汽车ESP控制系统工作原理及发展
姓名：xxx 学号：xxx
（北京理工大学机械与车辆学院车辆工程，北京 100081）
摘要：汽车电子稳定程序控制系统是一种新型主动安全性控制系统，是继汽车防抱死制动系统和牵引力控制系统发展起来的。该系统基于汽车翻转角速度、横向线加速度和偏转力矩等的测量值，不但能够纠正诸如翻转或者打滑等各种汽车不稳定行驶状态，而且能够显著提高汽车线内行驶的稳定性，缩短在弯道或湿滑路面上紧急制动时的制动距离，防止出现危险状况，从而更有效、更显著地提高汽车的操纵稳定性和行驶安全性。本文介绍汽车电子稳定系统的工作原理、组成部件及其功能以及其发展。
1.ESP的发展及其现状
随着电子技术的发展，利用控制技术提高汽车的行使安全性一直是汽车领域的研究热点。早在1936 年德国博世（Bosch）公司就第一个获得了用电磁式车轮轮速传感器获取车轮的ABS 专利。直到上世纪60 年代末和70 年代初，美国三大汽车公司才分别推出了装有ABS 的高级轿车，但由于受当时技术条件的限制，ABS采用了模拟计算机与真空作用的压力调节器，在控制精度和可靠性上出现了很多问题，美国汽车制造厂家不得不在70 年代终止了ABS 轿车的生产。随着数字计算机和调节器的发展，ABS 的性能和抗干扰能力不断增强，ABS 在欧洲又重新兴起。在上世纪80 年代中后期和90 年代，ABS 在世界范围内得到了广泛地推广和应用，成为在汽车上应用最成功的电子控制产品之一，大大改善了汽车在制动时的稳定性。在90 年代中期以后，主要汽车生产厂家生产的轿车几乎全部配备ABS，使得ABS 成为了现代汽车的标准装备。
汽车驱动防滑控制系统（ASR）是伴随着ABS 产品化发展起来的，实质上它是ABS 基本思想在驱动领域的发展和推广。ASR 的专利在70 年代开始出现。但直到1985 年才有瑞典VOLVO 汽车公司把这项技术转化为产品，开发了一种称为ETC 的电子牵引力控制系统并安装在V olvo760 Turbo 汽车上，该
系统仅通过调节燃油供给量调节发动机的输出力矩来控制驱动轮滑转，但未采用对制动系统的控制。1980 年12 月，成功推出ABS 的Bosch公司第一次将制动防抱死（ABS）控制技术与驱动防滑（ASR）控制技术相结合应用于Mercedes S级轿车上，开始了ABS/ASR 集成控制的时代，并利用对制动系统的控制来调节车轮的驱动滑移率。
现在的ASR系统很少单独使用，一般都是与ABS 一起构成ABS/ASR系统。ABS 和ASR 都只是通过对纵向滑移率的控制来间接保证汽车在制动和驱动时的稳定性，但对汽车在极限转向、制动转向、驱动转向以及车辆受到外界干扰等引起失稳时的纠正效果并不是十分明显。汽车ESP 系统突破了ABS/ASR 的限制，通过直接监测汽车的实时运行姿态进行控制，直接保证汽车的稳定性，因此显著提高了控制效果，特别是能显著提高汽车处于附着极限时的稳定性，因而大大减少了交通事故。
汽车稳定性的概念在上世纪90 年代开始提出，由于当时的汽车稳定性控制还处于概念阶段，各个生产厂家根据自己系统的特点提出了各自的方法与名称。1992年BMW 公司和BOSCH公司合作，在ABS/ASR的基础上开发了汽车稳定性系统并称为DSC1(第一代DSC)，应用于BMW850Ci 轿车上。1994 年，BMW 公司和BOSCH 公司再次合作，在DSC1 的基础上进一步发展为DSC2，并引入CAN 总线与发动机管理系统通讯。无论是第一代还是第二代都相对比较简单，只是在ABS/ASR 的基础上增加了方向盘转角传感器，并未增加测量汽车运行姿态的侧向加速度传感器和横摆角速度传感器，汽车的横摆角速度是通过内外车轮的转速差间接估计得到的，这在很多情况下，尤其是在轮胎附着极限情况下是不准确的。真正意义上的汽车稳定性控制一般认为出现在1995 年。在1995 年，BOSCH公司提出了VDC 的概念，Benz 公司提出了ESP 的概念，TOYOTO 公司提出了VSC的概念，它们均采用了能直接测量汽车运行姿态的侧向加速度传感器和横摆角速度传感器，使得稳定性控制系统的应用范围大大扩展。1996 年BWM 公司和BOSCH 公司再次合作推出的DSC3 就是此类稳定性控制系统。1997 年Varity Kelsey-Hayes 和Lucas PLC 合并，联手开发VSC。德国的大陆TEVES 公司也以MK60 液压调节器为基础进行ESP 的研制与开发。
在国外，汽车ESP 控制系统是在ABS 和ASR 的基础上发展起来的。最初的起初的汽车稳定性控制概念是在ABS 和ASR的基础上加以算法上的改进，使之能部分解决汽车的稳定性问题，但此时的系统还不能称之为汽车稳定性控制系统，只是在ABS 和ASR基础上的改进。在上世纪90 年代初，通过对车辆稳定性的理论分析，提出了直接对汽车横摆运动进行控制的概念（如DYC:Direct Yaw Control）它通过采集方向盘转角的信息来判断驾驶员的转向意图，并通过制动力或驱动力在车轮上的分配来调节汽车的横摆运动，直接保障汽车的稳定性，这标志汽车稳定性控制概念的出现。但考虑到系统的成本，最早出现的稳定性控制所用的传感器很少，汽车的横摆角速度大多是通过内外车轮的轮速差间接估计得到的，因此在一些汽车行驶的复杂工况下很难保证汽车的稳定。1995 年之后，随着Bosch、BMW、Ford、TOYOTA 等公司相继推出了使用横摆角速度和侧向加速度传感器的新一代汽车稳定性控制系统，汽车稳定性控制的基本形式得到了确认。在这一阶段，基于这种组成结构的汽车稳定性控制算法开始大量出现，其中Bosch的VDC 是其中比较典型的控制方法之一，它采用汽车实际运行状态与汽车理想运行状态的误差反馈来决策汽车的横摆力矩，并通过差动制动或对发动机的控制实现对汽车横摆运动的调节，这一控制方法也是现在汽车稳定性控制中比较常用的控制方法。由于在汽车稳定性控制中所需要的汽车运行状态并不能完全由传感器直接测量得到，因此如何通过测量的汽车状态推测不易测量的汽车状态或路面的状态是近几年汽车稳定性控制的研究热点，已经有大量的状态估计方法出现，大大改善了控制系统的可靠性。近几年来，有一些学者开始尝试用现代控制理论的一些控制方法进行汽车稳定性控制，并取得了一些控制效果。
2.ESP组成
图2.1是现在比较典型的汽车ESP控制系统的结构，包括:传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、传感器(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)、液压调节器、汽车稳定性控制电子控制单元(ECU)和辅助系统(发动机管理系统)。
图2.1 博世ESP系统的硬件结构
