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買車時都想要的ESC/ESP,真有傳說中的那麼神?

前兩天多地四月飛雪,讓人懷疑竇娥般的冤情又重現了。

雖然雪景無疑是極美的,但是在大雪紛飛的日子裡,相信不少開車的朋友都得小心翼翼,速度不敢太快,轉彎不敢太急,剎車不敢太猛,說是如履薄冰一點也不為過。雖然離冬天的冰雪天氣已經過去小半年了,但估計也還心有餘悸。

如果在冰雪天氣里開車時突然感覺到踏板有抖動,還伴隨著很難聽的雜訊。也許你還在抱怨這車又抽風了,但其實你的愛車在你還沒有察覺的情況下,已經救過你的命,甚至避免了一次可能的失控事故。

而這一切在背後默默付出的功臣,就是我們今天要給大家介紹的主角——ESC

ESC是電子穩定控制系統(Electronic Stability Control)的簡稱,每個公司的叫法都不一樣,有叫ESP(博世),也有叫VSC、VSA的,更有甚者叫DSC。儘管這英文縮寫五花八門,眼花繚亂,但其核心功能都是一樣的,都是一套在提升車輛操控性的前提下,有效地防止汽車達到其動態極限時失控的系統。總而言之,ESC能提升車輛的安全性和操作性。

ESC,看似簡單,其實是汽車上最複雜的系統,其感測器包括轉向感測器、輪速感測器、縱向橫向加速度感測器、偏轉率(角速度)感測器,更核心的則是ECU的控制器,感測器採集回來的數據會在這裡經過處理和計算,算出車身狀態然後跟存儲器裡面預先設定的數據進行比對。當車身臨近失控或者已經失控的時候,則命令執行器工作,以保證車身行駛狀態能夠盡量滿足駕駛員的意圖。相關執行器則是預壓泵和液壓單元。

要了解ESC的工作原理,首先得知道兩個汽車動力學裡相當基礎和重要的概念——不足轉向和過度轉向

顧名思義,不足轉向就是打方向盤時,實際的車身轉向角比需求的轉向角小,導致車出現「回頭感」不夠,車的實際航線偏向了目標的外側。

同理,九年義務教育畢業的人肯定能類比出來,所謂的過度轉向就是打方向盤時,實際的車身轉向角比需求的轉向角大,導致車出現「回頭感」太強,車的實際航線偏向了目標的內側。

出現過度轉向或者不足轉向有很多原因,地面附著係數、入彎角度及速度、車輛驅動形式等等都有很大的影響。而我們正常的司機,除了舒馬赫之流肯定是沒法去根據所有的因素來手動調整的,在某些工況下就會出現「轉向不足」或「轉向過度」,嚴重時都會帶來車輛失控的情況,導致交通事故的發生,輕則輕擦輕碰,重則車毀人亡。

而此時如果有ESC的話,則能在很大程度將「過度轉向」和「不足轉向」搶救回來,從而避免交通事故的發生,悄無聲息地救人一命。那我們的救命恩人究竟是如何工作的呢?

ESC的感測器無疑相當於我們的眼、鼻、耳,時刻監控車輛的狀態,通過每個車輪的輪速來計算滑移率,通過加速度感測器來採集橫向和匯流排加速度,通過偏轉率(角速度)感測器來計算車輛的偏轉率,從而綜合判斷車輛的穩定狀態。

如果判斷車輛出現了不足轉向,則通過液壓單元來控制左後輪制動,產生一個逆時針的修正扭矩,促使車輛往轉向方向偏轉,從而儘可能接近需求的轉向角,修正轉向不足。如若判斷車輛出現了過度轉向,則控制右前輪制動,產生一個順時針的修正扭矩,促使車輛往偏離轉向方向偏轉,從而儘可能接近需求的轉向角,修正轉向過度,使車輛保持儘可能的穩定,實現駕駛員的駕駛意圖。

ESC是確保車輛動態穩定的控制系統,而修正不足轉向或過度轉向只是其中一個較為重要的功能,一般稱之為VDC。由於ESC功能強大,可以分別控制單個車輪的制動,還能控制發動機和變速箱的扭矩輸出,因此還有一些其他同樣很重要的功能。

ABS: 汽車剎車防抱死系統

沒有ABS的車輛,如果緊急剎車輪胎可能會抱死,抱死之後輪胎與地面是滑動摩擦,所以剎車距離會變長。同時一旦前輪或後輪鎖死,車子將失去側向轉向力和抓地力,容易跑偏和發生甩尾現象,在低附著係數的地面上,如雨雪路面尤其容易發生。

ABS系統工作是通過ABS模塊控制制動分泵,當駕駛者踩下緊急制動後控制車輪始終處於「抱死的零界點」,相當於車輪「剎車、放鬆、再剎車、再放鬆……」。從而避免抱死,在保證車輛穩定的前提下縮短剎車距離。

EBD:汽車制動力分配系統

EBD能夠根據由於汽車制動時產生軸荷轉移的不同,而自動調節前、後軸的制動力分配比例,提高制動效能,並配合ABS提高制動穩定性。在汽車制動的瞬間,ESC計算出四個輪胎由於附著不同而導致的摩擦力數值,然後通過液壓單元調整制動力,並高速動態調整,達到制動力與摩擦力(牽引力)的匹配,從而保證車輛的操穩性和安全性。

TCS:牽引力控制系統

汽車在起步或急加速時,驅動輪也有可能打滑,尤其是在冰雪等光滑路面上還會使方向失控而出現危險。TCS功能是依靠輪速感測器探測到從動輪速度低於驅動輪時,判斷車輛出現了打滑,就會立即發出信號,調節點火時間、減小氣門開度、減小油門、降擋或制動車輪等措施,來避免車輪的打滑,從而避免可能出現的車輛失控。

除此之外,由於ESC可以自動建立液壓力,可以用在如AEB緊急制動、ADAS駕駛輔助系統和無人駕駛車上用來做主動制動的功能。

可能車主感覺不到,但是ESC卻在悄悄地守護我們的安全。

ESC起作用的時候很少,甚至在整車的生命周期里只出現過那麼一兩次,但是一旦起作用,就是在避免一場潛在的事故,很可能是在救我們的命。有些購車者因為ESC起作用的時候很少而選擇沒有ESC的車,其實就是非常不明智的做法。如果購車預算實在有限的話,寧願放棄一些舒適性的配置,例如電動座椅、天窗等等,也得選擇配備ESC的車型,當然,從來只選頂配的土豪朋友不在考慮範圍之內。

隨著技術水平的發展和安全意識的提高,ESC從最初只在高端車型上搭載到如今在經濟型轎車上也開始普及,並且在歐洲,沒有搭載ESC的新車已經禁止銷售了,而這一天相信在我國也不遠了。

不過有一點請記住,任何的輔助安全設備只能在一定範圍內避免出現事故,安全駕駛、不疲勞駕駛、喝酒不開車才是保證行車安全的最根本措施。

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