电子稳定控制系统（Electronic stability controller, ESC）是当今汽车主动安全领域的一项关键技术，可以说几乎每一辆汽车上都会搭载ESC的部分功能。

美国、欧盟和中国全球三大汽车市场均已立法强制要求新车安ESC电子稳定控制系统。

• 美国国家公路交通安全管理局率先于2007年推行FMVSS 126法规，明确定义了ESC系统的性能和功能要求，车辆必须通过一系列严格的测试，以证明其能有效减少侧滑和失控。
• 欧盟则从2011年起实施(EC) No 661/2009法规，将ESC纳入整体汽车安全战略体系。
• 中国虽然起步较晚，但也在2013年发布了了ESC技术的推荐性国家标准GB/T 30677，为其推广奠定了基础，且要求2020年1月1日后所有新型号的M1类乘用车（即我们日常家用的9座以下的汽车）、2021年1月1日后新生产的M1类乘用车必须强制安装ESC。

三地法规虽实施时间和具体要求存在差异，但都共同确认了ESC作为现代汽车被动安全核心技术的地位，通过立法手段使这项能有效防止侧滑和失控的技术成为车辆标准配置，深刻影响了全球汽车安全技术的发展轨迹。

source：https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/driving-safety/esp

ESC既然这么重要，那么ESC有哪些功能，这些功能是怎样来保证我们的行车安全的呢？

1 ESC概述

ESC的功能可以概括为两大核心：基础稳定功能和扩展与集成功能。ESC是一个非常重要的主动安全系统，其核心原理是通过单独对每个车轮进行精确制动，来纠正车辆的过度转向和不足转向，从而防止侧滑和失控。

Source: https://alphafinance.com.au/blog/must-have-safety-features/

1.1 核心基础功能：保持车辆行驶稳定性

这是ESC被发明出来的初衷，也是其最重要的功能。

1）防止车辆侧滑（Spin Out）

在弯道中因速度过快或路面湿滑，车辆尾部开始甩尾（即过度转向，车尾向外甩）。

ESC系统会对弯道外侧的前轮施加制动，产生一个与甩尾方向相反的力矩，将车辆“拉”回正确的行驶轨迹。

2）防止车辆推头（Plowing Out）

转弯时转向不足（即不足转向，车头向外推），车辆感觉要直接冲出弯道。

ESC系统会对弯道内侧的后轮施加制动，帮助车辆收紧行驶线路，回到驾驶员意图的转向轨迹上。

3）增强紧急变道稳定性

高速公路上突然遇到障碍物，需要猛打方向紧急避让。

在快速转向和回正的过程中，ESC系统会持续监控车身姿态，对相应车轮进行制动，防止车辆因重心快速转移而发生侧翻或旋转。

Source: https://www.autoweek.com/news/a2051026/esp-all-rule-changes-could-trigger-stability-control-boom/

为了实现以上功能，ESC系统会持续监控四个关键数据：

• 方向盘转角传感器： 知道驾驶员“想”往哪里走。
• 轮速传感器： 知道每个车轮的实际速度。
• 横摆角速度传感器： 知道车辆“实际”正在如何旋转（绕垂直轴）。
• 侧向加速度传感器： 知道车辆正在承受多大的横向力。

当ECU发现车辆的实际运动轨迹（通过横摆率和侧向加速度算出）与驾驶员的转向意图（通过方向盘转角算出）不一致时，就会立即介入。

1.2 扩展与集成功能

现代ESC系统是一个集成化的平台，基于其强大的液压控制单元和电子控制单元，衍生出了许多重要的功能，包括：

1) 防抱死制动系统 (ABS)

2）牵引力控制系统 (TCS/ASR)

3）自动驻车功能 (Auto Hold)

4）液压制动辅助 (HBA)

5）陡坡缓降控制 (HDC)

6）翻滚干预 (RMI)

7）为高级智能驾驶辅助系统 (ADAS) 提供支持，包括自适应巡航 (ACC)、自动紧急制动 (AEB)、车道保持辅助 (LKA) 等所有需要主动刹车的功能，其最终的执行机构都是ESC系统。

1.3 ESC的别称

汽车行业尽管针对ESC取名五花八门，但全球主要市场的法规和标准都统一使用 “ESC” 这个术语。以下是一些全球知名汽车品牌对ESC的特定叫法：

2 ESC功能的具体介绍

上述对ESC有了基本概念之后，下面结合汽车的实际应用来详细了解ESC的典型功能：

2.1 ABS（防制动抱死功能）

下面这个图标相信大家都不陌生，每当车辆点火、上电的时候我们就能看到这个图标，这就是ABS指示灯，当我们在行车过程中如果踩下急刹，触发了ABS功能，仪表盘上的这个图标就会显示出来。