2.1传感器
1.轮速传感器
轮速传感器用于检测轮速信号。目前采用的轮速传感器有电磁感应式和霍尔式两种。电磁感应式轮速传感器的低速响应比较差，而霍尔传感器有较好的低速响应特性。
2.方向盘转角传感器
方向盘转角传感器用以测量方向盘的转角。方向盘转角传感器通常分为编码器和电位计式两种。光学编码器式传感器的测量精度高，使用寿命长，但是它通常测量的是相对位置，因此需要对零点进行识别，而电位计可以直接测量绝对位置，但是它的使用寿命低。
3.侧向加速度传感器
加速度传感器用于测量侧向加速度。加速度传感器有很多种，有利用压电石英谐振器的力-频特性进行加速度的测量，还有就是使用衰减弹簧质量系统进行加速度测量。
4.横摆角速度传感器
横摆角速度传感器是根据陀螺原理进行测量的，一般采用微机械系统结构，在传感器内部采用压电元件产生振动，通过测量振动系统的科式力来求解汽车的横摆角速度。随着以硅原料为基础的微机械测量系统的发展，近期出现了能同时测量侧向加速度和横摆角速度的高精度传感器。
2.2液压调节器
液压调节器是汽车ESP控制系统的主要执行机构，其基本结构与ABS/ASR 液压调节器相似，只是为了提高响应速度，汽车ESP控制系统的液压调节器比ABS/ASR液压调节器多了预压泵(PCP: Precharge Pump)和压力生成器(PGA: Pressure Generator Assembly)。
图2.2 Bosch液压调节器HU5.0的结构
图2.2为Bosch公司的HU5.0液压调节器。HU5.0液压调节器分为MC1和MC2两个独立的管路，分别控制前轮和后轮。每一制动轮缸通过两个电磁阀EV
和A V的通断来产生升压、降压和保压状态。当EV和A V都处于断电状态时处于升压状态，都处于通电状态时处于降压状态，当EV处于通电状态而A V处于断电状态时处于保压状态，EV处于断电状态而A V处于通电状态的组合是禁止出现的。Spk为低压蓄能器，用于维持低压状态；RFP为回油泵，它把低压蓄能器中的制动液送回主油路，用于补偿降压过程中损失的制动液，保持油路的连续；D为串联的阻尼器，用于吸收液压调节造成的压力脉动。以上部分与ABS液压调节器的结构基本一致。汽车ESP控制系统的液压调节器要求在驾驶员没有踩制动踏板时也要产生足够的轮缸压力，因此在ABS液压调节器的基础上又增加了两种控制电磁阀(VLV和USV)以产生这种功能。当VLV和USV均断电的情况下，在PCP未启动时EV阀前端的压力就是由驾驶员通过踩制动踏板产生的。当VLV和USV均通电时，VLV与主油路相连，USV切断与主油路通路，这时回油泵RFP启动，使得制动管路产生汽车稳定性控制所需要的压力。由于在低温下制动液粘性很高，为了提高主动制动(驾驶员不踩制动踏板)时压力建立的响应速度，引入了预压泵PCP，PCP启动后，由PGA产生的压力通过VLV阀施加到回油泵的吸油端，使之产生一定的预压，从而提高响应速度。PCP运行过程中会产生一些泡沫，为了防止这些泡沫进入制动系统而影响制动效果，于是在PCP 与主油路间增加了压力生成器(PGA)，用于阻断泡沫并能传递PCP产生的压力。此外，PGA还可以协调驾驶员踩下的压力与PCP产生的压力之间的关系，把二者中的较大的压力传递到主油路。
2.3电子控制单元
电子控制单元(ECU: Electronic Control Unit)是汽车ESP控制系统的核心部件，它是控制逻辑的载体，且用来处理各种传感器信号，驱动执行机构动作，从而构成控制闭环。ECU一般具有两个微处理器，一个用来计算控制逻辑，一个用于故障诊断和处理，两个微处理器通过内部总线相互交换信息。除了微处理器以外，ECU还包括电源管理模块、传感器信号输入模块、液压调节器驱动模块、各种指示灯接口以及CAN总线通讯接口等。
3.ESP工作原理
3.1汽车失稳原因分析
由于汽车行驶的工况十分复杂，如路面摩擦系数的变化，汽车的制动驱动，汽车受到侧向风干扰等，都可能引起汽车失稳。
汽车的转向运动是由方向盘上施加转角以后使前轮产生侧偏角和侧向力，引起汽车横摆运动；汽车的横摆运动导致后轮也产生侧偏角，进而产生侧向力。前、后轮的侧向力提供了汽车转向的向心力。汽车在稳定行驶时，例如，高附着路面下转向侧向加速度较小时，轮胎侧偏角较小，与轮胎侧向力近似成线性关系，轮胎特性处于线性区内。在这种情况下汽车的质心侧偏角也是很小的，接近于零，按照预期轨迹行驶。当汽车发生失稳的情况时，例如进行紧急转弯时，离心力变大，轮胎处于非线性区，侧偏角和轮胎产生的侧向力不再成线性关系，侧向力逐渐饱和，路面不能提供足够的侧向力，不再按照预期轨迹行驶，失去控制。当前轴侧向力饱和时，汽车出现不足转向特性，前轴发生侧滑，车辆出现飘移现象，车辆实际的转弯半径比驾驶员预期的要大，汽车偏离预期轨迹；当后轴侧向力饱和时，汽车出现过度转向特性，后轴发生侧滑，产生激转、侧翻、反应迟钝、甩尾等危险工况。
目前的车辆稳定性控制系统，通常选取这两个参数作为控制对象。一个作为主要控制变量，一个作为辅助变量。例如BOSCH的ESP系统以横摆角速度为主要控制目标，TOYOTA的VSC以质心侧偏角做为主要控制目标。
3.2控制系统结构
各传感器估算各轮的滑移率、垂直载荷、摩擦系数、质心侧偏角和纵向速度等，通过信号处理计算出车辆的名义值，ECU控制器将差值进行分析，计算需要施加的横摆力矩增量，确定被控车轮，副回路通过防抱死(ABS)子系统和防驱动滑转(ASR)子系统以及防倒拖转矩控制(MSR)子系统来对指定车轮进行制动或者调整发动机输出转矩，达到控制制动力和驱动力来满足主回路的控制，实现车辆的稳定性。
图3.1 BOSCH ESP系统结构图
3.3ESP系统的综合控制原理分析
1.避免不足转向或过度转向
汽车转向稳定性可以采用不足转向、过度转向和中性转向来衡量，汽车在低速行驶时，无论受到侧向风力作用还是快速打方向盘，均不会出现不足转向或过度转向。但是，在高速行驶时，轻微的方向盘转动或者较小的外部侧向力作用均可导致汽车出现不足转向和过度转向，即此时的汽车转向轨迹已经不符合驾驶员意愿，而且一般驾驶员难以纠正这种危险倾向。汽车的重心也会随着车上乘员或者货物的变化而出现前移而导致不足转向，或者后移而导致过度转向。
图3.2 ESP 系统对过渡转向的干预原理
在汽车转向的过程中，ESP 监测方向盘转角和横摆角速度，同时获得车速信号，计算出汽车转向过程中产生的浮角，如图3.2所示的角β( 汽车行驶方向偏移汽车纵轴角) ，如果是此浮角导致汽车出现过度转向，那么对汽车采取外侧车轮制动，使汽车绕垂直于地面的轴线顺时针转动，从而减小浮角，使汽车趋于中性转向。同样，当汽车出现不足转向时，则对汽车内侧车轮制动，使汽车绕垂直于地面的轴线逆时针转动，同样减小浮角，使汽车趋于中性转向。
