汽车电子稳定系统(ESP)

　　图2是汽车在转弯道路上行驶时的轨迹示意。见图2(a)，当汽车驶入弯道时，假如驾驶员通过转向盘使汽车转向的转弯半径大于弯道半径，这种情况称为不足转向。如汽车车速过快，则汽车可能冲出路面。安装在汽车上的横摆率传感器会测出转向偏差，侧加速度传感器会测得右驶加速度偏大和转向盘转角传感器测得左转向不足，并立即监测到这种冲出路面的危险趋势，将信号输入电子稳定系统中的ECU。ECU立即指令在左后轮实施脉冲制动力，制动力在汽车质心产生一个向内偏转力矩，迫使汽车绕质心向内偏转一个角度。同时ECU立即指令发动机减少输出转矩，将汽车速度降下来，并代替驾驶员使汽车转向角度稍大一些，使汽车按弯道半径要求的转向角度行驶，回到正确路线上。

　　反之，见图2(b)，汽车行驶轨迹的最初位置。假如驾驶员转向盘转动过猛，使汽车转弯半径小于弯道半径，这种情况称为过度转向。如汽车速度过快，则汽车可能因离心力而向外翻转。安装在汽车上的横摆率传感器、侧加速度传感器和转向盘转角传感器等监测到这种翻转的危险趋势，立即将信号输入电子稳定系统中的 ECU，ECU迅速指令在右前轮实施脉冲制动，制动力在汽车质心产生一个向外偏转力矩，抵消离心翻转力矩，迫使汽车绕质心向外偏转一个角度，制止了汽车可能侧翻的趋势。同时ECU控制迅速减少驱动力，将汽车速度降下来，并代替驾驶员使汽车转向角度稍小一些，使汽车按弯道半径要求的转向角度行驶。

　　综上所述，汽车电子稳定系统ESP在汽车出现不稳定行驶趋势时，采用了

两种不同的控制方法，使汽车消除不稳定行驶因素，回复并保持汽车预定的行驶状态。这两种控制方法是，首先ESP系统通过精确地控制一个或者多个车轮的制动过程(脉冲制动)，根据需要分配施加在每个车轮上的制动力，迫使汽车产生一个绕其质心转动的旋转力矩，同时代替驾驶员调整汽车行驶方向。其次在必要时(比如车速太快，发动机驱动转矩过大)，ESP系统自动调整发动机的输出转矩，控制汽车的行驶速度。

　　通过采取上述两种技术措施，当汽车进行蛇形线路测试的时候就可以有效避免汽车的翻转。ESP系统不仅仅是在干燥路面上提高了汽车的稳定性，还可以在路面附着性比较差的时候，诸如结冰、湿滑，以及碎石等情况下起作用。在上述不利状况下，车轮与路面之问的附着力降低，即使是最好的驾驶员也很难将高速行驶的汽车保持在预定的路线上，汽车容易发生侧滑和跑偏，失去方向稳定性，甚至在急转弯的时候发生翻车事故，这时就需要ESP系统。

　　3．汽车电子稳定系统的可靠性

　　梅塞德斯-奔驰公司从1994年起就对ESP系统进行了适用性和可靠性的全面验证试验。

　　在微机控制系统的ROM中，预先储存的控制程序中的标准技术数据，应该来源于大量的实车测试数据。但由于在没有安全保障的情况下的实车试验，有可能造成无法弥补的安全事故后果，因此标准技术数据的取得，采用了模拟器。模拟器内输入了大量的通过实验采集的数据，可以仿真出很多复杂的路面状况和驾驶过程。再通过80位梅塞德斯轿车车主用模拟器进行时速为100km／h的模拟路面驾驶试验，得到各种不同性能的汽车在各种驾驶过程中的响应。模拟器检测手段既安全，又可以得到很多实车试验无法测量的数据。比如，在试验场的4个转弯处，用模拟器模拟路面突然结冰的情况，这将使车轮和路面之间的附着力在几米的路程内减少 70％以上。如果轿车没有ESP系统，则78％的驾驶员不能将他们的汽车稳定在冰雪路面上，还可能遭受汽车连续3次翻转造成的伤害。有了ESP系统，所有参加过模拟测试的驾驶员都能避免汽车翻转事故的发生。

　　1995年，梅塞德斯-奔驰S级轿车开始安装ESP系统，ESP系统突出的安全保障表现，大大降低了汽车在各种道路状况下以及转弯时发生翻转的可能性。同时汽车在弯道和湿滑路面上的制动距离得到缩短，在弯道行驶加强了汽车线内行驶能力。1998年，梅塞德斯-奔驰A级微型轿车也安装了。ESP系统，使这种采用大量高新技术开发的A级微型轿车，克服了因车身较窄，在汽车以小转弯半径急转向时，容易产生侧向翻转而造成人身伤害和财产损失的缺点，成为一辆安全性能卓越的微型轿车。

　　目前，梅塞德斯-奔驰公司的S600、CL600、sL600、FA30、E320、4MATIC以及高性能的E55AMG和C43AMG等车型上都选配了ESP系统，2002年所有G级车上都安装了该系统。

　　4．新一代汽车电子稳定系统

　　新一代汽车电子稳定系统将主动转向控制系统(Active steering Control，ASC)和可选择悬架模式的主动悬架控制系统(Active Damping Control，ADC)和ESP集成在一起，使汽车的动态稳定控制技术更加完善，提高了汽车在任何情况下的行驶稳定性和操纵稳定性。

　　在非危险行驶状况下，主动转向控制系统使驾驶更灵活，以增加驾驶乐趣。在危险行驶状况下，主动转向控制系统与制动系统、发动机管理系统共同控制汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。