ESP系統的綜合控制原理分析

　　1.避免不足轉向或過度轉向

　　汽車轉向穩定性可以采用不足轉向、過度轉向和中性轉向來衡量，汽車在低速行駛時，無論受到側向風力作用還是快速打方向盤，均不會出現不足轉向或過度轉向。但是，在高速行駛時，輕微的方向盤轉動或者較小的外部側向力作用均可導致汽車出現不足轉向和過度轉向，即此時的汽車轉向軌跡已經不符合駕駛員意愿，而且一般駕駛員難以糾正這種危險傾向。汽車的重心也會隨著車上乘員或者貨物的變化而出現前移而導致不足轉向，或者后移而導致過度轉向。

　　在汽車轉向的過程中，ESP 監測方向盤轉角和橫擺角速度，同時獲得車速信號，計算出汽車轉向過程中產生的浮角，如圖3.2所示的角β（ 汽車行駛方向偏移汽車縱軸角） ，如果是此浮角導致汽車出現過度轉向，那么對汽車采取外側車輪制動，使汽車繞垂直于地面的軸線順時針轉動，從而減小浮角，使汽車趨于中性轉向。同樣，當汽車出現不足轉向時，則對汽車內側車輪制動，使汽車繞垂直于地面的軸線逆時針轉動，同樣減小浮角，使汽車趨于中性轉向。

　　2.防止汽車超越轉彎極限

　　在彎道加速時的汽車行駛性能可用轉圈行駛試驗得到。通過實驗對比未配備和配備ESP 系統的車輛得出結論： ESP 系統可以有效地防止汽車超越轉彎極限。此試驗的條件是： 在附著系數為1 的結實的硬道面上，車速緩慢增加至圓圈半徑為100m 的物理極限車速并保持，實驗結果如下：

　　（ 1） 未配備ESP 系統的汽車

　　在轉圈行駛的行駛試驗中，車速約超過95 km/h 就達到它的物理極限車速，所需的轉向變得很困難，同時浮角也迅速增加，但駕駛員還能將汽車保持在圓形車道內行駛。到約98km/h的車速時，未配備ESP 系統的汽車行駛變得不穩定，汽車尾部甩出，駕駛員必須反轉向并駛出圓形車道。此述實驗可以驗證，汽車轉向過程中會出現極限車速，并且此極限車速隨附著系數和轉彎半徑的變化而變化。在上述實驗中，汽車的極限車速為95 km/h。到98 km/h 時，汽車變得不穩定，并且在不減速的情況下，通過駕駛技術已經不能克服。

　　（ 2） 配備ESP 系統的汽車在配備ESP 系統的汽車車速到約95 km/h 時，其行駛性能與未配備ESP 系統的汽車在車速95 km/h 時的行駛性能完全一樣。駕駛員想進一步提高車速已無法實現，因為汽車已處于穩定的極限，ESP 系統利用發動機干預限制汽車的驅動轉矩。

　　3.減小制動距離

　　根據德國某數據庫的一項研究表明： 由于驚慌等原因，在接近一半的事故中駕駛者未能用足夠的力量進行制動。但通過實驗表明制動輔助系統允許普通駕駛者在以100 km/h 的行駛速度制動時，制動距離平均縮短7. 6 m，如果行駛速度為50km/h，制動距離將縮短0. 7 m。但如果裝配了ESP 系統，那么同樣能夠達到制動輔助系統的效果。ESP 系統裝配的制動踏板位置傳感器能夠計算制動踏板的位置和踩下制動踏板的加速度，加速度很大表明需要緊急制動，即開始踩下制動踏板時制動力就必須達到最大值。一旦傳感器收到制動踏板被踩下的加速度很大的時候，ESP 便進入干涉階段使四個車輪的制動力迅速達到最大值，并且依然能夠通過ABS 保證車輛不抱死。但是，若沒有ESP 作用，制動力的上升隨著制動踏板的行程的增加而增加，在車輪臨近抱死階段，制動力達到最大值，在這種情況下將喪失寶貴的制動時間。