ESP車(chē)身電子穩(wěn)定系統(tǒng)

EＳP車(chē)身電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP和博世公司車(chē)身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ElｅctroｎicSｔaｂiｌitｙProｇrａｍ，簡(jiǎn)稱(chēng)EＳP）,是HYPＥＲLINＫ”http：/／bａike．baidu．com/ｖiｅｗ／392４3８.hｔm”博世(Ｂoｓcｈ）公司的專(zhuān)利［1］。１0年前,博世是第一家把電子穩(wěn)定程序（ESP）投入量產(chǎn)的公司。由于EＳP是博世公司的專(zhuān)利產(chǎn)品,所以只有博世公司的車(chē)身電子穩(wěn)定系統(tǒng)才可稱(chēng)之為ESP。在博世公司之后,也有很多公司研發(fā)出了類(lèi)似的系統(tǒng),如HYPＥRLINK"ｈｔｔｐ：/／ｂａｉｋｅ。ｂａiｄu．com/viｅw/298４1.ｈtｍ"日產(chǎn)研發(fā)的車(chē)輛行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)整系統(tǒng)（VｅｈiｃleＤynamicＣｏntrol簡(jiǎn)稱(chēng)VDC）[２］,HＹPERLINK＂htｔｐ:／／baiｋｅ。baidｕ．com/vｉeｗ／１９530.ｈtｍ”豐田研發(fā)的車(chē)輛穩(wěn)定掌握系統(tǒng)（ＶｅhiｃleStaｂiｌitｙＣoｎtｒoｌ簡(jiǎn)稱(chēng)HYPＥRLINK"hｔｔp://ｂaiｋｅ.baｉ/view/87９55．htｍ”VSＣ）［３],HＹPＥRLINＫ”htｔp：//bａiｋe。baiｄu．com/vｉew／232９2．ｈtm＂本田研發(fā)的車(chē)輛穩(wěn)定性掌握系統(tǒng)（VehiclｅStabilｉtｙAｓｓｉstＣontrol簡(jiǎn)稱(chēng)HYＰＥRLINK"ｈｔtp://bａｉke．ｂａidu．ｃom/vｉｅｗ/426１０5.htm”VSA）［４］,HＹPERLINK”hｔtp:／/bａike．ｂ/ｖｉew/２4５0。hｔm"寶馬研發(fā)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定掌握系統(tǒng)（DynaｍｉcStabｉｌｉtｙＣontroｌ簡(jiǎn)稱(chēng)HYPERLＩＮK"http：/／baike。baidu。ｃom／ｖiew/87９50.hｔm"DＳＣ）[5］等等。?ＥSP概述ＥSP系統(tǒng)實(shí)際是一種牽引力掌握系統(tǒng),與其他牽引力掌握系統(tǒng)比較，ＥSP不但掌握驅(qū)動(dòng)輪,而且可掌握從動(dòng)輪.如后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)常消滅的轉(zhuǎn)向過(guò)多情況，此時(shí)后輪失控而甩尾，ＥＳP便會(huì)剎慢外側(cè)的前輪來(lái)穩(wěn)定車(chē)子;在轉(zhuǎn)向過(guò)少時(shí)，為了校正循跡方向,ESP則會(huì)剎慢內(nèi)后輪，從而校正行駛方向。?ESＰ系統(tǒng)包含AＢS（防抱死剎車(chē)系統(tǒng)）及ＡSR（防側(cè)滑系統(tǒng))，是這兩種系統(tǒng)功能上的延長(zhǎng)。因此，ESP稱(chēng)得上是當(dāng)前汽車(chē)防滑裝置的最高級(jí)形式.EＳP系統(tǒng)由掌握單元及轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測(cè)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度）、車(chē)輪傳感器（監(jiān)測(cè)各個(gè)車(chē)輪的速度轉(zhuǎn)動(dòng)）、側(cè)滑傳感器（監(jiān)測(cè)車(chē)體繞垂直軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài))、橫向加速度傳感器(監(jiān)測(cè)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力）等組成。掌握單元通過(guò)這些傳感器的信號(hào)對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行推斷,進(jìn)而發(fā)出掌握指令。有ESP與只有AＢＳ及ASR的汽車(chē),它們之間的差別在于ABS及ＡSＲ只能被動(dòng)地作出反應(yīng)，而ESP則能夠探測(cè)和分析車(chē)況并訂正駕駛的錯(cuò)誤，防患于未然.EＳP對(duì)過(guò)度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向格外敏感,例如汽車(chē)在路滑時(shí)左拐過(guò)度轉(zhuǎn)向（轉(zhuǎn)彎太急）時(shí)會(huì)產(chǎn)生向右側(cè)甩尾,傳感器感覺(jué)到滑動(dòng)就會(huì)飛快制動(dòng)右前輪使其恢復(fù)附著力，產(chǎn)生一種相反的轉(zhuǎn)矩而使汽車(chē)保持在原來(lái)的車(chē)道上。當(dāng)然，任何事物都有一個(gè)度的范圍，如果駕車(chē)者盲目開(kāi)快車(chē),現(xiàn)在的任何平安裝置都難以保全；

