汽车电控系统由传感器、电子控制单元、驱动器及控制程序软件等部分组成,是与车上的机械系统配合使用。
常见的汽车电控系统有:
发动机:EMS;
传动系:TCU(AMT/DCT/AT/CVT);
制动系统:ABS/TCS/ESP/iBooster、EPB;
转向系统:SAS、EPS/EHPS;
悬架系统:AAS;
主动安全系统:ADAS控制器(ACC、LKA、FCW、AEB、BSD、LDW……);
被动安全系统:Airbag;
本文着重介绍制动系统中非常典型的电控系统——电子稳定程序ESP。制动系统中不同模块的侧重点关系图如下:
ABS系统侧重点在防止制动时车轮出现抱死,使车辆具有可靠的方向性和稳定性,并缩短制动距离;TCS系统侧重点在于通过发动机管理系统干预并制动车轮,防止驱动轮打滑;装配ESP的车型同时具备ABS和TCS等功能。ABS和TCS系统的作用是要防止在车辆加速或者制动时出现违背驾驶员驾驶意图的纵向滑移,而ESP系统是要控制横向滑移。
ESP的工作原理与结构分析:
ESP工作逻辑简图
ESP通过转向角和轮速来判断驾驶员意图,并通过横向加速度和横摆力矩来计算车辆实际的动力性能,再对比驾驶员输入和车辆实际运动来识别是否存在转向不足或者过度转向问题。
如果存在转向不足问题,ESP将制动内侧后轮,使车辆进一步沿着驾驶员转弯方向偏转,提高车辆稳定性;
如果存在过度转向问题,ESP将制动外侧前轮,避免出现甩尾,削弱过度转向趋势,稳定车辆;
当出现单独制动某一车轮无法稳定车辆的情况,ESP将通过制动其余车轮或降低发动机输出扭矩来稳定车辆。
那ESP到底长相如何呢?
ESP图样
ESP在车架上安装示意图
ESP内部结构示意图
上图中红色框图展示的是ESP压力传感器。ESP系统主缸压力传感器通常集成于HCU中,一般工作压力在20MPa以下,多数ESP系统使用压力模型估算轮缸压力,少数车辆装有轮缸压力传感器。
ESP是如何与其他系统通信的?
Bosch ESP8.0系统通信示意图
以Bosch ESP8.0为例,ESP与EMS、BCM和TCM进行通讯,通讯方式为CAN。
与EMS的通讯内容:发动机实际输出扭矩、驾驶员请求扭矩(扭矩上限)、发动机输出扭矩请求等等;
与BCM的通讯内容:ABS/EBD/TCS失效状态信息、TCS激活状态等等;
与TCU的通讯内容:传动系统当前档位、传动比、传动系统换挡信息、ESP要求传动系统的档位/传动比等等;
本文简单介绍了汽车ESP系统与ABS、TCS等系统的关系、ESP系统的结构、工作逻辑以及与整车其他系统的通讯方式和通讯信息等内容,供读者参考学习。
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