ABS是为了防止刹车时车轮锁死，保证在刹车时车辆依然有转向能力，是ESC的基础功能之一。在没有ABS的年代，紧急刹车时如果驾驶员一脚将刹车踏板踩死，车轮会完全停止转动（即“抱死”），但车辆由于惯性会继续向前滑动。这时车辆就会失去转向能力，抱死的轮胎无法提供侧向力，无论你怎么打方向，车辆都会沿着原有轨迹向前滑行，无法躲避前方的障碍物。制动距离也会延长，车辆变得易失控。尤其是在低附着力路面（如雨雪、砂石），抱死的车轮会使车辆像雪橇一样滑行，变得无法控制，并且如果四个车轮抱死时机不同，车辆容易发生侧滑、甩尾，甚至完全失控。

ABS就是为了解决“刹车”和“转向”之间的矛盾而生的，它确保在最大程度刹车的同時，车轮不会抱死，从而让驾驶员保留关键的避障能力。

ABS的工作过程靠监测、计算和调节三个阶段来完成：

• 首先安装在每个车轮上的轮速传感器会实时监测行车过程中每个车轮的转速，当有车轮的转速突然急剧下降，系统就会判断该车轮处于即将抱死的状态；
• ECU会接收所有传感器的信号数据，并计算出车轮滚动速度与车辆实际速度的差异（滑移率），当这个差异（滑移率）超过临界值时，ECU就会通知ABS的液压调节器，来活儿了。
• 液压调节器再根据ECU的指令，调节一系列的高速电磁阀。首先减少通往抱死轮的刹车油压，让车轮解除抱死状态，重新开始滚动，直到轮速恢复后，系统都会保持当前的刹车压力，当车轮恢复了转动后，系统则再次增加刹车压力，使车轮重新获得制动力。

在ABS的工作过程中，这个泄压-保压-增压的循环每秒可进行数十次甚至上百次。

Source: https://www.howacarworks.com/technology/how-abs-works

2.2 TCS（牵引力控制功能）

既然有了保证制动安全的功能，那有没有保证加速安全的功能呢？有的，那便是接下来要介绍的TCS（Traction Control System）功能，其图标如下所示：

TCS有时也被称为ASR（驱动防滑系统）或TRC（牵引力控制），核心功能是防止车辆在加速过程中，驱动轮出现过度打滑，从而确保车辆能获得最佳的牵引力，保持起步、加速和行驶过程中的稳定性。当驱动轮疯狂空转时，它就会果断介入“收油”或“点刹”，将动力精准地分配给有抓地力的车轮。

当车辆在湿滑路面（如雨雪、冰面、泥地）上大力加速，或快速起步时，驱动轮施加的扭矩可能超过轮胎与地面的最大静摩擦力，导致车轮转速远快于车辆实际速度，即发生“打滑”或“空转”。这时车辆就会丧失牵引力，打滑的车轮无法有效地将发动机动力转化为前进的推力，导致车辆加速无力，甚至停滞不前。而对于前驱车，驱动轮打滑会导致转向能力下降；对于后驱车，后轮打滑极易引起车辆侧滑、甩尾（尤其是在弯道中加速时）。

Source: https://blog.olx.com.pk/autos/all-you-need-to-know-about-the-traction-control-system-tcs/

TCS系统其实算是ABS功能的延伸和扩展，它与ABS共享相同的轮速传感器和控制系统，其工作原理同样遵循监测、计算和调节的闭环控制。

Source: https://thereviewstories.com/abs-ebd-esp-tcs/

当系统通过轮速传感器的数据发现驱动轮的转速显著高于非驱动轮时（即判断为打滑），TCS便会立即介入。同样，ECU在计算完滑移率，发现滑移率已经超出安全阈值时，再次给对应的执行器派活，只不过这次派的活与ABS工况下有点细微差别，需要两种方式来协同抑制车轮打滑：

• 首先系统通过发动机管理系统，采取减少喷油量、延迟点火提前角，有的还会关闭一部分的节气门来降低发动机的输出扭矩，从源头上减少动力输入。当然，如果你的座驾是电车，VCU还可以直接指令对应的驱动电机，在瞬间减少甚至切断扭矩的输出，如果是搭载双电机或者四电机独立驱动的车型，系统还可以但对对某一打滑的车轮电机进行跟家精准的扭矩控制。
• 如果干预扭矩还不足以抑制打滑的效果，ECU还会指令ABS的液压调节器，对单一打滑的驱动轮施加适当的制动力，降低该轮的转速，从而将动力通过差速器传递到另一侧有附着力的车轮上。

以上介绍的ABS和TCS功能便是ESC这桌上的两个硬菜，对应的，ESC系统还有一部分“甜点”功能。

2.3 其他功能

1）HHC(坡道辅助控制功能)

HHC是指当驾驶员在坡道上将脚从制动踏板移开并准备踩下油门踏板的短暂瞬间（约2-3秒），系统会自动保持制动压力，使车辆能维持在原地不后溜，为驾驶员提供充足的时间平稳起步，从而避免慌乱和操作失误。