ＥＳＰ的組成部分1、傳感器：轉(zhuǎn)向傳感器、車(chē)輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤(pán)油門(mén)剎車(chē)踏板傳感器等。這些傳感器負(fù)責(zé)采集車(chē)身狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

2、EＳP電腦：將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,算出車(chē)身狀態(tài)然后跟存儲(chǔ)器里面預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。當(dāng)電腦計(jì)算數(shù)據(jù)超出存儲(chǔ)器預(yù)存的數(shù)值，即車(chē)身接近失控或者已經(jīng)失控的時(shí)候則命令執(zhí)行器工作，以保證車(chē)身行駛狀態(tài)能夠盡量滿(mǎn)意駕駛員的意圖。

３、執(zhí)行器:說(shuō)白了EＳＰ的執(zhí)行器就是4個(gè)車(chē)輪的剎車(chē)系統(tǒng)，其實(shí)ＥSP就是幫駕駛員踩剎車(chē)。和沒(méi)有ＥSP的車(chē)不同的是,裝備有ＥSP的車(chē)其剎車(chē)系統(tǒng)具有蓄壓功能。簡(jiǎn)潔的說(shuō)蓄壓就是電腦可以依據(jù)需要，在駕駛員沒(méi)踩剎車(chē)的時(shí)候替駕駛員向某個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)油管加壓好讓這個(gè)車(chē)輪產(chǎn)生制動(dòng)力。另外ＥＳP還能掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出什么的，反正是相關(guān)的設(shè)備他都能插一腿！?4、與駕駛員的溝通:儀表盤(pán)上的EＳＰ燈。

ESP的關(guān)鍵技術(shù)?現(xiàn)在比較典型的汽車(chē)掌握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),包括傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)真空助力器、管路和制動(dòng)器、傳感器儼個(gè)輪速傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動(dòng)主缸壓力傳感器、液壓調(diào)節(jié)器、汽車(chē)穩(wěn)定性掌握電子掌握單元和幫助系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)。

所以，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有賴(lài)于以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的突破?①傳感技術(shù)的改進(jìn)".在系統(tǒng)中使用的傳感器有汽車(chē)橫擺角速度傳感器、側(cè)向加速度傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、制動(dòng)壓力傳感器及節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器等,它們都是系統(tǒng)中不行缺少的重要部件.提高他們的牢靠性并降低成本始終是這方面的開(kāi)發(fā)人員追求的目標(biāo)。

②體積小、重量輕、低成本液壓制動(dòng)作動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).?③的軟、硬件設(shè)計(jì)。由于的需要估量車(chē)輛運(yùn)行的狀態(tài)變量和計(jì)算相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)掌握量，所以計(jì)算處理能力和程序容量要比系統(tǒng)大數(shù)倍。一般采納多結(jié)構(gòu)。而軟件的討論則是討論的重中之重，基于模型的現(xiàn)代掌握理論已經(jīng)很難適應(yīng)這樣一個(gè)簡(jiǎn)潔系統(tǒng)的掌握，必須尋求魯棒性較強(qiáng)的非線(xiàn)性掌握算法.?④通過(guò)完善掌握功能。的與發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系的通過(guò)互聯(lián),使其能更好地發(fā)揮掌握功能。例如自動(dòng)變速器將當(dāng)前的機(jī)械傳動(dòng)比、液力變矩器變矩比和所在檔位等信息傳給,以估算驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)識(shí)別出是在低附著系數(shù)路面時(shí),它會(huì)禁止駕駛員掛低檔。