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.
Аббревиатура этого наименования ESP получила самое большое распространение и применяется практически европейских и американских производителей авто. На других моделях можно встретить такие сокращения и названия системы курсовой устойчивости:
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.
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.
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:
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.
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. Зелёной линией и факелами на обеих картинках обозначены траектория движения автомобиля, оборудованного системой ESC, и колёса, которые автоматически подтормаживаются системой при появлении заноса.
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 . 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
ESP - это аббревиатура английского обозначения «программа электронной стабилизации» или «электронная система курсовой устойчивости». Что касается того, как работает ESP, то она увеличивает шансы выжить в . Это особенно полезно на скользких поверхностях или при выполнении резких манёвров на дороге, например, при преодолении препятствий или слишком крутого угла поворота. В таких ситуациях это устройство распознаёт угрозу на ранних стадиях и помогает водителю удерживать авто в правильном положении.
Большой шаг вперёд в был сделан в середине 1990-х, когда был введён первый электронный контроль курсовой устойчивости. Первое устройство было разработано немецким поставщиком Bosch, а на первых сериях автомобилей Mercedes-Benz S-класса и BMW 7-й серии впервые установлены новые нормативные конструкции безопасности.
Это было около 25 лет назад. И хотя термин ESP вошёл в повседневный язык, право использовать это название осталось за компанией Bosch, так как именно она запатентовала его. Поэтому во многих других брендах эта система обозначается иначе, например, DSC (BMW), VSA (Honda), ESC (Kia), VDC (Nissan), VSC (Toyota), DSTC (Volvo). Названия различные, но принцип работы один и тот же. В дополнение к ESP наиболее часто упоминается ESC (электронная система контроля устойчивости - электронная система стабилизации) и DSC (система динамического контроля устойчивости).
Все , независимо от их названия, используют высокотехнологичные датчики, центральный компьютер автомобиля и механические меры для оказания помощи в безопасности вождения. Мы часто читаем о высокопроизводительных машинах, имеющих тенденцию к недостаточной или избыточной поворачиваемости, но правда состоит в том, что любой автотранспорт может отклониться от курса, особенно если этому способствуют плохие дорожные условия.
Видео о системе ESP:
Недостаточная поворачиваемость происходит, когда передним колёсам не хватает тяги и автомашина продолжает двигаться вперёд, а не поворачивать. Избыточная поворачиваемость как раз наоборот: машина поворачивает намного больше, чем того желает водитель. Электронная система курсовой устойчивости обе эти ситуации.
Понять то, как работает программа курсовой стабилизации, довольно непросто, ведь подобное устройство не работает в полном одиночестве. Оно использует другие нормативные устройства безопасности автомобиля, такие как антиблокировочная и антипробуксовочная системы, чтобы исправить проблемы, прежде чем случится авария.
Центр ESP также является центром автомобиля. Этот датчик почти всегда расположен максимально близко к самому центру автотранспортного средства. Если вы сидите в сиденье водителя, датчик будет под вашим правым локтем, где-то между вами и пассажирским креслом.
Если контроль курсовой устойчивости обнаруживает, что автомобиль раскачивается слишком сильно, он , чтобы помочь.
Используя все современные электронные устройства, ESP может активировать один или несколько отдельных тормозов, в зависимости от увеличения безопасности вождения, и контролировать дроссель, чтобы при необходимости уменьшить скорость. Датчик ищет различия между управлением левого колеса и направлением автомобиля и вносит необходимые корректировки в компьютер машины для приведения направления в соответствии с тем, чего хочет водитель.
На видео - тестирование ESP:
Электронная система контроля устойчивости использует ABS и трэкшн-контроль, а также несколько , чтобы сделать свою работу.
