汽車安全性能的提高是汽車工業不斷追求的目標。秉承這壹理念,ABS在普及階段之後,進入了產品升級階段。業內的共識是ABS(防抱死制動系統)將向ESP(電子穩定控制系統)演進。
ESP壹直在市場上開疆拓土。在歐洲,2005年大約40%的新註冊車輛配備了ESP。ESP已經成為高端車上的標準配置,中檔車上的裝配率也快速提升,而緊湊型車上的裝配率略低。北美和日本的ESP組裝率也快速提升。在國內,目前ESP的組裝率還比較低,但正在出現可喜的變化。以前ESP壹般只裝配在高端車上,但今年的新車,東風雪鐵龍的凱旋壹汽大眾的速騰,上海通用的君越,都配備了ESP。
電除塵器的結構和控制原理
汽車電子穩定程序控制系統,簡稱ESP(電子穩定程序)。雖然不同的車型往往被賦予不同的名稱,比如寶馬稱之為DSC,豐田和雷克薩斯稱之為VSC,沃爾沃稱之為DSTC,但它們的原理和功能基本相同。
ESP系統由電子控制單元(ECU)、方向盤角度傳感器、輪速傳感器、橫擺率傳感器、橫向速率傳感器和液壓系統組成。ESP是除了ABS和TCS功能之外的智能主動安全系統。
ESP的ECU通過高靈敏度的傳感器不斷監測車輛的行駛狀態,通過計算分析判斷車輛行駛方向是否偏離駕駛員的操作意圖。ESP可以立即識別危險情況,提前決定可行的幹預措施,使車輛恢復到穩定的行駛狀態。ESP幹預措施包括獨立對車輪施加制動力;特殊工況下齒輪箱的幹預措施;通過發動機管理系統降低發動機扭矩。
專門用途英語的三個特點
1.實時監控:ESP可以實時監控駕駛員的操縱動作、路面反應和車輛運動狀態,不斷向發動機和制動系統發出指令。
2.主動幹預:ABS等安全技術主要是幹預駕駛員的動作,而不能調節發動機。ESP可以通過主動調節發動機轉速,調整各個車輪的驅動力和制動力來修正轉向過度和轉向不足。
3.提前提醒:當駕駛員操作不當或路面異常時,ESP會用警示燈提醒駕駛員。換句話說,ESP其實就是壹個牽引力控制系統。與其他牽引力控制系統相比,ESP不僅可以控制驅動輪,還可以控制從動輪。比如後輪驅動的車經常轉彎太多。這時候後輪失控甩尾,ESP會讓外側前輪減速來穩定車子。當轉向過少時,為了修正循跡方向,ESP會使內側後輪減速,從而修正行駛方向。
ESP研究的關鍵技術
電潛泵系統的發展取決於以下關鍵技術的突破。因此,研究人員應該在以下幾個方面做出更多的努力,努力研發出更加完善和優化的電潛泵系統。
1.傳感技術的改進
ESP系統使用的傳感器包括車輛橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤轉角傳感器、輪速傳感器等。它們都是專門用途英語中不可缺少的重要組成部分。提高其可靠性和降低成本壹直是該領域開發者追求的目標。隨著低成本微機械加速度和偏航角速度傳感器的出現,為這壹技術的廣泛應用創造了某些條件。
2.體積小、重量輕、成本低的液壓制動系統結構設計。
在這方面,博世在ESP系統中采用的結構具有代表性,其液壓驅動系統由預加壓泵PCP組成。
(預充泵)+壓力發生器總成)+液壓單元HU5.0。
3.3 .軟硬件設計。電動選擇型
因為ESP的ECU需要估計車輛運行的狀態變量並計算相應的運動控制量,所以計算處理能力和
程序容量比ABS系統大幾倍,壹般采用CPU結構。ECU軟件計算的研究是重中之重,基於模型的現代控制理論已經難以適應ESP這樣復雜系統的控制,因此需要尋求壹種魯棒性強的非線性控制算法。
4.通過CAN改善控制功能。
ESP的ECU(電子控制單元)通過CAN與發動機和傳動系統的ECU互聯,以便更好地發揮其控制功能。例如,自動變速器將當前的機械傳動比、液力變矩器的扭矩比和檔位傳輸到ESP,以估算驅動輪上的驅動力。當ESP識別出是在附著系數較低的路面上,就會禁止駕駛員掛低檔。在這種路面上起步時,ESP會提前通知變速器ECU要掛2檔,這樣會顯著提高大馬力汽車的起步舒適性。
目前,越來越多的國外汽車,尤其是歐洲汽車,已經將ESP系統作為標準配置,國內部分中高級車也逐漸將其作為標準配置。據悉,2004年中國新車ESP系統裝備率為3%,歐洲新車為35%。2005年,歐洲生產的新車ESP裝備率達到40%,中國達到4%。ESP正在向壹般商用車和重卡普及,很多商用車廠商和重卡廠商都在推出帶有ESP系統的車型。現在是ESP系統在歐美汽車行業推廣應用的高潮,我國也處於快速普及階段。
可以預見,ESP汽車安全產品將很快成為多款中高級轎車等車型的標準配置。掌握ESP技術會讓妳在未來汽車安全技術的競爭中占據主動。因此,攻克ESP設計的理論和關鍵技術,對提高國產轎車的自主開發能力,縮短與發達國家的差距具有重要的現實意義。它將對我國汽車工業的繁榮和發展起到重要作用,並促進其他相關產業的繁榮和發展,能帶來巨大的社會效益和經濟效益。
生產企業
目前,世界上有六大汽車零部件制造商生產ESP。分別是德國博世、日本電裝、德國Teves、美國德爾福、日本愛信精工和美國TRW。
