Система динамической стабилизации esp: ESP — что это такое? — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Как работает система стабилизации? — журнал За рулем

Вообще-то у нее множество имен: ESP, ESC, DSC, VSA, ASTC, VDS и прочая-прочая… За каждой из мудреных аббревиатур скрывается по сути одно и то же, а именно электронная система, призванная оставить автомобиль на траектории, предотвратить занос или скольжение даже в критических ситуациях, когда водитель из-за недостатка времени или опыта не может выполнить нужный маневр самостоятельно.

Систему динамической стабилизации мы называем ESP. Ведь “Электроник стабилити программ” — зарегистрированная торговая марка фирмы “Бош”, чьи инженеры запатентовали ее еще в 1959 году. Кстати, именно поэтому собственные разработки подобных технологий автомобильным фирмам приходится называть другими именами. Система включает датчики в колесах, тормозах, рулевом управлении, так называемый G-сенсор, отслеживающий угол поворота автомобиля вокруг вертикальной оси, а также датчики боковых ускорений.

esp

Водитель превысил допустимую скорость, из-за чего ему пришлось резко тормозить в крутом повороте. В обычной ситуации это привело бы к заносу автомобиля и РАЗВОРОТУ НА ВСТРЕЧНОЙ ПОЛОСЕ. Но ESP выровняла траекторию движения, притормозив колеса, идущие по внешнему радиусу поворота

Все это электронное воинство по 25 раз в секунду снимает показания и передает их в блок управления. И если, сопоставляя полученную информацию, “в центре” вдруг понимают, что реальное движение автомобиля никак не соответствует положению рулевого колеса и желанию водителя, меры принимаются незамедлительно. Блок управления отдает команду исполнительным модулям в тормозах и в двигателе, чтобы те замедлили вращение того или иного колеса или колес, а также уменьшили подачу топлива в камеру сгорания. Более того, некоторые системы стабилизации на машинах с АКП умеют даже переключаться на пониженную. От водителя требуется только работа рулем.

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Поскольку единственное, что ESP сделать не в состоянии — это выбрать за водителя верную траекторию движения. Конечно, система динамической стабилизации не панацея. Тем не менее она исправляет большинство водительских ошибок, в разы сокращая шансы попасть в аварию. Неудивительно, что согласно статистике больше жизней на дороге, чем ESP, спасли лишь ремни безопасности.

Исполнительный модуль управления тормозной системой
Датчик угловой скорости колеса
Датчик угла поворота рулевого колеса
Датчики угла поворота вокруг вертикальной оси и величины поперечного ускорения
Исполнительный модуль управления дроссельной заслонкой исправляет большинство водительских ошибок, в разы сокращая шансы попасть в аварию. Неудивительно, что согласно статистике больше жизней на дороге, чем ESP, спасли лишь ремни безопасности.

МЫ РЕШИЛИ:

Цена — единственный минус системы динамической стабилизации. Увы, далеко не на всех автомобилях она включена в список стандартного оборудования, а в качестве опции дороговата — от 13 до 25 тысяч. И все же лучше отказаться от “музыки”, металлика и даже обогрева сидений, чем экономить на ESP. Ведь в большинстве сложных ситуаций она реально помогает водителю оперативно скорректировать движение автомобиля и избежать ДТП. Вот почему система динамической стабилизации — не роскошь, а необходимость.

ЛОСИНАЯ ИСТОРИЯ

Массовому распространению ESP мы во многом обязаны Роберту Коллину. В 1998-м во время тест-драйва “Мерседес-Бенца” А-класса этот шведский журналист умудрился перевернуться при выполнении переставки на скорости всего 37 км/ч! В пожарном порядке исправляя конструктивные недочеты “ашки”, немецкие инженеры включили в базовое оснащение модели разработанную фирмой “Бош” систему динамической стабилизации. Кстати, первым серийным автомобилем, на котором появилась ESP, также был “Мерседес-Бенц”. За три года до скандального “лосиного теста” электронный ангел-хранитель дебютировал на S-классе модели W140.

Как работает система стабилизации?

Вообще-то у нее множество имен: ESP, ESC, DSC, VSA, ASTC, VDS и прочая-прочая… За каждой из мудреных аббревиатур скрывается по сути одно и то же, а именно электронная система, призванная оставить автомобиль на траектории, предотвратить занос или скольжение даже в критических ситуациях, когда водитель из-за недостатка времени или опыта не может выполнить нужный маневр самостоятельно.

Как работает система стабилизации?

Система ESP. Как работает система стабилизации ESP

Аббревиатура ESP означает, что на легковой машине или микроавтобусе имеется наиболее распространенная в мире система динамической стабилизации. Именуют ее по-разному (ESC, DSTC и пр.), однако суть остается одной и той же: в нестандартных ситуациях, грозящих перейти в аварию, электроника с самыми разными названиями возвращает водителю контроль над вдруг ставшим непослушным автомобилем. Причем делает это самостоятельно, задействуя и других электронных помощников. Поэтому ее относят к категории систем активной безопасности.

Если проводить небольшой исторический экскурс, то первой серийной моделью, оборудованной системой ESP, в 1995 году стал легендарный Мерседес S 600. Еще буквально через пару-тройку месяцев ее получили седан и родстер данного производителя. Хотя нельзя не отметить, что патент на данное оборудование был зарегистрирован в конце 60-х прошлого века немецкой компанией Даймлер-Бенц. То есть на реализацию идеи в пределах заводского конвейера понадобилось 35 лет.

В чем состоит задача

Специалистами от автомира зачастую система стабилизации ESP именуется противозаносной, а самое длинное и неудобное название звучит как «система поддержания курсовой устойчивости». Ее единственная функция состоит в сохранении поперечной устойчивости автомобиля, что должно исключать его срыв в боковое скольжение и занос. Эта опция очень полезна на любом типе покрытия, однако на плохой дороге или при высокоскоростной езде, когда водителю трудно во время выполнения поворота или резкого обгона контролировать выбранную траекторию движения и общее поведение автомобиля, она просто незаменима.

Именно по этой причине не только все автомобили со снаряженной массой до 3,5 т, но и легкий коммерческий транспорт с 2014 года в Евросоюзе в обязательном порядке оснащаются ESP. Причем европейцы в этом вопросе несколько отстали от американских автопроизводителей – у них «обязаловка» была утверждена тремя годами ранее. Как устроена система, из чего состоит, какие имеет достоинства и недостатки – в этих вопросах и будем разбираться в статье.

Устройство ESP

Основным компонентом системы считается электронный блок (контроллер) ЭБУ, к которому поступают сигналы от измерителя углового ускорения (G-сенсора) и многочисленных датчиков, устанавливаемых на всех колесах и в узле рулевого управления.

Опытные автовладельцы наверняка заметят, что в этом перечне присутствуют компоненты системы ABS. Это означает, что ESP весьма взаимосвязана с нею. К тому же ЭБУ управляет клапанами гидроцилиндров тормозов, и он взаимодействует с бортовым компьютером автомобиля, который контролирует подачу горючего. То есть, антиблокировочная система входит в состав системы динамической стабилизации, получает команды от главного ЭБУ, а потому ей не нужен отдельный контроллер – он уже есть в ESP.

Но и это еще не все. Система курсовой устойчивости автомобиля в любом случае взаимодействует и с другими электронными ассистентами – ASR, EDS и EBD. Не будем вдаваться в их функционал, а лишь заметим, что в машинах премиум-сегмента система ESP тесно связана и с адаптивным круиз-контролем, отвечающим за движение не только по трассе, но и в городе.

Алгоритм работы

Совершенно неважно, в каком режиме движется автомобиль – начинает разгон, едет с постоянной скоростью или тормозит – если машина едет, то система динамической стабилизации работает в любом случае. Причем она постоянно получает информацию не только от кластера датчиков, но и других вспомогательных систем. При этом ЭБУ, в который заложена эталонная «картина» безопасного движения, сравнивает ее с текущей ситуацией. Если обнаруживаются какие-либо отклонения, способные создать угрозу машине и пассажирам, контроллер без ведома водителя вмешивается в управление, стараясь исправить потенциально опасную ситуацию.

ПРИМЕР. Автомобиль входит в правый поворот, и появляется риск бокового сноса. Это фиксирует G-сенсор, передающий данные ЭБУ, к которому также поступают сигналы от иных измерителей. Исходя из совокупности полученных данных, контроллер ESP рассчитывает вектор и степень смещения транспортного средства в нужную сторону, позволяющие предотвратить опасную ситуацию. Далее электроника отдает команды гидроблоку притормозить правое колесо. В то же самое время передается информация основному контроллеру машины, который снижает подачу горючего в двигатель – это позволяет ведущей оси работать менее активно. В результате вмешательства системы ESP осуществляется замедление и выравнивание автомобиля в повороте независимо от действий человека за рулем.

Дополнительные средства взаимодействия

Как работает ESP в целом, уже было подробно описано. Однако в отдельных случаях курсовая устойчивость транспортного средства с ESP также может достигаться за счет других, дополнительных средств – блокировкой свободных дифференциалов, ювелирным распределением тормозного усилия, включением противопробуксовочной функции. Более того, в автомобилях с АКПП, имеющих электронное управление, система динамической стабилизации способна самостоятельно активировать зимний режим езды или включить пониженную скорость.

Наконец, если проблема курсовой устойчивости возникает на машине с адаптивным круиз-контролем, тот также обязан действовать синхронно с другими электронными помощниками. На практике это означает, что круиз-контроль подруливает передние колеса в направлении, способствующем выравниванию автомобиля.

Фактически, водителю система ESP в автомобиле (что это, как работает и какие имеет компоненты – знать совершенно не обязательно) предоставляет возможность не учиться экстремальному вождению. Он просто вращает руль, входя в поворот или обгоняя другой автомобиль, а все остальные действия, предотвращающие занос, совершает система курсовой устойчивости. И все-таки возможности этого электронного ассистента далеко не безграничны – об этом нужно помнить и бывалому автовладельцу, и тем более новичку!

Достоинства и недостатки

Никто из специалистов сегодня не спорит с тем, что система стабилизации автомобиля всегда находится на страже безопасности. Она в любой момент способна скорректировать действия водителя в правильную сторону, а ее «коронное» преимущество – скорость реакции, недоступная даже самому профессионалу за рулем. Разве способен человек за рулем почувствовать уход в занос еще на раннем его этапе и вовремя распределить усилия для торможения, да еще на разные колеса? Вдобавок владельцу автомобиля в виде подарка достается повышенный комфорт во время длительных поездок, когда накопленная усталость существенно снижает концентрацию.

Впрочем, как в случае с любой электроникой, создателям ESP пока так и не удалось устранить ее немногочисленные недостатки. Например, блок системы пока что не способен «вытягивать» автомобиль с передним приводом из заноса за счет увеличения крутящего момента на соответствующих колесах. А это – довольно эффективный прием, часто применяемый опытными водителями. То же самое можно сказать о полноприводных моделях и джипах, на которых иногда элементарное нажатие педали акселератора дает больший результат, чем хитроумные действия ESP, заключающиеся в разной степени торможения разных колес и снижении крутящего усилия, передаваемого на ведущую ось.

Кстати, многие производители заранее предупреждают: электроника может работать неправильно, если на автомобиле шины накачаны не до рекомендуемых атмосфер или их размер не соответствует паспортным данным на машину. Вдобавок некоторые дорожные условия – рыхлый снег или скользкая грунтовка – приводят к определенной неуверенности ESP в своих действиях.

Повторимся: для основной массы водителей, и особенно недавно севших за руль, система динамической стабилизации – настоящая находка. И совсем другое дело – опытные автовладельцы, привыкшие рулить без вмешательства компьютера, а также порой вынужденные ездить по раскисшим грунтовым дорогам. Впрочем, для таких пользователей автопроизводители предусмотрели кнопку «ESP OFF», которая отключает систему или переводит ее в отдельный режим, который активируется селектором автоматической коробки передач.

Допустимо ли дооснащать автомобиль с ABS системой динамической стабилизации?

На бюджетных иномарках наличие системы активной безопасности ESP – большая редкость. Более того, даже автомобили среднего ценового сегмента оснащаются ею опционально, и только дорогие машины имеют систему в штатной комплектации. Поэтому многих автовладельцев так и подмывает, обратившись за помощью к Пете/Васе и другим местным кулибиным, и докупив недостающие датчики и прочее оборудование, получить на выходе недорогой автомобиль с «крутой» системой динамической стабилизации.

Возможно ли достичь желаемого? Если поискать, то в Рунете можно найти форумы, на которых данная тема активно обсуждается. Даже больше, некоторые владельцы Форд Фокус 2-й и 3-й генерации уже выкладывают инструкции по переделке. Оказалось, что это мероприятие не такое уж и дешевое: приходится покупать датчики, трубки, гидроагрегат. Но это еще цветочки, поскольку без доступа к программам ЭБУ и корректной их инсталляции любые затраты не имеют смысла.

Специалисты из фирменных сервисных центров настойчиво советуют не заниматься такими сомнительными экспериментами – ведь даже если проводка и совпадет, блок управления и гидроблоки однозначно будут разными. Вдобавок есть разные версии ABS, поэтому софт тоже может быть специфичным. Это уж не говоря о реальной возможности несовпадения компонентов тормозной системы. Все-таки сложнейшими электронными системами должны заниматься профессионалы, а не любители из соседнего гаража…

Система стабилизации | Зачем нужна и чем полезна

Система динамической стабилизации – это система, в рамках которой работает набор алгоритмов, которые помогают водителю попасть туда, куда он направляет автомобиль.

Названий у данной системы множество: ESC (Electronic Stabiliti Control), ESP (Electronic Stabiliti Program), DSC (Dynamic Stabiliti Control), Stabilytrack и т.п. Но суть одна – система контролирует поперечную и продольную динамику автомобиля. То есть, борется с продольными и поперечными скольжениями, пытаясь вернуть поскользнувшиеся колёса в предел сцепных свойств, а автомобиль на заданную траекторию. Алгоритмы работы систем во многом схожи, хотя у разных производителей могут качественно отличаться, что, конечно же, сказывается на уровне активной безопасности автомобиля.

