ESP电子稳定系统研究探析

白伟 李珊 陈琦 张晶晶

摘 要：汽车电子稳定系统，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）和梅赛德斯-奔驰（MERCEDES—BENZ）公司联合研制而成的。

关键词：ESP；ABS；ASR；主动安全系统；电控单元（ECU）

1 ESP的现状与研究的目的

1.1 ESP的现状和发展趋向

随着时代的发展，人们对物质要求也就越来越高，对交通安全与交通的舒适也也越来越注重，也就导致了汽车电子稳定系统ESP的现状，以及未来的发展前途。ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。随着人们对汽车安全性能的提升以及汽车业界不断的追求，秉承这一理念，ABS在经过普及阶段以后，目前已进入了产品升级阶段。业界的一致共识是ABS（防抱死制动系统）将向ESP（电子稳定性控制系统）演化。

市场上ESP已在拓展自己的领地。在欧洲，2005年大约40的新注册车辆配备了ESP，在高档车上，ESP已经成为了标准配置，中档车上的装配率也迅速提高，在紧凑型车上装配率稍低。北美和日本的ESP装配率上升也很快。在中国，目前ESP的装配率还比较低，但是可喜的变化正在显现，以往通常只在高档车上才装配ESP，而今年上市的新车东风雪铁龙的凯旋一汽大众的速腾和上海通用的君越等高档汽车都配有ESP。ESP是电子车身稳定系统，目前主要是控制车子的稳定，处理要面临的事故，防止事故的发生等功能。随着时代的变迁，人们对物质要求也就提升了，这些并不能满足人们的需求，将会对ESP进行更高端的研发，从而能使ESP感受到车外的环境，能接受到人的意念，使之达到自动安全行驶。总而言之，ESP在未来发展很广阔。

2 ESP汽车电子稳定系统的简介

（一）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-BENZ）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 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。

（二）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。

1.传感器：前轮速度传感器、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，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。

2.ESP电脑：ESP电脑也就是电子控制单元（ECU）。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），以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。

3.执行器：ESP的执行器就是4个车轮的刹车系统，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。

三、研究ESP的现实意义

在我们现实交通中出现很多重大交通事故中，车辆往往由于在极端环境下车轮失去与地面的附着力而导致失控。例如在紧急避让过程中，突然遇到湿滑、油污路面，或者在过弯当中车速过快而导致的转向不足和转向过度，都有可能让车辆失控。

ESP（电子稳定系统）通过传感器得知车辆的抱死情况以及车辆的横摆惯量也就是车身倾侧的程度，当车辆出现失控的趋势时，对特定的车轮给予额外的制运力，甚至通过调整车辆的牵引力，使车辆的动力减小，惯性力减小，使之车轮与地面的附着力增大从而使车辆步入稳定行驶。在ESP的默默工作下，车辆遇到险情时往往能够化险为夷。对于驾驶者而言，ESP电子稳定系统自然显得格外重要。

ESP系統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状态。从而提前预防不正确的行驶，减少事故的发生。

参考文献

[1] 杨庆彪 《汽车电控制动系统原理与维修精华》 2006。

[2] 中国大明白《车身电子稳定系统》【百度百科】 2012。

（作者单位：西华大学）