汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理與檢修

張正軍

摘 要：作為汽車中的主要安全控制系統(tǒng)，電子穩(wěn)定系統(tǒng)不僅僅包括TCS牽引力控制系統(tǒng)及ABS防抱死系統(tǒng)功能，同時(shí)還屬于一種汽車智能自動(dòng)化安全系統(tǒng)，主要工作機(jī)制是充分運(yùn)用傳感器靈敏、精確、迅速等優(yōu)勢(shì)，全面實(shí)時(shí)的監(jiān)控汽車整體運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，通過(guò)精確的公式計(jì)算分析和判斷，該汽車的行駛軌道是否與駕駛?cè)藛T所設(shè)定好的行駛路線重合，并對(duì)整個(gè)行駛過(guò)程中的情況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)可能發(fā)生的危險(xiǎn)情況進(jìn)行提前預(yù)警，同時(shí)快速實(shí)施有效措施，控制車輛穩(wěn)定形勢(shì)。文章簡(jiǎn)要介紹了汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的概念，并對(duì)其功能系統(tǒng)進(jìn)行了分類，闡述了汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理，分析了汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的常見(jiàn)故障。

關(guān)鍵詞：汽車 電子穩(wěn)定系統(tǒng) 工作原理 檢修

中圖分類號(hào)：U463.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（c）-0055-01

隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)車輛的需求越來(lái)越大、性能要求越來(lái)越高，促使汽車產(chǎn)業(yè)不斷完善制造技術(shù)、提高車輛科技性能，整體發(fā)展進(jìn)入白熱化階段。在此時(shí)代背景下，汽車的安全性和穩(wěn)定性有了質(zhì)的飛躍，在此期間，一種新型穩(wěn)定系統(tǒng)營(yíng)運(yùn)而生即電子穩(wěn)定系統(tǒng)（Electronic Stability Program）。該系統(tǒng)能夠?qū)囕v的行駛動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，能夠有效避免車輛在行駛中發(fā)生偏離既定軌道的現(xiàn)象；保證車輛在行駛中發(fā)生轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)力過(guò)度或者轉(zhuǎn)力不足，以及緊急避讓障礙物時(shí)將危險(xiǎn)降到最低，通過(guò)以上幾種作用機(jī)制最大限度降低車輛發(fā)生事故的幾率。

1 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)概念簡(jiǎn)述

汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)，通常情況下使用其英文縮寫ESP表示，又可稱之為動(dòng)態(tài)駕駛控制系統(tǒng)，被歸類為汽車整體中的主動(dòng)安全系統(tǒng)。作為汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，TCS牽引力控制系統(tǒng)及ABS防抱死系統(tǒng)，通過(guò)側(cè)向加速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等信息設(shè)備，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力及車輪制動(dòng)器，完成車輛側(cè)滑狀態(tài)的糾正工作。由此可以看出，汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)充分融合了TCS牽引力控制系統(tǒng)及ABS防抱死系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)，并在此基礎(chǔ)之上有效擴(kuò)展了該系統(tǒng)的作用機(jī)制和應(yīng)用范圍。

2 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)功能分析

根據(jù)汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的功能來(lái)看，其不僅僅是作用于控制汽車穩(wěn)定性的系統(tǒng)，同時(shí)還屬于牽引力控制系統(tǒng)，是建立在TCS牽引力控制系統(tǒng)及ABS防抱死系統(tǒng)功能之上，并通過(guò)在車身內(nèi)增設(shè)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。電子穩(wěn)定系統(tǒng)包含的電子部件較多涉及到的功能較廣泛，具體來(lái)說(shuō)分為以下幾種：轉(zhuǎn)向角傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、電子控制單元（ECU）、輪速傳感器等等。作為控制和保證車輛行駛穩(wěn)定性和安全的主要系統(tǒng)，該系統(tǒng)中所包含的電子部件的正常運(yùn)行，是保證該系統(tǒng)發(fā)揮功能效用的重要因素，對(duì)于該系統(tǒng)各電子部件的功能介紹如下：

汽車橫向加速度傳感器。在整體汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)功能分析中，有應(yīng)用于汽車前進(jìn)時(shí)在其垂直方向所設(shè)置的側(cè)向加速度傳感器，以及應(yīng)用于汽車前進(jìn)時(shí)在其豎向所設(shè)置的加速度傳感器，以上兩種傳感器的工作原理基本一致，都是以九十度夾角的方式進(jìn)行安裝，并且對(duì)車輛在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中形成的離心力產(chǎn)生作用，并通過(guò)傳感系統(tǒng)判斷該車輛是否屬于車輪滑側(cè)滑現(xiàn)象。