Современные самые продвинутые системы отслеживают порядка 10–30 различных параметров движения автомобиля: посредством акселерометров и датчиков вращения учитываются боковые и продольные ускорения и нагрузки, оценивается характер вращения автомобиля вокруг вертикальной, продольной и поперечной осей, а также разница в скоростях вращения колёс. То есть электроника в любой момент времени знает куда и как движется автомобиль. И вся эта потоковая информация сравнивается с углом поворота рулевого колеса, который так же определяется специальным датчиком.

Компоненты системы динамической стабилизации:

1. Гидромодуль, включающий насос и электромеханические клапаны, создающие и регулирующие давление в рабочих магистралях тормозных механизмов соответствующих колёс

2. Тормозные механизмы

3. Датчик поворота управляемых колёс

4. Датчики поперечного, продольного ускорения и датчик угловой скорости

5. Блок управления

Если скользит передняя ось (снос)

Если система понимает, что задаваемое рулём направление не совпадает с направлением движения, она делает вывод, что скорость движения по дуге поворота завышена, и что начался снос передних колёс. В этом случае система о наступившем скольжении предупредит нас промаргиванием жёлтой пиктограммки со скользящей машинкой или надписи ESP на приборной панели.

Одновременно с этим, система ограничит топливоподачу. Для чего? У большинства неподготовленных водителей в экстренной ситуации мышцы приходят в избыточный тонус. Если до и во время сноса нога у такого водителя была на педали газа, он, само-собой, начинает дожимать её. А это чрезвычайно опасно на любом типе привода – разгон, и, как следствие, увеличившаяся инерция, а так же избыточная тяга (если это передне- или полноприводный автомобиль) сособствует ещё большему сносу. Ограничение топливоподачи сособствует активному перераспределению веса, то есть, в данном случае передние скользящие колёса дозагрузятся – получат дополнительный сцепной вес, и этого в ряде случаев достаточно для того чтобы снос прекратился.

Вместе с умешьшением подачи топлива система стабилизации при помощи специального насоса в тормозной системе начинает притормаживать внутренние к повороту колёса, с акцентом на заднее внутреннее колесо. Так формируется вращающий момент, который разворачивает автомобиль на выход из поворота. Одновременно с этим гасится скорость и инерция. Аналогично система действует, если автомобиль вылетает наружу поворота со скольжением обеих осей.

Если скользит задняя ось (занос)

Если система понимает, что вращение автомобиля вокруг вертикальной оси избыточно и не соответствует фазе поворота (то есть начался занос), система работает согласно иному алгоритму.

Независимо от типа привода электроника так же предупредит об опасности моргающей пиктограммой, уменьшит топливоподачу (ради того, чтобы напуганный водитель по неопытности не отправил автомобиль в ещё более глубокий занос), и начнёт притормаживать переднее внешнее к повороту колесо, создавая момент противовращения возникшему заносу. Одновременно с этим скорость движения падает, что способствует уменьшению инерции автомобиля и его стабилизации.

Алгоритм работы простейшей ESP, разработанной компанией Bosch. Во время экстренного объезда препятствия на любом типе покрытия на любом автомобиле из-за резких действий возможны как снос, так и занос. Обратите внимание как система стабилизации поочерёдно в связке манёвров, обеспечивающих объезд, борется с этими скольжениями. Современные даже самые простые системы перепросчитывают ситуацию с частотой 20–25 раз в секунду. Время реакции системы около 0,2 секунды. Учебное видео, источник

А если пробуксовка?

Если вы двигаетесь в повороте на скорости близкой к предельной, то есть автомобиль вот-вот поскользнётся, и вы вдруг решите неаккуратно нажать на газ, вы легко можете вызвать силовое скольжение ведущих колёс (колёса одновременно и буксуют, и скользят вбок). Ведущая ось в этом случае не поедет по заданной траектории, а начнёт скользить по вектору скорости наружу поворота, рискуя отправить автомобиль на полосу встречного движения или на обочину. Снос это будет, занос, или боковое скольжение обеих осей, зависит от типа привода.

То есть, избыток тяги и пробуксовка могут стать причиной потери курсовой устойчивости, когда на автомобиль действует любая поперечная сила (например, центробежная сила в повороте или сила гравитации на уклоне).

Поэтому, продольное скольжение контролируется специальным противобуксовочным алгоритмом системы стабилизации, который, как правило, называется Traction Control Sistem (Система Контроля Тяги). Стоит ведущим колёсам сорваться в пробуксовку на 5-10 градусов, как система тут же ограничит газ, а при необходимости притормозит колёсным тормозом сильно забежавшее вперёд колесо. Внимание! Во многих бюджетных автомобилях предусмотрен только такой «урезанный» режим системы стабилизации, работающий только по пробуксовке.

Обратная сторона медали противобуксовочной системы – при трогании с места и разгоне (например, при опережении или обгоне) на скользких и рыхлых покрытиях система, уберегая нас от пробуксовки и потери курсовой устойчивости, может очень сильно помешать.

Многие систему в данном случае ругают, дескать, электроника не дала выполнить задуманное, но смысл здесь в том, что вмешиваясь, она спасает вас от страшного. Если система сработала – это звонок о том, что вы уже на пределе, что скорость нужно снижать, а от обгона в этих условиях, скорее всего, лучше воздержаться.

На скользких (лёд, снег), рыхлых (гравий, глина, песок) и нестабильных (припорошенный снегом лёд, присыпанный песком асфальт) покрытиях резина работает совершенно иначе, нежели на сухом или мокром асфальте. Здесь максимальная эффективность разгона достигается за пределом сцепления при определённым коэффициенте проскальзывания. Например, на рыхлом снегу максимально эффективный разгон будет достигнут при 30–35% пробуксовке, на плотном при – 15–20%.

На такой случай производители предусматривают специальные режимы работы. Часть производителей, чьи автомобили оснащены самыми простыми системами, рекомендуют в таких условиях ESP отключить вовсе, доступную пробуксовку вам придётся дозировать самостоятельно. И это опасно, поскольку поперечные скольжения остаются без контроля. К тому же бесконтрольная избыточная пробуксовка на разгоне неэффективна, так как ведёт к сильному уменьшению коэффициента сцепления.

Поэтому, часть производителей позволяют систему стабилизации отключить частично. То есть, с пробуксовкой электроника в «промежуточном» режиме бороться не будет, но в случае поперечных скольжений (снос/занос) система вступает в действие, хотя и несколько позже, чем в случае с полностью активированной системой курсовой устойчивости.

Учебное видео, источник И, наконец-таки, самые продвинутые производители (BMW, Mercedes, Porsche, Jaguar, Cadillac…) предлагают для наиболее эффективного старта и разгона специальный режим дозированной тяги (видео выше). Если вы на скользком или рыхлом покрытии в этом режиме нажмёте на педаль газа «в пол», электроника самостоятельно будет регулировать и подбирать нужную степень пробуксовки ведущих колёс для наиболее интенсивного разгона. При этом, буксующее забегающее вперёд на более скользком покрытии колесо будет аккуратно притормаживаться рабочей тормозной системой, чтобы отдать полезный крутящий момент на противоположное колесо, имеющее лучший зацеп. Степень пробуксовки система выбирает, ориентируясь по датчикам ускорения. И, как правило, в режиме дозированной тяги по заносу электроника срабатывает существенно позже, чем в том случае, когда система стабилизации активирована полностью. Это нужно знать и понимать. Часть вышеуказанных производителей для наиболее жёстких условий (бездорожье, глубокий снег, раскисшая глина и т.п.), когда нужна 200/300/400% пробуксовка, предусматривает полное отключение системы стабилизации. Но всё чаще системы стабилизации выполняют без возможности полного отключения.

Мы же на дорогах общего пользования в штатных режимах движения систему стабилизации выключать полностью не рекомендуем. Разобраться с режимами работы вашей системы стабилизации вы должны самостоятельно, в инструкции к автомобилю есть подробная информация.

Действуя на опережение

На некоторых автомобилях система может срабатывать заранее ещё до начала скольжений, при определённых значениях боковой перегрузки, в этом случае система учитывает развитие углов бокового увода колёс. На многих автомобилях, у которых центр тяжести расположен достаточно высоко (кроссоверы, внедорожники) система курсовой устойчивости способна определять тенденции к опрокидыванию и превентивно бороться с ними, основываясь на информации, полученной с датчиков бокового ускорения и крена.

Тест Euro NCAP (Европейский комитет по оценке активной и пассивной безопасности автомобилей), проверяющий работоспособность и эффективность системы стабилизации на сухом асфальте при скорости 80 км/ч.

Во время испытания имитируется экстренный объезд препятствия. Этот манёвр предполагает повороты руля на 180 градусов влево, на 360 – вправо с дальнейшим возвратом рулевого колеса в нулевое положение. Очень сложная для автомобиля ситуация, поскольку во время первого манёвра возникает снос передней оси, а во втором манёвре и при переходе к прямолинейному движению – занос. Почувствуйте, что называется, разницу.

Учебный материал, источник

Самые продвинутые системы могут работать не только по факту скольжения, но и на опережение. В память вносятся десятки тысяч возможных сценариев развития экстренных ситуаций. То есть, если система видит начало развития сценария, она уже на опережение может предложить решение этой ситуации. Электроника заранее притормозит с нужными усилиями нужные колёса… Заранее ограничит или даже добавит тягу, на тех колёсах, которые могут способствовать более еффективной реализации предстоящего манёвра. Сценарии, вносимые в память, нарабатываются и отачиваются во время глубокой и кропотливой испытательской работы. Как? Специальные предсерийные инженерные образцы проходят сотни тысяч километров по разным покрытиям в различных режимах движения во всём диапазоне скоростей. Инженеры, провоцируя различные ситуации в предалах и за пределами сцепных свойств, вырабатывают готовые ответные алгоритмы, которые затем вносятся в пямять.

ESP – не панацея Какой бы умной, чуткой и продвинутой ни была электроника, она стабилизирует автомобиль путём контроля тяги и притормаживания соответствующих колёс. А значит предел её возможностей ограничен пределом сцепления колёс с дорогой. Если водитель, надеясь на всесильность электроники, бездумно превысил все мыслимые и немыслимые скоростные лимиты, а следовательно и предельные возможности покрытия, система ему не помощник. Конечно она будет делать всё, чтобы стабилизировать автомобиль и отправить его на ту траекторию, которую водитель показал рулём, но… Инерцию и центробежную силу никто не отменял.

Как вы помните, двуктарное увеличение скорости движения согласно квадратичной зависимости ведёт к четырёхкратному увеличению инерции и центробежной силы. Сила, энергия и скорость развития заноса при двукратном увеличении скорости также растёт согласно квадрату скорости. При этом сила трения с увеличением скорости несколько падает. Добавьте к этому время реакции электроники на ситуацию (как правило 0,2-0,3 секунды) и станет понятно – чем выше скорость, на которой возникает скольжение, тем меньше шансов у системы с ним справиться.

На мокром и сухом и асфальте ESP наиболее эффективна на скоростях до 80–100 км/ч. На укатанном щебне и гравии (здесь трения сильно зависит от консистенции покрытия) потеря эффективности заметна на скоростях около 50-60 км/ч. Если говорить про зимнее покрытие – лед, снег, микст – эффективность систем стабилизации начинает стремительно падать уже по достижении 40 км/ч, и всё это согласно квадрату скорости.

Система стабилизации – ваше продолжение Если при возникновении экстренной ситуации – сноса или заноса – бездействовать, система стабилизации сама по себе мало что cделает. Да она подыграет водителю, да снизит скорость. Но наибольшая эффективность системы будет достигнута, если активно применять контраварийные действия. Система не видит дорогу нашими глазами, о том что ей делать и куда в итоге должен быть направлен автомобиль, она узнаёт по углу поворота управляемых колёс. Дайте системе эту информацию! Делайте всё, что зависит от вас, и она сделает всё, что зависит от неё.

И даже при таком раскладе, самая продвинутая система стабилизации – это всего лишь помощник. Исход экстренной ситуации в первую очередь зависит от адекватности действий водителя, от его навыков, необходимых для стабилизации. Вывод? Учиться. Учиться взаимодействию с автомобилем. Учиться взаимодействию с системой стабилизации.

В автомобиле – главный – водитель, а не электроника.

Что говорит статистика? Согласно исследованиям институтов безопасности стран Евросоюза, США и Японии, а так же ряда автомобильных компаний, около 40% всех аварий со смертельным исходом происходят в результате потери стабильности – сноса, заноса. Система динамической стабилизации способна предотвратить до 80% аварий, происходящих по этой причине.

#Статьи

Чем отличаются автомобильные системы стабилизации ESP и ESC

Особенности автомобильных систем ESP и ESC

Каждый новый автомобиль, проданный в Европе с 2014, должен быть оснащён электронной системой стабилизации, но далеко не все автовладельцы знают, чем отличаются ESP и ESC, а также на что влияет выбранный вариант.

Смотрите также: Что такое система векторизации крутящего момента и как она работает?

ESC (или ESP) многими рассматривается как одно из величайших достижений в области автомобильной безопасности и автоспорта в частности. Принципиальное отличие системы стабилизации от таких традиционных элементов пассивной безопасности как ремни и подушки заключается в том, что они предназначены для спасения жизни, а также сохранения здоровья водителя и пассажира при аварии, а вот ESC (или ESP) используются для предотвращения ДТП.

Для справки, ESC расшифровывается как Electronic Stability Control (Электронный Контроль Устойчивости), а ESP – Electronic Stability Program (Электронная Программа Стабилизации). Фактически, цели у обеих совпадают, а исследования и проверка опытным путём наглядно доказывают их эффективность. По мнению британских специалистов, которые основывались на статистических данных, оснащение автомобиля ESP помогает снизить риски серьёзного транспортного происшествия на 25%. В то же время шведские исследователи склонны полагать, что данная система активной безопасности помогает на 35% уменьшить вероятность попадания в аварию со смертельным исходом при плохих погодных условиях.

Это мрачная перспектива, которая, тем не менее, должна подвергаться тщательному анализу, именно поэтому в Европе на законодательном уровне закрепили обязательное оснащение всех новых автомобилей ESP. Такая инициатива была реализована в 2014 году, до этого момента столь важная система входила лишь в список дополнительного оборудования, доступного достаточно дорогим моделям. При этом прообраз данной электронной системы был запатентован ещё в 1959 году, а реализовать её на массовой серийной модели удалось только к 1994 году.

