浅谈初阶智能辅助驾驶技术——ESP（一）

ESP是由德国博世和戴姆勒公司共同开发的一个基于制动系统的电子控制系统，博世是第一家把电子稳定程序(ESP)投入量产的公司。因ESP是博世公司的专利产品，所以只有博世公司的车身电子稳定系统才可称之为ESP（Electronic Stability Program）。其他公司也有研发出类似的系统，与此功能相似的系统在其他车系上的名称有所不同：例如丰田的车辆稳定性控制（Vehicle Stability Control VSC）系统、日产的车辆行驶动力调整（Vehicle Dynamic Control VDC）系统、宝马捷豹路虎马自达的动态稳定控制（DynamicStability Contro DSC）系统、沃尔沃的动态稳定循迹控制（Dynamic Stability Tracing Control DSTC）系统、三菱的主动稳定控制（ActiveStability Control ASC）、大众奥迪奔驰菲亚特的ESP、现代的VSM、本田的车辆稳定性控制系统（Vehicle Stability Assist Control VSA）、美国的ESC(Electronic Stability Control）等。

ESP的作用是保持车辆的姿态稳定。纠正转向不足或转向过度带来的行驶安全隐患。

在了解ESP之前，先了解一下坦克是如何转弯的：

当坦克要前行时，左右两条履带以同样的速度推动车辆向前进；

当坦克要右转时，左侧的履带要转得比右侧履带快，从而坦克就会向右转；

当坦克要左转时，右侧的履带要转得比左侧履带快，从而坦克就会向左转；

由此可见，要使车辆转动，除了打方向盘，还可以使得左右两侧车轮速度不一致，从而推动车辆向左或向右摆动。

转向不足与转向过度：

转向中性：指的是在弯道的时候，车辆加速，车辆行驶的轨迹与方向盘的指向一致。

转向不足：指的是在弯道的时候，车辆加速，车辆行驶轨迹会倾向于向外道外偏移（推头）。

转向过度：指的是在弯道的时候，车辆加速，车辆的行驶轨迹倾向越弯道内偏移（甩尾）。

转向中性是最好的，驾驶员的意愿能完全得到反映。相对的，转向不足与转向过度都是对安全行驶不利的。一般转向中性是较难达到的，所以一般的车辆生产商会把车辆调校至轻微转向不足。但无论是不足还是过度，超过了一定的程度，车辆都难以控制而失控。ESP就在此临界状态介入工作，并试图保持车辆的稳定性。

ESP需要完成调整车身姿态的任务，需要通过传感器来感知车辆的状态 。

了解车轮的滑移率，了解车辆的实际转向角度是否与方向盘的转角对应，需要两前转向轮的速度差值，需要轮速传感器。

获得方向盘的转动角度以了解驾驶员的意图，需要有转向角度传感器，

为了能获得转向不足和转向过度的信息，需要车辆横向加速度传感，以及偏转率传感器，为了能检测到车辆停靠在斜坡位置（斜坡起步辅助功能），需要车辆纵向加速度传感器，通过以上信息ESP电脑能够判断出车辆目前的姿态并促动液压制动系统执行相应的操作。

纠正转向不足：在弯道中，车辆离心力超过了地面所能提供的摩擦力，车辆的前轴就会因离心力而向远离转弯圆心的方向偏移。ESP介入工作，要想车头能克服离心力而摆回来，此时要用到了坦克转向的原理，减少内侧车身的速度。但由于前轮已经滑动，地面无法提供更多的摩擦力，因此对前轮的制动是无意义的，而需要对弯道内侧的后轮制动。

纠正转向过度：就是车辆的后轴偏离了理想的轨道而向外偏移。在弯道中，车辆后轴所受的离心力超过了地面所能提供的摩擦力，后轴就会因离心力而向远离转弯圆心的方向偏移。此时，ESP介入了工作，要想车尾能克服离心力而摆回来，此时要减少外侧车身的速度。但由于后轮已经滑动，地面无法提供更多的摩擦力，因此对外侧的前轮进行制动。

当然，无论是转向不足或过度，ESP都会先尝试通过发动机控制系统以降低动力（推迟点火时间，减小节气门开度），未成功才动用制动系统。

下一期将简述ESP的基础功能以及衍生功能。