ESP-电子稳定程序电子稳定程序Electronic Stability Program ESP-电子稳定程序 车辆动态控制系统的发展历程车辆动态控制系统的发展历程w车辆动态控制系统是由ABS系统发展起来的，直到目前已经发展成为智能化模块，将ABS/EBV/EDS/ASR/ESP等功能集成在一起，大大提高整车行驶性能、安全性能和制动性能 车辆动态控制系统的发展历程车辆动态控制系统的发展历程 ABS系统原理系统原理w制动时单个车轮的受力情况：制动时单个车轮的受力情况： ABS系统原理系统原理w制动时整车的受力情况：制动时整车的受力情况： ABS系统原理系统原理w为什么后轮先抱死拖滑是危险工况：为什么后轮先抱死拖滑是危险工况： ABS系统原理系统原理 ABS系统的工作过程系统的工作过程 ABS系统的工作过程系统的工作过程 ABS系统的工作过程系统的工作过程 ABS系统的工作过程系统的工作过程 ESP系统的组成系统的组成w1-ESP控制单元w2-真空助力器w3-侧向加速度传感器w5-横摆率传感器w6-ESP开关w7-方向盘转角位置传感器w8-制动灯开关w9~12-轮速传感器w13-自诊断接口w14-制动系统警告灯w15-ABS警告灯w16-ESP警告灯w17-驾驶员意图与车辆行驶状态w18-进行发动机控制系统干预w19-进行变速箱控制系统干预 ESP系统基本原理系统基本原理ESP 控制每一个车轮的侧滑: •直接改变制动力或牵引力FB B •间接改变侧向力FS S •控制整车的旋转扭矩 MYwYwESP的控制原理就是在每种危险情况下通过控制制动力和发动机输出扭矩来控制整车的横摆偏转。
同时在ABS\TCS(ASR) 工作时，也要监控整车的横摆偏转 ESP系统基本原理系统基本原理轮胎的卡姆摩擦圆轮胎的卡姆摩擦圆各种轮胎的基础的摩擦圆包括有力的合成平行四边形包含有横向力S、纵向力（牵引力或制动力）B以及他们的合力G只要总的合力G不超出基础摩擦圆的范围，那么车辆运行处于稳定状态，当总的合力G超出基础摩擦圆的范围，那么车辆就脱离稳定状态，失去控制 ESP系统基本原理系统基本原理右图是车轮在右图是车轮在3种不同情况下的受力：种不同情况下的受力：图1：横向力和纵向力的合力在基础摩擦圆内，车辆稳定，并且具有转向能力图2：当纵向力加大时（例如：制动力），如要车辆保持稳定（即合力在基础摩擦圆内），则所能承受的侧向力就要变小图3：如果合力完全与纵向力（例如：制动力）相等时，那么车辆所能承受的侧向力为零，即不能承受侧向力，车辆将失去控制另一种极限情况是：轮胎所受的驱动力过大并等于合力时，则驱动轮将会打滑 ESP系统基本原理系统基本原理ESP在对危急驾驶情况作出反应前，必须获得两个问题的应答：在对危急驾驶情况作出反应前，必须获得两个问题的应答：a、驾驶者想操纵车驶向哪里？b、车辆实际驶向哪里？从方向盘角度传感器（1）和轮速传感器（2）得到a问题答案。
从横摆率传感器（3）和侧向加速度传感器（4）得到b问题答案ESP控制单元进行比较a≠b车辆出现危急行驶状况，需要ESP进行控制调整a=b车辆行驶情况正常Ⅰ、当车辆出现不足转向，通过对内弧线后部车轮施加相应的制动，并对发动机和变速箱管理系统施加控制，ESP可以阻止车辆向外驶出弯道Ⅱ、当车辆出现过度转向，通过对外弧线前部车轮施加相应的制动，并对发动机和变速箱管理系统施加控制，ESP可以阻止车辆向内滑移 ESP系统的控制目标系统的控制目标不足转向无ESP有ESP ESP系统的控制目标系统的控制目标过度转向无ESP有ESP ESP系统基本原理系统基本原理当一辆推土机向右转弯行驶，那么内弧线履带制动而外履带加速 ESP系统的典型工况系统的典型工况1) 车辆出现不足转向：自动连续不断的给左后轮（内侧后轮）施加制动2) 产生使车辆稳定的回正力矩3) 车辆出现过度转向：自动连续不断的给左前轮（外侧前轮）施加制动4) 产生使车辆稳定的回正力矩前方突然出现障碍物前方突然出现障碍物 ESP系统的典型工况系统的典型工况1) 车辆出现过度转向：自动连续不断的给右前轮（外侧前轮）施加制动2) 产生回正力矩车辆稳定3) 车辆出现过度转向：自动连续不断的给左前轮（外侧前轮）施加制动4) 产生回正力矩车辆稳定突然转弯突然转弯 ESP系统的典型工况系统的典型工况车辆行驶在不同路况的路面上车辆行驶在不同路况的路面上车辆即将失控(转向不足)：右后轮（内侧后轮）制动力提高同时降低发动机扭矩. ESP系统的工作过程系统的工作过程无无ESP行驶状况行驶状况车辆躲避突然出现的障碍物，驾驶者首先向左急打转向紧接着又向右转向。