Как работают ESP и ESC

При таком количестве электронных систем, устанавливаемых в автомобиле, каждая из которых имеет собственную аббревиатуру, многие автовладельцы совершенно не понимают, в чём заключается принципиальное отличие между ними. Ещё больше усложняет ситуацию то, что для обозначения близких по назначению средств активной безопасности используются разные названия, которые в большинстве случаев определяются самим производителем.

Так, ESP (Electronic Stability Program) может быть известна как ESC (Electronic Stability Control), VSC (Контроль Устойчивости Автомобиля или система курсовой устойчивости), VSA (Vehicle Stability Assist – Система Курсовой Стабилизации) или DSC (Dynamic Stability Control – Система Динамического Контроля Устойчивости). Некоторые автопроизводители используют собственные «бренды» для продвижения ESP, поэтому вы можете столкнуться, например, с DSTC (Dynamic Stability and Traction Control) от Volvo или PMS (Porsche Stability Management) от Porsche.

Итак, теперь мы определились с возможными вариантами названий, давайте посмотрим, как работает ESP.

Добавление третьего элемента безопасности к ABS и противобуксовочной системе

Для того, чтобы появилась возможность оснащения вашего автомобиля системой ESP, он должен быть оборудован ABS (антиблокировочная тормозная система) и TCS (Traction Control System – противобуксовочная система) В простейшем случае два этих элемента активной безопасности предназначены для того, чтобы улучшить управляемость и предсказуемость, а также сохранять контроль над автомобилем при торможении и ускорении соответственно, поэтому их вмешательство в процесс управления сводится лишь к контролю линейного ускорения.

ESP дополняет их и вносит третье контролируемое измерение, поскольку она отвечает за перемещение автомобиля в перпендикулярном траектории движения направлении, в котором и возникают такие явления как недостаточная или избыточная поворачиваемость – занос. В более продвинутых версиях она находится в постоянном взаимодействии и с электронным блоком управления двигателем, чтобы максимально повысить эффективность своей работы.

Согласно статистическим данным, ESP может предотвратить до 80% заносов, что является отличным показателем, особенно на фоне того, что около 40% аварий происходит именно из-за этого явления. Тем не менее, стоит вспомнить слова Скотти из фильма Стартрек: «Вы можете изменить законы физики!». Конечно, возможности систем активной безопасности не безграничны и об этом не стоит забывать. Если водитель перешагнёт тот рубеж, когда потеря контроля над автомобилем неизбежна, ни одна из существующих ныне систем не позволит предотвратить серьёзные последствия.

Дополнительная устойчивость при повороте с ESC

Поскольку ESP обеспечивает дополнительную безопасность наряду с ABS и TCS, вас вряд ли удивит тот факт, что она использует большую часть оборудования из этих систем для работы. Используя датчики для измерения скорости отдельных колес, а также информацию от датчиков бокового ускорения и датчиков поперечной скорости, блок управления ESP постоянно контролирует боковые движения автомобиля и сопоставляет их с положением рулевого колеса. Если машина не отреагирует на движение руля так, как это запрограммировано, или заданный угол поворота, а также скорость слишком велики, ESP начнёт подтормаживать колёса, пытаясь сохранить прямолинейную траекторию движения. При этом торможение осуществляется при активном взаимодействии с ABS, что исключает блокировку одного из колёс. Сама суть работы рассматриваемой системы заключается в том, чтобы начать активно содействовать процессу управления машиной ещё до того момента, как водитель поймёт, что начинает терять контроль.

Система работает постоянно, вне зависимости от режима езды, и даже при движении накатом. А механизм её влияния полностью зависит от ситуации и конструктивных особенностей автомобиля. Например, если в резком повороте фиксируется начало проскальзывания задней оси, то электроника начинает плавно снижать количество подаваемого в двигатель топлива, обеспечивая снижение его оборотов. Если же и этого оказывается недостаточно, то начинается постепенное подтормаживание передних колёс. Если же автомобиль оснащён автоматической трансмиссией, то ESP позволяет принудительно активировать зимний режим работы, обеспечивая возможность перехода на пониженную передачу.

Дополнительные преимущества ESC

Поскольку ESC способен тормозить колеса автомобиля независимо от нажатия педали, она открывает огромный потенциал для реализации и внедрения других различных технологий безопасности. К ним можно отнести и достаточно известную ныне Brake Assist, предназначенную для сокращения тормозного пути, которая распознаёт ситуацию экстренного торможения и оказывает необходимое содействие водителю. А также Hill Hold Control, суть которого заключается в помощи при трогании в гору путём подтормаживания колёс на пару секунд после отпускания педали, чтобы предотвратить откатывание назад. Всё это ещё на несколько шагов приближает тот момент, когда электроника полностью заменит водителя.

Смотрите также: Технологии которые появились на авторынке благодаря Mercedes S-классу

Коммерческие автомобили, оснащенные ESC, могут иметь дополнительные датчики, которые измеряют вес и положение груза, и соответственно адаптировать поведение автомобиля под конкретные условия. Это повышает степень участия ESC в управлении автомобилем, поскольку в этом случае появляется даже возможность контроля над сдвигом груза при резком повороте. Данная система также обеспечивает дешевый и эффективный мониторинг давления в шинах, поскольку она измеряет скорость каждого отдельного колеса и может определить, снизилось ли давление в шине, поскольку это повлияет на скорость её вращения.

Помимо этого, не стоит забывать и о том, что данная электронная система позволяет ощутимо снизить показатель среднего расхода топлива за счёт оптимизации режимов работы двигателя и предотвращения затрат энергии при проскальзывании одной из осей. Конечно, обилие электроники существенно усложняет конструкцию автомобиля, повышает его стоимость и приводит к необходимости высококвалифицированного сервисного обслуживания, однако, как показывает история, массовое внедрение какой-либо технологии автоматически приводит к постепенному снижению её цены.

В ряде случаев при неоднородном покрытии (например, крупном щебне) или при движении с малой скоростью по сыпучему песку эта система оказывается неэффективна и даже негативно влияет на параметры работы автомобиля. Поэтому большинство автомобильных инженеров сходится во мнении, что такая полезная опция всё ещё нуждается в доработке, а пока необходимо предусмотреть возможность её деактивации, особенно на спортивных моделях и внедорожниках. Например, VSC от Toyota начинает работать только при достижении скорости 15 км/час.

Смотрите также: Силовое подруливание на переднеприводных машинах, способы решить проблему

Подводя итог, можно сказать, что ESP в различных вариациях исполнения предназначена для исправления ошибок недостаточно опытного водителя, чтобы предотвратить катастрофические последствия. Однако для тех, кто предпочитает активную езду и обладает для этого достаточными навыками, электроника снижает удовольствие от вождения, поскольку не позволяет довести ситуацию до критической грани, на которой и достигается управляемый занос, дрифт, прохождение поворотов «веером» и многое другое.

Именно поэтому на ряде моделей, особенно спортивных автомобилей, предусмотрена возможность настройки параметров под индивидуальные особенности владельца и даже отключения этой функции.

Автор: Сергей Василенков

AUTO.RIA – Что такое система ESP и зачем она нужна?

Electronic Stability Program или сокращенно ESP — это популярнейшая из большого количества современных аббревиатур. Которые означают одну вещь — динамическую систему стабилизации. В зависимости от производителя, называться она может по-разному: VDC, ESC, DSC, VSC и т.д., но сути это не меняет, система стабилизации помогает водителю справиться с автомобилем в разных ситуациях.

А вы знаете, зачем нужна ABS?

История развития ESP

В уже далеком 1959 году прообраз современной ESP был запатентован компанией Daimler-Benz и получил название «Управляющее устройство». Но инженерам компании не удалось с первой попытки совершить революцию в автомобильных системах безопасности. Именно Daimler-Benz и довел до ума несовершенную систему. В 1994 году испытания нового, даже на те времена, электронного помощника продолжились на премиальных Мерседесах, а уже через год в 1995 году впервые серийно применилась на купе Mercedes-Benz CL 600. Успешные испытания системы на купе уже несколькими годами позднее позволили устанавливать ESP серийно на Мерседесы S и SL классов.

Основная задача ESP

Систему стабилизации еще называют системой курсовой устойчивости, поэтому не думайте, что путаетесь в терминах. ESP контролируется блоком управления, на который подаются сигналы с множества датчиков. Они отслеживают направление движения машины в зависимости от положения рулевого колеса и педали газа. Кроме того, на блок управления поступает информация о боковых ускорениях автомобиля и ориентации заноса.

Так выглядит блок управления ESP

ESP контролирует поперечную динамику автомобиля, помогая водителю в критических ситуациях, тем самым предотвращая срыв автомобиля в занос или в боковое скольжение. По сути, система стабилизации сохраняет курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизирует автомобиль во время выполнения маневров. А особенно на высокой скорости или на плохом покрытии, когда склонность к сносу или заносу гораздо выше. Отсюда вытекает и второе простонародное название системы — противозаносная система.

Как работает ESP?

Современные автомобили практически каждой модели могут быть оснащены системой стабилизации, если не в базовой версии, то хотя бы, как опция. Машины любой марки и класса могут комплектоваться ESP и прежней связи со стоимостью транспортного средства уже нет.

Система стабилизации тесно взаимосвязана с ABS, более того без антиблокировочной системы невозможна работа ESP. Кроме того, в процессе стабилизации принимают участие антипробуксовочная система и блок управления двигателем. По своей сути, это единая система, работающая комплексно. Водителю, конечно, не всегда понятны и ощутимы действия системы. Но в то же время она выполняет целый комплекс контраварийных действий.

Структура ESP — это электронный блок-контроллер, постоянно обрабатывающий сигналы из датчиков. Сигналы поступают с датчиков скорости вращения колес, датчика положения рулевого колеса и датчика давления в тормозной системе. В зависимости от показаний, система стабилизации вступает в действие. Но основная информация, поступающая на блок управления — сигналы с двух специальных датчиков: угловой скорости относительно вертикальной оси и датчика поперечного ускорения.

Если величина бокового скольжения на вертикальной оси больше допустимой в тот момент величины, система стабилизации мгновенно вступает в действие. ESP постоянно знает обороты двигателя, скорость движения, угол поворота руля и колес, есть ли занос и многое другое. Поэтому и команды с блока на управляющие элементы отправляются в тот же миг.

Как на деле выглядит действие ESP?

В случае, если возникла любая аварийная ситуация, то вернуть автомобиль в исходной положение и направить его на прежний курс система может выборочно подтормаживая одно или несколько колес. Зависимо от ситуации, система определяет какое из колес нужно замедлить — внешнее или внутреннее, переднее или заднее.

Выборочное торможение колес происходит с помощью гидромодулятора АБС, который создает давление в тормозной системе самостоятельно, без участия водителя. В тот же момент блок управления двигателем поступает команда на сокращение подачи топлива, а соответствие и на снижение крутящего момента на колесах.

Узнайте, как безопасно перевозить детей в машине

Электронная система стабилизации активна и работает в любом режиме движения — будь то разгон, торможение или езда накатом. А алгоритм ее работы зависит от каждой конкретной ситуации. Умная ESP даже может регулировать режим работы автоматической трансмиссии, снижая передачу или переходя в зимний режим работы, для сглаживания реакций.

Стоит ли пользоваться кнопкой ESP OFF?

Существует мнение, что система стабилизации мешает опытным водителям справиться с аварийной ситуацией. Например, когда для выхода из заноса нужно поддать газу, а система блокирует подачу топлива. Это так, но только в случае с довольно опытными драйверами. Большинство водителей никогда не бывали в подобных ситуациях и занос их может только напугать. Кроме того нужно учитывать человеческий фактор, когда, например, водитель отвлекся или не успел вовремя отреагировать на экстремальную ситуацию.

Поэтому мы рекомендуем не отключать систему стабилизации, дабы избежать даже малейшую возможность возникновения неконтролируемой аварийной ситуации. Для любителей же экстремальной езды некоторые производители предусмотрели несколько режимов работы ESP, когда система позволяет немного похулиганить и вступает в работу в критической ситуации.

Система динамической стабилизации | Автомобильный справочник

Система динамической стабилизации предназначена для контроля поперечной динамики автомобиля и предотвращение срыва автомобиля в занос и боковое скольжение посредством компьютерного управления моментами силы колес. Иногда эту систему называют «противозаносной» или «системой поддержания курсовой устойчивости». Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян.

Содержание

Функции системы динамической стабилизации

Причиной большого числа ДТП является человеческий фактор. Даже при обычных условиях движения водитель и автомобиль могут достигнуть своих физических пределов вследствие, к примеру, неожиданного поворота дороги, внезапно появившегося препятствия или непредвиденного изменения состояния дорожного покрытия. Увеличение скорости также может привести к потере водителем уверенного контроля над автомобилем, если силы поперечного ускорения, воздействующие на автомобиль, в такой ситуации достигнут уровня, требующего от водителя слишком больших усилий.

При резком изменении сцепления шин с дорогой автомобиль внезапно начинает вести себя не так, как ожидает водитель, исходя из своего опыта. В таких экстремальных ситуациях водитель зачастую уже не способен самостоятельно стабилизировать автомобиль; как правило, в состоянии паники он своими действиями лишь усугубляет потерю устойчивости. В результате образуется значительное расхождение между продольным движением автомобиля и его продольной осью (угол дрейфа β). Даже путем поворота рулевого колеса в противоположном направлении обычный водитель сможет самостоятельно восстановить устойчивость лишь при угле дрейфа не более 8°.

Система динамической стабилизации (ESP) — именно под этим названием компания Bosch вывела на рынок свою систему управления динамикой движения — вносит значительный вклад в преодоление таких ситуаций, помогая водителю сохранить управляемость автомобиля в физических рабочих пределах. Датчики постоянно фиксируют поведение и водителя, и автомобиля. Путем сравнения фактического состояния с заданным, подходящим к той или иной ситуации, в случае значительных расхождений система вмешивается в работу тормозной системы и силового агрегата для стабилизации автомобиля (рис. «Боковая динамическая реакция легкового автомобиля с ESP» ).

Встроенная функциональность антиблокировочной системы (ABS) предотвращает блокирование колес при нажатии на тормоз, в то время как аналогично интегрируемая система управления тяговым усилием (TCS) предотвращает пробуксовывание колес при трогании с места и разгоне. ESP — это комплексная система, охватывающая возможности, выходящие далеко за рамки ABS и комбинации ABS и TCS. Эта система предотвращает отклонение автомобиля от курса с заносом задней оси (избыточная поворачиваемость) или передней оси (недостаточная поворачиваемость), автомобиль слушается руля в рамках физически возможного.

