電子穩定程式系統

電子穩定程式系統（ESP）是英文Electronic Stability Program的縮寫，中文譯成“電子穩定程式”。ESP系統的功能是監控汽車的行駛狀態，在緊急躲避障礙物或轉彎時出現不足轉向或過度轉向時，使車輛避免偏離理想軌跡。它綜合了ABS（防抱死制動系統）、BAS（制動輔助系統）和ASR（加速防滑控制系統）三個系統，功能更為強大。

基本介紹

• 中文名：電子穩定程式系統
• 外文名：Electronic Stability Program
• 縮寫：ESP
• 學科：機械工程
• 作用：支援ABS及ASR系統
• 組成：轉向感測器、輪速感測器等

簡介

電子穩定程式系統通常起到支援ABS及ASR（驅動防滑系統，又稱牽引力控制系統）的功能。它通過對從各感測器傳來的車輛行駛狀態信息進行分析，然後向ABS、ASR發出糾偏指令，來幫助車輛維持動態平衡。ESP可以使車輛在各種狀況下保持最佳的穩定性，在轉向過度或轉向不足的情形下效果更加明顯。

圖1 ESP系統結構圖

ESP一般需要安裝轉向感測器、車輪感測器、側滑感測器、橫向加速度感測器等。ESP可以監控汽車行駛狀態，並自動向一個或多個車輪施加制動力，以保證車子在正常的車道上運行，甚至在某些情況下可以進行每秒150次的制動。如今ESP有3種類型：能向4個車輪獨立施加制動力的四通道或四輪系統；能對兩個前輪獨立施加制動力的雙通道系統；能對兩個前輪獨立施加制動力和對後輪同時施加制動力的三通道系統。

結構組成

ESP能自動地向一個或多個車輪施加制動力，在某些情況下每秒可進行150次制動，以確保汽車行駛在選定的車道內。

圖2

ESP系統可大致分為四個部分：用於檢測汽車狀態和駕駛員操作的感測器部分；用於估算汽車側滑狀態和計算恢復到安全狀態所需的旋轉動量和減速的ECU部分；用於根據計算結果來控制每個車輪制動力和發動機輸出功率的執行器部分；用於告知駕駛員汽車失穩的信息部分，如圖2所示。

ESP系統的主要感測器及其功能如下。

(1)轉向感測器。監測轉向盤旋轉角度，幫助確定汽車行駛方向是否正確。

(2)輪速感測器。監測每個車輪速度，確定車輪是否打滑。

(3)偏航率感測器。記錄汽車繞垂直軸線的運動，確定汽車是否在打滑。

(4)橫向加速度感測器。檢測汽車轉彎時產生的離心力，確定汽車通過彎道時是否打滑。

原理演示

當汽車發生轉向不足時（左），車身表現為向彎外推進，此時ESP系統將通過對左後輪的制動來遏制車輛陷入險境；而當汽車發生轉向過度時（右），此時ESP系統則通過對右前輪的制動來糾正危險的行駛狀態。

圖3

ESP可以實時監控汽車行駛狀態，必要時可自動向一個或多個車輪施加制動力，以保持車子在正常的車道上運行，甚至在某些情況下可以進行每秒150次的制動，而且它還可以主動調控發動機的轉速並可調整每個輪子的驅動力和制動力，以修正汽車的過度轉向和轉向不足。ESP還有一個實時警示功能，當駕駛者操作不當和路面異常時，它會用警告燈警示駕駛者。

圖4 ESP在彎道上的效果演示

在ABS、BAS及ASR三個系統的共同作用下，ESP最大限度地保證汽車不跑偏、不甩尾、不側翻。據統計，有25%導致嚴重人員傷亡的交通事故是由側滑引起的，更有60%的致命交通事故是因側面撞擊而引起的，其主要原因就是車輛發生了側滑，而ESP能有效降低車輛側滑的危險，從而降低交通事故的數量以拯救生命。

當前ESP主要套用於一些高端車型，如賓士、奧迪等，在歐盟地區，新車ESP裝備率已達35%，而國內的新車ESP系統裝備率還只有3%，隨著人們對車輛安全性的要求日益提高，ESP將會被越來越多的車輛所套用。

ESP特點

ESP最重要的特點就是它的主動性，如果說ABS是被動地作出反應，那么ESP卻可以做到防患於未然。

①不是一套獨立的系統，實際上它是建立在ASR基礎之上的，這也是ESP系統總是包含ASR等系統功能的原因。

②車輛電子穩定系統ESP不完全依賴於駕駛人的操縱，能起到糾正行駛軌跡的作用，可以減輕駕駛人的負擔。

③車輛電子穩定系統ESP保證車輛在複雜行駛條件下始終保持可操縱性。