轉(zhuǎn)向角度傳感器。在車輛行駛過(guò)程中的方向盤旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)，從而準(zhǔn)確判斷該車輛是否在既定線路中行駛。

汽車橫擺角速度傳感器。作用于記錄汽車行駛中所發(fā)生的垂直軸線運(yùn)動(dòng)情況，從而判斷汽車是否出現(xiàn)打滑情況。

汽車輪速傳感器。對(duì)汽車的各個(gè)輪胎實(shí)施監(jiān)控，以保證車輪的穩(wěn)定性。

3 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理

汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)中囊括了所有用于感應(yīng)汽車運(yùn)行狀態(tài)的感應(yīng)設(shè)備，同時(shí)還包括作用于接收與處理傳感設(shè)備所反饋信息的自動(dòng)化車載計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將安置在車身各部位的傳感設(shè)備所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，以及設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)比，從而快速判斷汽車的行駛狀態(tài)是否正常，以及根據(jù)數(shù)據(jù)分析找出汽車行駛狀態(tài)不穩(wěn)定的具體原因，同時(shí)，運(yùn)用自動(dòng)化裝置通過(guò)車載計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)裝置的相關(guān)執(zhí)行機(jī)制發(fā)出命令，便于及時(shí)采取相應(yīng)的安全措施，使汽車能夠始終保持在穩(wěn)定、安全的狀態(tài)下行駛。在這過(guò)程中所涉及到的安全措施即是指，不論在任何階段一旦汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)檢測(cè)到汽車有發(fā)生側(cè)翻的幾率時(shí)，該系統(tǒng)都會(huì)實(shí)施有針對(duì)性的汽車后輪或者前輪緊急制動(dòng)，特別情況下還會(huì)采取同時(shí)減少或者增加汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的措施。在運(yùn)行汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)情況下，車載計(jì)算機(jī)就會(huì)保持不間斷的精確監(jiān)測(cè)和控制汽車行駛狀態(tài)，并且有效將所獲取的信息和數(shù)據(jù)與系統(tǒng)內(nèi)所設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的對(duì)比，如若出現(xiàn)實(shí)際數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大偏差時(shí)，汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)將會(huì)直接取代駕駛?cè)藛T實(shí)行自動(dòng)駕駛，從而通過(guò)此作用機(jī)制有效控制汽車的安全性和穩(wěn)定性，最大限度避免安全事故的發(fā)生。通過(guò)以上分析可知，一般情況下汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)通過(guò)兩種方式進(jìn)行車輛穩(wěn)定行駛的控制：第一，汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)通過(guò)全面精確的控制車輛各個(gè)車輪的制動(dòng)，以及根據(jù)實(shí)際情況對(duì)車輛各個(gè)車輪實(shí)施相應(yīng)的制動(dòng)力。第二，在實(shí)際情況需求下，汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)還能夠根據(jù)相應(yīng)情況智能化調(diào)整汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所輸出的轉(zhuǎn)矩。

4 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的常見(jiàn)故障檢修

4.1 汽車電子控制系統(tǒng)故障

汽車中的電子控制系統(tǒng)J104通常情況下安置于車身的右側(cè)，既是副駕駛座的前方，該控制系統(tǒng)屬于整個(gè)汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的核心，對(duì)汽車中的所有電器組件實(shí)施監(jiān)控功能，同時(shí)定期對(duì)汽車內(nèi)部的電磁閥運(yùn)行情況進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢查。在電子控制系統(tǒng)中常發(fā)生的故障情況為電子控制系統(tǒng)電控單元失效或者電壓不穩(wěn)定。在進(jìn)行該系統(tǒng)的故障檢測(cè)過(guò)程中，可以應(yīng)用該系統(tǒng)的自診系統(tǒng)實(shí)行全面的診斷。如果是在汽車行駛過(guò)程中發(fā)生電子控制系統(tǒng)故障，駕駛?cè)藛T可以利用非ESP、ABS、ASR、EBS的常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)控制汽車的行駛。

4.2 汽車傳感器組件故障

電子穩(wěn)定系統(tǒng)的作用失效通常是由于汽車傳感器發(fā)生故障而導(dǎo)致的，汽車的電子穩(wěn)定系統(tǒng)主要涵蓋了制動(dòng)壓力傳感器、縱向加速度傳感器、偏轉(zhuǎn)率傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器等。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)于整個(gè)汽車制造業(yè)來(lái)說(shuō)，是在汽車主動(dòng)安全措施方面的重大突破，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)汽車各個(gè)功能實(shí)施監(jiān)控，從而有效保證該車輛的行駛安全，充分保證汽車在不同環(huán)境下也能夠穩(wěn)定、安全的行駛，實(shí)現(xiàn)了最大限度保證駕駛?cè)藛T安全。

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