Как работает ESP
Занос на дороге общего пользования — вещь опасная и, как правило, неожиданная. ESP создана, чтобы не допускать его.
Аббревиатура ESP (Electronic Stability Program) — самая распространённая из множества существующих на сегодняшний день для обозначения системы динамической стабилизации автомобиля. В зависимости от производителя комбинация букв может варьироваться: встречаются ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC. Суть везде едина — в опасных ситуациях обозначенная одним из этих индексов электроника помогает вам справиться с автомобилем.
Задача ESP заключается в том, чтобы контролировать поперечную динамику автомобиля и помогать водителю в критических ситуациях — предотвращать срыв автомобиля в занос и боковое скольжение. То есть сохранять курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизировать положение автомобиля в процессе выполнения манёвров, особенно на высокой скорости или на плохом покрытии. Иногда эту систему называют «противозаносной» или «системой поддержания курсовой устойчивости».
В 1995 году двухдверный Mercedes S 600 стал первым серийным автомобилем с системой стабилизации. Через несколько месяцев это оборудование получили седаны S-класса W140 и родстеры SL R129.
Прообраз ESP под названием «Управляющее устройство» был запатентован ещё в 1959 году компанией Daimler-Benz, но реально воплотить её удалось лишь в 1994-м. С 1995-го система стала серийно устанавливаться на купе Mercedes-Benz S 600 Coupe, а чуть позже ею комплектовались все автомобили S-класса и SL.
Сегодня система динамической стабилизации доступна хотя бы в качестве опции почти на любом автомобиле. Прямой зависимости от класса машины уже не существует: ESP можно обнаружить даже в относительно недорогой модели Volkswagen Polo. Так как она работает?
Так выглядит блок управления системой стабилизации на автомобилях Mercedes-Benz.
Современная ESP взаимосвязана с АБС, антипробуксовочной системой и блоком управления двигателем, она активно использует их компоненты. По сути, это единая система, работающая комплексно и обеспечивающая целый набор вспомогательных контраварийных мероприятий. Структурно ESP состоит из электронного блока-контроллера, который постоянно обрабатывает сигналы, поступающие с многочисленных датчиков: скорости вращения колёс (используются стандартные датчики АБС); положения рулевого колеса; давления в тормозной системе.
Но основная информация поступает с двух специальных датчиков: угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечного ускорения (иногда это устройство называют G-сенсор). Именно они фиксируют возникновение бокового скольжения на вертикальной оси, определяют его величину и дают дальнейшие распоряжения. В каждый момент ESP знает, с какой скоростью едет автомобиль, на какой угол повёрнут руль, какие обороты у двигателя, есть ли занос и так далее.
Обрабатывая сигналы с датчиков, контроллер постоянно сравнивает фактическое поведение автомобиля с тем, что заложено в программе. В случае если оно отличается от расчётного, система понимает это как возникновение опасной ситуации и стремится исправить её.
Если на дороге что-то пошло не так, вернуть автомобиль на нужный курс система может, давая команду на выборочное подтормаживание одного или нескольких колёс. Какое из них надо замедлить (переднее или заднее, внешнее по отношению к повороту или внутреннее), система определяет сама в зависимости от ситуации.
Притормаживание колёс система осуществляет через гидромодулятор АБС, создающий давление в тормозной системе. Одновременно (или до этого) на блок управления двигателем поступает команда на сокращение подачи топлива и уменьшение, соответственно, крутящего момента на колёсах.
Это ситуация, когда водитель превысил скорость вхождения в поворот и начался занос/снос. Красная линия — траектория движения без ESP. Если водитель станет тормозить, у него есть серьёзный шанс развернуться, а если нет — улететь с дороги. Однако ESP выборочно подтормаживает колёса так, чтобы автомобиль остался на нужной траектории.
Система работает всегда, в любых режимах движения: при разгоне, торможении, движении накатом. А алгоритм срабатывания зависит от каждой конкретной ситуации и типа привода автомобиля. Например, в повороте датчик углового ускорения фиксирует начало заноса задней оси. В этом случае на блок управления двигателем поступает команда на уменьшение подачи топлива. Если этого оказалось недостаточно, посредством АБС притормаживается внешнее переднее колесо. И так далее, в соответствии с программой.
Этот видеоролик наглядно демонстрирует, почему система стабилизации представляет важнейший элемент активной безопасности автомобиля.
