Características estructurales y diagnóstico del ESP BOSCH
Sistema Electrónico de Estabilidad ESP y Bosch
El Programa Electrónico de Estabilidad (ESP) es una patente de Bosch[1]. Hace diez años, Bosch fue la primera empresa en producir en masa el Programa Electrónico de Estabilidad (ESP). Debido a que ESP es un producto patentado de Bosch, sólo el sistema electrónico de estabilidad de la carrocería de Bosch puede denominarse ESP. Después de Bosch, muchas empresas han desarrollado sistemas similares, como el Control Dinámico del Vehículo (VDC) desarrollado por Nissan [2], y el Control de Estabilidad del Vehículo (VSC) desarrollado por Toyota [3], el Control de Asistencia de Estabilidad del Vehículo (VSA). desarrollado por Honda [4], el Control Dinámico de Estabilidad (DSC) desarrollado por BMW [5], etc.
Descripción general del ESP
El sistema ESP es en realidad un sistema de control de tracción. En comparación con otros sistemas de control de tracción, el ESP no solo controla las ruedas motrices, sino que también controla las ruedas motrices. Por ejemplo, si hay demasiada dirección, lo que suele ocurrir en los automóviles con tracción trasera, y las ruedas traseras pierden el control y se desvían, el ESP frenará las ruedas delanteras exteriores para estabilizar el automóvil cuando hay muy poca dirección; Para corregir la dirección de seguimiento, el ESP frenará las ruedas traseras interiores para corregir la dirección de desplazamiento.
El sistema ESP incluye ABS (sistema antibloqueo de frenos) y ASR (sistema antideslizante), que es una extensión funcional de estos dos sistemas. Por lo tanto, el ESP puede considerarse como la forma más avanzada de dispositivo antideslizante para automóviles actual. El sistema ESP consta de una unidad de control y un sensor de dirección (que monitorea el ángulo de dirección del volante), un sensor de rueda (que monitorea la velocidad de cada rueda), un sensor de deslizamiento lateral (que monitorea la rotación de la carrocería alrededor del eje vertical ), y un sensor de aceleración lateral (que monitorea cuando el automóvil gira) y otros componentes. La unidad de control utiliza las señales de estos sensores para juzgar el estado operativo del vehículo y luego emite instrucciones de control. La diferencia entre los coches con ESP y los coches con sólo ABS y ASR es que ABS y ASR sólo pueden reaccionar pasivamente, mientras que ESP puede detectar y analizar las condiciones del vehículo y corregir errores de conducción antes de que ocurran. El ESP es particularmente sensible al sobreviraje o subviraje. Por ejemplo, cuando un automóvil gira demasiado hacia la izquierda (gira demasiado bruscamente) en una carretera resbaladiza, se desviará hacia la derecha. Cuando el sensor detecta el deslizamiento, frenará rápidamente el frente derecho. volante para restaurar la dirección. Aplique fuerza para producir un par opuesto para mantener el automóvil en su carril original. Por supuesto, todo tiene un rango de grados Si el conductor conduce rápido a ciegas, será difícil proteger cualquier dispositivo de seguridad actual;
Componentes del ESP
1. Sensores, sensores de ruedas, sensores de deslizamiento lateral, sensores de aceleración lateral, sensores del pedal del freno del acelerador del volante, etc. Estos sensores se encargan de recoger datos sobre el estado de la carrocería del vehículo.
2. Computadora ESP: Calcula los datos recogidos por el sensor, calcula el estado de la carrocería y lo compara con los datos preestablecidos en la memoria. Cuando los datos de cálculo de la computadora exceden el valor prealmacenado en la memoria, es decir, cuando la carrocería del vehículo está a punto de perder el control o ya está fuera de control, ordena al actuador que funcione para garantizar que el estado de conducción de la carrocería del vehículo pueda satisfacer la intención del conductor tanto como sea posible.
3. Actuador: Para decirlo sin rodeos, el actuador ESP es el sistema de frenado de las cuatro ruedas. De hecho, el ESP ayuda al conductor a aplicar los frenos. A diferencia de los vehículos sin ESP, el sistema de frenos de un vehículo equipado con ESP tiene una función de acumulación de presión. En pocas palabras, la acumulación de presión significa que la computadora puede presurizar el tubo de aceite de freno de una determinada rueda para el conductor cuando el conductor no pisa el freno según las necesidades, de modo que la rueda pueda generar fuerza de frenado. Además, ESP también puede controlar la potencia de salida del motor, etc. De todos modos, ¡puede participar en equipos relacionados!
