什麼是電子穩定控制,它是如何工作的?

當您撞到路邊時,您正在高速行駛。 您試圖轉動方向盤,但您的車輛開始打滑而不是轉彎。 因此,您失去了對汽車的控制,但不要擔心; 電子穩定控制系統 (ESC) 可確保您的安全。

那麼,什麼是 ESC,它如何幫助您在高速轉彎時重新控制車輛? 好吧,讓我們來了解一下。

什麼是電子穩定控制,為什麼需要它?

ESC 是弗蘭克·維爾納在瑞典一條結冰的道路上滑下後發明的,是繼安全帶之後最重要的安全發明。 事實上,根據美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 的這份 PDF 文件,從 2011 年到 2015 年,電子穩定控制系統挽救了 7,000 多人的生命。

ESC 也稱為動態穩定性控制,是一種安全功能,可幫助駕駛員在高速轉彎時重新控制車輛。 除此之外,ESC還可以防止在潮濕路面轉彎時打滑,但為什麼打滑這麼危險呢?

你看,你的方向盤只能在車輪轉動的時候控制你的車的運動。 一旦輪胎開始滑動,您的轉向輸入不會影響汽車的運動。

首先要了解輪胎打滑的原因,您需要了解第一運動定律。 根據該定律,運動中的物體將保持相同的狀態,直到且除非施加外力。 因此,當您試圖使車輛直線打滑時,第一運動定律會阻止汽車改變其路線。 那是因為如果您的輪胎打滑,它們沒有任何抓地力,因此它們幾乎不會施加會影響您汽車方向的外力。

為防止出現此問題,電子穩定控制系統通過利用防抱死制動系統對汽車施加外力。

了解 ESC 的運動部件

既然我們知道了為什麼需要 ESC,我們就可以看看使之成為可能的組件。

  • 車輪速度感測器:您汽車上的每個車輪都配有一個車輪速度感測器。 該感測器由穿孔磁環和霍爾效應感測器組成。 當輪子旋轉時,環產生的磁場會周期性地變化。 霍爾效應感測器收集這些數據,使感測器能夠計算車輪的速度。
  • 橫擺率感測器:橫擺率感測器監控車輛的旋轉。 為了測量這種旋轉,偏航率感測器使用微機電陀螺儀。 該陀螺儀測量作用在車輛上的科里奧利力,以估計汽車繞其重心旋轉了多少。
  • 轉向角感測器:顧名思義,轉向角感測器決定方向盤的轉動角度。 該感測器安裝在方向盤軸上,使用磁性齒輪和霍爾效應感測器來檢測旋轉角度。
  • ECU:就像 CPU 是個人計算機的大腦一樣,ECU 是監控汽車關鍵操作的計算機。 這包括跟蹤進入發動機的燃料和空氣量等任務,但與個人電腦不同,汽車有多個 ECU。 這些計算設備相互通信以啟用自動緊急制動、自適應巡航控制系統和車道保持輔助等功能。
  • 防抱死制動系統:雖然駕駛員使用制動踏板控制制動器,但 ABS 控制施加在輪胎上的壓力量。 在緊急情況下,ABS 處理液壓制動系統以穩定車輛。
  • 發動機控制模塊:也稱為ECM,發動機控制模塊是一個ECU,用於監控發動機艙內的一系列感測器和執行器。 這使 ECM 能夠控制發動機提供的動力。

除了上面給出的感測器和ECU之外,ESC使用CAN協議進行通信。 感測器和 ECU 之間的這種通信使 ESC 能夠實時監控車輛狀況,從而使系統更加穩健。

ESC是如何工作的?

現在我們了解了使 ESC 成為可能的組件,我們可以看看它是如何工作的。

這一切都始於轉向角感測器,它監控方向盤的旋轉角度。 該數據和來自橫擺率感測器的輸入被發送到 ECU。 ECU 分析這些數據以檢查車輛是否根據用戶的輸入進行轉向。 如果不是這種情況,ECU 將激活電子穩定控制系統。

啟用後,ESC 會嘗試了解汽車上的車輪是否打滑。 為此,它會比較所有輪速感測器的數據。 如果與其他車輪相比,其中一個車輪的角速度更大,則 ESC 斷定它正在打滑。

為了防止這種打滑現象,ESC 啟用 ABS。 啟用 ABS 後,它會迅速對打滑的車輪施加制動。 剎車的這種應用會對汽車施加外力,使其穩定。

除了使用 ABS 降低車輪的速度外,ESC 還控制傳遞到車輪的動力。 為此,ESC 與 ECM 通信並降低發動機輸出的功率。 這種功率降低和防抱死制動系統可防止汽車在緊急情況下轉彎或轉彎時過度轉向或轉向不足。

不僅如此,增強的穩定性還可以保護卡車和拖拉機等車輛在轉彎時不會翻倒

ESC 一切都是為了好事嗎?

電子穩定控制系統由多個組件組成,如果其中一個感測器發生故障,可能會導致車輛出現異常行為。

儘管電子穩定控制系統為用戶提供了很大的安全性,但它可以防止您的汽車達到極限。 由於 ESC 的油門限制功能,它會降低傳遞給輪胎的動力,從而阻止高性能轉彎。 此外,如果您將汽車開到賽道並想銷毀一些橡膠,則 ESC 將防止汽車漂移。

話雖如此,如果用戶希望將車輛推向極限,則可以禁用 ESC。

ESC 讓世界更安全嗎?

電子穩定控制系統是一種安全功能,可在轉彎時為駕駛員提供控制。 為了提供這種穩定性,ESC 監控偏航角速度和方向盤感測器以檢測轉向控制不足。 一旦檢測到,ESC 將激活 ABS 和 ECM 以降低車速。

該系統可穩定汽車,使駕駛員能夠在高速轉彎時重新控制車輛。 在安全方面,ESC可以決定生死。 由於這個原因,NHTSA 強制要求 2012 年以後銷售的所有汽車都必須配備此功能。數據證明,ESC 已經從某些悲劇中挽救了無數生命。

資訊來源:由0x資訊編譯自MAKEUSEOF。版權歸作者Nischay Khanna所有,未經許可,不得轉載
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