Что такое ESP (ЭКУ )? Подробно о системе динамической стабилизации

Ни один из появляющихся сегодня автомобилей не сходит с конвейера без той или иной системы безопасности. Оснащаются ею и более ранние версии машин. Причем многие из современных разработок направлены именно на предотвращение аварии. Именно к таким относится ESP (в расшифровке — Electronic Stability Program).

В переводе на русский язык звучит под названием системы для курсовой устойчивости.

Система курсовой устойчивости ESPСистема курсовой устойчивости ESP
Система курсовой устойчивости ESP

Технология esp нашла не такое сильное распространение (по аналогу, например, а антиблокировочной тормозной системой). Встретить её можно пока только на зарубежных марках машин. Но специалисты с уверенностью прогнозируют её популярность в качестве общепринятого стандарта в течение ближайших пяти лет. Более того, считается, что в ближайшем будущем именно без такой динамической автомобильной стабилизации не будет выпущен ни один автомобиль.

Предотвращение ДТП при помощи ESP

Одним из частых факторов возникновения дорожно-транспортных происшествий является занос. Такое случается при неблагоприятных погодных условиях и от подобного не застрахован ни один водитель. Даже при условии, что он будет полностью соблюдать все правила дорожного движения. Опасно здесь то, что если сам водитель затормозит его развернет, а в случае продолжения движения он может просто вылететь с дороги. Система, предназначенная для курсовой стабилизации машины во время езды, и будет работать с целью оставить авто на траектории движения.

Установленная система и умная технология ESP задумана для того, чтобы избежать подобных заносов, которые могут возникнуть, когда колеса машины начинают ехать по обочине.

Насколько необходима система динамической стабилизации

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.

Статья в тему: Скол на лобовом стекле автомобиля — что делать

Система курсовой устойчивости ESP

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.

Схема функционирования разработки esp

Система курсовой устойчивости ESPСхема функционирования разработки esp

Работает на стабилизацию такая система по следующему принципу:

  1. Происходит постоянная обработка поступающих с датчиков сигналов: деталь специального контроллера будет сравнивать как ведет себя автомобиль с тем, что прописано в программе.
  2. Когда машина ведет себя, отличаясь от расчетных показателей, поступит сигнал об опасности ситуации и контроллер начнет исправлять это.
  3. С этого момента будет принято решение о выборочном подтормаживании колес (сама технология и определит, какое нужно будет немного приостановить).
  4. Гидромудолятор АБС создает необходимые показатели давления уже в самой системе тормозов.
  5. Вместе с этим непосредственно на блок, отвечающий за двигатель, придет сигнал по топливному сокращению, а для колес уменьшится крутящийся момент.

Таким образом, получается, что призванная курсовой автомобильной устойчивости система будет задействовать многие из механизмов антиблокировочной. Оно понятно: она является её расширением.

Однако это неточная копия: чтобы достичь курсовой устойчивости, необходимы еще и следующие составляющие:

  • акселерометр;
  • датчики.

Первые будет определять сиюминутное направление траектории машины, а датчики отвечают за положение у рулевого колеса транспорта. Собственно, при расхождении все и включится. Эти устройства зафиксируют даже малейшее боковое скольжение и дадут соответствующие распоряжения для сохранения курсовой автомобильной устойчивости. Получается, что такая система, предназначенная для стабилизации динамической деятельности автомобиля, работает, в любой момент обладая информацией о скорости машины, угле поворота руля, возможностях чрезвычайных ситуаций.

Схема блока управления у системы, предназначенной для курсовой автомобильной устойчивости. Итак, система, разработанная для стабилизации, структурно выглядит таким образом:

  • электронный блок-контроллер;
  • датчик скорости, с которой вращаются колеса;
  • датчики, определяющие положение рулевого колеса;
  • датчик, измеряющий давление в тормозной системе.

Когда работает система курсовой устойчивости VSC?

