在转毂试验机上测试研究

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在转毂试验机上测试防抱死制动系统的研究




一、前言

汽车防抱死制动系统（ABS，Anti-lock Baking System）可以实时计算每个车轮的滑移率，并控制相关车轮的制动管路压力，从而使滑移率保持在理想范围内，使前、后车轮不抱死，进而充分利用轮胎和地面的附着系数，获得最优的制动性能。因此，在转毂试验机上测试ABS的性能，可保障ABS正常工作，避免车轮抱死事故的发生。

二、防抱死制动系统的测试设备

测试设备为宝克-3600型独立控制式多功能转毂试验机，具有测试循环时间短、生成柔性高、可扩充性强、测试精度高、结构简单及维修方便等特点。试验汽车在试验机的转毂上模拟在路面上行驶的各种动态工况，并利用各种装置对各动态工况进行测量、分析和判断。

1．测试设备结构与原理

多功能转毂试验机的结构如图1 所示。

图1 多功能转毂试验机的结构示意
多功能转毂试验机由计算机和可编程控制器控制：在被测试汽车加速时，通过电动机提供阻力矩模拟行驶阻力；在被测试汽车制动时，用惯性转毂和传动部件的转动惯量模拟汽车移动部件的质量和转动部件惯量。通过编码器测量转毂的实时位置3 计算速度、加速度、制动和转动方向等；通过屏幕和键盘等与操作者通讯；通过串行接口与被测试汽车的各管理系统电控单元通讯；通过各种控制器控制各机械部件的动作。

2．测试设备的工作过程

被测试汽车驶上试验机后，首先加速到测试准备速度。汽车驱动轴由发动机驱动，而试验机的对应电动机只是模拟行驶阻力的力矩；汽车非驱动轴由试验机的对应电机驱动，速度将随驱动轴的速度而变化。试验机的计算机可以对每个惯性转毂电动机的力矩和速度编程控制。驱动轴电动机处于力矩控制方式，而非驱动轴电动机处于速度控制方式。

驱动轴电动机提供的力矩根据下式变化：

式中，F为换算到车轮上的行驶阻力；V为汽车行驶速度；A为坡度阻力；B为摩擦阻力系数；N为重力的分力；C为空气阻力系数。

被测试汽车的驱动轴和非驱动轴达到各自的准备速度后，屏幕提示驾驶员松开油门踏板并换空挡，试验机断开转毂电动机，空转2~3S 以测量各车轮的拖力；然后驾驶员踩下制动踏板，测量各车轮的制动力；因试验机各转动部件的磨擦而引起的损耗力，在标定空转时（惯性转毂上无被测试汽车）测量得到，并预先存储于程序中。

各车轮损耗力F1、净拖力Fd和净制动力F2的计算如下：


式中，I为转毂转动惯量；R 为转毂直径；I/R 为转毂因子；Ad为车轮拖动时的转毂角减速度。

在计算损耗力时，左、右前车轮（驱动轮）转毂损耗力为惯性转毂损耗力与前保持转毂损耗力之和；左、右后车轮转毂损耗力为惯性转毂损耗力。

式中：Af为车轮制动时的转毂角减速度。

在计算转毂因子I/R时，左、右前车轮的I/R为惯行转毂因子与前保持转毂因子之和；左、右后车轮的转毂因子为惯性转毂因子。

试验机在上述过程中测量的速度、加速度、制动力和转动方向等数据，都是随时间变化的一系列数据集合，试验机上的计算机根据数据集合可以全面分析被测试汽车的制动状况。通过串行接口，试验机可以与被测试汽车的ABS 电控单元通讯。既可对电控单元中的特定位进行读取，如识别号（ID 码）和故障代码等，也可发出控制命令，改变电控单元以至ABS的状态，如系统工作模式和各电磁阀的开闭等。通讯的项目和时刻由试验机的计算机控制，以配合相应的测试。转毂试验机工作原理如图2所示。

