毕业论文汽车ESP控制技术29881.doc

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1、本科生毕业论文(设计)论文题目： 汽车ESP控制技术 学生姓名:专业:班级:指导教师:目 录第一章绪论1第二章汽车ABS与ESP技术发展的历史与现状22.1汽车ABS技术的历史与发展22.2汽车ESP技术的历史与发展3第三章ESP技术动态53.1关于汽车ESP电子稳定系统53.2ESP的构成53.3ESP常用传感器介绍63.4ESP的工作原理83.5ESP的作用9第四章ESP未来汽车发展趋势114.1ESP正在逐渐替代ABS汽车安全性能的提升114.2博世呼吁：让更多的小车应用ESP电子稳定技术124.3博世因其ESP连获道路安全最高奖13第五章ESP的发展前景145.1新车配装ESP已成为全

2、球趋势145.2美成全球首个强行安装ESP的国家155.3全球交通专家要求ESP成为汽车标准配置155.4欧盟率先启动以ESP为主题的交通安全活动16结束语17参考文献18致谢19第一章绪论随着现代汽车工业和汽车技术的发展，以及高速公路网络的纵横延伸，汽车主动安全性越来越受到人们的普遍关注。自从德国博世（BOSCH）公司在1978年开发出世界上第一套汽车ABS系统以来，目前新生产的汽车多数都已经配备了ABS系统。据统计，2004年欧盟生产的新车ABS装备率已达85，而欧洲汽车生产协会更保证2004年7月起生产的新车100装备ABS系统。目前，我国生产的新车ABS装备率也将达到100。ABS是A

3、nti-Lock Braking System的英文缩写，翻译过来就叫做“防抱死制动系统”。顾名思义，防抱死制动系统就是在汽车制动时防止车轮被抱死。在没有装备ABS系统时，如果驾驶员紧急刹车一般都会使车轮抱死，由于抱死后车轮与地面是滑动摩擦，所以制动距离会变长。而且如果前轮抱死，前轮将失去侧向转向力，汽车就容易跑偏；如果后轮抱死，后轮将失去侧向抓地力，汽车就易发生甩尾。特别是在积雪路面上，当驾驶员紧急制动时，就更容易造成上述状况。因此ABS就是通过控制制动轮缸油压的收放，来达到对车轮抱死的控制。虽然ABS系统能防止车轮抱死，避免了汽车在紧急制动时因车轮抱死而导致失控的状况，从而有效地提高了汽车

4、制动时的安全性能，但是ABS系统并不能解决汽车在湿滑路面起步或加速时出现的车轮打滑问题，更不能避免车辆发生侧滑，因此，人们在ABS系统的基础上，进一步发展出了汽车电子稳定程序ESP，ESP能防止汽车操纵失控，提高汽车在极限工况下的操纵稳定性，对高速行驶时汽车动力学性能的改善尤其显著。ESP是Electronic Stability Program的英文缩写，中文名字叫做电子稳定程序。也有些汽车公司采用自己的称谓，比如沃尔沃公司叫DSTC，宝马车上被叫作DSC，而丰田凌志又称其为VSC。但它们的基本原理和所起到的作用跟ESP是一致的。ESP整合了ABS和TCS(驱动防滑系统，又称牵引力控制系统)

5、的功能，并大大拓展了其功能范围。它能降低汽车在各种场合下发生侧滑的危险，并自动采取措施，通过有针对性地单独制动各个车轮，使汽车保持稳定行驶，从而避免了重大意外事故的发生。第二章汽车ABS与ESP技术发展的历史与现状2.1汽车ABS技术的历史与发展ABS的发展可追溯到上世纪初，早在1928年防抱死制动理论就被提出。ABS最早应用于对安全性能要求高而对价格不十分敏感的航空工业上，为客机起降而研制的。1950年，世界上第一套防抱制动系统(ABS)研制成功并首先被应用于航空领域的飞机上。德国博世公司(BOSCH)是最早从事汽车ABS发明、研制的单位，早在1936年博世公司就第一个获得了用电磁式车轮转速

6、传感器获取车轮转速的ABS专利。直到上世纪60年代末和70年代初，美国三大汽车公司才分别推出了装有ABS的高级轿车，但由于受当时技术条件的限制，ABS采用了模拟计算机与真空作用的压力调节器，在控制精度和可靠性上出现了很多问题，美国汽车制造厂家不得不在70年代终止了ABS轿车的生产。但随着数字计算机和调节器技术的发展，ABS的性能和抗干扰能力不断增强，ABS在欧洲又重新兴起。在上世纪80年代中后期和90年代，ABS在世界范围内得到了广泛地推广和应用，成为在汽车上应用最成功的电子控制产品之一，大大改善了汽车在制动时的稳定性。在90年代中期以后，世界上主要汽车生产厂家生产的轿车几乎全部配备了ABS，

