---淺談電子穩定系統2021/8/231最新PPT知識回顧ABS是防止制動過程中的車輪抱死、保持方向穩定性和操縱性并能縮短制動距離的裝置。ARS是在ABS基礎上拓展的一種汽車安全裝置，它能防止汽車在起步或加速時驅動輪打滑導致甩尾和方向失控。2021/8/232最新PPT一、ESP電子穩定系統概念二、ESP的功能三、ESP的特點五、ESP的組成六、ESP的工作過程和原理(★)2021/8/233最新PPT一、ESP電子穩定系統概念ESP是電子穩定程序(ElectronicStabilityProgramme)的簡稱。屬于車輛的主動安全，人們也可稱之為動態駕駛控制系統。ESP以ABS制動防抱死系統與ASR牽引力控制系統為基礎，增加方向盤轉角傳感器、側向加速度傳感器等信息，通過對車輪制動器和發動機動力的控制，實現對側滑的糾正。因此，ESP整合了ABS和ASR的功能，并大大拓展了其功能范圍。2021/8/234最新PPT

美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)的一項報告稱，在配備了ESP的車輛中，客車單車碰撞事故減少30%，而轎車致命的單車碰撞事故也減少30%。就運動型多用途車而言，該事故下降率甚至更高，單車碰撞事故減少67%，而致命事故則減少63%

2021/8/235最新PPT不同車型叫法不同

日產車輛動態控制系統（VehicleDynamicControl簡稱VDC）豐田車輛穩定控制系統（VehicleStabilityControl簡稱VSC）本田車輛穩定性控制系統（VehicleStabilityAssistControl簡稱VSA寶馬動態穩定控制系統（DynamicStabilityControl簡稱DSC）沃爾沃動態穩定循跡控制系統（DynamicStabilityTracingControl，簡稱DSTC）2021/8/236最新PPT二、ESP的功能ESP能保證在轉向狀態下車輛的穩定性(橫向)，避免車輛產生側滑。ESP能以25次／秒的頻率對駕駛員的行駛意圖和實際行駛情況進行檢測，在轉向狀態下，能自動根據車輛的狀態，有針對性地單獨制動各個車輪，或控制發動機、自動變速器的狀態使車輛保持穩定行駛。2021/8/237最新PPT三、ESP電子穩定系統具有以下三個特點：1、實時監控：ESP能夠實時監控駕駛者的操控動作、路面反應以及車輛行駛狀態，并不斷向發動機和制動系統發出指令。

2、主動干預：ABS等安全技術主要是對駕駛者的動作起干預作用，但不能調控發動機。而ESP則可以主動調控發動機的轉速和每個車輪的驅動力和制動力。

3、預先提醒：當駕駛者操作不當或路面異常時，ESP會用警告燈警示駕駛者2021/8/238最新PPT四、ESP的組成1、傳感器：方向盤轉角傳感器（監測方向盤的轉向角度）、車輪傳感器、橫擺角速度傳感器（車輛繞其縱軸的旋轉角度）、側向加速度傳感器（車輪側向滑移量）、制動壓力傳感器2、ECU3 、執行器2021/8/239最新PPTESP組成結構分布1、帶有ECU液壓調節器2、輪速傳感器3、轉角傳感器4、側向加速度傳感器和橫擺角速度傳感器5、與發動機管理系統的通信2021/8/2310最新PPTESP工作原理與工作過程

在汽車行駛過程中，方向盤轉角傳感器監測駕駛者轉彎方向和角度，車速傳感器監測車速、節氣門開度，制動主缸壓力傳感器監測制動力，而側向加速度傳感器和橫擺角速度傳感器則監測汽車的橫擺和側傾速度。ECU根據這些信息，通過計算后判斷汽車要正常安全行駛和駕駛者操縱汽車意圖的差距，然后由ECU發出指令，調整發動機的轉速和車輪上的制動力，如果實際行駛軌跡與期望的行駛軌跡發生偏差，則ESP系統自動控制對某一車輪施加制動，從而修正汽車的過度轉向或不足轉向，以避免汽車打滑、轉向過度、轉向不足和抱死，從而保證汽車的行駛安全。2021/8/2311最新PPTESP在對危急駕駛情況作出反應前，必須獲得兩個問題的應答：從方向盤角度傳感器（1）和輪速傳感器（2）得到a問題答案。a、駕駛者想操縱車駛向哪里？b、車輛實際駛向哪里？從橫擺率傳感器（3）和側向加速度傳感器（4）得到b問題答案。ESP控制單元進行比較a≠b車輛出現危急行駛狀況，需要ESP進行控制調整。a=b車輛行駛情況正常Ⅰ、當車輛出現不足轉向，通過對內弧線后部車輪施加相應的制動，并對發動機和變速箱管理系統施加控制，ESP可以阻止車輛向外駛出彎道。Ⅱ、當車輛出現過度轉向，通過對外弧線前部車輪施加相應的制動，并對發動機和變速箱管理系統施加控制，ESP可以阻止車輛向內滑移。ESP動作程序2021/8/2312最新PPTESP典型工作工況