在這種路面上起步時(shí)，會(huì)告知傳系應(yīng)事先掛入二檔，這將顯著改善大功率轎車(chē)的起步舒適性。EＳP的工作過(guò)程1、這車(chē)左轉(zhuǎn)當(dāng)車(chē)輛消滅轉(zhuǎn)向不足的時(shí)候（就是速度太快拐不過(guò)來(lái)了).EＳP各個(gè)傳感器會(huì)把轉(zhuǎn)向不足的消息告知電腦，然后電腦就掌握左后輪制動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)拉力和一個(gè)扭力來(lái)對(duì)抗車(chē)頭向右推的轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)。?2、還是左轉(zhuǎn)，后輪抓地不足或者后驅(qū)車(chē)油門(mén)踩猛了消滅轉(zhuǎn)向過(guò)度的時(shí)候（就是甩屁股).ESＰ會(huì)掌握右前輪制動(dòng),同時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率。訂正錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)向姿態(tài)。?3、直線(xiàn)剎車(chē)由于地面附著力不均勻消滅跑偏的時(shí)候（這事有ABS的車(chē)也會(huì)消滅，我下雪的時(shí)候老在雪地上這么玩,這時(shí)候車(chē)身會(huì)向抓地強(qiáng)的一邊跑偏）。ESＰ會(huì)掌握附著力強(qiáng)的輪子減小制動(dòng)力，讓車(chē)依據(jù)駕駛員預(yù)想的行駛線(xiàn)路前進(jìn)。同樣當(dāng)一邊剎車(chē)一邊轉(zhuǎn)向的時(shí)候ESP也會(huì)掌握某些車(chē)輪增大制動(dòng)力或者減小制動(dòng)力讓車(chē)子依據(jù)駕駛員的意圖行進(jìn)。?ESP最重要的特點(diǎn)就是它的主動(dòng)性,如果說(shuō)ABS是被動(dòng)地作出反應(yīng),那么ＥSP卻可以做到防患于未然。時(shí)間：9月１７日上午-地點(diǎn):成都太平寺機(jī)場(chǎng)－講解者：德國(guó)專(zhuān)業(yè)車(chē)手—大事閃回：在小到中雨的天氣中，有霧,金發(fā)碧眼的外國(guó)車(chē)手帶著試乘的記者駕駛凱旋行駛在濕滑的路面上。在車(chē)速開(kāi)到8５公里／小時(shí)的時(shí)候,突然遇到一長(zhǎng)條的障礙物擋在急速行駛的轎車(chē)前.踩剎車(chē)已經(jīng)來(lái)不及了，駕車(chē)者只得猛打盤(pán)子向左急轉(zhuǎn)彎。左急轉(zhuǎn)彎后,車(chē)占據(jù)了對(duì)面的車(chē)道，為避讓迎面而來(lái)的車(chē)輛,駕車(chē)者又不得不猛打盤(pán)子向右急轉(zhuǎn)彎，回到自己的車(chē)道。凱旋竟然從容靈敏地繞過(guò)了擋在急速行駛的轎車(chē)前的障礙物,回了原道,連續(xù)向前駛?cè)?。而在沒(méi)有啟動(dòng)ESP的情況下,同樣是這位金發(fā)碧眼的外國(guó)車(chē)手駕車(chē),以同樣的速度行駛在同一條道路上遇到同樣的障礙物，實(shí)行同樣的措施，車(chē)子卻失去了方向,來(lái)了一個(gè)將近180度的急轉(zhuǎn)彎。遇險(xiǎn)時(shí)EＳP防止車(chē)輛側(cè)滑打旋據(jù)德國(guó)保險(xiǎn)聯(lián)合會(huì)的一份事故調(diào)查報(bào)告顯示：在全部的汽車(chē)事故中，約有25％的事故都是由車(chē)輛發(fā)生側(cè)滑引起的。而在中國(guó),這一數(shù)字則更高。導(dǎo)致這種側(cè)滑的緣由，可能是駕駛員猛打方向盤(pán)、緊急避讓,或?qū)β肪€(xiàn)的推斷失誤。而ＥＳP能以２5次/秒的頻率對(duì)駕駛員的行駛意圖和實(shí)際行駛情況進(jìn)行檢測(cè)，隨時(shí)待命對(duì)車(chē)輛的側(cè)滑進(jìn)行掌握，保證駕乘者的行車(chē)平安。如后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)常消滅的轉(zhuǎn)向過(guò)多情況,此時(shí)后輪失控而甩尾，ESP便會(huì)剎慢外側(cè)的前輪來(lái)穩(wěn)定車(chē)子；在轉(zhuǎn)向過(guò)少時(shí)，為了校正循跡方向，EＳＰ則會(huì)剎慢內(nèi)后輪，從而校正行駛方向,防止車(chē)輛側(cè)滑和打旋。ESP與ABＳ、TCS的區(qū)分ESP是英文ＥlｅcｔroｎｉcＳtaｂiｌｉｔyProgｒaｍ的縮寫(xiě)，中文含意為“電子穩(wěn)定程序”。ESP以ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)為基礎(chǔ),通過(guò)外圍的傳感器收集方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、側(cè)向加速度等信息,這些信息經(jīng)過(guò)微處理器加工，再由液壓調(diào)節(jié)器向車(chē)輪制動(dòng)器發(fā)出制動(dòng)指令,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)滑的訂正。