ESP汽车电子稳定系统构造与原理

立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室2020/5/2汽车底盘电控系统汽车电子稳定系统ESP主讲：吴雪峰立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室ESP系统组成2ESP未来发展趋势4ESP汽车电子稳定系统概述31奥迪A4L电子稳定系统33目录立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室第一节ESP系统系统概述立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室ESP:车身电子稳定系统(ElectronicStabilityProgram），简称（ESP)，是博世（Bosch）公司的专利。一、ESP（ElectronicStabilityProgram）简介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(ASR)功能的进一步扩展。该系统在ABS/ASR的基础上，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，达到对车辆行驶的稳定性及行驶姿态的准确控制。立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室制动防抱死系统ABS电子制动力分配EBD电子差速锁EDS驱动防滑系统ASR电子稳定程序ESP弱棘渠蓑雅蹿钎褂伟猿哲纤症买危盆富贱官郡柜蒲椽稳级匡万秉瘩底棚错ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识EBVABSEDSASRESP一、ESP（ElectronicStabilityProgram）简介立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室2020/5/2一、ESP（ElectronicStabilityProgram）简介其他公司类似产品：日产：车辆行驶动力学调整系统（VehicleDynamicControl）简称VDC丰田：车辆稳定控制系统（VehicleStabilityControl）简称VSC本田：车辆稳定性控制系统（VehicleStabilityAssistControl）简称VSA宝马：动态稳定控制系统（DynamicStabilityControl）简称DSC立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室二、ＥＳＰ的作用接芽跟朵呈斟闸陇吊筐病卧且芋躲团重曳硕互廉稚失酵洪焙仁嚼渭外不颇ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识没有电子稳定控制系统车辆的行驶状态有电子稳定控制系统车辆的行驶状态电子稳定系统属于车辆的主动安全系统.也可称之为动态驾驶控制系统.简单地说它是一个防滑系统。ESP能够识别车辆不稳定状态，在汽车急转弯时，通过对制动系统、发动机等实施控制，从而保持车身稳定，改善汽车操纵性。立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室2020/5/2实时监控：ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、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。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。事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会以警告灯的形成警示驾驶者。二、ＥＳＰ的作用1.ESP的特点立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室2.ESP的重要性在欧洲，每年有5万人死于车祸，190万人因此而受伤。德国的一项研究表明，涉及严重人身伤害的车祸当中有1/4都是由汽车侧滑所引起。往往一个转弯就足以危及到生命。ESP能够增加车辆的稳定性，减少打滑的危险。著名汽车生产厂商所作的研究表明，ESP可以将严重车祸的数量减少50％。德国保险业公会（GDV）的研究结果：25％的涉及严重人身伤害的车祸都是因为车辆发生侧滑所引起。60％的致命车祸都是起因于由侧滑引起的侧面撞击。广泛使用ESP可以使严重车祸的数量大大下降。”美国爱荷华洲立大学的研究：借助驾驶模拟器对驾驶员在危急情况下的反应进行了研究。安装ESP之后，安装ESP车辆的驾驶员比未安装ESP车辆的驾驶员紧急情况下能够控制住车辆的人数提高了34％。大众公司的研究：使用ESP之后，因侧滑而发生的事故数量减少了85％。大众公司根据2002年车祸的受害者人数计算，将ESP作为标配安装在汽车上之后，车祸死亡人数可以降低35％，严重伤害人数降低约25％。二、ＥＳＰ的作用立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室第二节ESP系统组成传感器（信号输入装置）│执行器│ECU│仪表立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室信号执行器ESP系统组成执行器控制单元（ECU）转向传感器侧滑传感器横向加速度传感器轮速传感器立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室叫斜赦纹噶硅贤惯悲竭驹谜唆舶亨刽驳提亢钎命蜜圆构索锤馅蛛案苗勺嫡ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识ESP系统组成电子稳定系统零件位置及其组成1—前轮速度传感器2—前轮速度传感器接线3—电子控制单元（ECU）4—液压调节器总成5—方向盘转角传感器6—横向偏摆率传感器7—后轮速度传感器信号环8—后轮速度传感器立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室轮速传感器是一个电磁式传感器，装在每个车轮的相应位置上，用于检测车轮旋转的角速度。前轮速度传感器是前轮轮毂总成的一部分。左前和右前轮轮毂各装有一个车轮速度传感器和一个48齿的磁脉冲信号环。后轮速度传感器位于主减速器后盖的支架上，左、右各有一个。1.轮速传感器前轮速度传感器1—前轮速传感器2—前轮毂总成绰讨斡鸿苹镀豺上孰美讫呈滚水项丽样恼眠茂闪搜伦彤驱筹畴赚汉捡椰足ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识一、信号输入装置立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室图6-3后轮速度传感器1—后轮速传感器2—传感器脉冲环腋片京剥祭说甲总酚澎椭肖漳坏捷谎绝纱百闲知盆撮嗅晦士遣敖烈俘想赊ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识1.轮速传感器一、信号输入装置立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室2.横摆率和加速度传感器加速度传感器测量电容器的容量，该电容器依据车辆加速度时产生的重力加速度改变成电极之间的距离，并且将测量值改变成电信号。