Принцип действия системы ESP

Из чего состоит?

История

В прошлом управление автомобилем представляло определённые сложности. Отсутствовал гидроусилитель руля, машины не имели каких-либо дополнительных электронных систем-помощников, которые обеспечивали безопасность и значительно упрощали управление автомобилем. Только лишь в конце восьмидесятых и начале девяностых годов появились первые электронные помощники. Это были антиблокировочные и антипробуксовочные системы, которые предупреждали блокировку тормозов при экстренном нажатии на педаль газа, а также исключали пробуксовку и срыв в занос авто при активном ускорении.

В последующем на автомобилях появилась продвинутая электроника, в том числе, так называемая, система ESP, которая следила за положением машины на дороге, предупреждая ее заносы, минимизируя недостаточную и избыточную «поворачиваемость». По сути, такая опция объединила в себе антипробуксовочную и антиблокировочную систему. Впервые такая электронная опция появилась на автомобиле Mercedes-Benz CL600, и в последующем стала стандартной для большинства современных машин.

Принцип работы системы курсовой устойчивости

В результате сопоставления действий водителя и параметров движения транспортного средства, система определяет наступление аварийной ситуации. При отличии фактических параметров движения от нормативных, система ESP считает ситуацию вышедшей из-под контроля и вносит свои коррективы в работу автомобиля.

Система курсовой устойчивости может стабилизировать движение автомобиля следующими способами:

• подтормаживанием одного или нескольких колес;
• изменением крутящего момента двигателя;
• изменением угла поворота передних колес (если в автомобиле имеется система активного рулевого
• управления);
• изменением степени демпфирования амортизаторов (если установлена адаптивная подвеска)

В случае недостаточной поворачиваемости, система ESP препятствует уводу автомобиля наружу за пределы траектории поворота путем подтормаживания заднего внутреннего колеса и изменения крутящего момента двигателя.

В случае избыточной поворачиваемости, система предотвращает занос автомобиля в повороте путем подтормаживания переднего наружного колеса и изменения крутящего момента двигателя.

Для подтормаживания колес в работу включаются соответствующие системы активной безопасности.

Изменение крутящего момента двигателя система ESP осуществляет одним из следующих способов:

• путем изменения положения дроссельной заслонки;
• пропуском впрыска топлива;
• пропуском импульсов зажигания;
• изменением угла опережения зажигания;
• отменой переключения передачи в АКПП;
• перераспределением крутящего момента между осями (если используется полный привод).

Такая система, которая объединяет в себе систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску называется интегрированной системой управления динамикой автомобиля.

Принцип работы Electronic Stability Program

Из теории автомобиля известно, что существуют два нежелательных явления при движении – избыточная и недостаточная поворачиваемость.

В идеале, когда наступает предел сцепления колёс с дорогой, автомобиль должен скользить наружу поворота всеми четырьмя колёсами с одинаковой интенсивностью, точно так же прекращая скольжение одновременно передней и задней осью.

Реально это случается редко, поэтому одна ось неминуемо обгоняет другую, что приводит к появлению ненулевого угла между продольной осью автомобиля и касательной к его траектории.

Причём угол увеличивается, реакция водителя может быть неправильной или запоздалой, машина начинает совершать курсовые колебания, что и означает потерю стабилизации и переход в неуправляемое вращение.

Избыточная управляемость означает опережение в уводе или срыве задней оси. Машина поворачивает нос внутрь поворота, развитие явления принято называть заносом. В определённой мере это условно, но терминология сложившаяся.

Принцип работы Electronic Stability Program

Из теории автомобиля известно, что существуют два нежелательных явления при движении – избыточная и недостаточная поворачиваемость.

В идеале, когда наступает предел сцепления колёс с дорогой, автомобиль должен скользить наружу поворота всеми четырьмя колёсами с одинаковой интенсивностью, точно так же прекращая скольжение одновременно передней и задней осью.

Реально это случается редко, поэтому одна ось неминуемо обгоняет другую, что приводит к появлению ненулевого угла между продольной осью автомобиля и касательной к его траектории.

Причём угол увеличивается, реакция водителя может быть неправильной или запоздалой, машина начинает совершать курсовые колебания, что и означает потерю стабилизации и переход в неуправляемое вращение.

