ESP 전자 안정성 시스템 ESP 및 Bosch

전자 안정성 프로그램(ESP)은 Bosch[1]의 특허입니다. 10년 전 보쉬는 전자 안정성 프로그램(ESP)을 대량 생산한 최초의 회사였습니다. ESP는 보쉬의 특허 제품이기 때문에 보쉬의 차체 전자 안정성 시스템만이 ESP라고 부를 수 있습니다. Bosch 이후 많은 회사들이 Nissan이 개발한 VDC(Vehicle Dynamic Control)[2], Toyota가 개발한 VSC(Vehicle Stability Control), VSA(Vehicle Stability Assist Control) 등 유사한 시스템을 개발했습니다. Honda가 개발한[4], BMW가 개발한 DSC(Dynamic Stability Control)[5] 등이 있습니다.

ESP 개요

ESP 시스템은 실제로 트랙션 제어 시스템입니다. 다른 트랙션 제어 시스템과 비교하여 ESP는 구동 휠을 제어할 뿐만 아니라 구동 휠도 제어합니다. 예를 들어, 후륜 구동 차량의 조향이 너무 많아 뒷바퀴가 제어력을 잃고 드리프트할 때 ESP는 조향이 너무 적을 때 추적을 수정하기 위해 바깥쪽 앞바퀴를 제동하여 차량을 안정화합니다. 방향을 바꾸면 ESP가 브레이크를 밟아 안쪽 뒷바퀴의 속도를 늦추어 주행 방향을 바로잡습니다.

ESP 시스템에는 ABS(잠금 방지 브레이크 시스템)와 ASR(미끄럼 방지 시스템)이 포함되며, 이는 이 두 시스템의 기능 확장입니다. 따라서 ESP는 현재 자동차 미끄럼 방지 장치의 가장 발전된 형태라고 할 수 있습니다. ESP 시스템은 제어 장치와 스티어링 센서(스티어링 휠의 조향 각도 모니터링), 휠 센서(각 휠의 속도 모니터링), 사이드슬립 센서(수직 축을 중심으로 차체 회전 모니터링)로 구성됩니다. ) 및 측면 가속도 센서(자동차가 회전할 때 모니터링) 및 기타 구성 요소입니다. 제어 장치는 이러한 센서의 신호를 사용하여 차량의 작동 상태를 판단한 다음 제어 명령을 내립니다. ESP가 장착된 자동차와 ABS 및 ASR만 장착된 자동차의 차이점은 ABS와 ASR은 수동적으로만 반응할 수 있는 반면 ESP는 차량 상태를 감지 및 분석하고 운전 오류가 발생하기 전에 교정할 수 있다는 것입니다. ESP는 특히 오버스티어나 언더스티어에 민감합니다. 예를 들어, 미끄러운 도로에서 자동차가 왼쪽으로 오버스티어(너무 급격하게 회전)하면 센서가 미끄러짐을 감지하면 오른쪽 앞부분을 빠르게 제동합니다. 조향을 복원하기 위해 휠을 사용합니다. 차량을 원래 차선에 유지하기 위해 반대 토크를 생성하는 힘을 가합니다. 물론 모든 것에는 정도의 범위가 있습니다. 운전자가 맹목적으로 빠르게 운전하면 현재의 안전 장치를 보호하기가 어렵습니다.

ESP 센서의 구성 요소: 조향. 센서, 휠 센서, 옆면 미끄러짐 센서, 횡가속도 센서, 스티어링 휠 가속 브레이크 페달 센서 등 이 센서는 차체 상태에 대한 데이터를 수집하는 역할을 합니다.

2. ESP 컴퓨터: 센서가 수집한 데이터를 계산하고 신체 상태를 계산하여 메모리에 사전 설정된 데이터와 비교합니다. 컴퓨터 계산 데이터가 메모리에 미리 저장된 값을 초과할 때, 즉 차체가 제어력을 잃기 직전이거나 이미 제어력을 벗어났을 때, 차체의 주행 상태가 만족할 수 있도록 액추에이터에 작동을 명령합니다. 운전자의 의도를 최대한 반영합니다.

