Как работает система ESP — принцип работы Electronic Stability Programm
Современный автомобиль — это сложнейшая система, в которой сочетаются многие элементы. Автопроизводители в своей борьбе за комфорт и безопасность разрабатывают и внедряют различные новейшие системы. Сейчас одна из ключевых систем в новых моделях, используемая для повышения безопасности, — это система ESP.
Если говорить проще, то это система курсовой устойчивости. Практически ни один автомобиль, среди тех, которые сходят с конвейеров в последние годы, не обходится без этого технологии.
Так что же это такое? И как работает система ESP?
Ответы на данные вопросы позволят лучше понять все особенности автомобиля, а также значительно облегчат процесс эксплуатации. Ведь чтобы получить максимум того, что предлагают производители, необходимо понимать, с чем именно приходится иметь дело.
Особенности технологии
Выполняет задачу стабилизации автомобиля
ESP (Electronic Stability Programme) — система динамической стабилизации автомобиля. Иногда встречаются и другие аббревиатуры, но чаще всего встречается именно эта. Различные компании иногда внедряют свои обозначения. Тем не менее, данный факт нисколько не влияет на то, как работает система ESP.
Активное внедрение в производство было начато в 1994 году на топовых моделях. Сейчас она стала вполне доступной для всех, поэтому прямой зависимости от класса машины уже не прослеживается.
Для чего необходима данная система
Второе название — противозаносная
Основное её назначение заключается в том, чтобы повысить безопасность в различных критических ситуациях, за счёт повышения контроля поперечной динамики автомобиля.
Благодаря ESP автомобиль гораздо меньше подвержен риску сорваться в занос или выйти на боковое скольжение. Положение машины на дороге стабилизируется и сохраняется изначальная курсовая устойчивость даже на сложных участках трассы и во время поворотов.
Отсюда пошло просторечное название системы ESP — «противозаносная».
Однако далеко не все понимают, как работает система ESP.
Принцип работы
Сравнение поведения автомобилей с наличием и отсутствием системы
В автомобиле, как правило, имеется несколько подобных систем. В частности речь идёт об ABS — антипробуксовочной системе. Они тесно взаимосвязаны между собой. Отдельный блок управление считывает информацию со многих датчиков, на основе чего принимается то или иное решение. Таким образом, ESP — это лишь часть одного единого «организма» транспортного средства.
Блок управления считывает несколько параметров:
-
Скорость вращение колёс;
-
Положение рулевого колеса;
-
Давление в тормозной системе.
На основе этого удаётся получить точную и достоверную информацию относительно того, насколько правильно и устойчиво положение автомобиля на дороге.
Но наиболее важные параметры дают два других датчика:
-
Датчик угловой скорости;
-
Датчик поперечного ускорения (так называемый G-сенсор).
В случае возникновения опасности попадания в занос, именно эти два датчика первоначально фиксируют начало бокового скольжения и определяют потенциальную опасность. После этого блок управления отдаёт необходимые команды.
В этом момент система ESP уже располагает необходимой информацией о том, с какой скоростью двигается машина, в каком положении она находится, на каких оборотах работает двигатель и т.д. Различные датчики постоянно фиксируют эту информацию. Если фактическое положение автомобиля отличается от расчётного, следовательно, что-то идёт не так.
Далее контроллер практически мгновенно обрабатывает информацию и принимает необходимое решение исходя из заложенной программы. Всё это направлено на то, чтобы автоматически выровнять положение транспортного средства на дороге.
Однако как именно работает система ESP? Иными словами, как ей удаётся обеспечить необходимую стабильность и спасти транспорт с водителями и пассажирами от попадания в занос?
После принятия решения блок автомобиля автоматически контролирует вращение колёс. В этот момент они начинают вращаться не синхронно. Одни колёса замедляются по отношению к заносу, другие наоборот, отпускаются.
Тут в дело вступает другой элемент — гидромодулятор ABS.
Как уже было сказано, эти две системы работают неразрывно друг с другом.
Сейчас встречают достаточно сложные системы ESP, которые, например, способны даже контролировать особенности работы автоматической коробки передач. Они работают в любой момент движения, поэтому всегда готовы вступить в дело. В некоторых случаях автомобилисты даже не замечают, как работает система ESP — она просто мягко корректирует курсовую устойчивость. Естественно, что во многих подобных ситуациях водитель просто не в состоянии быстро принять необходимое решение, поэтому она значительно повышает безопасность движения. Сейчас многие компании стали устанавливать подобные системы на свои модели, а автомобилисты в свою очередь смотрят на их наличие при выборе транспортного средства для себя и своей семьи.
