Система курсовой стабилизации ESP, все подробности

Раньше удержать транспортное средство на положенной траектории было довольно трудно и проблематично.

Рулевое управление было тяжелым, и даже опытные водительские руки порой были явно недостаточным способом точного управления.

Технологии не стоят на месте

Сегодня ездить стало лучше – и шины появились продвинутые, и рули усилителями оснастили. Но главное – на вооружении водителей сегодня есть система курсовой стабилизации, называемая ESP.

Что такое ESP, когда изобрели ее? Почему так долго ее внедряли? Из чего состоит система? Как это работает? Какова роль данного электронного помощника? В каких случаях машина теряет свою курсовую стабильность?

На все эти вопросы вы получите ответы читая статью дальше.

Обладателями иномарок с ESP успели стать уже многие люди, а еще многие желают совершить такую покупку.

И это не удивительно, ведь благодаря действию умной электроники траектория езды автомобиля стабилизируется, а потом сохраняется в нужном параметре.

 

Чаще всего систему курсовой устойчивости ESP необходимо активировать в критических случаях.

Год создания

Придумали данного помощника немцы, когда шел далекий 1995 год. Этот год признан годом разработки, но на машинах ESP появилась еще не скоро.

Эксперименты длились долго, специалисты из Германии давали лишь приблизительные подсчеты, а потому разработка существенно задерживалась.

Устройство и принцип работы

Функциональными частями ESP являются многочисленные датчики, задача которых – контролировать положение автомобиля в пространстве.

Помимо этого, электроника системы ведет контроль за работой всей автомобильной электроники, гидравлики тормозного контура, а также модулей помпы.

Согласно этому, ESP позиционируется как система обеспечения активной безопасности.

Датчики, которые производители располагают на каждом из колес машины, собирают необходимую информацию.

В частности, они фиксируют угловую скорость колес автомобиля, а потом отправляют информацию на обработку в электронный блок управления.

Помимо колесных датчиков, есть еще датчик и на рулевом колесе – он призван следить за поворотом последнего.

Информация об этом, естественно, тоже идет на электронный модуль.

После получения всех требуемых данных начинается сравнение информации и, если надо, регулировка подачи топлива.

Если ситуация экстремальна, то подача топлива будет ограничиваться очень существенно, а также каждое колесо начнет независимое торможение.

Пара микропроцессоров стабилизирующей системы обеспечивает фактически мгновенный сбор информации и быструю ее обработку.

Можно сказать, что реакция ESP на усложнившуюся обстановку будет молниеносной.

Читайте также:

Когда эффективна система

Нарушение курсовой стабилизации машины происходит лишь в двух случаях:

1. Занос — машина потеряла сцепление, и ее задние колеса заскользили по дорожной поверхности.
2. Снос — тут скользить начинают уже передние шины, но сцепление с дорогой тоже теряется.

Заносы и сносы могут привести к ДТП, к опрокидыванию автомобиля под трассу и другим нежелательным последствиям.

 

Система курсовой стабилизации ESP предотвратила уже немало аварий, а сколько людей выживет еще, благодаря ее действию?

Поэтому выбирая автомобиль обязательно обращайте внимание на наличие данной системы в понравившейся

Устройство и принцип действия системы ABS ESP

Главная / Познавательные статьи /

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.

Изменения в правилах могут вызвать бум контроля устойчивости

Поставщики уже получают прибыль от систем, контролирующих устойчивость автомобиля, но нормативные изменения в Европе и США, вероятно, еще больше подстегнут этот бизнес.

Антиблокировочная система тормозов входит в стандартную комплектацию многих новых автомобилей, продаваемых в Европе и Северной Америке. Трекшн-контроль также становится популярной функцией.

Но в сентябре прошлого года системы контроля устойчивости неожиданно стали пользоваться большим спросом у некоторых поставщиков, включая Continental AG и Robert Bosch GmbH. Это связано с тем, что Национальная администрация безопасности дорожного движения рекомендовала, чтобы электронный контроль устойчивости стал обязательным для всех легковых автомобилей, продаваемых в США, начиная с 2009 года.год выпуска.

NHTSA заявила, что электронный контроль устойчивости может предотвратить две трети всех аварий с опрокидыванием и треть аварий с участием одного автомобиля — 59 процентов для внедорожников. Чиновники NHTSA назвали эту технологию величайшим спасением жизни с момента появления ремней безопасности.

Электронный контроль устойчивости в большинстве случаев представляет собой надстройку программного обеспечения для автомобилей с антиблокировочной системой тормозов, поскольку в нем используются те же датчики и приводы. Но за десятилетие своего существования на рынке эта технология продается медленно.

В 2005 году, последнем году, за который имеются данные, только четверть новых автомобилей, проданных в США, имели электронную систему контроля устойчивости. В Европе этот показатель составлял 40 процентов.

В Германии, которая является движущей силой разработки системы контроля устойчивости, уровень внедрения составил 72 процента. Немецкий поставщик Bosch и Mercedes-Benz первыми внедрили эту технологию в 1995 году с системой, которую Bosch называет ESP.