Избыточная управляемость означает опережение в уводе или срыве задней оси. Машина поворачивает нос внутрь поворота, развитие явления принято называть заносом. В определённой мере это условно, но терминология сложившаяся.

Дополнительные возможности систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

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.

Мне нравится1Не нравится

Характерные особенности ESP

Наличие на автомобиле такой опции как ESP позволяет не только сделать управление машиной более безопасным, но и в целом положительно сказывается на эксплуатации авто. Оптимизируется расход топлива, что позволяет несколько сократить расходы автовладельца. Отдельные системы стабилизации курса позволяют водителю вносить соответствующие корректировки в работу автоматики, имеется возможность полностью отключить такого электронного цербера.

Проведенные исследования показали, что наличие системы стабилизации курса позволяет на скоростных трассах снизить аварийность на 30%. Это одна из лучших электронных систем безопасности, которая непосредственно влияет на снижение аварийности при управлении автомобилем. Инженеры ведущих автопроизводителей гарантируют не только повышение безопасности, но и обеспечение необходимого комфорта управления автомобилем.

Необходимость системы курсовой устойчивости

Несмотря на то, что эффективность ESP давно доказана (количество ДТП в странах, где обязательность установки системы на все выпускаемые автомобили утверждена законодательно, снизилось более чем на 30%), ряд водителей предпочитают не пользоваться ей.

Казалось бы, какие могут быть недовольства, ведь компьютер, всегда действуя по запрограммированному и неоднократно проверенному в ходе многочисленных испытаний алгоритму, принимает решения во много раз быстрее человека, не ошибаясь при этом? Однако опытные автомобилисты полагают, что езда на машине с ESP становится предсказуемой и скучной.

Антипробуксовочная система — что это такое в автомобиле

Данный функционал напрямую влияет на стабильность, обеспечивая оптимальную сцепку с дорогой. Машине легче трогаться, разгоняться, входить в вираж и тормозить. При скользком покрытии АПС — существенное подспорье. 

Современный вариант подобного устройства появился в 90-х годах 20-го столетия — до этого использовали механические прообразы. Как называется антипробуксовочная система? Сегодня на авторынке известны следующие модификации:

• DSA (Opel);
• ASR (Audi, Mercedes, Volkswagen);
• TRC (Toyota);
• ASC (BMW);
• TCS (аббревиатура для собственной разработки).

Рядом с обозначениями в этом списке в скобках указаны автомобили, на которых применяется указанный тип АПС. 

Как работает ESP

Траектория автомобиля без ESP

Траектория автомобиля с ESP

Система Electronic Stability Program постоянно анализирует поступающие данные о действиях водителя и сравнивает их с реальным движением автомобиля. Если ESP посчитает, что водитель теряет контроль над машиной, то вмешается в управление.

Корректировка курса автомобиля может достигаться:

• С помощью подтормаживания определенных колес;
• С помощью изменения оборотов двигателя.

Какие колеса тормозить определяет управляющий блок в зависимости от ситуации. Например, при заносе транспортного средства ESP может тормозить наружным передним колесом и при этом менять обороты двигателя. Последнее достигается за счет корректировки подачи топлива. 

Коротко про ESP

Поведение автомобиля во многом зависит от привода и подвески. Последняя может быть зависимой и независимой, а также полузависимой. Какая из них лучше, мы уже обсуждали.

В составе подвески имеется ряд решений и конструкций, включая поперечный стабилизатор. Но этого недостаточно, чтобы обеспечить безопасную езду.

ESP создана для того, чтобы отслеживать и корректировать поперечную динамику транспорта, оказывать непосредственную помощь водителю. Основной задачей является недопущение срыва авто в заносы и предотвращение боковых скольжений. То есть машина с помощью электроники сохраняет свою курсовую устойчивость, придерживается заданной траектории движения при поворотах и на участках дороги с плохим покрытием. Из-за этого ESP имеет несколько отечественных расшифровок, характеризующих ее работу.

В частности, ее могут называть системой для поддержания курса, либо же противозаносным помощником.