1.躲避前方突然出現的障礙物

①緊急制動，猛打方向盤，車輛有轉向不足傾向。②ESP工作，增加左后輪制動壓力，車輛按照轉向意圖行駛。③恢復正常的行駛路線，車輛有轉向過度的傾向，在左前輪施加制動力。④車輛保持穩定。2021/8/2313最新PPT2．在急轉彎車道上高速行駛

①車輛有甩尾傾向。自動在右前輪上施加制動力。②車輛保持穩定。③車輛有甩尾傾向。自動在左前輪上施加制動力。④車輛保持穩定。2021/8/2314最新PPT3．在地面附著力不同路面行駛①車輛表現出轉向不足的趨勢，即將跑偏。ESP發揮作用，增加后右輪制動力的同時，降低發動機輸出扭矩。②從濕滑路面駛入干燥路段，車輛保持穩定。2021/8/2315最新PPT713141512111098561．主缸2．壓力傳感器3．預壓泵4．液壓控制單元5，6．液壓油路7．吸入閥8．限壓閥9．阻尼器lO．回油泵11．回流單向閥12．蓄能器13．增壓閥14．減壓閥15．輪缸2021/8/2316最新PPT1、為了提高響應速度,汽車ESP控制系統的液壓調節器比ABS/ASR液壓調節器多了預壓泵（PrechargePump,PCP)和壓力生成器(PressureGeneratorAssembly,PGA)。2、汽車ESP控制系統的液壓調節器要求在駕駛員沒有踩制動踏板時也要產生足夠的輪缸壓力,因此,在ABS液壓調節器的基礎上又增加了兩種控制電磁閥(VLV和USV)2021/8/2317最新PPT

當VLV和USV均斷電的情況下,在PCP未啟動時EV閥前端的壓力就是由駕駛員通過踩制動踏板產生的。當VLV和USV均通電時,VLV與主油路連,USV切斷與主油路通路,此時回油泵RFP啟動,使得制動管路產生汽車穩定性控制所需要的壓力。2021/8/2318最新PPT增壓2021/8/2319最新PPT保壓2021/8/2320最新PPT減壓2021/8/2321最新PPT液壓控制系統的工作原理如下：在系統進入ESP工作模式后，限壓閥8立刻從常通狀態轉變為限壓狀態，吸入閥7打開，制動液在預壓泵3的作用下通過吸人閥7、回油泵10進入阻尼器9，在此減弱了油壓脈動后通過增壓閥13進入輪缸15，推動輪缸15中的活塞，壓緊摩擦片進行制動；當制動達到一定強度時，增壓閥13和吸入閥7關閉，減壓閥14打開，輪缸15中的高壓制動液通過減壓閥14進入蓄能器12，此時的蓄能器12成為了下一次增壓的油源；在新的增壓過程中，制動液在回油泵10的作用下，從蓄能器12出發通過阻尼器9，增壓閥13再次進入輪缸15。如此的增減壓循環直至系統退出ESP模式。2021/8/2322最新PPTESP是英語單詞ElectronicStabilityProgram縮寫。意為電子穩定程序,在大眾、奧迪、奔馳車型上使用此簡稱。在其它車型上，相同或相近功用的系統采用了不同的名字。如：

DynamicStabilityControl (DSC)-BMW VehicleStabilityControl (VSC)-Toyota VehicleStabilityAssist (VSA)-Honda AutomaticStabilityManagementSystem DrivingDynamicControlESP是一個主動安全系統。它是建立在其它牽引控制系統之上的一個非獨立的系統。ESP是什么2021/8/2323最新PPTABSABS系統防止制動時車輪出現抱死，使車輛具有方向性和穩定性，并縮短制動距離。EBD-ElectronicBrakePressureDistributionEBD系統是防止ABS起作用以前，或者由于特定的故障導致ABS失效后，后輪出現過度制動。EDL-ElectronicDifferentialLock兩驅動輪在附著系數不同的路面上，出現單側車輪打滑時，制動打滑車輪。TCS-TractionControlSystem通過發動機管理系統干預及制動車輪，防止驅動輪打滑。例如在沙石及冰面上。ESP-ElectronicStabilityPrograme通過有選擇性的分缸制動及發動機管理系統干預，防止車輛滑移。