格外是在轉(zhuǎn)彎時(shí),即側(cè)向力起作用時(shí)，ESP使車(chē)輛穩(wěn)定并保持平安行駛。而ABS和ＴCＳ僅僅在縱方向上起作用。EＳＰ不僅用到了ABS和TＣＳ的全部部件，還包含了一個(gè)集成有側(cè)向加速傳感器的橫擺角速度傳感器和方向傳感器。其實(shí)在很多配備具有該功能裝置的汽車(chē)上并沒(méi)有稱(chēng)之為ESP,比如說(shuō)寶馬就稱(chēng)之為DＳ（動(dòng)態(tài)穩(wěn)定掌握),而其作用完全等同于EＳP,只是各個(gè)廠(chǎng)家為了區(qū)分，換種叫法而已。國(guó)內(nèi)有望增加ＥＳＰ裝配率在德國(guó)，已有超過(guò)7０％的新注冊(cè)車(chē)輛都配備了ＥSP。就整個(gè)歐洲而言,2００5年大約4０％的新注冊(cè)車(chē)輛配備了ESＰ。在高檔車(chē)上，ESP已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置,在中檔車(chē)上的裝配率也飛快提高，在緊湊型車(chē)上裝配率稍低。在美國(guó)和日本，ESP的裝配率也飛快提高.然而,在我國(guó),EＳP的裝配率還較低,目前僅能在中、高檔車(chē)上見(jiàn)到:如一汽奧迪Ａ6、奧迪Ａ4,華晨寶馬５系以及奔馳E級(jí)均采納博世的ＥＳＰ為標(biāo)配；中檔車(chē)中上海通用榮御，君越，上海大眾領(lǐng)馭，北京現(xiàn)代ＮF御翔的部分車(chē)型也裝備博世的EＳP。而在這些中檔轎車(chē)中，只有東風(fēng)雪鐵龍凱旋是惟一一款把該系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配備的車(chē)型.俺的卡羅拉P版就有VＳC。車(chē)身穩(wěn)定掌握系統(tǒng)（VSC),英文全稱(chēng)ＶeｈｉｃｌeSｔａbilityControl。它是由豐田汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的一種主動(dòng)平安系統(tǒng)。與其功能相近的系統(tǒng)還有寶馬的DＳC動(dòng)態(tài)穩(wěn)定掌握、大眾的ESP電子穩(wěn)定程序.近幾年來(lái)，豐田在主動(dòng)平安性方面取得了巨大的成就,從美國(guó)的權(quán)威J.D.POWER的測(cè)評(píng)結(jié)果來(lái)看,雷克薩斯主動(dòng)平安技術(shù)方面的評(píng)價(jià)超過(guò)寶馬和奔馳。其間，VＳC系統(tǒng)功不行沒(méi)。作為車(chē)輛的幫助掌握系統(tǒng)，它可以對(duì)因猛打方向盤(pán)或者路面濕滑而引起的側(cè)滑現(xiàn)象進(jìn)行掌握。當(dāng)傳感器檢測(cè)出車(chē)輛側(cè)滑時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)對(duì)各車(chē)輪的制動(dòng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行掌握。?穩(wěn)定掌握系統(tǒng)是從其他技術(shù)上進(jìn)展起來(lái)的,例如ＡBS和牽引力掌握技術(shù)，這些系統(tǒng)工作時(shí),都必須檢測(cè)車(chē)輪是否將要抱死并能單獨(dú)的調(diào)整車(chē)輪的制動(dòng)力。穩(wěn)定掌握系統(tǒng)利用了這項(xiàng)技術(shù)以及所用的傳感器和計(jì)算掌握單元。掌握單元不斷的監(jiān)測(cè)并處理從轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車(chē)輪和車(chē)身上的傳感器上傳來(lái)的信號(hào)，確定車(chē)輛過(guò)彎時(shí)是否正在打滑。如果發(fā)現(xiàn)打滑，掌握單元對(duì)需要制動(dòng)的車(chē)輪進(jìn)行微量制動(dòng)以幫助穩(wěn)定車(chē)輛的行駛狀態(tài).有些系統(tǒng)還可以進(jìn)一步的調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。從而可以在不需要駕駛員干涉的情況下幫助其掌握車(chē)輛汽車(chē)制造商花費(fèi)了大量的資金開(kāi)發(fā)車(chē)輛的穩(wěn)定掌握系統(tǒng)，他們完成了上百次的測(cè)試來(lái)優(yōu)化該系統(tǒng)參加車(chē)輛掌握的程度.從車(chē)輛本身來(lái)說(shuō)，有一些車(chē)輛本身就具有很好地操控性，幾乎不需要穩(wěn)定掌握系統(tǒng)的修正；而另外一些則需要系統(tǒng)較強(qiáng)的參加掌握。從制造商的角度,有些制造商喜愛(ài)在消滅略微的不穩(wěn)定時(shí)就讓穩(wěn)定掌握系統(tǒng)參加掌握,而另一些則盼望只在必要時(shí)讓系統(tǒng)參加掌握，還有一些制造商選擇利用開(kāi)關(guān)來(lái)變換穩(wěn)定掌握系統(tǒng)參加掌握的程度。?與ＡＢＳ等其他主動(dòng)平安系統(tǒng)相比，VSＣ系統(tǒng)擁有三大特點(diǎn)：?(1）實(shí)時(shí)監(jiān)控:ＶＳＣ系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控駕駛者的操控動(dòng)作(轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和油門(mén)等）、路面信息、汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并不斷向發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令。?（２)主動(dòng)干預(yù)：ABS等平安技術(shù)主要是對(duì)駕駛者的動(dòng)作起干預(yù)作用,但不能調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)。ＶＳC系統(tǒng)則可以通過(guò)主動(dòng)調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)，以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并調(diào)整每個(gè)輪子的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，來(lái)修正汽車(chē)的過(guò)度轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向不足.?（３）事先提醒:當(dāng)駕駛者操作不當(dāng)或路面特別時(shí)，VＳＣ系統(tǒng)會(huì)用警告燈警示駕駛者。?就目前而言,還不行能知道哪種系統(tǒng)對(duì)平安性的貢獻(xiàn)最大。通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)潔的測(cè)試也不能猜測(cè)出在避開(kāi)事故的問(wèn)題上一輛車(chē)是否比另一輛車(chē)更優(yōu)秀。因此,不應(yīng)當(dāng)使用穩(wěn)定掌握系統(tǒng)參加的早晚和參加掌握的強(qiáng)弱來(lái)對(duì)比車(chē)輛的平安性.同樣，交通事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也還不足以證明某個(gè)制造商或某個(gè)車(chē)型的穩(wěn)定掌握系統(tǒng)使其降低了事故率。但是穩(wěn)定掌握系統(tǒng)能有效的削減因車(chē)輛失控造成的交通事故，這一結(jié)論已經(jīng)得到了證明。雖然如此，在車(chē)輛行駛中,起決定作用的仍然是物理規(guī)律。在極限環(huán)境下,穩(wěn)定掌握系統(tǒng)不能阻止車(chē)輛發(fā)生側(cè)滑,但是可以降低側(cè)滑的程度.一、引言?ESP（EｌectroniｃStabｉlitｙＰrｏｇraｍ，HYPＥRLＩＮＫ"http:／/www。jdol。cｏm.cｎ＂電子穩(wěn)定程序)是汽車(chē)電控的一個(gè)標(biāo)志性發(fā)明。不同的研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)這一系統(tǒng)的命名不盡相同，如博世（BＯSCＨ)公司早期稱(chēng)為汽車(chē)動(dòng)力學(xué)掌握(VDC)，現(xiàn)在博世、梅賽德—奔馳公司稱(chēng)為EＳP；豐田公司稱(chēng)為汽車(chē)穩(wěn)定性掌握系統(tǒng)(VSC）、汽車(chē)穩(wěn)定性幫助系統(tǒng)（VＳＡ）或者汽車(chē)電子穩(wěn)定掌握系統(tǒng)(EＳＣ）；寶馬公司稱(chēng)為動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定掌握系統(tǒng)（DSＣ).盡管名稱(chēng)不盡相同,但都是在傳統(tǒng)的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)掌握系統(tǒng),如ABS和TＣS的基礎(chǔ)上增加一個(gè)橫向穩(wěn)定掌握器，通過(guò)掌握橫向和縱向力的分布和幅度，以便掌握任何路況下汽車(chē)的動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)模式,從而能夠在各種工況下提高汽車(chē)的動(dòng)力性能，如制動(dòng)、滑移、驅(qū)動(dòng)等。ＥSＰ在國(guó)外已經(jīng)批量生產(chǎn),在國(guó)內(nèi)尚處于討論階段，要達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的程度,還有大量的工作要做。

