一、研究背景
ABS( Antilock Brake System) ———防抱死制动系统，当汽车制动时，如果汽车的滑移率控制在15% ～ 20%，则会使汽车的制动力最大，制动距离最短，能够保证汽车的行驶安全。但是，汽车在湿滑路面上行驶，如果前方有障碍物，突然躲避障碍物时，驾驶员会紧急制动，猛打方向盘，此时车辆会发生汽车转向不足，过了障碍物，需要恢复正常路线时，车辆转向会出现转向过度倾向( 即甩尾) 现象。而在这过程中，汽车基本属于失控状态，汽车容易发生车祸。根据数据统计，汽车行驶速度越快，汽车失去控制而导致发生道路交通事故的概率就越大，当汽车行驶速度在80km/h ～ 100km/h 这个范围内时，发生的道路交通事故中，将近有40% 的事故与汽车侧向失去稳定性有关; 当汽车行驶速度达到160km/h 时，有将近90%以上的道路交通事故是由侧向失去稳定性而造成的。而实际上就是由于汽车的后轮地面附着力不够或者是猛踩后轮驱动的汽车油门，从而导致的汽车甩尾情况。

图1 紧急状况下汽车失控示意图
二、ESP 系统的介绍
由于汽车行驶时，会出现以上情况，存在很大安全隐患，所以，希望汽车行驶能按照理想的行驶制动路线行驶，需要有ESP( Electronic Stability Program) ———汽车电子稳定程序。
当驾驶员驾驶汽车行驶时，由于路面的状况出现异常，此时ESP 系统中的各个传感器( 方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、轮速传感器、制动压力传感器等) 会给ECU 提供相关信息，当汽车行驶出现侧滑或甩尾现象时，ECU 通过传感器的信息判断出汽车出现转向不足或转向过度情况，ECU 就发出指令，控制液压单元控制相应车轮的制动力，同时控制发动机系统减小发动机输出功率，从而控制汽车避免甩尾和侧滑，使汽车行驶保持稳定。

图2 转向不足工况下工作过程图3 转向过度工况下工作过程
例如图2 当汽车行驶时左转转向不足，ECU 控制算法和决策，输出一个信号，由液压调节器对行驶中的汽车左后轮施加一定比例的制动力，汽车的左后车轮将产生一个侧向的拉力和一个与横摆方向相同的横摆力矩，从而改变了汽车转向不足的趋势( 图中虚线路线) ，使汽车沿着最佳行驶路线( 图中实线路线) 行驶，从而保证汽车行驶的稳定状态，按照驾驶员操作的行驶路线行驶。图3 所示为汽车在道路湿滑的路面左转弯过程中，汽车装备ESP 系统与未装备ESP 系统的行驶路线。没有装备ESP 系统的汽车在转弯时会出现过度转向情况( 即俗称的汽车甩尾现象) ，而之所以会出现以上情况，主要是因为汽车后轮的附着力不够或者是驾驶后轮驱动的汽车时，驾驶员猛踩油门，导致出现汽车过度转向; ECU通过检测传感器信号，发现汽车发生过度转向，经过ECU 控制算法和决策，输出一个信号，由液压调节器对行驶中汽车的右前轮施加一定比例的制动压力，与此同时ECU 也根据传感器信号，同时控制发动机的节气门开度，使发动机的输出功率不停地减小，这时汽车右前轮的车轮侧向力迅速减少，同时产生一个与横摆方向相反的横摆力矩，从而使汽车消除过度转向的趋势( 图中虚线路线) ，使汽车沿着最佳行驶路线( 图中实线路线) 行驶，从而保证汽车行驶的稳定状态，按照驾驶员操作的行驶路线行驶。经过以上对汽车ESP 系统工作过程中的分析得知，汽车ESP 系统在汽车行驶时，如果出现汽车将失去稳定性时，并不会对汽车所有车轮施加控制，而是对能够产生最大横摆力矩的那个车轮施加一定比例的制动力，从而避免行驶中的汽车出现不稳定状态，使汽车沿着最佳行驶路线行驶，大大降低了道路交通事故的发生。
三、ESP 系统的不足
ESP 系统并不是在所有时候都适合，有时ESP 工作时反而会影响汽车的工作。
( 一) 汽车漂移时。汽车在需要漂移时( 如漂移表演、赛车时) ，如果汽车ESP 系统工作，会通过施加制动力或者减少发动机功率输出等措施防止汽车发生甩尾，这样汽车就不能漂移，所以此时ESP 不能工作。
( 二) 当汽车轮胎安装防滑链时。汽车在雪地行驶时，如果汽车轮胎使用了防滑链，由于改变了汽车车轮外径，就会干扰汽车ESP 系统中的一些传感器信号，导致信号失去准确性，从而影响到汽车ESP 系统的正常工作状态，ESP 系统可能会不断报送故障代码。
四、结语
汽车电子稳定程序( ESP) 包含ABS( 制动防抱死系统)和ASＲ( 驱动轮防滑控制系统) ，是在这两个系统功能上的扩展，ESP 是当前汽车防滑的最佳形式。ABS 是被动安全措施，而ESP 是一种主动安全措施，而且其工作效果也非常好，ESP的应用使汽车的主动安全性大大提高。