Система ESP в работе
Управляемость на любой дороге
Придает курсовую устойчивость
Автомобиль в заносе
Видео
Рассказ о системе ESP в видеоформате:
auto-wiki.ru
Как работает ЕСП (блок система ESP)
Электронная система стабилизации ESP (ЕСП) устанавливается на автомобили уже в течении 15 лет. В зависимости от производителя аббревиатура может быть различная: ESC, VSC, DSTC, VDC, DSC. Однако, независимо от названия, она имеет одно назначение: сохранять контроль в управлении автомобилем при осуществлении маневров на больших скоростях и на дорогах со скользким покрытием. Несмотря на сам факт существования этой системы, многие автолюбители имеют весьма слабое представление о том, как работает ЕСП (ESP). Причем одни говорят, что лишняя электроника им ни к чему, их вполне устраивает система ABS (хотя ESP рассматривается как расширенный вариант ABS), другие, наоборот, полностью доверяются системе, не вникая в принцип ее действия.
Для любознательных попробуем пролить свет на это довольно интересное электронное устройство. Систему контроля курсовой устойчивости (КСУ) массово начали внедрять в конце 1990-х годов. Толчком для этого послужил скандальный случай, который произошел в истории компании Мерседес при испытании осенью 1997 года автомобиля Mercedes-Benz A-класс, без системы стабилизации. При прохождении так называемого лосиного теста, когда на большой скорости необходимо было объехать появившееся внезапно препятствие и вернуться на прежнюю полосу движения, машина потеряла управление и перевернулась. Именно после этого случая было решено снабжать автомобили системой электронной стабилизации. Вначале планировалось применять ее в машинах представительского и бизнес-класса, но со временем ESP и ее аналоги стали доступы и для бюджетных недорогих автомобилей.
В настоящее время КСУ стала неотъемлемой частью в электронном обеспечении выпускаемых автомобилей, начиная с конца 2011 года. А в 2014 году в США, Канаде, Австралии и Европе планируется все новые автомобили снабжать ESP.
Как же все-таки работает ЕСП? Конечная цель, поставленная перед электронной системой стабилизации (ESP) – в экстремальной ситуации удержать автомобиль в направлении движения передних колес. Конструктивно устройство выполнено из нескольких датчиков, предназначенных для контроля автомобиля в пространстве, блока с электронным управлением и насоса, управляющего раздельными тормозными системами каждого колеса. Последний также задействован для функционирования системы, предотвращающей блокировку колес ABS. Датчики, которые вмонтированы в каждое колесо, считывают угловые скорости колес с частотой 25 раз в секунду. Следующий датчик, расположенный на рулевой колонке, отслеживает угол повороту рулевого колеса. И, наконец, последний датчик ЕСП установлен максимально приближено к осевому центру автомобиля (Yaw sensor), выполнен конструктивно в виде гироскопа (в современных системах применяются акселерометры) и фиксирует вращение авто вокруг вертикальной оси.
В электронном блоке сравниваются скорости вращения колес, плюс угловая скорость поворота (боковое ускорение) с углом поворота колеса, и если нет синхронности, то происходит корректировка систем подачи топлива и давления в тормозных магистралях. Здесь нужно учесть, что сама система стабилизации не предупреждает безопасную траекторию движения, ее задача направлять машину в том направлении, куда повернут руль. При этом она делает то, что невозможно сделать физически: осуществляет независимое друг от друга торможение колес машины. Также ограничивается подача топлива, прекращая ускорение автомобиля, что позволяет его мгновенно стабилизировать.
Существует два варианта, когда автомобиль отклоняется от намеченной траектории. Это занос – случай потери сцепления с дорогой с боковым скольжением задних колес и снос, когда при потере сцепления возникает боковое скольжение передних колес. Угроза заноса часто возникает при выходе из поворота на автомобилях с задним приводом при резком нажатии на педаль газа. В этом случае задние колеса начинают проскальзывать и двигаться в наружную сторону поворота. В данном положении система КСУ затормаживает внешнее переднее колесо и занос прекращается. Снос происходит при выполнении маневра на большой скорости в момент потери сцепления передних колес с дорогой, в результате чего машина не реагирует на вращение рулевого колеса и далее продолжает движение по прямой. Чтобы избежать этого, система затормаживает внутренне к повороту заднее колесо, тем самым предотвращая снос.
В некоторых случаях возможно применение динамической стабилизации автомобиля при торможении не только одного колеса. На практике используется остановка двух и даже трех колес одновременно, кроме внешнего переднего.
