1、摘 要 ESP 电子稳定系统的分析与研究论文 第一章 ESP 汽车电子稳定系统的简介 1.1 ESP 的概述 1.2 ESP的结构与组成 1.2.1 ESP的组成部分 1.2.2 ESP 的结构 1.3 ESP的关键技术 1.3.1 传感技术 1.3.2 液压技术 1.3.3 单片机技术 1.3.4 电子技术 第二章 ESP电子稳定系统的子系统的叙述 2.1 防抱死制动系统（ ABS） 2.2 驱动防滑控制系统（ ASR） 2.3 电子制动力分配装置（ EBD） 2.4 制动辅助系统 （ BA) 第三章 ESP电子稳定系统的分析 3.1 ESP 的功能与特点 3.1.2 ESP 电子稳定系统的
2、功能 3.1.3 ESP 电子稳定系统的特点 3.2 ESP 的分类 3.3 汽车没有 ESP的危害 3.4 没 ESP 引起汽车侧滑的因素 3.5 汽车在没有 ESP 的情况下制动侧滑的预防措施 第四章 ESP的现状与研究的目的和意义 4.1 ESP 的现状和发展趋向 4.2 研究 ESP 的目的和意义 摘 要 摘要 汽车电子稳定系统 (Electronic Stability Program)缩写为 ESP，是由防抱 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、制动辅助系统（ BA）等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。是 由德国博世公司 (BOSCH
3、)和梅赛德斯 -奔驰 (MERCEDES BENZ)公司联合研制 而成的。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。 汽车有了 ESP 系统，行驶时 对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的 转矩而使汽车保持在原来的车道上。 这样ESP 它通过高度灵敏的传感器时刻监测车辆的行驶状态，并通过电控单元（ ECU）计算分析判定车辆行驶方向是否偏离驾驶员的操作意图，识别出危险情况，并提前裁决出可行的干预措施使车辆恢复到稳定行驶
4、状态。从而提前预防不正确的行驶 ，减少事故的发生。 关键词： ESP ABS ASR 主动安全系统 电控单元（ ECU） 摘 要 Abstract Auto Electronic Stability system (Electronic Stability Program) abbreviation for ESP, is by the anti-lock braking system ABS, drive torque control system manufacturers ASR, power distribution system EBD, brake assist system (B
5、A) the basic function such as combination, it is a kind of automobile new active safety system. Is by Germany BOSCH company (BOSCH) and MERCEDES - BENZ (MERCEDES - BENZ) company joint development becomes. ESP system is actually a kind of traction control system, and other traction control system com
6、parison, ESP not only control the drive wheels, and can control driven wheel. Cars have the ESP system, driving on the oversteering or insufficient steering particularly sensitive, such as car slippery in the left oversteering (turned too sharply) will produce to the right guy, sensor feel sliding w
7、ill quickly brake front-right wheel failure make its restore adhesion, produce a kind of opposite torque and to keep the bus in the original driveway. This ESP it through the highly sensitive sensor time monitoring vehicle state, and through the electronic control unit (ECU) calculation and analysis
8、 determine whether the vehicle direction deviating from the drivers operation intention, identify the dangerous situation, and advance ruling out feasible intervention measures to make the vehicle driving back to the stable state. So as to advance prevent incorrect driving, reduce the happening of t
9、he accident. Keywords: ESP ABS ASR active safety system electronic control unit (ECU) 第一章 ESP 汽车电子稳定系统的简介 1.1 ESP 的概述 汽车电子稳定系统 (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)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-B