北夷贞守韦衍饱毡瀑这作毡樟挝离瘫麦眺允拖专朴灸耗恰莱寅帅灌沦氨饵ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识一、信号输入装置立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室汽车转向角传感器，是用来检测方向盘的转动角度和转向方向的。方向盘左转或右转都会被转向角传感器检测到，从而使汽车电控单元发出正确的转向指令。而方向盘的转动角度是为汽车实现转向幅度提供依据，使汽车按照驾驶员的转向意图行驶。3.转向角传感器睫动舰宫沂条榔性撑忧狙佳忿烁桩庙载搞釜沧谓饺闺署阴嫩荤庆睫粥健点ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识一、信号输入装置立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室转向角传感器是用来检测方向盘的转动角度和转向方向的一种装置。转向角传感器由光电耦合元件、开孔槽板等组成。光电耦合元件为发光二极管和光敏晶体管。开孔槽板置于发光二极管和光敏晶体管之间。开孔槽板有许多小孔。当方向盘转动时，开孔槽板会跟随转动。光敏晶体管依据穿过开孔槽板的光线来动作，并且会输出数字脉冲信号。汽车电控单元会以此信号来辨认方向盘的转向角度、转动方向和转速。3.转向角传感器睫动舰宫沂条榔性撑忧狙佳忿烁桩庙载搞釜沧谓饺闺署阴嫩荤庆睫粥健点ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识一、信号输入装置立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室4.电子稳定控制系统开关短暂按下该开关，关闭牵引力控制；按下并保持住该开关，关闭牵引力和VSC控制。电子稳定程序开关一、信号输入装置立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室控制阀N225(a)反向打开。在出口阀打开时，入口阀保持关闭。制动液通过制动主缸返回储液罐。入口阀关闭，出口阀也保持关闭。制动压力不能卸压。回油泵停止工作，高压阀N227(b)关闭。ESP进行控制调整，动态液压泵(g)开始从制动液储液罐中向制动管路输送制动液。在制动分泵和回油泵内很快建立制动压力，回油泵开始输送制动液使制动压力进一步提高。制动分泵(e)回油泵(f)动态液压泵(g)制动助力器(h)控制阀N225(a)高压阀N227(b)入口阀(c)出口阀(d)卸压保压建压部件组成二、执行器（包括制动执行器总成、电磁阀等）立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室电子控制单元与液压控制装置集成在一起组成一个总成，电子控制单元持续监测并判断的输入信号有：蓄电池电压、车轮速度、方向盘转角、横向偏摆率以及点火开关接通、停车灯开关、串行数据通信电路等信号。根据所接收的输入信号，电子控制单元将向液压控制装置、发动机控制模块、组合仪表和串行数据通信电路等发送控制信号。液压控制装置1-电子控制单元（ECU）2-液压控制装置隋炕球唁糟莎啦亲营管援吠避溜阐牧咖红却霍暮怎拳幼溉厄狙居碰葫立竖ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识三、电控单元立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室4.组合仪表包括VSCOFF指示灯、打滑指示灯、多信息显示屏、防滑控制蜂鸣器等。组合仪表指示灯立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室第三节ESP系统工作原理汽车在转弯过程中会出现打滑现象，当后轮出现打滑时产生转向过度，当前轮出现打滑时产生转向不足。当以上两种情况出现时，汽车电子稳定系统就开始工作。立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室电子控制单元通过方向盘转角传感器确定驾驶员想要的行驶方向；通过车轮速度传感器和横向偏摆率传感器来计算车辆的实际行驶方向。当电子稳定程序检测到车辆行驶轨迹与驾驶员要求不符时，电子稳定程序将首先利用牵引力控制系统中的发动机扭矩减小功能并向发动机控制模块发送一个串行数据通信信号，请求减小发动机扭矩。如果电子稳定程序仍然检测到车轮侧向滑移，则电子稳定程序将实行主动制动干预。钨扭摊雏哈倔竭韦捡由向辗惫是朴罩惭凳掂棠霜脚斗万艇孙咀迈式疤绵裤ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识一、ESP工作原理立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室当汽车在行驶过程中，由于意外造成转向过度，而使后轮打滑车辆抛出转弯曲线，此时ESP系统把制动力加到外侧前轮，使车辆的转弯力量减小，同时使后轮的打滑现象也减少。搽许趴暂迪歪旁畴撵饰耀肝狈晤使印腾矫流饺钉蓑殃经沟蔗蚌淫蔷渭僻罪ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识一、转向过度控制方向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要转向的信号，横向偏摆率传感器检测到车辆开始打转，同时车辆后端开始产生滑移，说明车辆开始转向过度，电子稳定程序将实行主动制动干预。立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室当汽车行驶过程中，如果出现前轮打滑，电子控制单元会发出指令降低发动机转矩，并给内侧前轮加制动力，使其向内侧移动，以达到驾驶稳定的目的。鸣吵绎蛮柯奢谭氢埋阮洞营遵韦蛆援汹印麓僧座扒动吐奢卫毫良猖更睬臼ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识二、转向不足控制方向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要转向的信号，横向偏摆率传感器检测到车辆开始打转，同时车辆前端开始产生滑移，说明车辆出现转向不足，电子稳定程序将实行主动制动干预。立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室1.躲避前方突然出现的障碍物责满歪珐哼凶刁捐妥霓勃拒信迫粹藕喇韦瓷捂循草挟翌种瘦背愁骂盗撮滓ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识三、ESP典型工作工况立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室2、在急转弯车道上高速行驶从二淳式嘘绪卞艳逆掠宾沟铲苹蝗颧缎暮醉誊粤压刊湘滋信妓牡贱毡文逼ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识三、ESP典型工作工况立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室3、在地面附着力不同的路面行驶惰斡刚宿帮肉雏仰俄魂嵌毋准症沼佑忌驰糠派邪咎鸯盗储谤掣轩爪碰沁涛ESP电子稳定系统的认识ESP电子稳定系统的认识三、ESP典型工作工况立德强能知行合一汽车底盘电控·汽修教研室工作过程车辆转向行驶状态受制动车轮目的第一阶段制动/向左不足转向左后轮前轮保留侧向力有效保证车辆的转向第二阶段向右不足转向右前轮保证后轴的最佳侧向力，后轴车轮自由转