До 1990 годов водителю нужно было нажимать на педаль тормоза очень сильно, чтобы удерживать тормозную блокировку и вызывать замедление. С изобретением антиблокировочной системы тормозов безопасное движение стало намного легче. ABS с электронным насосом тормозит быстрее, чем сам водитель, вызывая тем самым недостаточную или избыточную поворачиваемость. ESP использует устройство для устранения проблемы путём активации ABS, по мере необходимости, для отдельного колеса.
ESP также использует контроль тяги для безопасности движения. Если она отвечает за мониторинг движения из стороны в сторону вокруг вертикальной оси, контроль тяги отвечает за движение вперёд-назад. Когда трэкшн-контроль обнаруживает пробуксовку колёс, электронный датчик контроля стабильного положения воздействует на одну сторону.
На видео - что такое ESP автомобиля:
Работает устройство довольно динамично - информация подаётся в автомобиля с помощью трёх типов датчиков:
С момента своего запуска, ESP постоянно обновляется. С одной стороны, снижается вес всего устройства (модель производства Bosch весит меньше чем 2 кг), а с другой стороны, увеличивается количество функций, которые она может выполнять.
Система курсовой устойчивости предотвращает скатывание автомобиля, когда он едет вверх по склону. В автоматически поддерживается давление, пока водитель снова не нажмёт на педаль газа.
На видео - принцип действия системы:
Наиболее важную роль ESP играет в безопасности движения, снижая тем самым количество и тяжесть аварий. Почти каждый водитель попадал в неприятные, сложные дорожные условия в какой-то момент, будь то ливень, внезапный град или ледяная дорога. Электронная система контроля курсовой устойчивости, наряду с другими системами безопасности и регулятивными устройствами, на борту современных транспортных средств может помочь сохранить контроль на дороге водителю.
ESC трёхбуквенная аббревиатура: Электронный контроль устойчивости (в автомобиле) Электронный регулятор хода (в радиоуправляемой модели) Европейская конфедерация стрелкового спорта Eden Synthetic Corps музыкальная группа Другие… … Википедия
Сочетание клавиш (синонимы: горячая клавиша, клавиша быстрого доступа, клавиша быстрого вызова, клавиатурный ускоритель) (англ. keyboard shortcut, quick key, access key, hot key) нажатие одной или нескольких клавиш на клавиатуре для выполнения… … Википедия
Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия
Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия
Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия
Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия
Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия
Клавиша Backspace (англ. Backspace возврат, букв. «пробел назад») клавиша на клавиатуре компьютера, служащая для удаления символа (символов), находящегося позади курсора (слева от него при способе письма «слева направо», и наоборот). Вне… … Википедия
Клавиша Pause/Break на клавиатуре Клавиша Pause/Break (англ. pause «приостанавливать» и англ. break «прерывать») клавиша, предназначенная для прерывания текущего процесса. На … Википедия
В своем стремлении сделать автомобили как можно более безопасными, производители оснащают их всевозможными вспомогательными системами, предназначенными для того, чтобы в нужный момент помочь водителю избежать опасности. Одна из них – это система курсовой устойчивости. На автомобилях разных марок она может называться по-разному: ESC у Honda, DSC у BMW, ESP у подавляющего большинства европейских и американских автомобилей, VDC у Subaru, VSC у Toyota, VSA у Honda и Acura, но предназначение у системы курсовой стабилизации одно – не позволить автомобилю сойти с заданной траектории при любых режимах езды, будь то разгон, торможение, движение по прямой или в повороте.
Работа ESC, VDC и любой другой может быть проиллюстрирована следующим образом: машина движется в повороте с набором скорости, внезапно одна сторона попадает на занесенный песком участок. Сила сцепления с дорогой резко меняется, и это может привести к заносу или сносу. Чтобы предотвратить уход с траектории, система динамической стабилизации моментально перераспределяет крутящего момента между ведущими колесами, и при необходимости подтормаживает колеса. А в случае, если автомобиль оснащен активной системой рулевого управления, изменяется угол поворота колес.
