ESP电子稳定系统的认识.pptx

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1、ESP 电子稳定程序（车身电子稳定系统）车身电子稳定系统）2021/9/121制动系统制动系统制动防抱死系统 ABS电子制动力分配 EBD电子差速锁 EDS驱动防滑系统 ASR电子稳定程序 ESP2021/9/1222021/9/123EBVEBVABSABSEDSEDSASRASRESPESP2021/9/124电子制动系统简介电子制动系统简介2021/9/125ESP ESP 是电子稳定程序是电子稳定程序（E Electronic lectronic S Stability tability P Programme)rogramme)的简称的简称ESPESP2021/9/1262021/9

2、/127 电子稳定系统属电子稳定系统属于车辆的主动安全系于车辆的主动安全系统统.也可称之为动态也可称之为动态驾驶控制系统驾驶控制系统.简单简单地说它是一个防滑系地说它是一个防滑系统统.ESPESP能够识别车能够识别车辆不稳定状态，在汽辆不稳定状态，在汽车急转弯时，通过对车急转弯时，通过对制动系统、发动机等制动系统、发动机等实施控制，从而保持实施控制，从而保持车身稳定，改善汽车车身稳定，改善汽车操纵性。操纵性。的作用是什么？的作用是什么？实时监控：ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。主动干预：ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用

3、，但不能调控发动机；ESP则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会以警告灯的形成警示驾驶者。特点：特点：ESPESP2021/9/128 汽汽车车电电子子稳稳定定系系统统一一般般主主要要由由传传感感器器（轮轮速速传传感感器器、G G（加加速速度度）传传感感器器、横横摆摆率率传传感感器器、转转向向角角传传感感器器、制制动动液液压压传传感感器器、节节气气门门位位置置传传感感）、电电子子控控制制单单元元、执执行行器器及及警示装置警示装置组成。组成。电子稳定系统ESP的组成ESPESP2021/9/

4、129思考：ABS、ASR与与ESP系统在系统在结构组成上有结构组成上有什么区别？什么区别？ESPESP2021/9/1210电电电电子子子子稳稳稳稳定系定系定系定系统统统统零件位置及其零件位置及其零件位置及其零件位置及其组组组组成成成成11前前前前轮轮轮轮速度速度速度速度传传传传感器感器感器感器 2 2前前前前轮轮轮轮速度速度速度速度传传传传感器接感器接感器接感器接线线线线 3 3电电电电子控制子控制子控制子控制单单单单元（元（元（元（ECUECU）44液液液液压调节压调节压调节压调节器器器器总总总总成成成成 5 5方向方向方向方向盘转盘转盘转盘转角角角角传传传传感器感器感器感器 6 6横向

5、偏横向偏横向偏横向偏摆摆摆摆率率率率传传传传感器感器感器感器 77后后后后轮轮轮轮速度速度速度速度传传传传感器信号感器信号感器信号感器信号环环环环 8 8后后后后轮轮轮轮速度速度速度速度传传传传感器感器感器感器ESPESP2021/9/1211 轮速传感器是一个电磁式轮速传感器是一个电磁式传感器，装在每个车轮的相应传感器，装在每个车轮的相应位置上，用于检测车轮旋转的位置上，用于检测车轮旋转的角速度。角速度。前轮速度传感器是前轮轮前轮速度传感器是前轮轮毂总成的一部分。左前和右前毂总成的一部分。左前和右前轮轮毂各装有一个车轮速度传轮轮毂各装有一个车轮速度传感器和一个感器和一个4848齿的磁脉冲信号

6、齿的磁脉冲信号环。环。后轮速度传感器位于主减后轮速度传感器位于主减速器后盖的支架上，左、右各速器后盖的支架上，左、右各有一个。有一个。ESPESP1、轮速传感器、轮速传感器前前前前轮轮轮轮速度速度速度速度传传传传感器感器感器感器 11前前前前轮轮轮轮速速速速传传传传感器感器感器感器 2 2前前前前轮毂总轮毂总轮毂总轮毂总成成成成2021/9/1212 图图图图6-3 6-3 后后后后轮轮轮轮速度速度速度速度传传传传感器感器感器感器11后后后后轮轮轮轮速速速速传传传传感器感器感器感器 2 2传传传传感器脉冲感器脉冲感器脉冲感器脉冲环环环环ESPESP2021/9/1213 横摆率传感器也叫偏横摆

