Система курсовой стабилизации автомобиля

Что такое ESP в автомобиле

Система курсовой стабилизации автомобиля в движении имеет 20-летнюю историю развития, в течение которой она получила всеобщее признание, и применяется в настоящее время практически на всех моделях современных автомашин. Она предназначена для автоматической корректировки курсового положения автомобиля в условиях заноса.

ESP стабилизирует положение автомобиля в условиях заноса

Каждый производитель автомобильной техники систему курсовой устойчивости на своих моделях называл по-разному. Поэтому она имеет много разных сокращённых наименований, способных ввести в заблуждение неискушённых автолюбителей. Первые автоматы курсовой стабилизации немецких автомобилей Mercedes Benz и BMW получили название Elektronisches Stabilitatsprogramm.

ESP и его синонимы

data-full-width-responsive=»true»>

Аббревиатура этого наименования ESP получила самое большое распространение и применяется практически на всех моделях европейских и американских производителей авто. На других моделях можно встретить такие сокращения и названия системы курсовой устойчивости:

• на моделях Hyundai, Kia, Honda её принято называть Electronic Stability Control ESC;
• на моделях Rover, Jaguar, BMW устанавливается динамический стабилизатор управления Dynamic Stability Control – DSC;
• на Volvo она носит название Dynamic Stability Traction Control – DTSC;
• на японских марках Acura и Honda она получила название Vehicle Stability Assist – VSA;
• на «Тойотах» применяется наименование Vehicle Stability Control — VSC;
• такое же оборудование под именем Vehicle Dynamic Control (VDC) используется на авто марки Subaru, Nissan и Infiniti.

Несмотря на большое количество имён, всё это оборудование используется для достижения одной цели – помочь водителю справиться с управлением на скользкой, мокрой или покрытой гравием дороге, где маневрирование автомашины приводит к заносам и потере курса.

Система курсовой устойчивости глазами экспертов

Основная цель этой системы состоит в предотвращении срыва автомобиля в занос и бокового скольжения за счёт изменения передаваемого момента вращения на одно из колёс ведущей пары.При этом происходит предотвращение дальнейшего развития начавшегося заноса и стабилизируется положение машины на траектории перемещения во время выполняемого манёвра на скользкой дороге. В отдельных технических источниках она называется противозаносной системой, потому что такая ESP в автомобиле устраняет заносы и обеспечивает этим устойчивость удержания курса.

Эта картинка хорошо иллюстрирует работу системы ESP, которая удерживает автомобиль в крутом повороте

Действенность использования оборудования автоматической курсовой стабилизации подтверждается научными изысканиями, проведёнными экспертами американского института IIHS. По результатам проведённых исследований было выявлено, что использование ESP в автомашинах, попавших в дорожное происшествие, сократило смертность ДТП от 43 до 56%. Случаи переворачивания авто со смертельным исходом снизились на 77-80%. Автомобиль, оборудованный ESC, имеет значительно меньшую вероятность опрокидывания по сравнению с необорудованным автомобилем.

Данные германских страховых компаний свидетельствуют о том, что 35-40% всех смертельных ДТП могли бы быть предотвращены либо иметь более благоприятный исход, если бы на авто их участников была установлена система курсовой устойчивости. По мнению экспертов, данное оборудование однозначно оказывает помощь автолюбителю в экстремальных ситуациях. Оно во многих случаях является палочкой-выручалочкой малоопытных автолюбителей.

Устройство и работа оборудования ESP

Современное оборудование контроля курсовой стабильности работает в комплексе с системой антиблокировки колёс ABS, заодно используя её механизмы. Единый комплекс этих двух систем работает согласованно, выполняя одновременно несколько процедур по обеспечению безопасного движения автомобиля. Структура системы курсовой устойчивости состоит из:

• управляющего блока, представляющего собой контроллер, непрерывно сканирующий состояние различных сигнализаторов и считывающий их сигналы;
• датчики АБС, определяющие скорость вращения колёс;
• датчики разворота рулевого колеса;
• датчики давления в цилиндрах тормозов;
• G-сенсор, прибор чувствительный к боковой скорости и ускорению автомобиля и фиксирующий появление скольжения в боковом направлении.

Таким образом, на входах контроллера постоянно имеется информация о скорости движения, об угле разворота руля, оборотах двигателя, давления в цилиндрах тормоза, об угловой скорости поперечного скольжения и её градиенте. Информация с датчиков непрерывно сравнивается с расчётными данными, запрограммированными в контроллере. При наличии отклонений контроллер вырабатывает корректирующие управляющие сигналы, поступающие на исполнительные механизмы тормозных цилиндров, подтормаживающие соответствующие колёса для возвращения траектории движения автомобиля к расчётной кривой.

Выбор подтормаживающих колёс и степень их торможения определяется системой автоматически и индивидуально, в зависимости от возникающей ситуации. Для автоматического торможения колёс применяется гидравлический модулятор ABS, который создаёт дополнительное давление в тормозных цилиндрах. В то же время в систему подачи топлива на двигатель поступает опережающий сигнал, уменьшающий поступление горючей смеси. В результате одновременно с торможением осуществляется уменьшение вращающего момента, подаваемого на колесо.

