穩定控制系統ESC的描述和工作原理
ESC是一種電液式主動安全系統,其主要目的是防止汽車打滑,即防止在急轉彎時偏離給定的運動軌跡。 ESC還有另一個名字——“動態穩定係統”。 ESC的縮寫代表Electronic Stability Control——電子穩定控制(ECU)。 穩定係統是一個涵蓋ABS和TCS功能的綜合系統。 考慮系統的運行原理、其主要組成部分以及運行的積極和消極方面。
系統如何運作
我們以博世的 ESP(電子穩定程序)系統為例來分析一下 ESC 的工作原理,該系統自 1995 年起就安裝在汽車上。
ESP最重要的是正確判斷不可控(緊急)情況發生的時刻。 行駛時,穩定係統不斷比較汽車的運動參數和駕駛員的動作。 如果方向盤後面的人的動作與汽車運動的實際參數不同,系統就會開始工作。 例如,大角度急轉方向盤。
主動安全系統可以通過多種方式穩定車輛:
- 某些車輪的製動;
- 發動機扭矩的變化;
- 改變前輪的旋轉角度(如果安裝了主動轉向系統);
- 通過改變減震器的阻尼程度(如果安裝了自適應懸架)。
穩定性控制系統防止車輛偏離預定的轉彎軌跡。 如果傳感器檢測到轉向不足,ESP 會制動後內輪並改變發動機扭矩。 如果檢測到過度轉向,系統會制動前外輪並改變扭矩。
為了減慢車輪速度,ESP 使用其所依賴的 ABS 系統。 制動系統的工作循環包括三個階段:增壓、保壓、減壓。
動態穩定係統通過以下方式改變發動機扭矩:
- 取消自動變速箱中的換檔;
- 跳過燃油噴射;
- 改變點火正時;
- 改變節流閥的角度;
- 失火;
- 沿軸重新分配扭矩(在全輪驅動車輛上)。
裝置及主要零件
穩定性控制系統是更簡單系統的組合:ABS(防止制動抱死)、EBD(制動力分配)、EDS(電子鎖定差速器)、TCS(防止車輪打滑)。
動態穩定係統包括一組傳感器、一個電子控制單元(ECU)和一個執行器——液壓單元。
傳感器監測某些車輛運動參數並將其傳輸到控制單元。 在傳感器的幫助下,ESC 評估方向盤後面的人的動作以及汽車的運動參數。
為了評估駕駛員的行為,穩定性控制系統使用制動壓力和轉向角傳感器以及製動燈開關。 車輛運動參數由制動壓力傳感器、輪速、車輛角速度、縱向和橫向加速度監測。
根據從傳感器接收到的數據,控制單元為 ESC 系統的執行器生成控制信號。 來自 ECU 的命令接收:
- 防抱死系統的進氣閥和排氣閥;
- 高壓閥和牽引力控制開關閥;
- 控制燈 ABS、ESP 和製動系統。
在運行過程中,ECU 與自動變速箱控制單元以及發動機控制單元進行交互。 控制單元不僅接收來自這些系統的信號,還為其元件生成控制動作。
禁用 ESC 系統
如果動態穩定係統在駕駛時對駕駛員產生“干擾”,那麼可以將其關閉。 通常出於這些目的,儀表板上有一個特殊的按鈕。 以下情況建議禁用ESC:
- 使用小型備胎(可隱藏)時;
- 當使用不同直徑的輪子時;
- 在草地、不平坦的冰面、越野、沙地行駛時;
- 使用防滑鏈行駛時;
- 在積聚陷在雪/泥中的汽車期間;
- 在動態支架上測試機器時。
系統優缺點
考慮使用動態穩定係統的優點和缺點。 電子穩定控制系統的優點:
- 有助於將汽車保持在給定的軌跡內;
- 防止汽車翻倒;
- 公路列車穩定性;
- 防止碰撞。
缺點:
- 在某些情況下需要禁用 esc;
- 在高速和小轉彎半徑時效果不佳。
應用
在加拿大、美國和歐盟國家,自2011年起,所有乘用車強制安裝穩定性控制系統。 請注意,系統名稱因製造商而異。 縮寫 ESC 用於起亞、現代、本田汽車; ESP(電子穩定程序)- 在歐洲和美國的許多汽車上; 豐田車輛上的 VSC(車輛穩定性控制); 路虎、寶馬、捷豹上的 DSC(動態穩定控制)系統。
動態穩定係統是道路上的得力助手,尤其是對於經驗不足的駕駛員而言。 不要忘記,電子產品的可能性也不是無限的。 在許多情況下,該系統可以顯著降低發生事故的可能性,但駕駛員永遠不應失去警惕。