Однако существует мнение, что опытному водителю, способному ездить на пределе возможностей, эта система мешает. Такие ситуации действительно редко, но могут возникать — например, когда для выхода из заноса надо поддать газа, а электроника сделать этого не даёт — «душит» движок.
В автомобилях, оборудованных автоматической коробкой передач с электронным управлением, ESP способна даже корректировать работу трансмиссии, то есть переключаться на более низкую передачу или в «зимний» режим, если он предусмотрен.
К счастью, для опытных водителей во многих автомобилях, оборудованных ESP, предусмотрена возможность её принудительного отключения. А на некоторых моделях система допускает небольшие заносы и скольжения, давая водителю немного похулиганить, вмешиваясь, только если ситуация становится действительно критической.
Система ESP является одной из важнейших частей комплекса активной безопасности автомобиля. Она исправляет ошибки в управлении и часто помогает выйти из ситуаций, в которых среднестатистический водитель на обычном автомобиле потерпел бы фиаско.
Главное достоинство ESP — с ней автомобиль перестаёт требовать от вас навыков экстремального вождения. Вы просто поворачиваете руль — а машина сама будет думать, как вписаться в поворот. Но имейте в виду — возможности ESP по исправлению опасной ситуации небеспредельны. Ведь законы физики обмануть нельзя. Поэтому надо помнить, что ESP хоть и значительно снижает шансы на попадание в аварию во многих сложных ситуациях, но не избавляет водителя от необходимости иметь голову на плечах.
ЕСП в машине: что это такое
Система динамической стабилизации автомобиля вмешивается в процесс управления машиной, с целью предотвращения аварийной ситуации. Соответственно, ESP (она же — ESC, VDC, VSC, DSC и DSTC) относится к активным элементам обеспечения безопасности.
Под динамической стабилизацией понимается предупреждение бокового скольжения и срыва автомобиля в занос.
Прообраз системы поддержания курсовой устойчивости был запатентован ещё в далёком 1959 году концерном Daimler-Benz, а практическое воплощение нашёл уже в 1995 году на легендарном Mercedes-Benz S 600 coupe. Сейчас система курсовой стабилизации является обязательным элементом для новых автомобилей, выпускаемых в Евросоюзе. В любом случае, в мировом автопроме, электронные системы активной безопасности устанавливаются в автомобили, независимо от их ценовой категории.
Как работает система ESP
Современная система курсовой стабилизации подразумевает наличие электронного контроллера, собирающего и обрабатывающего информацию с датчиков положения руля, давления в тормозной системе и стандартных датчиков АБС, предоставляющих данные о скорости вращения колёс. Ключевым датчиком является G – сенсор, предоставляющий информацию об угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечном ускорении. Если, на основании информации с датчиков, система фиксирует начало бокового скольжения, она даёт команды на выборочное подтормаживание колёс через гидромодулятор АБС, а также уменьшает крутящий момент через сокращение подачи топлива в двигатель.
Таким образом, современная ESP интегрирована с антиблокировочной и антипробуксовочной системами, также блоком управления двигателем, активно используя их элементы для предотвращения бокового заноса автомобиля. При движении, система получает информацию об оборотах двигателя, положении рулевого колеса, скорости и состоянии тормозной системы. Выбор колеса, в скорость вращения которого нужно вмешаться происходит практически мгновенно, в автоматическом режиме.
Когда стоит отключать ESP
На большинстве авто, оборудованных системой ЕСП, есть кнопка ESP Off, соответственно, деактивировать деактивировать систему могут либо любители экстремального вождения с управляемыми заносами, «полицейскими» разворотами, дрифтом и т.п. (особенно такие упражнения практикуют в зимний период года), либо джиперы в ситуациях, когда активная пробуксовка ведущих колес автомобиля помогает преодолеть раскисшую грязь или песчаную дюну. Например, отключение этой системы в некоторых случаях поможет водителю преодолеть затяжной подъем со скользкой поверхностью (песок, снег или грязь): без вмешательства электроники колеса могут активно буксовать, очищая тем самым свой протектор, а автомобиль в таком режиме не будет терять скорость. Стоит обратить внимание, что такая техника преодоления бездорожья хороша не во всех случаях и требует особой подготовки самого драйвера.
Впрочем, на современных кроссоверах и внедорожниках ESP, как правило, отключается не до конца, и снова активизируется на скорости свыше 50 км/ч.
Таким образом, абсолютному большинству водителей, в городских условиях и на трассе, отключать систему курсовой устойчивости не рекомендуется, так как ESP работает во всех режимах езды – разгон, торможение, накат, натяг и т.п., – обеспечивая активную безопасность, вместе с другими системами автомобиля.
Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель
ESP (Electronic Stability Program) — это, если переводить дословно, «электронная программа стабилизации», однако более корректно — электронная система стабилизации. ESP также еще называют «противозаносной системой» или «системой курсовой устойчивости».
Главная задача ESP — контролировать поперечную динамику автомобиля и помогать водителю в критических ситуациях. Проще говоря, система стабилизации должна предотвращать занос и боковое скольжение автомобиля в случае его возникновения, а также помогать сохранять курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизировать положение автомобиля во время выполнения маневров на высокой скорости или скользком покрытии под колесами.
Первой систему стабилизации начала применять на своих моделях компания Mercedes-Benz, которая запатентовала ее в 1994-м. А год спустя, в 1995-м, ESP начали устанавливать на Mercedes-Benz S-Class Coupe. Позже она появилась на седане S-Class и на спорткаре SL. Затем ESP начала появляться и на других моделях марки, а позднее — и в активе остальных крупных автопроизводителей. Причем, многие из них патентовали для системы собственное товарное название. И, как правило, тоже в виде аббревиатуры. Так что система стабилизации у некоторых других производителей может называться ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, однако ее суть и принцип действия от этого не меняется.
В 1995 году ESP начали устанавливать на Mercedes-Benz S-class Coupe. (Фото: Daimler A.G.)
С ноября 2011 года ESP наряду с системой ABS стала одной из систем активной безопасности, которой в обязательном порядке должны быть оснащены все новые модели легковых и грузовых автомобилей, регистрируемые в Европейском Союзе. С ноября 2014 года этот закон без исключения распространяется на все новые автомобили. В России наличие ESP на грузовых автомобилях стало обязательным с 1 января 2016 года, а на легковых моделях — с 1 февраля 2017-го.
Как работает ESP?
Работа ESP взаимосвязана с тормозными механизмами автомобиля, ABS, а также с антипробуксовочной системой и электронным блоком управления двигателем. В своей работе ESP активно использует все эти компоненты, комплексно объединяя их действия и обеспечивая несколько контраварийных мер во время возникновения поперечной динамики или, проще говоря, неуправляемого скольжения задней оси автомобиля.
Фактически ESP состоит из микропроцессора (также называют электронным блоком управления), который постоянно обрабатывает сигналы, поступающие с датчиков скорости вращения колес, интегрированных в систему ABS, положения рулевого колеса и давления в тормозной системе.
Кроме того, на процессор поступает информация с двух других датчиков, которые измеряют угловую скорость относительно вертикальной оси и поперечные ускорения автомобиля. Они фиксируют внезапное боковое ускорение, которое является главным маркером скольжения, и, определив его величину, дают дальнейшие распоряжения системе. К этим данным также добавляется значение скорости, с которой движется автомобиль в этот момент, величина угла поворота руля, а также обороты коленчатого вала двигателя. Анализируя эти данные, ESP «понимает», что возник занос и далее дает команду на выборочное подтормаживание одного или нескольких колес автомобиля, исходя из направления заноса и бокового ускорения.
Сами команды на тормозные механизмы отправляются через модулятор АБС, создающий давление в тормозной системе автомобиля. Вместе с этим, ESP отправляет на блок управления двигателем команду на сокращение подачи топлива и уменьшение тяги на колесах.
Система работает всегда и в любых режимах движения: при разгоне, торможении, движении накатом. А алгоритм срабатывания зависит от каждой конкретной ситуации и типа привода автомобиля. Например, в повороте датчик углового ускорения фиксирует начало заноса задней оси. В этом случае на блок управления двигателем поступает команда на уменьшение подачи топлива. Если этого оказалось недостаточно, посредством АБС притормаживается внешнее переднее колесо.
ESP – специальная система стабилизации машины
Она активно контролирует работу ходовой части машины при движении в любых дорожных условиях. ESP имеет способность притормаживать колеса и влиять на работу мотора тем самым делать торможение мотором. Этот процесс способен уравновесить машину в момент разгона, при торможении, в поворотах и просто при обычном движении.
Автомобиль движется по траектории, изначально указанной водителем.
Система имеет специальный блок, с помощью которого оказывает влияние на работу мотора. Механизм управления мотором содержит в себе функциональные способности электронного газа и темпомата. Также система оборудована блоком АКПП. Система рассчитывает нужный уровень влияния на работу мотора, исходя из включенной передачи. В нее электронном и гидравлическом механизме объединены функциональные способности ABS и ASR.