图3.3 ESP电子稳定程序工作原理示意图
2.防止汽车超越转弯极限
在弯道加速时的汽车行驶性能可用转圈行驶试验得到。通过实验对比未配备和配备ESP 系统的车辆得出结论: ESP 系统可以有效地防止汽车超越转弯极限。此试验的条件是: 在附着系数为1 的结实的硬道面上，车速缓慢增加至圆圈半径为100m 的物理极限车速并保持，实验结果如下:
( 1) 未配备ESP 系统的汽车
在转圈行驶的行驶试验中，车速约超过95 km/h 就达到它的物理极限车速，
所需的转向变得很困难，同时浮角也迅速增加，但驾驶员还能将汽车保持在圆形车道内行驶。到约98km/h的车速时，未配备ESP 系统的汽车行驶变得不稳定，汽车尾部甩出，驾驶员必须反转向并驶出圆形车道。此述实验可以验证，汽车转向过程中会出现极限车速，并且此极限车速随附着系数和转弯半径的变化而变化。在上述实验中，汽车的极限车速为95 km/h。到98 km/h 时，汽车变得不稳定，并且在不减速的情况下，通过驾驶技术已经不能克服。
( 2) 配备ESP 系统的汽车
在配备ESP 系统的汽车车速到约95 km/h 时，其行驶性能与未配备ESP 系统的汽车在车速95 km/h 时的行驶性能完全一样。驾驶员想进一步提高车速已无法实现，因为汽车已处于稳定的极限，ESP 系统利用发动机干预限制汽车的驱动转矩。
3.减小制动距离
根据德国某数据库的一项研究表明: 由于惊慌等原因，在接近一半的事故中驾驶者未能用足够的力量进行制动。但通过实验表明制动辅助系统允许普通驾驶者在以100 km/h 的行驶速度制动时，制动距离平均缩短7. 6 m，如果行驶速度为50km/h，制动距离将缩短0. 7 m。但如果装配了ESP 系统，那么同样能够达到制动辅助系统的效果。ESP 系统装配的制动踏板位置传感器能够计算制动踏板的位置和踩下制动踏板的加速度，加速度很大表明需要紧急制动，即开始踩下制动踏板时制动力就必须达到最大值。一旦传感器收到制动踏板被踩下的加速度很大的时候，ESP 便进入干涉阶段使四个车轮的制动力迅速达到最大值，并且依然能够通过ABS 保证车辆不抱死。但是，若没有ESP 作用，制动力的上升随着制动踏板的行程的增加而增加，在车轮临近抱死阶段，制动力达到最大值，在这种情况下将丧失宝贵的制动时间。
4.总结
ESP系统通过综合整体控制实现了汽车从低速起步到高速转弯、正常行车及紧急制动的安全性，ESP 系统在对汽车动态性能控制方面有不可替代的重要作用。其技术价值逐渐被消费者认同，同时该系统的普及率也快速提升。
ESP 技术的发展受到以下几个方面的制约：
( 1) 城市道路越来越拥挤、平均车速在逐年降低，ESP 的技术应用远远不及混合动力的应用所带来的直接效益。
( 2) ESP 系统与以电机驱动纯电动汽车尚没有进行匹配。
( 3) 智能控制的无人驾驶技术的出现将彻底改变ESP 的技术现状。
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汽车电子稳定系统(ESP)( 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。
ESP（ESC、VSC）电子稳定控制系统 技术介绍： ESP在极限工况下工作示意图 ESP的英文全称是ElectronicStabilityProgram,中文意思是“电子稳定控制系统”。也可称作ESC或VSC。ESP主要是在紧急情况下对车辆的行驶状态进行主动干预，它整合了ABS和TCS的功能，并且增加横摆扭矩控制――防侧滑功能，可以防止车辆在高速行驶转弯或制动过程中失控。 如图1左侧所视，车辆前轮侧滑，车辆出现转向不足。此时，VSC系统通过制动器对内后轮施加一定的制动力，由此产生一个逆时针的力矩，改进车辆转向能力。 如图1右侧所视，车辆后轮侧滑，出现车辆甩尾和过度现象。此时，VSC系统通过制动器对外前轮施加一定的制动力，由此产生一个顺时针的力矩，保证车辆的稳定性。 ESP系统主要在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下工作。它利用控制左右两侧车轮制动力或驱动力之差产生的横摆力矩来防止出现难以控制的侧滑现象，保证车辆的路径跟踪能力，提高了车辆在高速行使时的安全性。 研究估计ESP降低了30%-50%的轿车单车致命事故和50%-70%的SUV单车致命事故。 技术应用情况：
2008年全球的VSC装配率达到33%当今在欧洲和美国，每两辆新乘用车和轻型商用车就有一辆装配了ESP。美国和欧洲的立法者最近都做出决定，要求强制装配ESP。2011年9月起，美国所有4.5吨以下车辆都必须装配ESP。2014年11月起，欧洲所有乘用车和轻、中、重型车辆都要求装配ESP。 在2008年，我国只有约11%的新车装配了ESP。随着今年国内车市新车型的不断推出，目前我国20万元以上新车配备ESP的比率大幅提高，像别克新君越、新天籁、雅阁八代等都装配了ESP。相信随着我国车市的进一步发展，电子稳定控制系统一定会如同当今的ABS一样，成为我国汽车的一个标准安全配置。
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感
汽车电子稳定系统(ESP) 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。 图1是汽车电子稳定系统ESP的各种传感器及电子稳定系统ECU在轿车上的安装，其ECU 中配置了两台56kB内存的微机。ESP系统利用这两台微机和各种传感器信号不间断地监控车内电子模块、系统的工作状态和汽车的行驶姿势，比如，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP系统还通过车内电子模块之间的信号交流通信网络，充分利用防抱死制动系统ABS、制动助力系统BAS和驱动防滑控制系统ASR等的先进功能。紧急情况下，如紧张的驾驶员对制动力施加不够，制动助力系统BAS将自动增大制动力。在ESP系统出现故障不能正常工作时，ABS和ASR系统能照样工作，以保证汽车正常行驶和制动。
汽车电子介绍及控制系统 汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控 制装置的总称。 车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。车体汽车电子控制装置有如赤裸裸的、不穿戴任何衣物饰物的人体；车载汽车电子包括汽车信息系统、汽车导航系统和汽车娱乐系统。车载汽车电子控制装置有如人身的衣物、饰物。汽车电子分类随着汽车电子技术朝着集成化、智能化、网络化、模块化的方向发展，上述分类可能会有交叉与融合。汽车电子地位: 汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车电子类别: 按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品
