Система курсовой устойчивости автомобиля

Из каких элементов состоит ESP?

Машины напичканы большим количеством систем безопасности, которые заботятся о безопасности автомобилиста. Они комбинируют свою работу с ESP. Прежде всего используется информация от различных датчиков.

А теперь рассмотрим основные компоненты ESP:

• Специальные входные датчики. Они преобразуют физическую величину в сигнал. Потом этот сигнал передаётся в так называемый блок управления для дальнейшего использования.
• Специальный гидравлический блок.
• Основной блок управления.

Каждый компонент заслуживает отдельного рассмотрения.

Поэтому начнём по порядку:

1) Входные датчики являются важными компонентами безопасности

Именно они используются для передачи Важной информации

Список входных датчиков:

• скорость поворота транспортного средства;
• ускорение;
• угол поворота;
• угол скорости колёс;
• поперечное ускорение;
• давление тормозов.

Полученная информация применяется для оценки действий водителя, а также для диагностики параметров движения.

2) Специальный гидравлический блок транспортного средства. Он расположен между колёсным и тормозным цилиндром. Блок используется для управления тормозами. И также с гидравлическим блоком взаимодействие другие элементы безопасности машины:

• ASR;
• ABS;
• ESP.

3) Блок управления является важным элементом безопасности транспортного средства. Именно на блок управления передаются все сигналы. Он оснащён специальной системой диагностики.

При возникновении опасной ситуации передаются сигналы на так называемые устройства исполнения. Эти устройства контролируются блоком управления.

Для чего нужен ESP в машине?

Приведём реальный пример работы противозаносной системы.

Например, вы спокойно едете по ровной дороге прямо. И вдруг впереди на дорогу выбегает крупное животное или пьяный человек. Что вы сделаете?

Выбор тут не особо большой – резко ударите по тормозам и резко крутанёте руль в надежде объехать препятствие. Если скорость движения небольшая, сцепление с дорогой приемлемое и рядом нет других машин, то манёвр будет успешен. А в худшем раскладе произойдёт срыв автомобиль в занос. А зимой даже при обычном повороте автомобиль начнёт крутиться на дороге.

Какие же есть варианты, если начался занос?

Если водитель опытный и знает приёмы экстремального движения, он сможет вытянуть эту ситуацию без всякой электроники и систем. Здесь уместно включить пониженную передачу, прерывисто подтормаживать, затем резкий газ, выравнивание, аккуратный доворот и так далее. Возможно, вы владеете этим мастерством. Тогда всё OK. Если у вас нет опыта, то тогда есть вероятность серьёзной аварии.
Нажмёте на тормоз до упора и выкрутите максимально руль, чтобы избежать столкновения. Если вам это удалось объехать препятствие, то резко крутаните руль в противоположную сторону, не отпуская педаль тормоза. Если нет ESP, то вне зависимости от того, какой привод, машина поедет в длинный занос или неконтролируемую «пляску». Всё это тоже может закончиться очень плачевно.
Если за рулём неопытная блондинка, но на авто имеется система ESP. Здесь потерять полный контроль над управлением станет очень сложно

Самое важное, чтобы автомобиль просто успел объехать препятствие, а система сама подкорректирует движение машины. Тогда аварии избежать удастся.

Как здесь сработает алгоритм работы противозаносной системы в случае заноса при повороте налево?

• Акселерометр фиксирует начало заноса и передаёт это в систему ESP.
• В тот же момент поступает информация с других датчиков.
• ЕСП моментально рассчитывает направление и скорость бокового смещения транспортного средства.
• Передаётся команда на сокращение подачи топлива и притормаживание левого заднего колеса.
• В итоге авто едет медленнее и выравнивается при повороте, независимо от того, что в этот момент делает водитель (хоть жмёт ногами на все педали).

Пользоваться ESP — просто. Она будет включаться по умолчанию. Но тут тоже есть нюансы. О них ниже.

Багги на зависимой подвеске

Устройство

Сама по себе ESP не способна выполнять возложенные на нее задачи. В помощь требуются электронные датчики. Обработкой поступающих от них сигналов занимается специальный блок. Электроника вовремя информирует систему о неадекватном поведении автомобиля, что дает возможность вернуть контроль над транспортным средством.

Перечень составных элементов формируется за счет:

• основного блока, предназначенного для обработки сигналов от датчиков и управления конкретными устройствами;
• датчиков, фиксирующих, с какой скоростью вращается каждое колесо;
• датчиков, измеряющих скорость и отклонение транспортного средства по оси. Датчики этого вида находятся внутри одного корпуса;
• контроллера, способного определить, как рулевое колесо изменяет угол поворота;
• гидравлического блока, инициирующего тормозные усилия.

• ABS – исключение вероятности блокировки колес во время торможения;
• EBD – распределение усилий при управлении тормозными дисками;
• ASR – контроль того, насколько проскальзывают колеса, с последующим перераспределением крутящего момента. Исключается пробуксовка;
• EDS – дополнение к ASR. Блокировка дифференциального механизма.

Главные преимущества и недостатки системы

Устройство VSA очень важно для обеспечения благоприятных условий на дороге. С его помощью можно справиться даже с самыми непредвиденными ситуациями

Еще раз перечислим достоинства VSA:

• Контроль за практически всеми процессами, происходящими в машине;
• Частота этого контроля, позволяющая видеть в динамике изменения в работе машины;
• Синтез различных информационных сигналов, поступающих в процессор;
• Возможность быстрой реакции системы на действия водителя для сохранения курсовой устойчивости, контролируемого системой автомобиля;
• Нахождение нужного баланса между тормозной силой, которая должна быть распределена на каждое колесо автомобиля;
• Возможность изменить крутящий момент двигателя с помощью регулировки импульса зажигания или впрыска горючего;
• Возможность отмены переключения передачи для регуляции тормозной силы;
• Угол, с помощью которого производится опережение зажигания, может быть изменен.

Почему загорается лампочка ESP?

Лампа ESP не должна гореть в
течении всего движения авто. Исключением является только момент заноса. В это
время лампа горит прерывисто. Это значит, что ЕСП пытается выровнять автомобиль
из неконтролируемого заноса.

Лампа ESP
Лампа ESP

Если лампа горит постоянно, при этом машина едет
нормально, нужна диагностика. Причем определить неисправность будет трудно:
единственный механический элемент ESP – это гидроблок (причем ломается он в последнюю
очередь). Все остальное – это десятки датчиков и сотни проводов.

Важно знать: при неисправности ЕСП ограничиваются возможности автомобиля.
Электроника думает, что машина небезопасна в плане управляемости, урезая
мощность двигателя и отключая круиз-контроль. В некоторых авто пропадают и
остальные функции, связанные с ЕСП –помощь при старте на горку, имитация
блокировок т.д.. Конечно, можно прозвонить каждый из датчиков и
проводов

Но гораздо быстрее подключить диагностический сканер и считать
имеющиеся ошибки. ЭБУ сам покажет, на какой элемент не подается сигнал. После
замены неисправного датчика или перепайки проводов, неисправность уходит

Конечно, можно прозвонить каждый из датчиков и
проводов. Но гораздо быстрее подключить диагностический сканер и считать
имеющиеся ошибки. ЭБУ сам покажет, на какой элемент не подается сигнал. После
замены неисправного датчика или перепайки проводов, неисправность уходит.

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.

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.

Почему ЕСП отключается не полностью?

На некоторых авто производители не
предусматривают полное отключение ESP. Например, в Мерседес для этого нужно залазить в
меню бортового компьютера. И даже после отключения ЕСП, часть функций ее
сохранится. А при скорости выше 50 км/ч система динамической стабилизации
принудительно работает в полной мере. Увы, с этим ничего не поделать.

На некоторых корейских авто ЕСП отключается в 2
этапа. Первое нажатие кнопки отличает только систему АБС. Но чтобы отключить
ЕСП полностью, нужно нажать и удерживать кнопку в течении 3 секунд. Система
будет отключена до момента, когда машина наберет большую скорость, либо до
последующего запуска двигателя.

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.

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.

Принцип работы

Принцип действия системы динамической устойчивости заключается в контролируемом включении тормозных механизмов каждого из колёс автомобиля по отдельности. Логика работы строится на физических явлениях, называемых избыточной и недостаточной поворачиваемостью.

В случае заноса акселерометр моментально считывает факт появления малейшего углового перемещения кузова машины (вращения). Если в этот момент угол поворота руля не соответствует положению, способствующему выходу из заноса, либо выхода из заноса не происходит (скользкая дорога) – фиксируется факт недостаточной поворачиваемости. ESP начинает активно затормаживать одно из передних колёс для того, чтобы помочь автомобилю и водителю вывести его из заноса.

ESP помогает водителю вывести автомобиль из заноса

Напротив, если автомобиль начинает уходить в занос после резкого поворота руля, то фиксируется факт избыточной поворачиваемости автомобиля, и ESP затормаживает колесо, чтобы препятствовать действиям водителя. Именно этот момент чаще всего замечают водители, автомобиль перестаёт слушаться педали акселерометра, находясь на грани срыва в занос.

