功能相似 盘点五花八门的车辆稳定系统

2012-12-08 19:03:21来源: 汽车之家

前几天一位朋友去挑车,回来后给我打电话说4S店销售人员给他介绍了ESP的功能有多强大,你开着这样的车有多安全,还说别的品牌没有这个ESP。我这位朋友当时就蒙了。随后,我的职业病就犯了,告诉他ESP系统很多品牌都有,只是各厂家的叫法不同而已,比如大众称其为ESP、本田叫VSA、丰田管它叫VDIM……。这也是我今天要跟大家说的,希望各位在购车时心里有数。

●  什么是ESP?

汽车电子稳定程序(Electronic Stability Program,简称ESP)是车辆新型的主动安全系统,是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)功能的进一步扩展,并在此基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器测向加速度传感器和方向盘转角传感器,通过ECU 控制前后、左右车轮的驱动力和制动力,确保车辆行驶的侧向稳定性。

ESP系统由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三大部分组成,通过电子控制单元监控汽车运行状态,对车辆的发动机及制动系统进行干预控制。典型的汽车ESP系统在传感器上主要包括4个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器等,执行部分则包括传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、液压调节器等,电子控制单元与发动机管理系统联动,可对发动机动力输出进行干预和调整。

这套系统主要对车辆纵向和横向稳定性进行控制,保证车辆按照驾驶员的意识行驶。ESP系统的基础是ABS制动防抱死功能,该系统在汽车制动情况下轮胎即将抱死时,一秒内连续制动上百次,有点类似于机械式“点刹”。如此一来,在车辆全力制动时,轮胎依然可以保证滚动,滚动摩擦的效果比抱死后的滑动摩擦效果好,且可以控制车辆行驶方向。

另一方面该系统会与发动机ECU协同工作,当驱动轮打滑时通过对比各个车轮的转速,电子系统判断出驱动轮是否打滑,立刻自动减少节气门进气量,降低发动机转速从而减少动力输出,对打滑的驱动轮进行制动。这样便可以减少打滑并保持轮胎与地面抓地力之间最合适的动力输出,此时无论怎么给油,驱动轮都不会发生打滑现象。

ESP在保证车辆横向稳定性方面体现在当系统通过转角传感器、横向加速度传感器及轮速传感器的信号发现车辆发生了转向不足或过度时,系统会控制单个或是多个车轮进行制动,来调整汽车变换车道或在过弯时的车身姿态,使汽车在变换车道或是过弯时能够更加的平稳而安全。

●  各品牌的命名不尽相同

ESP广义上指的是系统,而狭义上它是博世公司注册的商标,所以除了博世其它公司不能使用ESP®这个名字。或许就是因为这个原因,众品牌为自己的ESP系统起了各种各样的名字,顺便彰显自己的个性。目前,世界范围内主要供应ESP系统的供应商有六家,分别是博世、天合、电装、爱信精机、大陆、德尔福,众厂家的系统也基本都是从这几家采购而来,再冠以不同的名字。

常见品牌车辆稳定系统
名称 应用品牌
ESP 奥迪、大众、铃木、菲亚特、克莱斯勒、奔驰、标致、雪铁龙、福特(国产)等
VSA 本田、讴歌
VDC 日产、英菲尼迪、斯巴鲁
DSC 宝马、捷豹、路虎、马自达、MINI等
VSC 丰田(皇冠以下的车型)
VDIM 丰田(皇冠)、雷克萨斯
ESC 通用(国产车型)
StabiliTrak 通用(进口车型)
AdvanceTrac 福特锐界
VSM 现代

◆  VSA

VSA(Vehicle Stability Assist Control)车辆稳定性控制系统与ESP系统的功能并无差异,仅仅称呼不同而已。这套系统应用于本田、讴歌的诸多车型上,如本田思铂睿、雅阁、CR-Z,讴歌TL、MDX、ZDX等。

  

『本田雅阁(左)、讴歌TL(右)均配备VSA系统』

VSA是一种综合控制系统,它能够在制动时防止车轮抱死、在加速时防止车轮空转的、还能防止转弯时横向打滑。其通过单独控制四个车轮中的一个或几个,使汽车按驾驶员意识行驶。

