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功能相似 盤點五花八門的車輛穩定系統

作者: 時間:2012-12-08 來源:網絡 收藏

前幾天一位朋友去挑車,回來后給我打電話說4S店銷售人員給他介紹了ESP的功能有多強大,你開著這樣的車有多安全,還說別的品牌沒有這個ESP。我這位朋友當時就蒙了。隨后,我的職業病就犯了,告訴他ESP系統很多品牌都有,只是各廠家的叫法不同而已,比如大眾稱其為ESP、本田叫VSA、豐田管它叫VDIM……。這也是我今天要跟大家說的,希望各位在購車時心里有數。

● 什么是ESP?

穩定程序(Electronic Stability Program,簡稱ESP)是車輛新型的主動安全系統,是汽車防抱死制動系統(ABS)和牽引力控制系統(TCS)功能的進一步擴展,并在此基礎上,增加了車輛轉向行駛時橫擺率傳感器、測向加速度傳感器和方向盤轉角傳感器,通過ECU 控制前后、左右車輪的驅動力和制動力,確保車輛行駛的側向穩定性。

ESP系統由傳感器、電子控制單元(ECU)和執行器三大部分組成,通過電子控制單元監控汽車運行狀態,對車輛的發動機及制動系統進行干預控制。典型的汽車ESP系統在傳感器上主要包括4個輪速傳感器、方向盤轉角傳感器、側向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動主缸壓力傳感器等,執行部分則包括傳統制動系統(真空助力器、管路和制動器)、液壓調節器等,電子控制單元與發動機管理系統聯動,可對發動機動力輸出進行干預和調整。

這套系統主要對車輛縱向和橫向穩定性進行控制,保證車輛按照駕駛員的意識行駛。ESP系統的基礎是ABS制動防抱死功能,該系統在汽車制動情況下輪胎即將抱死時,一秒內連續制動上百次,有點類似于機械式“點剎”。如此一來,在車輛全力制動時,輪胎依然可以保證滾動,滾動摩擦的效果比抱死后的滑動摩擦效果好,且可以控制車輛行駛方向。

另一方面該系統會與發動機ECU協同工作,當驅動輪打滑時通過對比各個車輪的轉速,電子系統判斷出驅動輪是否打滑,立刻自動減少節氣門進氣量,降低發動機轉速從而減少動力輸出,對打滑的驅動輪進行制動。這樣便可以減少打滑并保持輪胎與地面抓地力之間最合適的動力輸出,此時無論怎么給油,驅動輪都不會發生打滑現象。

ESP在保證車輛橫向穩定性方面體現在當系統通過轉角傳感器、橫向加速度傳感器及輪速傳感器的信號發現車輛發生了轉向不足或過度時,系統會控制單個或是多個車輪進行制動,來調整汽車變換車道或在過彎時的車身姿態,使汽車在變換車道或是過彎時能夠更加的平穩而安全。

● 各品牌的命名不盡相同

ESP廣義上指的是系統,而狹義上它是博世公司注冊的商標,所以除了博世其它公司不能使用ESP?這個名字。或許就是因為這個原因,眾品牌為自己的ESP系統起了各種各樣的名字,順便彰顯自己的個性。目前,世界范圍內主要供應ESP系統的供應商有六家,分別是博世、天合、電裝、愛信精機、大陸、德爾福,眾廠家的系統也基本都是從這幾家采購而來,再冠以不同的名字。

常見品牌車輛穩定系統
名稱應用品牌
ESP奧迪、大眾、鈴木、菲亞特、克萊斯勒、奔馳、標致、雪鐵龍、福特(國產)等
VSA本田、謳歌
VDC日產、英菲尼迪、斯巴魯
DSC寶馬、捷豹、路虎、馬自達、MINI等
VSC豐田(皇冠以下的車型)
VDIM豐田(皇冠)、雷克薩斯
ESC通用(國產車型)
StabiliTrak通用(進口車型)
AdvanceTrac福特銳界
VSM現代

◆ VSA

VSA(Vehicle Stability Assist Control)車輛穩定性控制系統與ESP系統的功能并無差異,僅僅稱呼不同而已。這套系統應用于本田、謳歌的諸多車型上,如本田思鉑睿、雅閣、CR-Z,謳歌TL、MDX、ZDX等。

