国产车有主动避让系统

ESP(Electronic Stability Program,电子稳定程序)是汽车电控的一个标志性发明。不同的研发机构对这一系统的命名不尽相同,如博世(BOSCH)公司早期称为汽车动力学控制(VDC),现在博世、梅赛德—奔驰公司称为ESP;丰田公司称为汽车稳定性控制系统(VSC)、汽车稳定性辅助系统(VSA)或者汽车电子稳定控制系统(ESC);宝马公司称为动力学稳定控制系统(DSC)。尽管名称不尽相同,但都是在传统的汽车动力学控制系统,如ABS和TCS的基础上增加一个横向稳定控制器,通过控制横向和纵向力的分布和幅度,以便控制任何路况下汽车的动力学运动模式,从而能够在各种工况下提高汽车的动力性能,如制动、滑移、驱动等。ESP在国外已经批量生产,在国内尚处于研究阶段,要达到产业化的程度,还有大量的工作要做。 其电子部件主要包括电子控制单元(ECU)、方向盘传感器、纵向加速度传感器、横向加速度传感器、横摆角速度传感器、轮速传感器等。ESP作为保证行车安全的一个重要电控系统,其各个传感器的正常工作是进行有效控制的基础。本文介绍了ESP常用传感器的特点,设计了传感器硬件接口和软件接口,并在实车测试中得到验证。

汽车安全性能的提升是汽车业界不断的追求,秉承这一理念,ABS在经过普及阶段以后,目前已进入了产品升级阶段。业界的一致共识是ABS(防抱死制动系统)将向ESP(电子稳定性控制系统)演化。

市场上ESP已在拓展自己的领地。在欧洲,2005年大约40%的新注册车辆配备了ESP,在高档车上,ESP已经成为了标准配置,中档车上的装配率也迅速提高,在紧凑型车上装配率稍低。北美和日本的ESP装配率上升也很快。在中国,目前ESP的装配率还比较低,但是可喜的变化正在显现,以往通常只在高档车上才装配ESP,而今年上市的新车东风雪铁龙的凯旋一汽大众的速腾和上海通用的君越都配有ESP。

ESP的结构及控制原理

汽车电子稳定程序控制系统,英文缩写为ESP(Electronic Stability Program)。虽然不同的车型,往往赋予其不同的名称,如BMW称其为DSC,丰田、雷克萨斯称其为VSC,而VOLVO 汽车称其为DSTC,但其原理和作用基本相同。

ESP系统由电子控制单元(ECU),方向盘转角传感器,轮速传感器,横摆角速度传感器,横向角速度传感器及液压系统组成,ESP除了具有ABS和TCS的功能之外,更是一种智能的主动安全系统。

ESP的ECU通过高度灵敏的传感器时刻监测车辆的行驶状态,并通过计算分析判定车辆行驶方向是否偏离驾驶员的操作意图。ESP能立刻识别出危险情况,并提前裁决出可行的干预措施使车辆恢复到稳定行驶状态,ESP的干预措施包括对车轮独立的施加制动力;在特殊工况对变速箱的干预措施;通过发动机管理系统减小发动机扭矩。

ESP三大特点

1.实时监控:ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、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: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。ESP则可以通过主动调控发动机的转速,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,ESP会用警告灯警示驾驶者。换句话说ESP实际上是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况,此时后轮失控而甩尾,ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时,为了校正循迹方向,ESP则会刹慢内后轮,从而校正行驶方向。

ESP研究的关键技术

ESP系统的开发有赖于以下几个关键技术的突破。因此科研人员要在以下几个方面多下功夫,争取研究开发出更加完善和优化的ESP系统。

1.传感技术的改进

在ESP系统中使用的传感器有车辆横摆角速度传感器、横向加速度传感器、方向盘转角传感器、轮速传感器等,它们都是ESP中不可缺少的重要部件。提高他们的可靠性并降低成本一直是这方面的开发人员追求的目标。随着价格低廉的微机械(Micro—Machined)加速度和横摆角速度传感器的出现,为这项技术的广泛应用创造了一定的条件。