Впервые система курсовой устойчивости автомобиля появилась в далеком 1995 году, тогда получив название ESP или Electronic Stability Programme, и с тех пор стала наибольшее распространенной в автомобилестроении. В дальнейшем устройство всех систем будет рассматриваться на ее примере.
Система курсовой устойчивости представляет собой систему активной безопасности высокого уровня . Она является составной, состоящей из более простых, а именно:
Данная система состоит из набора входных датчиков (давления в тормозной системе, угловой скорости колес, ускорения, скорости поворота и угла поворота руля и других), блока управления и гидравлического блока.
Одна группа датчиков применяется для оценки действий водителя (данные об угле поворота рулевого колеса, давлении в тормозной системе), другая помогает анализировать фактические параметры движения машины (оценивается частота вращения колес, поперечное и продольное ускорение, скорость поворота авто, давление в тормозной).
ЭБУ ESP, основываясь на данных, полученных от датчиков, подает соответствующие команды исполнительным устройствам. Помимо систем, входящих в состав самой ESP, ее блок управления взаимодействует с блоком управления двигателем и блоком управления АКПП. От них он также получает необходимую информацию и посылает им управляющие сигналы.
Система динамической стабилизации работает, посредством гидравлического блока ABS.
ЭБУ системы курсовой устойчивости работает непрерывно. Получая информацию от датчиков, анализирующих действия водителя, вычисляет желаемые параметры движения автомобиля. Полученные результаты сравниваются с фактическими параметрами, информация о которых поступает от второй группы датчиков. Несовпадение распознается ESP как неконтролируемая ситуация, и она включается в работу.
Стабилизируется движение следующими способами:
Крутящий момент мотора изменяется одним из нескольких способов:
Существует немало противников каких-либо вспомогательных электронных систем в автомобилях. Все они, как один, утверждают, что ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA и прочие только расхолаживают водителей и к тому же являются просто способом вытянуть из покупателя побольше денег. Свои доводы они подкрепляют еще и тем, что еще 20 лет назад, в автомобилях не было подобных электронных помощников, и, тем не менее, водители прекрасно справлялись с управлением.
Надо отдать должное, что доля истины в этих аргументах есть. В самом деле, многие водители, уверовав в то, что помощь ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA дает им практически безграничные возможности на дороге, начинают ездить, пренебрегая здравым смыслом. Итог может быть очень печальным.
Тем не менее, согласиться с противниками систем активной безопасности нельзя. Система курсовой устойчивости необходима, хотя бы как страховочная мера . Как показывают исследования, человек затрачивает намного больше времени на оценку ситуации и правильную реакцию, чем электронная система. ESP уже помогла сберечь жизнь и здоровье многим участникам дорожного движения (особенно начинающим водителям). Если же водитель отточил свое мастерство до такой степени, что система, хоть и работает, но не вмешивается в действия человека, его можно только поздравить.
Система курсовой устойчивости, помимо своей основной задачи – динамической стабилизации автомобиля, может выполнять и дополнительные задачи, такие как предотвращение опрокидывания машины, предотвращение столкновения, стабилизация автопоезда и другие.
Внедорожники, в силу высоко расположенного центра тяжести, склонны к опрокидыванию при вхождении в поворот на высокой скорости. Для предотвращения такой ситуации предназначена система предотвращения опрокидывания, или Roll Over Prevention (ROP). В целях повышения устойчивости подтормаживаются передние колеса автомобиля, и снижается крутящий момент двигателя.
Для реализации функции предотвращения столкновения системам ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA дополнительно требуется адаптивный круиз-контроль . Вначале водителю подаются звуковые и визуальные сигналы, если реакции не последовало – автоматически нагнетается давление в тормозной системе.
Если система курсовой устойчивости выполняет функцию стабилизации автопоезда на автомобилях, оснащенных тягово-сцепным устройством, то она предотвращает рыскание прицепа за счет подтормаживания колес и уменьшения крутящего момента двигателя.
