(2) ABS、ASR和ESP系统各部件的功能
ABS、ASR和ESP电子控制ECU。装在发动机舱左前侧或乘客室内的ABS、ASR和ESP电子控制ECU通过线束与每个传感器和执行器相连,它接收传感器的信号,计算汽车侧滑状态和恢复到安全状态所需的旋转动量和减速度,并向执行器发出控制指令。输入信号元件功能如下:
①横摆率传感器。也叫偏转率传感器,装在汽车行李舱前部,与汽车垂直轴线平行。它只检测横摆率(汽车绕垂直轴旋转的角速度)。
②减速度G传感器。水平地安装在汽车重心附近地板下方的位置,它检测汽车的纵向和横向加速度。有的车型把横摆率传感器与减速度G传感器装在一起。
③转向角度传感器。集成安装在转向盘中,检测转向盘的转动变化量。
④制动液压力传感器。装在ESP液压控制装置内部,检测驾驶员进行制动操作时制动液压的变化。
⑤轮速传感器。装在每个车轮上,检测每个车轮的转速。
⑥节气门位置传感器。装在节气门体上,检测节气门的开度。
⑦ ESP OFF开关。驾驶员可以通过“ESP OFF”开关手动开启和关闭ESP功能。
(3)输出执行元件功能
①节气门体。安装在发动机进气通道上,在ESP起作用期间,调节发动机输出功率,由节气门体上的节气门电动机来控制发动机节气门的开度。
② ABS、ASR和ESP液压控制装置。装在发动机舱左前侧,在正常情况下,制动时如果车轮抱死,它执行ABS的功能。当车轮在起步、加速下出现打滑空转时,它执行ABS和ASR功能。当汽车转向,出现侧滑时,它执行ESP功能。总之,在电子控制单元ECU的控制下,ABS、ASR和ESP液压控制装置把受到控制的制动液压施加到每个车轮。
汽车高速行驶时急转弯可能出现两种意外:一是因为后轮与地面的附着力不足,车后部甩尾,叫作过度转向。二是因为前轮与地面的附着力不足,车前部甩出,叫转向不足。如果意外发生在湿滑路面上,轻者造成侧滑、甩尾,重者可能翻车。
当后轮首先达到抓地极限,开始出现侧滑时,汽车本身会变得不稳定。在这种情况下,就会出现所谓的“回旋”现象,又称为“甩尾”,就像汽车被快速拉向转弯角一侧。前轮胎首先达到抓地极限而引起的过度侧滑现象称为“漂出”,又称为“侧滑”。当出现这种状态时,驾驶员再打方向也不能减少转弯半径,汽车难以正常行驶。
ESP解决的办法:当出现后轮侧滑时,外前轮被制动,以产生向外转的运动,确保汽车的稳定性;要抑制前轮的侧滑,首先制动后轮,以得到向内转的运动,然后对四个车轮进行制动,使车速下降到某一水平来平衡旋转运动,使转向在转弯力的范围内进行。
四个车轮所需的总转向力与车速的平方成正比,而每个车轮的实际转向力并不随车速而变。这是汽车在高速下不稳定的原因之一。因此车速高时,即使车速轻微下降,也会使所需的转向力大大下降,从而可明显地改善汽车的稳定性。
ESP工作的同时,ECU计算需要的制动力,液压单元迅速将制动力分别施加在相应车轮上,还用指示灯和蜂鸣器来预警汽车在转弯时出现失控,告知驾驶员轮胎有抓地力不足的危险,注意安全行驶。仪表板上与ESP有关的警示信号,如图34所示。