1、ESP系统-汽车电子控制技术-教学PPT课件2.国内外应用现状ESP 能改善在湿滑路面及紧急避让时的操纵稳定性与行驶安全性,是主动安全技术的一项突破。许多独立的国际机构,如:美国高速公路安全保险协会、国家高速公路道路安全局、德国戴姆勒-克莱斯勒、大众汽车,瑞典国家公路管理局、科隆大学、日本丰田汽车以及国家车辆安全及受害者援助机构都曾对ESP的有效性做过研究。虽然数字之间略有不同,但其结果都明确地显示了ESP在提升车辆行驶安全性方面的巨大潜力:平均30%以上的事故可以避免,50%的严重事故可以避免,而在经济方面的受益值也是巨大的,比如在美国每年可以避免大约82-112亿欧元的损失。二、二、ESP
2、的特点的特点不同附着力的路面上ESP系统轿车行驶轿车对比如图6-2所示。没装ESP的车,车辆必须躲避突然出现的障碍物。司机首先向左急转,然后又迅速右转。车辆会由于这个转向动作而突然甩尾侧滑。司机无法控制绕垂直轴线的转动。图6-2 ESP系统特点(一)ESP的结构特点 ESP是整合了下列多项电子制动技术,通过对制动系统、发动机管理系统和自动变速器施加控制,防止车辆滑移的一项综合控制技术。ESP 对各项电子制动系统的包含关系如图6-4所示。装备ESP,则同时具有TCS/ASR、EDL、ABS功能。装备TCS,则同时具有EDL、ABS功能。(二)ESP功能特点 1.实时监控:ESP能够实时监控驾驶者
3、的操控动作路面反应,汽车运动状态,并不断向发动机和制动系统发出指令。2.主动干预: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。3.事先提醒:当驾驶者操作不当或路面异常时,ESP会用警告灯警示驾驶者。换句话说ESP实际上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。(三)
4、ESP的类型目前ESP有3种类型:1、4通道或4轮系统能自动地向4个车轮独立施加制动力。2、2通道系统只能对2个前轮独立施加制动力。3、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。一、一、ESP的组成及功能的组成及功能(一)组成ESP系统是由ECU、转向盘转角传感器、横、纵向加速度传感器、横向偏摆率传感器、轮速传感器及液压系统等所组成。ESP ECU如图6-5所示,ESP组成如图6-6所示。情境二情境二 ESP系统结构原理系统结构原理 图6-5 ESP ECUNoImage图6-6 ESP结构组成(二)工作原理与功能1、基本原理ESP的工作原理是当汽车行驶过程中,ESP系
5、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。其控制如图6-12所示。图6-12 ESP控制框图2、ESP具体功能(1)控制驱动力,防止车轮打滑ESP能够避免车辆的起步打滑,系统对制动、发动机管理和变速换挡控制及时干预,让汽车在起动时保持合适的扭矩,而整个过程ESP利用微处理器分析来自传感器的信号并输出相应的控制指令。(2)控制转向过度或不足(如图6-13)转向不足时转向过度时图6-13 转向过度或不足时有无ESP调控对比示意图四
6、、四、ESP的的CAN控制控制现在CAN(控制器局域网络)已经在车上广泛的使用,ESP可以通过CAN进一步完善控制功能。ESP ECU可以通过CAN与发动机、传动系、制动系共联,实现高速数据的共享。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ESP,以估算驱动轮上的驱动力。当ESP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,ESP会告知传动系 ECU应事先挂入二档,这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。五、五、ESP的发展方向的发展方向随着汽车底盘动力学控制的不断发展,集成控制是今后发展的方向,汽车稳定性控制将综合考虑对制动系统、悬架系统和转向系统的协调控制,并共享传感器信号,进一步提高汽车的稳定性。