汽車 ESP/ESC 系統怎樣判斷駕駛員意圖?

現在很多汽車標配有ESP/ESC系統,但是ESP/ESC系統怎麼判斷駕駛員意圖呢?說是出現轉向不足或轉向過度的時候進行糾正,正常路況應該有必要,但是如果是急轉彎的話ESP/ESC進行糾正的話,車豈不是開溝里去了?


ESP通過駕駛員的方向盤輸入判斷駕駛意圖,通過橫擺角速度及側向加速度感測器判斷車輛實際相應。
應該清楚的是ESP不會違背駕駛員意圖進行糾正,急轉彎工況下,車輛通常是轉向不足,此時ESP干預,讓車輛能夠儘可能聽從駕駛員方向盤的輸入而相應轉向角度。


樓主的問題很好哇,包括我在開始搞ESC測試之前也擔心過類似的問題,直到開始供職於全球前三的ESC供應商。

1.對判斷駕駛員意圖
綜合是邏輯判斷。在車上有個叫CAN匯流排的東西,會把整車的好多小秘密都悄悄告訴ESC,方向盤,發動機,變速箱,整車狀態都會在其中。如何判斷駕駛員的意圖,是演算法層面的問題,屬商業機密,就不告訴你。

2.急轉彎修正
基於1,你已經把方向盤轉了好幾圈了,這時候ESC的想法是這樣的:
a.哇靠怎麼這麼大的離心力是不是世界末日到了趕緊去CAN匯流排打探下消息
b.哇靠原來是急轉彎嚇死奴家了要小心看著四個輪子有沒有打滑
c.沒打滑哦,繼續睡……

補充:
1中判斷車輛狀態的幾個要素如果缺掉其一,ESC就會進入故障模式,採取相對保守的控制策略。所以不要忽視ESC的警報里凄慘的哭泣好嗎。


基於二自由度模型計算
思路兩種,通過方向盤轉角算理想橫擺角速度,再與實際橫擺角速度比較,或者通過實際橫擺角速度算理想方向盤轉角,再與實際方向盤轉角比較
會有個誤差門檻值,超過就控制。它不管你是不是急轉彎。

此外,還可能考慮質心側偏角的關係

至於具體演算法,那是核心機密,知道的也不會告訴你。


ESP系統,硬體結構是ABS+方向盤轉角感測器+多軸加速度感測器或陀螺儀。 我查閱了很多資料,包括近幾年的碩博論文,都沒有找到詳細的論述汽車怎麼判斷駕駛員意圖的。
自己的理解是:駕駛員可以直接操作汽車的部件是,加速踏板,剎車踏板,方向盤。汽車的控制模塊是通過,加速踏板信號,剎車踏板信號,方向盤轉角信號,通過一定的演算法判斷駕駛員的操作意圖的。比如駕駛員要轉彎,方向盤轉角感測器可以告訴汽車;駕駛員要加速,加速踏板信號,可以告訴汽車要加速了;駕駛員要制動,剎車踏板信號可以告訴汽車要剎車了。
汽車的控制模塊,知道了駕駛員意圖,要控制汽車還需要知道當前實際狀態。輪速感測器車速感測器,判斷汽車的實際速度,多軸加速度感測器和陀螺儀判斷汽車的偏擺率,然後汽車根據這些信號,就判斷了汽車的實際狀態。


國內的策略基本和汽車理論書里寫的一樣。非常崇拜那本教材的作者。


很簡單 瞬間內你的意圖全部反映在手腳上面。esp只需要根據你的方向舵角保證車輛行進方向就可以了,esp只會盡量多的讓你的車按照前輪軌跡行駛 別的就別想太多,,


同問。
漂移時關掉ESP,沒有問題。
一次漂移完忘了開啟ESP,從乾燥地面加速駛過洒水車開過的路面,大概60~70碼速度,瞬間打滑,整個車有橫過來的趨勢,嚇我一跳,這時候安全帶瞬間全部收緊了,牢牢的把我捆著,這是漂移時候不會發生的情況!
非常好奇ESP怎麼判斷這不是漂移而是我有危險。


esp是通過abs起作用的,這個系統里整合了偏航率感測器,橫向加速度感測器和方向盤轉角感測器,這些感測器就像手機里的陀螺儀差不多,感知的數據和自身系統最大極限數據對比,其中一個或多個數據超過這個極限的話,esp就會介入(如果打開的話)使單獨某個輪胎制動。更換ABS的時候這些感測器都是要重新校準的。


大概是這個樣子:

ESC ECU是大腦,對收集的數據進行計算和判斷,根據計算結果,向執行機構下命令;擺角感測器、輪速感測器、方向盤、踏板、發動機扭矩等等是感知器官,向大腦傳遞車輛的個方向加速度、每個輪胎的實際轉速、車速、方向盤扭轉方向及角度、發動機的扭矩輸出;執行機構是扭矩控制和液壓迴路(輪上的制動力)。

邏輯舉例,車輛直行,踩剎車制動,ESC發現有一隻輪胎輪速為0,但是其他輪胎都還有轉速,說明車輛有輪胎已經抱死在和地面打滑了,趕快調整一下制動力和扭矩分配,要不車輛就要失控了。

或者,ESC發現某方向上的加速度和方向盤的轉向矛盾或不符,車輛在側向打滑(漂移啦!!!),那麼就向某一側的輪子施加制動力,幫司機把車子拉回來。

或者,司機在使勁踩油門,驅動輪輪速很高,從動輪輪速很低,這是啟動打滑了,驅動輪扭矩要放低,別失控。

當然,ESC的判斷值和標準以及一些功能的邏輯是工程師們設置和匹配的,所以每個車型的ESC性格也不太一樣……但是關鍵時刻ESC會比司機反應快(老司機除外),救人一命。

等等,等等……當然,如果要漂移,ESC必須要關掉,否則漂不起來,然而現在的ESC基本是不能完全關閉的,車輛狀態達到設置的不穩定狀態,ESC自己就回來了……


針對急轉彎:如果你需要按照你預想的軌跡急轉彎來避障,而ESP的修正導致你無法進行如你所想的急轉彎,那說明此時的速度已經超過你的車子能夠操控的範圍,即使沒有ESP你也會以側滑或者側翻的形式失控著掉進溝里。就像如果你以200km/h去撞牆,氣囊什麼的開不開已經是無關緊要了。


檢測輪速等········,當車輪有打滑趨勢時施加一定的制動力,避免讓其打滑,而且此時由於每個車輪受力不同也會產生一個使其不側滑的力矩


Electronic stability control (ESC), also referred to as electronic stability program (ESP) or dynamic stability control (DSC), is a computerized technology
that improves a vehicle"s stability by detecting and reducing loss of traction (skidding).
When ESC detects loss of steering control, it automatically applies the brakes to help "steer" the vehicle where the driver intends to go. Braking is automatically applied to wheels individually, such as the outer front wheel to counter oversteer or the inner rear wheel to counter understeer. Some ESC systems also reduce engine power until control is regained. ESC does not improve a vehicle"s cornering performance; instead, it helps to minimize the loss of control. According toInsurance Institute for Highway Safety and the U.S. National Highway Traffic Safety Administration, one-third of fatal accidents could be prevented by the use of the technology.
維基百科


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