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车辆稳定系统有很多不同的叫法,加速度传感器

2019-12-21 21:29

现在汽车的预防安全越来越受到人们重视,MEMS传感器应用于汽车安全技术许多领域,以下是对汽车领域中MEMS传感器的多项应用知识盘点: 一、电子稳定性控制系统 电子稳定性控制系统 (ESC、Electric Stability Control) 是用于防止车辆在雨后湿滑的道路或弯曲路段处发生侧滑的装置。该装置使用了Murata Electronics Oy 的加速度传感器。 通常,仅靠ABS和牵引控制系统无法满足车辆在弯曲路段上的行车安全要求。该场合下电子稳定性控制系统 就能够通过修正驾驶员操作中的转向不足或过度转向,来控制车辆使其不偏离道路。该系统通过使用一个陀螺仪来测量车辆的偏航角,同时用一个低重力加速度传感器来测量横向加速度。将所得测量数据与通过行驶速度和车轮倾斜角两项数据计算得到的结果进行比对,从而调整车辆转向以防止发生侧滑。 加速度传感器通常会被独立安装在车辆重心附近,或作为传感器组的一部分以贴装组件的形式被安装在印制电路板上。标准测量范围为±1.5——2.0g; 偏移量与温度或使用时间无关,稳定在100mg以下; 频带在0——50Hz范围内。 电子稳定性控制系统 通常需要以车辆的横向为检测轴,以确保在受到纵向加速度或车辆减速时,将影响控制在最小限度。将MFI的加速度传感器安装在印制电路板上时,可选择两种安装方向,即检测轴是与安装面平行还是垂直。若使用的是独立型加速度传感器时,则需要根据安装位置选用相应的托架。 在全球范围内,有关ESC的标准法规制定工作正在积极推进中。在联合国“世界车辆法规协调论坛”“1998年协定书”的框架下,有关“轻型汽车电子稳定性控制系统”全球技术法规 于2008年制定完成并获得WP29批准 。美国、欧美、日本、澳大利亚、韩国等在内的国家和地区已经或正在将ESC作为强制安装的安全装置。作为“1998年协定书”签署国,中国从2007年开始全面参与ESC全球技术法规的协调进程,结合国内ESC产品开发、应用和试验能力提出了若干提案,并正在制定相关的国家标准。 二、电子驻车制动系统 EPB (电子驻车制动系统,Electronic Parking Brake) 取代了传统的基于机械杠杆和链条的驻车制动装置,为驾驶员提供了更有效的停车辅助。并且由于取消了主副驾驶位之间的驻车制动杆,驾驶席周围的空间便能得到更有效的利用。EPB系统可根据车体纵向的倾斜度不断调整刹车力度。仅需按下仪表盘上相应的按钮,刹车就会被锁定; 在车辆启动和加速时,刹车将自动解锁。 该系统还能够对低速牵引状态下的车辆进行辅助控制,防止车辆在坡上自然下滑。该系统与距离传感器系统信号对接后,甚至可以在狭窄区域内完成平行停车。如果与发动机防盗系统整合,便可形成一套最为可靠的防盗机制。 该系统内的传感器实际测量起点通常是在±3°以内; 对应的重力加速度值大约为50mg。这刚好与车辆在整个使用寿命和温度范围内的偏移稳定性要求相吻合。系统内部传感器的频率范围按要求尽量保持最低,上限不超过10-50Hz。 三、防抱死制动系统 在四轮驱动的车辆中,由于每个车轮都可能会打滑,所以ABS系统所需的车身速度和车轮速度参数无法通过传感器来测量。因此车辆的加/减速度信息只能通过对前后方向加速度的测量来获得。ABS系统的加速度传感器除了能够以独立元件或集成在印制电路板上的形式装入ABS控制器外,还能安装在其他的传感器类中。 ABS系统使用的加速度传感器的测量范围通常在1——2G 。在检测温度范围和车辆使用寿命内误差偏移能够始终低于100mg的状态。该传感器的检测轴的方向必须为车辆的前后方向。Murata Electronics Oy的加速度传感器可以满足各种传感器单元和印制电路板贴装情况下的应用。 四、电子控制式悬架系统 电子控制式悬架系统 的主要用途是根据行驶速度、路面状况、转向情况、变速状态等信息以及不同的驾驶条件调节悬挂系统,为驾驶者提供良好的操作稳定性和乘坐舒适度。ECS系统为用户呈现从平稳舒缓到高速畅快的多种驾驶体验。驾驶者仅需按下选择按钮就能在运动型、普通型和舒适型驾驶模式间自由切换。 ECS系统内部的加速度传感器可用于检测车体的运动状态,有时还用于检测前轮垂直方向的运动状态。用于检测车体的运动状态的两个加速度传感器被安装在前减震器与弹簧顶部固定点附近。而靠近轮毂的加速度传感器则是被装在减震器和车轮弹簧附近区域。这样一来,就能够通过两组传感器的测量数据计算出车体与车轮的垂直距离差。在更先进的轮毂传感器系统中,加速度传感器则被距离传感器替代,用于直接测量车轮与车体之间的距离。 另外,在许多ECS系统中,车辆的中部或后部还额外装有一个用于检测车辆颠簸的加速度传感器。能够略微消除车体在加速或减速时的倾斜。