◆  VDC

VDC(vehicle dynamic control)车辆动态控制系统对转向行驶的控制主要是借助于对各个车轮的制动控制和发动机功率输出控制来实现的。在汽车左转弯时,若前轮因转向能力不足而趋于滑出弯道,VDC系统即可探知侧滑即将发生,就采取适当制动左后轮的办法。若后轮有侧滑的趋势呈现出转向过度的情况,VDC系统即采取适当制动右前轮的办法维持车辆的稳定行驶。

在极端情况下,VDC系统还可采取降低发动机功率输出的办法降低行驶车速,减少对地面侧向附着能力的需求来维持车辆的稳定行驶。采用VDC系统后,车辆制动距离还可进一步缩短。

 

『日产天籁(左)、英菲尼迪M25L(右)配备了VDC系统』

目前,这套系统在日产、英菲尼迪、斯巴鲁的车型上均有配备,如日产天籁、奇骏,英菲尼迪全系车型、斯巴鲁全系车型。

◆  DSC

DSC(Dynamic Stability Control)动态稳定控制系统是宝马车辆中底盘控制系统的核心。它确保行驶时车辆的稳定性,在起动或加速时最大化所有车轮的牵引力,同时能探测到过度转向或不足转向的最初迹象,并通过对单个或几个车轮进行制动,起到削弱这种不稳定趋势的效果。DSC除了宝马以外,捷豹、路虎、MINI均配备了此系统。

 

『新揽胜(左)、捷豹XF(右)配备了DSC系统』

另外,配有宝马的xDrive四驱系统也通过DSC系统中的传感器来监测车辆状态,并做出不同的扭矩分配。

◆  VSC

VSC(Vehicle Stability Control)是丰田开发的一套车辆稳定控制系统,它与ESP一样,当车辆出现打滑时能够保证车身姿态的稳定。目前这套系统使用在丰田皇冠以下的车型上,如逸致、锐志等。

 

『逸致(左)、锐志(右)等车型配备VSC系统』

◆  VDIM

VDIM(Vehicle Dynamics Integrated Management)系统是对ABS、TRC、VSC等系统进行整合的产物。VDIM除了能够在车辆发生侧滑之前就开始对车辆实行控制以外,还能对转向系统进行干预。目前这套系统应用于丰田皇冠和雷克萨斯全系车型上。

如果VDIM系统判断车身姿态处于不稳定状态,则会发出信号,通过VGRS(齿轮比可变转向装置)和EPS(电动助力转向系统)对前轮转角和方向盘转矩实施最佳控制,也就是使驾驶员以较小的力和较小的方向盘转角来修正车辆行驶轨迹。

◆  ESC

ESC(Electronic Stability Control)系统与ESP系统的原理和控制方式相同。德尔福和天合生产的系统都被命名为ESC。在通用旗下各品牌国产车型均配备ESC系统,如别克君威、雪佛兰迈锐宝、福特翼虎、翼搏等。

 

『别克君威(左)、雪佛兰迈锐宝(右)等车型配备ESC系统』

◆  StabiliTrak

StabiliTrak稳定循迹控制系统是一种配合ABS、TCS着重于转弯过程的循迹控制系统, 其控制原理与众厂商的稳定系统并无差异,StabiliTrak的基本设计理念主要是利用方向盘转角传感器、车身摆角传感器、横向加速度传感器以及轮速传感器来推测在某一车速下驾驶者的操纵意图与车辆相对应表现是否与预期相同。目前这个系统用于通用旗下各品牌进口车型上,如别克昂科雷、雪佛兰科迈罗、凯迪拉克SRX、CTS等。

 

『别克昂科雷(左)、雪佛兰科迈罗(右)等车型配备StabiliTrak系统』

如果车辆在转弯过程中造成转向过度,StabiliTrak系统的控制单元就会指示左前轮制动,使车身产生往外的力量使车辆恢复到正常的路径,如果转弯过程中产生转向不足,控制电脑会指示右前轮制动,使车身产生往内的力量使车辆行恢复到正常的路径。