Система ESP базируется на испытанных и зарекомендовавших себя компонентах систем ABS и TCS. Таким образом, можно активно тормозить воздействуя на отдельные колеса с высоким уровнем динамической реакции. На крутящий момент двигателя и, соответственно, тягу и пробуксовывание колес можно повлиять с помощью системы управления двигателем. Эти системы сообщаются между собой, к примеру, по шине CAN.

Требования к системе динамической стабилизации

Система динамической стабилизации (ESP) помогает повысить безопасность дорожного движения. Она улучшает поведение автомобиля на дороге в рамках физически возможного. Реакция автомобиля остается предсказуемой для водителя, и автомобиль становится более управляемым в критических ситуациях.

В рамках физических возможностей автомобиля курсовая устойчивость автомобиля улучшается во всех состояниях — при полном и частичном торможении, движении накатом, разгоне, обгоне и изменениях нагрузки, а также, к примеру, в случае экстремальных маневров (при панической реакции). Значительно снижается риск заноса.

В ряде ситуаций эффективность торможения достигается путем использования тяговых характеристик при вмешательстве ABS и TCS, и когда активировано управление тяговым крутящим моментом двигателя (автоматическое увеличение оборотов двигателя для подавления избыточного тормозного момента двигателя). Это приводит к сокращению тормозного пути и увеличению тяги, улучшению устойчивости и повышению уровня чувствительности рулевого управления.

Некорректные вмешательства систем могут сказаться на безопасности. Комплексная концепция безопасности обеспечивает своевременное обнаружение всех неисправностей, которых не удается избежать, и система ESP полностью или частично отключается в зависимости от типа неисправности.

Многочисленные исследования показали, что ESP значительно снижает количество ДТП, вызванных заносом, и уровень смертности в ДТП. Как следствие, оснащение автомобилей системой ESP стало обязательным в США и Канаде с сентября 2011 года. В Евросоюзе (ЕС), все новые легковые автомобили и легкие грузовики должны оснащаться системой ESP с ноября 2011 года (неотъемлемая часть ECE-R 13Н). Для остальных новых автомобилей установлен переходный период до конца 2014 года. В других регионах, например, в Японии и Австралии, также будут вводиться такие требования.

Принцип действия системы динамической стабилизации

Система динамической стабилизации (ESP) использует тормозную систему автомобиля и силовой агрегат для коррекции продольного и поперечного движения автомобиля в критических ситуациях. Когда подключается система динамической стабилизации, она смещает приоритеты управления тормозной системой. Основная функция колесных тормозов-замедление и/или остановка автомобиля — становится вторичной по важности, поскольку происходит вмешательство ESP для сохранения курсовой устойчивости автомобиля. ESP может также ускорять приводные колеса путем вмешательства в работу двигателя, повышая устойчивость.

Оба механизма воздействуют на движение автомобиля. При движении по окружности в устойчивом состоянии существует определенная связь между усилиями на рулевом колесе и результирующим поперечным ускорением автомобиля и, соответственно, силами на шинах в поперечном направлении (эффект подруливания). Силы, воздействующие на шину в продольном и поперечном направлениях, зависят от пробуксовки шины. Это означает, что на движение автомобиля можно повлиять через скольжение шин. Торможение отдельных колес, например, заднего колеса на внутреннем радиусе поворота в случае недостаточной поворачиваемости или переднего колеса на внешнем радиусе поворота в случае избыточной поворачиваемости помогает как можно более точно выдержать заданную траекторию движения автомобиля.

Типичный маневр автомобиля

Чтобы сравнить, как автомобиль будет вести себя в экстремальной ситуации с ESP и без ESP, рассмотрим следующий пример. Маневр движения отражает текущую ситуацию и базируется на программах моделирования, разработанных на основе результатов испытаний. Результаты были подтверждены последующими дорожными испытаниями.

Быстрое маневрирование и выруливание

На рис. «Курсовая устойчивость во время последовательного прохождения правого/левого поворота» изображена реакция автомобиля без ESP и автомобиля с ESP при прохождении серии S-образных участков с быстрым маневрированием и выруливанием на дороге с высоким коэффициентом сцепления шин с дорогой (μ = 1), без притормаживания и на исходной скорости 144 км/ч. На рис. «Кривые динамической реакции при последовательном прохождении поворотов» изображены кривые параметров динамической реакции. В начале, при приближении к S-образному участку, условия для обоих автомобилей и их реакции идентичны. Затем водители начинают маневрировать (фаза 1).

Автомобиль без ESP

Как видно из рисунка, после начальной фазы резкое маневрирование у автомобиля без ESP уже угрожает потерей управляемости (рис. а, «Курсовая устойчивость во время прохождения поворотов» фаза 2). В то время как вращение руля быстро создало значительные поперечные силы на передних колесах, имеет место определенная задержка создания аналогичных сил на задних колесах. Автомобиль реагирует вращением по часовой стрелке вокруг своей вертикальной оси. Он лишь реагирует на попытки водителя вырулить (фаза 3), так как уже потерял управляемость. Резко возрастают скорость рыскания и угол бокового увода, и автомобиль срывается в занос (фаза 4).

Автомобиль с ESP

Автомобиль с ESP стабилизируется после первоначального маневрирования путем активного торможения переднего левого колеса для устранения угрозы потери устойчивости (рис. b, «Курсовая устойчивость во время прохождения поворотов» фаза 2): это происходит без вмешательства водителя. Это действие ограничивает занос внутрь, уменьшая скорость рыскания и стабилизируя угол разворота при движении по инерции. После изменения направления поворота, свое направление сначала меняет момент, и затем — скорость вращения вокруг вертикальной оси (между фазами 3 и 4). В фазе 4, второе короткое нажатие на тормоз, на этот раз правого переднего колеса — полностью восстанавливает устойчивость. Автомобиль продолжает двигаться по траектории, заданной водителем.

Структура системы динамической стабилизации

Цель системы управления динамикой

Контроль характеристик управляемости в пределах физически возможного направлен на то, чтобы сохранить три степени свободы автомобиля в плоскости дороги — линейную скорость v_x, поперечную скорость v_y и скорость ψ вращения вокруг вертикальной оси — в контролируемых пределах. Задуманный водителем маневр преобразуется в динамическую реакцию автомобиля, адаптируемую к характеристикам дороги в рамках процесса оптимизации, нацеленного на обеспечение максимальной безопасности.

Структура системы и управления

Система ESP состоит из автомобиля как управляемой системы, датчиков, определяющих вводные переменные, исполнительных органов для коррекции тормозных, движущих и поперечных сил, а также иерархически структурированных контроллеров — контроллера поперечной динамики (высший уровень) и контроллеров колес (низший уровень) (рис. «ESP — общая система управления» ). Контроллер высшего уровня определяет заданные значения для контроллеров низшего уровня в виде моментов или скольжения или их изменений. Внутренние системные переменные, не измеряемые напрямую, такие как угол дрейфа β определяются при оценке условий движения.

Чтобы определить номинальное поведение, анализируются сигналы, соответствущие командам водителя. Оцениваются сигналы от датчика положения рулевого колеса, датчика давления в тормозной системе (желаемое замедление, получаемое из тормозного давления, измеренного в гидравлическом блоке) и положения педали акселератора (желаемый крутящий момент двигателя). При вычислении номинального поведения также учитывается используемый потенциал коэффициента сцепления шин с дорогой и скорость автомобиля. Эти параметры оцениваются на основе сигналов, получаемых от датчиков частоты вращения колес, датчика поперечного ускорения, датчика скорости вращения вокруг вертикальной оси и датчика давления в тормозной системе. Затем вычисляется момент относительно вертикальной оси, который необходим для приближенного приведения параметров действительного состояния к параметрам требуемого состояния.

В целях получения требуемого момента рыскания необходимо, чтобы изменения в величинах тормозного момента и относительного скольжения колес определялись посредством контроллера ESP. Эти величины затем устанавливаются контроллерами низшего уровня — контроллерами относительного скольжения и тягового усилия с помощью исполнительного механизма гидравлической тормозной системы и привода управления работой двигателя.

Оценка состояния движения

Для определения стабилизирующих вмешательств важно не только знать сигналы от датчиков угловых скоростей колес v_whl, давление на впуске р_Adm, скорость вращения вокруг вертикальной оси поперечное ускорение ψ, угол поворота рулевого колеса δ и крутящий момент двигателя, но и ряд других внутренних системных переменных, которые могут быть измерены косвенно. К ним, к примеру, относятся силы, действующие на шины в продольном, поперечном и нормальном направлениях (F_x, F_y и F_n), линейная скорость v_x, значения относительного скольжения шин λ_i, угол бокового увода колес а на одной оси, угол дрейфа β поперечная скорость автомобиля v_y и коэффициент сцепления μ. Они определяются по сигналам датчиков на базе вычислительных моделей.

Линейная скорость автомобиля v_x имеет ключевую важность для всех контроллеров бокового увода колес и поэтому должна вычисляться с очень большой точностью. Это делается на основе автомобильной модели с использованием измеренных угловых скоростей колес. Здесь необходимо учитывать влияние многочисленных факторов. Скорость автомобиля v_x уже в нормальных ситуациях вследствие торможения или пробуксовки отличается от линейных скоростей вращательного движения колес v_whl. У полноприводных автомобилей, в частности, необходимо учитывать особенности привода колес. На поворотах колеса, движущиеся по внутреннему радиусу, проходят по траектории, отличной от траектории колес на внешнем радиусе, следовательно, их скорости разные.

Управляемость автомобиля меняется при обычной эксплуатации в ответ на изменения нагрузки, сопротивления движению (например, уклон дороги или изменение типа покрытия, ветер) или износ (например, тормозных колодок).

При всех этих граничных условиях линейная скорость автомобиля должна оцениваться с отклонением в несколько процентов для обеспечения стабилизирующего вмешательства в необходимой степени.

Контроллер поперечной динамики

Задачей контроллера поперечной динамики является вычисление фактического поведения автомобиля на основании, например, сигнала скорости вращения вокруг вертикальной оси и угла дрейфа, и сделать поведение автомобиля в экстремальной по динамике ситуации как можно более близким к поведению в обычной ситуации (номинальное поведение).

Связь, существующая при движении по окружности в устойчивом состоянии между скоростью вращения вокруг вертикальной оси и углом поворота рулевого колеса δ, линейной скоростью автомобиля v_x и характеристическими переменными, используется для определения номинального поведения. Применяя одноколейную модель, получаем:

ψ = (v_x/ l) δ (1/ 1+(v_x/v_ch)²)

в качестве базы для расчета номинального движения автомобиля. В этой формуле l означает расстояние между передней и задней осями. Геометрические и физические параметры модели автомобиля обобщены в «характеристической скорости автомобиля» v_ch.

В этом случае переменная ψ ограничивается соответственно текущим коэффициентам скольжения и конкретными свойствами динамики автомобиля и ситуации движения (инициируемые водителем торможение или разгон) и такими условиями, как наличие уклона или различие в коэффициентах скольжения (μ-разделение). Таким образом, команда водителя известна как номинальная скорость вращения вокруг вертикальной оси ψ_Nom.

Контроллер поперечной динамики сравнивает измеренную скорость вращения вокруг вертикальной оси с номинальной и в случае значительных отклонений вычисляет момент вращения вокруг вертикальной оси, необходимый для совпадения переменной величины фактического состояния с номинальным значением. На более высоком уровне контролируется угол дрейфа β и по мере роста значений все в большей степени учитывается в расчете стабилизирующего момента вращения вокруг вертикальной оси ΔM_Z. Эта выходная переменная контроллера применяется посредством входных переменных тормозного момента и проскальзывания отдельных колес, корректируемых контроллерами нижнего уровня.

Стабилизирующие вмешательства выполняются на всех колесах, торможение которых генерирует момент вращения вокруг вертикальной оси в требуемом направлении вращения, и на которых еще не достигнут предел передаваемых сил. У автомобиля с избыточной поворачиваемостью физический предел сначала превышается на задней оси. Поэтому стабилизирующие вмешательства выполняются на переднем мосту. У автомобиля с недостаточной поворачиваемостью ситуация обратная.

Номинальные значения относительного скольжения λ’_Nom, запрашиваемые контроллером поперечной динамики, на отдельных колесах устанавливаются с помощью контроллеров колес, т.е. контроллеров низшего уровня (см. рис. «ESP — общая система управления» ). Различают следующие три случая.

Управление колесами при движении накатом

Чтобы создавать как можно более точные величины момента вращения вокруг вертикальной оси, необходимые для стабилизации автомобиля, силы на колесах должны изменяться при определенных условиях путем контроля проскальзывания колес. Номинальная величина проскальзывания, запрашиваемая контроллером поперечной динамики на том или ином колесе в случае отсутствия торможения регулируется контроллером проскальзывания путем активного нагнетания давления. Для этого нужно как можно более точно знать величину текущего проскальзывания колеса. Оно вычисляется на основе сигнала измеренной скорости колеса и линейной скорости автомобиля v_x. Номинальный тормозной момент на колесе образуется из отклонения фактической величины проскальзывания от номинальной с использованием PID- регулирования (пропорционально-интегральнодифференциального регулирования).

Колесо может подвергаться торможению не только в случае активного нагнетания давления контроллером поперечной динамики. После переключения на пониженную передачу и резком отпускании педали газа инерция движущихся деталей двигателя в определенной степени тормозит приводные колеса. При увеличении этой силы и соответствующего реактивного момента сверх определенного уровня шины теряют способность передавать результирующие нагрузки на дорогу и у них появляется тенденция к блокированию (например, из-за внезапного наезда на скользкий участок дороги). Тормозное проскальзывание приводных колес можно ограничить в случае движения накатом посредством регулировки тормозного момента двигателя. Водителем это воспринимается как «плавный разгон».

Управление колесами при торможении

При торможении на отдельных колесах выполняются различные операции, в зависимости от ситуации:

Вмешательство водителя через нажатие педали тормоза и вращение рулевого колеса;
Эффект контроллера ABS, предотвращающего блокировку отдельных колес;
Вмешательства контроллера поперечной динамики, обеспечивающие устойчивость автомобиля за счет подтормаживания отдельных колес, при необходимости.

