CFI 连续燃油喷射 CID 判缸传感器 CIS (燃油)连续喷射系统 CIS气缸识别传感器(判缸传感器) CNG 天然气 CNGV 天然气汽车 CPS 轮轴位置传感器 CPS 曲轴位置传感器 CPU 中央处理器 CTP 节气门关闭位置
CTS 冷却液温度传感器CYL 气缸（传感器）DC 直流电 DI 分电器点火 DIS 无分电器点火系统DIAGN 诊断 DLC 数据线接 DLI 无分电器点火DTC 诊断故障码ECA 电子控制点火提前ECCA发动机集中控制系统ECD 电子控制柴油机ECM 发动机控制模块ECT 电控变速器ECT 发动机机冷却液温度ECU 电子控制单元(电脑) EDS 柴油机电控系EEC 发动机电子控制EFI 电控燃油喷射EGI 电控汽油喷射EGR 废气再循环EIS 电子点火系统EPA 环保机构 ER 发动机运转ESA 电子点火提前
EST 电子点火正时 EUT 电子控制燃油喷射系统 EVAP燃油蒸气排放控制装置 FP 燃油泵 FTMP 燃油温度 FFM 热膜式空气质量流量计 HAC 海拔(高度)补偿阀 HEI 高能点火 HEUI液压电子控制燃油喷射系统HIC 热怠速空气补偿阀 HO2S 加热型氧传感器 HZ 故障灯 IAA 怠速空气调整 IAB 进气旁通控制系统 IAC 进气控制 IACV 进气控制阀 常用汽车英文缩写含义全攻略Quattro-全时四轮驱动系统 Tiptronic-轻触子-自动变速器 Multitronic-多极子-无级自动变速器 控制系统 ABC-车身主动控制系统 DSC-车身稳定控制系统 VSC-车身稳定控制系统 TRC-牵引力控制系统 TCS-牵引力控制系统 ABS-防抱死制动系统 ASR-加速防滑系统 BAS-制动辅助系统 DCS-车身动态控制系统 EBA-紧急制动辅助系统
电子稳定控制系统（ESP）项目年终总结报告 一、电子稳定控制系统（ESP）宏观环境分析 二、2018年度经营情况总结 三、存在的问题及改进措施 四、2019主要经营目标 五、重点工作安排 六、总结及展望
尊敬的xxx有限公司领导： 近年来，公司牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，以提高发展质量和效益为中心，加快形成引领经济发展新常态的体制机制和发展方式，统筹推进企业可持续发展，全面推进开放内涵式发展，加快现代化、国际化进程，建设行业领先标杆。 初步统计，2018年xxx有限公司实现营业收入11350.11万元，同比增长29.65%。其中，主营业业务电子稳定控制系统（ESP）生产及销售收入为9611.11万元，占营业总收入的84.68%。 一、电子稳定控制系统（ESP）宏观环境分析 （一）中国制造2025 高质量发展是经济重大关系协调、循环顺畅的发展。过去的几十年，我国经济存在着周期性波动；今后一个时期，最重要的是要避免经济发展大起大落和防范系统性金融风险。因此，高质量发展必须保持国民经济重大比例关系协调和空间布局比较合理，生产、流通、分配、消费各环节循环顺畅。党的十九大报告明确指出：“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。”这是党中央对当前经济发展大势的科学判断，也是直面新时代主要矛盾，主动适应经济发展新常
态的必须选择和紧迫任务。进入新常态，我市面临着发展速度下降、供需矛盾突出、增长动力不足等问题。从表面看是受金融危机影响导致内外整体需求不足，但从更深层次原因考究，则是经济发展已由“量的积累”转向“质的提升”，质量矛盾开始上升到主导位置。当前，我市亟需通过高质量发展来保持经济持续健康和长期稳定发展。 （二）工业绿色发展规划 当前，我国经济已由高速增长转向高质量发展阶段，迫切要求建设现代化经济体系，提高供给体系质量。《中国制造2025》明确提出绿色发展，要求坚持把可持续发展作为建设制造强国的重要着力点，提高资源回收利用效率，构建绿色制造体系，实施绿色制造工程，全面推行绿色制造，推进资源高效循环利用，力争到2020年工业固体废物综合利用率达到73%。推进绿色发展，真抓实干才能见效。进一步提高绿色指标在“十三五”规划全部指标中的权重，把保障人民健康和改善环境质量作为更具约束性的硬指标，是推动绿色发展的政策制度保证。无论是实行最严格的环境保护制度和水资源管理制度，实行省以下环保机构监测监察执法垂直管理制度，还是深入实施大气、水、土壤污染防治行动计划，实施山水林田湖生态保护和修复工程，都是为了尽快遏止生态环境恶化的势头，筑牢绿色发展的底线。