◆  AdvanceTrac

此系统除了具备一般车辆稳定系统具备的功能外,还加入了一个陀螺仪传感器。如果传感器探知到车辆有侧翻倾向,系统则会通过制动相反一侧的车轮,同时降低发动机功率,以保证车辆行驶的稳定性。目前,这套系统配备在福特锐界上。

『福特锐界配备AdvanceTrac系统』

◆  VSM

此系统与丰田VDIM有些类似,VSM通过ESP及MDPS(电动助力转向系统)两系统协同工作控制车辆稳定性。其可根据不同道路状况或不同的车身姿态时,给方向盘施加更合适的助力力度,让驾驶员的操作更容易。目前这套系统用于现代朗动、索纳塔八等车型上。

 

『现代索纳塔八(左)、朗动(右)配有VSM系统』

●  由车辆稳定系统延伸出的功能

◆  车道保持

车道保持是一项提高行车安全的功能,这项功能是由藏在车内中央后视镜背面的摄像机来监测前方的道路分隔线以确定车身的位置,当转向灯未开启时,如果车身出现“跑偏”的情况,系统就会发出预警提示。而随着这项功能逐渐的发展,带有主动修正功能的车道保持系统也出现了。

关于修正的模式,其中一种就是通过ESP系统对于车辆跑偏方向相反一侧的车轮进行制动,使车辆产生跑偏方向相反的转矩,从而使车辆回归正轨。当然,更高级的修正方式是通过一套适当的逻辑使电动助力转向系统对方向盘进行控制。

◆  电子差速锁

电子差速锁是的扩展功能,其依靠ABS/ESP系统对车轮的工作状态和车辆行驶状态作出判断,当监测到内侧车轮将发生打滑或已经打滑时,制动系统能够对内侧前轮的车轮实施制动,这相当于提高了打滑车轮这一侧的附着系数,使传递到轮端的有效扭矩提升,只要这个通过制动带来的附着系数比外侧有附着力车轮的附着系数高,差速器就能够传递足够的驱动转矩驱动外侧车轮转动,使车辆保持方向的可控性。所以,“电子差速锁”并不是真的锁,它只是系统延伸出的一个功能而已。

◆  自适应巡航

所谓自适应就是可以自动保持跟车距离,这意味着前车刹车,驾驶车辆也得自动刹车。控制单元利用适当的逻辑将雷达与ESP系统相联系,从而当与前车距离缩短时实现自动刹车功能。换句话说,如果谁告诉你这辆车有自适应巡航功能,那么它一定配备了ESP系统。

◆  间接式胎压监测

相比在轮胎内安装压力传感器的直接式胎压监测来说,利用ABS系统实现胎压监测功能的间接式监测的成本要低很多。它是利用轮速传感器来比较四只轮胎的转速,如果其中一只轮胎胎压较低,它的转速就会比其它车轮快,如此只要在软件上作出调整,便可以建立新功能,警告驾驶员一只轮胎和其它三只相比胎压较低。

但是一分钱一分货,使用间接式胎压监测装置的车辆就会出现两个问题,一是采用间接式胎压监测装置的车型都不能具体指示出具体是哪一只轮胎胎压不足;其次如果四只轮胎的胎压同时在下降,那么这种装置也就失效了。

◆  坡道辅助/自动驻车

具有坡道辅助功能的车辆可以通过水平位置传感器探知车辆是否处于水平状态,如果车辆停在坡道上,则系统会自动对车轮进行制动,自动刹车的时间可以保持2秒左右,防止车辆在松开刹车到踩下油门的过程中溜车。

『奥迪A4L上的自动驻车按钮』

自动驻车功能在车辆处于水平状态停车时也可以自动刹车,即使在D挡也不用长时间踩住刹车。需要解除时,只需踩下油门踏板即可。

总结:

虽然名称不同,但个厂家车辆稳定系统的原理基本一致。丰田VDIM和宝马DSC系统与其它厂家有些许的不同,VIDM系统加入了对转向系统的干预,使驾驶员对行车轨迹的修正变得更轻松;在宝马上的DSC系统则加入了可调功能,减少了对驾驶乐趣的影响。此外,ESP系统并不是孤立的,还可以以它为基础延伸出一系列主动安全和方便驾驶的功能。

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/1208/article_6461.html
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