ESP到底是什么？

從它的名字來看，與其說ESP是一套系統(tǒng)，倒不如說它是一組程序。ESP以ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過外圍的傳感器收集方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、側(cè)向加速度等信息，這些信息經(jīng)過微處理器加工，再由液壓調(diào)節(jié)器向車輪制動(dòng)器發(fā)出制動(dòng)指令，來實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)滑的糾正。因此，ESP整合了ABS和TCS牽引力控制系統(tǒng)，不僅能防止車輪在制動(dòng)時(shí)抱死和啟動(dòng)時(shí)打滑，還能防止車輛側(cè)滑。此外，ESP還能以25次/秒的頻率對(duì)駕駛員的行駛意圖和實(shí)際行駛情況進(jìn)行檢測(cè)，隨時(shí)待命對(duì)車輛的側(cè)滑進(jìn)行控制，保證駕乘者的行車安全。

ESP負(fù)責(zé)恒時(shí)監(jiān)控汽車的行駛狀態(tài)。在緊急閃避障礙物，或在過彎時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足、轉(zhuǎn)向過度時(shí)，ESP都能幫助車輛克服偏離理想軌跡的傾向。實(shí)際上ESP是一套電腦程序，通過對(duì)從各傳感器傳來的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析，進(jìn)而向ABS(剎車防抱死系統(tǒng))、ASR(加速防滑裝置)發(fā)出糾偏指令，來幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡。其中最重要的信息由偏航率傳感器提供，它負(fù)責(zé)測(cè)定汽車圍繞縱軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(偏航率)。其它傳感器負(fù)責(zé)記錄偏航角速度和橫向加速度。ESP的電腦會(huì)計(jì)算出保持車身穩(wěn)定的理論數(shù)值，再比較由偏航率傳感器和橫向加速度傳感器所測(cè)得的數(shù)據(jù)，發(fā)出平衡、糾偏指令。 轉(zhuǎn)向不足，會(huì)產(chǎn)生向理想軌跡曲線外側(cè)的偏離傾向，而轉(zhuǎn)向過度則正好相反，向內(nèi)側(cè)偏離。

具體的糾偏工作是這樣實(shí)現(xiàn)的；ESP通過ASR裝置牽制發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，同時(shí)指揮ABS對(duì)各個(gè)車輪進(jìn)行有目的的剎車，產(chǎn)生一個(gè)反偏航扭矩，將車輛帶回到所希望的軌跡曲線上來。比如轉(zhuǎn)向不足時(shí)，剎車力會(huì)作用在曲線內(nèi)側(cè)的后輪上；而在嚴(yán)重轉(zhuǎn)向過度時(shí)會(huì)出現(xiàn)甩尾，這種傾向可以通過對(duì)曲線外側(cè)的前輪進(jìn)行剎車得到糾正。

ESP對(duì)司機(jī)說“不” 汽車行業(yè)內(nèi)80年代的熱門話題是ABS，90年代是牽引力控制裝置，而當(dāng)前的熱門話題是電子穩(wěn)定程序(簡(jiǎn)稱ESP)。

一個(gè)晴朗的冬日，兩輛寶馬轎車?yán)_一段距離，沿著一條白雪覆蓋的山間公路，以中等車速駛過一連串下坡的彎道。第一輛車的司機(jī)盡管把轉(zhuǎn)向盤打得飛快，還是沒能躲過麻煩，車子一滑扎進(jìn)了路旁的雪堆里。幾秒鐘后，另一輛寶馬轎車卻順利地通過了。它們之間的差別就在于第二輛車上裝了一套電子穩(wěn)定程序。在不良路況下行車，有ESP就可以化險(xiǎn)為夷，處變不驚；沒ESP就會(huì)危機(jī)四伏，保不齊什么時(shí)候會(huì)出事。

ESP能夠通過自動(dòng)地向一個(gè)或多個(gè)車輪施加制動(dòng)力，甚至在某些情況下每秒進(jìn)行150次制動(dòng)，以把車子保持在司機(jī)所選定的車道內(nèi)。目前它有3種類型：能自動(dòng)向全體4個(gè)車輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的四通道或四輪系統(tǒng)；只能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力的雙通道系統(tǒng)；能對(duì)兩個(gè)前輪獨(dú)立施加制動(dòng)力而對(duì)后輪只能一同施加制動(dòng)力的三通道系統(tǒng)。

