汽车底盘电控技术模块六 电子稳定程序控制系统
汽车底盘电控系统原理与检修
调速器油压
图2-1 液压自动变速器控制过程
第1章 汽车底盘电控系统概述
电子控制自动变速器通过各种传感器，将发动机转速、 节气门开度、车速、发动机水温、自动变速器油温等参数 转变为电信号，并输入ECU。ECU根据这些信号，按照设 定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控 制信号，换挡电磁阀、油压电磁阀再将ECU的电子控制信 号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液 压控制信号，控制换挡执行元件的动作，实现自动换挡， 如图2-2所示。
图1-2 电子控制器ECU
第1章 汽车底盘电控系统概述
3）执行元件 执行元件是控制系统的执行机构，其功用是接受ECU
输出的各种控制指令，完成具体的控制动作，从而使底盘 各种控制处于最佳的工作状态等。执行元件类型主要包括 电动机、继电器、开关和电磁阀。
第1章 汽车底盘电控系统概述
1.2汽车底盘电子控制技术的应用 汽车底盘电子控制系统主要包括：电控自动变速器、
（2）宝马ZF4HP22-EH
“ZF”表示德国ZF公司生产；“4”表示前进挡位的个数 为4；“H”表示控制类型为液压控制；“P”表示齿轮类型 为行星齿轮机构；数字“22”表示额定驱动转矩为22Nm； “EH”表示电液控制的类型。
第1章 汽车底盘电控系统概述
（3）丰田汽车自动变速器型号
①型号中有两位数字的自动变速器
图2-2 电控自动变速器控制过程
第1章 汽车底盘电控系统概述
3.自动变速器型号的含义 1）自动变速器型号代表的含义 （1）变速器的性质
字母“A”表示自动变速器，字母“M”表示手动变速器。 （2）自动变速器的生产厂家
例如，德国ZF公司生产的自动变速器，其型号前面大 多标有“ZF”。 （3）驱动方式
课件3--电子稳定控制系统（转向角控制）ESC（ESP）
课件3--电子稳定控制系统（转向角控制）ESC（ESP）课件3---电子稳定控制系统ESC电子稳定控制（ElectronicStabilityControl，简称ESC），”电子稳定程序”（ElectronicStabilityProgram英文缩写ESP）车型不同，其缩写有所不同。
沃尔沃称其为DSTC，宝马称其为DSC，丰田凌志称其为VSC，其原理和作用基本相同。
是一种辅助驾驶者控制车辆的主动安全技术，它能自动对车身的不稳定性进行矫正，有助于防止事故的发生。
它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析来判断驾驶者行驶方向的意图，在车辆开始偏离道路时，系统启动干预措施，对一个或多个车轮实施制动力，减少发动机气门的干预，将车辆引导回正确路线保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显电子稳定控制系统是防抱死制动系统功能的延伸。
它能防止车辆在转弯时发生侧滑或车身旋转。
电子稳定控制系统控制防抱死制动系统和发动机的动力输出，即使驾驶员入弯过快或由于路况原因导致车辆进行急转弯，电子稳定控制系统仍能保证车辆沿预定方向行驶。
电子稳定控制系统拥有三大特点：(1)实时监控：系统能够实时监控驾驶者的操控动作(转向、制动和油门等)、路面信息、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。
(2)主动干预：ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用，但不能调控发动机。
系统则可以通过主动调控发动机节气门，以调整发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。