归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制（PCM）；将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简
浅谈汽车电子稳定程序 前言 随着汽车行驶速度的提高,道路行车密度的增大,汽车行驶安全性已经受到了高度关注。汽车的行驶安全性能要求不断提高,汽车安全系统已经成为汽车研究发展的重要部分。 汽车安全性包括主动安全性和被动安全性两大类。汽车主动 安全是指事故发生前的安全，即实现事故预防和事故回避，防止 事故发生。主动安全性是指通过事先预防，避免或减少事故发生 的能力。被动安全性是指汽车在发生意外事故时对乘员进行有效 保护的能力。汽车的主动安全性因其防患于未然，所以越来越受 到汽车厂商和消费者的重视，越来越多的先进技术也被应用到汽 车主动安全装置上。主动安全性的好坏决定了汽车产生事故发生概率的多少，而被动安全性的好坏主要决定了事故后车内成员的受伤严重程度。 目前广泛运用的汽车主动安全性系统主要有防抱死制动系统（ABS）、驱动防滑系统〔ASR〕、牵引力控制系统 (TCS)、汽车电子稳定程序系统(ESP),汽车电子制动力分配系统(EBD), 紧急刹车辅助系统 (EBA)、汽车自适应巡航速度控制系统(ACC)等,保证汽车在危险状况下行驶的安全性。上述这些系统具有智能化的控制作用,根据车辆的行驶状况,自动地完成对汽车制动性能、转向辅助等的控制,无需人的主动性操作,可见汽车安全系统已经向智能型方向发展。
摘要 本文探讨了ESP系统的原理、发展和现状。简要讨论汽车 ESP 系统的结构及关键技术。介绍新奥迪 A4轿车 ESP系统的组成、电控系统、液压单元及工作过程。 关键词：电子稳定程序，主动安全性，操纵稳定性，模糊控制传感器液压控制单元电子控制单元 ESP系统实际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。 ESP系统是汽车上一个重要的系统，通常是支持ABS及ASR 的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。 ESP系统包含ABS（防抱死刹车系统）及ASR（驱动防滑转系统），是这两种系统功能上的延伸。因此，ESP称得上是当前汽车
汽车电子控制系统 概述
第四章汽车电子控制系统概述 第一节汽车电子技术的发展背景 汽车既可作为生产运输的生产用品, 又可作为代步、休闲、旅游等消费用品, 汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展, 汽车成为人类密不可分的伙伴。当然, 汽车的发展也带来了一些负面的影响, 如随着汽车保有量的增加, 交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 汽车的安全性是人类社会的一大祸害, 车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50万人, 排在人类死亡原因的第10位; 中国当前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1.5%, 约每年10万人。为此, 科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手, 设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC和NOx 混合在一起, 在强烈的阳光照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生臭氧和各种化合物。臭氧( O3) 具有很强的氧化性和毒性。1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件, 促使各国对大气污染的重视研究。据统计, 城市大气污染物一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 和氮氧化物( NOx) 的主要污染源是汽车排气。因此, 世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。另外, 随着汽车保有量的增加, 汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是, 现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70年代, 全球的石油危机, 使汽车节能问题受到
汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是 防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶 稳定性。 图1是汽车电子稳定系统ESP的各种传感器及电子稳定系统ECU在轿车上的安装，其ECU中配置了两台56kB内存的微机。ESP系统利用这两台微机和各种传感器信号不间断地监控车内电子模块、系统的工作状态和汽车的行驶姿势，比如，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP系统还通过车内电子模块之间的信号交流通信网络，充分利用防抱死制动系统ABS、制动助力系统BAS和驱动防滑控制系统ASR等的先进功能。紧急情况下，如紧张的驾驶员对制动力施加不够，制动助力系统BAS将自动增大制动力。在ESP系统出现故障不能正常工作时，ABS和ASR系统能照样工作，以保证汽车正常行驶和制动。
汽车电子控制系统英文缩写 AFM 空气流量计 AIC 空气喷射控制 AIS 空气喷射系统 ALT 海拔开关 A/M 自动—手动 ASC 自动稳定性控制 AT(A/T) 自动变速器 ATS 空气温度传感器 B+ 蓄电池正极 BPA 旁通空气 BPS 大气压力传感器 BTSC 上止点前 CCS 巡航控制系统 CFI 中央燃油喷射 CFI 连续燃油喷射 CID 判缸传感器 CIS (燃油)连续喷射系统 CIS气缸识别传感器(判缸传感器) CNG 天然气 CNGV 天然气汽车 CPS 轮轴位置传感器 CPS 曲轴位置传感器 CPU 中央处理器 CTP 节气门关闭位置
