汽車ESC的難點(diǎn)仍舊是MEMS傳感器技術(shù)

自從8月奔馳因涉及ESC故障召回部分進(jìn)口C級(jí)、AMG GT車輛后,廣大車主均后怕不已,紛紛開始車輛安全自查,但時(shí)至今日,仍然有部分車主認(rèn)為ESC系統(tǒng)為車輛安全補(bǔ)助系統(tǒng),并沒有意識(shí)到ESC故障的嚴(yán)重性。今天就幫大家老話重提,解釋下ESC系統(tǒng)對(duì)于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(cuò),ESC并不是你電腦上的退出鍵。其實(shí)就是大家耳熟能詳?shù)腅SP系統(tǒng)(“Electronic Stability Program”的縮寫,中文即“電子穩(wěn)定程序”。)只不過(guò)后者名稱被德國(guó)博世注冊(cè)了,而ESC是廣義上的電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(Electronic Stability Control)。其實(shí)還有一些系統(tǒng)名稱,比如VSA、DSC、VDC、VSC、VSM、PSM、VDIM、ADVANceTrac等,其實(shí)都是一回事,都是各大主機(jī)廠或者系統(tǒng)商貼上自家標(biāo)簽的ESC系統(tǒng)。

ESC是當(dāng)代汽車安全保障的重中之重(涉及圖片示意)

一臺(tái)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(dāng)于車輛控制系統(tǒng)的“CPU”。車輛會(huì)由ESC系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)合ABS防抱死系統(tǒng)、AUTOHOLD自動(dòng)駐車系統(tǒng)、EBD電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)、HAS坡道起步輔助、STC牽引力控制系統(tǒng)、HDC陡坡緩降系統(tǒng)、BAS制動(dòng)輔助系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)和性能分配。這意味著,當(dāng)因?yàn)轳{駛員的失誤而可能引發(fā)的車輛危險(xiǎn)將極大限度的被ESC系統(tǒng)所介入和避免。比如常見的轉(zhuǎn)向不足和轉(zhuǎn)向過(guò)度情況。

當(dāng)然,這并不表示車輛具備了完全自主的安全過(guò)彎、識(shí)別路況、上下陡坡等智能行為。只是從技術(shù)上看,有了ESC后,車輛在駕駛過(guò)程中對(duì)于突發(fā)情況的發(fā)生有了規(guī)避和極大程度減小傷害傷亡事故的可能性。這無(wú)疑是車輛進(jìn)化史里的一個(gè)重要里程碑。

ESC技術(shù)難點(diǎn)依舊是傳感器技術(shù)

那如此重要的系統(tǒng)為何頻頻出現(xiàn)故障呢?其實(shí)在ESC系統(tǒng)的制造技術(shù)里,難點(diǎn)依然存在。最大的難點(diǎn)莫過(guò)于MEMS傳感器元件的性能和穩(wěn)定性。MEMS也被稱為微電子機(jī)械系統(tǒng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí),是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。

從技術(shù)難度去看MEMS,應(yīng)該算不上是前衛(wèi)新興的技術(shù)科目,但從產(chǎn)業(yè)發(fā)展去看,MEMS在國(guó)內(nèi)絕對(duì)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。因?yàn)榻?-10年,國(guó)內(nèi)的移動(dòng)手持產(chǎn)品才得到井噴式地關(guān)注和集中。然而國(guó)外的情況要好很多,比如硅加速度計(jì)和陀螺儀,BOSCH,ADI在上個(gè)世紀(jì)90年代初就投入到了工業(yè)汽車領(lǐng)域中。即使如此,MEMS傳感器的技術(shù)難點(diǎn)依然存在。相對(duì)于前端傳感器工藝、中間設(shè)計(jì)能力、后端的封裝技術(shù)來(lái)說(shuō),MEMS電路技術(shù)根本不算什么。國(guó)內(nèi)廠商和科研院所也普遍選擇MEMS設(shè)計(jì)和工藝打包一起做,但問(wèn)題就是前面說(shuō)的,這只是在做技術(shù)追分,缺乏對(duì)于MEMS傳感器的整體布局,像MEMS慣性、加速度計(jì)、壓力計(jì)等領(lǐng)域和世界上最先進(jìn)的MEMS傳感器依然存在差距。舉例來(lái)說(shuō),日本村田制作所今年新發(fā)布的3D MEMS慣性力傳感器“SCC系列”,就是其中的佼佼者。它的優(yōu)秀性能來(lái)自于偏壓穩(wěn)定性、寬帶信號(hào)檢測(cè)能力和高抗振性能,同時(shí)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(wèn)題。這也是為什么大部分的車輛主機(jī)廠會(huì)選擇國(guó)外的系統(tǒng)配件來(lái)生產(chǎn),這也是往往很多人對(duì)進(jìn)口車趨之若鶩的道理,確實(shí)存在國(guó)內(nèi)暫時(shí)趕不上的技術(shù)壁壘問(wèn)題。

綜上來(lái)看,希望大家可以對(duì)于ESC系統(tǒng)的重要性可以放到絕對(duì)關(guān)注的重要位置。我們也應(yīng)該相信,伴隨國(guó)內(nèi)對(duì)于前沿技術(shù)的更新和研發(fā),MEMS+IC的智能傳感器解決方案總會(huì)到來(lái)。