(3)事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，系统会用灯警示驾驶者。
起源是来自1987年由Mercedes-Benz与BMW共同发明的牵引控制系统，主要是在加速时利用个别轮胎的煞车来控制牵引力。
1992年BMW与RobertBoschGmbH及ContinentalAutomotiveSystems 发展了降低引擎扭力避免失控的系统，而Mercedes-Benz则与RobertBoschGmbH共同发展ESP的系统来控制侧边打滑为使读者了解行车安全技术的发展程度，我们以上文中提到的制动盘擦拭（BDW）技术为例来说明，该项技术通过短暂使用制动器，能在驾驶员毫无察觉的情况下将飞溅到制动盘上的水分去除干净。
汽车电子稳定控制系统的作用
汽车电子稳定控制系统的作用汽车电子稳定控制系统（ECS）是现代汽车安全技术的重要组成部分。
它通过利用先进的传感器和控制单元，对车辆的动力和制动系统进行智能化的调节和控制，以提供更强大的稳定性、操控性和安全性。
本文将探讨汽车电子稳定控制系统的作用及其对驾驶体验和路面安全的重要性。
一、提供车辆稳定性汽车电子稳定控制系统通过对车辆动力和制动系统的智能调节，可以实现车辆在各种驾驶情况下的稳定性控制。
例如，在车辆转弯时，通过感知车辆的横向加速度和方向盘转角等参数，ECS可以精确计算出车辆的转向需求，并智能调节每个车轮的制动力和扭矩分配，从而减少侧滑和失控的风险，提供更好的操控性和驾驶稳定性。
二、增加车辆操控性除了稳定性控制外，汽车电子稳定控制系统还可以提供更好的操控性能。
通过感知车辆的动态参数，ECS可以根据驾驶者的操作意图，智能调节车辆的扭矩分配和制动力，从而实现更精确的操控。
无论是在高速公路上的高速行驶，还是在复杂的路况下的紧急变道，ECS都可以提供更快速、准确的操控响应，使驾驶者更加自信和舒适地驾驶。
三、提升驾驶安全性汽车电子稳定控制系统对提升驾驶安全性起到了重要作用。
在紧急制动和急转弯等情况下，ECS可以智能调节每个车轮的制动力和扭矩分配，避免车辆失控和侧滑。
此外，当车辆发生失控或侧滑时，ECS还可以通过主动调整车辆动力和制动力，使车辆恢复平稳行驶状态，减少事故发生的可能性。
四、适应路面环境汽车电子稳定控制系统还可以通过感知车辆周围的路面环境，智能调节车辆的动力和制动力。
例如，在不同路面摩擦系数的情况下，ECS 可以根据实时感知到的数据，动态调节车轮的制动力和扭矩分配，以确保车辆在湿滑或不平的路面上具有更好的牵引力和稳定性。
综上所述，汽车电子稳定控制系统是一项非常重要的汽车安全技术。
它通过智能调节车辆的动力和制动系统，提供更好的稳定性、操控性和安全性，提升驾驶者的驾驶体验，同时减少道路事故的发生。
汽车底盘电控概述
兰
公司在1886 年就 将V
形橡胶带
的DAF公司 研
制出 Variomatic
式CVT安装到 该
公司生产的汽 油
机汽车上
双V形橡胶带 式
CVT并装备于 其制造的
Daffodil轿 车上
橡胶带传动的 CVT
◆功率有限 ◆离合器工作不稳定 ◆液压泵、传动带和 夹紧机构的能量损失 较大
•后来汽车研究人员将液力变矩器集成到CVT系统中 主、从动轮的夹紧力由电子装置进行控制 •在CVT中采用节能泵 •传动带使用金属带代替传统的橡胶带
电子控制的其它特点
电子控制的出现使得自 动变速器可根据具体的行 驶工况进行补偿调节有些 变速器类型有一个由驾驶 员控制的模式开关不同的 驾驶模式包括正常模式、 经济模式、动力模式、冬 天模式和手动换档模式等
经济 模式
动力 模式
冬天 模式
手动 模式
使发动 机经常 处于经 济转速 下工作
使发动机 经常处于 大功率大 扭距范围 内运行