ESP обладает схожими способностями и элементами с ASR V. Данная система позволяет отключить функцию контроля над пробуксовкой колес, так как в определенных условиях это помогает улучшить сцепление колес с поверхностью. В таком случае система выполняет функции ETS, она притормаживает автомобиль до скорости 40 километров в час. В таких условиях работа ESP может продолжаться до скорости 60 километров в час.
ESP выпускают как дополнение до машин Мерседес-Бенц. Выпускать ее начали с 1995. В качестве серийного оборудования ESP монтируют на машины модификаций 140, М120, 129, 168 и 220.
ESP смогла объединить в себе все возможности таких популярных систем как ABS, ASR и MSR. Но кроме того она обладает и своими оригинальными возможностями:• система функционирует одинаково не зависимо от скорости машины;• механизм управления ESP обрабатывает информацию о скорости с каждого колеса отдельно.
В варианте, когда при торможении блокируется колесо, система ESP регулирует процесс подобно ABS. Происходит это в 3 этапа. Сначала создается необходимое давление, потом поддерживается нужное время и наконец происходит его сброс.
Но от ABS эта отличается возможностью раздельно влиять на каждое заднее колесо.
Когда машина движется, ESP способна обрабатывать с всех колес по отдельности число оборотов. Система определяет более вероятную скорость движения машины. Но когда система ESP определяет пробуксовку ведущих колес она выполняет функциональные задачи ASR. В таком случае торможение производится как тормозами, так и вмешательством в работу мотора.
Данная система работает, используя ряд дополнительных датчиков. Они определяют момент, когда теряется контроль над машиной. Это датчики:• которые контролируют указания водителя – угол поворота рулевого колеса и педаль газа;• которые считывают информацию о фактическом состоянии движения автомобиля;• датчик, который определяет показатели вращения машины вокруг оси по вертикали – давление тормозной системы, количество оборотов колес.
Когда машина находится в движении, электронная часть системы получает и обрабатывает информацию со всех вышеописанных датчиков. И если машина на дороге ведет себя не так как указано действиями водителя, ESP считает, что машины вышла из-под контроля. Тогда на механизм управления системы поступают данные о включенной передаче и крутящем моменте мотора.
Согласно данных, которые получает система ESP, есть возможность рассчитать силу воздействия, которая способна стабилизировать машину. Когда опираясь на полученную информацию, система рассчитывает нужную силу влияния, механизм управления ESP с помощью гидравлики притормаживает необходимые колеса. Но по ситуации система может снизить и крутящий момент мотора. Происходит это за счет корректировки системы зажигания и закрытия дроссельной заслонки. В этот же время на блок АКПП поступает сигнал о блокировке перехода на пониженные передачи.
Система ESP имеет способность стабилизировать машину не только когда она едет прямо, но и при прохождении поворотов. Механизм управления ежесекундно контролирует воздействие на мотор и в момент, когда движение автомобиля станет стабильным, система отключается. Таким образом, мы видим, что система ESP имеет возможность влиять не только на колеса, но и на работу двигателя.
Ассистент BAS представляет собой систему, которая гарантирует стабильность автомобиля в момент торможения в экстренном режиме. Благодаря BAS тормозной путь машины становится короче. Ведь когда ситуация на дороге становится опасной и критической большая часть водителей сразу же давят на педаль тормоза, но зачастую с недостаточным усилием.
В случае необходимости экстренного торможения давление в системе не является достаточным и длина пути торможения увеличивается. Именно во избежание таких моментов и была создана система BAS. В принципе ее работы заложено увеличение давления в системе тормоза в экстренных ситуациях. Проще говоря, BAS помогает водителю затормозить авто максимально быстро учитывая качество покрытия. Система включается при достижении машиной скорости в 8 километров в час и прекращает свою деятельность, когда скорость движения машины упадет до 3 километров в час.
Когда на машину монтирована BAS, это предусматривает датчик на усилителе тормоза. Он помогает системе определять скорость давления на тормоз. В усилителе так же расположен электромагнитный клапан. Механизм управления BAS при распознавании нажатия на тормоз в экстренном режиме, передает на него сигнал. Клапан соединяет пространство усилителя с атмосферой и при получении сигнала создает дополнительное давление. Тогда усилитель по максимуму увеличивает давление в системе тормоза. И при данном воздействии машина резко сокращает свой тормозной путь.