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
防滑装置的最高级形式。ESP系统由控制单元及转向传感器（监测方向盘的转向角度）、车轮传感器（监测各个车轮的速度转动）、侧滑传感器（监测车体绕垂直轴线转动的状态）、横向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断，进而发出控制指令。有ESP与只有ABS 及ASR的汽车，它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应，而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然，任何事物都有一个度的范围，如果驾车者盲目开快车，任何安全装置都难以保全。
汽车 ESP 系统的结构及关键技术
下图是现在比较典型的汽车ESP控制系统的结构，包括:传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、传感器(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)、液压调节器、汽车稳定性控制电子控制单元(ECU)和辅助系统(发动机管理系统)。
博世ESP 系统的硬件结构图
一、传感器
①轮速传感器
轮速传感器用于检测轮速信号。目前采用的轮速传感器有电磁感应式和霍尔式两种。电磁感应式轮速传感器的低速响应比较差，而霍尔传感器有较好的低速响应特性。
②方向盘转角传感器
方向盘转角传感器用以测量方向盘的转角。方向盘转角传感器通常分为编码器和电位计式两种。光学编码器式传感器的测量精度高，
使用寿命长，但是它通常测量的是相对位置，因此需要对零点进行识别，而电位计可以直接测量绝对位置，但是它的使用寿命低。③侧向加速度传感器加速度传感器用于测量侧向加速度。加速度传感器有很多种，有利用压电石英谐振器的力-频特性进行加速度的测量，还有就是使用衰减弹簧质量系统进行加速度测量。
④横摆角速度传感器
横摆角速度传感器是根据陀螺原理进行测量的，一般采用微机械系统结构，在传感器内部采用压电元件产生振动，通过测量振动系统的科式力来求解汽车的横摆角速度[36-37]。随着以硅原料为基础的微机械测量系统的发展，近期出现了能同时测量侧向加速度和横摆角速度的高精度传感器。
二、液压调节器
液压调节器是汽车ESP控制系统的主要执行机构，其基本结构与ABS/ASR液压调节器相似，只是为了提高响应速度，汽车ESP控制系统的液压调节器比ABS/ASR液压调节器多了预压泵(PCP: Precharge
Pump) 和压力生成器(PGA: Pressure Generator Assembly)。
上图为Bosch公司的HU5.0液压调节器。HU5.0液压调节器分为MC1和MC2两个独立的管路，分别控制前轮和后轮。每一制动轮缸通过两个电磁阀EV和AV的通断来产生升压、降压和保压状态。当EV和AV都处于断电状态时处于升压状态，都处于通电状态时处于降压状态，当EV处于通电状态而AV处于断电状态时处于保压状态，EV 处于断电状态而AV处于通电状态的组合是禁止出现的。Spk为低压蓄能器，用于维持低压状态;RFP为回油泵，它把低压蓄能器中的制动液送回主油路，用于补偿降压过程中损失的制动液，保持油路的连续;D为串联的阻尼器，用于吸收液压调节造成的压力脉动。以上部分与ABS液压调节器的结构基本一致。汽车ESP控制系统的液压调节器要求在驾驶员没有踩制动踏板时也要产生足够的轮缸压力，因此在ABS液压调节器的基础上又增加了两种控制电磁阀(VLV和USV)以产生这种功能。当VLV和USV均断电的情况下，在PCP未启动时EV阀前端的压力就是由驾驶员通过踩制动踏板产生的。当VLV和USV均通电时，VLV与主油路相连，USV切断与主油路通路，这时回油泵RFP 启动，使得制动管路产生汽车稳定性控制所需要的压力。由于在低温下制动液粘性很高，为了提高主动制动(驾驶员不踩制动踏板)时压力建立的响应速度，引入了预压泵PCP, PCP启动后，由PGA产生的压力通过VLV阀施加到回油泵的吸油端，使之产生一定的预压，从而提高响应速度。PCP运行过程中会产生一些泡沫，为了防止这些泡沫进
入制动系统而影响制动效果，于是在PCP与主油路间增加了压力生成器(PGA)，用于阻断泡沫并能传递PCP产生的压力。此外，PGA还可以协调驾驶员踩下的压力与PCP产生的压力之间的关系，把二者中的较大的压力传递到主油路。
三、电子控制单元
电子控制单元(ECU: Electronic Control Unit)是汽车ESP控制系统的核心部件，它是控制逻辑的载体，且用来处理各种传感器信号，驱动执行机构动作，从而构成控制闭环。
ECU一般具有两个微处理器，一个用来计算控制逻辑，一个用于故障诊断和处理，两个微处理器通过内部总线相互交换信息。除了微处理器以外，ECU还包括电源管理模块、传感器信号输入模块、液压调节器驱动模块、各种指示灯接口以及CAN总线通讯接口等。
