現(xiàn)代汽車安全技術(第四章2-2)ppt課件

1、ESP的開展歷史1995年，Bosch與飛馳結合開發(fā)的電子穩(wěn)定程序開場批量消費，并初次配備于飛馳S級轎車。1996年，Continental Teves公司也以MK60液壓調理器為根底進展ESC (Electronic Stability Control)的研制與開發(fā)。吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.ESP的開展歷史1997年飛馳A級車麋鹿實驗的翻車事故事故后三個月，加裝ESP系統(tǒng)并經過麋鹿實驗吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.ESP的開展歷史美國國家高速公路交通平安局NHTSA的Federal Motor Vehicle Safety S

2、tandard No.126規(guī)定在美國制造并銷售的整車總重在4536kg以下的車輛包括乘用車、多用途車及卡車等，必需安裝ESP，并規(guī)定了詳細實施的時間表吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.ESP的開展歷史歐洲委員會已提出到2021年全部新車均配備ESP的目的2007年歐洲新車評價方案Euro-NCAP機構也開展了歐洲市場ESP裝車率調查德國、丹麥及瑞典等國規(guī)范配置率都在70%以上，并建議用戶在購買新車時應防止選擇未配備ESP的車型。目前歐洲市場2006年新注冊車輛ESP裝配率已到達43%吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.ESP裝車情況吉林大學汽

3、車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU4、ESP的任務原理.ESP的任務原理吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.ESP的任務原理吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLUESP控制原理框圖.ESP的任務原理ESP系統(tǒng)判別駕駛員的期望行駛意圖吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU經過方向盤轉角、油門制動踏板位移傳感器判別駕駛員期望行駛意圖經過線性兩自在度模型獲取理想的橫擺角速度和質心側偏角.ESP的任務原理汽車實踐運動形狀吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL

4、of JLU經過橫擺角速度與側向加速度傳感器估算汽車實踐運動形狀判別能否進入過度轉向或缺乏轉向區(qū).ESP的任務原理ESP系統(tǒng)進展干涉吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLUESP準確分配制動壓力，引導車輛按駕駛員的意圖行駛.ESP的任務原理當理想和實踐橫擺角速度之間的差距超越給定的門限值時或側偏角超越設定的最大允許值，按一定控制邏輯對車輪的縱向力大小進展相應的控制和調理，使作用在汽車上的橫擺力矩發(fā)生變化利用左右兩側制動力差產生的附加橫擺力矩，迫使汽車作相應的橫擺運動，使汽車實踐運動形狀更接近于駕駛員對汽車的期望運動形狀，從而保證制動和加速時的方向穩(wěn)定性和可支配性，防止出現(xiàn)缺乏

5、轉向和過度轉向。吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.ESP的任務原理ESP系統(tǒng)對過度轉向的干涉吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU未配備ESC的車輛車輛進入了一個左彎，由于車輛的速度太快，車輛的后軸將會發(fā)生側滑。對于沒有配備ESP系統(tǒng)得車輛，后軸的側滑將引起車輛的“激轉。.ESP的任務原理吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU對于配備有ESP系統(tǒng)的車輛，系統(tǒng)將立刻感知出相對于駕駛員期望的車輛軌跡汽車的行進方向的變化太快車輛的橫擺角速度變化太快。它將即刻對右前輪進展制動以使車輛的實踐行進方向前往到駕駛員期望的途徑上來。.ESP的任

6、務原理ESP系統(tǒng)對缺乏轉向的干涉吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU未配備ESC的車輛車輛進入了同過度轉向類似的工況，車輛的前軸到達路面附著系數(shù)的極限開場發(fā)生側滑對于沒有配備ESP系統(tǒng)得車輛，前軸的側滑將引起車輛滑出路面。.ESP的任務原理吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU系統(tǒng)將立刻感知出相對于駕駛員期望的車輛軌跡汽車的行進方向的變化太慢車輛的橫擺角速度變化太慢。它將即刻對左后輪進展制動以使車輛的實踐行進方向前往到駕駛員期望的途徑上來。.ESP的任務原理干涉過程是非?？斓?，并且非常的平穩(wěn)，以致于駕駛員很難覺察到ESP的干涉過程。甚至在駕駛員認識到彎