汽车稳定控制系统相关知识 电子稳定控制系统概念 汽车电子稳定控制系统是车辆新型的主动安全系统，是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)功能的进一步扩展，并在此基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、测向加速度传感器和方向盘转角传感器，通过ECU 控制前后、左右车轮的驱动力和制动力，确保车辆行驶的侧向稳定性。 该系统由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大部分组成，通过电子控制单元监控汽车运行状态，对车辆的发动机及制动系统进行干预控制。典型的汽车电子稳定控制系统在传感器上主要包括4个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器等，执行部分则包括传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、液压调节器等，电子控制单元与发动机管理系统联动，可对发动机动力输出进行干预和调整。 这套系统主要对车辆纵向和横向稳定性进行控制，保证车辆按照驾驶员的意识行驶。电子稳定控制系统的基础是ABS制动防抱死功能，该系统在汽车制动情况下轮胎即将抱死时，一秒内连续制动上百次，有点类似于机械式“点刹”。如此一来，在车辆全力制动时，轮胎依然可以保证滚动，滚动摩擦的效果比抱死后的滑动摩擦效果好，且可以控制车辆行驶方向。
另一方面该系统会与发动机ECU协同工作，当驱动轮打滑时通过对比各个车轮的转速，电子系统判断出驱动轮是否打滑，立刻自动减少节气门进气量，降低发动机转速从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。这样便可以减少打滑并保持轮胎与地面抓地力之间最合适的动力输出，此时无论怎么给油，驱动轮都不会发生打滑现象。 该系统在保证车辆横向稳定性方面体现在当系统通过转角传感器、横向加速度传感器及轮速传感器的信号发现车辆发生了转向不足或过度时，系统会控制单个或是多个车轮进行制动，来调整汽车变换车道或在过弯时的车身姿态，使汽车在变换车道或是过弯时能够更加的平稳而安全。 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、京西重工（收购了德尔福底盘系统公司），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，这里我们只说最基本的功能。
10.16638/https://www.doczj.com/doc/764976783.html,ki.1671-7988.2018.12.040 汽车电子稳定性控制系统现状及标准分析 赵永刚1，吕彪2 （1.重庆车辆检测研究院有限公司，重庆401122；2.上海万象汽车制造有限公司，上海201611） 摘要：汽车电子稳定性控制（Electronic Stability Control，简称ESC）系统通过调节车辆行驶和制动过程中牵引力和制动力分配，能有效提高车辆行驶及制动过程中的安全性能。文章介绍了ESC系统的组成、工作原理、国内外研究现状以及国内外标准法规现状，并对国内外标准法规进行了分析比较。 关键词：ESC系统；现状；标准 中图分类号：U461.99 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)12-113-03 Standardized On-Road Test of City bus Zhao Yonggang1, Lu Biao2 （1.Chongqing Vehicle Test ＆Research Institute Co., Ltd, Chongqing 401122; 2.Shanghai vientiane automobile manufacturing Co., Ltd, Shanghai 201611） Abstract: Electronic stability control system by adjusting the vehicle traction and braking force of during driving and braking, can effectively improve the safety performance in the process of vehicle driving and braking. This paper intro -duces composition of ESC system, working principle, research status domestic and foreign , situation of domestic and foreign standards research, and analyzes and compares domestic and foreign standards of status quo. Keywords: Electronic Stability Control system; Standard; The status quo CLC NO.: U461.99 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)12-113-03 前言 车辆操纵稳定性是汽车安全领域的长期研究课题，随着汽车底盘系统的逐渐电子化和智能化，针对车辆操纵稳定性的汽车电子稳定性控制（Electronic Stability Control,简称ESC）系统已经成为该领域的热点研究课题之一。