现在的ECU大多与液压调节器安装在一起，通过电磁线圈与电磁阀阀芯之间的电磁耦合连接，这样不仅减少了连线的长度，又结构紧凑[18]。
四、 ESP 系统研究的关键技术
ESP 系统的开发有赖于以下几个关键技术的突破：
①传感技术的改进。在ESP 系统中使用的传感器有汽车横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、方向盘转角传感器、制动压力传感器及节气门开度传感器等，它们都是ESP 系统中不可缺少的重要部件。提高他们的可靠性并降低成本一直是这方面的开发人员追求的目标。
②体积小、重量轻、低成本液压制动作动系统的结构设计。
③ECU 的软、硬件设计。由于ESP 的ECU 需要估计车辆运行的状态变量和计算相应的运动控制量，所以计算处理能力和程序容量要比ABS 系统大数倍。一般采用多CPU 结构。而ECU 软计算的研究则是研究的重中之重，基于模型的现代控制理论已经很难适应ESP 这样一个复杂系统的控制，必须寻求鲁棒性较强的非线性控制算法。
④通过CAN 完善控制功能。ESP 的ECU 与发动机、传动系的ECU 通过CAN互联，使其能更好地发挥控制功能。例如自动变速器将当前的机械传动比、液力变矩器变矩比和所在档位等信息传给ESP，以估算驱动轮上的驱动力。当ESP 识别出是在低附着系数路面时，它会禁止驾驶员挂低档。在这种路面上起步时，ESP会告知传动系ECU 应事先挂入二档，这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。
新奥迪 A4(Audi New A4)轿车ESP系统
一汽大众公司2005 年10 月25 日推出了全新奥迪A4 中级轿车。全新奥迪A4 装备了 2.0T FSI 汽油直喷涡轮增压发动机，使其功率达到了147 千瓦/200 马力；全新奥迪A4 引入全新安全科技和电子装备，如安全带未系报警装置，主动式头枕(为标准装备)、2 级释放式安全气囊等，使其主动、被动安全的高水平得到进一步升级；奥迪最高级别版本的ESP 系统BOSCH8.0 也在国产全新奥迪A4 上首次得到应用，这一系统通过防抱死制动和牵引力控制限制轮胎滑动，极大提升了行驶的安全性。其中ESP（Electronic Stability Program）
系统是先进的安全系统，它集中了车辆防抱死装置（ABS）、紧急制动辅助装置（EBA）、电子制动力分配装置（EBD）、防滑装置（ASR）等主动安全装置功能，而其最突出的优点是：当车辆转向时，如发生转向不足或转向过度或是车辆实际运行轨迹偏离驾驶员操作轨迹时，ESP 就会发挥作用，纠正车辆运行轨迹偏差。ESP 能够保证车辆在减速、制动、行驶、转向工作状态下有效稳定的操控安全性。
一、新奥迪 A4 轿车 ESP 系统的组成
新奥迪A4 轿车的ESP 系统由传感器、控制单元和执行元件三部分组成，概况如下图所示。
ESP 系统部件组成示意图
ESP 系统主要元件介绍如下：
1．方向盘转角传感器
G85 G85 位于转向灯开关和方向盘之间，是ESP 系统独有的一个元器件。G85 向控制单元传送方向盘转动角度，测量的角度为正负540 度，对应方向盘转动3 圈。信号供ESP 电控单元计算方向盘旋转方向，通过高速网将方向盘转动方向、旋转速度和旋转角度信息传递给ESP 计算机。当信号中断时，车辆无法确定行驶方向，ESP 失效。
2．组合传感器
组合传感器由侧向加速度传感器G200 和横摆率传感器G202 两个传感器组成。两个传感器放到一起，不仅可以使安装尺寸减小，还可以精确配合数值，而且不改变。侧向加速度传感器G200 的作用是：确定车辆是否受到使车辆发生滑移作用的侧向力，以及侧向力的大小。当该信号中断时，控制单元将无法计算出车辆的实际行驶状态，ESP 功能失效。横摆率传感器G202 的作用是：确定车辆是否沿垂直轴线发生转动，并提供转动速率。当没有横摆率测量值时，控制单元无法确定车辆是否发生转向，ESP 功能失效。
3．制动压力传感器
G201 制动压力传感器G201 安装在制动总泵上，通知控制单元制动系统的实际压力，控制单元相应计算出作用在车轮上的制动力和整车的纵向力大小。如果ESP 正在对不稳定状态进行调整，控制单元将这一数值包含在侧向力计算范围之内。当没有制动力压力信号时，系统将无法计算出正确的侧向力，ESP 失效。
4．ESP 转速传感器（G44-G47）
ESP 转速传感器有前右ESP 传感器G45、前左ESP 传感器G47、后右ESP 传感器G44、后左ESP传感器G46 四个。传递车轮速度信息给ESP，供ESP 计算车轮附着条件。ESP 传感器有48 个磁极，比ABS 多。因此传递信息更精确、更迅速。
5．ASR/ESP 按钮开关
E256 ASR/ESP 按钮开关E256 是ESP 的关闭、激活开关，按下该按钮，ESP 功能关闭。通过再次按该按钮，ESP 功能重新激活。重新启动发动机该系统也可自动激活。当ESP 调整工作正在进行或在超过一定的车速，系统将不能被关闭。当ASR/ESP 按钮开关E256 出现故障后，ESP 将无法关闭，组合仪表上的ESP 警报灯有警报显示。它有 3 个工作模式：（1）为从深雪或松软地面前后摆动驶出，有意让驱动轮打滑以摆脱被陷状态。（2）带防滑链行驶。（3）在车辆处于功率测试状态下行驶。