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制动安全系统作为车辆安全系统的重要组成部分,其新技术发展较为迅速,尤其是制动系统在电子化技术方面取得了很大的进展和成就。20世纪80年代末,拓展了ABS的现有功能,开发出了驱动防滑系统,通过对制动过程的调节来改善牵引力。由于全球运输业竞争的加剧和对于制动系统要求的提高,又推出了基于ABS的拓展功能如电子制动力分配邝艮制系统、轮胎气压监测系统、防侧翻稳定性控制和电子稳定性控制等。

电子稳定控制系统很多品牌的汽车都有,只是各厂家的叫法不同而已,比如大众称其为ESP、本田叫VSA、丰田管它叫VSC,广义上的电子稳定控制系统称为ESC才严谨。

汽车走进千家万户,安全愈加显的重要。驾乘人员的安全和所用车辆的电子系统是否先进密切相关。安全气囊ABS系统已是大家十分熟悉的常规安全保护系统。车辆稳定系统是一种更为先进的车辆安全防护系统,据德国调查,加装车辆稳定系统可减少50%的车辆事故。很多人可能只知道名词,却并不了解其含义。而且由于不同车系的原故,名词也各有不同。其实车辆稳定系统的核心是增加了一个惯性传感器,并且通过惯性传感器测量车辆回转的角速率和加速度或倾角。然后通过ECU对某个车轮发出控制指令,以保证正常的安全行驶。车辆稳定系统有很多不同的叫法,其实质大同小异。主要有以下不同的名词: ESP:Electronic Stability Program电子稳定程序。 ESC:Electronic Stability Control电子稳定程序控制系统。 VDC:Vehicle Dynamic Control车辆动态控制。 VSC:Vehicle Stability Control车身稳定性控制系统。 RSC:Roll Stability Control防侧翻稳定控制 DSC:Dynamic Stability Control 动态稳定控制系统。 ESP以ABS制动防抱死系统为基础,通过外围的传感器收集方向盘的转动角度、侧向加速度等信息,这些信息经过微处理器加工,再由液压调节器向车轮制动器发出制动指令,来实现对侧滑的纠正。特别是在转弯时,即侧向力起作用时,ESP使车辆稳定并保持安全行驶。而ABS和TCS仅仅在纵方向上起作用。ESP不仅用到了ABS和TCS的所有部件,还包含了一个集成有侧向加速传感器的横摆角速度传感器和方向传感器。 ESC从功能上讲相当于ABS(防抱死刹车系统)、EBD(电子制动力分配)、TCS(牵引力控制系统)、AYC(主动偏转控制)等多种功能的集合,它能自动更正转向过度与转向不足,并能通过比较驾驶员行驶方向的意图与汽车的实际方向,使汽车保持在正确路线上行驶。当探测到偏差时,ESC对每个车轮进行独立制动,同时减少引擎扭矩,帮助驾驶员保持对汽车的控制。ESC实际上是一种可分别或同时制动四个车轮的制动系统,这是技术再高的驾驶者也做不到的。 VDC是在ABS和TCS的基础上,增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器,通过ECU控制内外、前后车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向动力学稳定状态。VDC的开发成功使所有的工作状态下都能对驾驶员提供主动有效的行驶安全保证。该系统主要应用了车轮转速传感器、方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、车轮位移传感器。 VSC会随时检测车辆的行驶状态,当车辆在转弯过程中处于转弯过度临界状况的时候,系统会自动降低发动机的动力输出,且前外侧车轮会刹车来产生一向外的力量,将车辆拉回正常的行驶状 态;而如果车辆将要出现转向不足的情形的时候,也是降低发动机动力输出,根据转向不足的程度对后轮施加刹车,让车辆恢复正常的行驶路径。 RSC防翻滚稳定控制系统使用回转传感器,驾驶员进行急转弯或者快速转向时,以下操作会在瞬间完成:系统记录车辆倾斜角度变化的速度;根据此速度,计算倾斜的最终角度以确定翻滚的风险程度;若存在翻滚的危险,即激活制动系统以稳定车辆;从而为驾驶者赢得时间,以使其从容应对、处理险情。 