7、道過于猛烈對車輛進展制動時，ESP系統(tǒng)仍能在必要時校正車輛的行駛軌跡在真實道路的駕駛環(huán)境中，由于道路交通環(huán)境的復雜化，某些工況需求ESP系統(tǒng)對過度轉向與缺乏轉向同時進展干涉，如換道行駛工況。吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.視頻演示ESPBosch任務原理ESPContinental吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU5、ESP的根本構造.ESP系統(tǒng)架構吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.ESP系統(tǒng)架構吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU傳感

8、器：方向盤轉角傳感器、制動主缸壓力傳感器、橫擺角速度傳感器、側向加速度傳感器與輪速傳感器ECU：電子控制單元，HCU：液壓控制單元產品化的ESP產品將ECU與HCU放在一同.集成的HCU、ECU吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.HCU汽車ESP控制系統(tǒng)的液壓調理器比ABS/ASR液壓調理器多了預壓泵和壓力生成器吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU6、ESP的控制戰(zhàn)略.ESP控制的兩類問題ESP可分為兩類問題：一類是軌跡堅持問題，可由汽車的質心側偏角來描畫；另一類是穩(wěn)定性問題，可由汽車的橫

9、擺角速度來描畫吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU車輛質心側偏角車輛橫擺角速度.ESP的控制系統(tǒng)分類ESP以橫擺角速度和質心側偏角作為被控變量，它們之間是相互耦合的。按照ESP的理想控制目的可以將目前國際ESP控制算法大體劃分為汽車橫擺角速度控制、前后輪側偏角控制、橫擺角速度和側偏角綜合控制等。大陸公司的ESP控制算法以橫擺角速度為主要控制變量，Bosch公司以橫擺角速度和側偏角綜合控制。吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.Bosch的ESP控制戰(zhàn)略吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU期望值實踐值期望橫擺角速度期望質心側偏角實

10、踐橫擺角速度實踐質心側偏角根據(jù)橫擺角速度與質心側偏角偏向的大小確定要產生修正橫擺力矩的大小根據(jù)修正橫擺力矩的大小值確定各個車輪最優(yōu)的滑移率根據(jù)各個車輪最優(yōu)的滑移率確定每一個車輪制動力的大小進展穩(wěn)定控制.期望橫擺角速度確實定期望橫擺角速度 確實定吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU車輛進入穩(wěn)態(tài)行駛.期望橫擺角速度確實定思索輪胎與地面的最大附著系數(shù) 的條件限制由線性二自在度模型得出的期望橫擺角速度值還要思索最大附著系數(shù)的條件限制由于輪胎方式、實踐磨損及磨損不均呵斥車輛特征參數(shù)的變化，確定期望橫擺角速度時，需求做大量的實驗綜合思索各種因數(shù)吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 AD

11、SL of JLU.期望質心側偏角確實定由輪胎和地面的附著系數(shù)根據(jù)Shibahata的 法那么確定 ，該值隨車速的變大而減少。吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.實踐橫擺角速度確實定橫擺角速度由車輛上裝有的橫擺角速度傳感器測得吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.車輛側偏角確實定在縱向和側向程度的路面上，假設汽車無俯仰角和側傾角，那么汽車的側偏角 可由下式確定吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.車輛側偏角確實定假設汽車的側偏角 很小，汽車的速度恒定，上式可簡化為為了提高計算的精度，消除誤差，由兩自在度的四輪汽車模型算出。吉林

12、大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.車輛側偏角確實定吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.控制車輛的橫擺角速度經過對作用在車輪上的制動力和/或牽引力進展有效的分配，就會產生一個作用在整車上的橫擺力矩，稱之為橫擺控制力矩經過調控這個橫擺力矩，汽車的橫擺和側偏運動就能得到有效的控制吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室 ADSL of JLU.控制車輛的橫擺角速度當輪胎產生極限側偏力時，其制動力或牽引力相對于重心所產生的橫擺力矩來源于以下三個分量制動力或牽引力本身產生的橫擺力矩重力轉移呵斥(由于制動或牽引的作用)的側偏力變化所呵斥的附加橫擺力矩變化制動力或牽引力的變化而呵斥的側偏力變化所呵斥的附加橫擺力矩變化吉林大學汽車動