EBC-EngineBrakingControl防止在發動機制動時（突然收油門踏板或掛入低檔）出現驅動輪抱死。2021/8/2324最新PPTTCSEDL

ABS/EBDESPESP包含TCS裝備ESP的車型，將同時具有TCS（ASR)、EDL、ABS功能裝備TCS的車型，將同時具有EDL、ABS功能2021/8/2325最新PPT汽車技術進步的一個主要任務就是提高主動安全性以避免發生事故，并充分發揮車輛的動力性能。ABS/TCS系統就是要防止在車輛加速或制動時出現我們所不期望的縱向滑移。而ElectronicDynamicControl/ESP就是要控制橫向滑移。他是各種工況下的一個主動安全系統，處理各種異常情況，減輕駕駛員的精神緊張及身體疲勞。!只要ESP識別出駕駛員的輸入與車輛的實際運動不一致，它就馬上通過有選擇的制動/發動機干預來穩定車輛。ESP是如何工作的2021/8/2326最新PPTESP首先通過方向盤轉角傳感器及各車輪轉速傳感器識別駕駛員轉彎方向（駕駛員意愿）a圖ESP通過橫擺角速度傳感器（英文原稱為yawratesensor）,識別車輛繞垂直于地面軸線方向的旋轉角度及側向加速度傳感器識別車輛實際運動方向b圖若a〉b,ESP判定為出現不足轉向，將制動內側后輪，使車輛進一步沿駕駛員轉彎方向偏轉，從而穩定車輛。（圖I）若a〈b,ESP判定為出現過度轉向，ESP將制動外側前輪，防止出現甩尾，并減弱過度轉向趨勢，穩定車輛。（圖II）ESP是如何工作的2021/8/2327最新PPT如果單獨制動某個車輪不足以穩定車輛，ESP將通過降低發動機扭矩輸出的方式或制動其它車輪來滿足需求。在不操縱制動踏板時，寶來車型制動預壓力來源于ABS泵。ESP是如何工作的2021/8/2328最新PPT控制單元功能：-控制ESP，ABS,EDL,TCS,EBD及EBC-連續監控所有電氣部件-支持自診斷打開點火開關后，控制單元將做自測試。所有的電器連接都將被連續監控，并周期性檢查電磁閥功能。2021/8/2329最新PPT方向盤轉角傳感器G85安裝位置：轉向柱上，轉向開關與方向盤之間，與安全氣囊時鐘彈簧集成為一體。任務：向帶有EDL/TCS/ESP的ABS控制單元傳遞方向盤轉角信號。測量范圍為+-720度，4圈測量精度：1.5度分辨速度：1-2000度/秒2021/8/2330最新PPT失效影響：系統將不能識別車輛的預期行駛方向（駕駛員意愿），導致ESP不起作用方向盤轉角傳感器G85自診斷：更換控制單元或傳感器后，需重新標定零點。標定方法及工作參數見自診斷部分。電路連接：G85是ESP系統中唯一一個直接由CANbus向控制單元傳遞信號的傳感器。打開點火開關后，方向盤被轉動4.5度(相當于1.5cm),傳感器進行初始化。拆裝注意事項：安裝時，要保證G85在正中位置，觀察孔內黃色標記可見；進行標定；2021/8/2331最新PPT方向盤轉角傳感器G85結構原理利用光柵原理測量角度。傳感器構成如下：-a光源；-b編碼盤；-c+d光學傳感器；-e整圈計數器我們將結構簡化一下，如左圖：帶孔模板1和模板2，光源在兩板之間，光學傳感器在兩板之外。光束通過孔隙照到傳感器上，產生電壓信號。如果光線被擋住，電壓消失。2021/8/2332最新PPT移動模板產生2個不同的電壓序列。其中一個模板因孔隙間隔一致，產生的電壓信號也是規則信號。另一塊模板因不規則間隙生成不規則信號。比較2個信號，系統可以計算出模板移動的距離。由不規則板確定運動的起始點。方向盤轉角傳感器G852021/8/2333最新PPT側向加速度傳感器G200安裝位置：轉向柱下方偏右側，與橫擺角速度傳感器一體。任務：確定側向力失效影響：沒有G200信號，無法識別車輛狀態，ESP失效測量精度：1.2V/g測量范圍：+-1.7g(加速度） 信號：0-2.5V2021/8/2334最新PPT側向加速度傳感器G200結構原理按電容器原理工作：兩個串聯電容，中間極片可在作用力下運動。電容可吸收一定量電荷。只要沒有側向力作用在中間極片上，則兩電容間隙保持恒定，電容相等。中間電極在側向力作用下，其中一個電容間隙增加，另一個減小，串聯電容值也隨之改變。最終，電荷的改變決定了側向力的大小和方向。