ESP
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ESP概述
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系统包含ABS(防抱死刹车系统)及ASR(防侧滑系统),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,现在的任何安全装置都难以保全;
ESP的组成部分
1、传感器:转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器等。
这些传感器负责采集车身状态的数据。
2、ESP电脑:将传感器采集到的数据进行计算,算出车身状态然后跟存储器里面预先设定的数据进行比对。
当电脑计算数据超出存储器预存的数值,即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作,以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。
3、执行器:说白了ESP的执行器就是4个车轮的刹车系统,其实ESP就是帮驾驶员踩刹车。
和没有ESP的车不同的是,装备有ESP的车其刹车系统具有蓄压功能。
简单的说蓄压就是电脑可以根据需要,在驾驶员没踩刹车的时候替驾驶员向某个车轮的制动油管加压好让这个车轮产生制动力。
另外ESP还能控制发动机的动力输出什么的,反正是相关的设备他都能插一腿!
4、与驾驶员的沟通:仪表盘上的ESP灯。
ESP的关键技术
现在比较典型的汽车控制系统的结构,包括传统制动系统真空助力器、管路和制动器、传感器俨个轮速传感器、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和辅助系统发动机管理系统。
所以,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。
③的软、硬件设计。
由于的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系统大数倍。
一般采用多结构。
而软件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通过完善控制功能。
的与发动机、传动系的通过互联,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,以估算驱动轮上的驱动力。
当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,会告知传系应事先挂入二档,这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。
ESP的工作过程
1、这车左转当车辆出现转向不足的时候(就是速度太快拐不过来了)。
ESP各个传感器会把转向不足的消息告诉电脑,然后电脑就控制左后轮制动,产生一个拉力和一个扭力来对抗车头向右推的转向不足趋势。
2、还是左转,后轮抓地不足或者后驱车油门踩猛了出现转向过度的时候(就是甩屁股)。
ESP会控制右前轮制动,同时减小发动机输出的功率。
纠正错误的转向姿态。
3、直线刹车由于地面附着力不均匀出现跑偏的时候(这事有ABS的车也会出现,我下雪的时候老在雪地上这么玩,这时候车身会向抓地强的一边跑偏)。
ESP会控制附着力强的轮子减小制动力,让车按照驾驶员预想的行驶线路前进。
同样当一边刹车一边转向的时候ESP 也会控制某些车轮增大制动力或者减小制动力让车子按照驾驶员的意图行进。
ESP最重要的特点
就是它的主动性,如果说ABS是被动地作出反应,那么ESP却可以做到防患于未然。
ESP的英文全称为“Electronic Stability Program”,也就是电子稳定程序。
现在绝大部分轿车早已将ABS作为标准配置,但ABS只是辅助制动安全系统,其作用都是非常有限的。
汽车专家们就开始在制动上做文章,并不断推出各种电子安全系统,如:电子制动力分配系统(EBD);加速防滑系统(ASR);牵引力控制系统(TCS);以及最重要的电子稳定程序(ESP)等等。
ESP其实是对ABS和EBD等安全功能的补充和完善,ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用,但不能调控发动机。
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。
ESP系统基于汽车翻转角速度、横向线加速度和偏转力矩等的测量值,不但能够纠正诸如翻转或者打滑等各种汽车不稳定行驶状态,而且能够显著提高汽车线内行驶的稳定性,缩短在弯道或湿滑路面上紧急制动时的制动距离等.
ESP系统通常是支援ABS及ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)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可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。
目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。
ESP的工作原理是当汽车行驶过程中,ESP系统通过不同传感器实时监控驾驶者转弯方向,车速、油门开度、刹车力以及车身倾斜度和侧倾速度,以此判断汽车正常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距。
然后通过调整发动机的转速和车轮上面的刹车力分布,修正过度转向或转向不足。
ESP 在提高汽车行驶稳定性方面效果显著。
其实ESP的作用就是当驾驶员操纵汽车超过极限值后电脑自动介入修正驾驶的。
电脑控制车辆运动的手段有两个:第一是控制节气阀收油,衰减汽车动力,让速度降下来;第二个手段就是对某些车轮进行制动,让汽车的速度能够减小到极限值以内。
那么电脑怎么样知道车辆的运动状况是否接近极限呢?这就需要两套传感器为电脑搜集行车信息。
一套是方向盘转向角度传感器;一套是车轮转速传感器(每个车轮上都装有一个)。
前者用来收集驾驶者的转向意图,后者是用来监测车辆运动状况。
当方向盘转向角度传感器检测到驾驶员的转向角度以后,就会通知ESP电脑;与此同时,各个车轮转速传感器测得的车轮转速信息也会传递到ESP电脑。
电脑可以根据各个车轮的转速计算出车辆的实际运动轨迹。
如果实际运动轨迹,跟理论运动轨迹有区别,或者检测出某个车轮打滑(丧失抓第力),电脑就会首先通知节气阀,减小开度(收油)。
然后通知制动系统对某个车轮进行制动,来修正运动轨迹。
当实际运动轨迹与理论运动轨迹(驾驶员意图)相一致时,ESP 自动解除控制。