DSC为加速防滑控制或循迹控制系统的进一步延伸, 能确保车子在转弯时仍能拥有最佳的循迹性, 以确保行车的稳定性, 该系统为了要使车子在转弯时仍有好的循迹性, 配有更先进的侦测及控制配备, 如有能侦测车轮转速外, 还有侦测方向盘转动的幅度 、车速、以及车子的侧向加速度, 根据以上所侦测到的资讯, 来判断车轮在转弯过程中是否打滑的危险, 如果会有打滑的危险 或已经打滑, 则电脑马上会命令制动油压控制系统将打滑的车轮进行适当的制动作用, 或着是以减少喷油量、延迟点火的方式来降低引擎力量的输出, 达到了轮胎在各种行驶条件下防止打滑的现象, 进而使车辆无论在起动加速、再加速、转弯等过程都能获得好的循迹性。 从上可以看出,这些系统除了已有的转速传感器和方向盘转角传感器外,均需要一个能测量车体回转的传感器来测量回转的角速度或角速率,有些还要补充测量车辆的横向及纵向线加速度。这就引出了惯性传感器的问题。MEMS技术的发展,尤其是它的高性价比给车辆稳定系统带来了可能和实现。西安中星测控有限公司利用先进的MEMS技术,根据国内外厂商的要求研发了两款针对车辆稳定控制的车用陀螺和稳定器,以满足不同客户的需求。CS-ARAS内含一个角速率陀螺和一个线加速度,可以同时测量车体回转角速率和横向或纵向线加速度。CS-A2LAS稳定器内含一个角速率传感器和两轴线加速度传感器,可以同时测量横向或纵向加速度及车体回转的角速度,并且取得了三个国家专利,产品出口芬兰、意大利和以色列。 CS-ARAS系列车用惯性传感器是西安中星测控有限公司自主研制的,用于测量角速率和加速度。CS-ARAS系列车用陀螺仪属于低精度陀螺仪和加速度计的一种。主要用于高可靠性的汽车电子,也可用于天线稳定﹑摄像﹑机器人等系统。 CS-ARAS系列车用传感器的角速率陀螺仪依据谐振器陀螺原理工作。两个多晶硅敏感结构,每一个含有一个高频振动的框架,这个框架被静电式地驱动而谐振,形成了必要的速度元件。框架的两个外端组成一个电容敏感结构,以敏感有角速率时产生的科里奥利运动并产生电信号,该电信号被输送到放大级和解调级,从而输出正比于角速率的电信号。 CS-ARAS系列车用传感器的加速度计是建造在硅晶片顶部的表面MEMS多晶硅结构。多晶硅簧片悬浮在晶片表面的结构,并提供一个克服加速度感应力的阻力。用包含两个独立的固定板和一个与运动质块相连的中央板形成的差动电容器机构来测量比例于加速度的多晶硅结构的偏转,从而产生电压输出信号。CS-ARAS和CS-A2LAS考虑车辆的电磁干扰情况,均作了抗电磁干扰设计。同时根据不同的系统要求来满足客户的个性化需求。除了模拟信号输出外,最近还开发了Can总线输出,外型也可根据客户要求制作。 CS-ARAS车用陀螺和国外公司的同类产品具有相似的功能,已在欧洲某型号的重卡上小量试用,同时在国内某特种车辆上应用并且获得了良好的评价。 CS-A2LAS稳定器满足ESP或ESC的要求,正在国内数所高校和研究所测试,相信可以满足要求。 不同的系统名称由不同的汽车制造商或汽车电子制造商提出并命名和使用。从功能上讲ESP、ESC、VSC和DSC相差无几。德国博世和奔驰公司采用ESP系统;美国大陆、TRW、德尔福则采用ESC系统;日本丰田公司采用VSC系统,其中广州丰田09款凯美瑞G系列即是;DSC系统由德国宝马品牌采用,而沃尔沃则把其称为DSTC系统。这些系统均可采用西安中星测控有限公司推出的一只CS-A2LAS稳定器或两只CS-ARAS车用陀螺即可。 VDC系统由日本日产公司采用,德国博世早期将该系统也称为VDC;沃尔沃如XCPO越野车和JAGVAR品牌采用RSC系统。这种适合于高附着系数路面,主要用于防侧翻。VDC和RSC系统均可采用西安中星测控公司推出的CS-ARAS车用陀螺即可。(end)

基于ABS的拓展技术

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1.驱动防滑系统/牵引力控制系统

什么是电子稳定控制系统?