图2 转毂试验机组成及工作原理示意
三、防抱死制动系统性能测试

1．ABS 测试程序

该测试选用德国BOSCH5.3ABS，测试程序为：测试1为ABS静态测试；测试2为ABS轮速传感器测试；测试3为传统动态制动测试；测试4为动态ABS测试；测试5为轮速传感器交叉测试。

a. 测试1 包括：试验机利用正确的通讯协议与ABS电控单元模块进行通讯，并使之退出工作模式进入诊断模式以准备接收试验机的控制命令；验证ABS 电控单元的识别号是否正确；清除测试前在装配和加注等阶段产生的故障代码；启动ABS 电控单元的自检程序；再次建立与ABS 电控单元的通讯并使之进入诊断模式；阅读重新出现的故障代码。此测试的主要目的是测试ABS 电控单元模块，并同时建立试验机与ABS间的通讯；阅读ABS 电控单元内存中的故障代码，避免带故障代码进行测试而引起汽车损坏。此测试输入参数为正确的ABS电控单元的识别号，输出结果为重新出现的故障代码清单。

b.对于测试2，首先从ABS 电控单元中下载轮速传感器测试程序，然后是电动机驱动惯性转毂，检测是否接收到轮速传感器的信号，并且将测量到的速度数据与限制值相比较。此测试的主要目的是测试ABS 轮速传感器的装配和连接是否正确，以及轮速传感器的质量和精度。此测试输入参数为轮速传感器测试的限制值，输出结果为ABS轮速传感器状态是否符合要求。

c. 测试3的主要目的是测试系统中传统制动部分的装配质量和功能。此时ABS 电控单元处于诊断模式，ABS 不工作。设备测试的是真实的制动力数据，而不受系统防抱死算法的影响。此测试的输入和输出与无ABS 的动态制动测试相同，即输入参数为前轴制动力限制值、总制动力限制值、前后轴制动力平衡限制值及左右制动力平衡限制值；输出结果为各项制动力指标是否符合要求。

d. 在测试4 阶段，试验机模拟ABS 工作时电控单元的所有动作: 依次向每个车轮的泄压阀和增压阀发出控制命令，评价其制动力的衰减百分比的上限和每个增压阀恢复百分比的下限；输出结果为每个泄压阀和增压阀状态是否符合要求。

e. 在测试5 阶段中，试验机首先使惯性转毂以不同的转速转动，并读取和验证各轮速传感器的转速数据；查询在制动测试期间电控单元检测到的故障代码；发出控制命令使电控单元退出诊断模式，恢复正常工作状态；驾驶员断开连接电缆。此测试的主要目的是测试每个轮速传感器的装配和连接是否有交叉，这种交叉不但使ABS 功能无效，而且会使制动性能恶化。此测试输入参数为每个轮速传感器的转速限制值；输出结果为轮速传感器的装配和连接是否符合要求，以及检测到的故障代码清单。

图3 所示为装有BOSCH5.3ABS的某轿车在转毂试验机上测试得到的制动力曲线。

图3 ABS 制动力曲线
2．ABS 测试分析

（1）试验机结构分析

由于BOSCH5.3ABS 是一种四通道系统，因此测试设备也必须是一个四通道系统才能对产品进行完整的测试。之所以选择4个惯性转毂由4个电动机独立驱动，并由4个编码器独立测量的试验机结构形式. 是因为这种结构在功能扩充时，可以不改变试验机的总体结构和机械部件及大部分电气部件，而仅仅更改计算机和可编程控制器的程序即可。

（2）控制器的工作方式

交流电动机控制器采用串行工作方式，即计算机通过总线与控制器通讯，而不是用可编程控制器控制交流电动机的控制器。这样可以使电气结构简化，大大降低设备成本，减少设备反应时间，满足ABS测试的实时性要求。

（3）惯性转毂

通常，惯性转毂的直径越大，模拟路面的效果越好。该试验机的惯性转毂的直径约为1m，惯性转毂的最高工作速度达200km/h，制动初始阶段速度约为100km/h，测试时间包括整个制动过程，完全可以达到良好的模拟效果。相对目前国内普遍使用的低速小转毂试验机，该试验机能更真实地反映汽车特别是轿车的制动状况。

