汽車ESC的難點仍舊是MEMS傳感器技術

2021-01-08 TOM資訊

自從8月奔馳因涉及ESC故障召回部分進口C級、AMG GT車輛後,廣大車主均後怕不已,紛紛開始車輛安全自查,但時至今日,仍然有部分車主認為ESC系統為車輛安全補助系統,並沒有意識到ESC故障的嚴重性。今天就幫大家老話重提,解釋下ESC系統對於車輛安全的不可替代性。

ESC、ESP、DSC、VSM等等都是一回事

首先在稱謂上,沒有錯,ESC並不是你電腦上的退出鍵。其實就是大家耳熟能詳的ESP系統(「Electronic Stability Program」的縮寫,中文即「電子穩定程序」。)只不過後者名稱被德國博世註冊了,而ESC是廣義上的電子穩定控制系統(Electronic Stability Control)。其實還有一些系統名稱,比如VSA、DSC、VDC、VSC、VSM、PSM、VDIM、ADVANceTrac等,其實都是一回事,都是各大主機廠或者系統商貼上自家標籤的ESC系統。

ESC是當代汽車安全保障的重中之重(涉及圖片示意)

一臺電腦的處理速度和性能高低,首要的取決元素是CPU。而ESC的角色就相當於車輛控制系統的「CPU」。車輛會由ESC系統來統合ABS防抱死系統、AUTOHOLD自動駐車系統、EBD電子制動力分配系統、HAS坡道起步輔助、STC牽引力控制系統、HDC陡坡緩降系統、BAS制動輔助系統等多個子系統的運轉時機和性能分配。這意味著,當因為駕駛員的失誤而可能引發的車輛危險將極大限度的被ESC系統所介入和避免。比如常見的轉向不足和轉向過度情況。

當然,這並不表示車輛具備了完全自主的安全過彎、識別路況、上下陡坡等智能行為。只是從技術上看,有了ESC後,車輛在駕駛過程中對於突發情況的發生有了規避和極大程度減小傷害傷亡事故的可能性。這無疑是車輛進化史裡的一個重要裡程碑。

ESC技術難點依舊是傳感器技術

那如此重要的系統為何頻頻出現故障呢?其實在ESC系統的製造技術裡,難點依然存在。最大的難點莫過於MEMS傳感器元件的性能和穩定性。MEMS也被稱為微電子機械系統,其內部結構一般在微米甚至納米量級,是一個獨立的智能系統。

從技術難度去看MEMS,應該算不上是前衛新興的技術科目,但從產業發展去看,MEMS在國內絕對是一個新興的產業。因為近5-10年,國內的移動手持產品才得到井噴式地關注和集中。然而國外的情況要好很多,比如矽加速度計和陀螺儀,BOSCH,ADI在上個世紀90年代初就投入到了工業汽車領域中。即使如此,MEMS傳感器的技術難點依然存在。相對於前端傳感器工藝、中間設計能力、後端的封裝技術來說,MEMS電路技術根本不算什麼。國內廠商和科研院所也普遍選擇MEMS設計和工藝打包一起做,但問題就是前面說的,這只是在做技術追分,缺乏對於MEMS傳感器的整體布局,像MEMS慣性、加速度計、壓力計等領域和世界上最先進的MEMS傳感器依然存在差距。舉例來說,日本村田製作所今年新發布的3D MEMS慣性力傳感器「SCC系列」,就是其中的佼佼者。它的優秀性能來自於偏壓穩定性、寬帶信號檢測能力和高抗振性能,同時能將3軸加速度傳感器和角速度傳感器一體封裝。要知道就在今年8月奔馳的ESC故障召回緣由就涉及橫擺角速度傳感器漂移的問題。這也是為什麼大部分的車輛主機廠會選擇國外的系統配件來生產,這也是往往很多人對進口車趨之若鶩的道理,確實存在國內暫時趕不上的技術壁壘問題。

綜上來看,希望大家可以對於ESC系統的重要性可以放到絕對關注的重要位置。我們也應該相信,伴隨國內對於前沿技術的更新和研發,MEMS+IC的智能傳感器解決方案總會到來。

 

責任編輯： WY-BD

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