国内对ESC系统的研究起步较晚，特别是重型车的ESC系统的研究尚处于理论分析阶段，目前还没有相对成熟的重型车ESC 系统测试方法标准发布。开展汽车电子稳定性控制系统现状及标准体现的分析，有助于推进我国现有车辆ESC系统的装车调试，对提升汽车安全技术水平意义重大。1 ESC系统介绍 美国国家公路交通安全管理局于2007年对ESC系统进行了标准化的定义，规定ESC必须具备以下特征：1）通过对单个车轮进行制动力调来产生一个横摆力矩，从而增强汽车的方向稳定性；2）由计算机控制，通过闭环控制算法来限制汽车的转向；3）具备测量汽车横摆角速度以及估算汽车质心侧偏角的方法；4）具备监测驾驶员转向输入的方法；5）具有控制算法来确定是否有改变发动机输出扭矩的需要，并且有相应的方法来实现输出转矩的调节，帮助驾驶员保持对汽车的控制。为了实现ESC系统的上述功能，ESC系统应用了先进的传感器、电子控制单元、执行器等有关技术。图1展示了ESC系统的组成。 在具体的工作过程中，ESC系统经过传感器信息处理和 作者简介：赵永刚（1984-），男，硕士，就职于重庆车辆检测研究 院有限公司，从事汽车测试技术与研究。 113
汽车电子控制系统 概述
第四章汽车电子控制系统概述 第一节汽车电子技术的发展背景 汽车既可作为生产运输的生产用品, 又可作为代步、休闲、旅游等消费用品, 汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展, 汽车成为人类密不可分的伙伴。当然, 汽车的发展也带来了一些负面的影响, 如随着汽车保有量的增加, 交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 汽车的安全性是人类社会的一大祸害, 车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50万人, 排在人类死亡原因的第10位; 中国当前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1.5%, 约每年10万人。为此, 科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手, 设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC和NOx 混合在一起, 在强烈的阳光照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生臭氧和各种化合物。臭氧( O3) 具有很强的氧化性和毒性。1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件, 促使各国对大气污染的重视研究。据统计, 城市大气污染物一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 和氮氧化物( NOx) 的主要污染源是汽车排气。因此, 世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。另外, 随着汽车保有量的增加, 汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是, 现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70年代, 全球的石油危机, 使汽车节能问题受到
汽车电子控制技术汽车类专业应用型本科示范教材 机械工业出版社出版主编于京诺
第3章 汽车行驶稳定性控制系统 ?学习目标 ?·了解ABS、ASR的基础理论。 ?·了解ABS、ASR的组成和分类。 ?·掌握ABS的结构和工作原理。 ?·掌握ASR的结构和工作原理。 ?·了解ESP的功能。 ?·掌握ESP的结构和工作原理。
3.1 防抱死制动系统（ABS 3.1.1 概述 1．ABS 的基础理论 第3章 汽车行驶稳定性控制系统 （1）汽车制动时的附着条件 地面制动力只能小于或等于附着力： （3-1） 附着力正比于地面对车轮的法向反作用力F Z以及车轮与地面之间的附着系数，即 (3-2) 在地面对车轮的法向反作用力F Z一定的情况下，附着力的大小取决于附着系数。附着系数的大小与路面和轮胎的性质有关，还与车轮的滑移率有关。 ?F F X ≤??Z F F =