Примеры и особенности работы системы ESP

Чтобы наглядно представить, что такое ESP в автомобиле, обратите внимание на рисунки.

На этой иллюстрации все прекрасно видно и понятно

На данной картинке показаны линии вероятного движения автомобиля при превышении максимально допустимой скорости вхождения в крутой вираж на трассе. При повороте руля начинается занос машины.

На левом рисунке красным пунктиром показана линия движения автомобиля без ESC при торможении водителем (машину разворачивает поперёк с выездом на встречную полосу). На правом рисунке красным пунктиром обозначена траектория движения без торможения, когда машину выносит в кювет.

Благодаря выборочному торможению системы ESP происходит стабилизация направления движения автомобиля

Система контроля срабатывает и действует в любых ситуациях, будь то разгон, накат или торможение. Алгоритм работы схемы контроля определяется возникающей ситуацией и системой привода колёс. Например, если при повороте машины влево срабатывает датчик заноса заднего моста, то ESC сокращает подачу топлива в двигатель и замедляет скорость. Если данная мера не устраняет занос, то происходит частичное торможение переднего правого колеса. За этой операцией следует дальнейшее действие по установленной программе, пока не будет устранено возникшее боковое скольжение задних колёс.

В ESP предусмотрена возможность регулирования трансмиссии в автомобилях с электронным управлением АКПП. В таких автомобилях происходит автоматическое переключение на низшую передачу при появлении скольжения по аналогии с зимним способом вождения. Опытные водители, которые привыкли ездить на предельных скоростях и возможностях, отмечают, что система стабилизации курса мешает водить автомашину в таком режиме.

Система стабилизации машины ESP. Принципы управления

Такие ситуации могут возникать в определённые моменты, когда требуется увеличить тягу двигателя, а система контроля наоборот уменьшает её, устраняя скольжение автомобиля. Для таких случаев конструкторы устанавливают выключатели, с помощью которых можно принудительно отключить контрольную систему и осуществлять полностью ручное управление автомашиной.

Оборудование автоматической стабилизации курса входит в бортовой комплекс активной безопасности машины. Основное достоинство системы в том, что оборудованный ею автомобиль становится более послушным и нетребовательным к квалификации водителя. От него требуется только поворачивать руль, а система уже дальше самостоятельно выполняет все необходимые действия для правильного выполнения манёвра.

Однако всегда нужно помнить, что эта система также имеет пределы своих возможностей. При слишком большой скорости или слишком маленьком радиусе поворота даже самая совершенная система контроля устойчивости не сможет спасти машину от неконтролируемого заноса и переворота

Источник: http://avtomotoprof.ru/elektronnyie-sistemyi-avtomobilya/chto-takoe-esp-v-avtomobile/

Система ESP: куда мы катимся

19 февраля 2015 года

Прошло всего пара десятков лет с момента появления первой системы электронной стабилизации, а на рынке уже хорошо себя зарекомендовала ESP девятого поколения.

ЭВОЛЮЦИЯ ESP

Для начала давайте вернемся в далекий 1978 год. Тогда впервые на автомобиле стали серийно устанавливать систему ABS (антиблокировочную систему), не позволявшую колесу во время торможения полностью блокироваться. Тем самым водитель получал возможность контролировать траекторию движения. Трудно оценить всю важность и необходимость этой системы, но тот, кто хоть раз в жизни, тормозя «в пол», пересекал четыре полосы по диагонали, не имея возможности корректировать направление движения, пользу ABS осознает в полной мере.

Прошло еще 8 лет, и на машины стали устанавливать систему TCS (Traction Control System) — противобуксовочную тормозную систему. Она предотвращает пробуксовку колес при старте. Эти системы, ABS и TCS, используют одни и те же датчики и исполнительные механизмы, разница лишь в программном обеспечении. И наконец, в 1995 году появляется первая программа стабилизации ESP. Электроника стала контролировать не только блокировку и пробуксовку колес, но и поворот автомобиля вокруг вертикальной оси — инженеры смогли обуздать занос автомобиля. Причем если первая ESP состояла из 11 элементов, то в современной системе стабилизации их всего четыре.

Основная задача этой системы — автомобиль должен ехать туда, куда повернут руль, при этом занос и рысканье исключаются. Работает она так: водитель с помощью руля задает траекторию движения, датчик угла поворота передает данные в блок управления, наряду с ними туда поступает информация от датчиков ABS, ускорения и углового вращения кузова. Два последних сейчас объединены в один корпус и размещаются непосредственно на гидроблоке. Это проще, дешевле и надежнее.

Как только данные с одного или нескольких датчиков превысят критические значения, записанные в базе данных блока управления, программа согласно заданному алгоритму действий начнет выправлять траекторию автомобиля. Сейчас это можно сделать только короткими тормозными импульсами, затормаживая то колесо, вокруг которого автомобиль должен повернуться и изменить траекторию своего движения. Если этого недостаточно и скорость входа в поворот велика, система может чуть «придушить» двигатель, тем самым уменьшая тягу на колесах.