10、ENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 ESP以 ABS制动防抱死系统为基础，通过外围的传感器收集 方向盘的转动角度、侧向加速度等信息，这些信息经过微处理器加工，再由液压调节器向车轮制动器发出制动指令，来实现对侧滑的纠正。因此， ESP整合了 ABS和 TCS牵引力控制系统，不仅能防止车轮在制动时抱死和启动时摘 要 打滑，还能防止车辆侧滑。有了 ESP系统的汽车就 大大拓展了其功能范围。 1.2 ESP的结构与组成 ESP的结构组成主要是由各种传感器和中央处理器，也就是电子控制单元 ECU,以及执行器（制动装置 )组成。 摘 要 1.2.1 ESP的组成部分 1、 传感器：前轮速度传感器
11、、前轮速度传感器引线、电子控制单元（ ECU）、液压 调节器总成；方向盘转角传感器、横向偏摆率传感器、后轮速度传感器脉冲环、后轮速度传感器 等部件组成 （如图 1所示） ，其中电子控制单元与液压调节器是一体 的 。 这些传感器负责采集车身状态的数据。 图 1 ESP系统的组成 摘 要 2、 ESP 电脑： ESP 电脑也就是电子控制单元（ ECU）如图 2 所示。 ESP 电脑将传感器采集到的数据进行分析推算，算出车身状态与存储器里面设定的数据进行比对。当电脑计算数据与存储器的数值不一致时，即车身临近失控或者已经失控的时候， ESP 电脑将作出正确的命令，传达到下一个操作环节 (执行器），以
12、保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。 图 2 电子控制单元（ ECU） 3、执行器： ESP的执行器就是 4个车轮的刹车系统（如图 3所示），其 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。简单的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。另外 ESP还能控制发动机的动力输出什么的，与动力系统都有关联。 图 4 刹车系统 摘 要 4.与驾驶员的沟通：仪表盘上的 ESP灯（如图 4）。 图 4 ESP 1.2.2 ESP的结构 以下就是 梅赛德斯 -奔驰 的 ESP结构图（ 5
13、） 1-前轮速度传感器； 2-前轮速度传感器引线； 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-后轮速度传感器脉冲环； 8-后轮速度传感器 （字母 A、 B、 C、 D、 E为上述该传感器或总成在汽车中的具体位置） 图 5 ESP的结构 摘 要 1.3 ESP 的工作原理 1、 当 车左转 时， 车辆出现转向不足的时候 （如图 5 所示） 。 ESP 各个传感器 就会收集 转向不足的 信息传送到 电脑 ECU，然后电脑 将收集的信息与存储器里原本的信息进行对比，从而发出指令， 控制左后轮制动，产生一个拉力和一个扭力来对抗车头向右推的
14、转向不足趋势 ，使汽车正常行驶。 图 5 转向不足 2、 当车左转时，车辆出现转向过度转弯的时候（如图 6）。有 ESP 的车辆就通过电脑 ECU 的数据对比，从而发出指令，驱动力分配系统就会降低驱动转矩，以提高后轴的侧向附着力。使得后轴的侧向附着力提高，产生一 个过度转向相反的横摆转矩 。在弯道外侧的非驱动轮开始几乎不转动，若没有 EBD 就不能制止开始发生的不稳定状态，控制系统会自动对该前轮制动，使之产生很大的滑移率，使侧向力快速减小而纵向制动力增大，就那样也产生横摆方向的横摆力矩，从而是车辆步入稳定状态。 图 6 转向过度 摘 要 1.3 ESP的关键技术 1.3.1 传感技术 传感技术
15、同 计数机技术 与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学 的角度说 ，如果把计算机看成 人的 “ 大脑 ” ，把通信系统看成传递信息的 人的 “ 神经系统 ” ，那么传感器就是 “ 感觉器官 ” 。传 感技术是从自然 界中获取信息来源 ，并对之进行处理（变换） 成 0或 1的语言，从而是计算机能识别的 一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制 （ 建 ） 造、测试、应用及评价改进等活动。 图 传感器 1.3.2 液压技术 液压由于其传动力量大，易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。在各部件制造中，对密封性、耐久性有很高的技术要求，目前在液
16、压部 件制造中已广泛采用 滚压工艺，很好的解决了圆度、粗糙度的问题。特别是液压缸制造中广泛应用。液压工具可以解决液压制造各种问题。 在汽车上，液压技术应用广泛，应用液压技术制动（如图所示），液压技术应用在离合器上（如图所示），应用液压技术控制油压等。 图 制动传动与离合器液压装置 图 液压制动器 摘 要 1.3.3 单片机技术 简单的说，单片机技术在汽车上的应用就是把一些简单的程序编写出来，存储在单片机里面（如图所示），然后应用单片机的嵌入式把程序导到汽车上，从而是汽车能自动化的控制， 如自由泊车，车身的稳定，以及未来的无人驾驶技术等。 图 单片机存储器 1.3.4 电子技术 电 子技术是根据
17、电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和 电力电子技术 两大分支。信息电子技术包括 Analog (模 拟 ) 电子技术和 Digital (数字 ) 电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。 在汽车上电子技术的应用 (如图所示）简单来说就是电子控制单元（ ECU）以及车身的电路等技术。 图 ECU 第二章 ESP电子稳定系统的子系统的叙述 2.1 防抱死制动系统（ ABS） 1.ABS的介绍 ABS 全称是 Anti-lock Brake System，即防抱死制动系统，可安装在任何带液压刹车 的汽车上。它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到 ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回， 能有效控制车轮保持在转动状态，提高制动时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。 使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60120次，相当于不停地刹车、放松 （俗称点刹）。 2.ABS的作用 ABS 的主要作用是改善整车的制动性能，提高行车安全性，防止在制动过程中车轮抱死（即停止滚动），避免驾驶员在制动时不能控制方向和防 止后轴侧滑。