7、使得ABS成为现代汽车的标准装备。上世纪90年代后，ABS的发展经历了TCS（Traction Control System，牵引力控制系统）、ESP（Electronic Stability Program，电子稳定程序）阶段。ESP是通过调节汽车纵向制动力大小及匹配，旨在提高汽车在极限工况下的操纵稳定性的主动安全系统，并且还可以控制汽车的横向运动。该系统包含了ABS和TCS系统，是这两种系统功能的延伸，并且可以起到强化ABS和TCS功能的作用，从而极大地提高汽车行驶的主动安全性。我国对ABS的研究始于80年代初，国内研制ABS的单位主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、重庆宏安ABS有

8、限公司、陕西兴平514厂、西安公路学院等单位和部门。东风汽车公司从80年代初就开始研究ABS，是较早研究ABS的厂家之一，现研究工作的主要目标是对国外的产品进行消化吸收，如将德国瓦布科公司的ABS装于EQ145型汽车上进行各种试验。重庆公路研究所相继开发出了两代ABS产品，第一代ABS的ECU采用了280芯片。第二代ABS产品为FKX-ACI型，该装置的ECU中的CPU微处理器采用了美国INTEL公司的MCS-96系列8098单片机，但距离满足实际应用仍有一定的差距。1998年，重庆聚能汽车技术有限公司在国内首家推出适合中国国情的电子式ABS防抱装置，现已达到年产50万套的生产能力，是我国国内

9、最大的ABS生产基地。随着车辆动力学与现代控制理论研究的不断深入，以及计算机技术、传感器技术、液压技术和通信技术的不断发展，ABS技术的发展方向可作如下预测：(1)与牵引力控制系统形成一体化的控制方式。ABS是以防止车轮抱死为目的，为取得最佳的制动效果;而TCS是防止车轮打滑、空转，为取得最佳的驱动效果。两者采用了相同的技术，只是控制的车轮滑移方向相反，所以牵引力控制系统总是和防抱死制动系统密切相关，结合在一起应用，通常成为ABS/TCS系统，目前ABS/TCS的组合装置已经得到应用；(2)汽车稳定性控制系统(ESP)。ABS/TCS系统成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题，但不能解

10、决转向行驶时的方向稳定性问题。为此汽车工业发达国家在ABS/TCS系统的基础上研制开发了ESP系统。该系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等主要总成的控制系统在功能上、结构上有机地组合在一起，可使汽车在各种恶劣工况下时，都有最佳的行驶性能；(3)向自动制动系发展。自动制动系是自动驾驶系统的一部分，可以在汽车行驶过程中，自动检测到前方障碍物而进行制动，与ABS结合起来能够进一步提高行驶安全性；(4)小型轻量化。为了提高汽车的安全性能，增加一些装置，汽车的质量也会随之增加，这将不利于燃料经济性。因而各种装置在保证安全性的前提下应尽量地减轻质量。此外，无论对何种车型，发动机的安装空间都是非常紧

11、凑的，故而要求ABS的体积尽可能小些。2.2汽车ESP技术的历史与发展在国外，汽车电子稳定程序ESP是在ABS和TCS的基础上发展起来的。最初的汽车稳定性控制的概念是在ABS和TCS的基础上在算法上加以改进，使之能部分解决汽车的稳定性问题，但此时的系统还不能称之为汽车稳定性控制系统，它只是在ABS和TCS基础上的改进。直至上世纪90年代初，人们通过对车辆稳定性的理论分析，提出了直接对汽车横摆运动进行控制的概念(如DYC：Direc tYaw Moment Control)，它通过采集方向盘转角的信息来判断驾驶员的转向意图，并通过制动力或驱动力在车轮上的分配来调节汽车的横摆运动，以保障汽车的稳定

12、性，这标志着汽车稳定性控制概念的出现。但考虑到系统的成本，最早出现的稳定性控制系统所采用的传感器很少，汽车的横摆角速度大多是通过内外车轮的转速差间接估计得到的，因此在一些汽车行驶的复杂工况下很难保证系统控制的精度和可靠性。1995年之后，随着Bosch、BMW、Ford、TOYOTA等公司相继推出了使用横摆角速度和侧向加速度传感器的新一代汽车稳定性控制系统，汽车稳定性控制的基本形式才得已确认。在这一时期，基于上述结构的汽车稳定性控制算法开始大量出现，其中Bosch的VDC是其中比较典型的控制方法之一，它采用汽车实际运行状态与汽车理想运行状态的误差反馈来控制汽车的横摆力矩，并通过差动制动或对发动