『本田雅閣(左)、謳歌TL(右)均配備VSA系統』

VSA是一種綜合控制系統,它能夠在制動時防止車輪抱死、在加速時防止車輪空轉的、還能防止轉彎時橫向打滑。其通過單獨控制四個車輪中的一個或幾個,使汽車按駕駛員意識行駛。

◆ VDC

VDC(vehicle dynamic control)車輛動態控制系統對轉向行駛的控制主要是借助于對各個車輪的制動控制和發動機功率輸出控制來實現的。在汽車左轉彎時,若前輪因轉向能力不足而趨于滑出彎道,VDC系統即可探知側滑即將發生,就采取適當制動左后輪的辦法。若后輪有側滑的趨勢呈現出轉向過度的情況,VDC系統即采取適當制動右前輪的辦法維持車輛的穩定行駛。

在極端情況下,VDC系統還可采取降低發動機功率輸出的辦法降低行駛車速,減少對地面側向附著能力的需求來維持車輛的穩定行駛。采用VDC系統后,車輛制動距離還可進一步縮短。

『日產天籟(左)、英菲尼迪M25L(右)配備了VDC系統』

目前,這套系統在日產、英菲尼迪、斯巴魯的車型上均有配備,如日產天籟、奇駿,英菲尼迪全系車型、斯巴魯全系車型。

◆ DSC

DSC(Dynamic Stability Control)動態穩定控制系統是寶馬車輛中底盤控制系統的核心。它確保行駛時車輛的穩定性,在起動或加速時最大化所有車輪的牽引力,同時能探測到過度轉向或不足轉向的最初跡象,并通過對單個或幾個車輪進行制動,起到削弱這種不穩定趨勢的效果。DSC除了寶馬以外,捷豹、路虎、MINI均配備了此系統。

『新攬勝(左)、捷豹XF(右)配備了DSC系統』

另外,配有寶馬的xDrive四驅系統也通過DSC系統中的傳感器來監測車輛狀態,并做出不同的扭矩分配。

◆ VSC

VSC(Vehicle Stability Control)是豐田開發的一套車輛穩定控制系統,它與ESP一樣,當車輛出現打滑時能夠保證車身姿態的穩定。目前這套系統使用在豐田皇冠以下的車型上,如逸致、銳志等。

『逸致(左)、銳志(右)等車型配備VSC系統』

◆ VDIM

VDIM(Vehicle Dynamics Integrated Management)系統是對ABS、TRC、VSC等系統進行整合的產物。VDIM除了能夠在車輛發生側滑之前就開始對車輛實行控制以外,還能對轉向系統進行干預。目前這套系統應用于豐田皇冠和雷克薩斯全系車型上。

如果VDIM系統判斷車身姿態處于不穩定狀態,則會發出信號,通過VGRS(齒輪比可變轉向裝置)和EPS(電動助力轉向系統)對前輪轉角和方向盤轉矩實施最佳控制,也就是使駕駛員以較小的力和較小的方向盤轉角來修正車輛行駛軌跡。

◆ESC

ESC(Electronic Stability Control)系統與ESP系統的原理和控制方式相同。德爾福和天合生產的系統都被命名為ESC。在通用旗下各品牌國產車型均配備ESC系統,如別克君威、雪佛蘭邁銳寶、福特翼虎、翼搏等。

『別克君威(左)、雪佛蘭邁銳寶(右)等車型配備ESC系統』

◆ StabiliTrak

StabiliTrak穩定循跡控制系統是一種配合ABS、TCS著重于轉彎過程的循跡控制系統, 其控制原理與眾廠商的穩定系統并無差異,StabiliTrak的基本設計理念主要是利用方向盤轉角傳感器、車身擺角傳感器、橫向加速度傳感器以及輪速傳感器來推測在某一車速下駕駛者的操縱意圖與車輛相對應表現是否與預期相同。目前這個系統用于通用旗下各品牌進口車型上,如別克昂科雷、雪佛蘭科邁羅、凱迪拉克SRX、CTS等。

『別克昂科雷(左)、雪佛蘭科邁羅(右)等車型配備StabiliTrak系統』

如果車輛在轉彎過程中造成轉向過度,StabiliTrak系統的控制單元就會指示左前輪制動,使車身產生往外的力量使車輛恢復到正常的路徑,如果轉彎過程中產生轉向不足,控制電腦會指示右前輪制動,使車身產生往內的力量使車輛行恢復到正常的路徑。