ESP與ABS及牽引力控制系統(tǒng)共同工作，但跟它們不同的是它不需要司機(jī)對(duì)它進(jìn)行操作，而是根據(jù)實(shí)際情況自己作出反應(yīng)。裝上了ESP的汽車不再盲目服從司機(jī)，當(dāng)司機(jī)讓它干蠢事時(shí)它會(huì)說“不”。例如，ESP能糾正司機(jī)的過度轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向。

比如：一輛汽車行駛在路滑的左彎道上，當(dāng)過度轉(zhuǎn)向開始使得車子向右甩尾時(shí)，ESP的傳感器感覺到了滑動(dòng)，就迅速讓右前輪制動(dòng)，使汽車產(chǎn)生順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩，而將汽車保持在原來的車道內(nèi)；當(dāng)不足轉(zhuǎn)向使前輪駛離路面而喪失對(duì)地面的附著力時(shí)，四通道的ESP就讓左后輪制動(dòng)，由此產(chǎn)生逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩使汽車回到正確路線上(如果車上裝的是雙通道的ESP，則會(huì)使左前輪制動(dòng))。

ESP對(duì)過度轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向感覺的靈敏度超過了世界上最優(yōu)秀的賽車運(yùn)動(dòng)員。 如今，全世界有羅伯特•博世、電裝(Denso)、Continental Teves、德爾福、Aisin Seiki和TRW等6家汽車零部件供應(yīng)商在生產(chǎn)ESP。博世公司去年銷售了約150萬套ESP，今年可望銷出210萬套；Continental Teves公司去年售出了約180萬套，2003年的訂貨量已達(dá)到340萬套。 ESP的工作以微型電腦的算法為依據(jù)。微電腦對(duì)來自幾個(gè)傳感器的信息進(jìn)行評(píng)估。

雖然各個(gè)廠家所用的軟件不同，但它們的ESP都有下述硬件：

* 轉(zhuǎn)向傳感器。它監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的角度，幫助確定汽車行駛方向是否正確。

* 車輪傳感器。它監(jiān)測(cè)每個(gè)車輪的速度，確定車輪是否在打滑。

* 側(cè)滑傳感器。它記錄汽車?yán)@垂直軸線的運(yùn)動(dòng)，確定汽車是否在打滑。

* 橫向加速度傳感器。它對(duì)轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的離心力起反應(yīng)，確定汽車是否在通過彎道時(shí)打滑。

這些傳感器還向控制裝置提供汽車在任何瞬間的運(yùn)行狀況信息。但ESP無法對(duì)抗物理學(xué)定律，如果汽車跑得太快，在某些情況下仍可能出事故。 其實(shí)ESP算不上是新事物，它已經(jīng)在梅賽德斯—奔馳和寶馬等品牌的車上用了幾年，雪佛蘭•考維特、某些凱迪拉克車型和日本豪華車也用了，現(xiàn)在它已普及到了北美一些比較便宜的車型。如奧茲莫比爾的Intrigue、福特•?？怂购驮S多輕型卡車上。它的價(jià)格已不昂貴，消費(fèi)者只需為之花大約500美元。隨著產(chǎn)量的增加，價(jià)格會(huì)進(jìn)一步降低。到目前為止歐洲是ESP最大的市場(chǎng)，而且將繼續(xù)保持幾年。

ESP的組成部件

ESP除用到了ABS和TCS的輪速傳感器和液壓調(diào)節(jié)器之外，還包含了一個(gè)集成有側(cè)向加速傳感器的橫擺角速度傳感器和方向傳感器，這兩只傳感器主要負(fù)責(zé)測(cè)量汽車圍繞其縱軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和記錄駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。

①帶有ECU的液壓調(diào)節(jié)器：增加或減少車輪制動(dòng)器中的制動(dòng)壓力

②輪速傳感器：測(cè)量車輪的即時(shí)轉(zhuǎn)速

③轉(zhuǎn)向角傳感器：用于記錄駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖

④橫擺角速度傳感器和側(cè)向加速度傳感器：測(cè)量汽車圍繞其縱軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和離心力