ESP是在 ABS系统的基础上开发出来的ESP能够识别诸如驾驶 员慌乱反应这样的紧急驾驶工况并通过对单个车轮施加制动和干预 发动机控制系统来保持车辆的稳定性这个软件能够综合理想转向 角、横摆角度、侧向力和轮速差异等信号很快判别出汽车失去控 制的时刻然后不管驾驶员如何操作对车辆施加制动还是加速ESP开始
什么是制动 防抱死系统
制动防抱死系统简称ABS是 英文Anti-lock Brake System的缩写ABS的作用就 是在汽车制动时自动控制制 动器制动力的大小使车轮不 被抱死处于边滚边滑的状态 以保证车轮与地而的附着力 在最大值．
ABS的发展概况
•ABS最初用于飞 机、但这种采用 真空管的ABS在 汽车上应用其性 能达不到要求， 加之其体积大、 成个高等．因此 未能在汽车普遍 使用。
汽车底盘的电子稳定控制系统介绍
汽车底盘的电子稳定控制系统介绍随着汽车科技的不断进步，车辆的安全性能也得到了极大的提升。
其中，电子稳定控制系统作为一种重要的安全防护装置，发挥着至关重要的作用。
本文将介绍汽车底盘的电子稳定控制系统，包括其工作原理、主要组成部分以及作用。
一、工作原理汽车底盘的电子稳定控制系统通过一系列传感器感知车辆在行驶过程中的状态，如车速、转向角度、横摇角等。
然后利用电子控制单元（ECU）对这些数据进行实时监测和分析，判断车辆是否存在侧滑、失控等情况。
一旦系统检测到车辆出现异常情况，便会通过制动系统或发动机控制系统对车辆进行干预，以确保车辆稳定行驶。
二、主要组成部分汽车底盘的电子稳定控制系统主要由传感器、电子控制单元（ECU）、制动系统和发动机控制系统组成。
传感器通过感知车辆状态并将数据传输给ECU，ECU对数据进行分析处理并下达指令。
制动系统通过独立的制动单元对车轮进行制动干预，而发动机控制系统则通过调整油门位置来控制车辆的牵引力，从而使车辆保持稳定。
三、作用汽车底盘的电子稳定控制系统的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高行驶稳定性。
当车辆在高速行驶或遇到突发情况时，系统可以及时感知并对车辆进行干预，防止侧滑、打滑等现象的发生，提高行驶稳定性。
2. 提升车辆操控性能。
系统可以实现对车轮的单独制动干预，使车辆更加灵活、稳定地转向，提升车辆的操控性能。
3. 提高驾驶舒适性。
系统可以在车辆悬挂系统、制动系统和发动机控制系统之间进行协调，优化车辆的驾驶性能，提高驾驶舒适性。
4. 提升驾驶安全性。
通过实时监测车辆状态并及时进行干预，系统可以有效减小车辆失控的风险，提升驾驶安全性。
综上所述，汽车底盘的电子稳定控制系统是一项重要的安全装置，可以有效提高车辆的行驶稳定性、操控性能和驾驶安全性，是现代汽车不可或缺的关键技术。
在未来，随着科技的不断创新，电子稳定控制系统将会不断完善，为车辆提供更加全面的安全保障。
电控汽车稳定行驶系统 (ESP)
2、转向盘角度传感器—多为光电管式，安装 于转向盘的轴上，提供有转向动作和转向角大 小和快慢的信号，来识别司机的操作意图。转 角总值约3圈，左右各1.5圈。如果无此信号， 电脑无法认定汽车的行驶方向，EPS系统即不 工作而报警。
3、纵向和横向加减速度传感器—多为压电陶瓷片 式，利用其内部高密度重物的移动，使压电陶瓷 片挠曲变形，而产生正负值电压信号，每1~1.4V 对应1g的加速度变化。它安装于汽车质心C附近地 板下方的中间位置，用来测量汽车纵向、横向的 加减速度值，判定汽车的运动状态。如无此信号， 电脑无法得知汽车实际行驶状态，ESP系统即不 工作而报警。
因前轮为驱动轮，应使后轮采用“先 拉后摆”的办法恢复直行，对两后轮 还可以用“占空比方式”调节制动力 的大小。
3、抑制转向不足—汽车高速行驶出现障碍 物时，司机向左急转向，但惯性力是向前的， 与转向轮方向不一致，会出现“转向不足” 状态（实际角度小于轮转角），ESP系统立 即制动左后轮（内弧线后轮），产生向左的 转矩，迅速向左转向，消除转向不足状态。