2.体积小质量轻及低成本液压制动作动系统的结构设计

这方面BOSCH公司在ESP系统中采用的结构有一定的代表性,其液压作动系统由预加压泵PCP

(Precharge Pump)+压力产生装置(Pressure Generator Assembly)+液压单元HU5.0所构成。

3.ESP的软硬件设计

由于ESP的ECU需要估计车辆运行的状态变量和计算相应的运动控制量,所以计算处理能力和

程序容量要比ABS系统大数倍,一般多采用CPU结构。而ECU软件计算的研究则是研究的重中之重,基于模型的现代控制理论已经很难适应ESP这样一个复杂系统的控制,必须寻求鲁棒性较强的非线性控制算法。

4.通过CAN完善控制功能

ESP的ECU(电子控制单元)与发动机、传动系的ECU通过CAN互联,使其能更好地发挥控制功能。例如自动变速器将当前的机械传动比、液力变矩器变矩比和所在档位等信息传给ESP,以估算驱动轮上的驱动力。当ESP识别出是在低附着系数路面时,它会禁止驾驶员挂低档。在这种路面上起步时,ESP会告知传动系ECU应事先挂入2档,这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。

目前国外,特别是欧洲,越来越多的车型已将ESP系统作为其标准配置,国内一些中高档车型也逐渐将其作为标准配置。据报道,2004年中国新车的ESP系统装备率为3%,欧洲的新车装备率为35%。2005年欧洲出产新车ESP装备率达到40%,中国达到4%。ESP正在向一般的商用车及重型卡车普及,多家商用车生产厂商和重型卡车生产厂商正在推出带ESP系统的车型。现在正是欧美汽车工业界推广应用ESP系统的高潮时期,国内也正处于迅速的推广普及阶段。

可以预见,ESP汽车安全产品不久将成为多款中、高档轿车和其它车型的标准配制,掌握ESP技术,就掌握了竞争未来汽车安全技术的主动权。所以攻克ESP设计的理论与关键技术,对提高国产汽车的自主开发能力、缩短与发达国家的差距具有重要的现实意义。它将为我国汽车工业的繁荣发展以及促进其它相关工业的繁荣发展起着重要作用,并能带来巨大的社会效益和经济效益。

生产企业

当前,全球共有6家主要汽车零部件制造商生产ESP,他们是德国博世、日本电装、德国大陆Teves、美国德尔福、日本爱信精工和美国TRW公司。

德国博世公司一直是这方面技术的领先者,无论是ABS/ASR还是更先进的ESP系统,技术上都一直处于领先地位,为国际大多数汽车厂商供应ABS/ASR/ESP系统。国内汽车稳定性控制的研究还处在起步阶段,只有少数学者从事控制方法的仿真研究,而且由于缺少试验条件,研究还不十分深入,现在吉林大学、清华大学、上海交大、西北工大等高校和中国重汽集团、上海汇众汽车制造公司等企业也在开展相关的研究工作。

世界上最大的ESP供应商——博世(Bosch)

世界上最大的汽车原厂配套装备独立供应商——博世于1995年成为第一个把ESP技术投入量产的公司,并在接下来的数年中不断优化其设计,到2002年,已经发展到第8代。2005年,适逢博世对汽车产业的重要贡献之一——ESP电子稳定程序面世10周年之际,ESP8.0系统这一世界领先的技术实现了在中国苏州国产化。

博世集团总部位于德国斯图加特,在全球50多个国家设有子公司和分支机构,2005年收益超过415亿欧元。目前公司在全球拥有25.1万余名员工,其中在华员工超过1.3万人。博世的产品涉及汽车技术、工业技术、消费品和建筑智能化技术等领域。博世自上世纪80年代重新进入中国市场以来,已经在国内设立了10个代表处、5个贸易公司、1个贸易办事处、11个全资企业、9个合资企业,并由博世(中国)投资有限公司负责统一协调。目前,博世集团在中国的投资总额已超过6亿美元。博世中国旗下的博世贸易(上海)有限公司、博世汽车部件(苏州)有限公司、博世汽车柴油系统股份有限公司、南京华德火花塞有限公司和联合汽车电子有限公司均在各自的领域内占据市场主导地位。