ASR(Anti-Slip Regulation)/TCS(Traction Control System)驱动防滑系统也叫牵引力控制系统,其主要优点是维持了车辆的驱动力和转向力;当车辆在湿滑的路面起步、加速和转向时保证了驾驶的稳定性;可以通过警告灯提醒驾驶员路面的湿滑(ASR起作用时灯亮);将轮胎因打滑的磨损减少到最小程度;进一步减少了事故的可能性。

汽车电子稳定控制系统是车辆新型的主动安全系统,是汽车防抱死制动系统和牵引力控制系统功能的进一步扩展,并在此基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、测向加速度传感器和方向盘转角传感器,通过ECU 控制前后、左右车轮的驱动力和制动力,确保车辆行驶的侧向稳定性。

ASR电控单元通过两种调节功能组合进行工作,即一方面进行制动调节,另一方面通过发动机扭矩调节来改善牵引性能。当有一个驱动轮发生滑转,可通过对其与非驱动轮的转速对比加以识别。ASR制动控制部分对该滑转车轮施加制动压力。二个车轮均发生滑转,则ASR的发动机控制部分介入工作,降低发动机扭矩。ASR通过自动施加制动和自动降低发动机扭矩来改善车辆起步和加速行驶工况,提高车辆牵引力。

该系统由传感器、电子控制单元和执行器三大部分组成,通过电子控制单元监控汽车运行状态,对车辆的发动机及制动系统进行干预控制。典型的汽车电子稳定控制系统在传感器上主要包括4个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器等,执行部分则包括传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、液压调节器等,电子控制单元与发动机管理系统联动,可对发动机动力输出进行干预和调整。

2.越野路面功能

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越野路面模式可以允许在特殊路面上更大的制动滑移率。越野路面ABS在车辆速度小于15km/h时使ABS控制失去作用,并且允许更大的制动滑移率直到40km/h。

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在故障导致ABS灯常亮的情况之外,选择的越野路面模式由ABS灯慢闪提示给驾驶员。ECE R13系列7要求:当点火开关打开,ABS OFF ROAD功能可以自动重设。目前越野路面功能的输入通常用一按健式开关实现。车辆制造商应该在使用说明书中说明在正常路面下不允许使用越野路面功能,因为在这种条件下车辆可能不能满足ECE Rl3一类ABS的要求。

这套系统主要对车辆纵向和横向稳定性进行控制,保证车辆按照驾驶员的意识行驶。电子稳定控制系统的基础是ABS制动防抱死功能,该系统在汽车制动情况下轮胎即将抱死时,一秒内连续制动上百次,有点类似于机械式“点刹”。如此一来,在车辆全力制动时,轮胎依然可以保证滚动,滚动摩擦的效果比抱死后的滑动摩擦效果好,且可以控制车辆行驶方向。

3.改善牵引力模式

另一方面该系统会与发动机ECU协同工作,当驱动轮打滑时通过对比各个车轮的转速,电子系统判断出驱动轮是否打滑,立刻自动减少节气门进气量,降低发动机转速从而减少动力输出,对打滑的驱动轮进行制动。这样便可以减少打滑并保持轮胎与地面抓地力之间最合适的动力输出,此时无论怎么给油,驱动轮都不会发生打滑现象。

在深雪条件或类似条件下,牵引力可以通过激发一特殊模块得到增加,电控单元将根据不同的临界值,通过发动机控制和差速制动分配来允许更高的滑移率。

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改善牵引力模式通过ASR灯的慢闪来确认,并以此通知驾驶员车辆稳定性可能降低。

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4.轮胎气压监测系统

该系统在保证车辆横向稳定性方面体现在当系统通过转角传感器、横向加速度传感器及轮速传感器的信号发现车辆发生了转向不足或过度时,系统会控制单个或是多个车轮进行制动,来调整汽车变换车道或在过弯时的车身姿态,使汽车在变换车道或是过弯时能够更加的平稳而安全。