CTS 冷却液温度传感器CYL 气缸（传感器）DC 直流电 DI 分电器点火 DIS 无分电器点火系统DIAGN 诊断 DLC 数据线接 DLI 无分电器点火DTC 诊断故障码ECA 电子控制点火提前ECCA发动机集中控制系统ECD 电子控制柴油机ECM 发动机控制模块ECT 电控变速器ECT 发动机机冷却液温度ECU 电子控制单元(电脑) EDS 柴油机电控系EEC 发动机电子控制EFI 电控燃油喷射EGI 电控汽油喷射EGR 废气再循环EIS 电子点火系统EPA 环保机构 ER 发动机运转ESA 电子点火提前
EST 电子点火正时 EUT 电子控制燃油喷射系统 EVAP燃油蒸气排放控制装置 FP 燃油泵 FTMP 燃油温度 FFM 热膜式空气质量流量计 HAC 海拔(高度)补偿阀 HEI 高能点火 HEUI液压电子控制燃油喷射系统HIC 热怠速空气补偿阀 HO2S 加热型氧传感器 HZ 故障灯 IAA 怠速空气调整 IAB 进气旁通控制系统 IAC 进气控制 IACV 进气控制阀 常用汽车英文缩写含义全攻略Quattro-全时四轮驱动系统 Tiptronic-轻触子-自动变速器 Multitronic-多极子-无级自动变速器 控制系统 ABC-车身主动控制系统 DSC-车身稳定控制系统 VSC-车身稳定控制系统 TRC-牵引力控制系统 TCS-牵引力控制系统 ABS-防抱死制动系统 ASR-加速防滑系统 BAS-制动辅助系统 DCS-车身动态控制系统 EBA-紧急制动辅助系统
电子稳定控制系统（ESP）项目年终总结报告 一、电子稳定控制系统（ESP）宏观环境分析 二、2018年度经营情况总结 三、存在的问题及改进措施 四、2019主要经营目标 五、重点工作安排 六、总结及展望
尊敬的xxx有限公司领导： 近年来，公司牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，以提高发展质量和效益为中心，加快形成引领经济发展新常态的体制机制和发展方式，统筹推进企业可持续发展，全面推进开放内涵式发展，加快现代化、国际化进程，建设行业领先标杆。 初步统计，2018年xxx有限公司实现营业收入11350.11万元，同比增长29.65%。其中，主营业业务电子稳定控制系统（ESP）生产及销售收入为9611.11万元，占营业总收入的84.68%。 一、电子稳定控制系统（ESP）宏观环境分析 （一）中国制造2025 高质量发展是经济重大关系协调、循环顺畅的发展。过去的几十年，我国经济存在着周期性波动；今后一个时期，最重要的是要避免经济发展大起大落和防范系统性金融风险。因此，高质量发展必须保持国民经济重大比例关系协调和空间布局比较合理，生产、流通、分配、消费各环节循环顺畅。党的十九大报告明确指出：“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。”这是党中央对当前经济发展大势的科学判断，也是直面新时代主要矛盾，主动适应经济发展新常
态的必须选择和紧迫任务。进入新常态，我市面临着发展速度下降、供需矛盾突出、增长动力不足等问题。从表面看是受金融危机影响导致内外整体需求不足，但从更深层次原因考究，则是经济发展已由“量的积累”转向“质的提升”，质量矛盾开始上升到主导位置。当前，我市亟需通过高质量发展来保持经济持续健康和长期稳定发展。 （二）工业绿色发展规划 当前，我国经济已由高速增长转向高质量发展阶段，迫切要求建设现代化经济体系，提高供给体系质量。《中国制造2025》明确提出绿色发展，要求坚持把可持续发展作为建设制造强国的重要着力点，提高资源回收利用效率，构建绿色制造体系，实施绿色制造工程，全面推行绿色制造，推进资源高效循环利用，力争到2020年工业固体废物综合利用率达到73%。推进绿色发展，真抓实干才能见效。进一步提高绿色指标在“十三五”规划全部指标中的权重，把保障人民健康和改善环境质量作为更具约束性的硬指标，是推动绿色发展的政策制度保证。无论是实行最严格的环境保护制度和水资源管理制度，实行省以下环保机构监测监察执法垂直管理制度，还是深入实施大气、水、土壤污染防治行动计划，实施山水林田湖生态保护和修复工程，都是为了尽快遏止生态环境恶化的势头，筑牢绿色发展的底线。
汽车稳定控制系统相关知识 电子稳定控制系统概念 汽车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、测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。 该系统由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大部分组成，通过电子控制单元监控汽车运行状态，对车辆的发动机及制动系统进行干预控制。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。 这套系统主要对车辆纵向和横向稳定性进行控制，保证车辆按照驾驶员的意识行驶。电子稳定控制系统的基础是ABS制动防抱死功能，该系统在汽车制动情况下轮胎即将抱死时，一秒内连续制动上百次，有点类似于机械式“点刹”。如此一来，在车辆全力制动时，轮胎依然可以保证滚动，滚动摩擦的效果比抱死后的滑动摩擦效果好，且可以控制车辆行驶方向。
另一方面该系统会与发动机ECU协同工作，当驱动轮打滑时通过对比各个车轮的转速，电子系统判断出驱动轮是否打滑，立刻自动减少节气门进气量，降低发动机转速从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。这样便可以减少打滑并保持轮胎与地面抓地力之间最合适的动力输出，此时无论怎么给油，驱动轮都不会发生打滑现象。 该系统在保证车辆横向稳定性方面体现在当系统通过转角传感器、横向加速度传感器及轮速传感器的信号发现车辆发生了转向不足或过度时，系统会控制单个或是多个车轮进行制动，来调整汽车变换车道或在过弯时的车身姿态，使汽车在变换车道或是过弯时能够更加的平稳而安全。 目前，世界范围内主要供应电子稳定控制系统的供应商有六家，分别是博世、天合、电装、爱信精机、大陆、京西重工（收购了德尔福底盘系统公司），众厂家的系统也基本都是从这几家采购而来，再冠以不同的名字。不过，即使是同一系统在不同车型上的功能也会有不同，这里我们只说最基本的功能。