7、率传感器也叫偏转率传感器、偏航率传感转率传感器、偏航率传感器，一般装在汽车行李箱器，一般装在汽车行李箱前部，与汽车垂直轴线平前部，与汽车垂直轴线平行，用于检测汽车横摆率行，用于检测汽车横摆率（汽车绕垂直轴旋转的角（汽车绕垂直轴旋转的角速度）。速度）。ESPESP2、横摆率传感器、横摆率传感器2021/9/1214ESPESP转向角传感器装于转向盘下侧，用于检测转向盘的转向角度，输出相应转向角传感器装于转向盘下侧，用于检测转向盘的转向角度，输出相应的信号。若转向角传感器故障，的信号。若转向角传感器故障，ABS、ASR、ESP控制功能均失效。控制功能均失效。3、转向角传感器、转向角传感器2021/

8、9/1215方向方向方向方向盘转盘转盘转盘转角角角角传传传传感器感器感器感器11齿轮齿轮齿轮齿轮 2 2测测测测量量量量齿轮齿轮齿轮齿轮 3 3磁磁磁磁铁铁铁铁 4 4判断判断判断判断电电电电路路路路55各向异性磁阻（各向异性磁阻（各向异性磁阻（各向异性磁阻（AMRAMR）集成）集成）集成）集成电电电电路路路路ESPESP2021/9/1216 4 4、液压控制装置，正常情况下执行制动、液压控制装置，正常情况下执行制动助力功能；当车轮在加速或减速过程中出现助力功能；当车轮在加速或减速过程中出现滑移时，执行滑移时，执行TRCTRC和和ABCABC功能；当汽车出现侧功能；当汽车出现侧滑时，把受到控

9、制的制动液压加到每个车轮滑时，把受到控制的制动液压加到每个车轮上。上。5 5、电子控制单元将传感器采集到的数据、电子控制单元将传感器采集到的数据进行计算，算出车身状态然后跟存储器中预进行计算，算出车身状态然后跟存储器中预先设定的数据进行对比。当电脑计算数据超先设定的数据进行对比。当电脑计算数据超出存储器预存的数值，即车身临近失控或者出存储器预存的数值，即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作，以保证已经失控的时候则命令执行器工作，以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。ESPESP2021/9/1217 电子控制单元与液压控制电子控制单元与液压

10、控制装置集成在一起组成一个总成，装置集成在一起组成一个总成，电子控制单元持续监测并判断电子控制单元持续监测并判断的输入信号有：蓄电池电压、的输入信号有：蓄电池电压、车轮速度、方向盘转角、横向车轮速度、方向盘转角、横向偏摆率以及点火开关接通、停偏摆率以及点火开关接通、停车灯开关、串行数据通信电路车灯开关、串行数据通信电路等信号。根据所接收的输入信等信号。根据所接收的输入信号，电子控制单元将向液压控号，电子控制单元将向液压控制装置、发动机控制模块、组制装置、发动机控制模块、组合仪表和串行数据通信电路等合仪表和串行数据通信电路等发送控制信号。发送控制信号。ESPESP液液液液压压压压控制装置控制装置

11、控制装置控制装置1-1-电电电电子控制子控制子控制子控制单单单单元（元（元（元（ECUECU）2-2-液液液液压压压压控制装置控制装置控制装置控制装置2021/9/1218 7 7、制动液压传感器一般装于液压控制装置上部，、制动液压传感器一般装于液压控制装置上部，检测驾驶员进行制动操作时的制动液压力。检测驾驶员进行制动操作时的制动液压力。8 8、节气门位置传感器装于节气门体上，检测节、节气门位置传感器装于节气门体上，检测节气门的开度。气门的开度。9 9、节气门执行器在汽车电子稳定系统控制发动、节气门执行器在汽车电子稳定系统控制发动机功率时，控制节气门开度大小。机功率时，控制节气门开度大小。10

12、 10、警示装置主要指仪表盘上的、警示装置主要指仪表盘上的ESPESP警示灯。警示灯。ESPESP2021/9/1219ESPESP开关位于地板控制台上。该开关是一个瞬开关位于地板控制台上。该开关是一个瞬间接触开关，按一下间接触开关，按一下ESPESP开关，电子稳定程序开关，电子稳定程序从接通转至关闭。从接通转至关闭。2021/9/1220 ESP ESP开关开关开关开关 ESP ESP开关位于地板控制台上。该开关是一个瞬间开关位于地板控制台上。该开关是一个瞬间接触开关，按一下接触开关，按一下ESPESP开关，开关，ESPESP从接通转至关闭。从接通转至关闭。ESPESP2021/9/1221