Еще одна полезная функция, которая бывает особенно необходима при езде по серпантину, заключается в повышении эффективности тормозов при нагреве (название Over Boost или Fading Brake Support). Работает она просто – при нагреве тормозных колодок автоматически повышается давление в тормозной системе.
Наконец, система динамической стабилизации может автоматически удалять влагу с тормозных дисков. Активизируется такая функция при включенных стеклоочистителях на скорости свыше 50 км/ч. Принцип действия заключается в кратковременном регулярном повышении давления в тормозной системе, в результате чего колодки прижимаются к тормозным дискам, те нагреваются и попавшая на них вода частично снимается колодками, а частично испаряется.
Одним из важнейших изобретений в сфере автобезопасности, после изобретения трехточечных ремней, называют систему курсовой устойчивости, или ESC. Значение ее настолько велико, и благодаря ей настолько снизилось количество аварий, что во многих странах - ЕС, США, Австралия, Канада, Израиль - она стала обязательной для установки на новые автомобили.
Если коротко сформулировать предназначение ESC, то можно сказать, что основная задача состоит в том, чтобы автомобиль двигался именно в том направлении, в которое повернут руль. То есть она позволяет удерживать машину в пределах той траектории, которую задает водитель. Соответственно, если ваше авто ею оснащено, возникнет меньше ситуаций, в которых машина может уйти в занос, перевернуться, не вписаться в крутой поворот.
Стоит также сказать, что каждый производитель применяет свою аббревиатуру. Так, ESC применяется для автомобилей корейского производства: Kia, Hyundai, а также Хонда. Практически на всех европейских и американских авто используется сокращение ESP, о чем мы уже . Тойота применяет аббревиатуру VSC.
Стоит сказать, что название никак не отображается на функционале. Кроме того, электронный контроль устойчивости подтвердил свою высокую эффективность, благодаря чему и стал обязательным элементом системы безопасности.
Устройство
Еще одно из названий ESC - электронный контроль устойчивости (ЭКУ).
В принципе, другие ассистенты входят в ее состав:
Важнейшими компонентами являются:
Многочисленные датчики регистрируют характеристики передвижения транспортного средства и работу различных его агрегатов: давление тормозной жидкости, угол поворота руля, положение коленчатого вала; плюс к этому: угловая скорость, скорость вращения колес, ускорение и так далее.
Вся эта информация подается на электронный блок управления, где сопоставляется и анализируется по сложным алгоритмам и программам. На этой основе ЭБУ анализирует, насколько автомобиль в каждый конкретный момент времени отклоняется от заданного курса. Если такое отклонение зафиксировано, подаются импульсы на гидравлический блок, а от него на клапаны или антипробуксовочной системы.
При необходимости ESC подключает и другие агрегаты: инжектор, трансмиссию, подвеску. Благодаря такому подходу автомобиль следует по расчетной траектории. Понятно, что и водитель чувствует себя за рулем более спокойно.
Принцип действия
При анализе текущий ситуации блок управления системы ЭКУ сравнивает то, к каким действиям прибегает водитель и как на это реагирует авто. Например, если автомобилист поворачивает руль под определенным углом, чтобы вписаться в поворот, а автомобиль описывает более широкую дугу, выезжая на встречную полосу, предпринимаются различные действия:
Все это происходит благодаря передаче сигналов на различные системы автомобиля. Так, если ваше авто оснащено адаптивной подвеской, уменьшение крена или избежание заноса на повороте может быть достигнуто за счет изменения жесткости амортизаторов.
Подтормаживание происходит за счет передачи импульсов на гидроклапаны, связанные с главным тормозным цилиндром, соответственно давление в системе то повышается, то понижается в зависимости от дорожной ситуации. Также скорость снижается из-за того, что система управления двигателем уменьшает крутящий момент или изменяет угол открывания дроссельной заслонки.
Есть у ЭКУ и другие полезные функции:
