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1、,任务六 ESP电子稳定控制系统,车身电子稳定系统（Electronic Stability Program，简称ESP），是博世（Bosch）公司的专利。10 年前，博世是第一家把电子稳定程序（ESP）投入量产的公司。因为ESP 是博世公司的专利产品，所以只有博世公司的车身电子稳定系统才可称之为ESP。在博世公司之后，也有很多公司研发出了类似的系统，如日产研发的车辆行驶动力学调整系统（Vehicle Dynamic Control 简称VDC），丰田研发的车辆稳定控制系统（Vehicle Stability Control 简称VSC），本田研发的车辆稳定性控制系统（Vehicle Stab
2、ility Assist Control 简称VSA），宝马研发的动态稳定控制系统（Dynamic Stability Control 简称DSC）等等。,制动系统的作用,使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。,ESP概述,1. 防抱死系统（ABS）,防抱死制动系统（ABS）是根据不同滑移率下所对应的轮胎地面的附着特性来调节制动压力来防止汽车
3、制动时的车轮抱死。通过充分利用地面附着系数而获得较高的地面制动力和侧向力，缩短汽车的制动距离，提高汽车制动的方向稳定性，减少轮胎磨损。即便是全力踩刹车，驾驶者也能够控制车辆的躲避动作，或者是让车辆在只有一侧车轮有附着力的路面上安全地停车。,2. 牵引力控制系统（TCS）,牵引力控制系统（Traction ControlSystemTCS）, 又称为驱动防滑控制系统（AntiSlip RegulationASR）, TCS 解决车辆在光滑路面打滑的棘手难题。功能是防止汽车尤其是大马力的车子在起步或加速时，如果某个车轮出现了打滑的趋势（轮速传感器不断监视着每个车轮），TCS会通过对发动机和制动的立
4、即干预避免车轮打滑。使车辆能够安全地起步或加速。保持良好的操控性及尽可能利用车轮路面间纵向附着能力，提供最适当的驱动力，达到良好的行车安全。它还有助于避免车辆在急加速过弯时发生甩尾。,3. 电子稳定程序控制（ESP）,ESP的效能超越了两个系统的功能结合：除了影响横向动态性能外，而且还具有防止车辆在行驶时侧滑的功能。它通过传感器对车辆的动态进行监测，必要时会对某一个车轮或者某几个车轮进行制动甚至发动机的动力输出。能够识别危险状况，并无需驾驶者任何动作而自行采取行动。,ESP的分类,目前ESP有3种类型： （1）4通道或4 轮系统。能自动地向4个车轮独立施加制动力。 （2）2通道系统。只能对2个
5、前轮独立施加制动力。 （3）3通道系统。能对2个前轮独立施加制动力，而对后轮只能一同施加制动力。,ESP的工作原理与控制过程,1. ESP工作原理,ABS/TCS 系统就是要防止在车辆加速或制动时出现我们所不期望的纵向滑移。而Electronic Dynamic Control /ESP 就是要控制横向滑移。他是各种工况下的一个主动安全系统，处理各种异常情况，减轻驾驶员的精神紧张及身体疲劳。,2. ESP 控制过程,（1）车辆行驶状态不好表现的表现,为了让ESP 系统对不良行驶做出反应，首先要清楚两个问题： 驾驶人向什么方向转向。 车辆向哪个方向行驶。 第一问题由转向盘角度传感器和车轮上的轮速
6、传感器来回答。 测量偏转率和横向加速度可得到第二个问题的答案。,如果测出两个问题的结果不一致，ESP可得出结论：车辆行驶状态不好，需要采取措施。车辆行驶状态不好表现在两个方面： 转向过度的响应操作与转向不足如表3-1 所示。,车辆转向不足,车辆转向过度,（2）装配ESP 汽车躲避障碍物时的行驶状况,紧急制动，猛打方向盘，车辆有转向不足的倾向。 增加右后轮制动压力车辆按照转向意图行驶。 恢复正常的行驶路线，车辆有转向过度的倾向，在左前轮上施加制动。 车辆保持稳定。,ESP的组成部分,ESP主要部件是：控制单元（ECU）、转向盘转角传感器、转速传感器、横向偏摆率传感器、横/纵向加速度传感器及液压系
