汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP

機(jī)電一體化議論課匯報(bào)——汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）ESP系統(tǒng)組成2ESP未來發(fā)展趨勢4ESP簡介、重要性、典型工作狀況31奧迪A4L電子穩(wěn)定系統(tǒng)33目錄1ESP簡介、重要性、典型工作狀況ESP:車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ElectronicStabilityProgram），簡稱（ESP)，是博世（Bosch）公司的專利。ESP:車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ElectronicStabilityProgram），簡稱（ESP)，是博世（Bosch）公司的專利。ESP（ElectronicStabilityProgram）簡介

其他公司類似產(chǎn)品：日產(chǎn)：車輛行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)整系統(tǒng)（VehicleDynamicControl簡稱VDC）豐田：車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)（VehicleStabilityControl簡稱VSC）本田：車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VehicleStabilityAssistControl簡稱VSA）寶馬：動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（DynamicStabilityControl簡稱DSC）簡單地說它是一個(gè)防滑系統(tǒng).ESP能夠識(shí)別車輛不穩(wěn)定狀態(tài)，并通過對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和變速箱管理系統(tǒng)實(shí)施控制，從而有針對(duì)性地彌補(bǔ)車輛滑動(dòng)。以防車輛滑出跑道。ESP的重要性ESP=(ABS+TCS)2

每當(dāng)緊迫情況出現(xiàn)的時(shí)候，如急轉(zhuǎn)彎或許碰到障礙物、意想不到的彎路，或許持續(xù)變化的路面時(shí)，ESP就會(huì)起作用。ESP能夠加強(qiáng)ABS和TCS的優(yōu)點(diǎn)：不單改進(jìn)車輛的靈活性，而且還使向各個(gè)方向的行駛更為穩(wěn)定。有ESP與只有ABS及TCS的汽車，它們之間的差別在于ABS及TCS只能被動(dòng)地作出反響，而ESP則能夠探測和解析車況并糾正駕駛的錯(cuò)誤，防患于未然ABS（Anti-lockedBrakingSystem)：防抱死剎車系統(tǒng)TCS（TractionControlSystem):牽引力控制系統(tǒng)/循跡控制系統(tǒng)（大眾車型：ASR；寶馬車型：DTC；日系車型上叫TRC（TRAC））在歐洲，每年有5萬人死于車禍，190萬人因此而受傷。德國的一項(xiàng)研究表示，波及嚴(yán)重人身傷害的車禍中間有1/4都是由汽車側(cè)滑所惹起。

往往一個(gè)轉(zhuǎn)彎就足以危及到生命。ESP能夠增加車輛的穩(wěn)定性，減少打滑的危險(xiǎn)。著名汽車生產(chǎn)廠商所作的研究表示，ESP能夠?qū)?yán)重車禍的數(shù)量減少50％。德國保險(xiǎn)業(yè)公會(huì)（GDV）的研究結(jié)果：25％的波及嚴(yán)重人身傷害的車禍都是因?yàn)檐囕v發(fā)生側(cè)滑所惹起。60％的致命車禍都是起因于由側(cè)滑惹起的側(cè)面撞擊。寬泛使用ESP能夠使嚴(yán)重車禍的數(shù)量大大下降?！贝髂防铡た巳R斯勒的研究：自從1999年將ESP?作為所有梅塞德斯汽車標(biāo)配使用以來，發(fā)生駕駛事故的梅塞德斯汽車的比率已經(jīng)實(shí)際下降了30％。這項(xiàng)研究結(jié)果是根據(jù)對(duì)150萬輛汽車所進(jìn)行的研究得出。