Для автолюбителей, которые считают, что данная система мешает движению, наглядным примером, опровергающим такое мнение, служит простейший эксперимент, проведенный на ледовой трассе. При движении по такой дороге у среднестатистического водителя шанс вылететь с трассы без системы стабилизации увеличится, не говоря уже о том, что о лучшем времени пробега он может только мечтать. Больше всего недоверия к системе ЕСП возникает у водителей, которые не хотят понять простой истины: электронная система стабилизации пытается направить автомобиль в том направлении, куда повернуты колеса.
ESP может оказаться лишней лишь в том случае, когда у вас возникло желание с эффектом покрутиться волчком, или вы опытный гонщик, желающий установить новый рекорд на гоночной трассе. Здесь, конечно, система стабилизации будет помехой, не позволяющей использовать управляемый занос для поворота, а ограниченная подача топлива не позволит быстро набирать скорость при боковых скольжениях.
ESP также может сыграть злую шутку с владельцами кроссоверов при очередном покорении трудно проходимого участка пересеченной местности или дороги без асфальтового покрытия (в самый ответственный момент, когда необходимо вращение колес, дабы зацепиться хоть за что-нибудь, система стабилизации, наоборот, тормозит и перекрывает подачу топлива). Так что при необходимости ESP можно, а в некоторых случаях и необходимо отключать. Только не стоит этого делать неопытным водителям, или если автовладелец собирается выезжать на загородную дорогу, где планирует двигаться с высокой скоростью.
Однако чтобы в совершенстве овладеть навыками управления автомобиля на скользкой дороге, нужно учиться вождению с выключенной системой стабилизации. Только в этом случае вы правильно сможете определить момент начала заноса или сноса, и правильно выбирать скорость для выполнения маневра. Если производитель не предусмотрел отключения системы в автономном режиме, то, как вариант, можно отключить один из датчиков скорости с одного из колес или убрать предохранитель насоса ABS. Но при этом не стоит забывать, что будет отключена антиблокировочная система тормозов.
povozcar.ru
Что такое ESP (Система курсовой устойчивости) и как она работает.
Современные автомобили буквально напичканы различными системами, о которых многие водители даже и не подозревают. От всех этих аббревиатур, типа АБС, ЕСП, ГУР, ЭУР, если их пытаешься запомнить, начинает кружиться голова. Многие слышали о такой системе, как ESP, но не все знают, что же она из себя представляет. Давайте попробуем разобраться, что это такое, и как оно работает.
Что такое ESP (Система курсовой устойчивости) и как она работает.ESP, а также ESC, VSC, VDC, DSTC и DSC, обозначают одно и тоже – систему динамической стабилизации автомобиля (Electronic Stability Program). Задача системы — не дать автомобилю уйти в занос. Сегодня, система ESP устанавливается практически на всех современных автомобилях.
В уже далеком 1959 году было запатентовано устройство, являющееся прообразом ESP. Однако полностью готовая и доработанная версия появилась лишь в 1994 году. Уже через год система начала устанавливаться серийно на Mercedes-Benz CL 600 купе. Сегодня, систему курсовой устойчивости устанавливают все уважающие себя автопроизводители, даже на бюджетные модели, и этим больше никого не удивишь.
Принцип работы ESP.
Главное предназначение устройства, это помогать в сложной ситуации и контроль за поперечной динамикой машины. Другими словами, сохранять курсовую устойчивость и траекторию движения, помощь в стабилизации автомобиля во время различных маневров при езде на плохом дорожном покрытии и при большой скорости. В общем, ESP предотвращает боковое скольжение автомобиля и возможность срыва в занос.
ESP напрямую взаимодействует с блоком управления двигателем, антипробуксовочной системой и системой АБС. Без всего этого, и она будет абсолютно бесполезна. Система постоянно находится в рабочем состоянии, разгоняется автомобиль, или снижает скорость. Устройство имеет собственный электронный управляющий блок, который считывает со всех датчиков сигналы, и если что, молниеносно принимает нужное решение, если этого требуется.
Нужная информация приходит с датчика поперечного ускорения (G-сенсор), и датчика угловой скорости относительно вертикальной оси. Именно они отслеживают интенсивность бокового скольжения, и посылают сигнал блоку ESP, если есть такая необходимость. Также, дополнительную информацию собирают датчики ABS, давления в тормозной системе и рулевого колеса. Устройство постоянно контролирует скорость, обороты двигателя, поворот рулевого колеса. И если произошел занос, готово немедленно на него среагировать.
