30年前,也就是1995年2月6日,在北纬65度、距离北极圈以南仅56公里的瑞典Arjeplog冰湖上,两辆外观相同的梅赛德斯-奔驰(Mercedes-benz)W140S级后轮驱动Coupe车型,在众多围观者面前,在冰面上行驶。
其中一辆好像马上就会滑向拐角内侧,岌岌可危的样子不断地进行反方向转向,想要精准控制很难,但另一辆只是稍微调整了一下方向,就平稳的地绕过了光滑的冰湖。
这就是梅赛德斯-奔驰和博世(Bosch)共同开发的电子姿态控制装置ESP(Electronic Stability Program,ESP)于1995年2月6日全球首次公开亮相的瞬间。ESP今年迎来了发明30周年。ESP的核心作用是有选择地制动各车轮,防止车辆打滑,预防事故发生。
ESP的批量生产从3年后开始正式进行。ESP从1998年推出的A-Class开始引进标准。此后,大多数汽车制造商遵循这一趋势,开始自主研发并命名,所以市面上的ESC、DSC、VSC等其实从本质上说,都是ESP。
ESP的工作原理是检测车辆的滑行并积极应对。从车辆打滑的那一刻起,ESP以每秒25次的速度读取车辆的运动,并与ESP中输入的车辆的稳定姿态进行比较和控制。ESP的启动可以预防80%的滑倒事故。
ESP由读取各车轮转速的轮速传感器、了解转向输入角度和输入速度的转向角传感器、了解车辆加速度和转向量并预测姿态的惯性测量装置(Inertial Measurement Unit,IMU)和实时读取并判断并控制制动系统的ESP模块组成。
ESP模块根据转向角度识别司机想要的行驶方向。每个轮子的速度传感器测量轮子的转速。同时,IMU以垂直轴为中心测量车辆的旋转和横向加速度。模块计算车辆实际移动的运动,并以每秒25次的速度反复与稳定的姿态进行比较。如果认为发生了打滑,首先为了车辆的稳定性,减少发动机功率。如果这还不够,就给每个轮子施加制动力来抵消车辆的滑行。
ESP当然也有局限性。比如在超速导致汽车4个轮子已经失去所有接地力并滑出道路的情况下,即使ESP也很难提供帮助。
ESP的基本任务是防止滑倒,但它为附加的许多便利配置做出了贡献。比如说安全带预收紧功能,就是ESP发现车辆打滑后给安全带的一个信号。
此外,ESP还可以用于运动驾驶。为司机在安全的线上提供愉快的驾驶体验。他还负责辅助运动驾驶经验较少的司机轻松享受漂移。
ESP今后还将发展成为新一代系统,可以处理雷达、相机、和导航系统等车内多个域的系统和从外部通信接收的信息,并进行事前介入。