圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

一、汽車制動力相關係統的發展

隨著汽車工業的技術進步,越來越大功率的車輛面世。設計人員早就要面對這樣一個問題:怎樣讓“普通駕駛員”掌握這些技術,或者說:該設計出一個怎樣的系統來保證最佳制動效果,並使駕駛員輕鬆操作。

所以,20及40年代出現了純機械安裝的ABS系統,但由於慣性作用,其效果並不理想。

60年代,隨著電子技術的發展,ABS系統開始得到運用,數字技術的進步使ABS系統的作用越來越大,現在不僅是ABS,其它如EDS,EBV,ASR和MSR也被廣泛使用。這次發展的最終產物是批量生產的ESP。

二、汽車制動相關係統介紹

ABS--防抱死系統

它防止制動時車輪抱死滑移,即使制動效果強烈,也能保持車輛行駛穩定性和轉向性能。

ASR--驅動防滑控制系統

它通過使用制動和發動機管理系統來防止驅動輪在太滑的路面,例如冰面和碎石路面上打滑。

EBV--電子制動力分配系統

當ABS還沒起作用或ABS因故障而失效時,它防止後輪制動力過大。

EDS--電子差速鎖

它讓打滑的車輪減速,以此使車輛能在不同的路面上行駛。

ESP--電子穩定系統

它通過有目的地制動和發動機管理系統來防止車輛的離心力。下列縮寫也會用到:

ASMS(穩定性自動管理系統),

DSC(動力穩定性控制系統),

FDR(車輛動力調整系統),

VSA(車輛穩定輔助系統),

VSC(車輛穩定控制系統)。

MSR--發動機扭矩調節系統

當突然鬆開油門踏板或者說當車輛被齧合齒輪制動時,防止由於發動機減速產生制動作用而造成的驅動輪停轉。

三、ESP系統功能及優點

1. ESP的功能

ESP電子穩定系統屬於汽車主動安全系統,也叫行駛動力控制系統。簡單地說,它是一個防離心力系統。它識別出離心力危險,並校正車輛狀態。

2. 優點

◆ESP不是獨立的系統,而是建立在別的牽引系統之上,因而也有牽引系統的功率特徵。

◆駕駛員操作輕鬆。

◆汽車易控制。

◆減少由於駕駛員過度反應而造成的交通事故。

四、ESP系統基本原理

ESP能對轉向不足和轉向過度做出反應。在沒有進行直接的轉向時,也必須能改變方向。

1. 無ESP的車輛

車輛必須避開突然出現的障礙物。駕駛員先快速左轉,然後直接右轉。

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

車輛由於突然的轉向運動產生了甩尾,駕駛員不能再控制急轉的車輛。

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

2. 有ESP的車輛遇到這種情況會怎樣

車輛要避開障礙物。根據傳感器測得的數據,ESP知道,車輛處於不穩定狀態。系統算出處理方法:ESP對左後輪實施制動,這樣就支持了車輛的旋轉運動,前輪依舊保持有側向力。

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

車輛向左偏轉行駛時,駕駛員向右轉向,為了支持這個轉向動作,右前輪被制動,後輪自由滾動,以保證後軸有最佳側向力。

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

前面提到過的車道變化會導致車輛激轉,為了防止甩尾,左前輪要制動。在特別緊急的情況下,車輪被緊急制動,以限制前軸的側向力。

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

等所有的不穩定行駛狀態被糾正後,ESP的調節作用就結束了。

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

五、ESP系統結構及其部件

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)


圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)


六、ESP系統控制原理

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

轉速傳感器不斷提供每隻車輪的轉速數據。轉向盤轉角傳感器將它得到的數據直接通過CAN-總線傳給控制單元。由這兩種信息控制單元算出車輛的所需轉向和所需行駛行為。

橫向加速度傳感器向控制單元傳送側向的偏轉信息。角速度傳感器傳送車輛的離心趨勢。從兩種信息控制器算出車輛的實際狀態。

如算出的所需值和實際值有偏差,控制系統進行調節。

ESP決定:

-哪隻輪子應制動或加速

-發動機力矩是否該減小

-在自動變速車輛上是否需要使用變速器控制單元

然後根據傳感器傳輸的數據,系統檢查調節作用是否有成效。如果有成效,則ESP停止工作,並繼續觀察車輛的運行狀態。如果沒有成效,則調節系統重新工作。調節系統工作時,ESP信號燈亮,提示駕駛員注意。


相關書籍:

圖解汽車ESP電子穩定系統結構與功能(一)

《圖解汽車構造與原理新技術.新結構.新能源》化學工業出版社 作者:於海東


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