Когда на блок управления ESP начинают приходить сигналы о заносе, устройство начинает сравнивать теперешнее поведение машины от нужного, и если найдет отклонения, сразу же начнет действовать. Чтобы машина снова вошла в правильную траекторию, система курсовой устойчивости начинает притормаживать нужные колеса. Какие именно, она определяет сама. Притормаживание происходит при помощи АБС, нагнетающей давление в тормозной системе. В это время, двигатель отправляет информацию о сокращении крутящего момента и подачи топлива.
Наглядный пример работы системы курсовой устойчивости (ESP).Система ESP постоянно в работе: при разгоне, езде, торможении. Но алгоритм действий зависит от каждого отдельного случая. К примеру, если датчик фиксирует начало заноса задней оси при повороте, то тут же подается команда уменьшить подачу топлива. Если это не помогло, то ABS начинает торможение колес.
Если ваш автомобиль оснащен «автоматом» с электронным управлением, то ESP может контролировать и работу трансмиссии: переключаться на низкие режимы, или, если возможно, в «зимний режим». Вот собственно и весь принцип действия данной системы.
Мешает ли ESP водителям?
Существует такая версия, что ESP, для опытных водителей, лишь обуза, которая не позволяет ему ездить на пределе, например гонщикам на треке. И действительно, система может помешать, когда для выхода из заноса нужно добавить газа, но она не дает это сделать. Специально для таких опытных водителей, во всех современных авто, есть кнопка принудительного отключения системы ESP. А некоторые устройства допускают небольшие заносы, позволяя водителю немного «порулить» самому, пока ситуация не стала критической. Но если же вы не являетесь гонщиком, то систему лучше не отключать.
Система ESP помогает неопытным водителям чувствовать себя на дорогах увереннее, но не стоит забывать, что возможности ее тоже не безграничны. Против законов физики не попрешь. Поэтому помните, хоть система курсовой устойчивости и снижает вероятность аварии, но и самому нужно смотреть в оба.
Похожие статьи:
www.driver-motors.ru
Устройство и принцип действия системы ABS ESP
Как работает система ESP?
ESP — Система стабилизации курсовой уствойчивости автомобиля.
В каких дорожных ситуациях работает система ESP BOSCH
Тест драйв автомобиля с системой и без системы ESP BOSCH.
Каким образом происходит обработка информации ЭБУ ESP BOSCH
Принцип действия системы ESP BOSCH
ESP — «система стабилизации курсовой устойчивости автомобиля».
Данная система разработана с целью помочь водителю в сложных дорожных ситуациях, как, например, при внезапном появлении животного на дороге, уменьшить перегрузки и избежать нестабильности в управлении автомобилем. При этом ESP не помогает перехитрить законы природы, открывая, таким образом, дорогу лихачам. . Аккуратный стиль вождения и внимание к другим участникам движения по- прежнему остаются основными задачами водителя. В этой брошюре мы покажем Вам, как ESP работает вместе с уже зарекомендовавшей себя антиблокировочной системой ABS и «родственными» ей ASR, EDS, EBV и MSR и какие варианты систем устанавливаются нами на различных транспортных средствах
Взгляд в прошлое.
С развитием автомобилестроения на рынке появляются все более мощные автомобили. Вследствие чего перед конструкторами встает вопрос, как сделать эту технику управляемой для «нормального», среднестатистического водителя. Выражаясь иначе: какие системы необходимо разработать, чтобы обеспечить оптимальное торможение и избавить водителя от перегрузок? Уже в двадцатые и сороковые годы появились первые механические предшественники системы ABS, которые, вследствие своей повышенной инерционности, не смогли полностью выполнить поставленную задачу. После революции в области электротехники в 60-х годах, системы ABS стали доступнее и продолжили свое развитие уже на основе цифровой техники, так что в настоящее время не только ABS, но и такие системы, как EDS, EBV, ASR и MSR являются обычным оснащением автомобиля. Вершиной развития данных систем является ESP, где инженеры пошли еще дальше.
Что обеспечивает ESP?
Электронно-стабилизационная программа является активным средством безопасности автомобиля. В данной связи можно говорить и о системе динамики. Проще говоря, это антипробуксовочная система. Она распознает опасность пробуксовки и намеренно компенсирует разворот автомобиля.
Преимущества:
- Это не отдельная система, она устанавливается на другие тяговые системы, таким образом, вбирая их лучшие качества.
- С водителя снимается нагрузка.
- Автомобиль остается под контролем.
- Риск несчастного случая вследствие несоразмерной реакции водителя на происходящее уменьшается.
