車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic Stability Program,簡稱ESP),是博世（Bosch）公司的專利[1].10年前,博世是第一家把電子穩(wěn)定程序（ESP）投入量產(chǎn)的公司.因為ESP是博世公司的專利產(chǎn)品,所以只有博世公司的車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)才可稱之為ESP.在博世公司之后,也有很多公司研發(fā)出了類似的系統(tǒng),如日產(chǎn)研發(fā)的車輛行駛動力學(xué)調(diào)整系統(tǒng)（Vehicle Dynamic Control 簡稱VDC）[2],豐田研發(fā)的車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)（Vehicle Stability Control 簡稱VSC）[3],本田研發(fā)的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（Vehicle Stability Assist Control 簡稱VSA）[4],寶馬研發(fā)的動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（Dynamic Stability Control 簡稱DSC）[5]等等.
　　ESP概述
　　ESP系統(tǒng)實際是一種牽引力控制系統(tǒng),與其他牽引力控制系統(tǒng)比較,ESP不但控制驅(qū)動輪,而且可控制從動輪.如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過多情況,此時后輪失控而甩尾,ESP便會剎慢外側(cè)的前輪來穩(wěn)定車子；在轉(zhuǎn)向過少時,為了校正循跡方向,ESP則會剎慢內(nèi)后輪,從而校正行駛方向.
　　ESP系統(tǒng)包含ABS（防抱死剎車系統(tǒng)）及ASR（防側(cè)滑系統(tǒng)）,是這兩種系統(tǒng)功能上的延伸.因此,ESP稱得上是當(dāng)前汽車防滑裝置的最高級形式.ESP系統(tǒng)由控制單元及轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測方向盤的轉(zhuǎn)向角度）、車輪傳感器（監(jiān)測各個車輪的速度轉(zhuǎn)動）、側(cè)滑傳感器（監(jiān)測車體繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的狀態(tài)）、橫向加速度傳感器（監(jiān)測汽車轉(zhuǎn)彎時的離心力）等組成.控制單元通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態(tài)進(jìn)行判斷,進(jìn)而發(fā)出控制指令.有ESP與只有ABS及ASR的汽車,它們之間的差別在于ABS及ASR只能被動地作出反應(yīng),而ESP則能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯誤,防患于未然.ESP對過度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向特別敏感,例如汽車在路滑時左拐過度轉(zhuǎn)向（轉(zhuǎn)彎太急）時會產(chǎn)生向右側(cè)甩尾,傳感器感覺到滑動就會迅速制動右前輪使其恢復(fù)附著力,產(chǎn)生一種相反的轉(zhuǎn)矩而使汽車保持在原來的車道上.當(dāng)然,任何事物都有一個度的范圍,如果駕車者盲目開快車,現(xiàn)在的任何安全裝置都難以保全;
　　ESP的組成部分
　　1、傳感器：轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤油門剎車踏板傳感器等.這些傳感器負(fù)責(zé)采集車身狀態(tài)的數(shù)據(jù).
　　2、ESP電腦：將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算,算出車身狀態(tài)然后跟存儲器里面預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對.當(dāng)電腦計算數(shù)據(jù)超出存儲器預(yù)存的數(shù)值,即車身臨近失控或者已經(jīng)失控的時候則命令執(zhí)行器工作,以保證車身行駛狀態(tài)能夠盡量滿足駕駛員的意圖.
　　3、執(zhí)行器：說白了ESP的執(zhí)行器就是4個車輪的剎車系統(tǒng),其實ESP就是幫駕駛員踩剎車.和沒有ESP的車不同的是,裝備有ESP的車其剎車系統(tǒng)具有蓄壓功能.簡單的說蓄壓就是電腦可以根據(jù)需要,在駕駛員沒踩剎車的時候替駕駛員向某個車輪的制動油管加壓好讓這個車輪產(chǎn)生制動力.另外ESP還能控制發(fā)動機(jī)的動力輸出什么的,反正是相關(guān)的設(shè)備他都能插一腿!
　　4、與駕駛員的溝通：儀表盤上的ESP燈.
　　ESP的關(guān)鍵技術(shù)
　　現(xiàn)在比較典型的汽車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),包括傳統(tǒng)制動系統(tǒng)真空助力器、管路和制動器、傳感器儼個輪速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動主缸壓力傳感器、液壓調(diào)節(jié)器、汽車穩(wěn)定性控制電子控制單元和輔助系統(tǒng)發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng).
　　所以,系統(tǒng)的開發(fā)有賴于以下幾個關(guān)鍵技術(shù)的突破
　?、賯鞲屑夹g(shù)的改進(jìn)”.在系統(tǒng)中使用的傳感器有汽車橫擺角速度傳感器、側(cè)向加速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、制動壓力傳感器及節(jié)氣門開度傳感器等,它們都是系統(tǒng)中不可缺少的重要部件.提高他們的可靠性并降低成本一直是這方面的開發(fā)人員追求的目標(biāo).
　?、隗w積小、重量輕、低成本液壓制動作動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計.
　?、鄣能洝⒂布O(shè)計.由于的需要估計車輛運行的狀態(tài)變量和計算相應(yīng)的運動控制量,所以計算處理能力和程序容量要比系統(tǒng)大數(shù)倍.一般采用多結(jié)構(gòu).而軟件的研究則是研究的重中之重,基于模型的現(xiàn)代控制理論已經(jīng)很難適應(yīng)這樣一個復(fù)雜系統(tǒng)的控制,必須尋求魯棒性較強(qiáng)的非線性控制算法.
　?、芡ㄟ^完善控制功能.的與發(fā)動機(jī)、傳動系的通過互聯(lián),使其能更好地發(fā)揮控制功能.例如自動變速器將當(dāng)前的機(jī)械傳動比、液力變矩器變矩比和所在檔位等信息傳給,以估算驅(qū)動輪上的驅(qū)動力.當(dāng)識別出是在低附著系數(shù)路面時,它會禁止駕駛員掛低檔.在這種路面上起步時,會告知傳系應(yīng)事先掛入二檔,這將顯著改善大功率轎車的起步舒適性.