（4）制动力的测量方式

试验机通过测量惯性转毂在汽车制动时的减速度来计算汽车的制动力，减速度测量所使用的编码器为光电式，精度高、可靠性好。该测试方式对惯性转毂没有任何反作用力，测量采样频率高，不但可测量最大制动力，还可测试在制动全过程中制动力随时间变化的情况

（5）ABS的测试程序

ABS 的测试程序有两类：一类是直接检验ABS的效果，即首先使4个车轮处于不同的速度，然后验证在规定的时间内各车轮的速度是否统一；另一类是测试所有传感器、执行器和电控单元的工作状况。

由于ABS有故障工作模式，所以在某些元件工作不正常时仍能维持整个系统的功能。如果采取直接检验ABS效果的方法，就有可能发生漏检现象，这种方式无法确定故障的位置，不能为返修提供帮助。

采取对整个系统的各元件进行逐一测试，对系统的每个动作依此模拟的方法，可以完整地测试ABS，并能为返修指出具体位置。

目前对ABS的测试程序没有任何规定，但在选择测试程序时，不但要考虑到先进性及对产品的适用性，还要综合考虑成本和效率。

四、结束语

a. 由于该转毂试验机能测试在制动过程中随时间而变化的制动力，因此在测试过程中能很好地反应ABS 的制动性能，可为检验ABS 的性能合格与否以及为ABS 的返修提供可靠的依据。

b. 文中针对ABS 制动性能所采用的测试设备和程序能很好地满足汽车制造的质量要求，在提高工艺的柔性、技术的先进性和可扩充性等方面具有优势。(end)
车辆EMB制动系统发展简介

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随着消费者对车辆安全性日益提高的重视，车辆制动系统也历经了数次变迁和改进。从最初的皮革摩擦制动，到后来出现鼓式、盘式制动器，再到后来出现机械式ABS制动系统，紧接着伴随电子技术的发展又出现了模拟电子ABS制动系统、数字式电控ABS制动系统等等。近10年来西方发达国家又兴起了对车辆线控系统（x-by-wire）的研究，线控制动系统（brake-by-wire）应运而生，由此展开了对电子机械制动器（Electromechanical Brake）的研究，简单的来说电子机械制动器就是把原来由液压或者压缩空气驱动的部分改为由电动机来驱动，借以提高响应速度、增加制动效能等，同时也大大简化了结构、降低了装配和维护的难度。
由于人们对制动性能要求的不断提高，传统的液压或者空气制动系统在加人了大量的电子控制系统如ABS、TCS、ESP等后，结构和管路布置越发复杂，液压（空气）回路泄露的隐患也加大，同时装配和维修的难度也随之提高。因此结构相对简单、功能集成可靠的电子机械制动系统越来越受到青睐，可以预见EMB将最终取代传统的液压（空气）制动器，成为未来车辆的发展方向。

1 brake-by-wire的发展简介

brake-by-wire是指一系列智能制动控制系统的集成，它提供诸如ABS,车辆稳定性控制、助力制动、牵引力控制等等现有制动系统的功能，并通过车载有线网络把各个系统有机的结合成一个完整的功能体系。原有的制动踏板采用了一个模拟发生器替代，用以接受驾驶员的制动意图，产生、传递制动信号给控制和执行机构，并根据一定的算法模拟反馈给驾驶员。显而易见，它需要非常安全可靠的结构，用以正常的工作。其工作原理如图1所示：

由于技术发展程度的局限，目前出现了两种形式的brake-by-wire系统：

1.1 EHB的简介

EHB（Electro-Hydraulic Brake）即线控液压制动器，是在传统的液压制动器基础上发展而来的。EHB用一个综合的制动模块来取代传统制动器中的压力调节器和ABS模块等，这个综合制动模块就包含了电机、泵、蓄电池等等部件，它可以产生并储存制动压力，并可分别对4个轮胎的制动力矩进行单独调节。比传统的液压制动器，EHB有了显著的进步，其结构紧凑、改善了制动效能、控制方便可靠、制动噪声显著减小、不需要真空装置、有效减轻了制动踏板的打脚、提供了更好的踏板感觉。由于模块化程度的提高，在车辆设计过程中又提高了设计的灵活性、减少了制动系统的零部件数量、节省了车内制动系统的布置、空间。可见相比传统的液压制动器，EHB有了很大的改善。但是EHB还是有其局限性，那就是整个系统仍然需要液压部件，其基本的还是离不开制动液。