Краткость – сестра таланта
Известно, что большое количество одинаково звучащих сокращений (аббревиатур) может создать определенную путаницу в понимании. Здесь Вы найдете объяснение наиболее употребительных из них.
ABS Антиблокировочная система Препятствует блокировке колес при торможении. Несмотря на высокую эффективность торможения, автомобиль остается стабильным и управляемым.
ASR Система предотвращения буксования ведущих колес Предотвращает проскальзывание ведущих колес, например, на льду или гравии путем воздействия на тормоза или управление двигателем.
EBV Электронное перераспределение тормозной силы Предотвращает перетормаживание задних колес, прежде чем начнет функционировать ABS, или в том случае, если последняя вышла из строя.
EDS Электронная блокировка дифференциала Позволяет начать движение на разных участках дороги путем торможения проскальзывающих колес
ESP Электронно-стабилизационная программа Предотвращает возможную тряску автомобиля с помощью воздействия на тормоза и управление двигателем. Используются также следующие сокращения: ASMS – автоматическая стабилизационная система управления DSC – динамический стабилизационный контроль FDR – регулировка динамики VSA – автомобильное стабилизационное устройство VSC – стабилизационный контроль автомобиля
MSR Контроль момента буксировки Препятствует блокировке ведущих колес в случае торможения двигателем, когда внезапно отпускается педаль газа, либо происходит торможение с включенной передачей.
Физические основы.
Силы и моменты Любое тело подвергается воздействию различных сил и моментов. Если сумма действующих на тело сил и моментов равна нулю, тело находится в состоянии покоя, если она не равна нулю, тело движется в направлении силы, являющейся результатом сложения сил. Наиболее известна сила притяжения. Она действует по направлению к центру Земли. Если тело массой в один килограмм поместить на пружинные весы, чтобы измерить действующие на него силы, будет показано значение силы притяжения в 9,81 ньютона.
Прочие силы, действующие на автомобиль, это: — тяговое усилие (1), — сила торможения (2), которая действует в направлении, противоположном направлению силы тяги — боковые силы (3), которые поддерживают управляемость автомобиля, и — сила сцепления (4), которые, помимо прочего, является следствием трения и притяжения Земли.
Помимо этого на автомобиль действуют: — момент рыскания (I), стремящийся развернуть автомобиль вокруг вертикальной оси, — момент инерции (II), стремящийся сохранить выбранное направление движения, — и прочие силы, как, например, сопротивление воздуха.
|
Совместное действие нескольких из этих сил легко описать с помощью круга трения. Радиус окружности обуславливается силой сцепления шин с дорожным полотном. Чем меньше сцепление, тем меньше радиус (а), при хорошем сцеплении радиус больше (b). Основу круга трения составляет параллелограмм сил (боковая сила (S), сила торможения или тяговое усиление (В) и результирующая общая сила (G)). Пока общая сила остается внутри круга, автомобиль находится в состоянии стабильности (I). Как только общая сила выходит за границу круга, автомобиль теряет управляемость (II). Обратимся к схеме взаимодействия сил: 1. Сила торможения и боковая сила рассчитаны таким образом, чтобы результирующая сила оставалась в пределах круга. Автомобиль легко управляем.
2. Увеличим силу торможения. Боковая сила уменьшается.
3. Результирующая сила равна силе торможения. Колесо блокируется. Вследствие отсутствия действия боковой силы автомобиль становится неуправляем. Аналогичная ситуация возникает в отношении тягового усилия и боковой силы. Если значение боковой силы приближается к нулю за счет максимального увеличения тягового усиления, ведущие колеса начинают пробуксовывать. |
|
 |
Режим регулирования Чтобы система ESP могла влиять на критические ситуации, она должна распознавать два момента: — куда и с какой скоростью водитель направляет автомобиль? — куда автомобиль едет? Ответ на первый вопрос система получает от сенсора угла рулевого управления (1) и датчиков числа оборотов на колесах (2). Ответ на второй вопрос система получает от измерителя степени рыскания (3) и поперечного ускорения (4). Если поступающая информация по двум пунктам не совпадает, система ESP распознает ситуацию как критическую и вступает в действие. Критическая ситуация может выражаться в двух возможных манерах вождения: 1. В недостаточности внимания к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на задний тормоз на внутренней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает вынос автомобиля за пределы поворота. 2. В излишнем внимании к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на передний тормоз на внешней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает боковой занос автомобиля. |
|
Регулировка динамики Как Вы уже видели, ESP может противостоять недостаточному или излишнему вниманию к управлению автомобилем. Для этого необходимо изменять направление движения без прямого воздействия на управление. Основной принцип знаком Вам по гусеничным машинам. Если машина должна повернуть налево, находящаяся внутри поворота цепь тормозится, а внешней сообщается ускорение. При возвращении на начальную траекторию бывшая «внутренняя» гусеница ускоряется, а «внешняя» тормозится. По соответствующему принципу работает и ESP. Для начала рассмотрим пример автомобиля, не оборудованного системой ESP. Автомобиль должен уклониться от внезапно возникшего препятствия. Водитель сначала резко поворачивает налево, а вслед за этим вновь направо. Создается вибрация, и задняя часть срывается с траектории. Разворот вокруг вертикальной оси уже не может быть предотвращен водителем. |
