新能源车辆ESP组成与基本功能ESP系统组成如图1所示,包括ESP液压执行单元(HCU)和电子控制单元(ECU),这两 部分集成在一起,构成了 ESP的核心主动式轮速传感器可以监测各个车轮的轮速;转 向盘转角传感器,监测转向盘的转角;横摆角速度传感器和侧向加速度传感器,监测汽车的 横摆角速度和侧向加速度;通过CAN总线与发动机管理系统进行通信,达到干预发动机转 矩的目的ESP系统的主要功能分为三个部分:ABS功能、TCS功能和AYC功能在制动 过程中,主要是ABS起作用;在驱动过程中,主要是TCS起作用;在转向过程中,主要是 AYC起作用具体而言,在车辆运行过程中,除了空气阻力、加速阻力以及坡度阻力外, 车辆受到的外力绝大部分来自轮胎/路面之间的附着力,因此,轮胎/路面附着特性决定了 汽车的动力性、制动性和操纵稳定性轮胎/路面之间的纵向附着特性决定了汽车的加速和 制动能力,轮胎/路面之间的侧向附着特性决定了汽车的转向操纵能力在汽车制动过程中, 主要是ABS功能起作用,防止车轮在制动时由于抱死导致横向方向丧失稳定性ABS主要采用逻辑门限值进行控制,根据汽车滑移率和车轮加速度设置阈值,通过对 轮缸压力的调节,防止汽车在制动过程中抱死。
传感器实时地监测驾驶人的行驶意图和车辆 的实际行驶情况转向角传感器用来收集驾驶人的转向意图;车轮转速传感器、偏转率传感 器、纵向/横向加速度传感器等用来监测车辆运动状况ECU根据各传感器的信号计算出 车辆的实际运动轨迹,如果实际运动轨迹与理论运动轨迹(驾驶人意图)有偏差,或者检测 出某个车轮打滑(丧失抓地能力),ECU就会首先通知副节气门控制机构(或电子节气门) 减小开度(收油),然后通知制动系统对某个车轮进行制动,来修正运动轨迹例如:当车 辆转向不足时,ESP系统使用发动机和变速器管理系统并有意识地对位于弯道内侧的后轮实 施瞬间制动,防止车辆驶出弯道;当车辆转向过度时,ESP系统使用发动机和变速器管理系 统并有意识地对位于弯道外侧的前轮实施瞬间制动,防止离心力°ESP控制目标如图2所示执行器ASR/ESP 按钮ABSW油泉制期灯开美控制单氏材对篇fliJF关存it动力id节的酒片挈刺劫JE力称醵嚣壕断插*回袖窿舞日器高商向I却1*2横向如速度r 传感器如合位展柢I:的控制维元故障漕忤灯行U动力勇节 行动力侗样15昱3力调特 行囊第力调节进袖回制动装置警告灯ASR.TSPWS 灯发动机普牌系统 变速器管现系雄 导航管理希统转速传SB在后右前 左病转向饵传毒器图1 ESP系统组成示意旧转率转损器主段脾空间的左一懈耳适案统中宝控倜器构简面时斯信号 —-魔动机管理系统度速幕管理嘉统b)图2 ESP控制目标a)不足转向b)过度转向在汽车驱动过程中,TCS的作用非常明显,防止了车轮在某些工况的滑转状态。
TCS 通过监测驱动轮的转向,控制目标是车轮滑转率采用逻辑门限值方法,根据汽车滑转率和 车轮加速度设置门限值,通过对发动机转矩的干预或者干涉车轮制动压力,防止车轮滑转, 如图3所示在汽车运动过程中,主要是AYC功能起作用,防止汽车在转向时丧失稳定性 AYC主要通过监测汽车横摆角速度、侧向加速度,计算出车辆实际运动状态,以及通过监 测转向盘转角,通过车速估算,计算出驾驶人期望运动状态通过车辆实际运动状态和驾驶 人期望运动状态之间的差别,判断车辆是否处于转向不足或者转向过度状态,从而进行发动 机转矩调节或者通过主动制动,实现压力调节,保证汽车按照驾驶人的期望运动AYC的 控制流程如图4所示图3 TCS动力学控制模型图4 AYC控制流程文章来源:陆地方舟电动汽车网。