我國汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP)發(fā)展現(xiàn)狀淺析

陸靜兵

(北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，北京 102208)

0 引言

隨著我國智能汽車的快速發(fā)展，緊握方向盤的雙手將被漸漸解放，而與此相關(guān)的核心技術(shù)依舊緊握于他國之手。如何打破國外“技術(shù)壟斷”是我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可回避的一個(gè)問題。以汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(Electronic Stability Program,ESP)為例，汽車ESP系統(tǒng)在歐洲各國業(yè)已普及，而國內(nèi)安裝率仍相對較低。通過對國內(nèi)外汽車ESP系統(tǒng)的法規(guī)應(yīng)用要求、技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的分析比較，試圖尋找破解我國汽車產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新所面臨的核心技術(shù)缺失難題的鑰匙。

1 國外ESP技術(shù)已基本普及

1.1 ESP的組成及功用

汽車ESP系統(tǒng)是在防抱死控制系統(tǒng)(ABS)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的底盤制動技術(shù)，主要由控制單元、轉(zhuǎn)向傳感器、輪速傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等組成。ESP實(shí)現(xiàn)車輛自動安全控制，能有效地改善汽車在制動、驅(qū)動和轉(zhuǎn)向等動態(tài)工況下的行駛穩(wěn)定性和安全性。通常人們說的ESP其實(shí)是博世公司的注冊商標(biāo)，準(zhǔn)確書寫應(yīng)為ESP?。在相關(guān)法規(guī)中，將電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)稱為車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)ESC(Electronic Stability Control)，所以從學(xué)術(shù)角度來講，廣義上的電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)稱為ESC才嚴(yán)謹(jǐn)?；诘聡┦拦咀钤鐚㈦娮臃€(wěn)定控制系統(tǒng)稱為ESP、人們普遍的稱呼習(xí)慣，文中亦將電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)稱為ESP。

美國高速公路安全管理局的研究表明：將ESP作為標(biāo)準(zhǔn)配置能降低34%的轎車單車事故、71%的轎車翻車事故、59%的SUV單車事故；如果標(biāo)配ESP系統(tǒng)，在美國每年超過1萬個(gè)生命能夠得以拯救，25萬起人員傷害能夠得以避免[1]。此外，北美高速公路保險(xiǎn)協(xié)會的研究也表明，安裝ESP能有效降低43%致命的交通事故。

1.2 多數(shù)國家強(qiáng)制要求汽車安裝ESP

全球生產(chǎn)汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的廠家有很多，前六大制造商分別是：德國博世、美國天合、德國大陸特維斯、日本電裝、日本愛信、美國德爾福。同時(shí)，不同的汽車生產(chǎn)廠商會采用不同電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)廠家的解決方案，并與自己開發(fā)的車型相匹配，從而不同汽車廠商對電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)也有不同的叫法。主要有：德爾福和天合生產(chǎn)的系統(tǒng)都被命名為ESC，豐田公司稱呼為VSC，寶馬稱為DSC，保時(shí)捷稱為PSM，通用公司稱為StabiliTrak，福特公司稱為ADVANceTrac?，豐田皇冠和雷克薩斯稱為VDIM。

目前，多數(shù)歐美國家都強(qiáng)制要求汽車安裝ESP等電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)。美國在2007年頒布法規(guī)，成為世界第一個(gè)強(qiáng)行安裝ESP的國家，要求所有總質(zhì)量在4.5 t以下的車輛從2012年起必須裝配ESP。2009年歐洲議會做出決定：從2011年11月起，所有在歐盟注冊的新乘用車和商用車都必須裝配ESP，從2014年11月起所有新車都必須裝配該系統(tǒng)。2009年,加拿大政府也推出新的交通安全法規(guī)，要求從2011年9月1日起，在加拿大境內(nèi)銷售的所有新下線乘用車，以及總質(zhì)量在4.5 t以下的商用車、卡車和公共汽車都必須安裝ESP系統(tǒng)。2008年在澳大利亞銷售的新車中ESP裝配率已經(jīng)達(dá)到60%，2009年6月澳大利亞頒布立法，要求自2011年11月起所有新車型以及自2013年11月起所有車型，都必須強(qiáng)制裝配ESP[2]。

2 我國ESP發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 我國機(jī)動車運(yùn)行安全標(biāo)準(zhǔn)偏低，影響ESP裝車率

由于我國機(jī)動車運(yùn)行安全標(biāo)準(zhǔn)偏低，制約了ESP產(chǎn)品的推廣使用，目前我國ESP裝車率僅為22%。2012年修改后實(shí)施的GB 7258-2012《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》，并沒有關(guān)于ABS系統(tǒng)和ESP系統(tǒng)相關(guān)強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說ESP系統(tǒng)可以不裝，造成部分汽車生產(chǎn)商為降低生產(chǎn)成本而未安裝。在國內(nèi)市場，為數(shù)不少的跨國企業(yè)為了降低成本，將價(jià)格并不高昂的ESP系統(tǒng)作為車型系列中的高配車型的賣點(diǎn)進(jìn)行宣傳，而標(biāo)配車型中通常并不安裝。如日產(chǎn)陽光、豐田凱美瑞、卡羅拉等車輛的國外生產(chǎn)版均是全系標(biāo)配電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，但是國內(nèi)生產(chǎn)版，只有中高配具備，標(biāo)配車型均被刪減。

2.2 國內(nèi)研發(fā)能力不高，影響ESP產(chǎn)品的開發(fā)

我國ESP研發(fā)能力不高，生產(chǎn)還依賴于國外公司。國內(nèi)的研究大多止于標(biāo)準(zhǔn)件層面，未深入分析液壓元件具體結(jié)構(gòu)及參數(shù)對ESP性能的影響[3]。清華大學(xué)王會義、宋健，吉林大學(xué)李靜，合肥工業(yè)大學(xué)喻海軍、胡延平等對ESP控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，并取得較好效果。雖然近幾年我國在ESP系統(tǒng)動力學(xué)建模、控制策略方面有較大的進(jìn)步，但在實(shí)車匹配、產(chǎn)業(yè)化方面還需進(jìn)一步加強(qiáng)。其主要原因：(1)模型的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性之間的矛盾沒有得到較好的解決[4]；(2)ESP的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究還沒有深入[5]。

3 對策

3.1 提高汽車生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制安裝ESP

中國消費(fèi)者汽車知識匱乏，安全意識還比較薄弱。國外品牌汽車在中國汽車市場對安全配置的減配，就有迎合中國消費(fèi)者只喜歡高檔內(nèi)飾而不太重視安全的原因，但技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)過低是一個(gè)客觀原因[6]。實(shí)際上加裝ESP的成本相對于整車而言是微乎其微的。根據(jù)美國高速公路安全管理局的調(diào)查：ESP作為基于ABS系統(tǒng)的衍生裝置，在ABS基礎(chǔ)上增加的成本僅有100多美元。要想讓消費(fèi)者認(rèn)清減配的危害，在短期內(nèi)比較難，只有相關(guān)法律法規(guī)的出臺才是最好的保障，提高汽車生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)制安裝ESP是倒逼企業(yè)進(jìn)行技術(shù)升級、提高產(chǎn)品質(zhì)量唯一途徑。

3.2 加強(qiáng)政策支持，促進(jìn)汽車ESP生產(chǎn)企業(yè)“轉(zhuǎn)型升級”

提高汽車生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，長期以來有種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)：國內(nèi)企業(yè)實(shí)力不強(qiáng)，如果強(qiáng)制安裝一些安全配置，推高了整車成本，提高價(jià)格，競爭力降低，最后企業(yè)會因此而破產(chǎn)淘汰。如果說低門檻的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是為了保護(hù)我國企業(yè)的生存，那么這種保護(hù)落后的政策遲早將被世界技術(shù)發(fā)展的潮流吞沒。高標(biāo)準(zhǔn)看起來是一種負(fù)擔(dān)，但如果把高標(biāo)準(zhǔn)看作是競爭的延伸，也是一種向前的動力。國家應(yīng)加大對ESP高新制造企業(yè)的政策支持，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)，讓企業(yè)在與國外競爭對手的比拼中轉(zhuǎn)型升級，成為ESP主流生產(chǎn)企業(yè)；同時(shí)，國家可以借鑒節(jié)能補(bǔ)貼、家電下鄉(xiāng)等政策，通過財(cái)政手段支持汽車制造企業(yè)安裝升級ESP，以提高車輛行駛安全性。

3.3 借力“中國制造2025”，加大科研投入

“中國制造2025”明確提出提高國家制造業(yè)創(chuàng)新能力，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，加速科技成果產(chǎn)業(yè)化，提高關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重點(diǎn)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。2016年中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《“十三五”汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃意見》中，明確提出“積極發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車”是中國汽車工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)之一。汽車ESP系統(tǒng)與近距離雷達(dá)、遠(yuǎn)程雷達(dá)、定速巡航、無人駕駛等諸多技術(shù)結(jié)合在一起，是實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車、無人駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)。因此，在舉國推進(jìn)實(shí)施“中國制造2025”的制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的歷史機(jī)遇中，國內(nèi)ESP生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)趁勢而上，圍繞ESP核心技術(shù)加大科研投入，形成從關(guān)鍵零部件到整車匹配的完整研發(fā)體系，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

4 小結(jié)

ESP是汽車主動安全的重要組成部分，由于我國機(jī)動車運(yùn)行安全標(biāo)準(zhǔn)偏低，相對于已基本普及使用的歐美多數(shù)國家，我國ESP正處于推廣階段。我國在ESP核心技術(shù)研發(fā)、核心部件加工制造、整車匹配上與其他國家還有較大差距，產(chǎn)品研發(fā)能力有待提高。因此，提高機(jī)動車運(yùn)行安全標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制安裝ESP，加強(qiáng)政策支持，加大科研投入，促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)，已迫在眉睫。

參考文獻(xiàn):

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[6]哭暈廁所：流行全世界的汽車 引進(jìn)中國全流行減配[N/OL].2015-04-15[2017-12-17].http://www.sohu.com/a/10920770_111230.