基于ABS的ESP液压控制系统的设计

　　1　前言

　　随着现代汽车技术的不断发展和现代化公路交通系统的不断完善,汽车的允许行驶速度在不断提高。高速行驶的汽车在弯道上行驶或者紧急避障时,容易发生侧滑或甩尾等危险情况,使驾驶员对汽车失去转向控制,造成严重交通事故的发生。据统计,车速在80~120 km/h之间,大约有40%左右的交通事故与汽车侧滑失控有关。当车速超过160 km/h,几乎每一起车祸都是由于这种失控而造成的。为提高汽车在极限行驶条件下的操纵稳定性和行驶安全性,减少交通事故的发生,出现了一种先进的汽车主动控制系统———汽车稳定性控制系统(简称ESP系统)。

　　2　ESP系统概述

　　2. 1　ESP系统的发展

　　汽车行驶稳定性是指汽车在行驶过程中,保持方向稳定性和抵抗外界侧向力的能力。汽车稳定性控制系统的概念在20世纪90年代初开始提出,在汽车稳定性控制系统发展过程中,各个生产厂家根据自己系统的特点提出了各自的名称。1992年,宝马公司和博世公司开发了动力稳定性控制系统(Drive StabilityControl———DSC),这是在ABS/ASR的基础上增加了方向盘转角传感器,汽车的横摆角速度只是通过内外车轮的转速差间接估计得到的,这在很多极限情况下,控制效果并不理想。1995年,博世公司开发了汽车动态控制系统(Vehicle Dynamic Control———VDC),奔驰公司开发了电子稳定程序系统(Electronic StabilityProgram———ESP),丰田公司开发了汽车稳定性控制系统(Vehicle Stability Control———VSC),它们均采用了能直接测量汽车运行姿态的侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,使得稳定性控制系统的应用范围大大扩展。因此,真正意义上的汽车稳定性控制系统的发展一般认为是从这个时期开始的。虽然各种车辆稳定性控制系统名称各异,但它们的基本组成、工作原理及功用大体类似,为了方便,本文统一称为ESP系统。

　　从1995年至今,由于电子技术的不断发展,电子产品生产成本的不断降低,ESP获得了很快的发展,并开始作为选装件装备于一些中、高档轿车上。从2000年起,德国大众公司开始在其几乎所有轿车车型上配备了ESP系统作为选装件,美国的通用、福特和克莱斯勒公司也开始在其新车型中选装ESP系统。

　　2. 2　ESP系统的基本组成及工作原理

　　ESP系统构成如图1所示,主要包括:

　　传感器———检测驾驶员操作情况和汽车的运动状态参数。主要包括轮速传感器、车轮转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动压力传感器、节气门位置传感器,以及ESP状态键、制动灯开关等。