EHB的出现主要是为以后研究和生产EMB打下基础、并积累大量的生产经验。早在1993年FORD公司就有一款电动汽车采用了EHB，后来通用公司在其一款轿车上也采用了EHB制动系统。可见国外的大汽车公司早就开始了对brake-by-wire制动系统的研究。如下图所示是DELPHI公司研发的一款EHB的结构示意图：

1.2 EMB的简介

如果把EHB称为“湿”式brake-by-wire制动系统的话，那么EMB就是“干”式brake-by-wire制动系统。EMB是Electromechanical Brake的英文简称，它和EHB以及HB的最大区别就在于它不再需要制动液和液压部件，制动力矩完全是通过安装在4个轮胎上的由电机驱动的执行机构产生。因此相应的取消了制动主缸、液压管路等等，可以大大简化制动系统的结构、便于布置、装配和维修，更为显著的是随着制动液的取消，对于环境的污染大大降低了。

另外由于相应可以取消很多现有部件，因此可以大大的减轻系统的重量，便于对车辆底盘进行综合主动控制。其突出的优点是：不需要制动管路从而降低了制造成本和安装布置的难度、制动效能得到了提高性能稳定、不需要制动液降低了成本并且保护环境、便于融人到车辆综合控制的网络中去（CAN总线）、由于减少了部件数降低了对空间的占用、由于制动踏板只提供参考输人不直接作用于制动系统之上便于改善踏板性能。

从20世界90年代开始，一些著名的汽车电子零配件生产厂商如Bosch,Siemens以及ContinentalTeves等相继开始了对EMB电制动器的研究，并做过一些相应的系统仿真和装车试验。如下图所示是德国一家公司开发的EMB制动系统的示意图：

2 EMB电子机械制动系统

2.1 EMB的发展和现状

EMB起先是应用在飞机上的，如美国的F-15战斗机就采用了EMB制动器，后来才慢慢转化运用到汽车上来。EMB与传统的制动系统有着极大的差别，其执行和控制机构需要完全的重新设计。其执行机构需要能够把电动机的转动平稳转化为制动蹄块的平动、需要能够减速增矩、需要能够自动补偿由于长期工作而产生的制动间隙等，而且由于体积的限制其结构也必须巧妙和紧凑，是整个EMB系统中非常重要的组成部分；其控制部分也要求能精确控制电动机的转速和转角从而防止制动抱死。最近几年一些国际大型汽车零配件厂商和汽车厂进行了一些对于EMB制动系统的研究工作，也申请了一部分专利，主要参与竞争的公司有：Conti-nental Teves、Siemens、Bosch、Eaton、Allied Signal、Delphi,Varity Lucas、Hayes等等，而国内在此项目上的研究基本为空白，仅有二汽、清华大学和南京航空航天大学进行了一些相关的研究工作。

2.2 EMB系统的结构和分类

对于EMB系统的机械执行机构，它直接接受电动机产生的力矩，并放大作用到制动盘上，其结构应该满足如下几个基本的要求：

1）结构紧凑，便于布置；
2）能够把转动转化为平动；
3）有减速增矩、自增力机构；
4）能够自动补偿制动间隙；
5）能够提供停车时的驻车制动；
6)安全可靠、工作时间长。

如前所述的各家公司都取得了各自的研究成果并成功申请了部分专利保护。总的来说，EMB制动系统从节省能量的角度来说可以分为两个大类，其一是电动机直接带动机械执行机构然后作用到制动盘上，其典型是Continental Teves公司研制的制动器；第二类是电动机通过一个自增力机构，间接作用到制动盘上，可以大大降低系统所消耗的能量，German Aerospace Center (DLR)内部资料显示其公司研制的EMB制动系统eBrake比第一类结构节省了约83％的能量。第一种结构形式的制动器特点是控制简单，制动过程稳定；但是由于电机提供所有推动制动块所需的推力，使得所需的驱动电机的功率很大，从而造成电机的尺寸、重量和能耗都较大。第二种结构形式的制动器由于间接利用了汽车的动能作为制动自增力，驱动电机所需功率可大幅下降，只需要约3%的其它替代方案的能耗，其体积、尺寸和重量也必然比第一种结构形式的制动器小，不过目前这种形式的制动器控制难度大，制动稳定性也不如前者。如下图所示左边是第一类EMB制动系统，右边是第二类EMB制动系统：