Взаимодействия с другой электроникой, ESP не просто контролирует и меняет крутящий момент на ведущей оси, но и может отдельно затормозить отдельные колеса, чтобы уверенно войти в поворот, к примеру.

Чтобы система могла выполнять такие функции, в ее состав входят специальные датчики. Они следят за поперечным и продольным ускорением, контролируют скорость, с которой вращаются колеса авто относительно вертикальной оси.

Оценка автовладельцами

Большинство автолюбителей положительного восприняло появление таких электронных помощников, которые позволяли существенно упростить управление автомобилем, обеспечивая максимально возможную безопасность. По мере развитие технологии ESP существенно улучшались, вносимые коррективы были практически незаметны, но при этом повысилась безопасность управления автомобилем, делая даже скоростной пилотаж максимально комфортным.

Если первоначально такая электронная опция предлагалась покупателям исключительно на премиальных автомобилях и за существенную доплату, то уже в двухтысячных годах наличие ESP на авто стала стандартной опцией, которая предлагалась большинством автопроизводителей в качестве стандартного оснащения.

Представить себе сегодня современный и безопасный автомобиль без такой системы стабилизации курса попросту невозможно. Даже заядлые драйверы, которые хотят полностью сохранить контроль над автомобилем, не отключают ESP, так как ее работа просто незаметна, но при этом обеспечивается безопасность управления машиной.

Правила использования

Устройство ESP

Применение

В Канаде, США и странах Европейского союза с 2011 года система курсовой устойчивости обязательно устанавливается на все легковые автомобили. Отметим, что названия системы различаются в зависимости от производителя. Аббревиатура ESC применяется на автомобилях Kia, Hyundai, Honda; ESP (Electronic Stability Programme) – на многих машинах Европы и США; VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota; система DSC (Dynamic Stability Control) на машинах Land Rover, BMW, Jaguar.

Система динамической стабилизации – это отличный помощник на дороге, особенно для неопытных водителей. Не стоит забывать, что возможности электроники также не безграничны. Система во многих случаях существенно снижает вероятность аварии, однако водителю никогда не стоит терять бдительность.

Сущность системы [ править | править код ]

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.

Как работает ESP в автомобиле

Как мы уже писали выше, эта сложная система состоит из различных составляющих, а именно:

• Наружных измерительных устройств, которые отслеживают определенные параметры;
• Специального блока управления;
• Гидравлического исполняющего механизма.

С помощью внешних датчиков ESP прослеживает за углом поворота руля, положением педали газа, системой торможения (по сути, следит за действиями водителя) и различными изменениями в текущем движении автомобиля. Данные обрабатываются и направляются в центральную систему управления, которая при малейшей необходимости может задействовать любые исполняющие устройства, связанные с системой активной безопасности.

Блок управления непрерывно проводит анализ поступающей с датчиков информации, причем делает это с частотой до тридцати раз в секунду. И в случае обнаружения каких-либо отклонений в положении элементов управления транспортного средства от текущих параметров движения машины – ESP вмешивается в управление. Тем самым помогая водителю сохранить контроль над машиной, а также противодействовать боковому движению.

В свою очередь корректировка направления движения автомобиля может осуществляться:

• С помощью системы торможения, которая по сигналу блока управления может прижимать и отпускать диски тормозов определенных колес.
• С помощью изменения частоты вращения коленчатого вала. Последнее достигается вследствие вмешательства ESP в систему подачи топлива.

Какие действия следует предпринять в той или иной ситуации, чтобы стабилизировать движение машины – определяет блок управления. Например, если в критической ситуации автомобиль начинает заносить, ESP может снижать обороты двигателя и одновременно с этим подтормаживать внешним передним колесом, чтобы стабилизировать машину на дороге.

Конкретный пример работы ESP

Давайте рассмотрим работу ESP на реальном примере, когда водитель неожиданно попадает в ситуацию, которая требует быстрого маневрирования. Например, на дороге перед машиной неожиданно возникает препятствие. Водитель для объезда препятствия резко поворачивает руль влево, в то же время датчик поворота рулевого колеса передает эту информацию ESP. Но датчик угла поворота информирует о том, что машина поворачивает недостаточно. А это означает, что ведущие колеса потеряли сцепление с дорожным покрытием и теперь машина движется прямо на препятствие.