Эти три требования должны координироваться таким образом, чтобы инициируемые водителем торможение и маневрирование реализовывались как можно полнее. Если управление колесами выполняется главным образом с целью максимального замедления автомобиля, то его можно выполнять на основании ускорения колес, надежно определеяемого по минимальной информации датчиков (управление неустойчивостью). Для регулировки продольных и поперечных сил на шине для стабилизации автомобиля необходимо применять принцип управления проскальзывания, так как он также позволяет управлять колесами в нестабильном диапазоне характеристики коэффициента сцепления / проскальзывания. Однако на основании имеющихся сигналов датчиков должна определяться абсолютная величина проскальзывания колеса до нескольких процентов, в зависимости от скорости автомобиля.

Контроллер ABS

Задача контроллера ABS — обеспечить устойчивость и управляемость автомобиля в любых дорожных условиях и использование сцепления между шинами и дорогой в как можно большей степени. Будучи контроллером нижнего уровня по отношению к контроллеру поперечной динамики, он выполняет эти функции путем модулирования тормозного давления на колесе таким образом, чтобы обеспечивалась максимально возможная продольная сила при сохранении достаточной поперечной устойчивости. Однако в ESP измеряется больше переменных, чем в ABS, имеющей только датчики угловых скоростей колес. Таким образом, информация о движении колеса, такая как скорость вращения вокруг вертикальной оси или поперечное ускорение, получается путем прямого измерения с большей точностью, чем при модельной оценке на основании нескольких измеренных значений.

В определенных ситуациях можно повысить эффективность системы путем адаптации управления ABS посредством использования переменных из контроллера поперечной динамики. Когда автомобиль тормозит на неровной дороге (μ -разделение), на левых и правых колесах возникают очень разные тормозные силы. В результате возникает момент вращения вокруг вертикальной оси, на который водитель должен реагировать выруливанием, чтобы стабилизировать автомобиль. Скорость нарастания этого момента и быстрота последующей реакции водителя зависят от момента инерции автомобиля вокруг вертикальной оси. ABS вызывает задержку увеличения момента вращения вокруг вертикальной оси, сдерживая рост давления в колесном цилиндре переднего колеса с более высоким коэффициентом сцепления с дорожным покрытием. Эта функция ABS может также использовать информацию контроллера высшего уровня — контроллера поперечной динамики (по реакции водителя и поведению автомобиля) и, соответственно, даже еще лучше реагировать на фактическое движение автомобиля.

Если при торможении в повороте автомобиль при определенных условиях начинает поворачиваться, то тенденции к избыточной поворачиваемости можно противодействовать путем электронного распределения тормозных сил через уменьшение давления на отдельных колесах. Если этого недостаточно, то помогает контроллер поперечной динамики путем активного нагнетания давления на переднем колесе, движущемся по внешнему радиусу поворота (уменьшение поперечной силы). При недостаточной же поворачиваемости тормозной момент увеличивается на заднем колесе, движущемся по внутреннему радиусу поворота (при условии, что колесо не контролируется системой ABS) и слегка уменьшается на переднем внешнем колесе.

Если у автомобиля появляется тенденция к избыточной поворачиваемости при смене полосы с полным или частичным торможением, то уменьшается давление на заднем внешнем колесе (увеличение поперечной силы), и увеличивается давление на переднем внешнем колесе (уменьшение поперечной силы). При недостаточной поворачиваемости при торможении в повороте увеличивается тормозной момент в заднем колесе, движущемся по внутреннему радиусу поворота (при условии, что колесо еще не попало в диапазон вмешательства ABS) и слегка уменьшается на переднем внешнем колесе.

Управление колесами при активном движении

Как только приводные колеса начинают проскальзывать при активном движении, активируется контроллер низшего уровня — контроллер тягового усилия (TCS). На измеренную скорость колеса и соответствующее проскальзывания можно повлиять путем изменения баланса крутящего момента на каждом приводном колесе. Контроллер TCS ограничивает крутящий момент на каждом колесе до величины, которая может быть передана на дорогу. Таким образом, команда водителя реализуется после разгона настолько, насколько зто физически возможно, и одновременно обеспечивается фундаментальная курсовая устойчивость, так как слишком сильно уменьшаются боковые силы на колесе.

У автомобиля с активной осью в качестве регулирующих переменных используются средняя скорость колеса приводной оси.

v_MWhl = 1/2 (v^l_Whl + v^R_Whl)

и разность скоростей v_Dif = v^l_Whl — v^R_Whlмежду левым v^l_Whl и правым v^R_Whl колесами.

Структура контроллера TCS изображена на рис. «Структура контроллера TCS». Опорные переменные контроллера поперечной динамики включаются в расчет номинального значения средней скорости колеса и разности скоростей колес, а также номинальных значений относительного скольжения и скоростей колес при движении накатом. При расчете номинальных значений v_DifNom (номинальной разности скоростей приводных колес на одной оси) и v_WhlNom (номинальной средней скорости колес), вводные переменные для изменения номинального относительного скольжения Δλ_Nom и допустимая разность величин относительного скольжения Δλ_DlfTol_Nom приводной оси или осей корректируют базовые значения, вычисленные блоком TCS. Кроме того, тенденция к недостаточной или избыточной поворачиваемости, выявляемая контроллером поперечной динамики, через приращение номинального крутящего момента двигателя ΔМ_RedNom напрямую влияет на определение максимально допустимого приводного момента.

Динамическая реакция силового агрегата зависит от сильно изменяющихся режимов работы. Поэтому необходимо определить текущий режим работы (выбранная передача, включение сцепления), чтобы можно было адаптировать параметры контроллера к динамической реакции регулируемой системы и к не линейным характеристикам.

Поскольку на среднюю угловую скорость колеса влияют переменные инерционные силы, возникающие в приводе в целом (в двигателе, трансмиссии, на ведущих колесах, на карданном валу), то для описания её относительно медленной скорости динамической реакции используется относительно большая постоянная времени. Среднюю угловую скорость колеса контролирует нелинейный PID-контроллер, при этом, в частности, приращение l-компонента (в зависимости от режима работы) может варьироваться в широком спектре. В стационарном случае l-компонент является мерой крутящего момента, который может быть передан на колесо в точке контакта с поверхностью дороги. Выходной переменной этого контроллера является номинальный суммарный момент М_MWhlNom.

И наоборот, постоянная времени для разности скоростей колес относительно мала и отражает тот факт, что собственные инерционные силы колес являются практически единственным определяющим фактором для динамической реакции. Кроме того, в отличие от средней скорости колес, двигатель влияет на неё лишь косвенно. Разность скоростей колес v_Dif контролируется нелинейным Pl-контроллером. Поскольку притормаживания приводного колеса вначале становятся заметными только через баланс крутящих моментов этого колеса, то они изменяют распределение межколесного дифференциала, имитируя его блокировку. Параметры этого контроллера блокировки межколесного дифференциала лишь в минимальной степени зависят от включенной передачи и влияний двигателя. Если дифференциальная скорость на приводной оси отличается от номинальной v_DlfNom больше, чем это допустимо («мертвая зона»), то запускается вычисление номинального дифференциального момента M_DlfNom. «Мертвая зона» расширяется, если тормозных вмешательств TCS необходимо избегать, например, при прохождении поворотов на пределах возможностей.

Номинальные дифференциальные крутящие моменты

Номинальный суммарный и номинальный дифференциальный крутящие моменты являются основой для распределения позиционирующих сил между исполнительными механизмами. Номинальный дифференциальный момент M_DlfNom задается разностью между крутящими моментами на левом и правом ведущих колесах путем активации соответствующего клапана в гидравлическом блоке (ассиметричное вмешательство тормозов). Номинальный суммарный момент М_MWhlNom регулируется как вмешательствами двигателя, так и симметричным вмешательством тормозов.

У бензинового двигателя регулировки, предпринимаемые через дроссельный клапан, относительно медленно дают эффект (задержка и переходная реакция двигателя). Для быстрого вмешательства через двигатель используются задержка момента зажигания и еще одна опция — селективное подавление импульсов впрыска. В дизельных двигателях электронный блок управления (EDC) уменьшает крутящий момент двигателя путем изменения количества впрыскиваемого топлива. Для краткосрочной помощи в уменьшении крутящего момента двигателя можно применять симметричное тормозное воздействие.

Во внедорожных условиях особую роль играет тяговое усилие. Обычно у внедорожников управление тяговым усилием автоматически адаптируется путем идентификации ситуации для достижения наилучших уровней эффективности и надежности. Другие автопроизводители дают водителю возможность выбрать различные регулировки, от деактивации ограничения крутящего момента двигателя до адаптации к особым состояниям дороги (лед, снег, трава, песок, снежная каша, каменистый грунт).

Дополнительные функции поперечной динамики

Описанные выше базовые функции ESP могут также включать в себя дополнительные функции поперечной динамики для особых категорий автомобилей, таких как полноприводные универсалы или внедорожники (SUV) и легкие фургоны, а также для особых требований к стабилизации автомобилей.

Расширенное управление недостаточной поворачиваемостью

Даже в нормальных условиях движения автомобиль может оказаться неспособным адекватно реагировать на вращение рулевого колеса (с образованием недостаточной поворачиваемости), если, к примеру, на повороте дорожное покрытие внезапно окажется мокрым или грязным. ESP может увеличить скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси, создав дополнительный момент вращения. Это позволяет автомобилю пройти поворот с физически возможной максимальной скоростью. Ожидаемая частота вмешательств и требования к комфорту у разных типов автомобилей разные и поэтому имеются соответственно разные ступени расширения для выполнения таких тормозных вмешательств, которые влияют на поведение автомобиля при недостаточной поворачиваемости.

Если водитель захочет пройти поворот по меньшему радиусу, чем это физически возможно, то останется лишь уменьшение скорости автомобиля. Эту информацию можно считывать во время поворота в устойчивом состоянии по зависимости между радиусом поворота r, линейной скоростью автомобиля v_x и скоростью вращения вокруг вертикальной оси ψ:

r = v_x/ ψ

Чтобы автомобиль оставался на заданной траектории, он — без применения момента вращения вокруг вертикальной оси — тормозится настолько, насколько это необходимо путем торможения всех колес (расширенное управление недостаточной поворачиваемостью, EUC).

Предотвращение опрокидывания

Легкие грузовики и другие автомобили с высоким центром тяжести, такие как внедорожники (SUV), могут перевернуться при возникновении больших поперечных сил, например, из-за резкого руления при маневрах уклонения от препятствия на сухой дороге (очень динамичные ситуации вождения) или при медленном увеличении поперечного ускорения автомобиля до критического при съезде с автострады с уменьшающимся радиусом поворота на слишком высокой скорости (почти стационарные ситуации вождения).

Существуют особые функции (функции подавления опрокидывания, RMF), выявляющие эти критические ситуации с помощью обычных датчиков ESP и стабилизирующих автомобиль путем вмешательства в работу тормозной системы и двигателя. Для обеспечения своевременного вмешательства, в дополнение к маневрирующим действиям водителя и измеренной реакции автомобиля (скорость вращения вокруг вертикальной оси и боковое ускорение), для оценки поведения автомобиля в ближайшем будущем используется прогнозирующая модель. В частности, при выявлении надвигающейся опасности опрокидывания притормаживаются два колеса на внешнем радиусе поворота. Это действие уменьшает поперечные силы на колесах и, соответственно, критическое поперечное ускорение. Управление колесами должно выполняться с таким высоким уровнем чувствительности, чтобы, несмотря на сильно колеблющиеся вертикальные силы F_N, управляемость не ухудшалась из-за тенденции к блокированию отдельных колес, особенно при очень динамичных маневрах уклонения. Уменьшение скоростей колес при притормаживании отдельных колес также помогает водителю удержать автомобиль на своей полосе. В почти стационарных ситуациях движения точно выверенное уменьшение крутящего момента двигателя также не позволяет водителю спровоцировать критическую ситуацию.

Момент стабилизирующего вмешательства и его интенсивность должны быть как можно точнее адаптированы к текущему поведению автомобиля. Это поведение может значительно изменяться с нагрузкой, к примеру, в случае с легкими фургонами и внедорожниками с багажниками на крыше. Такие автомобили используют дополнительные оценочные алгоритмы, вычисляющие массу автомобиля и изменение центра тяжести, вызванное распределением нагрузки, если это требуется для адаптации функций ESP (управление с адаптацией к нагрузке, LAC).

Подавление раскачивания прицепа

В зависимости от скорости движения автомобили с прицепом подвержены раскачиванию вокруг вертикальной оси. Если автомобиль с прицепом или автопоезд движется со скоростью меньшей «критической» (обычно 90 км/ч и 130 км/ч), эти раскачивающие движения адекватно и быстро гасятся. Но если скорость оказывается выше, то небольшие повороты руля, боковой ветер или наезд на выбоину могут внезапно вызвать такие раскачивающие движения, которые быстро набирают интенсивность и в конечном счете могут привести к ДТП из-за складывания автопоезда.

Периодическая избыточная поворачиваемость вызывает стандартные стабилизирующие вмешательства ESP, но они обычно приходят поздно и сами по себе не способны стабилизировать автопоезд. Функция подавления раскачивания прицепа (TSM) своевременно выявляет раскачивающие движения на основе сигналов стандартных датчиков ESP; это делается посредством анализа скорости вращения тягача вокруг вертикальной оси на основе моделей, с учетом маневрирующих движений водителя. Когда эти раскачивающие движения достигают критического уровня, автопоезд автоматически тормозится для уменьшения скорости до такой степени, чтобы даже малейшее последующее возбуждение не вызвало немедленных критических колебаний. Чтобы как можно эффективнее погасить колебания в критической ситуации, в дополнение к симметричному торможению через все оси тягача выполняются притормаживания отдельных колес, быстро устраняющие раскачивание автопоезда. Ограничение крутящего момента двигателя предотвращает опасное ускорение автомобиля (инициируемое водителем) во время стабилизации.

Активация других исполнительных органов ESP

Наряду с использованием гидравлических колесных тормозов, предусмотрены и другие исполнительные механизмы, посредством которых можно влиять на динамику движения автомобиля. Когда активное рулевое управление и системы шасси соединяются с ESP, образуя комплексную систему- систему управления динамикой автомобиля (Vehicle Dynamics Management, VDM), они в комплексе могут даже лучше поддержать водителя, что еще больше повышает безопасность движения и динамику вождения.

