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越发普及 汽车电子稳定控制系统行业综述

2017-07-09

近年来,汽车行业电子稳定控制系统大规模普及,在一些国家甚至成为强制安装标准。在我国,电子稳定控制系统也越来越受到主机厂的重视,低配车型往往不惜成本也要保证配备。由此来看,电子领域的技术创新一方面实现了安全驾驶的基本需求,另一方面也适应了消费者对汽车安全的需求。

所谓电子稳定控制系统,主要指车辆的主动安全系统,是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(ACS)功能的进一步扩展,并在此基础上增加了横摆率传感器、侧向加速度传感器和方向盘转角传感器以应对转向行驶,通过传感器和控制器来识别汽车实际运动状态和驾驶员意图,进行比较判断,最后发出指令调节车轮纵向制动力大小以匹配汽车的横摆运动,简单来说就是纠正汽车行驶姿态,提高行驶安全性。

ESC,ESP,电子稳定控制系统


盖世汽车研究院整理发现,各个厂商的电子稳定系统的名称不同,但功能相似,广义上的电子稳定控制系统一般称为ESC(Electronic Stability Control),本文主要以ESC来表述。

ESC,ESP,电子稳定控制系统

典型的汽车电子稳定控制系统一般由传感器、控制器和执行器三部分组成。传感器主要包括4个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器等;控制器主要是电子控制单元,一般与发动机管理系统联动;执行部分则包括制动系统(真空助力器及管路和制动器)、液压调节器等。

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汽车在行驶过程中由于横摆和侧偏运动产生侧向失稳,横摆控制力矩通过对作用在车轮上的制动力或者驱动力进行有效的分配,就会产生一个作用在整车上的横摆力矩。通过控制这个横摆控制力矩,汽车的横摆和侧偏运动就能得到有效的控制,这就是ESC的工作原理。通俗点说,电子稳定系统的在防止车辆侧滑、改善避让时转向不足和转向过度方面下的功夫才是其精髓。在美国道路安全权威机构IIHS阐述中,ESC能够降低致命的单一车辆事故风险约50%,致命的侧翻风险约80%。同时ESC可以减少轿车和SUV单车事故中49%的死亡风险和多车事故中20%的死亡风险。

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回到开头说的ESC普及以及安装率的问题上来看,由于技术的先进和政府各界的重视,北美和欧洲是ESC装配最高的地区。美国和欧盟的立法部门要求强制装配ESC,2011年9月起,美国所有4.5吨以下车辆必须装配ESC。而欧洲所有乘用车和轻、中和重型车辆自2014年11月起一律强制性要求装配ESC系统。值得一提的是,日本、韩国的装配率也高于世界平均水平。而中国目前尚无强制装备ESC的法规,普及率相对较低。随着我国汽车产业的快速发展和人们对汽车安全的重视,未来ESC将不再是高配专属。

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在我国,促进ESC的主要发展因素有消费者的要求、车企竞争和无人驾驶等新技术的发展,可以看到,ESC从最初的主要应用于奔驰、奥迪等中高端车型,到如今北汽幻速S5、SWM斯威汽车X7、宝骏510、众泰SR9等越来越多的自主车型也都已实现了ESC的标配,应用越来越普及。

虽然ESC行业被外资巨头垄断,但是在基础制动器(制动钳、制动盘等)方面,国内企业具有一定的优势竞争力。

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在系统集成,特别是ESC控制器单元模块,由于对技术要求、产品可靠性高,企业需要有长期的经验积累,目前主要是以博世、ZF TRW、爱德克斯为代表的外资企业占据主导地位,市场集中度较高。而国内领先的制动系统企业也逐渐研发成功ESC产品,并配套客户,如武汉元丰、亚太机电等。


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