13、机的控制实现对汽车横摆运动的调节，这一控制方法也是现在汽车稳定性控制中较为常用的方法。由于在汽车稳定性控制中所需要的车辆运行状态无法完全由传感器直接测量得到，因此如何通过传感器测量的车辆状态信息推测出不易被测量的车辆状态或路面的状态信息一直是近几年汽车稳定性控制的研究热点，目前已经有不少的状态估计方法出现，一定程度上改善了控制系统的可靠性。近几年来，有一些学者开始尝试用现代控制理论的一些控制方法进行汽车稳定性控制，并取得了一定的控制效果。随着汽车底盘动力学控制的不断发展，集成控制是今后发展的必然趋势，汽车稳定性控制将综合考虑对制动系统、悬架系统和转向系统的协调控制，并共享传感器信号，进一步提高

14、控制效果。国内对汽车稳定性控制系统的应用与研究起步较晚，到目前为止，只有少数汽车(如奥迪A6、帕萨特)上安装了汽车稳定性控制系统，并且没有自己的实际研发能力，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、上海交通大学、西北工业大学、东南大学等高校和中国重汽集团、上海汇众汽车制造有限公司等企业也正在开展这方面的研究工作。而且大多数学者只是基于理论研究，刘彩志等人基于轮胎和汽车动力性试验的控制策略，采用直接横摆力矩来提高了汽车的操纵稳定性和主动安全性。程军用模拟的方法研究了汽车动力学控制系统，采用闭环的横摆角速度及汽车侧偏角控制，用它们之间的相平面来确定稳定性区域，采用PI控制算

15、法，并且讨论了汽车动力学稳定性控制和ABS的结合与切换问题。郭孔辉以纵滑一侧偏联合工况的稳态轮胎模型为基础，分析了汽车极限转向条件下制动力作用于不同车轮时对汽车横摆力矩的影响，并通过整车动力学仿真进行了验证。赵治国对汽车动力学稳定性控制的基本原理进行了分析，推导出两自由度汽车横向动力学方程，视实际汽车前后轮胎侧偏刚度为有界不确定参数，为跟踪线性两自由度理想车辆模型的稳态输出响应，并设计了汽车动力学稳定性变结构控制策略。从收集到的资料来看，在控制方法上主要有采用横摆角速度和侧偏角为控制变量的逻辑门控制，以横摆角速度为单控制变量的PID控制。从1995年至今，由于性能的不断改进以及成本的不断降低，

16、ESP获得了很快的发展，并开始作为选装件装备于一些中、高档轿车上。从2000年起，德国大众公司在其几乎所有轿车车型上均可选装ESP系统。通用、福特和戴姆勒克莱斯勒公司也开始在其新车型中选装汽车稳定性控制系统。随着先进底盘控制技术的不断发展，将四轮转向控制和车辆稳定性控制系统有机结合起来，获得最佳的综合控制效果将是汽车技术发展的一个重要方向。第三章ESP技术动态3.1关于汽车ESP电子稳定系统ESP的英文全称为“Electronic Stability Program”,也就是电子稳定程序。现在绝大部分轿车早已将ABS作为标准配置，但ABS只是辅助制动安全系统，其作用都是非常有限的。汽车专家们就

17、开始在制动上做文章，并不断推出各种电子安全系统，如：电子制动力分配系统（EBD）；加速防滑系统（ASR）；牵引力控制系统（TCS）；以及最重要的电子稳定程序（ESP）等等。ESP其实是对ABS和EBD等安全功能的补充和完善，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。ESP系统基于汽车翻转角速度、横向线加速度和偏转力矩等的测量值,不但能够纠正诸如翻转或者打滑等各种汽车不稳定行驶状态,而且能够显著提高汽车线内行驶的稳定性,缩短在弯道或湿滑路面上紧急制动时的制动距离等.ESP

18、系统通常是支援ABS及ASR（驱动防滑系统，又称牵引力控制系统）的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态，并自动向一个或多个车轮施加制动力，以保持车子在正常的车道上运行，甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。目前ESP有3种类型：能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统；能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统；能对两个前轮独

19、立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。3.2ESP的构成如下图3-1所示为汽车ESP的构成示意图,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。图3-1 ESP构成示意图3.3ESP常用传感器介绍ESP电子稳定系统常用的传感器如图3-2所示：图3-2 ESP常用传感器1方向盘传感器ESP通过计算方向盘转角的大小和转角变化速率来识别驾驶

