什么是ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，它能起那些作用

2021.01.15

此前，我們曾提及車輛中ABS剎車防抱死系統(tǒng)的作用，其可以提高車輛緊急制動(dòng)的安全性，并防止車輪抱死而讓車輛失去控制。但往往車輛在行駛過程中會(huì)遇到更為復(fù)雜的情況，而ABS系統(tǒng)只能在單一情況下提供幫助，因此也需要更為全面的安全系統(tǒng)，使得車輛在更加復(fù)雜情況下也能得到控制。為了解決這個(gè)問題，目前在大多數(shù)車輛上都有配備的ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，則可以在提升車輛操控表現(xiàn)的同時(shí)，有效防止在達(dá)到動(dòng)態(tài)極限時(shí)失控，并可提升車輛的安全性及操控性。

什么是ESP，它能起什么作用

ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)通常指車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，其全稱為Electronic Stability Program，直譯過來就是“電子穩(wěn)定程序”。但由于專利等方面的原因，很多品牌對(duì)這一功能的命名略有不同，例如在本田品牌中其被稱VSA、豐田則將其命名為VSC，此外ESC也是這一功能的一種通用表示方法。這套系統(tǒng)會(huì)通過各種傳感器收集車輛的行駛狀態(tài)信息并進(jìn)行分析，然后給予車輛裝備的ABS、EBD、TCS、VDC等系統(tǒng)發(fā)出指令，通過控制動(dòng)力輸出和對(duì)不同車輪進(jìn)行制動(dòng)，來幫助車輛維持動(dòng)態(tài)平衡，并能夠在車輛遇到輪胎打滑、車輛側(cè)滑、轉(zhuǎn)向過度或不足等情形時(shí)，幫助車輛回到正常狀態(tài)。

實(shí)際上在ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)出現(xiàn)之前，EBD制動(dòng)力分配、ABS剎車防抱死、TCS牽引力控制，和VDC車輛動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制等系統(tǒng)都已出現(xiàn)，但這些并不是一個(gè)整合的系統(tǒng)，各自只能完成單獨(dú)的工作。比如ABS只在制動(dòng)時(shí)起作用，而TCS只在驅(qū)動(dòng)時(shí)起作用，無法處理車輛驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)向、高速轉(zhuǎn)向等極端工況下的側(cè)向穩(wěn)定性問題。因此寶馬與博世合作，在1992年就開發(fā)了旨在解決車輛側(cè)向穩(wěn)定性間題的第一代穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，而早在1995年，ESP就實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)并首次應(yīng)用在奔馳S級(jí)上，隨后在經(jīng)過多年發(fā)展后，目前已開始大量被應(yīng)用到民用入門級(jí)車型中。

ESP包含哪些系統(tǒng)，由那些部件組成

ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)并非一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)，其實(shí)際上包括了很多其他系統(tǒng)，相當(dāng)于安全功能大整合。比如電子剎車分配力系統(tǒng)（EBD， Electrical Brake Distribution）、防抱死剎車系統(tǒng)（ABS， Anti-lock Brake System）、循跡控制系統(tǒng)（TCS， Traction Control System）、車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)（VDC， Vehicle Dynamic Control）等，都被整合在其中，由ESP系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配和控制。其中，EBD用于調(diào)節(jié)制動(dòng)力分配，防止車輛后輪先抱死；ABS通過控制輪胎滑移率保持在輪胎附著力在峰值附近，防止車輪抱死；TCS在通過低附路面時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)降低動(dòng)力輸出，同時(shí)輕微施加制動(dòng)保持輪胎不出現(xiàn)打滑；VDC則能通過對(duì)單個(gè)車輪制動(dòng)，來糾正轉(zhuǎn)向不足和過度。

而ESP的整套系統(tǒng)同樣也是由傳感器、電子控制單元，和執(zhí)行器三大部分組成，其中傳感器主要包括四輪輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動(dòng)主缸壓力傳感器等部分，執(zhí)行部分則包括傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)和液壓調(diào)節(jié)器等部件，電子控制單元?jiǎng)t與ECU發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，能直接干預(yù)和調(diào)整動(dòng)力的輸出。

在工作狀態(tài)下，ESP的電子控制單元將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，在車輛出現(xiàn)在臨近失控或已失控的情況下，控制執(zhí)行器進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作，以保證車身行駛狀態(tài)能夠快速回到正常。其中執(zhí)行器用于控制所有車輪的制動(dòng)系統(tǒng)，并且能單獨(dú)對(duì)每一個(gè)車輪進(jìn)行制動(dòng)，在蓄壓功能的幫助下還可直接干預(yù)制動(dòng)，并不需要人工對(duì)制動(dòng)踏板進(jìn)行干預(yù)，此外還會(huì)通過ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，以配合調(diào)整車身狀態(tài)。

ESP如何幫助車輛穩(wěn)定運(yùn)行

當(dāng)車輛在極限行駛狀況下，沿車輪滾動(dòng)方向受到的縱向力與垂直車輪滾動(dòng)方向的側(cè)向力相互影響，ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)通過分別控制各輪的制動(dòng)力，從而對(duì)側(cè)向力產(chǎn)生影響，以提高車輛的操控性。比如當(dāng)縱向力達(dá)到極值時(shí)，受側(cè)向力變化的影響會(huì)導(dǎo)致車輛橫向運(yùn)動(dòng)不受控制，車輛因此會(huì)出現(xiàn)和行駛方向不同的軌跡，此時(shí)ESP可以檢測并預(yù)防這種情況，并通過對(duì)不同車輪施加制動(dòng)力以及控制發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，讓車輛回到正確的軌跡上。

在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，ESP系統(tǒng)也可以幫助車輛解決轉(zhuǎn)向不足或過度的問題。比如車輛有轉(zhuǎn)向不足的傾向時(shí)，對(duì)內(nèi)側(cè)特定車輪施加制動(dòng)力，產(chǎn)生可以幫助幫助轉(zhuǎn)向的力矩；而當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度的傾向時(shí)，則可以對(duì)外側(cè)特定車輪施加制動(dòng)，將轉(zhuǎn)向過度趨勢減弱，從而保證穩(wěn)定的路線。

大多數(shù)時(shí)候，ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)都能幫助駕駛者穩(wěn)定車輛的正常行駛狀態(tài)，避免在突然遇到打滑或是轉(zhuǎn)向時(shí)失控。不過需要注意的是，在一些特定的使用環(huán)境中我們?nèi)匀恍枰侠淼氖褂?，比如在低速通過一些泥濘或積雪路面時(shí)，就可手動(dòng)關(guān)閉ESP系統(tǒng)再通過，否則系統(tǒng)偵測到車輛處于持續(xù)打滑狀態(tài)下，將會(huì)限制動(dòng)力并對(duì)車輪進(jìn)行制動(dòng)，反倒將影響車輛的脫困，因此對(duì)于經(jīng)常玩越野的用戶來說，這點(diǎn)也同樣需要關(guān)注。