Тем, кто не хочет ездить с «электронным ошейником», можно посоветовать выбрать старую добрую классику (до 1995 года), но найти такой автомобиль в хорошем состоянии нынче весьма проблематично. Еще лучше купить новый, но с отключаемой системой ESP. В качестве примера можно привести модель MiTo компании Alfa Romeo. В зависимости от настроения и условий движения можно выбрать одну из трех базовых настроек. Dynamic — самая агрессивная, система безопасности срабатывает в последний момент, позволяя получить полное наслаждение от вождения.

Режим All Weather заточен на безопасность, все электронные помощники срабатывают быстро и по максимуму. Natural — промежуточная настройка, предназначенная для повседневной езды.

3. Можно ли дооснастить автомобиль, оборудованный ABS, системой ESP?

Очень заманчиво — докупить недостающие датчики, установить их на машину с ABS и получить автомобиль, оборудованный ESP! Возможно ли это? Просмотрев несколько форумов, убедились, что не перевелись еще «кулибины». Владельцы Ford Focus второго и третьего поколений активно обсуждают тему и делятся инструкциями по переделке автомобиля.

С экономической точки зрения это довольно затратное мероприятие, надо покупать новый гидроагрегат, недостающие датчики и трубки, а самое главное — иметь доступ к программам блока управления и правильно их инсталлировать. Специалисты компании Bosch не советуют заниматься подобными экспериментами: даже если проводка будет совпадать, гидроблоки и блоки управления все равно окажутся разными. Причем могут отличаться даже версии ABS и, соответственно, в блоках управления будет загружен разный софт.

Кроме того, отличаться могут и другие компоненты тормозной системы. Переделка системы активной безопасности в гаражных условиях может иметь опасные последствия. Все-таки сложными системами должны заниматься специалисты, а не любители.

4. Есть ли различия между системами ESP, которые устанавливаются на автомобили разных классов?

Конечно, есть, и это касается не только механики, но и программного обеспечения. Например, отличие гидроблоков ESP 9 Plus от Premium — в количестве поршней, создающих давление: у более дорогой Premium их шесть вместо двух у ESP 9 Plus. Бюджетному автомобилю не нужно многое из того, без чего не может обойтись бизнес-кар. Дополнительные опции сильно влияют на стоимость всей системы. Легко представить Renault Logan без просушки тормозов, однако отсутствие этой опции в списке оборудования Mercedes-Benz Е-класса недопустимо.

5. Как будут развиваться системы безопасности в ближайшем будущем?

Основная цель на ближайшее десятилетие — создать автомобиль с полностью автономной системой управления и запустить его в серию.
Для этого есть практически все необходимые предпосылки и наработки. Уже созданы прототипы, которые могут без участия водителя двигаться в обычном потоке машин, совершать различные маневры и довозить пассажиров до конечного пункта. Но такие автомобили, во-первых, очень дороги, во-вторых, пока не вполне надежны. Вначале автопилот будет работать на автотрассах, затем постепенно будет использоваться на обычных дорогах в городах. Правда, для этого надо решить ряд проблем.

Датчики, обеспечивающие анализ окружения на 3600

По сути требуется создать систему, которая будет анализировать окружающую обстановку и выдавать правильное решение. Первый шаг уже сделан: активный круиз-контроль использует радиолокационные и видеодатчики для отслеживания дорожной ситуации впереди автомобиля.

Резервная архитектура системы

Автомобиль в ближайшее время станет намного безопаснее, у него, как и у современных самолетов, появятся различные дублирующие друг друга системы. Это, в первую очередь, необходимо для того, чтобы внезапный выход из строя одной из систем не привел к аварии.

Специалисты Bosch уже разработали технологию резервной тормозной системы. Электромеханический усилитель тормозов iBooster и ESP (электронная система курсовой устойчивости) позволяют остановить автомобиль независимо друг от друга.

Высокоточные картографические данные

Сейчас точность позиционирования современных систем навигации лежит в пределах одного метра. Для безопасного автопилота точность надо поднять как минимум раз в десять. Кроме этого актуализация карт должна происходить чаще. Наша привычка установить новые знаки на время ремонта дороги, а потом забыть их убрать может свести с ума кибернетический мозг автомобиля. Например, когда видеокамера зафиксирует «кирпич», а навигация определит дорогу как одностороннюю. Куда тогда двигаться? Ведь запрет нарушать правила дорожного движения будет основным у искусственного интеллекта.

Мы перечислили только три проблемы, в то время как на пути к созданию автопилота их десятки! И все-таки есть надежда, что лет через десять мы сможем выехать рано утром на дачу на «умном» автомобиле, а по дороге спокойно поспать еще в кресле водителя.Система ESP: куда мы катимсяСистема ESP: куда мы катимсяСистема ESP: куда мы катимсяСистема ESP: куда мы катимсяОшибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/762113-sistema-esp-pyat-glavnyx-voprosov/