20、员的操作意图。方向盘转角传感器将方向盘转角转换为一个可以代表驾驶员期望的行驶方向的信号,方向盘转角一般是根据光电编码来确定的,安装在转向柱上的编码盘上包含了经过编码的转动方向、转角等信息。这一编码盘上的信息由接近式光电耦合器进行扫描。接通点火开关并且方向盘转角传感器转过一定角度后,处理器可以通过脉冲序列来确定当前的方向盘绝对转角。方向盘转角传感器与ECU的通讯一般通过CAN总线完成。2横摆角速度传感器横摆角速度传感器检测汽车沿垂直轴的偏转,该偏转的大小代表汽车的稳定程度。如果偏转角速度达到一个阈值,说明汽车发生测滑或者甩尾的危险工况,则触发ESP控制。当车绕垂直方向轴线偏转时,传感器内的微音叉

21、的振动平面发生变化,通过输出信号的变化计算横摆角速度。3纵向/横向加速度传感器ESP中的加速度传感器有沿汽车前进方向的纵向加速度传感器和垂直于前进方向的横向加速度传感器,基本原理相同,只是成90夹角安装。ESP一般使用微机械式加速度传感器,在传感器内部,一小片致密物质连接在一个可以移动的悬臂上,可以反映出汽车的纵向/横向加速度的大小,其输出在静态时为2.5V左右,正的加速度对应正的电压变化,负的加速度对应负的电压变化,每1.0-1.4V对应1g的加速度变化,具体参数因传感器不同而有所不同。4轮速传感器在汽车上检测轮速信号时,最常用的传感器是电磁感应式传感器,一般做法是将传感器安装在车轮总成的非

22、旋转部分(如转向节或轴头)上,与随车轮一起转动的导磁材料制成的齿圈相对。当齿圈相对传感器转动时,由于磁阻的变化,在传感器上激励出交变电压信号,这种交变电压的频率与车轮转速成正比,ECU采用专门的信号处理电路将传感器信号转换为同频率的方波,再通过测量方波的频率或周期来计算车轮转速。最初的ESP系统中纵向/横向加速度传感器和横摆角速度传感器都是单独实现的,现在基本都使用了传感器总成(Sensor Cluster)的模式,将这3个传感器设计为一体,通过CAN总线与ECU通讯。如图3-3为SIMENSVDO公司和BEI公司生产的传感器总成。图3-3传感器总成博世公司为了增加新的ESP功能和为了更好的控

23、制整车的稳定性系统,如山地保持控制(HHC)和线控(SbW),提出了模块化的HW和SW概念,开发了第三代高度灵活和低成本的慢性传感器总成DRSMM3.x。3.4ESP的工作原理ESP的工作原理是当汽车行驶过程中，ESP系统通过不同传感器实时监控驾驶者转弯方向，车速、油门开度、刹车力以及车身倾斜度和侧倾速度，以此判断汽车正常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距。然后通过调整发动机的转速和车轮上面的刹车力分布，修正过度转向或转向不足。ESP在提高汽车行驶稳定性方面效果显著。汽车高速转向行驶时，由于受转向或侧向力干扰的作用，轮胎侧向力常常接近附着极限或达到饱和状态，使汽车的转向特性发生明显改变，从而出

24、现跑偏、侧滑等丧失汽车动力学稳定性的危险情况。汽车电子稳定控制系统(ESP)可以通过调节车轮纵向力大小及匹配来改善汽车在这极限情况下的操纵稳定性。它不仅包含了防抱死制动系统还增加了横摆力矩控制系统,从而在制动和转向情况下对汽车安全稳定行驶提供了有力的支持。其实ESP的作用就是当驾驶员操纵汽车超过极限值后电脑自动介入修正驾驶的。电脑控制车辆运动的手段有两个：第一是控制节气阀收油，衰减汽车动力，让速度降下来；第二个手段就是对某些车轮进行制动，让汽车的速度能够减小到极限值以内。那么电脑怎么样知道车辆的运动状况是否接近极限呢？这就需要两套传感器为电脑搜集行车信息。一套是方向盘转向角度传感器；一套是车轮

25、转速传感器（每个车轮上都装有一个）。前者用来收集驾驶者的转向意图，后者是用来监测车辆运动状况。当方向盘转向角度传感器检测到驾驶员的转向角度以后，就会通知ESP电脑；与此同时，各个车轮转速传感器测得的车轮转速信息也会传递到ESP电脑。电脑可以根据各个车轮的转速计算出车辆的实际运动轨迹。如果实际运动轨迹，跟理论运动轨迹有区别，或者检测出某个车轮打滑（丧失抓第力），电脑就会首先通知节气阀，减小开度（收油）。然后通知制动系统对某个车轮进行制动，来修正运动轨迹。当实际运动轨迹与理论运动轨迹（驾驶员意图）相一致时，ESP自动解除控制。其图3-4 ESP电路总成图：图3-4ESP电路总成图3.5ESP的作用