6．制动踏板开关
F47 制动踏板开关F47 位于制动踏板支架上面，传递制动踏板动作信息给ESP 计算机。
7．ESP 计算机J104
ESP 计算机J104 和液压控制单元制成一体。它在车辆加速、制动、降挡、转向行驶时优化车轮附着力和保持汽车轨迹稳定性。ESP 计算机采用了高级的BOSCH ABS/ESP 8.0 版本。为保障系统的可靠性，在系统中有两个处理器，两个处理器用同样的软件处理信号数据，并
相互监控比较。当控制单元出现故障时，驾驶者仍可做一般的制动操作，但ABS/EBS/ASR/ESP 功能失效。
8．液压控制单元
制动分泵通过液压控制单元的电磁阀控制，通过制动分泵的入口阀和出口阀的控制，建立了三个工作状态（如图2 所示）:建压；保压；卸压。当电磁阀功能出现不可靠故障，整体系统关闭。
（1）建压。ESP 进行控制调整，动态液压泵开始从制动液储液罐中向制动管路输送制动液。在制动分泵和回油泵内很快建立制动压力，回油泵开始输送制动液使制动压力进一步提高。
（2）保压。入口阀关闭，出口阀也保持关闭。制动压力不能卸压。回油泵停止工作，高压阀N227关闭。
（3）卸压。控制阀N225 反向打开。在出口阀打开时，入口阀保持关闭。制动液通过制动主缸返回储液罐。
1.ABS 控制单元
2.液压控制单元
3.制动压力传感器
4.侧向加速度传感器
5.横摆率传感器
6.ASR/ESP 按钮
7.方向盘转角传感器
8.制动灯开关9-12.轮速传感器13.自诊断14.制动系统警报灯15.ABS 警报灯16.ASR/ESP 警报灯17.车辆和驾驶状态18.发动机控制调整1
9.变速箱控制调整
ESP 液压系统示意图
9．动态控制液压泵V156 在液压控制系统中，预压力是用加载泵产生的。这个泵叫做行车动态控制液压泵，它连接到液压装置下面的公用支架上。其作用有二个：
（1）建立回油泵入口预载压力；
（2）使回油泵输油效率提高。
二、新奥迪 A4 轿车 ESP 系统的功能
当汽车处在非常极端的操控状态，如高速躲闪障碍物的情况下，ESP 系统会在极短的时间内收集包括ABS、ASR 和EDL(电子差速锁)系统的庞大数据[3]，并接收转向盘转向角度、车速、横向加速度以及车身滚动情形，再与电脑记忆体中的基准值做对比后，指示ABS、ASR 等有关系统做出适当应变动作。目的就是要使汽车遵从驾驶人的意愿方向行驶。这时即使驾驶人不断改变行驶路径，电脑也能持续运算，并以对个别车轮增加或降低制动力的方式，维持车身动态平衡。为了给主动控制系统的悬架更好的稳定性，需要新的系统和传感器密切配合。ABS、ASR 和ESP 共用的传感器为轮速传感器。ASR 和ESP 共
用所有横向加速度传感器，而ESP 系统本身固有的横摆率传感器用来监测车辆后部因侧滑发生的甩尾。一般转向角度传感器和安全气囊的线圈做在一起，用来探测驾驶员欲操控汽车的方位。还有一种就是横向加速度传感器，用来测量将汽车推向偏移方向的力。该传感器出故障时，一般ASR 和ESP 灯一起亮。ESP系统根据转向角速度，侧向力和轮速差异等信号，来判别汽车失去控制的时刻。不管驾驶者如何操作，通过对单个车轮施加制动和控制发动机的输出功率，来保持车辆的稳定性。ABS 和ASR 此时同心协力，一起准确地来控制车轮的滑移率，使车身前部和后部都能保持稳定。角速度传感器可使汽车保持相对于垂直轴线的稳定性。ASR 系统减少轮胎无谓的磨损和功率消耗，ESP 则使汽车即使在湿滑的路面上仍能保持稳定的驾驶性能。出故障时，一般也跟ABS 灯同时亮。ESP 工作原理如图3 所示。ESP 工作过程如下图所示。
ESP 工作过程示意图
参考文献：1、《新奥迪 A4(Audi New A4)轿车ESP系统》作者：邢台职业技术学院王大鹏
2、《汽车ESP控制系统研究》作者：重庆大学裴锦华
3、《新型汽车主动安全系统ESP》作者：武汉理工大学吴艳华何天明
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。
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(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。
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。
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。