德國博世公司在該領域壹直處於領先地位,無論是ABS/ASR還是更先進的ESP系統都壹直處於技術領先地位,為大多數國際汽車制造商提供ABS/ASR/ESP系統。我國對汽車穩定性控制的研究還處於起步階段,只有少數學者從事控制方法的仿真研究。而且由於實驗條件的缺乏,研究也不是很深入。現在吉林大學、清華大學、上海交通大學、西北工業大學等高校,中國重型汽車集團、上海鐘會汽車制造公司等企業也在開展相關研究工作。
博世,全球最大的ESP供應商
全球最大的汽車原始設備獨立供應商博世在1995年成為第壹家將ESP技術投入量產的公司,並在隨後的幾年中不斷優化設計。到2002年,已經發展到第八代。2005年,在博世對汽車工業的重要貢獻之壹ESP問世10周年之際,世界領先技術ESP8.0系統在中國蘇州實現了國產化。
博世集團總部位於德國斯圖加特,在全球50多個國家設有子公司和分支機構,2005年收入超過415億歐元。目前,公司在全球擁有超過256,5438+0,000名員工,其中在中國擁有超過65,438+0.3萬名員工。博世的產品涉及汽車技術、工業技術、消費品和智能建築技術。博世自上世紀80年代重新進入中國市場以來,在中國設立了10代表處、5家貿易公司、1貿易辦事處、11獨資企業和9家合資企業,由博世(中國)投資有限公司負責統壹協調。目前,博世集團在中國的投資總額已超過6億美元。博世中國的博世貿易(上海)有限公司、博世汽車零部件(蘇州)有限公司、博世汽車柴油系統有限公司、南京華德火花塞有限公司、聯合汽車電子有限公司都在各自領域占據領先地位。
知識鏈接
ABS的英文全稱是“防抱死制動系統”,即“防抱死制動系統”。在沒有ABS的情況下,如果緊急制動抱死輪胎,制動距離會變長,容易跑偏或者甩尾。ABS通過控制制動油壓的釋放來控制車輪抱死,使車輛始終處於臨界抱死間隙滾動狀態。
TCS的英文全稱是“Traction Control System”,即“牽引力控制系統”,在日本等地也稱為TRC或TRAC。TCS是在ABS基礎上發展起來的新系統。ABS控制四個車輪,而TCS只控制驅動輪,其制動原理與駕駛加速滑移調節ASR(Acceleration Slip Regulation)系統完全相同。當汽車加速時,TCS會將滑行控制在壹定範圍內,從而防止驅動輪快速滑行。其作用是提高牽引力,保持車輛行駛穩定性。
根據德國保險聯合會的壹份事故調查報告,所有汽車事故中約有25%是由車輛打滑引起的。在中國,這個數字甚至更高。這種側滑的原因可能是駕駛員猛打方向盤,緊急避讓,或者誤判路線。因此,開發壹種能夠提前預測並快速有效地控制側滑發生的系統成為業界的當務之急。作為全球最大的汽車技術開發商之壹,羅伯特·博世集團壹直致力於這項技術的研究。2002年新壹代ESP8.0問世,而博世最早的ESP誕生於10年前。
ESP到底是什麽?
ESP是英文Electronic Stability Program的縮寫,這串英文字母的中文意思是“電子穩定程序”。從名字來看,ESP與其說是壹個系統,不如說是壹套程序。ESP是基於ABS制動防抱死系統,通過外圍傳感器采集方向盤轉角、側向加速度等信息。這些信息由微處理器處理,然後液壓調節器向車輪制動器發出制動指令,糾正側滑。所以ESP集成了ABS和TCS牽引力控制系統,既能防止剎車時車輪抱死,起步時打滑,又能防止車輛打滑。此外,ESP還能以每秒25次的頻率檢測駕駛員的駕駛意圖和實際駕駛情況,隨時控制車輛側滑,確保駕乘人員的行車安全。
ESP到底是做什麽的?
ESP可以在任何行駛狀態下保持車輛穩定,無論是緊急制動還是正常制動,以及車輛自由行駛、加速,或者油門或負載發生變化時,保證駕駛員對車輛的操控自如。
ESP以很高的頻率(每秒25次)檢測和比較當前的駕駛狀態和駕駛員的轉向操作,時刻記錄失去穩定性、轉向過度和轉向不足的情況。壹旦預定情況有可能發生危險,ESP會立即介入,恢復車輛的穩定性。
因此,ESP在車輛失去穩定性、糾正車輛姿態、恢復穩定性的過程中是完全主動的,在事故發生前就發揮作用,完全預防事故,積極提高駕駛安全性。
ESP是如何工作的?
單獨制動車輪是ESP的主要功能。換句話說,為了讓車輛平穩行駛,需要對每個車輪分別施加精確的制動力。而且ESP還可以降低發動機扭矩,幹預自動變速器的檔位,全程ESP利用微處理器分析來自傳感器的信號,輸出相應的控制指令。
綜上所述,ESP的工作原理如下:
ESP分析:通過方向盤的操作,駕駛員想開向哪個方向?
ESP檢測:車輛的行駛方向是什麽?
ESP幹預:有針對性地制動每個車輪。
ESP,ABS,TCS有什麽區別?
ESP提高了所有行駛條件下的主動安全性,尤其是過彎時,即側向力作用時,ESP使車輛穩定,保持安全行駛。而ABS和TCS僅在縱向工作。ESP不僅使用ABS和TCS的所有部件,還包括壹個橫擺率傳感器和壹個集成了橫向加速度傳感器的方向傳感器。
其實在很多裝有這個功能裝置的車上都不叫ESP。比如寶馬稱之為DSC(動態穩定控制),功能完全等同於ESP,只是不同廠家為了區分而稱呼。