26、在汽车行驶过程中，转角传感器感知驾驶者转弯方向和角度，车速传感器感知车速、油门开度和转速力矩，刹车传感器感知刹车力，而摆角传感器则感知车子的倾斜度和侧倾速度，ECU（电控单元）在了解这些信息之后，通过计算判断汽车按正常安全行驶和驾驶员操纵意图之间的差距，然后，由ECU发出指令，通过调整发动机的转速和车轮上的制动力（如图3-5所示），以修正汽车的过度转向或转向不足。其具体控制策略如下（如图3-5所示）：图3-5ESP对不足转向和过度转向的纠正（1）过度转向（Over Steer）当车辆行驶时，由于外在意外造成转向过度，而使后轮打滑，而使车辆抛出车辆转弯曲线，此时ESP利用制动力量将前轮外侧车轮煞

27、住，而车辆前轮会有瞬间向外的力量，而使在转弯的力量减少，同时使后轮打滑现象减少。（2）不足转向（Under Steer）当车辆行驶时，由于车辆转弯时发动机功率过大致使车辆前轮打滑，此时ESP电控单元会作制动前轮内侧车轮，而使车轮向内侧移动，使车辆依据驾驶员行驶路线行驶。除了ABS和TCS的优点之外，ESP还可以在以下几方面进一步改善主动驾驶安全性：1）ESP虽然也是调节纵向力，但ABSTCS只把车轮作为控制系统，而ESP是把整个车辆作为一个控制系统来调节各个车轮的纵向力大小及匹配；2）在汽车处于侧向临界状态时，能够主动辅助驾驶员操纵车辆；3）汽车在任何行驶状态下如紧急制动、部分制动、滑行、加速

28、等均可使汽车的稳定性和按预定轨迹行驶的能力提高；4）当驾驶员由于惊慌而过度转向或过多制动时ESP系统能有效地阻止汽车急转；5）汽车轮胎与路面附着系数得到更有效地利用；6）由于汽车在极限行驶状态下易于操作，驾驶员可将注意力集中到处理可能出现的交通事故上。第四章ESP未来汽车发展趋势4.1ESP正在逐渐替代ABS汽车安全性能的提升10前年，如果轿车安装有ABS（防抱死制动系统），不但说明该车的安全性能出类拔萃，而且档次也相当高级。今天，安装ABS的轿车已经相当普遍，经济型车也安装有ABS。如图4-1所示：图4-1 ABS控制系统汽车安全性能的提升是业界不断的追求，秉承这一理念，ABS在经过普及阶段

29、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。随着对汽车安全性能的要求越来越高，一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS，还安装了ASR（驱动防滑系统，又称牵引力控制系统）或者ESP（电控行驶平稳系统），使汽车的安全性能进一步提高。2008年5月，博世界开始生产新一代ESP制动控制系统，它将测量横摆角速度和侧向加速度的传感器集成于电子控制单元。这一集成是世界首创。在过去，这些传感器分别装在通用壳体内部，通过线束与ESP电子控制单元连接。博世底盘控制系统执行副总克劳斯梅德说，“集成化大大降低ESP对车内空间的需求，简化汽车制造厂商对整

30、个ESP系统的装配，这意味着我们已经朝着为所有的车辆安装ESP的目标跨出了一大步。”该新技术的第一批装配将用在西亚特Ibiza车上。ESP电子控制单元多年来装配于发动机舱内，直接附在制动控制系统的液压调节器上。为了集成控制单元的各种传感器，工程师们必须攻克一些技术难关。例如，他们必须使传感器适应较高的环境温度，在制动控制系统干预时防止其产生的振动造成传感器输出信号失真。振动降低，平衡性优化，三点安装的液压单元应运而生了。这样的安装还能确保在路况较差的情况下行驶时对ESP的功能不产生任何影响。另一项挑战是侧向加速传感器定位。迄今为止，单独安装在车内的传感器的模块，必须准确地与行车方向保持垂直的角