知识链接

ABS英文全称是“Anti-Lock Brake System”,即“刹车防抱死系统”。在没有ABS时,如果紧急刹车会使轮胎抱死,刹车的距离变长,容易跑偏或甩尾。ABS是通过控制刹车油压的收放,来达到对车轮抱死的控制,使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态。

TCS英文全称是“Traction Control System”,即“牵引力控制系统”,在日本等地也称为TRC或TRAC。TCS是在ABS基础上发展起来的新系统。ABS控制4个轮,而TCS只控制驱动轮,其制动原理与驱动防滑系统ASR(Acceleration Slip Regulation)系统如出一辙。当汽车加速时,TCS将滑动控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。其功能在于提高牵引力和保持车辆行驶稳定性。

据德国保险联合会的一份事故调查报告显示:在所有的汽车事故中,约有25%的事故都是由车辆发生侧滑引起的。而在中国,这一数字则更高。导致这种侧滑的原因,可能是驾驶员猛打方向盘、紧急避让,或对路线的判断失误。因此研发一种能够提前预知,并能迅速有效地控制侧滑现象发生的系统成为了行业当务之急的事情。作为世界最大的汽车技术研发商之一的罗伯特·博世集团一直致力于这项技术的研究,新一代的ESP8.0于2002年问世,而博世最早的ESP则是10年前诞生的。

ESP到底是什么?

ESP是英文Electronic Stability Program的缩写,这串英文字母的中文含意为“电子稳定程序”。从它的名字来看,与其说ESP是一套系统,倒不如说它是一组程序。ESP以ABS制动防抱死系统为基础,通过外围的传感器收集方向盘的转动角度、侧向加速度等信息,这些信息经过微处理器加工,再由液压调节器向车轮制动器发出制动指令,来实现对侧滑的纠正。因此,ESP整合了ABS和TCS牵引力控制系统,不仅能防止车轮在制动时抱死和启动时打滑,还能防止车辆侧滑。此外,ESP还能以25次/秒的频率对驾驶员的行驶意图和实际行驶情况进行检测,随时待命对车辆的侧滑进行控制,保证驾乘者的行车安全。

ESP具体做些什么?

在任何行驶状态下,不管是在紧急制动还是正常制动,以及在车辆自由行驶、加速、油门或载荷发生变化的时候,ESP都能让车辆保持稳定,并确保驾驶员对车辆操纵自如。

ESP以高频率(25次/秒)对当前的行驶状态及驾驶员的转向操作进行检测和比较,时刻对失去稳定的情况、过度转向、转向不足进行记录,一旦预定的情况有出现危险的可能性,ESP会立即作出干预使车辆恢复稳定。

因此,ESP在车辆即将失去稳定、纠正车辆姿态和恢复稳定的过程中完全是主动的,在事故发生之前起作用,彻底防范事故的发生,主动地提高行车安全。

ESP是如何工作的?

单独对车轮进行制动是ESP的首要功能。换句话说,为了使车辆恢复稳定行驶,必须对各个车轮单独施加精确的制动力。而且,ESP还能降低发动机扭矩并干预自动变速器的挡位,而整个过程ESP利用微处理器分析来自传感器的信号并输出相应的控制指令。

总结来说,ESP工作过程如下:

ESP分析:驾驶员通过对方向盘的操作,想向哪个方向行驶?

ESP检测:车辆的行驶方向是什么?

ESP干预:有针对性地对各个车轮实施制动。

ESP与ABS、TCS有什么区别?

ESP提高了所有行驶条件下的主动安全,特别是在转弯时,即侧向力起作用时,ESP使车辆稳定并保持安全行驶。而ABS和TCS仅仅在纵方向上起作用。ESP不仅用到了ABS和TCS的所有部件,还包含了一个集成有侧向加速传感器的横摆角速度传感器和方向传感器。

其实在很多配备具有该功能装置的汽车上并没有称之为ESP,比如说宝马就称之为DSC(动态稳定控制),而其作用完全等同于ESP,只是各个厂家为了区分,换种叫法而已 。

电动车辅助驾驶有先天性优势?别被新势力洗脑了!

