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图解汽车ESP电子稳定系统结构与功能(一)

导读: 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。

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

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。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)。

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。

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。

相关书籍:

《图解汽车构造与原理新技术.新结构.新能源》

化学工业出版社

作者:于海东

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