В то время как сочетание системы стабилизации рулевого управления с тормозной системой появилось в последние несколько лет, системы для активации блокировки дифференциала в трансмиссии уже давно представлены на рынке. Большое количество таких систем означает, что соединение с ESP возможно во многих случаях. Дополнительный исполнительный механизм может быть активирован либо непосредственно из расширенной функции ESP (принцип взаимодействия), либо через отдельный ЭБУ, обменивающийся информацией с ЭБУ ESP (параллельный принцип).

В полноприводных автомобилях создаваемый двигателем момент распределяется между обеими осями через межосевой дифференциал (рис. «Концепция полноприводного автомобиля с ESP» ). Когда двигатель сначала приводит в действие одну ось, а другая ось соединена с двигателем через межосевой дифференциал, такая система называется зависимой. Если этот межосевой дифференциал представляет собой разомкнутый дифференциал (без блокировки), то приводной момент ограничивается при увеличении пробуксовки одной оси. В самом неблагоприятном случае при пробуксовке колеса не происходит движения вперед. В сочетании с ESP симметричные вмешательства торможением контроллера TCS на все колеса могут ограничить межосевую разность скоростей колес и тем самым добиться продольного блокирующего эффекта.

Управление тяговым усилием системы ESP может также сопоставляться с особыми принципами работы других типов межосевых дифференциалов, таких как Torsen и вязкие муфты. В принципе, все управляемые исполнительные механизмы привода должны иметь определенный блокирующий момент и динамическую реакцию при размыкании и смыкании, чтобы адаптировать к себе подруливающие свойства автомобиля.

Если привод автомобиля может быть вручную переключен в различные режимы, то ESP может автоматически подстроиться под выбранный водителем режим. Поскольку ESP базируется на индивидуальном управлении колесами, то взаимодействие с механическими блокировками дифференциала для езды по бездорожью возможно лишь при возможности автоматического размыкания блокировки дифференциала во время вмешательств контроллера поперечной динамики. В противном случае систему необходимо переключить на аварийный режим ABS, когда включена блокировка, потому что вмешательства системы динамической стабилизации на одном колесе затронут и другие колеса, если оси жестко соединены.

Блокираторы межосевого дифференциала

Наряду с простыми соединениями между двумя осями, имеются управляемые блокираторы межосевого дифференциала, в которых электрический или гидравлический исполнительный орган активирует муфту, тем самым адаптируя момент блокировки (рис. «Концепция полноприводного автомобиля с ESP» ). Таким образом, на основании информации ESP (скорости колес, скорость автомобиля, скорость вращения вокруг вертикальной оси, боковое ускорение и крутящий момент двигателя), и с учетом переменных, специфичных для исполнительного органа (таких как механическая нагрузка) можно оптимально адаптировать соотношение двух осей к текущей ситуации движения (динамический крутящий момент при межосевом распределении, DCT-C).

Пример на рис. «Влияние распределения момента привода на поведение автомобиля» показывает, как переменное распределение приводного момента влияет на поведение автомобиля. Если в случае риска избыточной поворачиваемости при прохождении поворота можно временно перебросить часть крутящего момента на переднюю ось, это необходимо делать лишь намного позже во избежание потери устойчивости, для уменьшения крутящего момента двигателя или даже стабилизации автомобиля вмешательством тормозной системы (показано максимально возможное перераспределение крутящего момента привода).

Если автомобиль имеет тенденцию к недостаточной поворачиваемости, то её можно уменьшить путем смещения крутящего момента на заднюю ось. В обоих случаях достигается улучшение реакции автомобиля и повышение устойчивости. Пределы, в которых фактически возможно смещение крутящего момента привода, зависят от конфигурации конкретного привода.

Управляемый межколесный дифференциал на одной оси может быть активирован системой ESP по аналогичным линиям к гибкому соединению двух осей. В плане принципа работы система динамического распределения крутящего момента на колеса (Dynamic Wheel Torque Distribution, DWT) отличается лишь от блокировки межколесного дифференциала, выполняемой системой TCS через гидравлические колесные тормоза.

Однако такой дополнительный исполнительный орган в обычных ситуациях также активно распределяет момент привода между колесами одной оси. Это делается с минимальными потерями и с гораздо большей чувствительностью и комфортом, чем может быть достигнуто через управление тяговым усилием в сочетании с регулированием тормозного момента и уменьшением крутящего момента двигателя, учитывая износ гидравлического блока ESP.

Компоненты программы

Гидравлический блок, непосредственно подключенный к нему ЭБУ (добавочный ЭБУ) и датчики скорости работают в сложных условиях моторного отсека и колесных арок. Датчик вращения вокруг вертикальной оси и датчик бокового ускорения либо встраиваются в ЭБУ, либо, как датчик угла поворота, устанавливаются в салоне. На рис. «Компоненты ESP» показаны примерные места установки компонентов в автомобиле с электрическими и механическими соединениями.

Электронный блок управления

ЭБУ в виде печатной платы включает в себя, как и компьютер с двухъядерным процессором, все приводы и полупроводниковые реле для активации клапанов и насосов, а также интерфейсные контуры для обработки сигналов датчиков и соответствующие коммутирующие входы для дополнительных сигналов (например, выключатель стоп-сигнала). Имеются также интерфейсы (CAN, FlexRay) для сообщения с другими системами, такими как системы управления двигателем и трансмиссией.

Гидравлический блок

Гидравлический блок (также называемый гидравлическим модулятором), как в системах ABS или ABS/TCS, образует гидравлическое соединение между главным тормозным цилиндром и рабочими цилиндрами колесных тормозов. Он преобразует управляющие команды ЭБУ и через электромагнитные клапаны регулирует давление в колесных тормозах. Гидравлический контур выполняется в виде каналов в алюминиевом блоке. Этот блок также используется для размещения необходимых элементов гидравлической функции (электромагнитных клапанов, плунжерных насосов и камер-аккумуляторов).

В системе ESP должно быть 12 клапанов независимо от конфигурации тормозных контуров (рис. «Схема гидравлического блока ESP (х-образная конфигурация тормозных контуров» ). Кроме того, обычно встраивается датчик давления, измеряющий инициируемое водителем замедление через тормозное давление в главном тормозном цилиндре. Это повышает эффективность стабилизации автомобиля при частично активных маневрах. Давление модулируется при регулировании со стороны ABS (пассивное регулирование) с помощью гидравлики ESP точно так же, как было описано для системы ABS.

Но поскольку системы ESP также должны активно нагнетать давление (активное регулирование) или повышать тормозное давление, создаваемое водителем (частично активное регулирование), используемый в ABS возвратный насос заменяется самовсасывающим насосом для каждого контура. Рабочие цилиндры тормозных механизмов колес и главный тормозной цилиндр соединяются через коммутационный клапан, открываемый при нулевом электрическом токе, и переключающий клапан высокого давления.

Дополнительный невозвратный клапан с определенным давлением закрытия предотвращает высасывание лишней тормозной жидкости из цилиндров колес. Насосы приводятся в действие электродвигателем постоянного тока в зависимости от потребностей. Двигатель вращает расположенный на его валу эксцентриковый подшипник.

На рис. «Модуляция давления в гидравлическом блоке ESP» показаны три примера модуляции давления. Чтобы нагнеталось давление независимо от водителя (рис. с), коммутационные клапаны закрываются, а переключающие клапаны высокого давления — открываются. Теперь самовсасывающий насос подает тормозную жидкость на соответствующее колесо или колёса, нагнетая давление. Впускные клапаны других колес остаются закрытыми.

Чтобы уменьшить давление, выпускные клапаны открываются, а переключающие клапаны высокого давления возвращаются в исходное положение (рис. b). Тормозная жидкость вытекает из рабочих тормозных цилиндров колес в резервуары низкого давления, опорожняемые насосами. Управление двигателем насоса, в зависимости от потребностей, уменьшает шум при нагнетании и регулировании давления.

Для частично активного управления (рис. а) переключающий клапан высокого давления должен быть способен открывать всасывающий канал насоса при высоком дифференциальном давлении (> 0,1 МПа). Первая ступень клапана открывается за счет магнитной силы катушки, находящейся под напряжением, а вторая ступень — за счет разности гидравлических площадей. Если контроллер ESP обнаружит нестабильное состояние автомобиля, то коммутирующие клапаны (открытые при нулевом электрическом токе) закрываются, а переключающий клапан высокого давления (закрытый при нулевом электрическом токе) открывается.

Затем два насоса генерируют дополнительное давление для стабилизации автомобиля. По завершении вмешательства системы открывается выпускной клапан, и тормозная жидкость из рабочего тормозного цилиндра регулируемого колеса выходит в аккумулятор. Как только водитель отпустит педаль тормоза, тормозная жидкость откачивается из аккумулятора обратно в бачок.

Система контроля

Комплексная система контроля безопасности является фундаментальной для обеспечения надежного функционирования ESP. Система контроля безопасности охватывает работу системы ESP вместе с ее компонентами и всеми другими функциональными взаимосвязями. В основе системы контроля безопасности лежат такие методы, как FMEA, FTA и исследования с моделированием неисправностей. Применяются методы по исключению ошибок, которые бы имели последствия, относящиеся к безопасности. Крупномасштабные программы контроля гарантируют надежное и точное определение всех ошибок датчиков, которые не могут быть полностью исключены. Эти программы основаны на хорошо разработанных надежных программных обеспечениях систем ABS и TCS, контролирующих все компоненты, подключенные к ЭБУ вместе с их электрическими подсоединениями. Со временем надежное программное обеспечение улучшалось более полным использованием возможностей, предоставлявшихся дополнительными датчиками и их последующим приспособлением к специальным компонентам и функциям ESP.

Работа датчиков контролируется в несколько этапов. Во время первой стадии датчики непрерывно контролируются во время управления автомобилем на обрыв проводов и вероятность прохождения сигнала (внедиапазонная проверка, определение помех, физическое правдоподобие). В течение второго этапа наиболее важные датчики проверяются отдельно. Датчик скорости вращения вокруг вертикальной оси испытывается путем преднамеренной расстройки чувствительного элемента и затем оценивается на прохождение сигнала. Даже датчик ускорения имеет внутренний фоновый контроль. При активации сигнал датчика давления должен показывать предопределенную характеристику; происходит внутренняя компенсация смещения и усиления. Датчик угла поворота рулевого колеса имеет свои собственные контрольные функции, которые непосредственно сопровождают какое-либо ошибочное сообщение, поступающее к ЭБУ. Дополнительно контролирует цифровой сигнал, постоянно передаваемый к ECU. Во время третьего этапа применяется аналитическая избыточность для контроля работы датчиков во время стационарного режима эксплуатации автомобиля. В данном случае используется модель автомобиля с целью проверить тот факт, что не имеется нарушений для определенных связей между сигналами датчиков и движением автомобиля. Эти модели также часто применяются для вычислений и компенсирования смещений датчиков, поскольку они остаются в пределах технических условий.

В случае возникновения ошибки система выключается или частично, или полностью, что зависит от типа ошибки. Реагирование системы на ошибки также зависит от того, действительно ли осуществлялось управление.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Cистема курсовой устойчивости и динамической стабилизации

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 421

В своем стремлении сделать автомобили как можно более безопасными, производители оснащают их всевозможными вспомогательными системами, предназначенными для того, чтобы в нужный момент помочь водителю избежать опасности. Одна из них – это система курсовой устойчивости. На автомобилях разных марок она может называться по-разному: ESC у Honda, DSC у BMW, ESP у подавляющего большинства европейских и американских автомобилей, VDC у Subaru, VSC у Toyota, VSA у Honda и Acura, но предназначение у системы курсовой стабилизации одно – не позволить автомобилю сойти с заданной траектории при любых режимах езды, будь то разгон, торможение, движение по прямой или в повороте.

Работа ESC, VDC и любой другой может быть проиллюстрирована следующим образом: машина движется в повороте с набором скорости, внезапно одна сторона попадает на занесенный песком участок. Сила сцепления с дорогой резко меняется, и это может привести к заносу или сносу. Чтобы предотвратить уход с траектории, система динамической стабилизации моментально перераспределяет крутящего момента между ведущими колесами, и при необходимости подтормаживает колеса. А в случае, если автомобиль оснащен активной системой рулевого управления, изменяется угол поворота колес.

Впервые система курсовой устойчивости автомобиля появилась в далеком 1995 году, тогда получив название ESP или Electronic Stability Programme, и с тех пор стала наибольшее распространенной в автомобилестроении. В дальнейшем устройство всех систем будет рассматриваться на ее примере.

Устройство систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA
Принцип работы систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA
Насколько необходима система динамической стабилизации
Дополнительные возможности систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

Устройство систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

Система курсовой устойчивости представляет собой систему активной безопасности высокого уровня. Она является составной, состоящей из более простых, а именно:

Данная система состоит из набора входных датчиков (давления в тормозной системе, угловой скорости колес, ускорения, скорости поворота и угла поворота руля и других), блока управления и гидравлического блока.

Одна группа датчиков применяется для оценки действий водителя (данные об угле поворота рулевого колеса, давлении в тормозной системе), другая помогает анализировать фактические параметры движения машины (оценивается частота вращения колес, поперечное и продольное ускорение, скорость поворота авто, давление в тормозной).

ЭБУ ESP, основываясь на данных, полученных от датчиков, подает соответствующие команды исполнительным устройствам. Помимо систем, входящих в состав самой ESP, ее блок управления взаимодействует с блоком управления двигателем и блоком управления АКПП. От них он также получает необходимую информацию и посылает им управляющие сигналы.

Система динамической стабилизации работает, посредством гидравлического блока ABS.

Принцип работы систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

ЭБУ системы курсовой устойчивости работает непрерывно. Получая информацию от датчиков, анализирующих действия водителя, вычисляет желаемые параметры движения автомобиля. Полученные результаты сравниваются с фактическими параметрами, информация о которых поступает от второй группы датчиков. Несовпадение распознается ESP как неконтролируемая ситуация, и она включается в работу.

Стабилизируется движение следующими способами:

подтормаживаются определенные колеса;
изменяется крутящий момент двигателя;
если автомобиль имеет систему активного рулевого управления, изменяется угол поворота передних колес;
если машина имеет адаптивную подвеску, изменяется степень демпфирования амортизаторов.

Крутящий момент мотора изменяется одним из нескольких способов:

изменяется положение дроссельной заслонки;
пропускается впрыск горючего или импульс зажигания;
изменяется угол опережения зажигания;
отменяется переключение передачи в АКПП;
в случае полного привода осуществляется перераспределение крутящего момента на осях.