Для выхода из сложившейся ситуации ЕСП за доли секунды принимает решение и резко замедляет вращение левого заднего колеса на короткий промежуток времени – это действие производит желаемое противодействие заносу. Таким образом, система помогает водителю сохранить управление над машиной и эффективно увернуться от столкновения с препятствием.

Но что произойдет, если водитель с целью удержания машины на левой полосе после уклонения резко начнет крутить руль в сторону противоположную заносу? В результате такого маневра машина может повернуться слишком сильно, и задняя часть кузова войдет в занос влево. То есть крутящий момент вправо будет стремиться развернуть машину вопреки желаниям человека за рулем.

Чтобы этого избежать, ESP моментально замедляет вращение левого переднего колеса – это воздействие позволит уменьшить крутящий момент кузова и с большой вероятностью не даст автомобилю войти в занос. Таким образом, благодаря ESP машина остается управляемой, в то время как автомобиль без системы стабилизации могло бы полностью развернуть и отправить в кювет.

Дополнительные функции в системе динамической стабилизации

Электронный контроль устойчивости транспортного средства обладает следующими дополнительными функциями, а точнее системой:

• удаления влаги из тормозных дисков;
• повышения эффективности тормозов во время нагрева;
• стабилизации автопоезда;
• предотвращения столкновения;
• предотвращения опрокидывания;
• гидравлическим усилителем тормозов и прочие.

Данные системы не имеют практически своих конструктивных элементов. Они представляют собой программные расширения ESP.

1. Roll Over Prevention (ROP) , являющаяся системой предотвращения опрокидывания, осуществляет стабилизацию движения автомобиля во время угрозы опрокидывания. Исключение опрокидывания происходит благодаря уменьшению поперечного ускорения, вследствие подтормаживания передних колес, а также уменьшения крутящего момента двигателя. При этом в тормозной системе дополнительное давление создаётся при помощи активного усилителя тормозов.
2. Braking Guard , являющаяся технологией предотвращения столкновения, реализуется в автомобиле, который оснащён адаптивным круиз-контролем. Она обеспечивает опасности столкновения при помощи звуковых и визуальных сигналов. При этом во время критической ситуации происходит нагнетание в тормозной системе. Вследствие этого, насос обратной подачи автоматически отключается.
3. Система стабилизации автопоезда реализуется в автомобиле, который оборудован тягово-сцепным устройством. Данная система предотвращает рыскание прицепа во время движения автомобиля. Это достигается благодаря торможению колёс, а также снижению крутящего момента.
4. Fading Brake Support или Over Boost (FBS) является системой повышения эффективности тормозов во время нагрева, осуществляет предотвращение неполного сцепления тормозных колодок с дисками, которое возникает в процессе нагрева, при помощи дополнительного повышения давления в тормозном приводе.
5. Система удаления влаги из тормозных дисков активируется при скорости более 50 км/час, а также при включенных стеклоочистителях. Система работает за счёт кратковременного повышения давления в передних колёсах. Благодаря этому происходит прижимание тормозных колодок к дискам, а также испарение влаги.

Как работает ESP

Система курсовой устойчивости ESP с контролем недостаточной поворачиваемости и антипробуксовочной системой ASR

Система поддержания курсовой устойчивости ESP

(в зависимости от комплектации автомобиля)

Эта система обеспечивает управляемость автомобиля в экстремальных условиях(уклонение от столкновения с препятствием, потеря сцепления с дорогой при повороте и т. д.).

Контроль управляемости в повороте

Эта система оптимизирует действие ESP при недостаточной поворачиваемости (при потере передними колесами сцепления с дорогой).

Антипробуксовочная система ASR

Антипробуксовочная система уменьшает пробуксовку ведущих колес и улучшает управляемость автомобиля при трогании с места, при резких ускорениях или торможениях.

Можно ли отключить ESP, зачем и как это сделать

Разобравшись хотя бы в общих чертах, как работает ESP в автомобиле, некоторые водители начинают задумываться о целесообразности использования данной системы. Подвох в том, что отключение ESP автоматически ведет за собой несрабатывание и других электронных ассистентов, таких как антиблокировочная и противобуксовочная система. Срабатывание этих помощников может сослужить плохую службу в некоторых ситуациях, например, когда машина уже увязла в снежной каше, а двигатель не заводится именно по причине хорошей работы этих систем.