别看这些SUV才10万起!

吉利汽车-吉利ICON

厂商指导价:10.99-12.99万元

经销商优惠:0.8万元

吉利作为国产品牌第一梯队,自从收购沃尔沃之后,有了老牌豪华品牌的设计和品牌知名度加成之后,旗下新出的车型受众度越来越高,市场上的销量就足以证明。同时也开了负责集团旗下中高端车型的领克支线,近水楼台先得月,跟沃尔沃共享开发平台,这波操作也让消费者花国产车的价格就能体验豪华车的设计。

吉利ICON共享吉利BMA架构,集团旗下同属这个架构的车型还有领克06、缤越等,其实吉利ICON在2021年上市之初,原本可以凭借个性十足的外观得到一波颜值控消费者的青睐,但就是搭载了1.5T的三缸机,三缸机是国内消费者买车最忌讳的问题之一,吉利这次的用户调查确实是有些不到位。

但好在亡羊补牢还算及时,新款车型换上了1.5T四缸发动机,最大输出功率133千瓦,峰值扭矩290牛米,性能方面较之前提升了35牛米,换上了新“心脏”的吉利ICON能否再唤生机,找回原本属于自己的青睐者。

广汽乘用车-传祺GS3

厂商指导价:8.48-11.18万元

经销商优惠:0.5万元

传祺GS3影速,看到这个“影”字想必脑海里第一浮现出来的就是影豹,同为影字辈的GS3是基于广汽全球平台模块化架构GPMA打造,定位是小型SUV。

当年在传祺GS8上市后,其丰富的配置以及大气的外观深得消费者的心,当年在20万级能买到配置如此丰富的车型,传祺GS8就是独一份,同样的配置合资品牌得上升到40-50万级都不一定能配齐。现在GS3影速全新改款,外观采用家族式设计风格,前脸丰富的棱角线条显得未来感十足。

内饰双拼配色较上一代年轻了许多,同时车内科技配置是传祺的拿手配方,搭载最新的ADiGO智驾互联生态系统和主动安全辅助功能,能实现主动刹车、车道偏离辅助、智能避让等功能,这样丰富配置在同价位车型中绝对属于前列。动力组合搭载钜浪动力第三代1.5T+7DCT,最大输出功率130千瓦,峰值扭矩270牛米。

长安汽车-长安CS75 PLUS

厂商指导价:11.79-15.49万元

经销商优惠:1.5万元

3月最新紧凑型SUV销售排行榜排名已经出来了,排在榜首前两位的还是来自比亚迪的选手:宋PLUS新能源和元PLUS,长安CS75 PLUS排在了第三季军的位置,但在燃油销量排行榜就是冠军。要知道在这个级别的车型是燃油跟新能源竞争最激烈的战场之一,消费者已经用真金白银表明了态度,长安CS75 PLUS在同级别燃油车里产品力表现还是非常不错的。

其中最受欢迎的还是来自长安的1.5T+8AT这套动力组合,可输出最大功率和峰值扭矩分别是139千瓦/300牛米。

同时还有极具冲击感的前脸设计也吸引了一批颜值爱好者青睐。作为这个级别的SUV车内装载空间也是需要考量的标准之一,在不放倒后排座椅的情况下还有620L的后备箱空间,同时SUV车型还拥有不错的通过性,也能从容应对郊区的非铺装路面。

关于辅助驾驶,网友们普遍都存在一个错误的认知,认为电动车先天就存在优势,而燃油车因为复杂的油路和机械结构的存在,动力系统的执行能力和响应速度上都比电动车慢。其实后面的结论没毛病,但这是被偷换概念了。对于辅助驾驶的应用场景我们分为两种,第一是正常道路行驶,第二则是突发情况需要紧急制动和避让。紧急制动和避让需要用到的是制动系统和转向系统,这两者在电动车和燃油车上目前还没有做出结构性的差异,前者都是由后者衍生而来的。综合以上两种情况,我们可以得知辅助驾驶依赖的技术基础和需要突破的技术瓶颈一直都不是汽车的执行能力,而是路况数据的完善度。

那么问题就来了,为什么会有这么多人认为电动车在辅助驾驶方面存在先天性的优势呢?