◆ AdvanceTrac

此系統除了具備一般車輛穩定系統具備的功能外,還加入了一個陀螺儀傳感器。如果傳感器探知到車輛有側翻傾向,系統則會通過制動相反一側的車輪,同時降低發動機功率,以保證車輛行駛的穩定性。目前,這套系統配備在福特銳界上。

『福特銳界配備AdvanceTrac系統』

◆ VSM

此系統與豐田VDIM有些類似,VSM通過ESP及MDPS(電動助力轉向系統)兩系統協同工作控制車輛穩定性。其可根據不同道路狀況或不同的車身姿態時,給方向盤施加更合適的助力力度,讓駕駛員的操作更容易。目前這套系統用于現代朗動、索納塔八等車型上。

『現代索納塔八(左)、朗動(右)配有VSM系統』

● 由車輛穩定系統延伸出的功能

◆車道保持

車道保持是一項提高行車安全的功能,這項功能是由藏在車內中央后視鏡背面的攝像機來監測前方的道路分隔線以確定車身的位置,當轉向燈未開啟時,如果車身出現“跑偏”的情況,系統就會發出預警提示。而隨著這項功能逐漸的發展,帶有主動修正功能的車道保持系統也出現了。

關于修正的模式,其中一種就是通過ESP系統對于車輛跑偏方向相反一側的車輪進行制動,使車輛產生跑偏方向相反的轉矩,從而使車輛回歸正軌。當然,更高級的修正方式是通過一套適當的邏輯使電動助力轉向系統對方向盤進行控制。

◆ 電子差速鎖

電子差速鎖是ABS/ESP的擴展功能,其依靠ABS/ESP系統對車輪的工作狀態和車輛行駛狀態作出判斷,當監測到內側車輪將發生打滑或已經打滑時,制動系統能夠對內側前輪的車輪實施制動,這相當于提高了打滑車輪這一側的附著系數,使傳遞到輪端的有效扭矩提升,只要這個通過制動帶來的附著系數比外側有附著力車輪的附著系數高,差速器就能夠傳遞足夠的驅動轉矩驅動外側車輪轉動,使車輛保持方向的可控性。所以,“電子差速鎖”并不是真的鎖,它只是ESP系統延伸出的一個功能而已。

◆ 自適應巡航

所謂自適應就是可以自動保持跟車距離,這意味著前車剎車,駕駛車輛也得自動剎車。控制單元利用適當的邏輯將雷達與ESP系統相聯系,從而當與前車距離縮短時實現自動剎車功能。換句話說,如果誰告訴你這輛車有自適應巡航功能,那么它一定配備了ESP系統。

◆ 間接式胎壓監測

相比在輪胎內安裝壓力傳感器的直接式胎壓監測來說,利用ABS系統實現胎壓監測功能的間接式監測的成本要低很多。它是利用輪速傳感器來比較四只輪胎的轉速,如果其中一只輪胎胎壓較低,它的轉速就會比其它車輪快,如此只要在軟件上作出調整,便可以建立新功能,警告駕駛員一只輪胎和其它三只相比胎壓較低。

但是一分錢一分貨,使用間接式胎壓監測裝置的車輛就會出現兩個問題,一是采用間接式胎壓監測裝置的車型都不能具體指示出具體是哪一只輪胎胎壓不足;其次如果四只輪胎的胎壓同時在下降,那么這種裝置也就失效了。

◆ 坡道輔助/自動駐車

具有坡道輔助功能的車輛可以通過水平位置傳感器探知車輛是否處于水平狀態,如果車輛停在坡道上,則系統會自動對車輪進行制動,自動剎車的時間可以保持2秒左右,防止車輛在松開剎車到踩下油門的過程中溜車。

『奧迪A4L上的自動駐車按鈕』

自動駐車功能在車輛處于水平狀態停車時也可以自動剎車,即使在D擋也不用長時間踩住剎車。需要解除時,只需踩下油門踏板即可。

總結:

雖然名稱不同,但個廠家車輛穩定系統的原理基本一致。豐田VDIM和寶馬DSC系統與其它廠家有些許的不同,VIDM系統加入了對轉向系統的干預,使駕駛員對行車軌跡的修正變得更輕松;在寶馬上的DSC系統則加入了可調功能,減少了對駕駛樂趣的影響。此外,ESP系統并不是孤立的,還可以以它為基礎延伸出一系列主動安全和方便駕駛的功能。



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