13、 汽汽车车在在转转弯弯过过程程中中会会出出现现打打滑滑现现象象，当当后后轮轮出出现现打打滑滑时时产产生生转转向向过过度度，当当前前轮轮出出现现打打滑滑时时产产生生转转向向不不足足。当当以以上上两两种种情情况况出出现现时时，汽车电子稳定系统就开始工作。汽车电子稳定系统就开始工作。ESP的基本工作原理的基本工作原理ESPESP2021/9/1222 电电子子控控制制单单元元通通过过方方向向盘盘转转角角传传感感器器确确定定驾驾驶驶员员想想要要的的行行驶驶方方向向；通通过过车车轮轮速速度度传传感感器器和和横横向向偏偏摆摆率率传传感感器器来来计计算算车车辆辆的的实实际际行行驶驶方方向向。当当电电子子稳稳

14、定定程程序序检检测测到到车车辆辆行行驶驶轨轨迹迹与与驾驾驶驶员员要要求求不不符符时时，电电子子稳稳定定程程序序将将首首先先利利用用牵牵引引力力控控制制系系统统中中的的发发动动机机扭扭矩矩减减小小功功能能并并向向发发动动机机控控制制模模块块发发送送一一个个串串行行数数据据通通信信信信号号，请请求求减减小小发发动动机机扭扭矩矩。如如果果电电子子稳稳定定程程序序仍仍然然检检测测到到车车轮轮侧侧向向滑滑移移，则则电电子子稳定程序将实行主动制动干预。稳定程序将实行主动制动干预。ESPESP2021/9/1223 当汽车在行驶过程中，由于意外造成转当汽车在行驶过程中，由于意外造成转向过度，而使后轮打滑车辆

15、抛出转弯曲线，向过度，而使后轮打滑车辆抛出转弯曲线，此时此时ESPESP系统把制动力加到外侧前轮，使车辆系统把制动力加到外侧前轮，使车辆的转弯力量减小，同时使后轮的打滑现象也的转弯力量减小，同时使后轮的打滑现象也减少。减少。（1 1）转向过度）转向过度ESPESP2021/9/1224 转转转转向向向向过过过过度度度度ESPESP2021/9/1225 方方向向盘盘转转角角传传感感器器向向电电子子控控制制单单元元发发送送一一个个驾驾驶驶员员想想要要转转向向的的信信号号，横横向向偏偏摆摆率率传传感感器器检检测测到到车车辆辆开开始始打打转转，同同时时车车辆辆后后端端开开始始产产生生滑滑移移，说说明

16、明车车辆辆开开始始转转向向过过度度，电电子子稳稳定程序将实行主动制动干预。定程序将实行主动制动干预。ESPESP2021/9/1226 当汽车行驶过程中，如果出现前轮打滑，当汽车行驶过程中，如果出现前轮打滑，电子控制单元会发出指令降低发动机转矩，电子控制单元会发出指令降低发动机转矩，并给内侧前轮加制动力，使其向内侧移动，并给内侧前轮加制动力，使其向内侧移动，以达到驾驶稳定的目的。以达到驾驶稳定的目的。（2 2）转向不足）转向不足ESPESP2021/9/1227 转转转转向不足向不足向不足向不足ESPESP2021/9/1228 方方向向盘盘转转角角传传感感器器向向电电子子控控制制单单元元发发

17、送送一一个个驾驾驶驶员员想想要要转转向向的的信信号号，横横向向偏偏摆摆率率传传感感器器检检测测到到车车辆辆开开始始打打转转，同同时时车车辆辆前前端端开开始始产产生生滑滑移移，说说明明车车辆辆出出现现转转向向不不足足，电电子子稳稳定程序将实行主动制动干预。定程序将实行主动制动干预。ESPESP2021/9/1229一、躲避前方突然出现的障碍物躲避前方突然出现的障碍物ESPESP典型工作工况典型工作工况ESPESP2021/9/1230二、在急转弯车道上高速行驶二、在急转弯车道上高速行驶ESPESP典型工作工况典型工作工况ESPESP2021/9/1231三、在地面附着力不同的路面行驶三、在地面附

18、着力不同的路面行驶ESPESP典型工作工况典型工作工况ESPESP2021/9/1232ESP工作过程工作过程ESP电子稳定程序2021/9/1233ESPESP调节过程调节过程为了能让为了能让ESPESP在紧急时刻作出反应，必须弄清楚两个问题：在紧急时刻作出反应，必须弄清楚两个问题：a a：-司机往那边转向司机往那边转向 b b：-车要往哪开车要往哪开 ESPESP2021/9/1234ESPESP调节过程调节过程第一个问题的答案是：第一个问题的答案是：ESPESP接收来自转向角度传感器（接收来自转向角度传感器（1 1）及车轮转速传感器（及车轮转速传感器（2 2）的信号。）的信号。第二个问题