10.16638/https://www.doczj.com/doc/9f7496920.html,ki.1671-7988.2018.12.040 汽车电子稳定性控制系统现状及标准分析 赵永刚1，吕彪2 （1.重庆车辆检测研究院有限公司，重庆401122；2.上海万象汽车制造有限公司，上海201611） 摘要：汽车电子稳定性控制（Electronic Stability Control，简称ESC）系统通过调节车辆行驶和制动过程中牵引力和制动力分配，能有效提高车辆行驶及制动过程中的安全性能。文章介绍了ESC系统的组成、工作原理、国内外研究现状以及国内外标准法规现状，并对国内外标准法规进行了分析比较。 关键词：ESC系统；现状；标准 中图分类号：U461.99 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)12-113-03 Standardized On-Road Test of City bus Zhao Yonggang1, Lu Biao2 （1.Chongqing Vehicle Test ＆Research Institute Co., Ltd, Chongqing 401122; 2.Shanghai vientiane automobile manufacturing Co., Ltd, Shanghai 201611） Abstract: Electronic stability control system by adjusting the vehicle traction and braking force of during driving and braking, can effectively improve the safety performance in the process of vehicle driving and braking. This paper intro -duces composition of ESC system, working principle, research status domestic and foreign , situation of domestic and foreign standards research, and analyzes and compares domestic and foreign standards of status quo. Keywords: Electronic Stability Control system; Standard; The status quo CLC NO.: U461.99 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)12-113-03 前言 车辆操纵稳定性是汽车安全领域的长期研究课题，随着汽车底盘系统的逐渐电子化和智能化，针对车辆操纵稳定性的汽车电子稳定性控制（Electronic Stability Control,简称ESC）系统已经成为该领域的热点研究课题之一。国内对ESC系统的研究起步较晚，特别是重型车的ESC系统的研究尚处于理论分析阶段，目前还没有相对成熟的重型车ESC 系统测试方法标准发布。开展汽车电子稳定性控制系统现状及标准体现的分析，有助于推进我国现有车辆ESC系统的装车调试，对提升汽车安全技术水平意义重大。1 ESC系统介绍 美国国家公路交通安全管理局于2007年对ESC系统进行了标准化的定义，规定ESC必须具备以下特征：1）通过对单个车轮进行制动力调来产生一个横摆力矩，从而增强汽车的方向稳定性；2）由计算机控制，通过闭环控制算法来限制汽车的转向；3）具备测量汽车横摆角速度以及估算汽车质心侧偏角的方法；4）具备监测驾驶员转向输入的方法；5）具有控制算法来确定是否有改变发动机输出扭矩的需要，并且有相应的方法来实现输出转矩的调节，帮助驾驶员保持对汽车的控制。为了实现ESC系统的上述功能，ESC系统应用了先进的传感器、电子控制单元、执行器等有关技术。图1展示了ESC系统的组成。 在具体的工作过程中，ESC系统经过传感器信息处理和 作者简介：赵永刚（1984-），男，硕士，就职于重庆车辆检测研究 院有限公司，从事汽车测试技术与研究。 113
汽车电子控制技术汽车类专业应用型本科示范教材 机械工业出版社出版主编于京诺
第3章 汽车行驶稳定性控制系统 ?学习目标 ?·了解ABS、ASR的基础理论。 ?·了解ABS、ASR的组成和分类。 ?·掌握ABS的结构和工作原理。 ?·掌握ASR的结构和工作原理。 ?·了解ESP的功能。 ?·掌握ESP的结构和工作原理。
3.1 防抱死制动系统（ABS 3.1.1 概述 1．ABS 的基础理论 第3章 汽车行驶稳定性控制系统 （1）汽车制动时的附着条件 地面制动力只能小于或等于附着力： （3-1） 附着力正比于地面对车轮的法向反作用力F Z以及车轮与地面之间的附着系数，即 (3-2) 在地面对车轮的法向反作用力F Z一定的情况下，附着力的大小取决于附着系数。附着系数的大小与路面和轮胎的性质有关，还与车轮的滑移率有关。 ?F F X ≤??Z F F =
（3）附着系数与滑移率的关系 车轮与地面之间的附着系数会随着车轮滑移率的变化而变化，干燥硬实路面附着系数与滑移率的关系如图3-1所示。 开始时随着滑移率的增大， 纵向附着系数迅速增大，当滑 移率达到约20%时，纵向附着 系数达到最大值。当滑移率达 到100%，即车轮完全被抱死滑 移时，其附着系数称为滑动附 着系数。当滑移率为0时，横 向附着系数最大，随着滑移率 的增大，横向附着系数逐渐减 小，当滑移率达到100%时，横 向附着系数接近于零。 图3-1 干燥硬实路面附着系数与滑移率的关系
（4）汽车采用ABS的必要性 由附着系数与滑移率之间的关系可知，汽车制动时如果车轮完全抱死，就纵向附着系数而言，其滑动附着系数低于峰值附着系数，这将使车轮完全抱死时的制动距离比具有峰值附着系数时的制动距离变长；就横向附着系数而言，由于在车轮抱死时的横向附着系数接近于零，汽车几乎失去了横向附着能力，因此使汽车的方向稳定性变差，一旦汽车遇到横向干扰力的作用，就可能产生侧滑、甩尾甚至回转等情况。另外，一旦转向车轮抱死，汽车不会按照转向轮偏转的方向行驶，而是沿汽车行驶惯性力的方向向前滑动，从而使汽车失去转向控制能力。 综上所述，汽车制动时车轮抱死会使制动距离变长，方向稳定性变差，失去转向控制能力，因此制动时应避免车轮抱死。汽车上采用ABS的目的就是避免制动时车轮抱死，将滑移率控制在10%～30%，在此范围内既有最大的纵向附着系数，使制动距离最短，又有较大的横向附着系数，以获得较好的横向稳定性和转向控制能力。