Отключение ESP происходит следующим образом:

• На приборной панели необходимо активировать режим «ESP off».
• Отключить опцию в настройках бортового компьютера.

Временное отключение поможет выполнить «раскачку» машины и миновать проблемный участок. Следует отметить, что предварительно необходимо убедиться, что колесам не мешает серьезное препятствие в виде снежных глыб, камня или льда. Пробуксовка колес проводится на показаниях 2500 – 3000 об/мин, иначе можно увязнуть еще сильней

После выполнения маневра, систему необходимо включить, ведь это важно для безопасной поездки в дальнейшем

Для обеспечения комфортного и безопасного движения в современных автомобилях используется много разных систем управления. ЭБУ авто получается много переменных данных, проводится их анализ и выдает оптимальные решения каждую секунду, обеспечивая водителю неоценимую помощь в экстренных ситуациях на дороге. На некачественном покрытии, в гололед или экстренных ситуациях, срабатывает система электронного контроля устойчивости ESP, которая помогает предотвратить занос авто и выровнять его траекторию. Полагаясь исключительно на свои навыки и скорость реакции, в подобных ситуациях возрастает риск ДТП, поэтому подобные меры безопасности вовсе нелишние и уже входят в обязательный перечень комплектования современных автомобилей.

Распространение [ править | править код ]

Пока Швеция проводит кампании по информированию общественности и продвижению использования систем ЭКУ, другие страны законодательно утверждают необходимость их использования.

Обязательное оснащение автомобилей электронной системой устойчивости вводится, с:

• 1 января 2010 года в Израиле уже стала обязательной.
• 1 сентября 2011 года в Канаде, для всех новых пассажирских автомобилей.
• 1 ноября 2011 года в Австралии, для всех пассажирских автомобилей.
• с ноября 2011 года в Евросоюзе, для всех продаваемых автомобилей.
• c 2011 года в США, для всех пассажирских автомобилей, весом менее 4536 кг (10 000 фунтов).

Цели использования кошелька

Выбирается валюта для электронного средства платежа — это могут быть рубли или иностранная валюта.

Анонимный электронный кошелек подходит для мелких трат, не требующих прохождения процедуры идентификации — предоставления документов, подтверждающих личность. Для его регистрации достаточно указать на сайте кредитной организации минимальное количество данных. Такой кошелек позволяет хранить только рубли и имеет ограничение по максимальной сумме вывода в месяц.

Неперсонифицированные кошельки с упрощенной идентификацией требуют предоставления банку определенного количества информации взамен на расширенные возможности использования.

Максимум возможностей дает персонифицированный кошелек: максимальная сумма составляет 600 тысяч рублей, отсутствуют ограничения на перевод в месяц. Для оформления персонифицированного кошелька требуется прохождение полной идентификации и предоставление оригиналов либо заверенных нотариусом копий документов.

Что такое ESP (ЭКУ )?

Самая распространенная аббревиатура ЭКУ на сегодняшний день — ESP (Electronic Stability Program). Эта торговая марка была запатентована компанией Bosch, первой начавшей массовое производство системы в 1995 году. Интересно, что в этом году компания отметила своеобразный юбилей — выпуск 75-миллионного ESP. Позже собственные разработки в этой области представили и другие компании. Хотя системы ЭКУ в настоящее время известны под многочисленными наименованиями (ASC, DSC, ESC, ESP, PSM, StabiliTrak, VDC и так далее), принцип их работы и технические характеристики практически идентичны. Эти системы обеспечивают автоматический контроль за работой тормозов каждого из колес, помогая водителю сохранять управление автомобилем во время экстремальных маневров и поддерживать заданное направление движения. Задача ЭКУ заключается в том, чтобы контролировать поперечную динамику автомобиля и предотвращать занос или снос ведущих колес, а также не допускать бокового скольжения. То есть сохранять курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизировать положение автомобиля в процессе выполнения маневров, что особенно актуально на высокой скорости или скользком дорожном покрытии.