Архитектура более дорогих автомобилей заранее проектируется под применение ESP. В таких машинах ESP напрямую уменьшает подачу топлива в двигатель, взаимодействует с адаптивным круиз-контролем, а автоматическая трансмиссия способна «сбрасывать» скорости или переключаться в специальные режимы повышенной проходимости.

Можно ли отключать ESC

Как это ни странно, но ESC может даже мешать водителю. В принципе, её можно деактивировать посредством специальной клавиши, расположенной на панели приборов. Специалисты рекомендуют прибегнуть к нейтрализации системы при таких обстоятельствах: при тестировании машины на испытательном стенде; во время раскачивания авто, увязшего в снежном либо грязевом месиве; когда применяются цепи противоскольжения; при езде по песку, траве и т. п.; когда на авто установлены колёса, отличающиеся между собой по диаметру.

Достоинства ESC: помогает водителю удерживать транспортное средство в пределах нужной траектории; удаляет влагу с дисков тормозов; повышает эффективность тормозов во время перегрева; является ГУ тормозов; стабилизирует автопоезд; предупреждает опрокидывание; предупреждает столкновение.

Минусы ESC: в некоторых случаях возникает необходимость деактивации системы; неэффективно функционирует на повышенных скоростных режимах и при небольшом радиусе поворота. Преимущества ESC обеспечивают такие её программные расширения:

1. ROP — так именуется система, предотвращающая опрокидывание машины. При возникновении угрозы она придаёт авто устойчивости. Сам процесс осуществляется посредством снижения поперечного ускорения из-за подтормаживания фронтальных колёс, а также из-за уменьшения тяги ДВС. Походу всего этого действа, в тормозной системе через активный тормозной усилитель будет образовываться дополнительное давление.

2. Braking Guard — эта технология была разработана инженерами для избежания столкновения, а реализоваться она может только в сочетании с адаптивным круиз-контролем. Оповещение об опасности возникновения аварийной ситуации происходит посредством визуальных и звуковых сигналов. Во время возникновения критической обстановки параллельно осуществляется нагнетание в тормозах. По этой причине нагнетатель обратной подачи будет отключаться в автоматическом режиме.

3. Fading Brake Support — повышает эффективность функционирования тормозной системы во время перегрева. Таким образом, предотвращается неполноценное сцепление колодок с поверхностью тормозного диска. Недостаточное сцепление возникает из-за перегрева рабочих элементов системы, а нейтрализуется это путём дополнительного нагнетания давления в тормозах.

4. Система, стабилизирующая автопоезд — реализуется на транспортном средстве, в распоряжении которого тягово-сцепное устройство. В обязанности этого средства входит предотвращение «виляния» прицепного устройства походу движения. Для достижения подобного эффекта система притормаживает колёса и понижает тягу ДВС. 5. Система нейтрализации влаги на тормозных дисках. Устройство задействуется, когда стрелка спидометра проходит отметку 50 км/ч, и при активированных стеклоочистителях. Суть в том, чтобы кратковременно повышать давление на фронтальной оси. Так, колодки будут прижиматься к дискам и влага при этом испаряется. Заключение Без сомнений, ESC является превосходным подспорьем для неопытных автовладельцев, но и бывалым «асам» она как минимум не помешает. Но в то же время никогда не нужно забывать о том, что возможности электроники также имеют свои пределы. Во многих случаях ESC реально предотвращает аварийные ситуации, однако, водителю любой квалификации не стоит ни в коем случае полагаться только на неё и притуплять свою бдительность.

Популяризация через скандал

Очень интересно, что широкую известность система получила не в момент создания, а позже. И говорить о ней стали по причине скандала в 1997 году, когда эксперты выявили серьезные недостатки в “Мерседесе” класса А.

Концерн создал компактное авто, но чтобы машина была комфортнее, кузов сделали достаточно высоким, высоким оказался и центр тяжести. Из-за этого нюанса автомобиль подвергался серьезным кренам на поворотах, а также был существенный риск опрокидывании при обгоне. Инженеры сумели решить вопрос установкой на «Мерседес» ESP-системы. Так данный электронный помощник водителя приобрел известность.

Система разработки 1995 года включала в себя 11 элементов. Она могла контролировать блокировку, пробуксовку колес, поворот авто вокруг оси – ESP умела предотвратить занос или выйти из него.

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

ESP обладает различными функциями, о наличии которых не подозревают, пожалуй, даже информированные автомобилисты. Их ещё называют программным расширением.