汽车电子控制系统主要由传感器，控制单元和执行器三部分组成。根据控制功能不同，汽车电子控制系统可为动力性，经济与排放性，安全性，舒适性，操纵性，通过性和信息控制系统七种类型。根据汽车总体结构，汽车电子控制系统可分为发动机电子控制系统，底盘电子控制系统，车身电子控制系统和综合控制系统四大类。（1）汽车发动机电子控制系统。它主要包括；电子控制发动机燃油喷射系统（ EFI ）, 空燃比反馈控制系统 （ AFC）, 怠速控制 系统（ ISC）, 断油控制系统，燃油蒸汽回收控制系统，排气再循环控制系统，加速踏板控制系统（EAP ,微机控制点火系统（MCI）, 发动机爆震控制系统（EDC,进气控制系统，增压控制系统和汽车巡航控制系统（CCS） 第二代车载故障诊断系统（0BD-11）等。 （ 2）汽车底盘电子控制系统。它主要包括； 电子控制自动变速系统（ECT，防抱死控制系统（ABS，电子控制制动力分配系统（EBD，电子控制制动辅助系统（EBA，动态稳定控制系统（DSC，驱动防滑控制系统（ASR，电子控制动力转向系统（EPS ,电子控制悬架系统（ECS ,轮胎气压控制系
统（TPQ, 等。 （ 3）汽车车身电子控制系统。它主要包括； 辅助防护安全气nan系统（SRS ,安全带张紧控制系统（STTS,车辆保安系统（VESS, 中央门锁控制系统（CLCS，前照灯控制与清洗系统（HAW,刮水器与清洗器控制系统 （WWCS座椅调节系统（SAMS。（ 4）汽车综合控制系统。它主要包括；维修周期显示系统（LSID），液面与磨损监控系统 （ FWM）S 车载计算机（ OBC）车载电话 （ CPH），交通控制与通信系统（TCIS），信息显示系统（IDS），控制器区域网络系统（CAN，自动空调系统（ACS，雷达车距控制系统，倒车防撞报警系统（PWS，等。
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/3518654283.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
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。
ESP电子稳定系统工作结构原理 1．ESP电子稳定系统概念 ESP是电子稳定程序( Electronic Stability Programme)的简称。属于车辆的主动安全,人们也可称之为动态驾驶控制系统。ESP以ABS制动防抱死系统与ASR牵引力控制系统为基础,增加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,通过对车轮制动器和发动机动力的控制,实现对侧滑的纠正。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。 2．ESP的功能与组成 2.1 ESP的功能 ESP能保证在转向状态下车辆的稳定性(横向) ,避免车辆产生侧滑。ESP能以25次/秒的频率对驾驶员的行驶意图和实际行驶情况进行检测,在转向状态下,能自动根据车辆的状态,有针对性地单独制动各个车轮,或控制发动机、自动变速器的状态使车辆保持稳定行驶。 （1）直线行驶车轮滑移的控制。当汽车在湿滑的路面上作直线起步或加速行驶，ESP-ECU 一旦通过车轮转速传感器检测到某个或全部车轮滑移率大于某设定值时，便立即通过ASR 向发动机ECU 发出减小喷油量的指令，降低发动机的动力输出，使驱动轮不再打滑。 （2）前轮侧滑的纠偏。当汽车高速转弯产生前轮侧滑时，ESP-ECU 便首先通过ASR 向发动机ECU 发出减小喷油量的指令，降低发动机的动力输出，并采用反向平衡的原理，同时向ABS-ECU发出先制动内后轮的纠偏指令，使车身得到向内转的运动，然后对4个车轮进行制动，使车速降到某一水平和抑制汽车的侧滑，汽车便按照驾驶员的意图，回复到正确的轨道上来。 （3）后轮甩尾的纠偏。当汽车转弯产生后轮甩尾时，ESP-ECU 同样采用反向平衡原理，首先通过ASR向发动机ECU发出减小喷油量的指令，降低发动机的动力输
电子稳定程序ESP系统的组成和工作原理 2014年4月8日
摘要 摘要 ESP的英文全称为“Electronic Stability Program”，也就是电子稳定程序。ESP则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。 实际上ESP系统也是一种牵引力控制系统，但是与其它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。如后轮驱动汽车出现转向过度时，ESP便会慢刹外侧的前轮来稳定车子，防止后轮失控而发生甩尾现象；在转向过小时，为了校正行驶循迹方向，ESP则会慢刹内侧后轮，从而校正行驶方向。ESP是一个主动安全系统，通过有选择性的分缸制动及发动机管理系统干预，防止车辆滑移。ESP判定为出现转向不足将制动内侧后轮，从而稳定车辆。保证驾驶者的安全。本文介绍了汽车电子稳定系统ESP的工作原理、组成部件、功能及其维修方法。 关键词：电子稳定程序，牵引力控制系统，转向过度，转向不足，安全
