本文內容簡單介紹下關於汽車主動安全控制系統，包含ABS、TCS、VDC以及其餘的一些附加功能，在博世統稱爲ESP，當然不同的公司有不同的叫法，比如ESC、VSC等，均類似。
ABS
滑移率的定義是當輪胎髮出牽引力或制動力時,在輪胎與地面之間都會發生相對運動。
汽車從純滾動到抱死拖滑的制動過程是一個漸進的過程，經歷了純滾動、邊滾邊滑和純滑動三個階段。爲了評價汽車車輪滑移度成分所佔比例的多少，常用滑移率s來表示，其定義如下：
式中：u爲車速； u w爲車輪速度；ω爲車輪滾動角速度；r爲車輪半徑。
可以想象一下：
當v和rw幾乎一樣的時候，車輪的速度就是車輛的速度，s等於0，汽車做純滾動。
當v值較大，但rw較小爲0，那麼s相當於等於1。車輛的狀態是車一直向前走，但車輪不轉，好比在冰面推着車一樣，車輛有車速，但是輪不轉動。滑移率的曲線如下圖
滑移率爲0時，側向汽車抗側滑能力最強
滑移率爲1時，側向汽車抗側滑能力最弱
基於以上理論，ABS制動防抱死系統防止汽車制動時車輪抱死，並把車輪的滑移率保持在10%～30%的範圍內，以保證車輪與路面有良好的縱向、側向附着力，有效防止制動時汽車側滑、甩尾、失去轉向等現象發生，提高了汽車制動時的方向穩定性。
此外雪地開過車的小夥伴肯定清楚，當在冰雪路面踩制動踏板的時候，會明顯的感覺到制動踏板彈腳，而且頻率特別的快，噠噠噠的感覺，其實就是ABS在工作，不停的增壓、減壓防止車輪的抱死。
基於上述的原理，ABS的控制方法有很多，簡單介紹以下兩種：
1、基於模型的車輪滑移率控制方法
理想的ABS控制系統就以滑移率爲控制目標。採用諸如PID控制、最優控制方法、滑膜變結構控制、魯棒控制方法等。但車輛動力學系統是一個高度非線性的系統（主要是輪胎的非線性特性）。單純的滑移率控制有很大難點，且這些方法主要還是以理論推導爲主。當今普遍採用的就是第二種方法
2、門限值控制方法
以博世控制系統爲例。博世的ABS系統主要就是基於輪加速度和滑移率來實現的，輪加速度作爲橫座標、滑移率作爲縱座標，設置不同的門限，將控制區域劃分爲穩定區域、不穩定區域、過渡區域。如下圖（簡易示意圖）：
ABS控制就是將車輪儘量控制在過渡區域。對應壓力控制就是不停的增壓、保壓、減壓。如下圖：
在博世實際的量產系統裏邊，標定至關重要，此外，除上述的介紹邏輯外，還有很多很多內部的邏輯包括：
1、參考車速的估計（因爲儀表顯示的車速並未車輛本身的車速，尤其車輪打滑的時候儀表顯示的非車輛參考車速）
2、四個輪胎滑移率的估計
3，路面信息，什麼對接路面、對開路面等等
4，車輛是直線行駛還是轉彎行駛
5，壓力模型估計
等等等等。。。。
TCS
TCS也即牽引力控制系統（Traction Control System），是通過調節作用於驅動輪的驅動力矩和制定力矩，防止車輪打滑。
比如越野車輛做測評的時候，經常會測試滑輪組，如下圖（不黑，百度網絡圖片）
在不打開差速鎖的情況下， 測試的就是TCS性能，包含兩個方面
1、PTC，發動機扭矩控制，比如雪地起步時踩大油門，那麼驅動力增加時，會造成車輪打滑，此時在同樣的節氣門開度情況下，TCS系統請求發動機的扭矩輸出降低，也即PTC控制。
2、BTC，制動控制，典型的例子就是滑輪組的脫困，驅動輪的一側在滑輪組打滑，另一側在地面，系統檢測到後，對打滑車輪施加制動，則扭矩傳輸到另一側車輪。也即BTC控制。
原理和ABS類似，滑移率的控制邏輯，這裏不具體展開
VDC
ABS/TCS解決了車輛縱向方向的控制，制動也好，靜止啓動也好。但是若是橫向控制失穩怎麼辦？此時VDC系統就起了作用。由於車輛的底盤特性和瞬間的載荷分配的不同，車輛可能出現轉向不足或轉向過度的動態表現。VDC作用如下圖
轉向不足轉向過度理論參考之前個人總結
https://blog.csdn.net/qq_29786089/article/details/105850985.
在車輛出現轉向不足時，VDC能夠對車輛內側後輪進行額外的制動，以增加車輛橫擺，讓車頭向彎內方向擺動。
在車輛出現轉向過度時，VDC能夠對車輛外側前輪進行額外的制動，以減少車輛橫擺，讓車頭向彎外方向擺動。
對於橫擺力矩的控制，參考之前二自由度車輛模型
https://blog.csdn.net/qq_29786089/article/details/105888247.
所以VDC的控制主要基於車輛動力學方程，尤其是側向加速度和橫擺力矩的控制。
VAF
ESP作爲一個至關重要的安全配置除了上述基本的控制（ABS、TCS、VDC）外，還衍生出好多附加的功能VAF（Value added function）
HDC
陡坡緩解系統，一般通過按鈕操作打卡和關閉，同時儀表會有指示燈顯示HDC的狀態。車輛下坡時，該功能被打開，通過ESP系統施加制動壓力，按照駕駛員的要求對車速進行控制。使車輛在下坡的過程中維持一定的車速行駛，保證安全性。
AVH
自動駐車功能（Automaitc Vehicle hold），簡稱AVH。駕駛員打開此功能，通過制動使車輛停止後，只須鬆開制動踏板，AVH將會對制動壓力進行保持，確保車輛處於靜止狀態，若長時間情況下，EPB（電子駐車）將激活進行駐車。若檢測到車輛有溜車時，會主動增壓再次確保車輛處於靜止狀態。極大改善駕駛舒適性。
除此之外，還有諸如很多的ESP附加功能，基本都是看不見摸不到的
等等
HHC：坡道起步輔助
起步過程中防止車輛後溜
HBA：液壓制動器輔助
防止駕駛員緊急制動時，不能進行全力制動，造成制動力不足情況
ABP：制動器預衝壓
AWB：駕駛員預警系統
ABP/AWB都是與ACC（自適應巡航）相關的附加功能
。。。
。。。
等等一系列的功能
總之，ESP系統在時刻保護着你的安全，是非常有用的一項配置，有些功能在你並不知情的情況下時刻保證着你的安全