ESP主要功能有ABS, TCS和VDC，在底盘域控之ABS控制基础4 (qq.com)介绍了ABS控制基础；在此基础上，TCS外加了驱动力矩的考虑，其控制基础不难理解，这里不做细述；而VDC的控制基础比较复杂，可参考汽车理论第5章内容，或者参考戴森方程式的头条主页的两篇博文：

每天听人说转向不足和转向过度，你真的了解它们吗？

认为汽车转弯很简单？来了解下这背后的科学原理吧

这是关于ESP控制基础的一些参考资料。考虑到现在车辆的ABS, TCS和VDC都由ESP系统来实现，因此有必要对ESP系统进行介绍，本文将从以下3个方面展开：ESP系统组成，ESP系统工作原理和ESP系统控制原理。

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1 ESP系统组成

针对装备ESP系统的整车制动系统示意简图如下：

注：网络资源有限，选用ESP8来介绍ESP系统

在基础制动时，驾驶员踩下制动踏板，经真空助力泵，制动油液经过EPS系统控制液压系统中的电磁阀达到目标的制动轮缸，从而推动制动盘夹紧而产生制动力。当然有了ESP系统，还具备更多的控制功能，比如ABS，TCS和VDC。为了最终能够了解如何实现这些功能的控制，先了解下ESP系统的组成，其包括电控单元和液压系统。

Source: ESP ( E lectronic S tability P rogram)

其中，液压系统的主要部件有：12个电磁阀，2个回液柱塞泵，2个低压蓄能器，1个压力传感器和1个回液柱塞泵驱动电机。它们构成的液压系统原理图如下：

Source: ESP ( E lectronic S tability P rogram)

关于柱塞泵，液压回路系统中有1个驱动电机和2个柱塞泵。在需要ESP工作时，柱塞泵可由驱动电机经固定在电机轴上的偏心轴颈驱动。

关于电磁阀，高压开关阀和排液阀是常闭阀，通电则打开；转换阀和进液阀是常开阀，通电则关闭。所有电磁阀均由ESP电控单元控制，通过改变流经液压阀块上电磁线圈的电流大小来控制。

关于低压蓄能器，一方面能抑平液压介质的动态波动，起缓冲作用；另一方面将制动液流回储液罐或充当油源。

关于压力传感器，监测制动主缸压力。

2 ESP系统的工作原理

通过上述的液压系统，ESP可以实现3种制动状态：被动制动，半主动制动和全主动制动。

1）被动制动状态

驾驶员踩下制动踏板，ESP电控单元控制转换阀和进液阀打开，排液阀保持关闭，制动液由制动主缸经转换阀和进液阀进入制动轮缸，车轮上产生制动压力。若进液阀关闭，则进入保压状态；此时如果出现某一车轮抱死，则控制对应此车轮的排液阀打开，制动液从制动轮缸中排除，车轮制动压力下降。

Source: ESP ( E lectronic S tability P rogram)

2）半主动制动状态

半主动制动状态适用于驾驶员意识到车辆需要制动并踩下制动踏板，但此时因为制动力不够而出现车辆不稳定工况。这时通过控制转换阀关闭，高压开关阀打开，回液柱塞泵在驱动电机作用下旋转，通过制动液产生额外的制动压力。

再回顾下整个过程：驾驶员踩下制动踏板，制动液经转换阀和进液阀进入制动轮缸产生制动压力，但此时未能产生足够大的制动力，系统检测到此时车辆仍处于不稳定状态，将转换阀关闭，高压开关阀打开，驱动电机驱动回液柱塞泵转动，制动液从制动主缸和低压蓄能器经高压开关阀进入回液柱塞泵，压力升高后经进液阀进入制动轮缸，产生足够的制动压力。当车辆恢复到稳定行驶状态后，排液阀打开，过高压力的制动液经排液阀流入低压蓄能器。当驾驶员松开制动踏板后，储存在低压蓄能器内的制动液流回储液罐。

Source: ESP ( E lectronic S tability P rogram)

3）全主动制动状态

全主动制动状态是在车辆处于不稳定状况，驾驶员未踩下制动踏板，ESP检测到此时汽车所处的状态，将转换阀关闭，高压开关阀打开，驱动电机驱动回液柱塞泵转动，制动液从制动主缸和低压蓄能器经高压开关阀进入回液柱塞泵，压力升高后经进液阀进入制动轮缸，产生足够的制动压力。当车辆恢复到稳定行驶状态后，排液阀打开，过高压力的制动液经排液阀流入低压蓄能器，此时低压蓄能器的制动液成为下一次增压的油源。在新的增压过程中，制动液在回液柱塞泵的驱动下，从低压蓄能器出发通过进液阀再次进入制动轮缸。如此的增减压循环直至系统退出模式。

Source: ESP ( E lectronic S tability P rogram)

以上就结合ESP液压系统分析了其工作原理，为了实现具体的控制功能，还有必要ESP系统的控制原理来了解。

3 ESP系统控制原理

比较典型的汽车ESP控制系统如下所示：

Source: ESP (Electronic Stability Program)

其包括4个部分，如下所示，分别是：

• 感知部分：外部的轮速传感器、方向盘转角传感器和横摆角速度传感器等和内部的压力传感器

• 控制部分：ESP电控单元(ESP HECU)，实现ABS, TCS, EDTC等控制功能，驱动执行部件

• 执行部分：柱塞泵驱动电机，电磁阀

• 通讯部分：与其他控制器进行信息交互，比如发动机管理系统

Source：brakes, brake control and driver assistance systems

ESP系统的控制原理是：轮速传感器不断检测每个车轮的轮速信息，方向盘转角传感器检测方向盘的角度信息，由这两种信息ESP电控单元计算出车辆的所需转向和行驶行为。横摆角速度传感器向ESP电控单元传送侧向的偏转信息，从ESP电控单元计算出车辆的实际状态。 如算出的所需值和实际值有偏差，ESP电控单元决策出各个车轮如何控制，是制动还是驱动，决策出是否请求发动机扭矩调节。如果是需要控制车轮进行制动，那么ESP电控单元需要控制驱动芯片，进而来实现电磁阀的电流调节和柱塞泵驱动电机的转速控制。

如果考虑更多功能，则可能需要增加额外的传感器，同时在ESP电控单元增加更多的控制逻辑，如下所示：

Source：brakes, brake control and driver assistance systems

到此，就介绍了ESP系统的组成，工作原理和控制原理。

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4 总结

计划以本文结束整个底盘域控系列，我相信通过这几篇文章能够帮助想入门底盘域控的朋友提供一个思路，在此重新回顾一下：

1）底盘域控内容包括线控制动，线控转向，线控悬架和线控驱动。

底盘域控之线控技术0 (qq.com)

2）线控制动包括行车制动和驻车制动，它们的发展历史是怎样的？又包括哪些制动功能？请参见：

底盘域控之制动系统基础1 (qq.com)

底盘域控之制动系统基础2 (qq.com)

底盘域控之制动功能概述3 (qq.com)

3）为了深入制动的控制，有必要了解制动原理，即底盘域控之ABS控制基础4 (qq.com)。也有必要了解实现制动功能的系统，包括系统的组成，工作原理和控制原理。

以上就借助于制动这个主题提供一个完整的思路来让你了解底盘域控的基本知识，只有对这些基本知识有更深入的认识，后续才能让你更专注于你所从事的那部分内容。