Электронные системы безопасности автомобиля

ESP и его синонимы

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.

Отключение системы стабилизации автомобиля ESP

Бывают ситуации, когда ESP мешает и постоянно блокирует автомобиль. По этой причине отключить систему стабилизации целесообразней в следующих случаях:

• при езде по бездорожью, неоднородном льду, траве, ямах, на песке;
• при попытке «раскачать» авто застрявшего в грязи, снеге или песке;
• при езде со специальными цепями на шинах;
• при тестировании машины на динамическом стенде;
• если на автомобиле установлены шины разных диаметров;
• если вместо одного или нескольких колес стоит докатка.

Чтобы выключить или включить систему, достаточно нажать кнопку «ESP» на приборной панели. При очередном запуске двигателя система автоматически активизируется.

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.

О принципе работы системы курсовой устойчивости

«Вычисление» наступления критической или аварийной ситуации осуществляется с помощью сравнения действий водителя и всех параметров движения автомобиля. Если действия водителя, точнее параметры движения при вождении, отличаются от тех параметров движения автомобиля, которые заложены в системе, и для неё являются нормальными или идеальными, то в таком случае система ESP тут же распознаёт аналогичную ситуацию как неконтролируемую, и тогда включается в работу.

Помощь системы курсовой устойчивости стабилизация в том, чтобы вернуть автомобиль на путь истинный, может происходить следующими способами: подтормаживанием определенных, одного или нескольких колёс; увеличением или уменьшением тяги двигателя (ан практике: помимо водителя, как будто кто-то давит на газ, или отпускает!); изменением угла поворота передних колес (грубо говоря рулит по его усмотрению), при наличии системы активного рулевого управления; регулирования степени жёсткости или демпфирования амортизаторов при наличии адаптивной подвески (комфортная мягкая, но валкая подвеска, или наоборот — жёсткая, но цельная и собранная).

Системой подтормаживание колёс происходит путём включения в работу необходимых систем активной безопасности. Работа системы при этом имеет кругообразный характер: увеличение и/или удержание давления и его сброс в тормозной системе.

Далее, Управление крутящим моментом мотора система ESP осуществляет несколькими способами: посредством изменения положения дроссельной заслонки; с помощью пропуска впрыска топлива; с помощью пропуска импульсов зажигания; с помощью изменения угла опережения зажигания; посредством отмены переключения передачи в АКПП; с помощью перераспределения крутящего момента между осями для полноприводных версий.Механизм, который объединяет в одну упряжку систему курсовой устойчивости, подвеску и рулевое управление получило своё название — интегрированная система управления динамикой автомобиля.

Об устройство системы курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости — это система активной безопасности более высокого уровня и в себя включает такие устройства, как ABS (антиблокировочную систему тормозов), EBD (систему распределения тормозных усилий), EDS (электронную блокировку дифференциала) и ASR (антипробуксовочную систему).

В системе курсовой устойчивости объединяются входные сенсоры, блок управления и гидравлический блок в роли исполнительного устройства.

Входные сенсоры фиксируют различные конкретные параметры автомобиля и «конвертируют» их в электрические сигналы. С помощью сенсоров система динамической стабилизации следит за водителем, оценивает его действия и факторы, параметры при движении автомобиля. Основываясь на них компьютерная система и решает, как поступать в определённых условий!

При оценке действий водителя используются сенсоры угла поворота рулевого колёса, давления в тормозном механизме, выключатель стоп-сигнала. Сенсоры частоты вращения колёс, продольного и поперечного ускорения, скорости поворота автомобиля, давления в тормозной системе оценивают фактические параметры движения.

«Мозги» ESP принимают сигналы от сенсоров и формируют управляющие воздействия на исполнительные механизмы подконтрольных систем активной безопасности, таких как впускные и выпускные клапаны системы ABS, переключающие и клапаны высокого давления системы ASR, системные контрольные лампы ESP, системы ABS и тормозной системы.

Блок управления ESP в своей работе взаимодействует с такими системами, как система управления двигателем и АКПП, через соответствующие блоки. Кроме приема сигналов от данных систем в блоке управления формируется управляющие воздействия на исполняющие механизмы управления двигателем и АКПП.

Система динамической стабилизации — для своей работы использует гидравлический блок систем ABS и ASR со всеми их ингредиентами.

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. 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 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

https://youtube.com/watch?v=sTOgTbS7JzY

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

Другие названия

Существуют ситуации, в которых система стабилизации может только навредить

Аббревиатуру ESP (Electronic Stability Programme) используют в основном на европейских и американских автомобилях. Однако система стабилизации в зависимости от автопроизводителя может иметь и другое название.

• Electronic Stability Control (ESC) на автомобилях БМВ, Ягуар, Ровер;
• Dynamic Stability Traction Control (DTSC) на автомобилях Вольво;
• Vehicle Stability Assist (VSA) на автомобилях Хонда;
• Vehicle Stability Control (VSC) на автомобилях Тойота;
• Vehicle Dynamic Control (VDC) на автомобилях Инфинити, Ниссан, Субару.

Устройство системы стабилизации ESP

Принципиальная схема электронной системы стабилизации

Система стабилизации автомобиля представляет собой комплекс различных устройств, которые помогают водителю избежать аварийной ситуации.

• ABS –препятствует блокированию колес при резком торможении и сохраняет управляемость автомобиля.
• EBD – система распределения тормозных усилий, которая предотвращает блокировку задних колес.
• EDS или электронная блокировка дифференциала предотвращает пробуксовку ведущих колес за счет их подтормаживания.
• ASR также предотвращает пробуксовку ведущих колес, но уже за счет уменьшения тягового усилия двигателя.

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.