?圖1所示為汽車(chē)ESＰ的構(gòu)成示意圖，其電子部件主要包括電子掌握單元（ECＵ）、方向盤(pán)傳感器、縱向加速度傳感器、橫向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、輪速傳感器等。ＥSＰ作為保證行車(chē)平安的一個(gè)重要電控系統(tǒng)，其各個(gè)傳感器的正常工作是進(jìn)行有效掌握的基礎(chǔ)。本文介紹了EＳＰ常用傳感器的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了傳感器硬件接口和軟件接口，并在實(shí)車(chē)測(cè)試中得到驗(yàn)證。

二、ESP常用傳感器介紹博世公司為了增加新的ESP功能和為了更好的掌握整車(chē)的穩(wěn)定性系統(tǒng)，如山地保持掌握(HＨC）和線(xiàn)控（ＳｂW)，提出了模塊化的ＨW和SW概念，開(kāi)發(fā)了第三代高度靈敏和低成本的慢性傳感器總成DRSＭM3.x。三、ＥＳP常用傳感器接口設(shè)計(jì)本文所作設(shè)計(jì)的框圖如圖4所示。在圖中，方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)經(jīng)微掌握器處理后，通過(guò)CＡN總線(xiàn)發(fā)送給EＣU(圖4中B）；橫擺角速度傳感器、縱向/橫向傳感器由于信號(hào)特點(diǎn)和安裝位置類(lèi)似，故設(shè)計(jì)在同一個(gè)模塊內(nèi)（圖4中A）;由于ＥＳＰ對(duì)輪速傳感器信號(hào)的實(shí)時(shí)性要求較高，故經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理后,直接送入ECU（圖4中Ｃ）。在圖４的Ａ和B中，需要微處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并通過(guò)ＣAＮ總線(xiàn)傳送數(shù)據(jù),本文選用Infineon公司的SAK-Ｃ164CI。該芯片是專(zhuān)為汽車(chē)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，內(nèi)置ＡD轉(zhuǎn)換器、輸入信號(hào)捕獲、正交解碼器,運(yùn)算速度快，格外適合ＥSP的傳感器信號(hào)處理。1。方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器接口方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器的輸出為正交編碼脈沖。正交編碼脈沖包含兩個(gè)脈沖序列,有變化的頻率和四分之一周期(9０°）的固定相位偏移，如圖5所示。通過(guò)檢測(cè)2路信號(hào)的相位關(guān)系可以判定為順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较?，并?jù)此對(duì)信號(hào)進(jìn)行加／減計(jì)數(shù)，從而得到當(dāng)前的計(jì)數(shù)累計(jì)值，也即方向盤(pán)的肯定轉(zhuǎn)角，而轉(zhuǎn)角的變化率即角速度,則可通過(guò)信號(hào)頻率測(cè)出.另外,方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器有一個(gè)零位輸出信號(hào),當(dāng)方向盤(pán)在中間位置時(shí)，該信號(hào)輸出０V,否則輸出5V，通過(guò)該信號(hào)，可對(duì)肯定轉(zhuǎn)角進(jìn)行在線(xiàn)校準(zhǔn)。Ｃ16４ＣI與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器的接口電路如圖６所示。片內(nèi)內(nèi)置增量編碼的正交解碼器,該解碼器使用定時(shí)器3的兩個(gè)引腳（T３IＮ、Ｔ3EＵD)作為正交脈沖的輸入，在正確設(shè)置相關(guān)寄存器后,定時(shí)器3的數(shù)據(jù)寄存器的值與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角成正比,故可便利的計(jì)算轉(zhuǎn)角，本文所使用的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器每一圈對(duì)應(yīng)44個(gè)脈沖，設(shè)定時(shí)器３的數(shù)據(jù)寄存器為T(mén)3，通過(guò)運(yùn)算,即可得到轉(zhuǎn)角變化速率。?微掌握器把計(jì)算得到的參數(shù)通過(guò)ＣAN發(fā)送給ＥCU。2．輪速傳感器接口依據(jù)前面部分介紹的輪速傳感器信號(hào)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)接口電路如圖7所示。電路采納兩級(jí)濾波和整形，以保證輪速信號(hào)在極低轉(zhuǎn)速下不會(huì)丟失,同時(shí)避開(kāi)因懸架振動(dòng)引起的信號(hào)干擾。圖中由電阻Ｒ２引入第一級(jí)遲滯比較，而使用74HC１４引入其次級(jí)遲滯比較.３。