7、统等。,ESP各主要部件介绍,液压模块执行ECU指令，并通过电磁阀调整各车轮制动缸的制动力。它位于发动机舱，布置在制动主缸与车轮制动分缸之间。,1. ECU的液压模块,ECU根据来自轮速传感器的信号计算车轮的转速。有两种不同工作原理的传感器：被动式（感应）和主动式（霍尔）速度传感器。,2. 轮速传感器,它监测转向盘旋转的角度，帮助确定汽车行驶方向是否正确。结合来自轮速传感器和转向角度传感器的输入信息，ECU 计算出车辆的目标动作。转向角度传感器的工作范围（量程）为720。在方向盘满舵转动范围内，其误差在5之内。,3. 转向角度传感器,侧滑率传感器记录汽车绕垂直轴线的旋转，确定汽车侧滑与否。旋转
8、的角度取决于由ECU 测得的横向加速值，并且监测车辆转向的数据。并将从其它传感器传来的信号整合，判定驾驶者的意图与实际车辆动态，进而取用修正后的参数，以示毒杀刹车力或减低动力的方式调整。,4. 侧滑率和加速度传感器,发动机管理系统集成： ECU、加速踏板传感器、节气门执行器、燃油喷射器、点火模块电子控制单元是ESP控制系统的核心部件，它一般具有两个微处理器，一个用来计算控制逻辑，一个用于故障诊断和处理，两个微处理器通过内部总线相互交换信息。除了微处理器以外，ECU还包括电源管理模块、传感器信号输入模块、液压调节器驱动模块、各种指示灯接口以及CAN总线通讯接口等。现在的ECU大多与液压调节器安装
9、在一起，通过电磁线圈与电磁阀阀芯之间的电磁耦合连接，这样不仅减少了连线的长度，又结构紧凑。,5. 与发动机管理系统的通讯,液压调节器是ESP 控制系统的主要执行机构，如图3-59 所示，其基本结构与ABS/TCS 液压调节器相似，只是为了提高响应速度，ESP 控制系统的液压调节器比ABS/TCS 液压调节器多了预压泵（PCP： Precharge Pump ）和压力生成器（PGA：Pressure Generator Assembly） 。,6. 液压调节器,ESP的用途,当不得不采取紧急避让动作时，也许弯道比预料的还要急拐，或者路面状况突然发生变化时。德国保险公司协会推荐所有尺寸规格的乘用车
10、都将ESP 作为标准装置。,1. ESP 降低事故风险,德国保险公司协会通过对受调查事件碰撞之前情况的研究，显示25% 导致严重人员伤害事故的车辆发生了打滑。ESP 极大地提高对车辆的操控机会。,2. ESP避免打滑,研究也证实了碰撞死亡事故中有60% 因侧面碰撞所致。ESP意识到打滑的危险，并在车道上稳定车辆，因此能帮助驾驶者保持操纵，以避免危险。,3. ESP避免侧面碰撞,4. ESP增强被动驾驶安全性,任务七 BAS制动辅助系统,制动辅助系统的类型,不同的车轮滑行控制系统制造商采用不同的方法开发制动辅助系统。目前，可分为三大类： （1）电子式制动辅助系统； （2）液压式制动辅助系统； （
11、3）机械式制动辅助系统。,电子式制动辅助系统,电子刹车辅助系统(Electronic Brake Assistant，EBA) 是专为那些在非常紧急的事件中，驾驶者不能迅速踩下刹车踏板而设计的。该系统利用传感器感应驾驶者对制动踏板踩踏的力度与速度大小，然后通过计算机判断驾驶者此次刹车意图。如果属于非常紧急的制动，EBA 此时就会指示制动系统产生更高的油压使ABS 发挥作用，从而使制动力快速产生，缩短制动距离。而对于正常情况刹车，EBA 则会通过判断不予启动ABS。EBA 可以有效防止常见的意外“追尾”。,1. 结构组成,2. 紧急制动辅助装置EBA,在一些非常紧急的事件中，驾驶者往往不能迅速地
