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关于ESP的一些小知识

在贵乎强行装13一般都会败,但我管不住自己的手啊!人红包都收了,咋办?ABS我敢写简介,但因为自己下午1点做的决定,导致确实对ESP没有系统的见解,那就写一些零散的知识点吧。(不丢人不丢人,毕竟红包也没封顶是吧~)

首先感谢我的师父田丰。

然后,开始。(此处ESP特指VDC功能,不包括ABS和TCS)

1. ESP要解决的问题

驾驶员期望车辆行驶轨迹和车辆实际行驶轨迹的偏差。例如时常提到的转向不足和转向过度。如果车辆无法按照驾驶员的意图行驶,那么显而易见,这是一种危险情况:想象一下你开了一辆没有方向盘的车。(这里顺便提一句,车辆重心位置更靠近前轴还是更靠近后轴并不能决定该车是偏向转向不足还是转向过度,具体情况还取决于悬架特性。)

2. ESP解决该问题的原理

理论上,平面上刚体的运动轨迹取决于其速度矢量和角速度的积分;而实际操作中,对于车辆行驶轨迹我们的控制量是横摆角速度(yaw rate)。

道理也很简单,我们没法控制那些用传感器不可直接测量的量,例如偏航角,车辆的速度矢量。(当然你要用DGPS也能测,但是那玩艺比车都贵了。)

而横摆角速度是比较容易获得的。(当然传感器本身的设计是神来之笔,工程狗不由地赞美一句。)

为了控制横摆角速度我们都能做点什么呢?

最直接能想到的是给车辆上加一个横摆力矩,力矩改变角速度嘛。

其次,我们还能把车速降低一些(开车出门的时候,总会被叮嘱:开慢点,对吧?),直接制动?不不不,这太粗暴了。我们文艺青年选择降低发动机扭矩,就是收油儿。

3. 副作用

这里的副作用更多地只影响到有经验的驾驶者,就是那群用背、屁股和大腿开车的人。普通人遇到ESP都已经启动了的工况,早吓得眼睛都闭上了,还管啥副作用啊。

首先,有制动就会影响平顺性和车辆操控。其次,有降扭也会影响车辆操控。此外,ESP工作还会产生噪音。最后,不正确的ESP干预反而会造成车辆失控。

4. 实现方法


传感器|控制器|液压模块。

传感器包括轮速、横摆角速度和侧向加速度以及方向盘转角传感器。

控制器负责控制主动增压和向发动机发出降扭请求。

液压模块负责实现主动增压。

5. 重点技术

参见第1点。

------------------完----------------

开玩笑的,毕竟收了红包。

估算驾驶员期望:主要基于方向盘转角。而考虑到普通驾驶员在车辆侧滑的时候可能会乱打方向,例如在转向不足时把方向朝一侧打死,那么我们还要做出一点限制,侧向加速度刚好可以用来做这个限制量,因为车轮失去侧向附着力的前兆就是侧向加速度达到饱和。具体计算的时候还要加无数的修正,最终得出的结果是驾驶员期望的横摆角速度。

车辆实际状态测量:横摆角速度传感器读数需要滤波,怎么滤波呢?你猜。

算法核心:各种控制门限及其修正。

6. ESP能干啥,不能干啥?

ESP对转向不足有效果,但很有限。[根据评论区@泡面变凉 的评论重写]根据初中物理我们就能知道,圆周运动半径取决于速度和向心力,如果向心力不足,那么半径必然会无法减小。导致转向不足的原因基本都是入弯车速过快,这就是所谓的超出物理极限了。另外,制动力增加会导致可用的侧向力降低,这就意味着对前轴的制动反而可能加剧转向不足,而对后轴的制动可能导致失稳。综上,开慢点少年。

ESP对转向过度,俗称甩尾有奇效。因为导致转向过度的原因不少是由于后轴失去附着力,这时候前轴还有一搏之力。[根据评论区@泡面变凉 的评论补充]而且此时需要解决的问题更主要的是车辆偏航角过大,而不是车辆行驶轨迹,所以与物理极限关系没有那么密切。根据实践经验,在测试场的平坦雪地上驾驶锐志,不关闭ESC的话,以普通驾驶者的心理极限,可以随便艹,只会推出弯道撞弯外雪墙。


[先写这么多,高兴了再补充。]

编辑于 2016-01-29

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