现代汽车安全技术(第四章2-2)ppt课件

1、ESP的开展历史1995年，Bosch与飞驰结合开发的电子稳定程序开场批量消费，并初次配备于飞驰S级轿车。1996年，Continental Teves公司也以MK60液压调理器为根底进展ESC (Electronic Stability Control)的研制与开发。吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.ESP的开展历史1997年飞驰A级车麋鹿实验的翻车事故事故后三个月，加装ESP系统并经过麋鹿实验吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.ESP的开展历史美国国家高速公路交通平安局NHTSA的Federal Motor Vehicle Safety S

2、tandard No.126规定在美国制造并销售的整车总重在4536kg以下的车辆包括乘用车、多用途车及卡车等，必需安装ESP，并规定了详细实施的时间表吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.ESP的开展历史欧洲委员会已提出到2021年全部新车均配备ESP的目的2007年欧洲新车评价方案Euro-NCAP机构也开展了欧洲市场ESP装车率调查德国、丹麦及瑞典等国规范配置率都在70%以上，并建议用户在购买新车时应防止选择未配备ESP的车型。目前欧洲市场2006年新注册车辆ESP装配率已到达43%吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.ESP装车情况吉林大学汽

3、车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU4、ESP的任务原理.ESP的任务原理吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.ESP的任务原理吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLUESP控制原理框图.ESP的任务原理ESP系统判别驾驶员的期望行驶意图吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU经过方向盘转角、油门制动踏板位移传感器判别驾驶员期望行驶意图经过线性两自在度模型获取理想的横摆角速度和质心侧偏角.ESP的任务原理汽车实践运动形状吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL

4、of JLU经过横摆角速度与侧向加速度传感器估算汽车实践运动形状判别能否进入过度转向或缺乏转向区.ESP的任务原理ESP系统进展干涉吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLUESP准确分配制动压力，引导车辆按驾驶员的意图行驶.ESP的任务原理当理想和实践横摆角速度之间的差距超越给定的门限值时或侧偏角超越设定的最大允许值，按一定控制逻辑对车轮的纵向力大小进展相应的控制和调理，使作用在汽车上的横摆力矩发生变化利用左右两侧制动力差产生的附加横摆力矩，迫使汽车作相应的横摆运动，使汽车实践运动形状更接近于驾驶员对汽车的期望运动形状，从而保证制动和加速时的方向稳定性和可支配性，防止出现缺乏

5、转向和过度转向。吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.ESP的任务原理ESP系统对过度转向的干涉吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU未配备ESC的车辆车辆进入了一个左弯，由于车辆的速度太快，车辆的后轴将会发生侧滑。对于没有配备ESP系统得车辆，后轴的侧滑将引起车辆的“激转。.ESP的任务原理吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU对于配备有ESP系统的车辆，系统将立刻感知出相对于驾驶员期望的车辆轨迹汽车的行进方向的变化太快车辆的横摆角速度变化太快。它将即刻对右前轮进展制动以使车辆的实践行进方向前往到驾驶员期望的途径上来。.ESP的任

6、务原理ESP系统对缺乏转向的干涉吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU未配备ESC的车辆车辆进入了同过度转向类似的工况，车辆的前轴到达路面附着系数的极限开场发生侧滑对于没有配备ESP系统得车辆，前轴的侧滑将引起车辆滑出路面。.ESP的任务原理吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU系统将立刻感知出相对于驾驶员期望的车辆轨迹汽车的行进方向的变化太慢车辆的横摆角速度变化太慢。它将即刻对左后轮进展制动以使车辆的实践行进方向前往到驾驶员期望的途径上来。.ESP的任务原理干涉过程是非常快的，并且非常的平稳，以致于驾驶员很难觉察到ESP的干涉过程。甚至在驾驶员认识到弯

7、道过于猛烈对车辆进展制动时，ESP系统仍能在必要时校正车辆的行驶轨迹在真实道路的驾驶环境中，由于道路交通环境的复杂化，某些工况需求ESP系统对过度转向与缺乏转向同时进展干涉，如换道行驶工况。吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.视频演示ESPBosch任务原理ESPContinental吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU5、ESP的根本构造.ESP系统架构吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.ESP系统架构吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU传感

8、器：方向盘转角传感器、制动主缸压力传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器与轮速传感器ECU：电子控制单元，HCU：液压控制单元产品化的ESP产品将ECU与HCU放在一同.集成的HCU、ECU吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.HCU汽车ESP控制系统的液压调理器比ABS/ASR液压调理器多了预压泵和压力生成器吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU6、ESP的控制战略.ESP控制的两类问题ESP可分为两类问题：一类是轨迹坚持问题，可由汽车的质心侧偏角来描画；另一类是稳定性问题，可由汽车的横

9、摆角速度来描画吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU车辆质心侧偏角车辆横摆角速度.ESP的控制系统分类ESP以横摆角速度和质心侧偏角作为被控变量，它们之间是相互耦合的。按照ESP的理想控制目的可以将目前国际ESP控制算法大体划分为汽车横摆角速度控制、前后轮侧偏角控制、横摆角速度和侧偏角综合控制等。大陆公司的ESP控制算法以横摆角速度为主要控制变量，Bosch公司以横摆角速度和侧偏角综合控制。吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.Bosch的ESP控制战略吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU期望值实践值期望横摆角速度期望质心侧偏角实

10、践横摆角速度实践质心侧偏角根据横摆角速度与质心侧偏角偏向的大小确定要产生修正横摆力矩的大小根据修正横摆力矩的大小值确定各个车轮最优的滑移率根据各个车轮最优的滑移率确定每一个车轮制动力的大小进展稳定控制.期望横摆角速度确实定期望横摆角速度 确实定吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU车辆进入稳态行驶.期望横摆角速度确实定思索轮胎与地面的最大附着系数 的条件限制由线性二自在度模型得出的期望横摆角速度值还要思索最大附着系数的条件限制由于轮胎方式、实践磨损及磨损不均呵斥车辆特征参数的变化，确定期望横摆角速度时，需求做大量的实验综合思索各种因数吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 AD

11、SL of JLU.期望质心侧偏角确实定由轮胎和地面的附着系数根据Shibahata的 法那么确定 ，该值随车速的变大而减少。吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.实践横摆角速度确实定横摆角速度由车辆上装有的横摆角速度传感器测得吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.车辆侧偏角确实定在纵向和侧向程度的路面上，假设汽车无俯仰角和侧倾角，那么汽车的侧偏角 可由下式确定吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.车辆侧偏角确实定假设汽车的侧偏角 很小，汽车的速度恒定，上式可简化为为了提高计算的精度，消除误差，由两自在度的四轮汽车模型算出。吉林

12、大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.车辆侧偏角确实定吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.控制车辆的横摆角速度经过对作用在车轮上的制动力和/或牵引力进展有效的分配，就会产生一个作用在整车上的横摆力矩，称之为横摆控制力矩经过调控这个横摆力矩，汽车的横摆和侧偏运动就能得到有效的控制吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU.控制车辆的横摆角速度当轮胎产生极限侧偏力时，其制动力或牵引力相对于重心所产生的横摆力矩来源于以下三个分量制动力或牵引力本身产生的横摆力矩重力转移呵斥(由于制动或牵引的作用)的侧偏力变化所呵斥的附加横摆力矩变化制动力或牵引力的变化而呵斥的侧偏力变化所呵斥的附加横摆力矩变化吉林大学汽车动