豐田的研究：豐田公司對(duì)100萬例駕駛事故進(jìn)行了解析研究，研究表示，由于使用了ESP，駕駛事故減少了35%。嚴(yán)重人身傷害的數(shù)量甚至已經(jīng)降低了50％。大眾公司的研究：使用ESP之后，因側(cè)滑而發(fā)生的事故數(shù)量減少了85％。大眾公司根據(jù)2002年車禍的受害者人數(shù)計(jì)算，將ESP作為標(biāo)配安裝在汽車上之后，車禍死亡人數(shù)能夠降低35％，嚴(yán)重傷害人數(shù)降低約25％。美國愛荷華洲立大學(xué)的研究：借助駕駛模擬器對(duì)駕駛員在危急情況下的反響進(jìn)行了研究。安裝ESP之后，安裝ESP車輛的駕駛員比未安裝ESP車輛的駕駛員緊迫情況下能夠控制住車輛的人數(shù)提高了34％。ABSTCSESP關(guān)系圖ESP典型工作狀況在地面附著力不同的路面行駛3在急轉(zhuǎn)彎車道上高速行駛1

躲避前方突然出現(xiàn)的障礙物2ESP典型工作狀況ESP典型工作狀況ESP典型工作狀況ESP系統(tǒng)組成2信號(hào)執(zhí)行器ESP系統(tǒng)組成執(zhí)行器控制單元（ECU）轉(zhuǎn)向傳感器側(cè)滑傳感器橫向加快度傳感器車輪傳感器傳感器（Sensors）側(cè)滑傳感器監(jiān)測車體繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)監(jiān)測汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力橫向加快度傳感器轉(zhuǎn)向傳感器監(jiān)測方向盤的轉(zhuǎn)向角度監(jiān)測各個(gè)車輪的速度轉(zhuǎn)動(dòng)車輪傳感器控制單元（ElectronicControlUnit）ECU（ElectronicControlUnit）電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”等。汽車專用微機(jī)控制器，也叫汽車專用單片機(jī)。它和普通的單片機(jī)同樣，由微辦理器（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM、、RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數(shù)變換器（A/D）以及整形、驅(qū)動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。U:6.5-16V（內(nèi)部重點(diǎn)處有穩(wěn)壓裝置）I:0.015-0.1AT:-40℃~80℃能承受1000Hz以下的振動(dòng)因此ECU破壞的概率特別小控制單元（ElectronicControlUnit）ECU與CAN數(shù)據(jù)總線CAN數(shù)據(jù)總線：多路復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將整車的ECU形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多向可調(diào)電控座椅ECU安全氣囊系統(tǒng)ECU主動(dòng)懸架系統(tǒng)ECU電控自動(dòng)變速器ECUESP系統(tǒng)ECU4輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)ECUCAN數(shù)據(jù)總線ESP的ECU核心：CPU功能：運(yùn)算、控制詳細(xì)過程：發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，它采集各傳感器的信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)，控制被控對(duì)象的工作。它還推行對(duì)存儲(chǔ)器（ROM/RAM）、輸入/輸出接口（I/O）和其余外部電路的控制；ROM中寄存的程序是經(jīng)過精確計(jì)算和大量實(shí)驗(yàn)取的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。這個(gè)固有程序在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，不斷地與采集來的各傳感器的信號(hào)進(jìn)行比較和計(jì)算。ESP控制開關(guān)ONECU計(jì)算（25HZ）偏離執(zhí)行器正常傳感器信號(hào)執(zhí)行器對(duì)車輪獨(dú)立的施加制動(dòng)力（以液壓系統(tǒng)為主的制動(dòng)系統(tǒng)）在特殊工況對(duì)變速箱的干涉舉措，經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩執(zhí)行器控制閥N225(a)反向打開。