Итак, зачем же нам нужна система курсовой устойчивости? Как мы уже упомянули в начале статьи, главной её функцией является сохранение заданной траектории движения автомобиля. Представим ситуацию: конец осени, первые заморозки, вы, притопив педаль газа, едете по дороге, на которой вчерашние лужи уже успели покрыться коркой льда. Впереди небольшой поворот, и вы, не снижая скорости, входите в него, как вдруг одно из ведущих колёс (представим, что у Вас авто с задним приводом) попадает на лёд.

Что произойдёт?

Если машина не оборудована VSC, то тогда последствия могут быть очень печальными – занос, снос с траектории, одним словом, ужас водителя. Но если машина имеет систему курсовой устойчивости и она активирована, то в этом случае вы даже ничего не заметите, разве что транспортное средство слегка вильнёт кормой. Вот такие дела.

Система курсовой устойчивости ESPПоведение автомобиля с работающей системы и без неёё

Преимущества системы

Указанная технология устойчивости esp работает с любыми вариантами скорости и движения. Вот только сама схема срабатывания будет зависеть от конкретного момента и того привода, который установлен на используемой машине. Например, если в транспорте стоит автоматическая коробка передач, в таком случае система по отношению к динамической авто стабилизации для курсового выравнивания будет контролировать также работу трансмиссии.

При случаях, когда самому водителю кажется, что система только будет мешать вождению, можно отключить это принудительно. А во многих марках машин, наоборот, от esp будут допускаться возможности небольших заносов и при скольжении датчики курсовой устойчивости включаться только тогда, когда ситуация будет уже опасной.

Однако при всех своих возможностях, эта технология динамической стабилизации все же не панацея. Она работает только лишь, чтобы снизить вероятность ДТП для возможных опасных моментах, однако её возможности не чудодейственны. Водитель должен отвечать за происходящее на дороге сам.

Как это работает?

Принцип работы системы динамической стабилизации ESP основан на постоянном наблюдении за информацией, получаемой с датчиков скорости, разнице между углом отклонения автомобиля и поворотом руля, а также прочих показателях. На основе получаемой информации, компьютер, который является основой управления курсовой устойчивостью, решает всё ли хорошо, или уже надо вмешаться и исправлять ситуацию.

Короткое видео о том, как работает система курсовой устойчивости

Динамическая стабилизация ESP работает вместе с антиблокировочной системой ABS, о которой мы рассказывали ранее. ESP использует датчики скорости, которыми пользуется АБС, а также, возможности системы торможения для быстрой реакции на изменяющуюся обстановку.

Основной причиной вымешивания системы курсовой устойчивости ESP в управление автомобилем, является разница между углом поворота руля и углом отклонения машины. Этот показатель, говорит о том, произошёл занос или нет.

Как же динамическая стабилизация исправляет ситуацию? Это происходит путём уменьшения скорости вращения определённых колёс, в зависимости от того как и в какую сторону заносит ваш автомобиль. Кроме того уменьшается общая скорость транспортного средства. Таким образом, машина возвращается к первоначальной траектории движения и все остаются целыми, невредимыми и с уравновешенной нервной системой.

Чаще всего водитель даже не замечает того что его машина должна была сорваться в занос, потому как система курсовой устойчивости ESP очень быстро реагирует на ситуацию. Считывание информации со всех датчиков происходит 50 раз в секунду, так что реакция на изменение действительно очень быстрая.

Сущность системы[ | ]

Систему ЭКУ можно рассматривать как расширенный вариант антиблокировочной системы тормозов (АБС). Многие узлы объединены с системой АБС, но вдобавок ЭКУ требует наличия таких компонентов, как датчик положения руля и акселерометр, следящие за реальным поворотом автомобиля. При несоответствии показаний акселерометра показаниям датчика поворота руля, система применяет торможение одного (или нескольких) из колёс машины для того, чтобы предотвратить начинающийся занос.

