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1汽车新技术ESP电子稳定系统2汽车新技术ESP电子稳定系统1ESP概述2ESP的工作原理3ESP的结构4ESP的实际应用5ESP的未来发展6ESP的存在问题3汽车新技术ESP:车身电子稳定系统(ElectronicStabilityProgram），简称（ESP)，是博世（Bosch）公司的专利。ESP:车身电子稳定系统(ElectronicStabilityProgram），简称（ESP)，是博世（Bosch）公司的专利。ESP（ElectronicStabilityProgram）简介其他公司类似产品：日产：车辆行驶动力学调整系统（VehicleDynamicControl简称VDC）丰田：车辆稳定控制系统（VehicleStabilityControl简称VSC）本田：车辆稳定性控制系统（VehicleStabilityAssistControl简称VSA）宝马：动态稳定控制系统（DynamicStabilityControl简称DSC）简单地说它是一个防滑系统.ESP能够识别车辆不稳定状态，并通过对制动系统、发动机管理系统和变速箱管理系统实施控制，从而有针对性地弥补车辆滑动。以防车辆滑出跑道。1ESP概述4汽车新技术ESP的重要性ESP=(ABS+TCS)²每当紧急情况出现的时候，如急转弯或者遇到障碍物、意想不到的弯路，或者持续变化的路面时，ESP就会起作用。ESP能够加强ABS和TCS的优点：不仅改进车辆的机动性，而且还使向各个方向的行驶更加稳定。有ESP与只有ABS及TCS的汽车，它们之间的差别在于ABS及TCS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ABS（Anti-lockedBrakingSystem)：防抱死刹车系统TCS（TractionControlSystem):牵引力控制系统/循迹控制系统（大众车型：ASR；宝马车型：DTC；日系车型上叫TRC（TRAC））在欧洲，每年有5万人死于车祸，190万人因此而受伤。德国的一项研究表明，涉及严重人身伤害的车祸当中有1/4都是由汽车侧滑所引起。往往一个转弯就足以危及到生命。ESP能够增加车辆的稳定性，减少打滑的危险。著名汽车生产厂商所作的研究表明，ESP可以将严重车祸的数量减少50％。5汽车新技术德国保险业公会（GDV）的研究结果：25％的涉及严重人身伤害的车祸都是因为车辆发生侧滑所引起。60％的致命车祸都是起因于由侧滑引起的侧面撞击。广泛使用ESP可以使严重车祸的数量大大下降。”戴姆勒·克莱斯勒的研究：自从1999年将ESP®作为所有梅塞德斯汽车标配使用以来，发生驾驶事故的梅塞德斯汽车的比例已经实际下降了30％。这项研究结果是根据对150万辆汽车所进行的研究得出。丰田的研究：丰田公司对100万例驾驶事故进行了分析研究，研究表明，由于使用了ESP，驾驶事故减少了35%。严重人身伤害的数量甚至已经降低了50％。大众公司的研究：使用ESP之后，因侧滑而发生的事故数量减少了85％。大众公司根据2002年车祸的受害者人数计算，将ESP作为标配安装在汽车上之后，车祸死亡人数可以降低35％，严重伤害人数降低约25％。美国爱荷华洲立大学的研究：借助驾驶模拟器对驾驶员在危急情况下的反应进行了研究。安装ESP之后，安装ESP车辆的驾驶员比未安装ESP车辆的驾驶员紧急情况下能够控制住车辆的人数提高了34％。6汽车新技术ABSTCSESP关系图7汽车新技术ESP典型工作状况在地面附着力不同的路面行驶3在急转弯车道上高速行驶1躲避前方突然出现的障碍物28汽车新技术ESP典型工作状况9汽车新技术ESP典型工作状况10汽车新技术ESP典型工作状况11汽车新技术1.1防抱死系统（ABS）防抱死制动系统(ABS)是根据不同滑移率下所对应的轮胎－地面的附着特性来调节制动压力来防止汽车制动时的车轮抱死。