31、度。由于空间有限，把ESP电子控制单元装在发动机舱内会变得很困难。博世的工程师把两个加速传感器以正好互成直角的方式集成为一个传感单元。这样，液压调节单元虽然仍需水平安装，能根据要求围绕垂直轴灵活定位。基于已知的装配方位和两个加速度传感器发出的信号，汽车的侧向加速度便能精确测算。不仅如此，传感器的信息也能测量汽车的纵向加速度。例如，这些数值能用于坡路起步，称为驻坡控制。当使用自动档驾驶时，可以降低变矩器带来的损失，因而节省燃油。4.2博世呼吁：让更多的小车应用ESP电子稳定技术博世公司提供的资料显示，2007年，ESP电子稳定程序在汽车上的安装率再次上升，在欧洲新注册的乘用车中装配这种防侧滑系统

32、的车辆已经首次超过了50%。在欧洲，每个国家的ESP装配率都在增长，特别是意大利和西班牙，分别达到了42%和57%；德国79%的装配率则比2006年高出了2个百分点。据博世底盘控制系统执行副总裁赫伯特海明先生介绍，“全世界现在每3辆新车中有1辆装配了ESP，到2012年将会是每2辆中就有1辆。”然而，在统计数据中也显示出小型车和微型车的ESP装配率还很低。例如，在五大欧洲市场中（德国、法国、西班牙、意大利和英国），在这两类车型中只有17%的ESP新车安装率，而这两类车在整个市场中却占有44%的比重。根据Euro NCAP（欧洲新车评估体系）的最新市场调查，ESP越来越多地应用在小型车辆上，但通

33、常仍然只是作为选配。因此海明先生呼吁，“在2007年，欧洲道路上大概实际只有五分之一的车辆装配了ESP。为了尽可能快地增加车辆中ESP的装配比例，这项技术需要更多地应用于小型车上。”博世日前开始生产新一代ESP制动控制系统，它将测量横摆角速度和侧向加速度的传感器集成于电子控制单元。过去，这些传感器分别装在通用壳体内部，通过线束与ESP电子控制单元连接。据悉，该新技术的第一批装配将用在西亚特Ibiza车上。ESP电子控制单元多年来装配于发动机舱内，直接附在制动控制系统的液压调节器上。为了集成控制单元的各种传感器，工程师们必须攻克一些技术难关。例如，他们必须使传感器适应较高的环境温度，在制动控制系

34、统干预时防止其产生的振动造成传感器输出信号失真。振动降低、平衡性优化、三点安装的液压单元应运而生了。这样的安装还能确保在路况较差的情况下行驶时对ESP的功能不产生任何影响。另一项挑战是侧向加速传感器定位。迄今为止，单独安装在车内的传感器的模块，必须准确地与行车方向保持垂直的角度。由于空间有限，把ESP电子控制单元装在发动机舱内会变得很困难。博世的工程师把两个加速传感器以正好互成直角的方式集成为一个传感单元。这样，液压调节单元虽然仍需水平安装，能根据要求围绕垂直轴灵活定位。基于已知的装配方位和两个加速度传感器发出的信号，汽车的侧向加速度便能精确测算。不仅如此，传感器的信息也能测量汽车的纵向加速度

35、。例如，这些数值能用于坡路起步，称为驻坡控制。当使用自动档驾驶时，可以降低变矩器带来的损失，因而节省燃油。博世底盘控制系统执行副总克劳斯梅德表示，“集成化大大降低ESP对车内空间的需求，简化汽车制造厂商对整个ESP系统的装配，这意味着我们已经朝着为所有的车辆安装ESP的目标跨出了一大步。”4.3博世因其ESP连获道路安全最高奖12月7日，国际汽车联合会FIA在摩纳哥授予了博世享有全球声誉的殊荣FIA道路安全，环保，机动性全球奖。该奖项标志着FIA对作为汽车零部件供应商的博世研发并坚持不懈地努力推广ESP，从而为全球道路安全做出了巨大贡献的肯定。在FIA摩纳哥的颁奖活动上，FIA的总裁Max M

36、osley先生颁奖给罗伯特博世公司的执行总裁Franz Fehrenbach先生的时候说：“博世在研发和推广安全系统ESP方面发挥了重要作用，这是安全带问世以来最有效的安全系统。”Fehrenbach说：“这项奖对我们所有员工来说都具有重要的意义：研发该系统的工程师，多年以来坚持以最高的质量标准为目标生产该系统的员工，当然还有坚持不懈推广该系统的益处的市场专家们。”FIA全球奖每年颁发给在道路交通安全，环保以及机动性领域做出杰出贡献的个人或团体。12月11日，在伦敦，博世再次以ESP，即电子稳定程序的研发获得了另一知名奖项英国“迈克尔亲王国际道路安全奖20周年特别奖道路安全技术奖”。评委团认为