2.3 EMB所需解决的问题

EMB制动系统显而易见的具有很多传统制动系统所不能比拟的优势，不过由于其发展时间短，也必不可少的存在许多亟待解决的问题：

1）如果系统线路出现断路或者电源出现故障，制动系统应该如何动作？如果制动踏板模拟器出现故障该如何处置？因此需要加强系统可靠性和意外事故保险方面的研究力度。

2）由于在高速制动过程中产生大量的热量，因此需要加强系统的热稳定性和散热性能。需要反复实验验证驱动电机和其它部件在高温条件下的工作性能和稳定性。

3）电制动系统采用大量的电控技术就难以避免有大量的电子电路，又由于车辆工况复杂而且在外部暴露的电磁场和地球磁场环境中工作，这就需要加强电制动系统的抗干扰能力。

4）驱动电机动作需要消耗大量的电能，这是对目前车辆使用的12v电源的一个考验，未来将采取42V的电压来位系统提供能量。

5）目前车辆EMB制动系统还要加强与其它现行车辆电控系统的整合，最好可以形成一体化、模块化的底盘＿控制系统，对车辆进行综合控制。

6）由于采用了大量的传感器、控制芯片和新的技术，使得目前电制动系统的成本比现有的液压制动系统成本高，因此降低系统的使用成本也是当前需要解决的问题。

2.4 EMB的研究方向

目前EMB制动系统的技术还不成熟，需要解决的技术问题还很多，国外把对电制动系统的研究重点集中在如下几个方面：

1)耐高温电子元器件；
2）机械-电子执行机构；
3）可自适应调节的控制算法；
4）灵敏度高而又廉价的传感器；
5）系统容错控制；
6）高可靠性的电线和连接件；
7）力矩电机的设计。

对耐高温电子元器件的研究主要涉及到两个方面：一个是在电子元器件本身上下功夫，提高其对高温的承受能力和在高温下的工作稳定性；另一个就是改良制动盘的材料和提高其散热。为电子元器件的工作提供一个良好的环境。

在对制动器的控制算法和先进传感器的研究上，国内外学者也都做了很多工作。而目前车辆制动器的控制算法上主要采用三种：滑模控制算法、逻辑门限值控制、最优控制算法等。

在电控制动系统的容错性上，最近也有大量的论文在研究这个问题。因为这个问题牵涉到了制动系统的安全性和可靠性，因此是一个关键和至关重要的研究方向。有些学者是用实验的方法去检测和评估EMB对制动请求的响应情况，并通过一定的算法来忽略瞬间的错误信号借以实现系统的容错控制；有的是在分布式的线控制动系统中加人一个中央控制芯片（brake-by-wire Manager），这是一个专门进行容错控制的冗余设计，并配以专门编写的软件来进行容错控制处理；最近的是在系统中引人一个监控器（monitor），用以检测可能导致系统错误和失效的信号，然后产生、错误检测代码，根据代码来处理失效和提高安全性。显然车辆电控系统的容错控制是一个牵涉到计算机硬件、软件、通信协议等等多方面的比较难解决的问题。

其它诸如连接电缆、传感器的设计制造相应会简单一些。另外在制动过程中，电机将在“堵转”的恶劣环境下工作，因此对电机的可靠性要求高，而且必须结构小巧紧凑、便于安装、能在各种恶劣的环境下可靠工作。至于机械执行机构已经有相当一部分公司拿出了实物。

3 结束语

从上可以看出，虽然EMB制动器比传统的液压制动器有着无法比拟的优势和广阔的运用前景，但是也有其自身需要解决的问题，只有解决了一些制约EMB制动器发展的关键性问题，才能得到越来越广泛的应用。(end)
汽车电子稳定程序ESP技术现状扫描