Срабатывает ESC в опасных ситуациях, когда возможна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. Путём притормаживания отдельных колес система стабилизирует движение. Она вступает в работу, когда на большой скорости при прохождении поворота передние колеса сносит с заданной траектории в направлении действия сил инерции, то есть по радиусу большему, чем радиус поворота. ESC в этом случае притормаживает заднее колесо, идущее по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большую поворачиваемость и направляя его в поворот. Одновременно с притормаживанием колес ESC снижает обороты двигателя.

Если при прохождении поворота происходит занос задней части автомобиля, ESC активизирует тормоз переднего колеса, идущего по наружному радиусу поворота. Таким образом, появляется момент противовращения, исключающий боковой занос. Когда скользят все четыре колеса, ESC самостоятельно решает, тормозные механизмы каких колес должны вступить в работу. Время реакции ESC — 20 миллисекунд. Работает система на любых скоростях и в любых режимах движения.

Данная система пока является наиболее эффективной системой безопасности. Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян, однако её возможности ограничены: если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает допустимые границы, никакая программа стабилизации не поможет.

История

Впервые системы электронного контроля устойчивости, схожие по принципу действия с современными автомобильными, появились в 1960-х годах в авиации, где обеспечивали устойчивость самолета при пробеге по взлетно-посадочной полосе при посадке или прерванном взлете. Одним из первых такую систему получил англо-французский сверхзвуковой лайнер Concorde по причине высокой посадочной скорости и высокого положения центра масс.

В 1987 году Mercedes-Benz и BMW представили первые системы контроля тяги (противобуксовочные системы).

В 1990 году Mitsubishi выпустила в Японии автомобиль марки Diamante (Sigma), оснащенный новой активной электронной системой контроля тяги и курсовой устойчивости, где впервые эти две системы были интегрированы в одну (названная TCL).

BMW совместно с Robert Bosch GmbH и Continental Automotive Systems разработали систему, уменьшающую крутящий момент, передаваемый двигателем колесу, для предотвращения заноса и применили её в модельном ряду BMW 1992 года. С 1987 по 1992 года, Mercedes-Benz and Robert Bosch GmbH совместно разрабатывали систему электронного контроля устойчивости автомобиля и назвали её «Elektronisches Stabilitätsprogramm» (ESP).

История Mercedes-Benz А-класса

Система ESC была создана в 1995 году, но заявить о себе ей удалось только через два года, когда дебютировал первый компактный Mercedes-Benz А-класса. При его проектировании были допущены серьёзные ошибки, которые привели к тому, что новая модель имела склонность к опрокидыванию даже на не очень высокой скорости при выполнении маневров типа «переставка» («лосиный» тест, объезд препятствия).

В Европе разразился скандал; продажи автомобилей Mercedes-Benz А-класса были приостановлены, уже проданные машины — отозваны для устранения недостатков. Перед инженерами компании встала задача: как, не перепроектируя заново автомобиль и сохранив его потребительские качества, решить проблему повышения устойчивости. Эта задача была решена в значительной степени за счет установки с февраля 1998 года соответствующим образом настроенной системы ESC.

Главный контроллер ESC — это два микропроцессора, каждый из которых имеет по 56 КБ памяти. Система позволяет считывать и обрабатывать значения, выдаваемые датчиками скорости вращения колес с 20-миллисекундным интервалом. Помимо А-класса, система ESP является стандартным оборудованием для Mercedes S-класса, E-класса и других. На автомобилях фирмы Daimler-Chrysler применяются системы ESC от лидера в данной области — фирмы Bosch. Системы ESC производства Bosch используют также фирмы Alfa-Romeo, BMW, Volkswagen, Audi, Porsche и другие.

Фактически именно случай с Mercedes-Benz A-класса проторил дорогу повсеместному внедрению электронного контроля устойчивости на европейских автомобилях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *