汽车行驶稳定电子控制系统传感器的结构及工作原理

ESP主要传感器包括转向盘转角传感器，侧向加速度传感器，横摆角速度传感器和制动压力传感器。

1）转向盘转角传感器（图3-5）：安装在转向柱上，转向开关与转向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集为一体。作用是向带有EDL/TCS/ESP的ABS控制单元传递转向盘转角信号。测量范围：±720°，4圈，测量精度：1.5°，分辨速度：1～2000°/s；ESP通过计算转向盘转角的大小和转角变化速率来识别驾驶人的操作意图。转向盘转角传感器将转向盘转角转换为一个可以代表驾驶人期望的行驶方向的信号。更换控制单元或传感器后，需重新标定零点。打开点火开关后，转向盘被转动4.5°（相当于1.5cm），传感器进行初始化。拆装注意事项：安装时，要保证转向盘转角传感器在正中位置，一般观察孔内黄色标记可见。

2）侧向加速度传感器（图3-6）安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆角速度传感器一体。作用：确定侧向力可以反映出汽车的横向加速度的大小。如没有侧向加速度传感器信号，就无法识别车辆状态，ESP失效。ESP一般使用微机械式加速度传感器，在传感器内部，一小片致密物质连接在一个可以移动的悬臂上，其输出在静态时为2.5V左右，正的加速度对应正的电压变化，负的加速度对应负的电压变化，每1.0～1.4V对应1g的加速度变化，具体参数因传感器不同而有所不同。

图3-5 转向盘转角传感器结构

1—齿轮 2—测量齿轮 3—磁铁 4—判断电路 5—各向异性磁阻（AMR）集成电路

图3-6 侧向加速度传感器

图3-7 横摆角速度传感器

3）横摆角速度传感器（图3-7）安装位置：转向柱下方偏右侧，与侧向加速度传感器一体。作用：横摆角速度传感器感知作用在车辆上的转矩，识别车辆围绕垂直于地面轴线方向的旋转运动。横摆角速度传感器检测汽车沿垂直轴的偏转，该偏转的大小代表汽车的稳定程度。如果偏转角速度达到一定值，说明汽车发生侧滑或者甩尾的危险工况，则触发ESP控制。当车绕垂直方向轴线偏转时，传感器内的微音叉的振动平面发生变化，通过输出信号的变化计算横摆角速度。如果没有此信号，控制单元就不能识别车辆是否发生转向，ESP功能失效。

最初的ESP系统中纵向/横向加速度传感器和横摆角速度传感器都是单独实现的，现在基本都使用了传感器总成（Sensor Cluster）的模式，将这3个传感器设计为一体。(www.xing528.com)

4）轮速传感器：与ABS（ASR）共用，在汽车上检测轮速信号，最常用的传感器是电磁感应式传感器，一般是将传感器安装在车轮总成的非旋转部分（如转向节或轴头）上，与随车轮一起转动的导磁材料制成的齿圈相对。当齿圈相对传感器转动时，由于磁阻的变化，在传感器上激励出交变电压信号，这种交变电压的频率与车轮转速成正比，ECU采用专门的信号处理电路将传感器信号转换为同频率的方波，再通过测量方波的频率或周期来计算车轮转速。

5）制动压力传感器安装位置：在主缸上，为最大限度地保证安全，有些系统采用了两个传感器（双重保障功能）：计算制动力和控制预压力。一般最大测量值：170bar（1bar=10⁵Pa），最大能量消耗：一般为0.05W。

6）TCS/ESP开关如图3-8所示，安装位置在仪表盘上。按此开关可关闭TCS/ESP功能，并由仪表上的警告灯指示出来，再次按压此开关可重新激活TCS/ESP功能。如果驾驶人忘记重新激活TCS/ESP，再次起动发动机后系统可被重新激活。

图3-8 ESP开关

下列情况下，有必要关闭ESP：

1）在积雪路面或松软路面上，让车轮自由转动，前后移动车辆。

2）安装了防滑链的车辆。

3）在测功机上检测车辆。

ESP正在介入时，系统将无法被关闭；TCS/ESP开关失效，ESP将不起作用。