在了解ESP之前,必須先曉得人類對于在主動安全技術的提升方面是有階段性的,且前一階段都成為下一階段的重要元素。1978年首次出現的
ABS,在
輪胎死鎖臨界點發揮最大煞車力道,大幅減短了煞車距離。之后,為了降低加速時輪胎因而打滑而空轉的現象,出現了在猛力加速或輪速過快時可限制輪速的ASR(Acceleration Slip Regulation)或稱TCS( Traction Control System),甚至必要時還會降低引擎扭力輸出與提供適當的煞車力。
穩定控制階段催生ESP
ESP可提供給駕駛人的好處在于:改善危險狀況下的轉向能力、降低車輛打滑或側滑的危險、在物理極限下提供更好的車身穩定度,以及最短的煞停距離。以Bosch的ESP為例,整個系統由9個部分環環相扣而成。分別是,由電子控制單元(
ECU)控制的液壓調節器與壓力感應器、輪速感應器、方向盤角度感應器,與ESP的核心裝置舵角與橫向加速感應器;在引擎管理部分則有ECU(這里指的是引擎計算機)、節流閥感知器、
噴油嘴、點火模塊、踏板
行程感應器等,皆因ESP系統而在程序方面做了一番修改。
新設計的電子控制單元(ECU)擁有運算速度更快的第二代的56位微處理器,這全新規格的處理器可處理來自各個感應器的資料、轉換訊號,以及控制節流閥以幫助車輛在高速過彎或緊急煞車時,維持一定程度的控制能力。而且ESP的好處是即使駕駛人沒有作加速或煞車的動作,ESP也會作動維持車輛的動態平衡,駕駛人唯一要做的事就是轉動方向盤而已。
ESP的核心-舵角感應器
有效地判斷當駕駛人可能對車輛失去控制,進而激活個別輪的煞車與降低引擎扭力輸出,幫助駕駛人維持車輛穩定就是ESP的最大貢獻。ESP的作動依靠整個系統的核心組件-舵角感應器(通常應用于航空器上),由高精密度硅微米技術制成的舵角感應器,重量約70公克,體積大概與兩個火柴盒疊起來差不多,尤其是它還跟側向加速感應器結合在一起。此外,在車輛激活的瞬間,還具有自我檢測功能。
在實際情形中,舵角感應器會經由車輛旋轉的角度,藉以判定車輛側滑與否。而旋轉的角度則取決于由ECU測得的橫向加速值。并且監測車輛轉向的數據并將從其它感應器傳來的資料整合起來,判定駕駛人的意圖與實際車輛動態,進而取用修正后的參數,以適度煞車力或降低動力的方式中和轉向過度或不足的情形。
通常在行駛的車道中遇上障礙物或危險時,一般來說第一個動作一定是轉動方向盤,好讓車輪依著你所希望達到的舵角改變行進方向,不過前題還得牽扯到車速、配重、驅動型式、懸吊幾何設定,或輪胎選擇等等因素。舉例來說,前驅車在進行高速入彎或緊急閃避物體時,通常會遇上轉向不足的問題,此時,車頭的重量與離心力會將前輪帶離正常的軌跡(也就是俗稱的
推頭)。
若車上有裝配ESP系統,ESP會主動供應煞車力給內側后輪,將車頭拉回正確的行進方向。相反地,若后驅車開始甩尾,ESP的計算機便開始進行干預,以增加外側前輪煞車力的方式,產生抵銷的力量與穩定偏向力,并視需要減低動力輸出。如果駕駛人在彎道中已經進行煞車的動作,則ESP會再增強外側前輪的煞車力,相對地減少內側前輪的煞車力。