北京信息职业技术学院毕业论文 Abstract ESP in English called"Electronic Stability Program",which is the Electronic Stability Program.ESP can be regulated by the active engine speed,and adjust the driving force and braking force of each wheel to correct vehicle steering and over-steering. In fact,the ESP system is also a traction control system,but compared with other traction control system,ESP not only control wheels,and can control the driven wheel. Such as when a rear wheel drive car oversteer,ESP will slowly brake the outside front wheel to stabilize the car,the rear wheels to prevent the uncontrolled drift phenomenon occurs;in turning over an hour,in order to correct with tracking direction,ESP will slowly brake the inside rear wheel,thereby correcting the direction of travel.ESP is an active safety system,through selective brake cylinder of the engine management system to intervene and prevent the vehicle slip.ESP understeer is determined inside rear wheel brake to stabilize the vehicle.Ensure the safety of motorists.This article describes the automotive electronic stability system ESP works, components,functions and composition of maintenance methods. Key words：Electronic stability program,traction control system,oversteer, understeer,security
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。
汽车电子稳定系统（ESP）的原理分析 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
?汽车电子控制系统可以分为以下四个部分: 1)发动机和动力传动集中控制系统.包括发动机集中控制系统,自动化变速控制系统, 制动防抱死和牵引力控制系统等; 2)底盘综合控制和安全系统.包括车辆稳定控制系统,主动式车身姿态控制系统,巡航 控制系统,防撞预警系统,驾驶员智能支持系统等; 3)智能车身电子系统.自动调节座椅系统,智能前灯系统,汽车夜视系统,电子门锁与防 盗系统等; 4)通讯与信息/娱乐系统.包括智能汽车导航系统,语音识别系统,"ON STAR"系统(具 有自动呼救与查询等功能),汽车维修数据传输系统,汽车音响系统,实时交通信息咨询系统,动态车辆跟踪与管理系统,信息化服务系统(含网络等)等. 下面简单介绍一下目前较多见且较成熟的部分地区汽车电子控制装置. (一)发动机控制部分 1.电控点火装置(ESA) 该系统可使发动机在不同转速,进气量等因素下,在最佳点火提前角工况下工作,使发动机输出最大的功率和转矩,而将油耗和排放降低到最低限度.该系统分为开环和闭环两种控制.电控点火装置闭环控制系统通过爆震传感器进行反馈控制,其点火时刻的控制精度比开环高,但排气净化差些. 2.电控汽油喷射(EFI) 该系统根据各传感器输送来的信号,能有效控制混合气空燃比,使发动机在各种工况下空燃比达到较佳值,从而实现提高功率,降低油耗,减少排气污染等功效.该系统可分为开环和闭环两种控制.闭环控制是在开环控制的基础上,在一定条件下,由计算机根据氧传感器输出的含氧浓度信号修正燃油供给量,使混合气空燃比保持在理想状态下. 3.废气再循环控制(EGR) 该系统是将一部分排气中的废气引入进气侧的新鲜混合气中再次燃烧,以抑制发动机有害气体氮氧化合物的生成.该系统能根据发动机的工况适时地调节参与废气再循环的废气循环率,以减少排气中的有害气体氮氧化合物.它是一种排气净化的有效手段. 4.