四、电子车辆稳定程序ESP控制功能简介
(一)ESP控制功能概述
电子车辆稳定程序ESP英文全称为Electronic Stability Program。电子车辆稳定程序ESP系统最早应用于奔驰车是在1995年的S级140车型上,随着时代的变迁其功能也在不断地扩展。
从外部来的作用在车上的力使车辆绕它的垂直线旋转,不管是制动力、驱动力或作用在一边的侧向力。ESP获得车辆的特性后,选择性地正确制动单个车轮。
ESP的操作:
·转弯(车辆转向不足或过度转向)
·直线行驶时(由于不平路面的车辆偏离)
为了能够执行这些控制干涉功能,与ASR相比,ESP需要外加一些传感器:
·测量驾驶员的要求的传感器:方向转角传感器、加速踏板位置传感器
·测量反映实际车辆的传感器:偏航率、横向和纵向加速度传感器、在牵引系统液压单元里的传感器、轮速传感器。
ESP控制模块连续地读取当前以下数据:发动机扭力、加速踏板的位置和变速器的位置。发动机控制模块使用这些数据调整驾驶扭力。通过调节节气门和点火时间来控制发动机。变速器的挡位状态也影响ESP驾驶扭力的控制。使车辆中心旋转的力通过偏航率、侧向和纵向传感器来检测。作用在车轮上的纵向和侧向力可以通过获得的数据计算出来。如果这些值超过某一控制极限时,在液压单元里的相应的控制阀打开,对一个或几个轮进行制动。
ESP包含以下系统:
·防抱死制动系统(ABS):通过降低问题车轮的制动压力来避免每个车轮锁止
·防加速打滑控制(ASR):防止车辆启动及加速时由于扭矩降低而出现从动轮过度打滑
·发动机拖动扭矩调节(MSR):减少超速运转模式下驱动轮的打滑现象,因而实现更好的方向稳定性和路面附着力
ESP的控制模式:
ESP控制模块记录轮速信号、方向转角信号、车辆偏航速度信号、侧向加速度信号和各个轮的制动压力,通过一个驾驶状况记录器进行处理。一旦这些信号要求调整各个轮的制动压力时,在液压单元里相应的电磁阀就被打开。
必须供给下列附加信息:
·发动机控制模块(CAN E)
·变速器控制模块通过CAN C到发动机控制模块,然后通过CAN E
·仪表通过CAN F到CGW,然后通过CAN E
采用ESP电子稳定程序的优点:
·提高了行驶和加速能力,特别是在转弯和着地力不同的路面上
·提高了主动驾驶安全,因为只要一个轮子不打滑就能提供不会失去侧向稳定的牵引
·能自动调整发动机扭力来适应轮胎与路面的牵引
·当车辆转向过度或转向不足时防止车辆偏离。在任何情况下确保车辆不会偏离驾驶员期望的行驶轨迹(在物理极限内),各个轮选择正确的制动力
·当转弯到极限范围时,有效地提高车辆的方向稳定性
·缩短制动距离
开关和显示功能:
·在仪表上闪烁的警告灯提醒驾驶员ABS或ASR在工作和他的车辆已经接近物理极限
·当发动机运行时可以通过ESP OFF开关关闭ESP和ASR的控制。此时控制界限增大,因而只有计算的目标值和实际值有更大的偏离时,ESP才介入。仪表上的ESP警告灯亮起
·当踩制动时,ESP总是被激活
·如果ESP控制模块检测到一个故障,相应的功能被关闭。驾驶员可以通过仪表上的多功能显示和ABS显示灯知道
下列检测车辆状态的参数被处理并允许ESP介入:偏航速度、转向盘的位置、当前的制动力、发动机扭力、变速器的状态、侧向加速度。
偏航速率决定侧向滑移角(车辆纵轴与车辆重心运动方向的夹角)。
偏航角度速率,侧向加速度和前轮的转向角度决定轮胎上的侧向力。
轮胎上的纵向力是通过发动机扭力,变速器的状态和每个轮上的制动力计算出来。
如果测量到的偏航角度速率超过特定值或计算的侧移角度太大,会通过制动,减小相应的轮速来进行调整,从而稳定车辆。
ESP控制模块与偏航率、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器通过CAN H进行数据交流。
ESP控制模块与CAN E和CAN H相连。
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