《汽车电子控制技术》课程试卷 一、填空题（每空1分，共30分） 1、汽车发动机电子控制燃油喷射系统由、和三个子系统组成。 2、发动机电子控制燃油喷射系统按喷射时序可分为、和。 3、在汽车发动机电控系统中常用的传感器有：、转速传感器、曲轴位置传感器、、、、和车速传感器。 4、怠速控制的内容一般有：、和。 5、现代汽车常用的排放净化装置有：、和。 6、液力变矩器主要由、和组成。 7、ABS系统主要由、和三部分组成。 8、电子控制液压动力转向系统由、和组成。 9、根据碰撞类型，安全气囊可以分为和；根据气囊的数目可以分为、和多气囊。 二、判断题（每题1分，共10分） 1、大多数EFI系统采用的是外装式燃油泵。（） 2、在低温发动机起动暖机后，怠速空气调整器的通路打开，供给暖机时所需的空气量便进入进气歧管，此时发动机的转速较正常值高，称为高怠速。（） 3、曲轴位置传感器的作用是采集曲轴转角和发动机转速信号，以确定喷油时刻和点火时刻。（） 4、怠速修正时，当进气压力增大或发动机转速降低ＥＣＵ减少喷油量。（） 5、发动机电子点火提前角由基本点火提前角和修正点火提前角组成。（） 6、一般在液力变矩器中，泵轮的叶片数目应当等于涡轮的叶片数目，以使液力变矩器工作平稳。（） 7、制动压力调节器根据ABS ECU的指令来调节个各车轮制动器的制动压力。（） 8、自动变速器主要根据节气门信号和车速信号决定何时换档、换什么档。（） 9、在雨、冰、雪等路面条件下，不能使用循行驾驶系统。（） 10、当不是使用钥匙或摇控器打开行李箱盖时，报警系统将工作。（） 三、选择题（每题3分，共30分） 1、MPI是（）系统的简称。（）
汽车电子稳定系统（ESP）的原理分析 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化， 驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定 行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP 的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽 车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定 的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP 系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1.汽车电子稳定系统的组成 ESP 在ABS 和ASR 各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传 感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车 用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车 身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽 车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车
第一章汽车电子控制技术概论 1.采用电控系统能提高汽车那些性能？ 答：动力性经济性排放性安全性舒适性操纵性通过性 2.衡量国家工业发展水平高低的三大标志？ 答：环境保护建筑技术汽车技术 3. 汽车电子控制技术发展分为哪几个阶段？电子技术的发展的必然趋势是什么？ 答：机械控制或液压－机械控制；电子电路（即分立电子元件电路与集成电路）控制；微型计算机（即模拟计算机和数字计算机）控制；车载局域网控制；必然趋势：汽车采用车载局域网LAN技术 4.汽车采用网络技术的根本目的？ 答：1.减少线束；2.实现快速通信。 7.发展内燃机汽车过程中，全世界关注的三大课题是什么？就目前解决这些问题的基本途径有哪些？ 答：汽车能源；环境保护；交通安全。 解决的有效途径： 采用电控技术，提高汽车整体性能； 实施严格的油耗、排放和安全法规； 开发利用新能源，燃用替代燃料； 开发电动汽车和混合动力汽车。 8汽车电子控制系统基本结构有哪几部分组成？ 传感器; 电控系统（ECU）;执行器执行元件 9汽车电子控制系统采用的传感器和执行器有哪些？ 传感器：1流量传感器2位置传感器3压力传感器4温度传感器5浓度传感器6速度传感器7碰撞传感器执行器：见课本P19 10.汽车发动机电控系统功用？常用传感器和执行器有哪些？ 功用：汽车发动机电控系统的主要功能是提高汽车的：动力性经济性排放性 传感器执行器见课本P21 P22 12据控制目标不同汽车电控系统分为哪几类？据控制对象不同电控系统分为哪几类？国产汽车普遍采用电控系统有哪些？ 目标：发动机电控系统；底盘电控系统；车身电控系统 对象：动力性控制系统；经济型控制系统；排放性控制系统；安全性控制系统；舒适性控制系统；操纵性控制系统；通过性控制系统 国产汽车普遍采用的电控系统主要是： 第二章汽车发动机燃油喷射技术 1.燃油喷射系统EFi有哪几部分组成？ 燃油供给系统、空气供给系统、燃油喷射电子控制系统 2.据燃油喷射发动机进气量控制方式不同供气系统分为哪两部分？ 供气系统分为旁通式和直供式 3.为甚麽燃油喷射式发动机进气道长且设有动力腔？ 充分利用进气管内的空气动力效应，增大各种工况下的进气量（即增大充气量），提高发动机的动力性（输出扭矩）。 6.据控制方式不同EFI可分为哪3类？ 机械控制式、机电结合式、电子控制式燃油喷射系统 7.按喷油器喷油部位不同EFi可分为哪两种类型？ 进气管燃油喷射系统、缸内燃油喷射系统 8.什么是缸内喷射系统？什么是进气管喷射系统？
?汽车电子控制系统可以分为以下四个部分: 1)发动机和动力传动集中控制系统.包括发动机集中控制系统,自动化变速控制系统, 制动防抱死和牵引力控制系统等; 2)底盘综合控制和安全系统.包括车辆稳定控制系统,主动式车身姿态控制系统,巡航 控制系统,防撞预警系统,驾驶员智能支持系统等; 3)智能车身电子系统.自动调节座椅系统,智能前灯系统,汽车夜视系统,电子门锁与防 盗系统等; 4)通讯与信息/娱乐系统.包括智能汽车导航系统,语音识别系统,"ON STAR"系统(具 有自动呼救与查询等功能),汽车维修数据传输系统,汽车音响系统,实时交通信息咨询系统,动态车辆跟踪与管理系统,信息化服务系统(含网络等)等. 下面简单介绍一下目前较多见且较成熟的部分地区汽车电子控制装置. (一)发动机控制部分 1.电控点火装置(ESA) 该系统可使发动机在不同转速,进气量等因素下,在最佳点火提前角工况下工作,使发动机输出最大的功率和转矩,而将油耗和排放降低到最低限度.该系统分为开环和闭环两种控制.