作者：庄盛 编译



汽车安全性能的提升是汽车业界不断的追求，秉承这一理念，ABS在经过普及阶段以后，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。

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。在中国，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，而今年上市的新车东风雪铁龙的凯旋一汽大众的速腾和上海通用的君越都配有ESP。

ESP的结构及控制原理

汽车电子稳定程序控制系统，英文缩写为ESP（Electronic Stability Program）。虽然不同的车型，往往赋予其不同的名称，如BMW称其为DSC，丰田、雷克萨斯称其为VSC，而VOLVO 汽车称其为DSTC，但其原理和作用基本相同。

ESP系统由电子控制单元（ECU），方向盘转角传感器，轮速传感器，横摆角速度传感器，横向角速度传感器及液压系统组成，ESP除了具有ABS和TCS的功能之外，更是一种智能的主动安全系统。

ESP的ECU通过高度灵敏的传感器时刻监测车辆的行驶状态，并通过计算分析判定车辆行驶方向是否偏离驾驶员的操作意图。ESP能立刻识别出危险情况，并提前裁决出可行的干预措施使车辆恢复到稳定行驶状态，ESP的干预措施包括对车轮独立的施加制动力；在特殊工况对变速箱的干预措施；通过发动机管理系统减小发动机扭矩。

ESP三大特点

1．实时监控：ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。

2．主动干预：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。

3．事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会用警告灯警示驾驶者。换句话说ESP实际上是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。

ESP研究的关键技术

ESP系统的开发有赖于以下几个关键技术的突破。因此科研人员要在以下几个方面多下功夫，争取研究开发出更加完善和优化的ESP系统。

1．传感技术的改进

在ESP系统中使用的传感器有车辆横摆角速度传感器、横向加速度传感器、方向盘转角传感器、轮速传感器等，它们都是ESP中不可缺少的重要部件。提高他们的可靠性并降低成本一直是这方面的开发人员追求的目标。随着价格低廉的微机械（Micro—Machined）加速度和横摆角速度传感器的出现，为这项技术的广泛应用创造了一定的条件。

2．体积小质量轻及低成本液压制动作动系统的结构设计

这方面BOSCH公司在ESP系统中采用的结构有一定的代表性，其液压作动系统由预加压泵PCP（Precharge Pump）+压力产生装置（Pressure Generator Assembly）+液压单元HU5.0所构成。

3．ESP的软硬件设计

由于ESP的ECU需要估计车辆运行的状态变量和计算相应的运动控制量，所以计算处理能力和程序容量要比ABS系统大数倍，一般多采用CPU结构。而ECU软件计算的研究则是研究的重中之重，基于模型的现代控制理论已经很难适应ESP这样一个复杂系统的控制，必须寻求鲁棒性较强的非线性控制算法。

4．通过CAN完善控制功能

ESP的ECU（电子控制单元）与发动机、传动系的ECU通过CAN互联，使其能更好地发挥控制功能。例如自动变速器将当前的机械传动比、液力变矩器变矩比和所在档位等信息传给ESP，以估算驱动轮上的驱动力。当ESP识别出是在低附着系数路面时，它会禁止驾驶员挂低档。在这种路面上起步时，ESP会告知传动系ECU应事先挂入2档，这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。

目前国外，特别是欧洲，越来越多的车型已将ESP系统作为其标准配置，国内一些中高档车型也逐渐将其作为标准配置。据报道，2004年中国新车的ESP系统装备率为3%，欧洲的新车装备率为35%。2005年欧洲出产新车ESP装备率达到40%，中国达到4%。ESP正在向一般的商用车及重型卡车普及，多家商用车生产厂商和重型卡车生产厂商正在推出带ESP系统的车型。现在正是欧美汽车工业界推广应用ESP系统的高潮时期，国内也正处于迅速的推广普及阶段。