橫擺角速度、縱向／橫向加速度傳感器橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器的安裝位置基本相同，輸出都是０Ｖ-5V的模擬量,由于汽車(chē)顛簸造成的信號(hào)波動(dòng)特性全都，故封裝在同一模塊中。其硬件接口如圖８所示,實(shí)現(xiàn)硬件模擬前置濾波，以抑制來(lái)自傳感器的模擬信號(hào)中的高頻噪聲成分，防止在采樣過(guò)程中消滅混疊現(xiàn)象。運(yùn)放使用滿(mǎn)擺幅輸出的LMX32４。調(diào)整圖８中各個(gè)阻容元件的參數(shù)，即可設(shè)置濾波截止頻率和延時(shí)大小。汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中,在較好路面上行駛時(shí),由于信號(hào)較好,延時(shí)盡量要小，而在顛簸路面上行駛,則盼望濾波效果要好.但是由于硬件濾波的頻率特性一經(jīng)設(shè)計(jì)完畢,無(wú)法實(shí)時(shí)修改,故需要在軟件中設(shè)計(jì)數(shù)字濾波環(huán)節(jié)。數(shù)字濾波常用的有維納濾波器、卡爾曼濾波器、線(xiàn)性推測(cè)器、自適用濾波器等。在這里選用計(jì)算量小、實(shí)時(shí)性能好的一階低通濾波.ｋ的選擇取決于當(dāng)前的路面情況，而當(dāng)前路面情況,則通過(guò)數(shù)字濾波前的原始信號(hào)來(lái)識(shí)別。微掌握器把濾波后的信號(hào)、原始信號(hào)、k的值、路面識(shí)別結(jié)果打包后,通過(guò)ＣＡＮ總線(xiàn)發(fā)送給ECＵ。圖9a和９b分別為顛簸路面實(shí)車(chē)試驗(yàn)中采集得到的縱向加速度傳感器的一組對(duì)比曲線(xiàn)。?四、結(jié)語(yǔ)本文商量了EＳP系統(tǒng)中常用傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及信號(hào)特性，并設(shè)計(jì)了各個(gè)傳感器的信號(hào)處理接口，其中包括硬件接口電路以及軟件處理方案。設(shè)計(jì)了包含橫擺角速度、縱向／橫向加速度傳感器的集成模塊，ESＰ防止車(chē)輛側(cè)滑打旋據(jù)德國(guó)保險(xiǎn)聯(lián)合會(huì)的一份事故調(diào)查報(bào)告顯示:在全部的汽車(chē)事故中，約有２５%的事故都是由車(chē)輛發(fā)生側(cè)滑引起的.而在中國(guó)，這一數(shù)字則更高。導(dǎo)致這種側(cè)滑的緣由，可能是駕駛員猛打方向盤(pán)、緊急避讓,或?qū)β肪€(xiàn)的推斷失誤。而ESP能以25次／秒的頻率對(duì)駕駛員的行駛意圖和實(shí)際行駛情況進(jìn)行檢測(cè)，隨時(shí)待命對(duì)車(chē)輛的側(cè)滑進(jìn)行掌握,保證駕乘者的行車(chē)平安.如后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)常消滅的轉(zhuǎn)向過(guò)多情況，此時(shí)后輪失控而甩尾，ESＰ便會(huì)剎慢外側(cè)的前輪來(lái)穩(wěn)定車(chē)子；在轉(zhuǎn)向過(guò)少時(shí),為了校正循跡方向,EＳP則會(huì)剎慢內(nèi)后輪，從而校正行駛方向，防止車(chē)輛側(cè)滑和打旋。ESP與ＡBS、ＴCＳ的區(qū)分ＥSP是英文EｌeｃtｒonicStａｂiｌityＰrｏgram的縮寫(xiě),中文含意為“電子穩(wěn)定程序”。ESＰ以AＢS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)外圍的傳感器收集方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、側(cè)向加速度等信息，這些信息經(jīng)過(guò)微處理器加工，再由液壓調(diào)節(jié)器向車(chē)輪制動(dòng)器發(fā)出制動(dòng)指令,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)滑的訂正。格外是在轉(zhuǎn)彎時(shí),即側(cè)向力起作用時(shí),EＳP使車(chē)輛穩(wěn)定并保持平安行駛.而ABS和ＴCＳ僅僅在縱方向上起作用。ESP不僅用到了ABＳ和ＴCS的全部部件,還包含了一個(gè)集成有側(cè)向加速傳感器的橫擺角速度傳感器和方向傳感器.其實(shí)在很多配備具有該功能裝置的汽車(chē)上并沒(méi)有稱(chēng)之為ESP,比如說(shuō)寶馬就稱(chēng)之為ＤSC(動(dòng)態(tài)穩(wěn)定掌握)，而其作用完全等同于ＥSＰ，只是各個(gè)廠(chǎng)家為了區(qū)分，換種叫法而已.自主動(dòng)平安系統(tǒng)投入市場(chǎng)以來(lái)引起了廣泛關(guān)注，尤其是ＥＳP?，很多獨(dú)立的國(guó)際機(jī)構(gòu)，如：美國(guó)高速公路平安保險(xiǎn)協(xié)會(huì)、國(guó)家高速公路道路平安局、德國(guó)戴姆勒-克萊斯勒、大眾汽車(chē)，瑞典國(guó)家公路管理局、科隆高校、日本豐田汽車(chē)以及國(guó)家車(chē)輛平安及受害者援助機(jī)構(gòu)都曾對(duì)ＥSＰ?