3. 액츄에이터: 직설적으로 말하면 ESP 액츄에이터는 네 바퀴의 제동 시스템이다. 실제로 ESP는 운전자가 브레이크를 밟는 데 도움을 준다. ESP가 장착되지 않은 자동차와 달리 ESP가 장착된 자동차의 브레이크 시스템에는 압력 축적 기능이 있습니다. 간단히 말하면, 압력 축적이란 운전자가 필요에 따라 브레이크를 밟지 않을 때 컴퓨터가 운전자를 위해 특정 휠의 브레이크 오일 파이프에 압력을 가하여 휠이 제동력을 발생시킬 수 있음을 의미합니다.

게다가 ESP는 엔진의 출력 등도 제어할 수 있으며, 어쨌든 관련 장비에 참여할 수 있습니다!

4. 운전자와의 통신: 계기판의 ESP 표시등.

ESP의 핵심 기술

현재 일반적인 자동차 제어 시스템의 구조에는 전통적인 브레이크 시스템 진공 부스터, 파이프라인 및 브레이크, 센서, 휠 속도 센서, 스티어링 휠 각도 센서가 포함됩니다. , 횡가속도 센서, 요율 센서, 브레이크 마스터 실린더 압력 센서, 유압 조절기, 차량 안정성 제어 전자 제어 장치 및 보조 시스템 엔진 관리 시스템.

따라서 시스템의 발전은 다음과 같은 핵심 기술의 돌파구에 달려 있다

ⅰ센싱 기술의 개선." 시스템에 사용되는 센서로는 차량 요 각속도 센서, 측면 센서 등이 있습니다. 센서 축방향 가속도 센서, 스티어링 휠 각도 센서, 브레이크 압력 센서 및 스로틀 개방 센서는 모두 시스템에서 없어서는 안 될 중요한 구성 요소입니다. 신뢰성을 높이고 비용을 절감하는 것은 이 분야의 개발자들이 항상 추구하는 목표였습니다.

②소형, 경량, 저비용 유압 브레이크 시스템의 구조 설계

③ 차량 작동의 상태 변수 추정 및 계산이 필요하기 때문에 소프트웨어 및 하드웨어 설계, 따라서 컴퓨팅 처리 능력과 프로그램 용량은 시스템보다 몇 배 더 크고 소프트웨어 연구가 최우선입니다. 모델을 기반으로 한 현대의 제어 이론은 이러한 복잡한 시스템을 제어하기가 어려웠습니다. 강력한 비선형 제어 알고리즘을 추구해야 합니다.

4 제어 기능과 엔진 및 변속기 시스템 간의 상호 연결을 개선하여 제어 기능을 더 잘 수행할 수 있습니다. 예를 들어 자동 변속기는 현재 기계식 변속비를 전달합니다. , 토크 컨버터 토크 비율 및 기어 위치를 통해 구동 바퀴의 구동력을 추정합니다. 접착 계수가 낮은 도로에 있음을 인식하면 운전자가 이러한 출발을 할 때 낮은 기어로 변속하는 것이 금지됩니다. 도로에서는 변속기 시스템에 사전에 2단 기어로 변속하라는 알림이 전달되어 고출력 자동차의 출발 편의성이 크게 향상됩니다.

ESP의 작동 과정.

1. 차량이 좌회전하면 차량이 언더스티어됩니다(즉, 회전하기에는 너무 빠릅니다). 각 ESP 센서는 컴퓨터에 언더스티어에 대해 알리고 컴퓨터가 왼쪽 뒷바퀴 제동을 생성합니다.

2. 차량 앞쪽이 오른쪽으로 밀리는 언더스티어 성향을 상쇄하기 위한 견인력과 토크.

2. 좌회전 시 뒷바퀴 접지력이 부족하거나 액셀을 세게 밟아 오버스티어하는 ​​현상. (예: 엉덩이를 흔드는 현상) ESP는 오른쪽 앞바퀴의 제동을 제어하여 엔진의 출력을 감소시킵니다.

3. 고르지 못한 지면 접착으로 인해 직선 제동이 벗어나는 경우. 눈이 오면 차체가 옆으로 치우쳐지는 현상이 ABS 장착 차량에서도 발생합니다.) ESP는 제동력을 줄이기 위해 더 강한 접착력으로 휠을 제어합니다. 자동차는 운전자가 예상하는 경로를 따라 움직입니다. 마찬가지로 ESP는 제동 및 회전 시 특정 바퀴를 제어하여 운전자의 의도에 따라 자동차가 움직일 수 있도록 제동력을 높이거나 낮춥니다. ESP의 가장 중요한 기능은 주도성입니다. ABS가 수동적으로 반응하면 ESP는 문제가 발생하기 전에 예방할 수 있습니다.