可以预见，ESP汽车安全产品不久将成为多款中、高档轿车和其它车型的标准配制，掌握ESP技术，就掌握了竞争未来汽车安全技术的主动权。所以攻克ESP设计的理论与关键技术，对提高国产汽车的自主开发能力、缩短与发达国家的差距具有重要的现实意义。它将为我国汽车工业的繁荣发展以及促进其它相关工业的繁荣发展起着重要作用，并能带来巨大的社会效益和经济效益。

生产企业

当前，全球共有6家主要汽车零部件制造商生产ESP，他们是德国博世、日本电装、德国大陆Teves、美国德尔福、日本爱信精工和美国TRW公司。

德国博世公司一直是这方面技术的领先者，无论是ABS/ASR还是更先进的ESP系统，技术上都一直处于领先地位，为国际大多数汽车厂商供应ABS/ASR/ESP系统。国内汽车稳定性控制的研究还处在起步阶段，只有少数学者从事控制方法的仿真研究，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、上海交大、西北工大等高校和中国重汽集团、上海汇众汽车制造公司等企业也在开展相关的研究工作。

世界上最大的ESP供应商——博世（Bosch）

世界上最大的汽车原厂配套装备独立供应商——博世于1995年成为第一个把ESP技术投入量产的公司，并在接下来的数年中不断优化其设计，到2002年，已经发展到第8代。2005年，适逢博世对汽车产业的重要贡献之一——ESP电子稳定程序面世10周年之际，ESP8.0系统这一世界领先的技术实现了在中国苏州国产化。

博世集团总部位于德国斯图加特，在全球50多个国家设有子公司和分支机构，2005年收益超过415亿欧元。目前公司在全球拥有25.1万余名员工，其中在华员工超过1.3万人。博世的产品涉及汽车技术、工业技术、消费品和建筑智能化技术等领域。博世自上世纪80年代重新进入中国市场以来，已经在国内设立了10个代表处、5个贸易公司、1个贸易办事处、11个全资企业、9个合资企业，并由博世（中国）投资有限公司负责统一协调。目前，博世集团在中国的投资总额已超过6亿美元。博世中国旗下的博世贸易(上海)有限公司、博世汽车部件(苏州)有限公司、博世汽车柴油系统股份有限公司、南京华德火花塞有限公司和联合汽车电子有限公司均在各自的领域内占据市场主导地位。

知识链接

ABS英文全称是“Anti-Lock Brake System”，即“刹车防抱死系统”。在没有ABS时，如果紧急刹车会使轮胎抱死，刹车的距离变长，容易跑偏或甩尾。ABS是通过控制刹车油压的收放，来达到对车轮抱死的控制，使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态。

TCS英文全称是“Traction Control System”，即“牵引力控制系统”，在日本等地也称为TRC或TRAC。TCS是在ABS基础上发展起来的新系统。ABS控制4个轮，而TCS只控制驱动轮，其制动原理与驱动防滑系统ASR（Acceleration Slip Regulation）系统如出一辙。当汽车加速时，TCS将滑动控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。其功能在于提高牵引力和保持车辆行驶稳定性。

参考文献
1.汽车安全 电子稳定程序ESP——让安全变得更主动、更可靠，杨建 罗建东（摄影），汽车驾驶员-2006年1期
2.汽车电子稳定程序控制系统的研究现状及发展趋势，裴锦华李以农，天津汽车2005年02期
3.浅谈汽车电子稳定程序系统(ESP)，李国勇，汽车维修与保养2005年12期(end)
离合器的原理、功用和分类

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一.离合器的功用和工作原理

离合器的功用

离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用为：

（1）使汽车平稳起步。
（2）中断给传动系的动力，配合换档。
（3）防止传动系过载。

离合器的工作原理

离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质（液力偶合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。

目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器（简称为摩擦离合器）。

发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。

摩擦离合器应能满足以下基本要求：

(1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。
(2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。
(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。
(4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。
(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。
(6)操纵省力，维修保养方便。

二．离合器的种类

汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。

液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。

电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。

目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。湿式摩擦式离合器一般为多盘式的，浸在油中以便于散热。

采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧，并将这些弹簧沿压盘圆周分布的离合器称为周布弹簧离合器（如图所示）。采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。(end)

戍城卒

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