通过充分利用地面附着系数而获得较高的地面制动力和侧向力，缩短汽车的制动距离，提高汽车制动的方向稳定性，减少轮胎磨损。即便是全力踩刹车，驾驶者也能够控制车辆的躲避动作，或者是让车辆在只有一侧车轮有附着力的路面上安全地停车。使用ABS车辆的制动距离通常比车轮抱死时要短。但是,由于ABS不能解决车辆在湿滑路面上起步和加速时出现的车轮打滑问题，更不能避免车辆发生侧滑，因此，在ABS的基础上，进一步发展出了牵引力控制系统(TCS)。12汽车新技术1ESP概述1.2牵引力控制系统(TCS)牵引力控制系统（TractionControlSystem——TCS),又称为驱动防滑控制系统（AntiSlipRegulation——ASR）,TCS解决车辆在光滑路面打滑的棘手难题。功能是防止汽车尤其是大马力的车子在起步或加速时，如果某个车轮出现了打滑的趋势(轮速传感器不断监视着每个车轮)，TCS会通过对发动机和制动的立即干预避免车轮打滑。使车辆能够安全地起步或加速。保持良好的操控性及尽可能利用车轮－路面间纵向附着能力，提供最适当的驱动力，达到良好的行车安全。它还有助于避免车辆在急加速过弯时发生甩尾。13汽车新技术1ESP概述1.3电子稳定程序控制(ESP)ESP的效能超越了两个系统的功能结合：除了影响横向动态性能外，而且还具有防止车辆在行驶时侧滑的功能。它通过传感器对车辆的动态进行监测，必要时会对某一个车轮或者某几个车轮进行制动．限制发动机的动力输出。能够识别危险状况，并无需驾驶者任何动作而自行采取行动。ESP提高了所有驾驶工况下的主动安全性。尤其是在转弯工况下，即是在横向力起作用的情况下，ESP能维持车辆稳定和保持车辆在车道上正确行驶。ABS和TCS只在纵向起作用。ESP结合了侧滑率传感器，并集成横向加速度传感器及转向角度传感器。此外，ESP应用了ABS/TCS的所有部件，并基于功能更强大的新一代电子控制单元。14汽车新技术1ESP概述1.4ESP的类型目前ESP有3种类型：a．4通道或4轮系统。能自动地向4个车轮独立施加制动力。b．2通道系统。只能对2个前轮独立施加制动力。c．3通道系统。能对2个前轮独立施加制动力，而对后轮只能一同施加制动力。15汽车新技术2ESP工作原理ESP在对危急驾驶情况作出反应前，必须获得两个问题的应答：从方向盘角度传感器（1）和轮速传感器（2）得到a问题答案。a、驾驶者想操纵车驶向哪里？b、车辆实际驶向哪里？从横摆率传感器（3）和侧向加速度传感器（4）得到b问题答案。ESP控制单元进行比较a≠b车辆出现危急行驶状况，需要ESP进行控制调整。a=b车辆行驶情况正常Ⅰ、当车辆出现不足转向，通过对内弧线后部车轮施加相应的制动，并对发动机和变速箱管理系统施加控制，ESP可以阻止车辆向外驶出弯道。Ⅱ、当车辆出现过度转向，通过对外弧线前部车轮施加相应的制动，并对发动机和变速箱管理系统施加控制，ESP可以阻止车辆向内滑移。16汽车新技术2ESP工作原理1、车辆处于控制不足状态。通过内侧后制动其的相应动作及发动机和变速器管理系统的协调工作，ESP可防止脱离弯道。17汽车新技术2ESP工作原理2、车辆处于控制过度状态。通过外侧前制动器的相应动作及发动机和变速器管理系统的协调工作，ESP可防止侧滑。18汽车新技术2ESP工作原理无ESP有ESP3ESP调节过程19汽车新技术2ESP工作原理车辆躲避突然出现的障碍物，驾驶者首先向左急打转向紧接着又向右转向。车辆由于驾驶者急打方向盘转弯而出现甩尾侧滑现象。由于车辆沿着垂直轴线转动，出现失控状态。无ESP行驶状况20汽车新技术2ESP工作原理有ESP行驶状况1、车辆在试图躲避障碍物，ESP根据传感器来的数据判断出现在是不稳定状态，并计算出应对措施。ESP对左后轮实施制动，于是车的转动得到了加强，前车轮的侧导向力仍保持着。21汽车新技术2ESP工作原理有ESP行驶状况2、当车左转弯行驶时，司机向右转向，为了加强这个反转向，右前轮被制动。后车轮可自由旋转，以保证在后桥产生最佳侧向力。22汽车新技术2ESP工作原理有ESP行驶状况3、这种轮迹变化导致车绕垂直轴线的转动，为避免车甩尾，左前轮被制定。在特别紧急的情况下，制动可将车轮抱得很死，以便能限制前桥侧向力的形成（摩擦圆）。23汽车新技术2ESP工作原理有ESP行驶状况4、车辆的不稳定状态得到校正后，ESP就结束了其调节工作。24汽车新技术2ESP工作原理工作过程车辆转向行驶状态受制动车轮目的第一阶段制动/向左不足转向左后轮前轮保留侧向力有效保证车辆的转向第二阶段向右不足转向右前轮保证后轴的最佳侧向力，后轴车轮自由转动。第三阶段向左过度转向左前轮为阻止车辆出现甩尾,为限制前轴侧向力的建立，在特殊危险情形下这个车轮将强烈制动第四阶段中间稳定无在所有不稳定行驶状态被校正后，ESP结束调整工作4综合控制过程实例25汽车新技术信号执行器执行器控制单元（ECU）转向传感器侧滑传感器横向加速度传感器车轮传感器3ESP的结构26汽车新技术传感器（Sensors）横向加速度传感器监测汽车转弯时的离心力监测车体绕垂直轴线转动的状态偏转率转向传感器监测方向盘的转向角度监测各个车轮的速度转动车轮传感器27汽车新技术ESP的ECU核心：CPU功能：运算、控制具体过程：发动机运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象的工作。它还实行对存储器（ROM/RAM）、输入/输出接口（I/O）和其它外部电路的控制；ROM中存放的程序是经过精确计算和大量实验取的数据为基础。这个固有程序在发动机工作时，不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算。ESP控制开关ONECU计算（25HZ）偏离执行器传感器信号28汽车新技术执行器对车轮独立的施加制动力（以液压系统为主的制动系统）在特殊工况对变速箱的干预措施，通过发动机管理系统减小发动机扭矩执行器29汽车新技术ESP作用具体案例30汽车新技术ESP作用具体案例31汽车新技术ESP作用具体案例32汽车新技术ESP作用具体案例33汽车新技术在汽车安全系统日益增多的情况下，如果分别独立的去考虑和设计各种汽车主动安全系统，然后再将它们融合起来难免会出现某些控制功能和兼容的冲突现象。这将造成控制资源的浪费，使系统可靠性降低，所以在设计阶段就将各种汽车主动安全系统综合考虑，实现多层面集成式的全局优化控制，实现底盘一体化控制，这对汽车主动安全十分重要且十分必要的。5ESP的未来发展34汽车新技术5ESP的未来发展开发时的主要目标就是，实现对底盘进行全局控制。整个系统采用CAN总线连接所有执行器和传感器达到共用的目的；通过采用状态估计器，进一步节约了一定数量的传感器；通过采用协调控制算法，按照工况决定AFS和ESP的工作负荷，既提高了对车辆的控制效果，又延长了制动器，转向器的工作寿命。实现集成底盘控制，将是未来底盘技术发展的方向。35汽车新技术德国大陆公司正在研发ESPⅡ系统，体现了集成控制思想，革新点主要体现在控制器及其功能的集成通信上。ESPⅡ在设计之初，就对汽车主动安全系统综合考虑，以ESP技术为平台，扩展和集成各种新型制动技术，汽车悬架及车身控制技术，如辅助制动系统，电控制动系统，电子制动力分配，主动悬架技术，前轮主动转向或，者四轮转向以及防侧翻控制技术等实现了制动驱动和转向联合控制和多层面集成式的全局优化控制，使得各个系统之间相互兼容对汽车的控制也更加平滑，从而提高了车辆的舒适性和安全性。5ESP的未来发展36汽车新技术丰田公司的汽车动力学集成管理，它以制动控制系统为集成控制平台，进一步将电动助力转向技术和传动比转向控制技术，集成到VDIM平台中。它综合了ABS，电子制动力分配陡坡起步辅助控制，制动力辅助控制，牵引力控制和车辆稳定控制功能，并加以融合，从而获取整车动力学状态以及实现整车稳定性最优的控制方式。5ESP的未来发展37汽车新技术5ESP的未来发展传统的VSC，TRC，ABS系统是在车辆达到动态极限时才各自独立运行，而VDIM起动的更早，在车辆达到动态极限之前就开始介入能在发生侧滑之前对车辆实行控制，不仅保证更高的预