Насколько необходима система динамической стабилизации

Существует немало противников каких-либо вспомогательных электронных систем в автомобилях. Все они, как один, утверждают, что ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA и прочие только расхолаживают водителей и к тому же являются просто способом вытянуть из покупателя побольше денег. Свои доводы они подкрепляют еще и тем, что еще 20 лет назад, в автомобилях не было подобных электронных помощников, и, тем не менее, водители прекрасно справлялись с управлением.

Надо отдать должное, что доля истины в этих аргументах есть. В самом деле, многие водители, уверовав в то, что помощь ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA дает им практически безграничные возможности на дороге, начинают ездить, пренебрегая здравым смыслом. Итог может быть очень печальным.

Тем не менее, согласиться с противниками систем активной безопасности нельзя. Система курсовой устойчивости необходима, хотя бы как страховочная мера. Как показывают исследования, человек затрачивает намного больше времени на оценку ситуации и правильную реакцию, чем электронная система. ESP уже помогла сберечь жизнь и здоровье многим участникам дорожного движения (особенно начинающим водителям). Если же водитель отточил свое мастерство до такой степени, что система, хоть и работает, но не вмешивается в действия человека, его можно только поздравить.

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

Система курсовой устойчивости, помимо своей основной задачи – динамической стабилизации автомобиля, может выполнять и дополнительные задачи, такие как предотвращение опрокидывания машины, предотвращение столкновения, стабилизация автопоезда и другие.

Внедорожники, в силу высоко расположенного центра тяжести, склонны к опрокидыванию при вхождении в поворот на высокой скорости. Для предотвращения такой ситуации предназначена система предотвращения опрокидывания, или Roll Over Prevention (ROP). В целях повышения устойчивости подтормаживаются передние колеса автомобиля, и снижается крутящий момент двигателя.

Для реализации функции предотвращения столкновения системам ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA дополнительно требуется адаптивный круиз-контроль. Вначале водителю подаются звуковые и визуальные сигналы, если реакции не последовало – автоматически нагнетается давление в тормозной системе.

Если система курсовой устойчивости выполняет функцию стабилизации автопоезда на автомобилях, оснащенных тягово-сцепным устройством, то она предотвращает рыскание прицепа за счет подтормаживания колес и уменьшения крутящего момента двигателя.

Еще одна полезная функция, которая бывает особенно необходима при езде по серпантину, заключается в повышении эффективности тормозов при нагреве (название Over Boost или Fading Brake Support). Работает она просто – при нагреве тормозных колодок автоматически повышается давление в тормозной системе.

Наконец, система динамической стабилизации может автоматически удалять влагу с тормозных дисков. Активизируется такая функция при включенных стеклоочистителях на скорости свыше 50 км/ч. Принцип действия заключается в кратковременном регулярном повышении давления в тормозной системе, в результате чего колодки прижимаются к тормозным дискам, те нагреваются и попавшая на них вода частично снимается колодками, а частично испаряется.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

Как работает ESC. Принцип работы системы динамической стабилизации (ESP) как работает система ESC

Наличие в вашем автомобиле системы стабилизации может стать решающим фактором для спасения жизней в экстренной ситуации. Как работает система стабилизации?

Система стабилизации или, как их еще называют, валюта Система Система Контролируется специальным блоком управления. Многочисленные датчики отслеживают направление движения автомобиля в зависимости от положения руля и педали акселератора.Также компьютер получает от датчиков информацию о боковых ускорениях и ориентации дрейфа.

В результате при возникновении опасной ситуации, когда водитель теряет контроль над машиной, ESP распознает опасность и молниеносно срабатывает. Курс регулируется путем торможения обоих колес с правой или левой стороны или одного переднего или заднего. В зависимости от степени риска вождения система сама решает, какое из колес должно притормозить.В крайнем случае ESP «душит» двигатель, ограничивая подачу топлива в форсунку. Сам процесс происходит быстро и еле заметно, а основные роли отводятся электронному блоку управления и антиблокировочной системе ABS.

Как вы понимаете, сама ESP никуда не годится: главное, чтобы машина была оснащена системой ABS, к подаче прилагается программа ESP с необходимыми датчиками. Так что стоимость ESP не может быть очень высокой, а тем более похоже на хулу на то, что покупатели вынуждены отказываться от полезного ангела-хранителя из-за завышенной стоимости.

С февраля 2009 года все краш-тесты по системе EURO NCAP стали более жесткими. В связи с тем, что многие автомобили набирают максимальные пять звезд в ходе различных тестов, руководство организации решило ввести новый критерий оценки: наличие в базовом оснащении системы стабилизации ESP. В итоге по новым правилам автомобили будут получать одну единую оценку, а не четыре, как раньше.

Конечно, это отличные новости для всех нас.И хотя система ESP с годами стала более доступной, многие производители продолжали предлагать ее как неправильную опцию. Те покупатели, которые попробовали ESP в действии, уверяли, что никогда не купят машину без электронного ангела-хранителя.

А теперь рассмотрим отношение водителей развитых стран Европы к ESP. Кажется, что европейские страны — цивилизованные страны и охотно берут самые современные технологии в свою повседневную жизнь, но многие автомобилисты предпочитают тратить деньги на уровень комфорта своего автомобиля, а не заказывать дополнительную систему активной или пассивной безопасности.

В ходе исследования систем стабилизации и курсовой устойчивости Британская ассоциация Общество производителей и продавцов автомобилей выявило следующую тенденцию: только 10% жителей Европы в целом знают, что это такое и как действует ESP. Остальные просто не представляют значения Electronic Stability Control или Vehicle Stability Assist (у разных производителей эта технология называется по-разному). Что тогда говорить о русских?
Оказывается, заказывая ту или иную модель, европейцы готовы отказаться от установки ESP в пользу, например, кожаного салона, климат-контроля, дорогой музыкальной аудиосистемы, ксеноновых фар и т. Д.Примечательно, что такая ситуация показательна и для российского рынка.

Для сравнения, в ходе аналогичного расследования в США выяснилось, что если бы все автомобили были оснащены ESP, количество аварий могло бы снизиться ровно на 50%. Цифра впечатляющая. По информации Honda, у владельцев ее моделей при наличии ESP на 35% меньше шансов стать причиной аварии.

Статистика систем стабилизации для новых машин в Великобритании также удручает: только 34% от общего числа покупателей просят дополнительно установить ESP.И только немцы — люди скрупулезнее: 60% людей заказали опцию ESP.

Конечно, дорогие модели от люксовых брендов, таких как Audi, BMW, Mercedes-Benz, Lexus и Volvo, уже оснащены курсовыми системами. Более дешевые бренды помещают эту технологию в список дорогих вариантов.
В 1995 году компания Bosch разработала свой первый ESP и, по словам представителей компании, цена, по которой автомобильные марки приобретают системы стабилизации, в среднем не превышает 7000-9000 рублей, тогда как дилеры в прямом смысле «дерутся» дважды и даже в три раза дороже от клиента.

Корпорация Mercedes-Benz сегодня оснащает каждую модель технологией ESP. «Для нас чрезвычайно важно, чтобы наши автомобили были не только удобными и высокотехнологичными, но и максимально безопасными. Поэтому мы считаем: безопасность должна быть стандартной, поэтому ESP, наряду с другими активными и пассивными системами безопасности, должны быть частью стандартного оборудования », — сказал официальный источник Mercedes-Benz.
Возьмем для оценки и внутреннего рынка. Например, любовь к публичному Ford Focus в популярных комплектах Comfort и Ghia.Как вы думаете, сколько дилеры просят за дополнительный ESP? Целых 17900 рублей! Понятно, что многие предпочтут «музыку» дороже ESP. Более того, многие уверены в своих силах, что происходит с …

Opinion Mass.

Как уже было сказано, многие водители в Европе слабо представляют преимущества ESP. Поэтому Британская ассоциация The Society of Motor Manufacturing and Traders предложила водителям разного пола и возраста пройти знакомый тест.
Перед испытанием на полигоне всех испытуемых спросили, что они знают о системах стабилизации и сколько готовы за них заплатить. Треть всей группы вообще не знала, а остальные имели лишь поверхностное представление, но готовы были бы заплатить за ESP не более 180 фунтов стерлингов (около 10 000 рублей).

Также участникам было предложено выделить приоритеты среди следующих параметров автомобиля: класс, имидж бренда, дизайн кузова, объем багажника и экономичность.В среднем система стабилизации в этом списке занимает только шестое место из седьмого.
После опроса среди испытуемых был проведен сам тест, организованный при поддержке специалистов компании Bosch. В принципе, ничего сверхъестественного от водителей не требовалось: каждый должен был выполнять упражнение «Силовой тест», или иными словами, объезд внезапно появлялся на неподвижном препятствии. Сначала с включенным в лицо ESP Initory Guardian, а потом без него на скорости 80 км / ч. С отключенным ESP все потеряло контроль над машиной, что в реальной ситуации однозначно привело бы к аварии.Но когда задействована система стабилизации, водителям удавалось удерживать автомобиль на правильной траектории и впоследствии выровнять автомобиль.

Что уж говорить об обычных автомобилистах, если льготы по ESP тоже не доделали страховые компании. Теоретически при наличии этой системы коэффициент должен только падать, но этого не происходит, и владельцы платят за полис столько же, сколько владельцы железных коней без ESP. Но в ближайшее время картина должна измениться, по крайней мере, это считает владелец одной крупной страховой компании в Великобритании Джеймс Харрисон: «Система стабилизации ESP эквивалентна антиблокировочной системе ABS, появившейся в 1970 году, и ABS. машины имеют меньший коэффициент по сравнению с машинами без него.. Но случилось это не сразу. Та же история и с ESP. Очевидно, страховым компаниям требуется время, чтобы понять, что система или та система действительно значительно снижает риск аварии ».

Между тем систем курсовой устойчивости, несмотря на все их очевидные преимущества, по-прежнему мало во всем мире. Россия не исключение, хотя Наши автомобилисты с каждым годом становятся более цивилизованными и внимательными не только к своей жизни, но и к жизни других

Резюме

Люди не до конца понимают, насколько важны системы курсовой устойчивости.Заказывая новую машину, покупатели скорее потратят деньги на улучшение комфорта, чем на ESP. Такова сложившаяся ситуация и измените отношение к ESP, которое мы опробовали в материале вами.

На наш взгляд, ESP должна быть частью стандартного оборудования всех автомобилей, независимо от класса и марки, как и ABS, ремни безопасности и подушки безопасности, тем более что оказалось, что автопроизводители платят производителю за эту технологию всего 200 фунтов. . В самих компаниях уверены, что со временем ESP попадет в список базового оборудования, но чего ждать, ведь система снижает риск аварии на 30%, а это тысячи спасенных жизней ежегодно.

Добрый день уважаемые читатели.

В этой статье из серии «Автомобильные охранные системы» речь пойдет об активной системе безопасности ESP . ESP — Electronic Stability Program — система динамической стабилизации или система курсовой устойчивости . Как и рассмотрено в предыдущей серии статей, система ESP служит не для устранения аварии, а для ее предотвращения.

Однако, в отличие от того же, система динамической стабилизации пока не распространена, и на относительно недорогих иномарках и тем более отечественных легковых автомобилях встретить ее пока не представляется возможным.

Я считаю, что это вопрос времени, и поэтому после 5 ESP станет общепринятым стандартом, и без этой системы просто не выйдет без этой системы.

Пора перейти к подробному рассмотрению системы, однако я хочу привести пример ситуации, в которой ESP может помочь избежать аварии.

Ситуация, при которой ESP может предотвратить аварии

Итак, предлагаю вам ознакомиться с видео, на котором автомобиль попадает в занос на сухой дороге и провоцирует ДТП:

Как вы уже поняли при просмотре видео, виновник аварии — автомобиль, попавший в занос.Хотя на самом деле практически все участники происшествия нарушают правила.

Система ESP позволяет избежать именно таких заносов, например, которые произошли при ударе колеса или нескольких колес автомобиля на обочине.

Как работает система динамической стабилизации

Я постараюсь описать принципы работы системы динамической стабилизации как можно проще, чтобы у вас не возникало вопросов.

ESP работает следующим образом : Система контролирует положение рулевого колеса автомобиля и его реальное направление движения.Пока автомобиль едет строго в направлении рулевого колеса, система не мешает работе.

Однако, если траектория автомобиля внезапно останавливается в соответствии с положением рулевого колеса (это может произойти в случае заноса или сноса), система немедленно вмешается и поможет водителю избежать аварии.

Конечно, в реальности работа системы протекает сложнее. ESP является расширением и в значительной степени использует устройства и механизмы, присутствующие в ABS.Однако для ESP также необходимо наличие акселерометра (датчика, определяющего реальное направление движения автомобиля) и датчика, определяющего положение рулевого колеса автомобиля.

В случае несоответствия результатов двух вышеуказанных датчиков система ограничивает тормозное усилие, прилагаемое к одному или нескольким колесам (заставляя их меньше замедляться), а в некоторых случаях препятствует работе двигателя (заставляя автомобиль ускоряться или притормози).

Вы можете задать интересующий Вас вопрос по теме представленной статьи, оставив свой комментарий внизу страницы.

Заместитель генерального директора Автошкола «Мустанг» по учебной работе

Преподаватель высшей школы, кандидат технических наук

Кузнецов Юрий Александрович

Система динамической стабилизации автомобиля ( ESP. )

ESP проблема управления поперечной динамикой автомобиля и предотвращения поломки автомобиля на занос и поперечное скольжение посредством компьютерного управления моментами силовых колес (одновременно одного или нескольких).

Иногда эту систему называют «бонусной» или «системой поддержания курсовой устойчивости». Он способен компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян.

Специалисты называют систему ESP важнейшим изобретением в области автомобильных ремней безопасности. Это обеспечивает водителю лучший контроль над поведением автомобиля, следуя за ним, чтобы двигаться в направлении, указанном поворотом рулевого колеса.По данным Американского института страхования безопасности дорожного движения (IIhs.) И национального управления безопасностью дорожного движения на рельсахNhtsa. (США) примерно треть несчастных случаев со смертельным исходом можно было бы предотвратить с помощью системы ESP, если бы ею были оснащены все автомобили.