Ожидаемые действия правительства США создадут ежегодный спрос США на около 16 миллионов электронных систем контроля устойчивости в течение двух лет. Европейские защитники безопасности уже призывают к параллельному требованию Европейского Союза.

Исследовательская фирма Frost and Sullivan оценивает европейский рынок систем контроля устойчивости в 2005 году примерно в 2,10 миллиарда долларов. По оценкам, к 2012 году эта сумма вырастет до 4,78 миллиарда долларов.

На основе существующих систем

Электронные системы контроля устойчивости сложны, но в основном они основаны на аппаратном обеспечении, уже существующем для антиблокировочной системы торможения и контроля тяги. Это семейство технологий управления транспортными средствами началось в 1970-х годах с ABS.

Но электронный контроль устойчивости выходит далеко за рамки устойчивости торможения и контроля пробуксовки колес автомобиля. Технология контролирует боковую устойчивость, предотвращая выход транспортных средств из-под контроля. Он делает это, подтормаживая отдельные колеса, чтобы удерживать автомобиль на курсе.

По мере того, как все больше поставщиков начали производить системы контроля устойчивости, производители начали предлагать усовершенствования, такие как управление тормозами и модификации, ограничивающие недостаточную поворачиваемость на поворотах.

Четыре года назад компания Volvo совместно с материнской компанией Ford Motor Co. впервые внедрила еще одно усовершенствование электронного контроля устойчивости: контроль устойчивости при крене. Он применяет стратегии электронного контроля устойчивости для предотвращения опрокидывания, на которые приходится растущая доля смертельных случаев, особенно в Северной Америке.

В 2005 году Bosch объявила, что ее ESP Premium повысит скорость и точность системы. ESP Premium дебютировала на внедорожнике BMW X5, представленном в декабре прошлого года.

«Это внесет значительный вклад в обеспечение безопасности при опрокидывании на всех рынках», — говорит Фолькмар Деннер, член правления Bosch, отвечающий за электронику и кузовные системы.

«Однако основной спрос будет исходить из США.»

Как и конкурирующая система Premium ESC от TRW Automotive, ESP Premium вмешивается в рулевое управление и торможение автомобиля, чтобы сохранить устойчивость автомобиля и оставаться на намеченном водителем курсе.

Следующим шагом является использование мощности двигателя для повышения устойчивости.

Поставщики электронных систем контроля устойчивости разрабатывают системы, которые направляют тщательно контролируемый крутящий момент двигателя на отдельные колеса. Это так называемое векторное управление крутящим моментом обеспечит еще больший контроль над траекторией транспортного средства.

Поставщики Bosch, ZF Friedrichshafen AG, Getrag, Magna Steyr и Ricardo входят в число компаний, работающих над такими системами. У Honda уже есть такой на седане Legend 2006 года. В системе Honda, получившей название Super Handling All Wheel Drive, используется электроника Bosch.

Еще до действий NHTSA в Соединенных Штатах европейские защитники безопасности призывали к обязательному использованию электронного контроля устойчивости

Например, европейская организация по тестированию автомобилей Euro NCAP отмечает наличие электронного контроля устойчивости при расчете своих звездных рейтинговых систем. . Euro NCAP впервые включила в свои рейтинги функцию активной безопасности.

Под активной безопасностью понимаются системы, помогающие избежать несчастных случаев. Средства пассивной безопасности уменьшают последствия аварий.

Euro NCAP заявляет, что электронный контроль устойчивости является, пожалуй, единственной активной системой безопасности, преимущества которой могут быть подтверждены статистическими данными, что является важным требованием для включения в рейтинг Euro NCAP.

Исследователи: это работает

«У нас есть данные, показывающие, что автомобили, оснащенные ESC, недостаточно представлены в авариях», — говорит Адриан Хоббс, генеральный секретарь Euro NCAP и бывший руководитель лаборатории транспортных исследований в Англия.

Мэтью Эйвери, руководитель лаборатории аварийных испытаний Исследовательского центра Тэтчем под Лондоном, добавляет: «Это технология предотвращения столкновений. Данные неопровержимы».

Эйвери считает, что электронный контроль устойчивости может ежегодно спасать более 400 жизней только в Соединенном Королевстве.

По его оценке, электронная система контроля устойчивости стоит немногим меньше 100 долларов.

Сторонники уверены, что Европейский союз в конечном итоге либо потребует систему, либо субсидирует покупку электронного контроля устойчивости.

Они работают над созданием стандартизированного теста для определения минимальной производительности систем контроля устойчивости.

Электронные системы контроля устойчивости зависят от двух типов датчиков.

Один вид измеряет движение транспортного средства: скорость вращения колес, скорость рыскания (насколько быстро транспортное средство поворачивается вокруг своей вертикальной оси) и поперечное ускорение. Другие датчики измеряют действия водителя: угол поворота руля, положение дроссельной заслонки и давление в тормозной системе.

Базовая электронная система контроля устойчивости сравнивает фактическую траекторию движения автомобиля с той, которую, по данным датчиков, предполагал водитель. Если они различаются, система притормаживает отдельные колеса, чтобы вернуть автомобиль на заданный курс.