Список дополнительных функций:

1. Удаление влаги с дисков. Данная функция удаляет влагу на скорости свыше 50 км в час. В то же время работают стеклоочистители. Как работает эта функция? Блок управления незначительно повышают давление в контуре. Колодки прижимаются к стальному диску. Влага эффективно испаряется за несколько минут.
2. FadingBrakeSuppor. Это технология значительно повышает эффективность в тормозной системе при нагреве. Технология FadingBrakeSuppor увеличивает давление в так называемом тормозном приводе. Это позволяет предотвратить недостаточное сцепление тормозных дисков с колодками.
3. Стабилизация «автопоезда». Функция стабилизации предназначена для транспортных средств, которые оснащаются каким-либо прицепом (ТСУ). Эта дополнительная функция может снижать крутящий момент и управлять тормозной системой автомобиля. Таким образом, предотвращается рысканье прицепа.
4. BrakingGuard. Это функция предотвращения столкновения. Дополнительная функция BrakingGuard реализовано в автомобилях, которые имеют круиз-контроль.
5. RollOverPrevention. Эта функция позволяет предотвратить опрокидывание. RollOverPrevention при угрозе опрокидывания стабилизирует движение машины.

Можно ли защитить транспорт от аварий на дорогах?

Рассмотрим ситуацию. Транспортное средство передвигается таким образом, что возле поворота не притормаживает и одна его часть оказывается на песке. Сцепление с дорожным покрытием существенно изменяется, и машину может занести. Дабы остаться в нужной траектории система динамической стабилизации старается быстро распределить обороты между всеми четырьмя колесами. Если же имеется активная связь, которая управляется при помощи руля, то она может притормозить колеса.

Датчики и их роль

В далеком 1995 году в некоторые модели автотранспортных средств была вставлена специальная и одновременно с этим уникальная составляющая, получившая название система курсовой устойчивости автомобиля. Следует учесть, что благодаря ее непрерывной и налаженной работе автомобиль постоянно находится под защитой. Информация поступает в специальные датчики, проводится параллельный анализ всех манипуляций и движений водителя и происходит вычисление необходимых параметров, которые помогут в управлении транспортным средством.

Если же система динамической стабилизации автомобиля внедрена на поездах, в оснащении которых присутствует тягово-сцепное устройство, то основная ее функция заключается в том, чтобы оберегать прицеп от несанкционированного и неожиданного раскрытия благодаря торможению колес. Кроме этого, следует также выделить и функцию,помогающую спокойно передвигаться по серпантину.

Работа тормозов в системе

Система курсовой устойчивости автомобиля заключается в увеличении эффективности тормозов в случае нагрева. Такое понятие ее работы очень просто и банально, так как подобное технологическое решение срабатывает в случае с тормозными колодками, которые нагреваются и как результат наблюдается увеличение давления в системе торможения.   В конце хотелось бы отметить тот факт, что система курсовой стабилизации имеет свойство к автоматическому удалению влаги с тормозных дисков. Она начинает срабатывать, если транспортное средство передвигается со скоростью, превышающей 50 км/ч.Вся суть подобной системы сводится к тому, что на определенное время в тормозной системе наблюдается резкое увеличение давления, как следствие колодки начинают действовать несколько иначе, а именно прижимаются к дискам, которые отвечают за торможение. Последние начинают нагреваться, а жидкость, которая попала в них, испаряться.

Информационные блоки

Система курсовой устойчивости автомобиля зачастую может быть установлена на транспортные средства премиум-класса. К сожалению, дорогие модели автомобилей не могут похвастаться подобным, исключение разве что составляет Ford Focus II.

Система курсовой устойчивости, расположенная в транспортном средстве, имеет в своем составе специальные датчики, которые фиксируют положение руля, следят за углом скорости колес, отображают информацию, которая говорит о повороте автотранспорта.

С помощью этих миниатюрных устройств на специальных блоках происходит четкое отображение информации. Одновременно с этим подобные блоки начинают давать соответствующие команды, которые и выполняют устройства-исполнители, а именно: занимаются непосредственным переключением клапанов высокого давления в системе противобуксирного типа. Система динамической стабилизации автомобиля – потрясающая возможность уберечь себя и людей, которыми дорожите от всевозможных казусов и непредвиденных ситуаций на дороге.

Что необходимо для замены помпы ВАЗ 2107

Вывод

Некоторые автолюбители считают, что ESP – это препятствование нормальному вождению и невозможность выхода из критических ситуаций. Последнее утверждение верно, но отчасти. Процент неадекватного поведения ESP ничтожно мал.

Система, обеспечивающая курсовую устойчивость, эффективна. Она не позволяет водителям вести себя на дроге слишком вольготно. Пресекаются попытки вождения, выходящие за рамки дозволенного. Потеря же мощности на скользких покрытиях в условиях бездорожья покрывается электронной имитацией блокировок, что помогает преодолевать препятствия, когда происходит диагональное вывешивание.