轮胎气压监测系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring Systems)可以认为是一种简单的智能轮胎技术,主要用于对汽车行驶时实时对轮胎气压进行自动监测,对轮胎漏气和低气压进行报警,以保障行车安全。

各品牌的命名不尽相同

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通常人们说的ESP其实是博世公司的注册商标,准确书写应为ESP®。在相关的ECE R13H、FMVSS 126甚至GTR No.8法规中,将电子稳定控制系统称为ESC,所以从学术角度来讲,广义上的电子稳定控制系统称为ESC才严谨。

目前,TPMS主要有两种类型,一种是Wheel-Speed Based TPMS。另一种是Pressure-Sensor Based TPMS。

目前,世界范围内主要供应电子稳定控制系统的供应商有六家,分别是博世、天合、电装、爱信精机、大陆、德尔福,众厂家的系统也基本都是从这几家采购而来,再冠以不同的名字。不过,即使是同一系统在不同车型上的功能也会有不同,这里我们只说最基本的功能。

间接式TPMS是借用ABS中的轮速传感器测量4个车轮的转速。当某只轮胎的气压下降时,轮胎滚动半径减小,车轮转速相应增大,系统主要通过比较两条对角线上车轮转速的总和判断压力是否下降。间接式TPMS主要缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100km/h的情况进行判断。

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直接式TPMS技术又分为主动式和被动式两种。主动式TPMS利用安装在每一个轮胎上的以锂离子蓄电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压,并通过射频RF(Radio Frequency)信号发射到中央接收单元进行数据处理,再通过监视器随时显示各轮胎气压,当轮胎气压太低或有渗漏时,系统就会自动报警。被动式TPMS,也叫无蓄电池TPMS,用一个中央收发器(Central Transceiver)代替了一般直接式TPMS中的中央接收器。这个收发器不但要接收信号而且要发射信号,安装在轮胎中的转发器(Transponder)接收来自中央收发器的信号,同时使用这个信号的能量来发射一个反馈信号到中央收发器上进行数据处理,处理结果显示在监视器上。虽然此技术不用蓄电池供电,但是它需要将转发器整合至轮胎中,这牵涉到各轮胎制造商需建立共同的标准才有可能。因此,无蓄电池TPMS短期内还难以广泛使用。

虽然名称不同,但个厂家车辆稳定系统的原理基本一致。丰田VDIM和宝马DSC系统与其它厂家有些许的不同,VIDM系统加入了对转向系统的干预,使驾驶员对行车轨迹的修正变得更轻松;在宝马上的DSC系统则加入了可调功能,减少了对驾驶乐趣的影响。此外,ESC系统并不是孤立的,还可以以它为基础延伸出一系列主动安全和方便驾驶的功能。

5.制动性能监控系统

ESP简介

澳门新濠新天地3559,基于ABS轮速监控的原理开发出了车辆制动性能监控系统(BPM:Braking Performance Monitoring),其主要功能为制动期间主动监控不同车轮的制动性能,一旦有车轮制动性能异常,该系统会发出警告信息。

博世是第一家把电子稳定程序投入量产的公司。因为ESP是博世公司的专利产品,所以只有博世公司的车身电子稳定系统才可称之为ESP。在博世公司之后,也有很多公司研发出了类似的系统,如丰田的VSC和宝马的DSC等。 ESP全称是:(Electronic Stability Program)。包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸。

在制动效能不良的情况下,大约3km以后发出警告信息;在制动能力完全失去的情况下,系统将快速报警;信号通过CAN网络进行传输,另外信号也可以作为ABS当前故障在CAN网络终端显示。

ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。

工作原理与TPMS类似,根据轮胎转动圈数及ABS齿圈齿数,ABS传感器产生相应的信号脉冲,电控单元累计每个车轮的信号脉冲数量,同时计算对角线间车轮的脉冲数量总和的差别(在制动工况下,大约1km的范围内累计一次)。并且考虑转向、对称载荷及滑移变化等的影响,对计算结果有一定的补偿。如果差别超出了预先设定的限值一次或多次,电控单元通过显示终端通知驾驶员制动能力降低。

有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。

系统在以下情况停止计数:滑移不稳定、ABS/ASR开始工作、高的减速度、急转弯、横向加速度达到某一特定的值、发动机输出扭矩快速变化以及其他不稳定工况。

当然,任何事物都有一个度的范围,如果驾车者盲目开快车,现在的任何安全装置都难以保证其安全。

6.电子制动力分配/限制系统

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电子制动力分配系统(Electronic Brake force Distribution,简称EBD)是在汽车防抱制动系统的基础上拓展的制动力调节功能,此功能与传统的感载阀装置相似,并且优化了车辆的制动性能。