Новые системы могут иметь и другие функции. Системы устойчивости к крену добавляют гироскопический датчик для измерения крена кузова. Если транспортному средству угрожает опрокидывание, система притормаживает отдельные колеса, чтобы стабилизировать транспортное средство. Некоторые системы также вмешиваются в рулевое управление.

Электронные системы контроля устойчивости третьего поколения, такие как ESP Premium от Bosch на новом внедорожнике BMW X5, имеют насосы с более высоким давлением и более быстрым действием. Система также может определить, когда транспортное средство находится в критическом состоянии. В этот момент он подготавливает подушки безопасности к более быстрой реакции, если автомобиль перевернется или врежется в столб.

Несколько поставщиков разрабатывают системы управления вектором крутящего момента. Помимо возможности подтормаживать отдельные колеса, эти системы также могут контролировать рыскание, передавая дополнительный крутящий момент на отдельные колеса.

ESP и противобуксовочная система для автомобилей: объяснение

• Дом
  •  
• В глубине
  •  
• ESP и антипробуксовочная система: мы объясняем, как работают эти критически важные технологии безопасности автомобилей ESP и антипробуксовочная система:. ..

Безопасность стала важным аспектом при покупке нового автомобиля. Производители теперь понимают это, и в настоящее время они предлагают множество средств безопасности в качестве стандарта. Одной из важнейших функций безопасности некоторых новых автомобилей является контроль тяги и электронная программа стабилизации или ESP. Поскольку обе эти функции безопасности немного дороже, ими оснащены только более дорогие версии. Обе эти технологии предназначены для предотвращения заноса вашего автомобиля, и они могут быть разницей между жизнью и смертью. Итак, давайте разберемся, что это такое и как они работают: —

Что такое антипробуксовочная система?

Контроль тяги вступает в действие, когда автомобиль теряет сцепление с дорогой или способность сцепляться с поверхностью. Обычно это происходит во время сильного дождя или снега, когда автомобили более склонны к заносу. Контроль тяги может работать по-разному. Он может использовать датчик ABS, двигатель или активный дифференциал, чтобы снизить скорость колеса, потерявшего сцепление с дорогой. Он чувствует, что водитель дает слишком много газа, что шины начали терять сцепление с дорогой, а затем предпринимает различные шаги, чтобы восстановить сцепление с дорогой.

Читайте также: Владелец проехал около 1 крора рупий Внедорожник Mercedes-Benz без регистрации: ЗАХВАТЫВАЕТ RTO

Система контроля тяги использует датчики скорости, которые также используются системой ABS. Если обнаруживается, что одно колесо вращается намного быстрее, чем другое, система применяет тормоз, который снижает скорость и восстанавливает сцепление с дорогой.

Противобуксовочная система может использовать активный дифференциал, направляя мощность на внешнее колесо во время поворота, чтобы автомобиль не отклонялся от желаемого пути.

Противобуксовочная система также работает путем отключения мощности двигателя или отключения цилиндров двигателя, что резко снижает выходной крутящий момент, что приводит к потере мощности шины.

Что такое контроль устойчивости?

Вы можете думать о системе контроля устойчивости как о большом папочке контроля тяги. Контроль устойчивости помогает восстановить контроль над заносом автомобиля. Система контроля устойчивости использует различные датчики, в том числе датчик скорости от ABS, чтобы сфотографировать автомобиль, движущийся по «предназначенному пути». Если фактический путь автомобиля не соответствует намеченному пути, в игру вступают средства контроля устойчивости. Например, рулевое управление полностью заблокировано или угол поворота руля резкий и неподвижный, автомобиль движется вперед; это означает, что автомобиль имеет недостаточную поворачиваемость, и система стабилизации вмешается и скорректирует ее. В то время как противобуксовочная система может только ограничивать мощность и восстанавливать сцепление с дорогой, система курсовой устойчивости может манипулировать управлением автомобилем.

Система контроля устойчивости делает это, перенаправляя мощность, отключая мощность или применяя тормоза. Все это помогает восстановить контроль над автомобилем. Некоторые производители даже позволяют отключить ESC. Но это в основном делается на высокопроизводительных автомобилях, и это следует делать только во время движения по гоночным трассам, а не по загруженным повседневным дорогам. Отключение ESC помогает профессиональным водителям продолжать дрифт или скользящее скольжение, в которых в нормальных условиях система стабилизации вмешалась бы и скорректировала курс автомобиля. Некоторые производители также ввели «Спортивный» режим для контроля устойчивости, который позволяет водителю немного поскользнуться, прежде чем система контроля устойчивости снова сработает.

Многие производители используют систему стабилизации под разными названиями. Некоторые называют это динамическим контролем устойчивости, системой стабилизации автомобиля, динамическим контролем автомобиля или контролем устойчивости автомобиля. Но важно то, что они их используют, что повышает чувство безопасности для нас как потребителей. В наших же интересах никогда не отключать противобуксовочную систему и систему стабилизации, потому что они предназначены для спасения наших жизней, если машина выйдет из-под контроля.