电控点火装置闭环控制系统通过爆震传感器进行反馈控制,其点火时刻的控制精度比开环高,但排气净化差些. 2.电控汽油喷射(EFI) 该系统根据各传感器输送来的信号,能有效控制混合气空燃比,使发动机在各种工况下空燃比达到较佳值,从而实现提高功率,降低油耗,减少排气污染等功效.该系统可分为开环和闭环两种控制.闭环控制是在开环控制的基础上,在一定条件下,由计算机根据氧传感器输出的含氧浓度信号修正燃油供给量,使混合气空燃比保持在理想状态下. 3.废气再循环控制(EGR) 该系统是将一部分排气中的废气引入进气侧的新鲜混合气中再次燃烧,以抑制发动机有害气体氮氧化合物的生成.该系统能根据发动机的工况适时地调节参与废气再循环的废气循环率,以减少排气中的有害气体氮氧化合物.它是一种排气净化的有效手段. 4.怠速控制(ISC) 该系统能根据发动机冷却液温度及其它有关参数,如空调开关信号,动力转向开关信号等,使发动机的怠速处于最佳状态. 除以上控制装置外,发动机部分的控制内容还有:发动机输出,冷却风扇,发动机排量,气门正时,二次空气喷射,发动机增压,油气蒸发控制及系统自诊断等. 另外,随着计算机技术的进一步发展,计算机将会在现代汽车上承担更重要的任务,如控制燃烧室的容积和形状,控制压缩比,检测汽车零件逐渐增加的机械磨损等. ?(二)底盘控制部分 1.电控自动变速器(ECT) 该装置有多种形式.它能根据发动机节气门开度和车速等行驶条件,按照换档特性精确地控制变速比,使汽车处于最佳档位.该装置具有提高传动效率,降低油耗,改善换档舒适性,提高汽车行驶平稳性以及延长变速器使用寿命等优点. 2.防滑控制系统 防滑控制包括制动防抱死(ABS),牵引控制(TCS),驱动防滑(ASR)和车辆横向稳定性控制系统(VSC).该系统可以提高制动效能,防止汽车在制动,起步,驱动和转弯时产生侧滑,是保证行车安全和防止事故发生的重要措施.
客 车 技 术 与 研 究 第2期 BUS &COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH No.2 2018 作者简介:来 飞(1983 ),男,博士;高级工程师;主要从事智能汽车及主动安全方面的测试研究工作三 重型汽车电子稳定性控制系统试验标准的对比分析 来 飞1,夏 钧2,刘昌仁1,曹 飞1,张仪栋1 (1.重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心,重庆 401122;2.重庆力帆乘用车有限公司,重庆 401122) 摘 要:对美标FMVSS 136和欧标ECE R 13中关于重型汽车电子稳定性控制系统的试验方法和性能评价进行对比分析,着重介绍美标FMVSS 136规定的试验方法和性能要求三关键词:重型汽车;电子稳定性控制;试验标准;对比分析中图分类号:U461.6 文献标志码:A 文章编号:1006-3331(2018)02-0059-04 Contrastive Analysis of Test Standards on Electronic Stability Control System for Heavy Vehicles Lai Fei 1,Xia Jun 2,Liu Changren 1,Cao Fei 1,Zhang Yidong 1 (1.Chongqing Vehicle Test &Research Institute,National Bus Quality Supervision and Inspection Center,Chongqing 401122,China;2.Chongqing Lifan Passenger Vehicle Co.,Ltd,Chongqing 401122,China) Abstract :The test method and performance evaluation on electronic stability control system for heavy vehi?cles are compared and analyzed between the FMVSS 136and the ECE R13.The test methods and perform?ance requirements prescribed by the FMVSS 136are emphatically introduced. Key words :heavy vehicle;electronic stability control (ESC);test standard;contrastive analysis 汽车电子稳定性控制(ESC)系统能显著减少车辆失稳及其引发的交通事故,在乘用车上已得到广泛应用三目前关于轻型汽车ESC 系统的性能要求及测试方法标准,欧洲和美国均早已发布并强制实施,我国也参照欧标制定了相应的推荐性标准[1]三与轻型汽车相比,重型汽车ESC 试验标准的研究较为迟缓, 原因在于相对乘用车而言,重型汽车ESC 的试验过程更加危险,此外,由于其整车质量变动范围更广,行驶条件更加恶劣,其评价指标的提出也更加困难[2]三 但由于重型汽车事故易造成群死群伤,世界各国对重型汽车的ESC 试验也较为重视[3-7]三目前,欧标ECE R13附录21提供了重型汽车ESC 测试的大致试验方法,但并未给出相应的性能评价指标;美标FMVSS 136则在大量试验的基础上,提出了具体的试验方法和性能评价指标,从2019年8月起对所有重型汽车强制实施[8-9]三我国JT /T 1094-2016[10]对重型营运客车也有相关要求,具体试验方法与美标FMVSS 136基本相同三 1 ECE R13和FMVSS 136试验方法对比 ECE R13和FMVSS 136对重型汽车ESC 系统在 试验方法上的对比如表1所示三其中,ECE R13附录21对重型汽车ESC 系统在方向控制和侧翻控制上分开考核,并有相关推荐的试验方法,但具体的试验过程并未详细规定,仅列出了可选择的试验测试方法,如在方向控制上只需选取8种方法中的1种进行,在侧翻控制上也只需选取2种方法中的1种进行三同时ECE R13规定也可采用仿真方式进行认证三FMVSS 136则对方向控制和侧翻控制一并考核,主要通过具体的J-转向试验来考核发动机扭矩减小性能和侧倾稳定性三值得注意的是,FMVSS 136中的J-转向试验与ECE R13中的J-转向试验有所不同,后者并没有对可供选择的试验方法进行具体规定,如不同企业在减小圆周半径试验过程中的试验车速二圆周半径的选取上都可能不完全一样三 J-转向试验为FMVSS 136中规定的基础试验,图1为其试验示意图三图中为逆时针布置,试验完毕 9 5