汽車電子穩定系統的工作原理與檢修

張正軍

摘 要：作為汽車中的主要安全控制系統，電子穩定系統不僅僅包括TCS牽引力控制系統及ABS防抱死系統功能，同時還屬于一種汽車智能自動化安全系統，主要工作機制是充分運用傳感器靈敏、精確、迅速等優勢，全面實時的監控汽車整體運行狀態，同時，通過精確的公式計算分析和判斷，該汽車的行駛軌道是否與駕駛人員所設定好的行駛路線重合，并對整個行駛過程中的情況進行監控，對可能發生的危險情況進行提前預警，同時快速實施有效措施，控制車輛穩定形勢。文章簡要介紹了汽車電子穩定系統的概念，并對其功能系統進行了分類，闡述了汽車電子穩定系統的工作原理，分析了汽車電子穩定系統的常見故障。

關鍵詞：汽車 電子穩定系統 工作原理 檢修

中圖分類號：U463.52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（c）-0055-01

隨著現代社會對車輛的需求越來越大、性能要求越來越高，促使汽車產業不斷完善制造技術、提高車輛科技性能，整體發展進入白熱化階段。在此時代背景下，汽車的安全性和穩定性有了質的飛躍，在此期間，一種新型穩定系統營運而生即電子穩定系統（Electronic Stability Program）。該系統能夠對車輛的行駛動態進行實時的監控，能夠有效避免車輛在行駛中發生偏離既定軌道的現象；保證車輛在行駛中發生轉彎轉力過度或者轉力不足，以及緊急避讓障礙物時將危險降到最低，通過以上幾種作用機制最大限度降低車輛發生事故的幾率。

1 汽車電子穩定系統概念簡述

汽車電子穩定系統，通常情況下使用其英文縮寫ESP表示，又可稱之為動態駕駛控制系統，被歸類為汽車整體中的主動安全系統。作為汽車電子穩定系統的基礎功能，TCS牽引力控制系統及ABS防抱死系統，通過側向加速度傳感器、方向盤轉角傳感器等信息設備，通過控制發動機動力及車輪制動器，完成車輛側滑狀態的糾正工作。由此可以看出，汽車電子穩定系統充分融合了TCS牽引力控制系統及ABS防抱死系統的功能優勢，并在此基礎之上有效擴展了該系統的作用機制和應用范圍。

2 汽車電子穩定系統功能分析

根據汽車電子穩定系統的功能來看，其不僅僅是作用于控制汽車穩定性的系統，同時還屬于牽引力控制系統，是建立在TCS牽引力控制系統及ABS防抱死系統功能之上，并通過在車身內增設傳感器來實現相應功能。電子穩定系統包含的電子部件較多涉及到的功能較廣泛，具體來說分為以下幾種：轉向角傳感器、側向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、電子控制單元（ECU）、輪速傳感器等等。作為控制和保證車輛行駛穩定性和安全的主要系統，該系統中所包含的電子部件的正常運行，是保證該系統發揮功能效用的重要因素，對于該系統各電子部件的功能介紹如下：

汽車橫向加速度傳感器。在整體汽車電子穩定系統功能分析中，有應用于汽車前進時在其垂直方向所設置的側向加速度傳感器，以及應用于汽車前進時在其豎向所設置的加速度傳感器，以上兩種傳感器的工作原理基本一致，都是以九十度夾角的方式進行安裝，并且對車輛在轉彎過程中形成的離心力產生作用，并通過傳感系統判斷該車輛是否屬于車輪滑側滑現象。

轉向角度傳感器。在車輛行駛過程中的方向盤旋轉角度進行檢測，從而準確判斷該車輛是否在既定線路中行駛。

汽車橫擺角速度傳感器。作用于記錄汽車行駛中所發生的垂直軸線運動情況，從而判斷汽車是否出現打滑情況。

汽車輪速傳感器。對汽車的各個輪胎實施監控，以保證車輪的穩定性。

3 汽車電子穩定系統的工作原理

汽車電子穩定系統中囊括了所有用于感應汽車運行狀態的感應設備，同時還包括作用于接收與處理傳感設備所反饋信息的自動化車載計算機控制系統。計算機控制系統將安置在車身各部位的傳感設備所監測的數據，以及設置在系統內的各項標準數據相對比，從而快速判斷汽車的行駛狀態是否正常，以及根據數據分析找出汽車行駛狀態不穩定的具體原因，同時，運用自動化裝置通過車載計算機控制系統，對汽車發動機和制動裝置的相關執行機制發出命令，便于及時采取相應的安全措施，使汽車能夠始終保持在穩定、安全的狀態下行駛。在這過程中所涉及到的安全措施即是指，不論在任何階段一旦汽車電子穩定系統檢測到汽車有發生側翻的幾率時，該系統都會實施有針對性的汽車后輪或者前輪緊急制動，特別情況下還會采取同時減少或者增加汽車發動機轉矩的措施。在運行汽車電子穩定系統情況下，車載計算機就會保持不間斷的精確監測和控制汽車行駛狀態，并且有效將所獲取的信息和數據與系統內所設置的標準數據進行全面的對比，如若出現實際數據與預設標準數據出現較大偏差時，汽車電子穩定系統將會直接取代駕駛人員實行自動駕駛，從而通過此作用機制有效控制汽車的安全性和穩定性，最大限度避免安全事故的發生。通過以上分析可知，一般情況下汽車電子穩定系統通過兩種方式進行車輛穩定行駛的控制：第一，汽車電子穩定系統通過全面精確的控制車輛各個車輪的制動，以及根據實際情況對車輛各個車輪實施相應的制動力。第二，在實際情況需求下，汽車電子穩定系統還能夠根據相應情況智能化調整汽車發動機所輸出的轉矩。

4 汽車電子穩定系統的常見故障檢修

4.1 汽車電子控制系統故障

汽車中的電子控制系統J104通常情況下安置于車身的右側，既是副駕駛座的前方，該控制系統屬于整個汽車電子穩定系統的核心，對汽車中的所有電器組件實施監控功能，同時定期對汽車內部的電磁閥運行情況進行系統全面的檢查。在電子控制系統中常發生的故障情況為電子控制系統電控單元失效或者電壓不穩定。在進行該系統的故障檢測過程中，可以應用該系統的自診系統實行全面的診斷。如果是在汽車行駛過程中發生電子控制系統故障，駕駛人員可以利用非ESP、ABS、ASR、EBS的常規制動系統控制汽車的行駛。

4.2 汽車傳感器組件故障

電子穩定系統的作用失效通常是由于汽車傳感器發生故障而導致的，汽車的電子穩定系統主要涵蓋了制動壓力傳感器、縱向加速度傳感器、偏轉率傳感器、轉向角傳感器等。

5 結語

綜上所述，汽車電子穩定系統的研發和應用對于整個汽車制造業來說，是在汽車主動安全措施方面的重大突破，該系統通過對汽車各個功能實施監控，從而有效保證該車輛的行駛安全，充分保證汽車在不同環境下也能夠穩定、安全的行駛，實現了最大限度保證駕駛人員安全。

參考文獻

[1] 仇建華.基于ADAMS和MATLAB的汽車ESP系統的聯合仿真[D].長安大學，2010.

[2] 張明偉，張龍，蘇黎偉，等.ESP汽車電子穩定系統分析[C]//.河南省汽車工程學會.第九屆河南省汽車工程技術研討會論文集[C].河南省汽車工程學會，2012：3-3.

[3] 童劍鋒.汽車電子穩定系統（ESP）結構及常見故障檢修[J].城市車輛，2009（4）：62-64.