我们换个角度来看,传统燃油车在辅助驾驶方面的功能薄弱,归根结底是因为这块市场没有引起重视。当然,近两年的家用车已经逐渐开始把主动安全作为卖点,这里有丰田TNGA架构的一半功劳,毕竟是从它的产品开始标配TSS之后,其它竞争对手才不得不跟进。传统汽车能拿出来的卖点有很多,而且几乎都比电动车要更加成熟可靠,为了弯道超车,电动车只有攻克传统车最不成熟以及最薄弱的点。

另外还有一个不得不提的品牌,那就是智能电动车的标杆特斯拉。之所以叫智能电动车,是因为它用智能的卖点来给自己的品牌赋能,而这智能的卖点恰恰就是辅助驾驶以及超大尺寸的中控屏。特斯拉在电动车市场取得的成功,让后来者争先效仿,国内所有主流新势力品牌都把辅助驾驶的研发优先级提到最高,甚至三电方案都可以用供应商的,但必须得有自己的辅助驾驶系统。

就这样,电动车这条赛道慢慢地从续航竞赛转变到辅助驾驶竞赛,我们常能看到关于新势力技术的报道也离不开辅助驾驶。长此以往,消费者慢慢地就把辅助驾驶跟电动车捆绑起来,以至于现在没有一套好的辅助驾驶系统都不好意思说自己是智能电动车。

扎堆攻克辅助驾驶之后,国产车企有没有机会弯道超车?

新势力市场自主品牌有非常大的主场优势,除了补贴之外,它们还能“熟读”中国路况,完善辅助驾驶的数据。前两天小鹏在广州车展上提到明年将会把激光雷达技术应用到量产车上,结果发布会过后立马就被特斯拉怒喷抄袭,而小鹏汽车这边的回应是:“明年把你按在地上摩擦”。我想除了拥有激光雷达技术以外,小鹏也是占了主场优势才这么有底气。毕竟外来品牌在中国路况上栽跟头的案例已经不少,连大众都不能幸免。

但是,最后大众还是成功了。这个事件告诉我们,大厂永远都是大厂,在很多新产物的研发上总会走在小厂的前面。据特斯拉官方统计的数据,截止到今年它们已经在全球所有的特斯拉车型上收集了超过48亿公里的行驶数据,其中Autopilot的数据超过20亿公里。特斯拉也明确表示这20亿数据对于它们过渡到第二代Autopilot硬件是完全可用的。

上面我们说过,辅助驾驶目前需要攻克的技术难点就是行驶数据,如果手握近50亿行驶数据的特斯拉都难以翻过这座大山,那其它自主新势力是否会更难?

再说,如果大家有认真去了解特斯拉的发展史,你们会发现当下自主主流的新势力品牌其实都是沿着特斯拉这条路走的。超大尺寸的中控屏、接近手机平板体验的车机互联以及辅助驾驶等等,这些都是特斯拉最早跟智能汽车捆绑在一起的卖点,如今已经成为新势力产品的标签。无论一款新势力产品再怎么敷衍市场,它至少都会有一个巨大无比的中控屏以及宣称能够达到L2级的辅助驾驶系统。

市场确实是很看好新势力,不然总销量不到十万的蔚来市值也不好超越宝马,成立才十二年的特斯拉更不会成为全球市值最高的车企。但是,在硬实力上跟传统车企硬刚,现在的新势力真的没有什么话语权,它们一直打着智能的标签来秀“肌肉”,但背后却是一副还没发育好的身躯,就好比车还是一张的恒大,就已经在讨论上市了。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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  • 疏倩的头像
    疏倩 2026年07月27日

    我是昊瑞号的签约作者“疏倩”

  • 疏倩
    疏倩 2026年07月27日

    本文概览:ESP(Electronic Stability Program,电子稳定程序)是汽车电控的一个标志性发明。不同的研发机构对这一系统的命名不尽相同,如博世(BOSCH)公司早期...

  • 疏倩
    用户072706 2026年07月27日

    文章不错《国产车有主动避让系统》内容很有帮助

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