4. Comunicación con el conductor: Luz ESP en el cuadro de instrumentos.
Tecnologías clave del ESP
La estructura de un sistema de control de automóvil típico ahora incluye un sistema de frenos tradicional, refuerzo de vacío, tuberías y frenos, sensores, sensores de velocidad de las ruedas y sensores de ángulo del volante. , sensor de aceleración lateral, sensor de velocidad de guiñada, sensor de presión del cilindro maestro de freno, regulador hidráulico, unidad de control electrónico de control de estabilidad del vehículo y sistema auxiliar de gestión del motor.
Por lo tanto, el desarrollo del sistema se basa en el avance de las siguientes tecnologías clave
①Mejora de la tecnología de detección". Los sensores utilizados en el sistema incluyen el sensor de velocidad angular de guiñada del vehículo, lateral sensor Los sensores de aceleración axial, sensores de ángulo del volante, sensores de presión de freno y sensores de apertura del acelerador son componentes indispensables e importantes del sistema. Mejorar su confiabilidad y reducir costos siempre han sido los objetivos perseguidos por los desarrolladores en esta área. p>②Diseño de estructura de sistema de frenado hidráulico de tamaño pequeño, peso ligero y bajo costo.
③Diseño de software y hardware.
Debido a la necesidad de estimar las variables de estado de funcionamiento del vehículo y calcular las cantidades de control de movimiento correspondientes, la potencia de procesamiento informático y la capacidad del programa son varias veces mayores que las del sistema. Generalmente, se utilizan múltiples estructuras. La investigación de software es la máxima prioridad. La teoría de control moderna basada en modelos ha sido difícil de adaptar al control de un sistema tan complejo, y se debe buscar un algoritmo de control no lineal con gran robustez.
④ Mejorando la función de control. A través de la interconexión con el motor y el sistema de transmisión, puede realizar mejor su función de control. Por ejemplo, una transmisión automática transmite información como la relación de transmisión mecánica actual, la relación de par del convertidor de par hidráulico y la posición de la marcha para estimar la fuerza motriz sobre las ruedas motrices. Cuando reconozca que la carretera es por una carretera con un bajo coeficiente de adherencia, prohibirá al conductor cambiar a una marcha más baja. Al arrancar en este tipo de superficie de carretera, se notificará al sistema de transmisión que se debe cambiar a segunda velocidad con antelación, lo que mejorará significativamente la comodidad de arranque de los coches de alta potencia.
Proceso de trabajo del ESP
1. Cuando el automóvil gira a la izquierda, subvira (es decir, es demasiado rápido para girar). Cada sensor ESP informará a la computadora sobre el subviraje, y luego la computadora controlará el frenado de la rueda trasera izquierda para generar una fuerza de tracción y un par para resistir la tendencia al subviraje del frente del automóvil que empuja hacia la derecha.
2. Al girar a la izquierda, la rueda trasera tiene agarre insuficiente o se pisa demasiado fuerte el acelerador de un vehículo de tracción trasera y se produce sobreviraje (es decir, se lanza la culata). El ESP controlará el frenado de la rueda delantera derecha y reducirá la potencia del motor. Corregir la postura de dirección incorrecta.
3. Cuando el frenado en línea recta se desvía debido a una adherencia irregular al suelo (esto también sucede en los autos con ABS, siempre hago esto en la nieve cuando nieva, y la carrocería se moverá hacia el suelo en este momento) El lado con mayor agarre se aleja). El ESP controlará las ruedas con fuerte adherencia para reducir la fuerza de frenado, permitiendo que el automóvil se mueva por la ruta esperada por el conductor. De manera similar, al frenar y girar al mismo tiempo, el ESP también controlará ciertas ruedas para aumentar o reducir la fuerza de frenado y permitir que el automóvil se mueva según la intención del conductor.
La característica más importante del ESP
es su iniciativa. Si el ABS reacciona pasivamente, el ESP puede prevenir los problemas antes de que ocurran.