慣性傳感器在車(chē)輛穩定系統中應用

　　其實(shí)車(chē)輛穩定系統的核心是增加了一個(gè)慣性傳感器，并且通過(guò)慣性傳感器測量車(chē)輛回轉的角速率和加速度或傾角。然后通過(guò)ECU對某個(gè)車(chē)輪發(fā)出控制指令，以保證正常的安全行駛。

　　車(chē)輛穩定系統有很多不同的叫法，其實(shí)質(zhì)大同小異。主要有以下不同的名詞：

　　ESP：ElectrONic Stability Program電子穩定程序。

　　ESC：Electronic Stability Control電子穩定程序控制系統。

　　VDC：Vehicle Dynamic Control車(chē)輛動(dòng)態(tài)控制。

　　VSC：Vehicle Stability Control車(chē)身穩定性控制系統。

　　RSC：Roll Stability Control防側翻穩定控制

　　DSC：Dynamic Stability Control 動(dòng)態(tài)穩定控制系統。

　　ESP以ABS制動(dòng)防抱死系統為基礎，通過(guò)外圍的傳感器收集方向盤(pán)的轉動(dòng)角度、側向加速度等信息，這些信息經(jīng)過(guò)微處理器加工，再由液壓調節器向車(chē)輪制動(dòng)器發(fā)出制動(dòng)指令，來(lái)實(shí)現對側滑的糾正。特別是在轉彎時(shí)，即側向力起作用時(shí)，ESP使車(chē)輛穩定并保持安全行駛。而ABS和TCS僅僅在縱方向上起作用。ESP不僅用到了ABS和TCS的所有部件，還包含了一個(gè)集成有側向加速傳感器的橫擺角速度傳感器和方向傳感器。

　　ESC從功能上講相當于A(yíng)BS(防抱死剎車(chē)系統)、EBD(電子制動(dòng)力分配)、TCS(牽引力控制系統)、AYC(主動(dòng)偏轉控制)等多種功能的集合，它能自動(dòng)更正轉向過(guò)度與轉向不足，并能通過(guò)比較駕駛員行駛方向的意圖與汽車(chē)的實(shí)際方向，使汽車(chē)保持在正確路線(xiàn)上行駛。當探測到偏差時(shí)，ESC對每個(gè)車(chē)輪進(jìn)行獨立制動(dòng)，同時(shí)減少引擎扭矩，幫助駕駛員保持對汽車(chē)的控制。ESC實(shí)際上是一種可分別或同時(shí)制動(dòng)四個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)系統，這是技術(shù)再高的駕駛者也做不到的。

　　VDC是在A(yíng)BS和TCS的基礎上，增加汽車(chē)轉向行駛時(shí)橫向擺動(dòng)的角速度傳感器，通過(guò)ECU控制內外、前后車(chē)輪的驅動(dòng)力和制動(dòng)力，確保汽車(chē)行駛的橫向動(dòng)力學(xué)穩定狀態(tài)。VDC的開(kāi)發(fā)成功使所有的工作狀態(tài)下都能對駕駛員提供主動(dòng)有效的行駛安全保證。該系統主要應用了車(chē)輪轉速傳感器、方向盤(pán)轉角傳感器、橫擺角速度傳感器、側向加速度傳感器、車(chē)輪位移傳感器。

　　VSC會(huì )隨時(shí)檢測車(chē)輛的行駛狀態(tài)，當車(chē)輛在轉彎過(guò)程中處于轉彎過(guò)度臨界狀況的時(shí)候，系統會(huì )自動(dòng)降低發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力輸出，且前外側車(chē)輪會(huì )剎車(chē)來(lái)產(chǎn)生一向外的力量，將車(chē)輛拉回正常的行駛狀 態(tài)；而如果車(chē)輛將要出現轉向不足的情形的時(shí)候，也是降低發(fā)動(dòng)機動(dòng)力輸出，根據轉向不足的程度對后輪施加剎車(chē)，讓車(chē)輛恢復正常的行駛路徑。

　　RSC防翻滾穩定控制系統使用回轉傳感器，駕駛員進(jìn)行急轉彎或者快速轉向時(shí)，以下操作會(huì )在瞬間完成：系統記錄車(chē)輛傾斜角度變化的速度；根據此速度，計算傾斜的最終角度以確定翻滾的風(fēng)險程度；若存在翻滾的危險，即激活制動(dòng)系統以穩定車(chē)輛；從而為駕駛者贏(yíng)得時(shí)間，以使其從容應對、處理險情。

　　DSC為加速防滑控制或循跡控制系統的進(jìn)一步延伸, 能確保車(chē)子在轉彎時(shí)仍能擁有最佳的循跡性, 以確保行車(chē)的穩定性, 該系統為了要使車(chē)子在轉彎時(shí)仍有好的循跡性, 配有更先進(jìn)的偵測及控制配備, 如有能偵測車(chē)輪轉速外, 還有偵測方向盤(pán)轉動(dòng)的幅度 、車(chē)速、以及車(chē)子的側向加速度, 根據以上所偵測到的資訊, 來(lái)判斷車(chē)輪在轉彎過(guò)程中是否打滑的危險, 如果會(huì )有打滑的危險 或已經(jīng)打滑, 則電腦馬上會(huì )命令制動(dòng)油壓控制系統將打滑的車(chē)輪進(jìn)行適當的制動(dòng)作用, 或著(zhù)是以減少?lài)娪土?、延遲點(diǎn)火的方式來(lái)降低引擎力量的輸出, 達到了輪胎在各種行駛條件下防止打滑的現象, 進(jìn)而使車(chē)輛無(wú)論在起動(dòng)加速、再加速、轉彎等過(guò)程都能獲得好的循跡性。

　　從上可以看出，這些系統除了已有的轉速傳感器和方向盤(pán)轉角傳感器外，均需要一個(gè)能測量車(chē)體回轉的傳感器來(lái)測量回轉的角速度或角速率，有些還要補充測量車(chē)輛的橫向及縱向線(xiàn)加速度。這就引出了慣性傳感器的問(wèn)題。