2021/8/2335最新PPT橫擺角速度傳感器G202安裝位置：轉向柱下方偏右側，與側向加速度傳感器一體。任務：G202感知作用在車輛上的扭矩，識別車輛圍繞垂直于地面軸線方向的旋轉運動。失效影響：沒有此信號，控制單元不能識別車輛是否發生轉向，ESP功能失效。2021/8/2336最新PPT結構原理其基本工作原理簡化成左圖雙調節叉結構，1激勵叉，1測量叉雙叉經過匹配，使得激勵叉在11千赫時共振，而測量叉在11.33千赫時產生共振，向雙叉施加11千赫的交變電壓，在激勵叉上發生共振，而測量叉上不出現。發生共振的調節叉對于外力的反應，要比沒有發生共振的調節叉運動響應慢。橫擺角速度傳感器G2022021/8/2337最新PPT這意味著，車輛的角加速度使得測量叉與車輛同步運動，而共振叉滯后于車輛的運動。結果，雙叉發生扭曲。搖擺的結果是改變了叉上的電荷分配，傳感器感知此信號并將其傳遞給控制單元。橫擺角速度傳感器G2022021/8/2338最新PPT縱向加速度傳感器G249注：只在4驅車上安裝此傳感器。對于單軸驅動車輛，系統通過計算制動壓力、車輪轉速信號以及發動機管理系統信息，得出縱向加速度。2021/8/2339最新PPT此開關安裝在儀表板上。按此開關可關閉ESP/TCS功能，并由儀表上的警告燈指示出來。再次按壓此開關可重新激活TCS/ESP功能如果司機忘記重新激活TCS/ESP，再次啟動發動機后系統可被重新激活。TCS/ESP開關E256下列情況下，有必要關閉ESP-在積雪路面或松軟路面上，讓車輪自由轉動，前后移動車輛。-安裝了防滑鏈的車輛-在測功機上檢測車輛ESP正在介入時，系統將無法被關閉。E256失效，ESP將不起作用2021/8/2340最新PPT制動壓力傳感器G201安裝位置：在主缸上為最大限度的保證安全，有些系統采用了2個傳感器（雙重保障，實際1個就夠用，本車采用1個）功能：計算制動力，控制預壓力2021/8/2341最新PPT信號失效影響：ESP功能不起作用。最大測量值：170bar最大能量消耗：10mA5V制動壓力傳感器G2012021/8/2342最新PPT結構原理：兩傳感器都是電容型傳感器.為便于說明，我們用簡化的電容來說明如何感知制動壓力。電容大小C由兩極間間隙決定（其它因素不變），它可吸收一定量電荷。其中一個電極被固定，另一個可在壓力作用下移動。制動壓力傳感器G2012021/8/2343最新PPT當壓力作用在可移動電極上時，兩極間間隙變小，電容增大。壓力降低時，電極間隙增大，電容減小。通過電容變化，指示壓力變化。制動壓力傳感器G2012021/8/2344最新PPT車輪轉速傳感器G44-G47如果車輪轉速傳感器出現故障，ABS警告燈，TCS/ESP警告燈，將亮起，相關系統關閉。但EBD（電子制動力分配）仍有效。如果此故障在自測試過程中或車速大于20公里時不再出現，則警告燈熄滅。2021/8/2345最新PPT液壓單元液壓單元有兩條對角線制動回路。和先前的ABS控制單元比較，每條制動回路上多了二個控制電磁閥。回油泵可自排氣。轉換閥N225,N226行駛動態控制高壓閥N227,N228如果某一閥工作不正常，系統將關閉。泵及所有閥被連續監控，發生電器故障，需更換控制單元。2021/8/2346最新PPTESP控制框圖制動壓力制動燈車輪轉速偏航角側向加速度方向盤轉角液壓單元車輛司機傳動器電子控制單元發動機管理系統油門踏板警告信息系統2021/8/2347最新PPTESP與其它動力控制系統的關系（優先原則）TCS邏輯覆蓋ESP邏輯（只發生在驅動輪）即：選擇較低的制動壓力施加在車輪上。與TCS直接介入有所不同的是，此時動力源來自ESP壓力調節器，否則將破壞液壓系統。ESP邏輯覆蓋ABS邏輯。這是由于ESP系統將產生接近50%的滑移率來穩定車輛.（超出ABS20%邏輯控制范圍）優先原則2021/8/2348最新PPT發動機扭矩調節：如果ESP和TCS都想降低發動機扭矩，將優先采用最大調節量。ESP與EBC:當ESP工作時，EBC需要介入，則此時EBC起作用，提高發動機轉速。優先原則2021/8/2349最新PPT關于備件使用偏航傳感器、側向加速度傳感器非常敏感，因此：請用原裝包裝運輸,安裝前打開包裝；