37、主动安全系统是“自1987年以来，降低交通事故伤亡率最成功的一项科技成果”。迈克尔肯特亲王是英国王室成员之一，在国际道路安全方面发挥了十分积极的作用。以他名字命名的奖项，20年前至今每年在英国颁发一次。为了纪念20周年庆，今年设置了一个特别的奖项。博世底盘控制系统总裁Werner Struth博士于2007年12月11号赴伦敦领奖。他说：“我很高兴能够获得迈克尔亲王陛下授予的这项道路安全奖。ESP在提高道路安全方面起了重要的作用，并且得到世界的公认，我们为此深感自豪。”2007年上半年，欧洲所有新注册的车辆中有47%安装了ESP。全球多项研究证明了该系统的有效性：ESP可以避免30%到50%的

38、致命单车交通事故。对于SUV更为有效，能避免50%到70%。第五章ESP的发展前景ESP以ABS系统为基础，通过传感器收集方向盘的转动角度、侧向加速度等信息。这些信息通过CU（电子控制单元）处理，再由液压调节器向车轮制动器发出制动指令，通过对单一车轮施加制动避免车辆沿垂直方向侧滑或旋转，提高车辆横向和纵向的稳定性。因而，ESP能显著地降低道路交通事故，许多研究和分析都证实了ESP在增强道路安全方面的有效性，从汽车厂商的动作亦可看出他们对ESP的重视度：美国三大汽车厂家通用、福特和克莱斯勒联合宣布在2006年前将此设备作为大部分SUV的标准安全配置；丰田在2005年宣布准备用10年时间使ESP成

39、为其车辆的标准配置。在市场上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，美国已讨论过是否会在新车下线时强制装备ESP，虽然还没出结果，但可看出其重要性。在我国，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，已经开始出现在今年上市的中高档新车上。作为在1995年全球首家把ESP投入量产的公司博世，至今为止共生产了超过2000万套ESP系统。博世有关人士介绍，他们非常注重中国市场，相信ESP会成为国

40、产汽车的新卖点。博世近日宣布在苏州新厂将投资1亿欧元生产ABS、ESP控制器等零件。而德国大陆、美国TRW、日本爱信等ESP供应商在中国市场也积极备战。5.1新车配装ESP已成为全球趋势11月15日，由中国汽车技术研究中心与博世底盘控制系统中国区共同举办的“安全汽车行动”媒体启动仪式及汽车安全媒体交流研讨会在苏州举行。近百家媒体及与会专家共同签署了“安全汽车行动，从我做起”倡议书，并参观了博世公司位于苏州工业园区的生产线与试验场，观摩体验了先进的汽车主动安全技术。会上，军事交通学院专家陈强表示，通常由于事故责任认定的需要和孤立地研究交通活动发生的系统而不联系交通事故产生的系统条件，国内外许多研

41、究报告将大量交通事故发生的因素简单地归结为人的因素，这是欠科学的。从研讨发言中我们注意到，自1978年博世公司在世界上推出首个防抱死制动系统（ABS）以来，1986年和1995年，又先后推出牵引力控制系统（TCS）和电子稳定程序（ESP），对全球道路安全做出了贡献。博世公司底盘控制系统中国区总裁苏帆渡介绍，作为最新的主动安全技术，电子稳定程序ESP已被证实为对减少交通事故的发生有着显著的效果；在ESP的帮助下，平均30%以上的事故和50%的严重事故可以避免。今年5月在欧洲发布的一项关于ESP成本与获益分析的研究结果表明，如果ESP在所有车辆里标配，则每年将会防止4000例死亡并可避免10万个伤

42、害，净社会受益约100亿160亿欧元。2006年，全球范围内ESP的新车装配率只有26%，而全球道路专家一致认为，ESP应该成为每一辆新车的标准配置。美国国家高速公路交通安全管理局（NHTSA）经过全方位的研究，指出如果所有的车辆配备了ESP，每年美国将会防止9600起道路死亡事故和24万起交通伤害事故。NHTSA已要求国家立法，自2009年起，55%的所有总重量少于4.5吨的新型乘用车及轻型卡车必须装配ESP，该比例将会在2012年增长到100%。目前，欧盟已决定在2010年减少50%的致命交通事故，日本也计划在2013年达到同一目标。另外，联合国专家正起草计划书，以制定全球的ESP技术标准

43、，目的是补充现有的制动系统要求。作为对实际汽车产品安全测试的一个重要环节，中国汽车技术研究中心主任赵航在会上介绍了中国实施新车评价规程（C-NCAP）的情况。2006年下半年至今，C-NCAP管理中心已经进行了30多款车型的测试，其中包含小型车、A级车、B级车、MPV和SUV，并公布了31款车型的评价结果，C-NCAP已成为消费者购车时对车辆被动安全能力考量的一项重要指标。5.2美成全球首个强行安装ESP的国家美国已经出台政策，规定自2009年起，55%的所有总重量小于4.5吨的新型乘用车及轻型卡车必须装配ESP，该比例将会在2012年提高到100%。此决定是基于美国国家高速公路交通安全管理局