⑤與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊的設(shè)備

ESP的工作方式

微處理器不斷比較實(shí)際工況和理想工況，一旦車輛表現(xiàn)出跑偏的趨勢(shì)，微處理器能迅速地進(jìn)行干預(yù)。由于使用了邏輯運(yùn)算以及專門為該車輛編制的數(shù)據(jù)，微處理器在不到1秒鐘的時(shí)間內(nèi)就能給出必要的解決方案。它適時(shí)向制動(dòng)器發(fā)出指令，使得每個(gè)車輪上的制動(dòng)壓力都精準(zhǔn)可靠，以達(dá)到糾正跑偏或側(cè)滑的效果。另外，從車輛動(dòng)力學(xué)角度來說，當(dāng)車輛的加速度達(dá)到臨界狀況時(shí)，ESP還能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩來抑制跑偏或側(cè)滑。

ESP的實(shí)際作用：

1.行駛工況：在多變的路面上行駛

●沒有裝備ESP

①車輛跑偏(轉(zhuǎn)向不足)，即前輪向外偏離彎道，車輛失去控制。

②一旦駛?cè)敫稍锏臑r青路面，車輛就開始打滑。

●裝備有ESP

車輛表現(xiàn)出轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)，即將跑偏，增加右后輪制動(dòng)力的同時(shí)降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩至車輛保持穩(wěn)定。

2.行駛工況：避讓障礙物

●沒有裝備ESP

①緊急制動(dòng)，猛打方向盤，車輛轉(zhuǎn)向不足。

②車輛繼續(xù)；中向障礙物，駕駛員反復(fù)打方向盤，以求控制車輛，車輛避開障礙物。

③當(dāng)駕駛員嘗試恢復(fù)正常行駛路線時(shí)，車輛產(chǎn)生側(cè)滑

●裝備有ESP

①緊急制動(dòng)，猛打方向盤，車輛轉(zhuǎn)向不足。

②增加左后輪制動(dòng)力車輛按照轉(zhuǎn)向意圖行駛。

③恢復(fù)正常的行駛路線，車輛有轉(zhuǎn)向過度的傾向上施加制動(dòng)力至車輛保持穩(wěn)定。

3.駕駛員轉(zhuǎn)彎過快

●沒有裝備ESP

①出現(xiàn)甩尾，企圖通過方向盤來調(diào)整方向輛側(cè)滑。

●裝備有ESP

①車輛有甩尾的傾向，自動(dòng)在右前輪上施加制動(dòng)力至車輛保持穩(wěn)定。

②車輛有甩尾的傾向，自動(dòng)在左前輪上施加制動(dòng)力至車輛保持穩(wěn)定。

ESP時(shí)刻監(jiān)視著車輛的穩(wěn)定性，始終對(duì)危險(xiǎn)情況保持著高度的警惕，讓安全變得更為主動(dòng)。不過，ESP非無所不能，只有駕駛員做出正確的判斷以及在輪胎和地面之間有起碼的附著力，ESP才能控制車輛保持穩(wěn)定。因此，謹(jǐn)慎駕駛才是確保安全的最佳措施。

總結(jié)來說，ESP工作過程如下：

ESP分析：駕駛員通過對(duì)方向盤的操作，想向哪個(gè)方向行駛？

ESP檢測(cè)：車輛的行駛方向是什么？

ESP干預(yù)：有針對(duì)性地對(duì)各個(gè)車輪實(shí)施制動(dòng)。

ESP的工作方式

ESP不需要駕駛員人為開啟，從起動(dòng)車輛開始，它就一直在工作。ESP是一種智能系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的智能體現(xiàn)在可以不依賴駕駛員而獨(dú)立采取行動(dòng)。它能每秒鐘檢查車輛的運(yùn)動(dòng)25次，通過對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)足夠多的監(jiān)測(cè)，可以分析出駕駛員想要往何處行駛以及車輛的實(shí)際行駛方向。因此它可以在駕駛員發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)之前，就識(shí)別出危險(xiǎn)的存在并采取行動(dòng)。