在出口閥打開時(shí)，入口閥保持封閉。制動(dòng)液經(jīng)過制動(dòng)主缸返回儲(chǔ)液罐。入口閥封閉，出口閥也保持封閉。制動(dòng)壓力不能卸壓?；赜捅猛Ｖ构ぷ?，高壓閥N227(b)封閉。ESP進(jìn)行控制調(diào)整，動(dòng)向液壓泵(g)開始從制動(dòng)液儲(chǔ)液罐中向制動(dòng)管路輸送制動(dòng)液。在制動(dòng)分泵和回油泵內(nèi)很快成立制動(dòng)壓力，回油泵開始輸送制動(dòng)液使制動(dòng)壓力進(jìn)一步提高。制動(dòng)分泵(e)回油泵(f)動(dòng)向液壓泵(g)制動(dòng)助力器(h)控制閥N225(a)高壓閥N227(b)入口閥(c)出口閥(d)卸壓保壓建壓零件組成執(zhí)行器奧迪A4L電子穩(wěn)定系統(tǒng)3奧迪A4LESP零件組成及功用1、ABS控制單元2、液壓控制單元3、制動(dòng)壓力傳感器4、側(cè)向加快度傳感器5、橫擺率傳感器6、ASR/ESP按鈕7、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器8、制動(dòng)燈開關(guān)9-12、輪速傳感器13、自診斷14、制動(dòng)系統(tǒng)警報(bào)燈15、ABS警報(bào)燈16、ASR/ESP警報(bào)燈17、車輛和駕駛狀態(tài)18、發(fā)動(dòng)機(jī)控制調(diào)整19、變速箱控制調(diào)整奧迪A4LESP系統(tǒng)組成奧迪A4LESP系統(tǒng)組成ASR/ESP按鈕E256制動(dòng)燈開關(guān)F制動(dòng)踏板開關(guān)F47轉(zhuǎn)速傳感器后右G44/前左G47前右G45/后左G46方向盤角度傳感器G85側(cè)向加快度傳感器G200制動(dòng)壓力傳感器G201橫擺率傳感器G202附加信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)管理變速箱管理行駛動(dòng)向控制液壓泵V156進(jìn)油閥N99,N101,N133,N134回油泵繼電器J105回油泵V39電磁閥繼電器J106行駛動(dòng)向控制閥1N225出油閥N100,N102,N135,N136行駛動(dòng)向控制閥2N226行駛動(dòng)向控制高壓閥2N228行駛動(dòng)向控制高壓閥1N227ABS警報(bào)燈K47制動(dòng)系統(tǒng)警報(bào)燈K118ASR/ESP警報(bào)燈K115附加信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)管理變速箱管理導(dǎo)航管理自診斷控制單元J104傳感器執(zhí)行元件奧迪A4LESP系統(tǒng)元件散布控制單元制動(dòng)助力器制動(dòng)壓力傳感器動(dòng)態(tài)液壓泵液壓控制單元側(cè)向加速度傳感器橫擺率傳感器輪速傳感器方向盤角度傳感器縱向加速度傳感器（僅quattro）奧迪A4LESP系統(tǒng)電路圖A/+:正極連結(jié)D：點(diǎn)火開關(guān)E256：ASR/ESP按鈕F：制動(dòng)燈開關(guān)F47：制動(dòng)踏板開關(guān)G44：右后輪速傳感器G45：右前輪速傳感器G46：左后輪速傳感器G47：左前輪速傳感器G85：方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G200：側(cè)向加快度傳感器G201：制動(dòng)壓力傳感器G202：橫擺率傳感器J104：帶有EDS/ASR/ESP的ABS控制單元J105：回油泵（ABS）繼電器J106：電磁閥（ABS）繼電器J285：組合儀表顯示控制單元K47：ABS警報(bào)燈K118：制動(dòng)系統(tǒng)警報(bào)燈K155：ASR/ESP警報(bào)燈N227：動(dòng)向調(diào)節(jié)-高壓閥1N228：動(dòng)向調(diào)節(jié)-高壓閥2S：保險(xiǎn)V39：ABS回油泵V156：動(dòng)向調(diào)節(jié)液壓泵A：連結(jié)手制動(dòng)警報(bào)燈B：導(dǎo)航系統(tǒng)C：發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制D：變速箱控制（自動(dòng)變速箱）E：自診斷N99：右前ABS入口閥N100：右前ABS出口閥N101：左前ABS