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汽车认知:车身电子稳定系统

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-37车身电子稳定系统效果图控制单元ESP电脑将传感器采集到的数据进行计算,算出车身状态然后跟存储器里面预先设定的数据进行比对。

汽车认知:车身电子稳定系统

1.认识车身电子稳定控制系统

车身电子稳定控制系统很多品牌的汽车都有,只是各厂家的叫法不同而已,比如大众称其为ESP、本田叫VSA、丰田管它叫VSC,广义上的电子稳定控制系统称为ESC才严谨。

车身电子稳定控制系统是车辆新型的主动安全系统,是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)功能的进一步扩展,并在此基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、侧向加速度传感器和方向盘转角传感器,通过ECU控制前后、左右车轮的驱动力和制动力,确保车辆行驶的侧向稳定性(如图6-36)。

该系统由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三大部分组成。电子控制单元能够探测到车辆的倾斜角度以及车轮附着力的情况,并在危险时自动进行发动机输出控制和ABS的制动力控制,以保证车子在高速转向和紧急避让时能保持行驶的稳定性。典型的汽车电子稳定控制系统在传感器上主要包括4个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器等,执行部分则包括传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、液压调节器等,电子控制单元与发动机管理系统联动,可对发动机动力输出进行干预和调整。

图6-36 车身电子稳定系统组成图

(1)传感器

车身电子稳定系统的传感器主要负责采集车身状态的数据(如图6-37)。

①轮速传感器用来跟踪每一车轮的运动状态(滑移率)。

②转向盘转角传感器用来传感转向盘的转角,在紧急避让和转向时提醒系统进入工作状态。

③横向偏摆率传感器用来记录汽车转向时偏摆角度是过度转向还是不足转向。

④车轮位移传感器用来测量车轮和车身相对位置的变化,属于选装件。

⑤横向加速度传感器用来检测转向行驶时横向滑移的距离。

图6-37 车身电子稳定系统效果图

(2)控制单元(ESP电脑)

ESP电脑将传感器采集到的数据进行计算,算出车身状态然后跟存储器里面预先设定的数据进行比对。当电脑计算数据超出存储器预存的数值,即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作,以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。

(3)执行器

ESP的执行器就是4个车轮的刹车系统,其实ESP就是帮驾驶员踩刹车。和没有ESP的车不同的是,装备有ESP的车其刹车系统具有蓄压功能。简单地说蓄压就是电脑可以根据需要,在驾驶员没踩刹车的时候替驾驶员向某个车轮的制动油管加压好让这个车轮产生制动力。

(4)ESP灯

ESP灯(黄色)是与驾驶员的沟通桥梁,当控制单元监测到系统存在故障时,ESP报警灯将通过点亮的方式告知驾驶员(如图6-38)。

2.车身电子稳定控制系统的典型应用

图6-38 ESP报警灯

博世是第一家把电子稳定程序(ESP)投入量产的公司。因为ESP是博世公司的专利产品,所以只有博世公司的车身电子稳定系统才可称之为ESP,该技术被全球各大汽车厂商广泛采用,例如奥迪、大众、铃木菲亚特克莱斯勒奔驰标致雪铁龙福特(国产)等。在博世公司之后,也有很多公司研发出了类似的系统,如丰田的VSC和宝马的DSC等(见表6-1)。

表6-1 常见品牌车辆的电子稳定系统

ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。

博世最新推出的ESP9.3至尊版包括以下功能模块(如图6-39、图6-40):

(1)ABS防抱死系统

(2)DTV动态扭矩控制

(3)CBC弯道自动控制

(4)AUTOHOLD自动驻车系统

(5)EBD电子制动力分配系统

(6)DSR驾驶员转向辅助

(7)HAS坡道起步辅助

(8)AYC主动偏航控制/横摆角控制

(9)RAB预制动系统

(10)STC牵引力控制系统

(11)FBS制动力衰减补偿系统(www.daowen.com)

(12)ARP主动防侧翻保护功能

(13)HDC陡坡缓降系统

(14)EPB自动夹紧功能(AA)

(15)BAS制动辅助系统

(16)动态制动系统

(17)AAF刹车片位置自动调整系统

图6-39 博世ESP9.3控制模块

博世ESP9.3的特点包括以下五点:

①采用高性能四核处理器。行业首先采用高性能四核处理器,能耗更低但运算速度更快,当车辆需要ESP介入时,ESP9.3反应更迅捷。

②全新数字压力传感器。ESP9.3采用全新数字压力传感器,相对于ESP9.1版本的模拟压力传感器,调节精度提高33倍,车身动态控制更加细腻。

③工作电压范围更广。工作电压范围更广,ESP9.3可在更低的电压下工作。

④主动减压速度更快。全新设计的马达流量较ESP9.1版本提高近一倍,使得ESP的主动加压能力更强,从而可有效避免碰撞和伤害。

噪音更小。新增加了CDD阻尼块,改善ESP工作噪音,提升整车NVH性能;全新优化的ADR储能器排空系统应用;SHORT PMT应用。

图6-40 领克01车上应用的博世ESP9.3系统

1.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

2.无人驾驶技术是集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

3.汽车导航系统是将卫星定位系统、地理信息系统和现代通信技术综合在一起,研制成的装置,能够把汽车顺利地引导到目的地,可实现GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示等功能。

4.主动控制悬架能够平衡地面对汽车的反力,使其对车身的冲击和振动减小到最低程度,其的基本功能有:

车高调整:不论负载多少,汽车高度均一定;在坏路面上行驶时,使车高升高,高速行驶时,车高降低。

减震器阻尼力控制:调整减震器阻尼系数,防止汽车起步或急加速时车尾后坐;防止紧急制动时车头下沉;防止急转弯时车身横向摇动;防止汽车换挡时车身纵向摇动等。阻尼是指振动体或振荡电路的振幅随振动能量的减小而相应减小的现象。

弹簧刚度控制:调整弹簧弹性系数,改善乘坐舒适性和操纵稳定性。

5.ESP系统主要由液压调节器和控制单元、横向偏摆率传感器、横向加速度传感器、转向盘转角传感器、轮速传感器、故障灯等组成,其作用能够探测到车辆的倾斜角度以及车轮附着力的情况,并在危险时自动进行发动机输出控制和ABS的制动力控制,以保证车子在高速转向和紧急避让时能保持行驶的稳定性。

一、填空题

(1)电动汽车包括纯____________、____________、____________。

(2)电子控悬架系统的基本目的是____________。

(3)ESP故障报警灯为____________色。

(4)燃气汽车主要包括____________和____________。

(5)汽车自动导航系统的输出设备包括____________和____________。

(6)电控行驶平稳系统的传感器作用____________。

二、单选题

(1)汽车废气中能导致温室效应的是(  )。

A.一氧化碳       B.二氧化碳       C.氮氧化合物

(2)车身电子稳定系统简称是(  )。

A.ABS B.SRS C.ESP

(3)混合动力(  )解决能源危机的问题。

A.完全B.不完全C.没有

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