9、蓄能器总成—包括电机、油泵、蓄能罐 等元件，它用来向ASR/ESP系统提供控制油 压，便于对每个驱动轮进行防滑调节。 A、当蓄能器内油压低于设定值时—压力 控制开关闭合，电机运转泵油增压。 B、当蓄能器内油压高于设定值时—压力 控制开关断开，电机仃转保持油压。
五、电控汽车稳定行驶系统（ESP） 的工作原理： 汽车的不平稳行驶状态，来源于两个 方面：一为，路面附着力变化异常， 出现失稳状态；二为，操控不当，出 现失稳状态。两者皆可通过ESP系统 来进行调控，抑制汽车侧滑和失控， 使汽车始终在惯性力和行驶方向一致 的状态下，高速安全行驶。
4、抑制转向过度—当汽车向左急转向绕过 障碍物后，绕过了障碍物后，需急速向右转 向恢复直线行驶，ESP系统立即制动右前轮 （内弧线前轮），恢复直行状态。当惯性分 力较大时，惯性分力会使汽车产生“转向过 度”状态（实际角度大于轮转角），严重时 会造成“向左甩尾”现象。
TCU、EPS、EPB、ESP、AFS、TPMS等常用模块工作原
ESP、TCS、TPMS、ACC、EPAS——汽车底盘五大技术-fei一、ESP（ESC、VSC）电子稳定控制系统技术介绍：ESP在极限工况下工作示意图ESP的英文全称是ElectronicStabilityProgram,中文意思是“电子稳定控制系统”。
也可称作ESC或VSC。
ESP主要是在紧急情况下对车辆的行驶状态进行主动干预，它整合了ABS和TCS的功能，并且增加横摆扭矩控制――防侧滑功能，可以防止车辆在高速行驶转弯或制动过程中失控。
如图1左侧所视，车辆前轮侧滑，车辆出现转向不足。
此时，VSC系统通过制动器对内后轮施加一定的制动力，由此产生一个逆时针的力矩，改进车辆转向能力。
如图1右侧所视，车辆后轮侧滑，出现车辆甩尾和过度现象。
此时，VSC系统通过制动器对外前轮施加一定的制动力，由此产生一个顺时针的力矩，保证车辆的稳定性。
ESP系统主要在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下工作。
它利用控制左右两侧车轮制动力或驱动力之差产生的横摆力矩来防止出现难以控制的侧滑现象，保证车辆的路径跟踪能力，提高了车辆在高速行使时的安全性。
研究估计ESP降低了30%-50%的轿车单车致命事故和50%-70%的SUV单车致命事故。
技术应用情况：2008年全球的VSC装配率达到33%当今在欧洲和美国，每两辆新乘用车和轻型商用车就有一辆装配了ESP。
美国和欧洲的立法者最近都做出决定，要求强制装配ESP。
2011年9月起，美国所有4.5吨以下车辆都必须装配ESP。
2014年11月起，欧洲所有乘用车和轻、中、重型车辆都要求装配ESP。
在2008年，我国只有约11%的新车装配了ESP。
随着今年国内车市新车型的不断推出，目前我国20万元以上新车配备ESP的比率大幅提高，像别克新君越、新天籁、雅阁八代等都装配了ESP。
相信随着我国车市的进一步发展，电子稳定控制系统一定会如同当今的ABS一样，成为我国汽车的一个标准安全配置。
二、TCS牵引力控制系统技术介绍：TCS的英文全称是TractionControlSystem，中文意思是“牵引力控制系统”。
汽车底盘电控技术 3 ESP电子稳定系统讲解
对于电容器K1 ，若其两板间 距变大，那么其电容C1 就变小。
对于电容器K2 ，若其两板间 距变小，那么其电容C2 就变大。
BOSCH --ESP
调节开始后，ESP指示灯会闪 亮，以通知司机，ESP正在工作。
BOSCH --ESP
带EDS/ASR/ESP的ABS控制单元J104
控制单元J104是通过仪表线束内 的正极连接获得供电的。
BOSCH --ESP
方向盘转角传感器G85
工作原理 角度的测量依据光栅原理
结构和功能
