车辆ESP系统的发展及稳定性研究
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇车辆ESP系统的发展及稳定性研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：ESP是“Electronic Stability Program”的缩写形式，是电子稳定程序，即车辆稳定性控制系统。是提高汽车安全性的重要系统。近年来，汽车行驶速度不断加快，道路的行车密度不断增大，因此，车辆的稳定性越来越得到人们的重视，许多交通事故的发生，都是因为车辆稳定性差的原因。esp系统就是解决这一问题的重要措施。它可以大大降低交通事故并提高道路安全。它整合了防抱死制动系统和牵引力控制系统，能够有效防止汽车在转向时滑移、不稳定的现象，有效提高汽车的安全性。
ESP系统综合了ABS（防抱死制动系统）、ASR（加速防滑控制系统）和BAS（制动辅助系统）三个系统[1]。这个系统能够通过合理分配轮胎力，通过汽车动力学行为使汽车最大限度的按照驾驶员的意愿行驶，也可以通过调节发动机来控制汽车，使汽车能达到司机的操作意图，能在驾驶过程中，保持车辆的稳定。ESP系统现在在国外已经批量生产，但在国内仍然处于研究之中。因此，许多国产车上还没有装备这个系统。
一、ESP系统的发展
ESP最早使用是在1987年在奔驰和宝马的汽车上安装了牵引力控制系统，这种控制系统可以针对不同的车施加不同的制动力和牵引力来保持车辆稳定，最初设计并不是为了辅助转向，90年代时，牵引力控制系统的叫TCL，最初是三菱装备了防滑系统[2]，在这之后，系统又不断更新，和现在的ESP大致一样了，它的设计目的是帮助司机在弯道时，车辆能够按照预定路线行驶，车载电脑可以获取车辆运行各部的参数，使电子牵引力控制系统起作用。
表一 几种汽车在没有ESP和有ESP的情况下的最大速度
表二 能够安装ESP的部分汽车品牌和不能安装的部分汽车品牌
二、ESP系统的组成
ESP系统由电子控制单元（ECU）、轮速传感器、横向或纵向角速度传感器、方向盘转角传感器，横摆角速度传感器和液压系统构成。它是一种智能的主动安全系统。
1、ECU
ECU主要负责检测车辆的行驶状态，以高度灵敏的传感器为媒介，可以计算分析出车辆的行驶方向是否偏离了司机的操作意图，ESP能够迅速识别出危险，它的作用是很重要的。
2、电磁感应式传感器
轮速传感器主要用于检测轮速信号，分为两种，一种是电磁感应式，另一种是霍尔式。现在最常用的轮速传感器主要是电磁感应式传感器，它安装在车轮总成的非旋转部分，和它相对的是随车轮一起转动的齿圈，它由导磁材料制成。当齿圈的相对传感器转动时，由于磁阻的变化，传感器上会激励出交变电压信号，交变电压的频率与车轮转速是成正比的[3]。ECU将传感器信号转换成同一个频率的方波，然后通过频率和周期来计算车轮转速。
3、横向或纵向角速度传感器
角速度传感器分为两种，纵向角速度传感器和横向角速度传感器，纵向角速度传感器是沿汽车前进方向的，横向角速度传感器是垂直于前进方向的，他们的基本原理是相同的，只是成90度夹角安装。在传感器的内部，致密物质连接在一个可以移动的悬臂上，这样可以反映出汽车的横向和纵向角速度的大小[4]。
4、方向盘转角传感器
我们说过ESP能够识别到驾驶员的操作意图，正是通过计算方向盘转角的大小和变化速率来实现这一目的的。方向盘转角传感器可以将方向盘转角转化为一个可以代表司机期望的行驶方向的信号，转角一般根据光电编码来确定，会有一个编码盘来显示，这上面的信息由接近式光电耦合器进行扫描。方向盘转角传感器与ECU的连接通过CAN总线来完成。
5、横摆角速度传感器
这个传感器主要是用来检测汽车沿垂直轴的偏转，偏转的大小代表的是汽车的稳定程度[5]。如果偏转角速度达到一定值的时候，说明汽车有侧滑或者甩尾的危险，就会触发ESP来进行控制。
6、液压调节器
液压调节器是ESP控制系统的主要执行机构，它的目的是提高响应速度。这种液压器要求驾驶员在没有踩到制动踏板的时候，也要产生足够的轮缸压力，为了提高主动制动时的压力建立的响应速度，又引进了预压泵。预压泵启动后，可以将主动制动产生的压力施加到回油泵的吸油端，使它产生一定的压力，从而提高响应速度。
三、ESP的特点
实时监控，ESP能够实时监控路面反应、汽车的运行状况，以及司机的操控动作，根据检测到的信息，对发动机和制动系统进行控制。
事先提醒，当驾驶者操作不当或者路面有异常状况时，系统会发出警报，这是因为系统可以控制驱动轮和从动轮[6]，当汽车在行驶过程中，出现转向过多的情况时，ESP会通过调整轮胎，校正行驶方向。
主动干预，通过上个特点，我们也可以知道，ESP系统可以通过监测数据，而直接干预汽车的运行。
四、结语
我国在ESP方面的技术还很欠缺，要加大研发力度，提高汽车的安全性，引进外资，引进先进技术，提高自身实力。汽车工业越来越发达，使用者越来越多，汽车的安全性要求也不断提高，我国应尽快研发，鼓励研究。美国政府已经强制要求美国的车辆都要装备ESP系统，主要就是处于车辆安全性的提高，我国政府也应该加大研究力度，尽早的让国产的许多车辆安装上，对于降低交通事故发生率有重要作用。
参考文献
[1]徐涛 ESP系统的发展及应用 汽车零部件 2012.03
[2]周平君、孙大勇、王文广 汽车电子稳定系统ESP及应用研究 黑龙江交通科技 2011.09
[3]李林 基于实时平台的ESP系统性能客观评价 吉林大学 2011
[4]安丽华 汽车电子稳定性程序（ESP）控制方法及联合仿真研究 南京理工大学硕士毕业论文
[5]王宪彬 用于ESP系统的车辆状态参数软测量方法研究 吉林大学 2006
[6]张良 基于xPC Target的汽车ESP硬件在环仿真试验台的开发 吉林大学 2009
作者简介：唐新胜，男，汉族，1981.10.籍贯浙江桐庐。杭州技师学院，讲师。大学本科，工学学士。研究方向汽车维修及汽车维修教学。