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EBL的工作原理:威伯科公司目前在ABS基础上集成的电子制动力限制EBL(Electronic Brake force Limitation)功能与EBD功能相似,传统的EBD功能只有在车辆减速度大于0.25g时才开始工作,而EBL功能安装有压力传感器,车辆在制动过程中ABS能监测出后桥的制动压力,能使EBL功能在更低的车辆减速度下实现压力的调整,最低允许车辆的制动减速度在0.1g时工作,这样几乎在所有的制动过程中,EBL都可以作用,因此EBL功能是更加优化的一种功能。

ESC简介

7.防侧翻稳定性控制

ESC是通用对车身稳定控制系统的称呼,通用旗下各品牌国产车型均配备ESC系统,如别克君威、雪佛兰迈锐宝。另外还有福特翼虎、翼搏等。ESC(Electronic Stability Control)与ESP系统的原理和控制方式相同,德尔福和天合生产的系统都被命名为ESC。

防侧翻稳定性控制(Roll Stability Control,简称RSC),相对于ESC/ESP而言,它主要应用于高附着系数路面,相对成本较低,而且也较容易实现。

『别克君威、雪佛兰迈锐宝等车型配备ESC系统』

在RSC系统的电控单元中集成了一个横向加速度传感器,这个传感器实时测量车辆相应的横向加速度,并计算临界加速度限制,当横向加速度接近这一临界点时,系统就会激活原有的ASR电磁阀和驱动桥的ABS电磁阀,从而对驱动桥进行制动,以使车辆减速,同时对于带挂车的牵引车,系统将激活额外的一个电磁阀,对挂车控制阀输出制动信号,从而对挂车进行制动。

ESC主要作用是对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯右侧甩尾,传感器感太急)时会产生向觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。

在RSC工作的过程中,系统对相应的车轮进行制动,进而控制车辆的行驶稳定性,同时,RSC系统还会通过SAE J 1939CAN总线控制发动机和缓速器的输出扭矩,从而有效的避免翻车事故的发生。

8.电子稳定性控制

电子稳定控制系统(Electronic stability control,简称ESC或者Electronic stability program,简称ESP)是一种全功能的电子稳定控制系统,不仅包含防侧翻电子稳定系统,还具备了纠正车辆转向的能力,覆盖了低附着系数路面的工作情况,是一个闭环控制系统,当车辆在转向、制动或打滑时,通过对制动、动力系统的干涉,稳定车辆的行驶,让车辆更安全也更稳定。

ESC的工作过程见上图,当车辆在低附着系数路面上避让障碍物时,不带稳定性控制系统转向轮角度调整非常大,但仍然无法避免车辆滑出车道,而且整个过程中车辆也有折叠的危险。当稳定性控制系统激活时,转向轮角度调整不大,和在正常道路上避让障碍物的调整情况类似。

整个过程中,首先当车轮转向变道时,系统监测横向加速度,对车辆所有车轮进行制动,以降低车辆横向加速度,防止翻车,接着当驾驶员向左转向时,由于路面附着系数低,车辆出现过度转向,系统对左侧转向轮进行制动,以纠正车辆的过度转向,帮助车辆进入正确行驶车道,防止车辆滑出车道,出现危险。当车辆进入车道后,由于路面附着力不够,而导致了车辆向左过度转向,这时根据ESC电控单元中的横向角速度传感器和转向管柱内的转向角度传感器测得的差异进行计算,对车辆右侧转向轮进行制动,使车辆完成整个避让过程,回复到直线行驶状态。

从图中所示的两个相同的避让过程中,显而易见的,由于电子稳定控制系统的介入,在这种湿滑道路情况下,让驾驶员对车辆的操纵变得更容易,也让整个过程更安全。

ESC和RSC性能比较:ESC控制策略的适用范围覆盖了RSC的范围,RSC系统适用于在高附着系数路面对车辆的侧翻控制,而ESC系统适用于在高、低附着系数路面上对侧翻控制、偏航控制和侧向滑移的控制,从偏航控制和侧翻控制两个角度进行对比,表2列出了它们的区别。

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RSC/ESC是基于整车CAN线系统并通过其与各总成进行数据交流,来实现对整车行驶的稳定控制。对于不同的车型都要进行单独的试验匹配,以达到理想的稳定性能控制效果。该试验耗时长、费用高、需要有大批量的生产来支撑。

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