44、(NHTSA)所进行的全方位的研究，该研究指出如果所有的车辆配备了ESP，每年美国将会防止9600起道路死亡事故及24万起交通伤害事故。欧盟力求在2010年减少50%的致命交通事故，日本也计划在2013年达到同一目标。ESP等电子安全系统的装车率对实现这一目标至为关键。博世底盘控制系统执行副总裁赫伯特海明表示：“我们希望2010年ESP在全球的装配率提高2倍，达到50%。”美国国家高速公路交通安全管理局（NHTSA）的研究发现，如果全部车辆都装配有ESP，其直接结果是为美国经济节省114亿美元。科隆大学交通科学院赫伯特巴姆教授（Dr. Herbert Baum）也对欧盟成员国的成本作了计算并阐

45、述：其研究证实，一旦所有的车辆都装配ESP，作为防止事故发生的直接结果，将会每年节省160亿欧元。5.3全球交通专家要求ESP成为汽车标准配置在全球，轿车装配ESP的比例仍然较低；在美国，自2012年起所有的新型轿车将强行安装ESP；全球道路交通专家主动呼吁电子安全系统。全球道路专家一致认为-ESP应该成为每一辆新车的标准配置。事实证明，这一主动安全系统能够防止车辆侧滑，因此避免很多严重事故的发生。众多独立的科学研究已经证实了这一主动安全系统的高度有效性。在欧洲、美国、日本及中国，许多政治委员会、国家项目、机构及汽车俱乐部正努力致力于减少道路交通死亡。在2006年，全球范围内仅有26%的新车装

46、配了ESP-这一拯救生命的安全系统。5.4欧盟率先启动以ESP为主题的交通安全活动欧盟目标在2010年减少50%的致命交通事故。和欧盟相同，日本也计划在2013年达到同一目标。电子安全系统，如ESP为实现这一目标扮演了重要角色。最新的实例由欧盟率先启动的“选择ESC”活动，该活动的主要目的是说服汽车购买者购买只装配了ESP的车辆。同时，它也呼吁汽车制造商在所有的车辆里装配这一拯救生命的电子系统。许多著名机构，例如英国的Thatcham(英国汽车保险修理研究中心)测试中心，德国ADAC(德国汽车俱乐部),及欧洲层面的Euro NCAP事故调查者积极地支持“选择ESC”活动。国际汽车联合会总裁马克

47、思?莫斯雷(Max Mosley)先生同意提供赞助。同样在中国，国务院发展研究中心也希望该安全系统在中国广泛的应用。联合国专家正起草计划书制定全球的ESP技术标准，目的是补充现有的制动系统要求，使成员国能够并入各自的国家法规中。“越来越多的购买者意识到ESP对车辆安全的重要性，”博世底盘控制系统执行副总裁赫伯特?海明先生说，“最终结果，我们希望2010年ESP在全球的装配率提高2倍达到50%”。结束语从井喷式增长到平稳增长，从新车型争先恐后上市也不足以成为汽车销量提升的拉动力，目前整个汽车市场已将价格战作为出手武器，而价格战的后遗症就是汽车厂家只能减配置。业内人士认为，一些合资汽车公司把中国市

48、场看得太重，尤其是欧美公司，认为中国市场可以救市，所以就尽量要求利润最大化。在这种前提下又打价格战，于是就普遍地减价减配了。在这样的一个大环境下，要求合资的汽车厂商价格配置与国际接轨有些太过厚望。国内的一些民族品牌很想减价增配来抢市场，但无奈一些配套体系已经成型，尤其是汽车电子方面几乎都是国外厂商的天下，国内汽车电子产业本身就弱，所以很难办。但ESP受到青睐是不争的事实。有业内人士提到，它与导航仪价格差不多，一套ESP约500美元左右，加上厂商利润摊到消费者头上也要五六千元人民币，但是很多人选择了ESP而不是导航仪。虽然从总量而言，ESP在汽车上的装配量还是不尽如人意，但从新产品或新技术的发展轨迹看，ESP的普及将是必然趋势。参考文献1.李小娟.电子防抱制动系统在红旗轿车上的开发应用汽车技术.1998，9：4-82.司利增汽车防滑控制系统ABS与ASRM人民交通出版社，19973.孟嗣宗，崔艳萍