G85位于转向灯开关和方向盘之间。向控制单元传送 方向盘转动角度，测量的角度为正负540度,对应方 向盘转3圈。
我们可以这样简单的描述其 结构：
放好质量可动得电容器片， 使它能来回摆动。两个固定安装 的电容器片围住了可动得电容器 片，这样就形成了两个串联电容 器片K1 和K2。借助电极就可以 测量出这两个电容器容纳的电荷 量，这个电荷量就叫电容C。
BOSCH --ESP
组合传感器
功能：
如果没有加速度作用在这个 系统上，那么测出来的两个电容 器的电荷量C1和C2是相等的。
ESP对左后轮实施 制动，于是车的转动得 到了加强，前车轮的侧 导向力仍保持着。
ESP调节过程
有ESP行驶状况
2、当车左转弯 行驶时，司机向右转 向，为了加强这个反 转向，右前轮被制动。
后车轮可自由旋 转，以保证在后桥产 生最佳侧向力。
ESP调节过程
有ESP行驶状况
3、这种轮迹变化 导致车绕垂直轴线的转 动，为避免车甩尾，左 前轮被制定。在特别紧 急的情况下，制动可将 车轮抱得很死，以便能 限制前桥侧向力的形成 （摩擦圆）。
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电路连接：G85是ESP系统中唯一一 个直接由CANbus向控制单元传递信 号的传感器。打开点火开关后，方 向盘被转动4.5度(相当于1.5cm),传 感器进行初始化。
拆装注意事项：安装时，要保证G85 在正中位置，观察孔内黄色标记可 见；进行标定；
发生共振的调节叉对于外力的反应，要比没 有发生共振的调节叉运动响应慢。
1．ESP作用
• 1) 实时监控：ESP是一个实时监控系统，它每时每刻都在 处理监控驾驶员的操控、路面反应、汽车运动状态，并不 断向发动机和制动系统发出指令。
• 2) 主动干预：主动调控发动机的转速并可调整每个车轮的 驱动力和制动力，以修正汽车的过度转向和转向不足。
• 3) 预警：ESP还有一个实时警示功能，当驾驶员操作不当 和路面异常时，它会用警告灯警示驾驶员。
2) 转向过度
• 不带ESP的挡车辆后轮 发生侧滑时，会使转弯 半径减少，从而出现车 辆转向过度。ESP系统 使用发动机和变速器管 理系统并有意识地对位 于弯道外侧的前轮实施 瞬间制动，防止车辆甩 尾，
一、相关知识
TCS/ESP开关E256
(二)大众ESP的结构与工作原理
制动灯开关F ESP制动识别开关F83
电子稳定程序控制系统（Electronic Stability Program，简称ESP）属 于车辆的主动安全.人们也可称之为动态驾驶控制系统.简单地说它是一个防滑 系统. ESP能够识别车辆不稳定状态，并通过对制动系统、发动机管理系统和 变速箱管理系统实施控制，从而有针对性地弥补车辆滑动。
ESP是在大众、奥迪、奔驰车型上使用此简称。在其它车型上，相同 或相近功用的系统采用了不同的名字。如：
结构原理
按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可 在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。
只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间 隙保持恒定，电容相等。
中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增 加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终， 电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。
(3)偏转率传感器G202
制动压力传感器-2G214 纵向加速度传感器G249 附加信号 发动机管理系统
速箱管理系统
