电子平衡系统——不可或缺的安全功能
在雨天、路滑等不利路况下行驶时,如果驾驶员失去对方向盘的控制,将非常危险。汽车制造商找到了解决方案,那就是电子平衡系统。
什么是电子天平系统?
ESC电子平衡系统是与ABS防抱死系统、EBD电子制动力分配、TCS防侧滑系统并列的重要主动安全解决方案……每当驾驶员失去对方向盘的控制时,ESC就会作用于制动系统,帮助重新调整转向方向,并自动降低发动机功率,帮助驾驶员有时间重新获得对车辆的控制。
ESC不仅在车辆湿滑或结冰路面行驶时发挥作用,在车辆加速、过弯时也能发挥良好的作用,其核心在于在车轮打滑的风险成为真正的威胁之前,及时发现。
ESC 技术于 1987 年首次作为牵引力控制系统应用于梅赛德斯-奔驰汽车。自 20 世纪 90 年代初以来,该技术已被许多其他汽车制造商开发并应用于其大多数车型。
各系统之间的运作原理比较类似,但各公司根据功能和运作原理都有各自的名称,一般可称之为电子天平系统。
汽车公司 | 姓名 | 首字母缩略词 | 越南名字 |
丰田 | 车辆稳定性控制 | 变速控制 | 稳定控制系统 |
本田、讴歌 | 车辆稳定性辅助系统 | 垂直稳定态势感知 | 稳定的支持体系 |
福特 | 电子稳定控制系统 | ESC键 | 电子稳定控制系统 |
奔驰、奥迪、大众、现代 | 电子稳定程序 | ESP | 电子稳定程序 |
英菲尼迪、日产、阿尔法·罗密欧 | 车辆动态控制 | 虚拟数据中心 | 动态控制 |
宝马、马自达、捷豹、路虎 | 动态稳定控制系统 | 差示扫描量热法(DSC) | 动态稳定控制系统 |
保时捷 | 保时捷稳定管理系统 | 脉冲调制 | 保时捷稳定控制系统 |
电子天平系统结构
ESC由5个主要部分组成,收集车身横向加速度传感器、车轮上的速度传感器和转向角……的信号,以确定实际的运动状态。
当传输到中央控制微处理器时,计算机会将结果与方向盘角度进行比较,从而发出控制刹车或降低动力的指令,帮助汽车快速回到驾驶员所期望的状态。
电子平衡系统采用与ABS类似的液压控制模块,但该部件除了控制或降低作用于油缸的制动液压力外,还可以在需要时增加必要区域的油压,以在车轮之间产生差动制动力。
原则上,ABS 和 ESC 的运行不可分割,ABS 允许 ESC 在每个车轮上独立有效地制动。然而,当转向角与车身旋转角不一致时,电子平衡系统会完全自动工作,而防抱死制动系统仅在驾驶员踩下制动器且车轮有抱死风险时才起作用。
此外,ESC还与防侧滑系统TCS和电子制动力分配EBD紧密相连。如果说ABS控制的是制动过程(纵向),TCS控制的是车辆前进时的牵引力(纵向),EBD控制的是每个车轮的制动力,那么ESC则具有在车辆发生甩尾、过弯时侧滑或高速行驶时突然转向时控制车辆平衡性和稳定性的功能。
电子天平系统的工作原理当汽车高速入弯时,如果驾驶员转向不足,前轮就会打滑(Understeer),导致汽车偏离预定的行驶路线,有翻车或引发事故的危险。
如果车辆配备了ESC,当车辆开始有侧滑的趋势时,侧滑传感器和转向角会向控制盒发出信号,ESC据此计算并控制,主动在与车辆侧滑方向相反的车轮上产生制动力,并以此为旋转中心产生扭矩来补偿侧滑力,从而使车辆保持稳定状态,按照预期方向行驶。
当车辆高速入弯时,如果转向过度,导致车尾滑出预定的转向方向(即转向过度)。ESC控制盒接收到该信息后,也会发出控制信号,对前轮进行制动,使其向与车尾滑出方向相反的方向移动,制动力形成一个旋转中心,产生一个补偿扭矩,使车辆保持平衡状态,并按预期平稳前进。
如果路面太滑、轮胎磨损过大或胎压不达标,导致牵引力降低,ESC 工作可能会受到影响甚至无法工作。ESC 工作时,时钟上的警告灯会闪烁。
所有配备 ESC 的车辆都有一个可激活或停用操作的开关,但出于安全原因,最好始终保持激活状态。
如今,ESC已成为重中之重的标准安全配置,甚至许多国家的政府研究也证明ESC有助于提高道路安全。根据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)的数据,电子稳定控制系统(ESC)可将碰撞次数减少35%,配备ESC的SUV的死亡风险比未配备ESC的车型降低67%,如果所有车辆都配备ESC,死亡人数也可减少三分之一。
欧洲汽车安全评估计划 Euro NCAP 发出强烈信号,建议人们购买配备 ESC 系统的汽车。