车辆由于驾驶者急打方向盘转弯而出现甩尾现象由于车辆沿着垂直轴线转动，出现失控状态 ESP系统的工作过程系统的工作过程ESP工作过程工作过程 ESP主要部件工作原理主要部件工作原理w传统轮速传感器工作原理传统轮速传感器工作原理： 工作原理同普通交流发电机原理一致，齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶与磁极之间的间隙发生周期性的变化，结果使磁通量周期性的增减，这样圈的两端产生正比与磁通量增减的感应电压 ESP主要部件工作原理主要部件工作原理w现在的车速传感器工作原理：现在的车速传感器工作原理： 带有电流接口的霍尔传感器，脉宽调制信号测量元件：带有3个霍尔元件的霍尔传感器没有传统的特别是磁化的脉冲轮，用带有48磁极（北/南）的磁板密封 ESP主要部件工作原理主要部件工作原理w功能：功能：w通过磁通量的变化采集信号w3个霍尔元件装配位置符合一定的关系，A和C的间距只差一个磁极（波形相位差为180度）w霍尔元件之间的间隔如下确定：当C识别出一个磁通量的最小值，A的磁通量应处于最大值w传感器内部形成了差动信号 Signal ASignal CSignal A minus C ESP主要部件工作原理主要部件工作原理w功能：功能：w霍尔元件B布置在A和C之间，相位差相差90度。
w当A和C由此形成的差动信号通过零点时，元件B识别最大的磁场强度w旋转方向的识别： 当信号处于最大值进行判断 当A和C的差动信号下降通过零点时，信号B处于处于最大的负值，被识别为向左旋转256Signal A - CSignal B ESP主要部件工作原理主要部件工作原理256传感器IsR123UsUBU控制单元NS转速信息转速信息脉宽脉宽－ 传感器内部有计算芯片，通过将 三个霍尔元件的信号分析处理后 ，通过一条信号线送出信号－ 发送到ECU的信号是PSM（脉宽 调制）信号，通过一个脉冲时间 周期的长短，来确定车轮的转速 并通过脉冲的脉宽来决定，其 中的所包含的信息： （1）车轮旋转的方向 （2）传感器与磁轨的气隙 （3）传感器的安装位置 （4）获知车轮的停止位 ESP主要部件工作原理主要部件工作原理wESP控制单元的组成控制单元的组成 ESP主要部件工作原理主要部件工作原理b发光元件编码盘光学传感器光学传感器整圈计数器 基本组成 其中“编码盘”由内侧的等距孔环和外侧的非等距孔环组成。
为方便功能解释，我们对上图进行了简化：如图所示：•等距孔环由等距孔板1代替•非等距孔环由非等距孔板2代替•中间发光元件由光源3代替•4和5为光学传感器 ESP主要部件工作原理主要部件工作原理 光线照射到光学传感器上时，产生电压信号 光线被模板遮挡照射不到光学传感器上时，不会产生电压信号 由于模板1是等距的，所以光学传感器4上产生的电压信号是规则的；而模板2是非等距的所以光学传感器上产生的信号不是规则的，通过比较这两个信号，系统可以得知模板移动的距离，从而获知方向盘转动的角度 ESP主要部件工作原理主要部件工作原理合二为一传感器合二为一传感器—（（1）侧向加速度传感器）侧向加速度传感器车辆运动的方向K1电容固定极板电极固定极板K2悬板电容可动极板（带有附加质量） ESP主要部件工作原理主要部件工作原理合二为一传感器合二为一传感器—（（2）横摆率传感器）横摆率传感器车辆运动的方向磁铁的N极磁铁的S极保持架电导部分震动部分 辅助制动系统的功能辅助制动系统的功能何谓制动辅助系统？何谓制动辅助系统？制动辅助系统是一种主动安全系统，它能够协助驾驶员在制动时，制动得更为迅速通过这种更为迅速的制动可以使驾驶员避免由于错误行驶和错误的制动判断所造成的交通事故。
大众集团的制动辅助系统分为两种类型－机械式制动辅助系统－液压式制动辅助系统 辅助制动系统的功能辅助制动系统的功能 辅助制动系统的原理辅助制动系统的原理当驾驶员踏下制动踏板时，其控制单元根据所采集的信号计算出踏板踏下的速度（危险的程度），在这种速度下，决定制动辅助系统是否工作其中采集的信号有：－制动开关信号－车轮转速信号－制动压力传感器信号 辅助制动系统紧急状态确认辅助制动系统紧急状态确认制动压力传感器制动压力紧急制动正常制动时间制动辅助系统制动辅助系统: 在ESP控制单元通过制动压力传感器信号确认车辆为紧急制动工况时，制动辅助系统迅速将制动压力提高至ABS工作状态，以使车辆尽快减速紧急制动状态确认紧急制动状态确认制动压力传感器ESP控制单元制动压力信号压力升高幅度限定值正常制动紧急制动未超过超过 辅助制动系统的工作过程辅助制动系统的工作过程时间制动辅助系统关闭制动辅助系统工作松开制动踏板制动压力ABS工作范围阶段1阶段2有经验司机的制动压力线制动辅助系统工作压力线无经验司机的制动压力线阶段1： 当制动压力超过限定值紧急制动时，ESP控制单元启动ABS回油泵及相应的电磁阀，制动压力很快升高到ABS工作范围。
阶段2： 在制动助力系统工作后，若司机制动踏板施加压力低于特定值，那么系统压力又趋于与司机制动踏板压力相近 故障实例分析故障实例分析ESP控制单元控制单元J104无连接：无连接：检查保险丝供电状态检查前仓左侧打铁点在J104插头上测量正极供电在J104插头上测量负极打铁在J104插头上测量两根驱动CAN是否正常如以上都正常，更换控制单元J104 故障实例分析故障实例分析传感器不可靠信号：传感器不可靠信号：检查传感器插头更换传感器检查线束转接插头测量线束连接情况外接ESP控制单元更换刹车盘。