（3）附着系数与滑移率的关系 车轮与地面之间的附着系数会随着车轮滑移率的变化而变化，干燥硬实路面附着系数与滑移率的关系如图3-1所示。 开始时随着滑移率的增大， 纵向附着系数迅速增大，当滑 移率达到约20%时，纵向附着 系数达到最大值。当滑移率达 到100%，即车轮完全被抱死滑 移时，其附着系数称为滑动附 着系数。当滑移率为0时，横 向附着系数最大，随着滑移率 的增大，横向附着系数逐渐减 小，当滑移率达到100%时，横 向附着系数接近于零。 图3-1 干燥硬实路面附着系数与滑移率的关系
（4）汽车采用ABS的必要性 由附着系数与滑移率之间的关系可知，汽车制动时如果车轮完全抱死，就纵向附着系数而言，其滑动附着系数低于峰值附着系数，这将使车轮完全抱死时的制动距离比具有峰值附着系数时的制动距离变长；就横向附着系数而言，由于在车轮抱死时的横向附着系数接近于零，汽车几乎失去了横向附着能力，因此使汽车的方向稳定性变差，一旦汽车遇到横向干扰力的作用，就可能产生侧滑、甩尾甚至回转等情况。另外，一旦转向车轮抱死，汽车不会按照转向轮偏转的方向行驶，而是沿汽车行驶惯性力的方向向前滑动，从而使汽车失去转向控制能力。 综上所述，汽车制动时车轮抱死会使制动距离变长，方向稳定性变差，失去转向控制能力，因此制动时应避免车轮抱死。汽车上采用ABS的目的就是避免制动时车轮抱死，将滑移率控制在10%～30%，在此范围内既有最大的纵向附着系数，使制动距离最短，又有较大的横向附着系数，以获得较好的横向稳定性和转向控制能力。
电子稳定性控制系统ESC 解决方案 时间：2010-04-17 22:50:55 来源： 作者： 电子稳定性控制系统（ESC ）帮助驾驶员保持对于汽车的控制。通过采用一个微控制器，一套用于测量汽车辆横向和纵向加速度、偏航角速度、轮速和转向角的传感器以及防抱死系统中的执行器，单个车辆的系统性事故有望降低34%，而单个SUV 的系统性事故将降低59%。 双核32位MCU 实现了对于每个车轮上制动力的单独控制。如果检测到丧失了转向控制，ESC 能够控制制动和主动悬挂系统功能来稳定车辆。 另外，通过增加ESC 系统的计算能力，可以共同采用主动和被动安全系统。 飞思卡尔电子稳定性控制系统框图 用于电子稳定性控制的产品 产品系列 产品 说明 32位MCU ? MPC560xP ? MPC564xL ?用于数据处理和算法的主要的单核和双核控制器 16位MCU ? S12XS ? S12P ? 用于冗余和看门狗功能的安全伴侣控制器 8位MCU ? S08SG/SL ? 用于冗余和看门狗功能的安全伴侣控制器 模拟和混合信 号集成电路 ? MC33742, MC33901, MC33911, MC33912, ? MC33810, MC33882, ? 系统基本芯片,
? MC33981, MC33982, ? MC33937, ? MC33902 ? 输出驱动器 ? 固态eXtreme开关? 3相预驱动器 ? CAN/LIN网络 传感器 ? MMA6900Q ? 双轴数字输出加速度传感器可用工具评估板，校准解决方案，参考设计， 软件库，AUTOSAR ABS防抱死刹车系统 “ABS”（Anti-locked Braking System）中文译为“防抱死刹车系统”。它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。它既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。 防抱死制动系统是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60~120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹’。因此，ABS防抑死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大摩擦力，使刹车效率达到90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%—90%、30%—10%、15%—20%。 普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。 近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。 随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统（ABS）使人们对安全性要求得以充分的满足。