19、的答案是：第二个问题的答案是：ESPESP接收偏转率（接收偏转率（3 3）和横向加速度）和横向加速度（4 4）的信号。）的信号。ESPESP2021/9/1235ESPESP调节过程调节过程由接收到的两个信号由接收到的两个信号a a和和b b经过处理后，经过处理后，ESP ESP 即推知是否出现即推知是否出现了紧急情况及是否应开始工作。了紧急情况及是否应开始工作。ESPESP2021/9/1236ESPESP调节过程调节过程在车上，紧急情在车上，紧急情况有两种表达方况有两种表达方式：式：1 1、车辆处于控、车辆处于控制不足状态。制不足状态。通过通过内侧后制动内侧后制动其的相应动作及其的相应动作

20、及发动机和变速器发动机和变速器管理系统的协调管理系统的协调工作，工作，ESPESP可防可防止脱离弯道。止脱离弯道。ESPESP2021/9/1237ESPESP调节过程调节过程2 2、车辆处于控、车辆处于控制过度状态。制过度状态。通过通过外侧前制动外侧前制动器的相应动作及器的相应动作及发动机和变速器发动机和变速器管理系统的协调管理系统的协调工作，工作，ESPESP可防可防止侧滑。止侧滑。ESPESP2021/9/1238ESP工作原理工作原理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：从方向盘角度传感器（1）和轮速传感器（2）得

21、到a问题答案。a、驾驶者想操纵车驶向哪里？b、车辆实际驶向哪里？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ab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、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。、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。2021/9/1239-BOSCHBOSCH-ESP-ESP系统及其部件系统及其部件 ESP是以车轮滑动调节系统为基础的，ESP系统包

22、含ABS（防抱死刹车系统）及ASR（防侧滑系统），是这两种系统功能上的延伸。因此，ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式ESP最重要的特点就是它的主动性，如果说ABS是被动地作出反应，那么ESP却可以做到防患于未然。ESP可提前识别出车辆的各种不稳定状态（如侧滑）并进行控制。为了能做真正到这一点，就需要再加上几个部件。BOSCHBOSCH-ESP-ESP2021/9/1240控制单元制动助力器制动压力传感器动态液压泵液压控制单元侧向加速度传感器横摆率传感器轮速传感器方向盘角度传感器纵向加速度传感器（仅quattro）BOSCHBOSCH-ESP-ESP2021/9/1241BOSCHBOS

23、CH-ESP-ESP2021/9/1242ESPESP系统及其部件系统及其部件BOSCHBOSCH-ESP-ESP2021/9/1243ASR/ESP按钮E256制动灯开关F制动踏板开关F47转速传感器后右G44/前左G47前右G45/后左G46方向盘角度传感器G85侧向加速度传感器G200制动压力传感器G201横摆率传感器G202附加信号发动机管理变速箱管理行驶动态控制液压泵V156进油阀N99,N101,N133,N134回油泵继电器J105回油泵V39电磁阀继电器J106行驶动态控制阀1 N225出油阀N100,N102,N135,N136行驶动态控制阀2 N226行驶动态控制高压阀2

24、N228行驶动态控制高压阀1 N227ABS警报灯K47制动系统警报灯K118ASR/ESP警报灯K115附加信号发动机管理变速箱管理导航管理自诊断控制单元J104传感器传感器执行元件执行元件ESPESP系统组成系统组成BOSCHBOSCH-ESP-ESP2021/9/12441、ABS控制单元2、液压控制单元3、制动压力传感器4、侧向加速度传感器5、横摆率传感器6、ASR/ESP按钮7、方向盘转角传感器8、制动灯开关9-12、轮速传感器13、自诊断14、制动系统警报灯15、ABS警报灯16、ASR/ESP警报灯17、车辆和驾驶状态18、发动机控制调整19、变速箱控制调整ESPESP系统组成系

25、统组成BOSCHBOSCH-ESP-ESP2021/9/1245 利用故障灯诊断利用故障灯诊断故障灯诊断是通故障灯诊断是通过仪表板上的过仪表板上的ABS警警告灯和红色制动警告告灯和红色制动警告灯的闪亮规律进行故灯的闪亮规律进行故障诊断的一种快速简障诊断的一种快速简易方法。实用中，驾易方法。实用中，驾驶员经常通过这种方驶员经常通过这种方法对法对ABS的故障进行的故障进行粗略判断。表所列是粗略判断。表所列是宝来轿车选用宝来轿车选用Mark60的故障警告灯诊断表。的故障警告灯诊断表。典型电子稳定程序控制系统的检测典型电子稳定程序控制系统的检测电子稳定程序控制系统的故障诊断电子稳定程序控制系统的故障诊断Mark60 的故障警告灯诊断表2021/9/1246ESP电子稳定程序 谢 谢 观看了观看了 2021/9/1247