入口閥N102：左前ABS出口閥N133：右后ABS入口閥N134：左后ABS入口閥N135：右后ABS出口閥N136：左后ABS出口閥N225：動(dòng)向調(diào)節(jié)-控制閥1N226：動(dòng)向調(diào)節(jié)-控制閥2奧迪A4LESP系統(tǒng)電路圖J104：帶有ESP的ABS控制單元控制單元J104主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的信息運(yùn)算解析和控制指令的發(fā)出，為了保障系統(tǒng)的可靠性，在系統(tǒng)中有2個(gè)辦理器，二者都用同樣的軟件辦理信號(hào)數(shù)據(jù)，并相互監(jiān)控比較。如果控制單元出現(xiàn)故障，駕駛者仍可做一般的制動(dòng)操作，但ABS、EDL、EBD、TCS、ESP等功能都將無效，這時(shí)可診斷出“控制單元故障”或“供電電壓故障”的故障存儲(chǔ)。奧迪A4LESP控制單元（J104）奧迪A4LESP傳感器G200G201G202G44-G47G85方向盤轉(zhuǎn)角傳感器側(cè)向加快度傳感器橫擺率傳感器制動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)速傳感器Sensors奧迪A4LESP傳感器G85G85：方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85是依據(jù)光柵原理進(jìn)行角度的測量，G85位于轉(zhuǎn)向燈開關(guān)總成和方向盤之間，集成在安全氣囊的螺旋電纜內(nèi)，該傳感器根據(jù)駕駛員操縱方向盤的不同程度，向控制單元傳送方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，測量的角度范圍是±540°，對(duì)應(yīng)方向盤轉(zhuǎn)3圈。奧迪A4LESP傳感器G200G200：側(cè)向加快度傳感器G200能夠確定車輛是否受到使車輛發(fā)生滑移作用的側(cè)向力，以及側(cè)向力的大小。奧迪A4LESP傳感器G202G202：橫擺率傳感器G202主若是用以確定車輛是否沿垂直軸線發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并給控制單元提供轉(zhuǎn)動(dòng)速率。在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，G200、G202二者集成在一起，共同安裝在一個(gè)艙盒內(nèi)，位于前儀表臺(tái)內(nèi)，為車輛的重心位置，這樣既可以減小安裝尺寸，又能保證精確的配合數(shù)值。奧迪A4LESP傳感器G44-G47G44～G47:轉(zhuǎn)速傳感器G44～G47是用以檢測每個(gè)車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速，以便判斷車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。奧迪A4LESP傳感器G201G201通知控制單元制動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際壓力，控制單元相應(yīng)計(jì)算出作用在車輪上的制動(dòng)力和整車的縱向力大小，如果ESP正在對(duì)不穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，控制單元將這一數(shù)值包含在側(cè)向力計(jì)算范圍之內(nèi)。G201：制動(dòng)傳感器奧迪A4LESP液壓制動(dòng)系統(tǒng)ESP作用詳細(xì)案例ESP作用詳細(xì)案例ESP作用詳細(xì)案例ESP作用詳細(xì)案例ESP工作過程ESP未來發(fā)展趨勢4ESP發(fā)展趨勢近期未來傳感器的優(yōu)化集成控制是此后發(fā)展的方向隨著汽車底盤動(dòng)力學(xué)控制的不斷發(fā)展，汽車穩(wěn)定性控制將綜合考慮對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，并共享傳感器信號(hào)，進(jìn)一步提高汽車的穩(wěn)定性ESP未來發(fā)展趨勢普通制動(dòng)ABS/TCSEHB（ElectroHydraulicBrake）EMB（ElectroMechanicalBrake）ESPEMB優(yōu)點(diǎn)簡介汽車制動(dòng)系統(tǒng)的最