的有效性做過(guò)討論。雖然數(shù)字之間略有不同，但其結(jié)果都明確地顯示了ESP?在提升車(chē)輛行駛平安性方面的巨大潛力:平均30％以上的事故可以避開(kāi)，5０%的嚴(yán)重事故可以避開(kāi)，而在經(jīng)濟(jì)方面的受益值也是巨大的,比如在美國(guó)每年可以避開(kāi)大約８2~112億歐元的損失.（電子穩(wěn)定裝置（ESP）電子穩(wěn)定裝置(EｌｅcｔroｎicStａｂlityPrograｍ，簡(jiǎn)稱(chēng)ESP)是由奔馳汽車(chē)公司首先應(yīng)用在它的Ａ級(jí)車(chē)上的。ＥＳP實(shí)際上是一種牽引力掌握系統(tǒng)，與其他牽引力掌握系統(tǒng)比較，ESＰ不但掌握驅(qū)動(dòng)輪,而且可掌握從動(dòng)輪.如后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)常消滅的轉(zhuǎn)向過(guò)多情況,此時(shí)后輪失控而甩尾，ＥSＰ便會(huì)剎慢外側(cè)的前輪來(lái)穩(wěn)定車(chē)子；在轉(zhuǎn)向過(guò)少時(shí)，為了校正循跡方向,EＳP則會(huì)剎慢內(nèi)后輪,從而校正行駛方向。9萬(wàn)內(nèi)的配置王者體驗(yàn)奇瑞A3懸掛及ESＰ奇瑞Ａ3已經(jīng)上市了，這個(gè)１.6升完全在8萬(wàn)元區(qū)間的緊湊型車(chē)可以說(shuō)是競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)大！奇瑞對(duì)A3下的心血是每個(gè)人都能看到的，一再推遲的上市正是奇瑞對(duì)A3寄予厚望的最后詮釋.被厚望的產(chǎn)品當(dāng)然必須完善,否則肯定不能出手！前面始終說(shuō)A３如何如何被厚望,那A3到底有哪些同檔8萬(wàn)價(jià)位緊湊型車(chē)所沒(méi)有的絕活呢？ESP、多連桿后懸掛、2０5寬胎、高速CAＮＢUS總線(xiàn)系統(tǒng)、EPS電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向..。．.．這些A3的優(yōu)勢(shì),我們今日無(wú)法一一給大家展現(xiàn)，在北京并不晴朗的秋天，我們?cè)诮鸶燮?chē)公園A３體驗(yàn)活動(dòng)中，有針對(duì)性對(duì)A3的ＥＳP和懸掛進(jìn)行了感受，現(xiàn)在共享給大家:●ＥＳP體驗(yàn)-－很溫柔,不犀利對(duì)于ESP的體驗(yàn)，我們也進(jìn)行過(guò)很多次了,從急躁的ＣTＳ那種仿佛踹你一腳的感覺(jué)到速騰那種干凈利索幫人糾錯(cuò)的親和，總體來(lái)說(shuō)之前體驗(yàn)的ESP給人感覺(jué)都是比較的犀利。本次體驗(yàn)中,在做麋鹿測(cè)試時(shí)候,我體驗(yàn)到A３的EＳP有點(diǎn)不一樣，它給我一個(gè)全新的感覺(jué)！那就是溫柔。也許ESＰ在我理解中就是粗暴、直接、干脆的代名詞，從失控訂正到有循跡性往往就是瞬間的事情,Ａ3的EＳP則不是這樣的，在反向打輪進(jìn)行回正動(dòng)作時(shí)候，我?guī)缀醺杏X(jué)不到分通道ＡＢＳ對(duì)單輪進(jìn)行的挽救性制動(dòng),此時(shí)，我正緊握方向盤(pán)籌備隨時(shí)進(jìn)行ESＰ啟動(dòng)后的二次調(diào)整呢,車(chē)身就已經(jīng)基本恢復(fù)了狀態(tài),整個(gè)過(guò)程給人感覺(jué)是溫柔并且緩慢。這種感覺(jué)和之前哐當(dāng)一下的ESP訂正態(tài)度很不一樣，我說(shuō)不上來(lái)是好是壞,好的是溫柔的ESP可能降低駕控者在失控邊緣的緊張感；不好地方也許是沒(méi)有哐當(dāng)踹一腳那種挽救方式來(lái)的直接，也許那種方式更節(jié)省時(shí)間吧?總體來(lái)講，A3的ＥSP，我認(rèn)為是一個(gè)合格產(chǎn)品，雖然溫柔的方式我現(xiàn)在還有點(diǎn)不適應(yīng)，但是我信任8萬(wàn)這個(gè)區(qū)間內(nèi)的車(chē)要是真接近失控邊緣，調(diào)校再一般的ＥＳP也比只有ＡBＳ外加忙亂的胡打方向更能救命吧.今日的試車(chē)中,廠(chǎng)商供應(yīng)了金港賽道全圈的體驗(yàn)，A3的懸掛給我感覺(jué)是前段阻尼比較小，日常行駛起來(lái)舒適性完全足夠，碎波的過(guò)濾比之前7—8萬(wàn)的國(guó)產(chǎn)車(chē)不知道要強(qiáng)多少倍，我特意找了金港后場(chǎng)一塊全是碎石的地面開(kāi)過(guò)去,懸掛反饋出的底盤(pán)特性比較歐化,并且后面的多連桿也抑制了車(chē)身的橫向跳動(dòng),這是拖曳臂及半獨(dú)立懸掛所不具備的.賽道中，由于A３懸掛的前段阻尼比較小,在通過(guò)側(cè)向G值并不高的彎道中A3給人的反饋是支撐力不足,類(lèi)似這種淺彎道的支撐力不如一些十多萬(wàn)的合資車(chē);但是如果真到了側(cè)轉(zhuǎn)向G