 |
 |
Теперь рассмотрим пример автомобиля, оборудованного системой ESP. Водитель пытается уклониться от препятствия. По показаниям сенсоров система ESP распознает нестабильное состояние автомобиля. Система рассчитывает необходимые меры: левое заднее колесо тормозится. Таким образом, предотвращается занос автомобиля. Боковая сила, действующая на передние колеса, сохраняется. В то время как автомобиль совершает левый поворот, водитель поворачивает направо. ESP тормозит переднее правое колесо. Задние колеса вращаются свободно, чтобы обеспечить оптимальное воздействие боковой силы на заднюю ось. Имевшая место смена полосы может привести к вибрации. Чтобы предотвратить занос задней части автомобиля, тормозится левое переднее колесо. В особо критических ситуациях колесо может практически блокироваться, чтобы ограничить воздействие боковой силы на переднюю ось. После того, как автомобиль преодолел нестабильность, ESP прекращает воздействие на управление. |
Система и ее компоненты Как уже было упомянуто, электронно- стабилизационная система устанавливается на распространенные и употребляемые противопробуксовочные системы. Кроме того, она существенно расширяет их действие. Система может распознавать и нейтрализовать нестабильные состояния автомобиля, как, например, пробуксовку. Чтобы обеспечить эту процедуру, необходимы некоторые дополнительные детали. Прежде чем рассмотреть строение ESP, ознакомимся с системой в целом.
Наиболее частые неисправности системы ESP
Если лампочка неисправности ABS ESP загорается и тухнет периодически, или горит постоянно, то причина в следующих элементах:
- Неисправность датчика скорости частоты вращения колеса
- Перетертость, разрыв электропроводки жгута датчика
- Загрязнение или износ зубчатого венца датчика
- Износ ступичного подшипника
- Возможно, требуется ремонт электронного блока управления.
www.carluck.ru
13.Устройство и принцип действия системы esp и esp-2.
Система курсовой устойчивости (другое наименование — система динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации.
В зависимости от производителя различают следующие системы курсовой устойчивости:
система ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
система ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
система DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
система DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
система VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
система VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
система VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru;
система VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management) на автомобилях Toyota.
Устройство и принцип действия системы курсовой устойчивости рассмотрены на примере самой распространенной системы ESP.
Устройство системы курсовой устойчивости
Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня. Система ESP включает следующие системы:
антиблокировочную систему тормозов (ABS),
систему распределения тормозных усилий (EBD),
электронную блокировку дифференциала (EDS),
антипробуксовочную систему (ASR).
Система курсовой устойчивости имеет следующее устройство:
входные датчики;
блок управления;
гидравлический блок.
Схема системы курсовой устойчивости ESP
1компенсационный бачок
2вакуумный усилитель тормозов
3датчик положения педали тормоза
4датчик давления в тормозной системе
5блок управления
6насос обратной подачи
7аккумулятор давления
8демпфирующая камера
9впускной клапан переднего левого тормозного механизма
10выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма
11впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма
12выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма
13впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма
14выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма
15впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма
16выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма
17передний левый тормозной цилиндр
18датчик частоты вращения переднего левого колеса
19передний правый тормозной цилиндр
20датчик частоты вращения переднего правого колеса
21задний левый тормозной цилиндр
22датчик частоты вращения заднего левого колеса
23задний правый тормозной цилиндр
24датчик частоты вращения заднего правого колеса
25переключающий клапан
26клапан высокого давления
27шина обмена данными
Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля. К входным датчикам системы ESP относятся: используются в оценке действий водителя датчик угла поворота рулевого колеса; датчик давления в тормозной системе; выключатель стоп-сигнала ;
используются в оценке фактических параметров движениядатчики угловой скорости колёс; датчик продольного ускорения; датчик поперечного ускорения;
датчик скорости поворота автомобиля ; датчик давления в тормозной системе
Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности. При необходимости блок использует информацию из блока управления системы управления двигателем и блока управления автоматической коробки передач.
Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR.
Принцип работы системы курсовой устойчивости
Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, включается система ESP.
На основании сигналов, поступающих от датчиков, электронная система курсовой устойчивости активирует соответствующие системы безопасности и управляет их работой.
studfiles.net
Система курсовой устойчивости ESP как способ избежать заноса
Система курсовой стабилизации автомобиля в движении имеет 20-летнюю историю развития, в течение которой она получила всеобщее признание, и применяется в настоящее время практически на всех моделях современных автомашин. Она предназначена для автоматической корректировки курсового положения автомобиля в условиях заноса.
ESP стабилизирует положение автомобиля в условиях заноса
Каждый производитель автомобильной техники систему курсовой устойчивости на своих моделях называл по-разному. Поэтому она имеет много разных сокращённых наименований, способных ввести в заблуждение неискушённых автолюбителей. Первые автоматы курсовой стабилизации немецких автомобилей Mercedes Benz и BMW получили название Elektronisches Stabilitatsprogramm.
ESP и его синонимы
Содержание статьи
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.
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.
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.
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
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
avtomotoprof.ru
ESP: как это работает
Система курсовой стабилизации в Вашем автомобиле может сыграть роль ключевого фактора, сохранившего Вам жизнь в случае возникновения аварийной ситуации. Система курсовой устойчивости или как её ещё называют система динамической стабилизации сохраняет управляемость и устойчивость машины, заблаговременно просчитывая возможность критической ситуации и устраняя её.
История создания ESP
Годом создания системыESP была можно считать 1995-ый, пусть только через два года она заявила о себе более громко, в момент дебюта первого компактного микровена от компании Mercedes-Benz под названием A-class.Во время проектирования данной модели был допущен ряд очень серьёзных ошибок, которые сильно повлияли на склонность автомобиля к опрокидыванию при выполнении манёвров, даже на небольшой скорости.
В Европе, где педантичный народ давно «повёрнут» (в хорошем смысле) на безопасности, вспыхнул серьёзный скандал. Выпуск автомобилей Mercedes-Benz А-класса был временно приостановлен, а машины, которые уже были проданы, отозвали для устранения неполадок. — отозваны для устранения недостатков. Инженеры компании Daimler-Benz серьёзно «взялись за голову» и начали решать эту непростую задачу.
Как же в этом, полюбившемся потребителю, автомобиле решить проблему с его устойчивостью, да при этом ещё не перепроектируя его. И, вуаля! Начало 1998-ого года ознаменовалось решением этой проблемы. Автомобили А-класса от компании Mercedes-Benz оснастили соответственно настроенной системой ESP.
Принцип действия
Основная задача системы электронной стабилизации ESP лежит в выравнивании транспортного средства в сторону направления передних колёс. Автомобиль оснащённый ESP содержит:
— датчики, определяющие его положение в пространстве;
— датчики вращения колес;
— датчик, определяющий угол поворота руля;
— насос, управляющий тормозными магистралями колес;
— ЭБУ – электронный блок управления. Он «опрашивает» каждый из колёсных датчиков с поразительной частотой до 30 раз в секунду. Так же ЭБУ обращается к датчикам поворота руля и оси — Yaw Sensor.
ЭБУ обрабатывает данные со всех датчиков управления. В случае их не схождения ESP принудительно берёт под контроль подачу топлива и тормозную систему, выравнивая автомобиль в направлении передних колёс. Важно то, что электроника не настолько умна, чтобы знать, где находится безопасная часть дороги далее, поэтому Вам придётся направлять колёса самостоятельно, тем самым помогая ESP делать остальную работу.
На первый взгляд может показаться, что опытным водителям ни к чему пользоваться помощью данной системы, ведь в экстренной ситуации они могут полагаться на свои умения, уверенность и опыт. Но это большое заблуждение! В экстренной ситуации ESP правильно регулирует подачу топлива и выбирает именно те колёса, чтобы оттормозить, которые нужны для стабилизации автомобиля.
Если сложилась ситуация, что передние колёса идут в снос, потому что вход в поворот определил излишнюю управляемость автомобиля, система ESP задействует задние тормоза, путём притормаживания того колеса, которое лежит на внутреннем радиусе поворота. Это действие выровняет «передок» автомобиля, уходящий в снос.
Может возникнуть и обратный случай, когда автомобиль плохо управляем и возникает скольжение в повороте с заносом задней части автомобиля. В данной ситуации система ESP подключает передние тормоза, притормаживая колесо, идущеена внешнем радиусе поворота.