Source: bosch

2）CBC（弯道制动控制系统）

基于转向角传感器和横摆率传感器的数据，系统会对内侧车轮施加更多的制动力，产生一个保持车辆稳定过弯的“内向力矩”。在弯道中制动时，优化四个车轮的制动力分配，以保持车辆过弯的稳定性，防止甩尾或转向不足加剧。

3）HBA（液压制动辅助）

ESC系统通过监测刹车踏板踩下的速度和力度，判断这是否为紧急制动。如果是，液压泵会瞬间建立最大制动压力，而不是等待驾驶员踩到底。在驾驶员进行紧急制动但踩踏板力不足时，自动识别并提供最大的制动力，缩短制动距离。

4）RSC（翻滚稳定性控制）

通过额外的侧向加速度和滚转率传感器，系统可更早地预测到车辆有侧翻倾向，一旦检测到风险，它会强烈地施加制动并降低发动机扭矩，产生一个抵消侧翻的稳定力矩。RSC主要针对高重心车辆（SUV、皮卡、厢式货车），降低紧急变道或转弯时发生侧翻的风险。

Source: bosch

5）集成式控制系统

ESC系统与电机再生制动系统无缝协调，精确计算电机制动力和液压制动力的比例，在最大化能量回收效率的同时，保证制动脚感和稳定性不变。该功能可为混合动力和电动汽车提供高效的能量回收协调。

6）湿路面制动辅助

定期、轻微地施加无人感知的制动脉冲，保持刹车盘干燥。在雨刮器开启时，自动轻蹭刹车片以清除刹车盘上的水膜，确保刹车系统随时处于最佳工作状态，缩短雨天制动距离。

7）拖车摇摆控制

当车辆传感器检测到拖车发生横向摇摆时，系统首先通过降低发动机扭矩来减少动力输出，然后对前轮施加精确的点制动，产生一个与摇摆方向相反的稳定力矩，从而抵消拖车的摆动趋势，帮助驾驶员恢复对车辆的控制。

Source: bosch

3 ESC的主流技术供应商

ESC的主流技术供应商主要集中在几家全球顶级的汽车零部件巨头手中，以下是全球范围内主流的几家电子稳定控制系统技术供应商：

第一梯队（全球绝对领导者）

1. 博世 (Robert Bosch GmbH)： ESP® (Electronic Stability Program)，全球无可争议的市场份额第一。博世是ESC技术的发明者（1995年），其技术、专利和市场规模都处于绝对领先地位，几乎为所有主流乘用车品牌供货，从经济型车到顶级豪华车和超跑。ESP系统响应速度快、可靠性极高、产品线丰富（从基础功能到集成式高级驾驶辅助功能的版本）。

2. 大陆集团 (Continental AG)：MK C1 (机电一体式制动系统)，其ESC功能集成在该系统中，全球市场份额第二，是博世最强大的竞争对手。MK C1系统将ESC、真空助力器和刹车主缸集成在一起，为新能源汽车和高级自动驾驶提供了更好的基础。

3. 采埃孚 (ZF Friedrichshafen AG)：采埃孚通过收购天合汽车集团 (TRW) 极大地增强了其在主动安全领域的实力，全球市场份额稳居前三。整合了TRW的技术后，采埃孚能提供完整的底盘解决方案（包括转向、制动、悬架等），产品性价比高，客户群体广泛，尤其在北美和中国市场有很强的影响力。

Source: https://www.globalgrowthinsights.com/zh/blog/electronic-stability-control-esc

这里第二梯队日系供应商就不展开介绍，主要再看下中国的主要参与者（快速崛起的本土力量），随着中国汽车工业的发展，也涌现出一些技术成熟的本土ESC供应商，主要服务于自主品牌，性价比非常高。

• 伯特利： 中国本土领先的制动系统供应商，其ESC产品已广泛应用于多家自主品牌车型。
• 亚太股份： 老牌的汽车制动器供应商，也已成功研发并量产ESC系统。
• 拿森电子： 专注于线控底盘（包括线控制动、转向等）解决方案的新兴科技公司，其NBooster线控制动系统集成了ESC功能。

总体来说，电子稳定控制系统的核心技术主要掌握在博世、大陆、采埃孚这三家德国巨头手中，但中国厂商正在快速追赶。对于消费者而言，无需过分纠结于车型具体用了哪家的ESC，因为上述主流供应商的产品均能满足法规要求和基本安全需求，性能差异对于普通用户而言感知不强。

4 小结

ESC系统早已从一个单一的安全功能，发展成为车辆动态管理的综合平台，其强大的数据感知和处理能力，使其能够作为执行中枢，实现上述众多提升安全性、舒适性和能效的附加功能。这也是为什么ESC被认为是继安全带之后最重要的汽车安全技术，并且成为全球新车强制标配的原因。随着智能驾驶的发展，ESC也成为了一些高级驾驶辅助功能不可或缺的执行基础。