怠速控制(ISC) 该系统能根据发动机冷却液温度及其它有关参数,如空调开关信号,动力转向开关信号等,使发动机的怠速处于最佳状态. 除以上控制装置外,发动机部分的控制内容还有:发动机输出,冷却风扇,发动机排量,气门正时,二次空气喷射,发动机增压,油气蒸发控制及系统自诊断等. 另外,随着计算机技术的进一步发展,计算机将会在现代汽车上承担更重要的任务,如控制燃烧室的容积和形状,控制压缩比,检测汽车零件逐渐增加的机械磨损等. ?(二)底盘控制部分 1.电控自动变速器(ECT) 该装置有多种形式.它能根据发动机节气门开度和车速等行驶条件,按照换档特性精确地控制变速比,使汽车处于最佳档位.该装置具有提高传动效率,降低油耗,改善换档舒适性,提高汽车行驶平稳性以及延长变速器使用寿命等优点. 2.防滑控制系统 防滑控制包括制动防抱死(ABS),牵引控制(TCS),驱动防滑(ASR)和车辆横向稳定性控制系统(VSC).该系统可以提高制动效能,防止汽车在制动,起步,驱动和转弯时产生侧滑,是保证行车安全和防止事故发生的重要措施.
电子稳定程序ESP系统的组成和工作原理
摘要 ESP的英文全称为“Electronic Stability Program”，也就是电子稳定程序。ESP 则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。 实际上ESP系统也是一种牵引力控制系统，但是与其它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。如后轮驱动汽车出现转向过度时，ESP 便会慢刹外侧的前轮来稳定车子，防止后轮失控而发生甩尾现象；在转向过小时，为了校正行驶循迹方向，ESP则会慢刹内侧后轮，从而校正行驶方向。ESP是一个主动安全系统，通过有选择性的分缸制动及发动机管理系统干预，防止车辆滑移。ESP判定为出现转向不足将制动内侧后轮，从而稳定车辆。保证驾驶者的安全。本文介绍了汽车电子稳定系统ESP的工作原理、组成部件、功能及其维修方法。 关键词：电子稳定程序，牵引力控制系统，转向过度，转向不足，安全
Abstract ESP in English called "Electronic Stability Program", which is the Electronic Stability Program. ESP can be regulated by the active engine speed, and adjust the driving force and braking force of each wheel to correct vehicle steering and over-steering. In fact, the ESP system is also a traction control system, but compared with other traction control system, ESP not only control wheels, and can control the driven wheel. Such as when a rear wheel drive car oversteer, ESP will slowly brake the outside front wheel to stabilize the car, the rear wheels to prevent the uncontrolled drift phenomenon occurs; in turning over an hour, in order to correct with tracking direction, ESP will slowly brake the inside rear wheel, thereby correcting the direction of travel. ESP is an active safety system, through selective brake cylinder of the engine management system to intervene and prevent the vehicle slip. ESP understeer is determined inside rear wheel brake to stabilize the vehicle. Ensure the safety of motorists. This article describes the automotive electronic stability system ESP works, components, functions and composition of maintenance methods. Key words：Electronic stability program, traction control system, oversteer, understeer, security