Некоторые водители полагают, что ESP мешает езде. Мы хоти это опровергнуть и доказать, что это 100% не так. Во-первых, в любом случае человек при всех своих контролируемых физических возможностях (сейчас идёт речь об обычных людях без каких-либо феноменальных способностей: облучение, укус радиоактивного паука и т.д.) не может действовать так, как это делает электроника ESP. Во-вторых, элементарная проверка своих сил на ледяном полигоне Вас сразу же разубедит в обратном.
На высокой скорости движения шансов не вылететь за пределы трассы гораздо больше у автомобилей, оснащённых ESP, чем без неё. В-третьих, люди, считающие, что система стабилизации излишня в автомобиле, просто попирают элементарные физические законы, не зная принцип работы ESP. Просто достаточно уяснить главный принцип ESP, чтобы на практике поменять своё мнение на обратное.
Разработчики заявляют о том, что не может возникнуть таких ситуаций на дороге, где ESP может навредить, могут случиться только безвыходные.
Устройство ESP
Конструктивно ESP состоит из системы датчиков, расположенных на осях и рулевом механизме, контролирующих положение автомобиля на дороге.Кроме датчиков ESP состоит из:
— акселерометра, который определяет положение автомобиля в движении;
— главного контроллера, состоящего из пары микропроцессоров в 56 Кбайт памяти каждый.
Эффективность ESP состоит в её использовании вместе с ABS, EBR и ASRсистемами, обеспечивающими активную безопасность автомобиля.
Bosch – лидер на мировом рынке по производству ESP, добавила ей новых полезных свойств, которые призваны повысить безопасность и комфорт автомобиля. Итак ESPпо её желанию можно укомплектовать следующими последующими функциями:
1. Электронаполнение гидросистемы. В случае резкого снятия ноги с акселератора, система сделает вывод о возможности аварийной ситуации. В данном случае дабы уменьшить время срабатывания тормозов, электрогидравлика сама решает подвести колодки к дискам.
2. «Самоочищающиеся» диски тормозов. В дождливое время рабочая поверхность дисков может покрываться тонким слоем воды. Дабы это не стало помехой в момент экстренного торможения, к диску будут прислоняться колодки, снимающие слой воды, в определённый период времени.
3. «Мягкая» остановка. Эта функция призвана сделать остановку более плавной. Достигается это за счёт систематического уменьшения давления жидкости в гидравлических контурах по мере остановки автомобиля.
4. Регулирование движения на неровных дорожных поверхностях. Исключает скатывание автомобиля на склонах при движении назад.
5. «Стоп-вперед». Эта функция расширяет возможности круиз контроля, регулируя дистанцию до автомобиля, что движется впереди. Руководствуясь полученной от датчиков информацией, система может останавливать автомобиль в пробках и анализировать его дальнейшее движение без участия водителя.
6. Торможение автоматическиво время парковки. Это электронный аналог «ручника», который не использует отдельные тормозные механизмы колёс. Чтобы его активировать, достаточно выжать тормоз в пол, нажав соответствующую кнопку электрогидравлического модуля. Это даст действие даст некую команду держать нужное давление в контурах пока не поступило новое распоряжение от водителя.
Что еще могут в будущем предложить умельцы-инженеры, создающие автомобильные системы, предположить сложно, остаётся лишь теряться в догадках и покорно ожидать новых «улучшайзеров» безопасности и комфорта.
Производители
Системы, осуществляющие электронный контроль устойчивости производятся такими крупными производителями:
Robert Bosch GmbH— является крупнейшим производителем систем ESP. Выпуск их налажен под одноимённой маркой ESP.
Aisin Advics
ITT Automotive
Bendix Corporation
Continental Automotive Systems
Hitachi
Teves
Delphi
Mando Corporation
TRW
NisshinKogyo
WABCO
Другие названия
Система электронного контроля устойчивости ESP у различных автомобильных производителей имеет разное название. Вот некоторые примеры:
ASC (Active Stability Control) и ASTC (Active Skid and Traction Control MULTIMODE) – Mitsubishi.
ESC (Electronic Stability Control) – Chevrolet, Kia,Hyundai.
ESP (Elektronisches Stability Program) – Chery, Chrysler, Fiat,Dodge, Mercedes-Benz, Opel, Daimler,Peugeot, Renault, Citroën,Volkswagen, Audi.
VSA (Vehicle Stability Assist) – Acura, Honda.
DSC (Dynamic Stability Control) – BMW, Jaguar, MINI, Mazda, Land Rover.
DSTC (Dynamic Stability and Traction Control) – Volvo.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
auto.today