12、踩下刹车踏板，EBA就是为此设计。该系统利用传感器感应驾驶者对制动踏板踩踏的力度与速度大小，然后通过电脑判断驾驶者此次刹车意图。如果属于非常紧急的制动，EBA此时就会指示制动系统产生更高的油压使ABS发挥作用，从而使制动力快速产生，减少制动距离。而对于正常情况刹车，EBA则会通过判断不予启动ABS。,3. 工作原理,工作原理是传感器通过分辨驾驶员踩踏板的情况，识别并判断是否引入紧急刹车程序。由此该系统能立刻激发最大的刹车压力，以达到可能的最高的刹车效果，达到理想的制动效果以制止交通事故的发生。,4. 主要作用,（1）用以在踩刹车的情况下，防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动
13、方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏。 （2）于汽车制动时产生轴荷转移的不同，自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能。 （3）判断驾驶者刹车动作，在紧急刹车时增加刹车力，缩短刹车距离。,（4）当汽车出现车轮打滑、侧倾或者轮胎丧失附着力的瞬间，在降低发动机转速的同时有目的地针对个别车轮进行制动控制，并最终将车引入正常的行驶轨道，从而避免车辆因失控而造成的危险。 （5）通过控制驱动力的大小，来减小驱动轮轮胎的滑转率，防止磕碰，让车趋于稳定。,液压制动辅助系统,1. 系统组成,2. 系统功能,制动辅助系统的功能可分为两个阶段。 （1）第一阶段制动辅助系统开始动作。 （2）第二阶段制动辅助系统结束动
14、作。,液压单元中的开关阀N225 打开，并且高压开关阀N227 关闭。这样，在回液泵中所建立的压力便直接被传送到车轮制动轮缸。,（2）按促动装置,鼓式制动器根据制动蹄张开装置（也称促动装置）形式的不同，可分为轮缸式制动器和凸轮式制动器 。,（1）制动辅助系统开始动作如图3-64 所示 如图3-65 所示，当ABS 工作时，开关阀N225 重新被关闭，而高压开关阀N227 则被打开。回液泵的输送量将制动力保持在抱死阈值之下。,（2）制动辅助系统结束动作如图3-66 所示。如图3-67 所示，当车辆行驶速度低于所设定的值时，制动辅助系统也将终止它的制动作用。 在上述两种情况下，将通过液压单元中相应
15、阀门的控制来降低制动力。制动液将回流到蓄压器中，并由回液泵送回到制动液储液罐中。,3. 作用,BAS 通过驾驶员踩制动踏板的速度和踏板力等参数的变化率探测车辆行驶中遇到的情况，判断、感知驾驶员的制动意图，当驾驶员在紧急情况下快速踩下制动踏板，但踩踏力又不足时，此系统便会发挥作用，将在不到1s 的时间内把制动压力增至最大或触SABS，以缩短紧急制动情况下的制动距离。因此，当车辆在紧急制动时，BAS 能弥补驾驶员因反应滞后或制动犹豫而损失的制动时间，弥补制动踏板力不足，瞬间提升制动压力输出值，增大制动力，缩短触发ABS 的时间，从而减少制动距离，提高行车安全性。,机械式制动辅助系统,1. 系统组成
16、,2. 系统功能,3. 制动辅助系统启动,是否触发机械式制动辅助系统，根据两个变化量之比而定：一个石踩下制动踏板；另一个是踩下制动踏板的力量。图中标出了触发阀值。在触发阀值的上方，制动辅助系统进入工作状态。,4. 制动辅助系统退出,5. 功能检查,必须在发动机运转和车辆静止时踩下制动踏板，以保证制动辅助系统的真空度。 机械式制动辅助系统将在制动踏板完全踩下并在触发阈值之上时启动。在触发机械式制动辅助系统时可以听到真空助力器发出一下“咔嚓”声。这时，制动踏板便可以用较小的力踩下。 当完全松开制动踏板时，制动辅助系统必须解除联锁( 在制动系统中没有液压压力)。,任务三 制动系统的拆装与故 障诊断,盘式制动器的拆装与检查,前盘式制动器的安装和构件的检查,（1）检查制动总泵储液罐中的