注：红色字体标注的部件，宝来车未采用
继电器J508 ABS警告灯K47 制动系统警告灯K118 TCS/ESP警告灯K155 附加信号 发动机管理系统
速箱管理系统 巡航系统 自诊接口
6.2 知识学习
6.2.2 大众轿车ESP的结构与工作原理
1．ESP传感器
(1) 转向角传感器G85
安装位置：转向柱上，转向开关 与方向盘之间，与安全气囊时钟 弹簧集成为一体。
任务：向带有EDL/TCS/ESP的 ABS控制单元传递方向盘转角 信号。测量范围为+-720度，4 圈 测量精度：1.5度 分辨速度：1-2000度/秒
失效影响：系统将不能识别车辆的预期行驶方向（驾驶员意愿）， 导致ESP不起作用
在伺服器内
转速传感器G44-G47
ABS回油泵
ABS进油阀 N99,N101,N133,N134 ABS 出油阀N100,N102 N135.N136 DDC阀N225,N226 DDC高压阀N227,N228
方向盘转角传感器G85
预压电磁线圈N247
侧向加速度传感器G200
制动压力传感器-1G201 横摆角速度传感器G202
3．ESP的组成 及控制原理
（1） ESP的组成
• ESP是以ABS基础， 系统由各种传感器、 ECU(中央控制处理 单元)、和执行器三 大部分组成，
（2) ESP控 制原理
1) 转向不足
• 不带ESP的挡车辆前轮发 生侧滑时，会使转弯半径 增大，从而出现车辆转向 不足。装备有ESP的汽车 此时系统使用发动机和变 速器管理系统并有意识地 对位于弯道内侧的后轮实 施瞬间制动，防止车辆驶 出弯道
另一块模板因不规则间隙生成不规则信号。 比较2个信号，系统可以计算出模板移动的 距离。由不规则板确定运动的起始点。
(2) 横向加速度传感器G200
安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆 角速度传感器一体。
任务：确定侧向力 失效影响：没有G200信号，无法识 别车辆状态，ESP失效 测量精度：1.2V/g 测量范围：+-1.7g(加速度） 信号：0-2.5V
Dynamic Stability Control (DSC)-BMW
Vehicle Stability Control
(VSC)-Toyota
Vehicle Stability Assist
(VSA)-Honda
Automatic Stability Management System
Driving Dynamic Control
安装位置：转向柱下方偏右侧，与侧向加速 度传感器一体。 任务：G202感知作用在车辆上的扭矩，识别 车辆围绕垂直于地面轴线方向的旋转运动。 失效影响：没有此信号，控制单元不能识别 车辆是否发生转向，ESP功能失效。
结构原理：
其基本工作原理简化成左图双调节叉结构，1 激励叉，1测量叉
双叉经过匹配，使得激励叉在11千赫时共振， 而测量叉在11.33千赫时产生共振，向双叉施 加11千赫的交变电压，在激励叉上发生共振， 而测量叉上不出现。
结构原理
利用光栅原理测量角度。传感器构成如下： -a 光源；-b 编码盘；-c+d光学传感器；-e 整圈计数器
带孔模板1和模板2，光源在两板之间，光 学传感器在两板之外。
光束通过孔隙照到传感 器上，产生电压信号。 如果光线被挡住，电压 消失。
移动模板产生2个不同的电压序列。 其中一个模板因孔隙间隔一致，产生 的电压信号也是规则信号。
装备ESP的车型，将同时具有TCS （ASR)、EDL、ABS功能 装备TCS的车型，将同时具有EDL、ABS功能
ESP
TCS EDL ABS/ EBD
2.ESP的类型
1) 4通道或4轮系统。能自动地向4个车轮独立施加制 动力。 2) 3通道系统。对2个前轮独立施加制动力，对后轮一 同施加制动力。 3) 2通道系统。只能对2个前轮独立施加制动力。