Главный контроллер ESP представляет собой пару микропроцессоров, каждый из которых имеет 56 КБ памяти. Система позволяет, например, считывать и обрабатывать значения, выдаваемые датчиками скорости вращения колес, датчиком рулевого колеса и датчиком давления в тормозной системе с интервалом в 20 миллисекунд.

Но основная информация поступает от двух специальных датчиков: угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечного ускорения (иногда это устройство называют G-датчиком). Именно они фиксируют возникновение бокового скольжения на вертикальной оси, определяют его величину и дают дальнейшие приказы. В каждый момент ESP знает, с какой скоростью едет машина, на какой угол повернуто рулевое колесо, какие обороты у двигателя, есть ли занос и так далее.

Систему ESP можно рассматривать как расширенную версию ранее рассмотренной антиблокировочной системы (ABS).Многие узлы ESP объединены с системой ABS, но, помимо своих компонентов, ESP требует наличия таких компонентов, как датчик положения рулевого колеса и акселерометр (устройство, измеряющее разницу между абсолютным ускорением объекта и ускорением свободного падения, является точнее ускорение свободного падения) Следуя за реальным поворотом машины.

Если показания акселерометра не соответствуют датчику поворота рулевого колеса, система применяет торможение одного (или нескольких) колеса машины для предотвращения заноса при трогании с места.Например, из-за высокой скорости при правом повороте передние колеса покачиваются с заданной траектории в направлении сил инерции, т.е. по радиусу больше радиуса вращения. ESP в этом случае тормозит заднее колесо, которое движется по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большой поворот и направляя его в поворот. Одновременно с проектированием колес ESP снижает обороты двигателя. Если задняя часть автомобиля занимает место при повороте поворота, ESP активирует тормоз левого переднего колеса, идущего по внешнему радиусу поворота.Таким образом, возникает момент противоречия, исключающий боковой занос. Когда все четыре колеса скользят, ESP самостоятельно решает, тормозные механизмы которых должны вступить в работу. Система работает на любых скоростях и в любых режимах движения.

Кроме того, в автомобилях, оснащенных автоматической коробкой передач с электронным управлением, ESP может даже регулировать работу трансмиссии, то есть переключаться на пониженную трансмиссию или на «зимний» режим, если он предоставлен.

Бытует мнение, что опытному водителю, умеющему ездить на пределе возможностей, эта система мешает. Такие ситуации действительно редки, но могут возникнуть — например, когда нужно подать газ на выход из заноса, а электроника этого не дает — «душа» двигателю.

Кроме того, в некоторых случаях может быть полезно отключить систему ESP, чтобы колеса могли вращаться с пробуксовкой:

При движении по глубокому снегу или мокрой почве;

Когда машина качается вперед-назад, застряв в снегу;

При движении с установленными цепями противоскольжения.

На многих автомобилях, оборудованных ESP, возможно его принудительное отключение. А на некоторых моделях система допускает небольшие уклоны и скольжения, давая водителю что-то вроде небольшой, вмешиваясь, только если ситуация становится действительно критической.

Система ESP может иметь следующие дополнительные функции:

Система предотвращения опрокидывания;

Система предотвращения столкновений;

Система стабилизации автопоезда;

Система повышения эффективности тормозов при нагреве;

Система отвода влаги от тормозных дисков;

И др.

Система предотвращения опрокидывания ROP. ( Защита от опрокидывания ) Стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения за счет торможения передних колес и уменьшения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного тормозного усилителя.

Система предотвращения столкновений ( Braking Guard ) может быть реализован в автомобиле, оборудованном адаптивным круиз-контролем.Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации — путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматическое включение подающего насоса).

Система стабилизации автопоезда Может быть реализован в автомобиле, оборудованном тягово-сцепным устройством. Система предотвращает движение прицепа при движении автомобиля, что достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.

Система повышения эффективности тормозов при нагреве ФБС. ( Fading Brake Support , Другое название — Over Boost. ) Предотвращает недостаточное сгорание тормозных колодок с тормозными дисками в результате нагрева за счет дополнительного повышения давления в тормозном приводе.

Система отвода влаги от тормозных дисков Активируется на скорости более 50 км / ч и включает дворники. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре переднего колеса, из-за чего тормозные колодки прижимаются к дискам и влага испаряется.

Система динамической стабилизации у разных автопроизводителей называется по-разному. ESP — наиболее распространенное название. Кроме того, используются следующие сокращения:

ASC (Active Stability Control) и ASTC (Active Skid and Traction Control Multimode), используемые в автомобилях: Mitsubishi

AdvanceTrac , Используется в автомобилях: Lincoln, Mercury.

CST (Controllo Stabilità, используется в автомобилях: Ferrari.

DSC. (Dynamic Stability Control), используется в автомобилях: BMW, Ford (только в Австралии), Jaguar, Land Rover, Mazda, Mini.

DSTC. Система динамической стабилизации и контроля тяги используется в автомобилях: Volvo.

ESC (электронный контроль устойчивости), используется в автомобилях: Chevrolet, Hyundai, Kia.

ESP. (Elektronisches Stabilitätsprogramm), используется в автомобилях: Audi, Bentley, Bugatti, Chery, Chrysler, Citroën, Dodge, Daimler, Fiat, Holden, Hyundai, Jeep, Kia, Lamborghini, Mercedes Benz, Opel, Peugeot, Proton, Renault, Saab , Scania, SEAT, ŠKODA, SMART, SUZUKI, VAUXHALL, VOLKSWAGEN.

IVD. Interactive Vehicle Dynamics, используется в автомобилях: Ford.

MSP. (Maserati Stability Program, используется в автомобилях: Maserati.

PCS. Precision Control System используется в автомобилях: OldSmobile (производство которого прекращено в 2004 году).

PSM. Porsche Stability Management используется в автомобили: Porsche.

RSC. ADVANCETRAC WITH ROLL STABILITY CONTROL, Используется в автомобилях: Ford.

Stabilitrak., Используется в автомобилях: Buick, Cadillac, Chevrolet (на Corvette называется Active Handling), GMC Truck, Hummer, Pontiac, Saab, Saturn.

В постоянного тока. (Vehicle Dynamic Control), используется в автомобилях: Alfa Romeo, Fiat, Infiniti, Nissan, Subaru.

VDim (Vehicle Dynamics Integrated Management) с VSC (англ. VEHICLE STABILITY CONTROL), используется в автомобилях: Toyota, Lexus.

VSA. (Vehicle Stability Assist), используется в автомобилях: Acura, Honda, Hyundai.

Конечно, ESP — это высокоэффективная система, но ее возможности не безграничны.Причина тому — законы физики, которые не способны изменить электронику. Поэтому, если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте выходит за разумные границы, даже самая продвинутая программа стабилизации движения здесь не поможет.

Валютная система

(Другое название — Система динамической стабилизации ) Предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет прогресса определения и устранения критической ситуации.С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых автомобилей является обязательным в США, Канаде, странах ЕС.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной траектории водителя на различных режимах движения (ускорение, торможение, движение по прямой, в поворотах и со свободным качением).

В зависимости от производителя различают следующие наименования системы курсовой устойчивости:

ESP. (Электронная программа стабилизации) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
ESC (электронный контроль устойчивости) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
DSC. (Dynamic Stability Control) на автомобили BMW, Jaguar, Rover;
DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
VSA. (система стабилизации автомобиля) на автомобилях Honda, Acura;
Vsc. (система контроля устойчивости автомобиля) на автомобилях Toyota;
В постоянного тока. (Vehicle Dynamic Control) на автомобили Infiniti, Nissan, Subaru.

Устройство и принцип работы системы курсовой устойчивости рассмотрены на примере самой распространенной системы ESP, выпускаемой с 1995 года.

Устройство курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости представляет собой активную систему безопасности более высокого уровня и включает в себя антиблокировочную тормозную систему (ABS), систему распределения тормозного усилия (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), систему противоскольжения (ASR). ).

Система курсовой устойчивости сочетает в себе входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного механизма.

Датчики входа Фиксируют определенные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы.С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Используется при оценке водителем сигнализации водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключателя стоп-сигнала. Оценить фактические параметры движения датчиков скорости колес, продольного и поперечного ускорения, угловой скорости автомобиля, давления в тормозной системе.

Блок управления системой ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные механизмы систем управления систем активной безопасности:

клапаны впускные и выпускные системы ABS;
переключаемых клапанов и клапанов высокого давления системы ASR;
Контрольные лампы системы eSP, системы ABS, тормозная система.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробкой передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем, блок управления генерирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и автоматической коробкой передач.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидроагрегат ABS / ASR со всеми компонентами.

Принцип действия системы курсовой устойчивости

Определение аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля.В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от реальных параметров движения транспортного средства, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости может быть достигнута несколькими способами:

В случае недостаточного поворота система ESP предотвращает автомобиль, исследуя траекторию вращения, заднее внутреннее колесо и изменяя крутящий момент двигателя.

При чрезмерном повороте занос автомобиля в свою очередь предотвращается за счет торможения переднего внешнего колеса и изменения крутящего момента двигателя.

Торможение станка производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа носит циклический характер: повышение давления, удержание давления и сброс давления в тормозной системе.

Изменение крутящего момента двигателя в системе ESP может осуществляться несколькими путями:

изменение положения дроссельной заслонки;
впрыска топлива;
пропуск импульса зажигания;
путем изменения угла опережения зажигания;
отмена переключения коробки передач на автоматическую коробку передач;
перераспределение крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

Система, объединяющая систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску, называется интегрированной системой управления динамикой автомобиля.

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

В конструкции системы курсовой устойчивости реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы): гидроусилитель тормозов, предотвращающий опрокидывание, предотвращение столкновения, стабилизация автопоезда, повышение эффективности тормозов при нагреве, удаление влаги из тормозные диски и др.

Все перечисленные системы в основном не имеют своих конструктивных элементов и являются программным расширением системы ESP.

ROP Система предотвращения опрокидывания Защита от опрокидывания) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения за счет торможения передних колес и уменьшения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного тормозного усилителя.

Система предотвращения столкновений Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оборудованном адаптивным круиз-контролем.Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации — путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматическое включение подающего насоса).

Система стабилизации автопоезда Может быть реализована в автомобиле, оборудованном тягово-сцепным устройством. Система предотвращает движение прицепа при движении автомобиля, что достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.

Система повышения эффективности тормозов при нагреве FBS (Fading Brake Support, Другое название — Over Boost) Предотвращает недостаточное сгорание тормозных колодок с тормозными дисками в результате нагрева за счет дополнительного повышения давления в тормозном приводе.

Система удаления влаги с тормозных дисков Активируется на скорости более 50 км / ч и включает дворники. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре переднего колеса, из-за чего тормозные колодки прижимаются к дискам и влага испаряется.

Electronic Stability Program или сокращенное ESP — это наиболее популярное сокращение из большого количества современных сокращений. Что означает одно — систему динамической стабилизации.В зависимости от производителя он может называться по-разному: VDC, ESC, DSC, VSC и т.д., но не меняет его, система стабилизации помогает водителю справляться с автомобилем в разных ситуациях.

История развития ESP

Уже в далеком 1959 году помощь современного ESP была запатентована Daimler-Benz и получила название. Но инженеры компании потерпели неудачу с первой попытки совершить революцию в системах безопасности. Это Daimler-Benz и напоминает о несовершенной системе.В 1994 году испытания нового, даже на тот момент электронного помощника продолжились на премиальном Mercedes, а через год в 1995 году впервые серийно применили на купе Mercedes-Benz Cl 600. Успешные системные испытания купе позже позволили установить ESP серийно на Mercedes S и SL классов.

Основная задача ESP.

Систему стабилизации также называют системой курсовой устойчивости, поэтому не думайте, что они запутались в терминах. ESP управляется блоком управления, на который отправляются сигналы от множества датчиков.Они отслеживают направление движения машины в зависимости от положения руля и педали газа. Кроме того, поступает информация о боковых ускорениях автомобиля и ориентации заноса.

Так выглядит блок управления ESP

ESP контролирует поперечную динамику автомобиля, помогая водителю в критических ситуациях, тем самым предотвращая врезание автомобиля в занос или боковое скольжение. По сути, система стабилизации сохраняет курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизирует машину во время выполнения маневров.И особенно на высокой скорости или на плохом покрытии, когда склонность к сносу или заносу намного выше. Отсюда следует и вторая общая строка названия системы — система смещения.

Как работает ESP?

Современные автомобили практически любой модели могут быть оснащены системой стабилизации если не в базовой версии, то хотя бы в качестве опции. Машины любой марки и класса могут оснащаться ESP и прежней связи со стоимостью автомобиля больше нет.

Система стабилизации тесно взаимосвязана с системой, к тому же работа ESP невозможна без антиблокировочной системы. Кроме того, в процессе стабилизации участвуют антипропускная система и блок управления двигателем. По сути, это единая система, которая работает комплексно. Драйвер, конечно, не всегда понятен и работоспособности системы. Но в то же время он выполняет целый комплекс контрзаемных действий.

Электронная система стабилизации активна и работает в любом режиме движения — будь то разгон, торможение или катание на перекате.И алгоритм его работы зависит от каждой конкретной ситуации. Smart ESP может даже регулировать работу автоматической коробки передач, понижая передачу или переходя в зимний режим работы, чтобы сгладить реакции.

Стоит ли использовать кнопку ESP OFF?

Считается, что система стабилизации не позволяет опытным водителям справиться с аварийной ситуацией. Например, при выходе из режима движения нужно выставить газ, и система блокирует подачу топлива. Это так, но только в случае с достаточно опытными водителями.Большинство водителей никогда не бывали в подобных ситуациях и им остается только напугать. Кроме того, необходимо учитывать человеческий фактор, когда, например, водитель отвлекся или не успел вовремя отреагировать на экстремальную ситуацию.

Поэтому рекомендуем не отключать систему стабилизации, чтобы избежать даже малейшей возможности неконтролируемой аварии. Для любителей такой же экстремальной езды некоторые производители предусмотрели несколько режимов работы ESP, когда система позволяет немного похудеть и входит в работу в критической ситуации.

Убедитесь, что на автомобиле установлена ESP

За такую ответственную опцию, как ESP, у автопроизводителей просят неоправданно большие деньги. Но все же это необходимый минимум для безопасного передвижения. Разумеется, система стабилизации прощает и исправляет многие ошибки водителя, не требуя навыков вождения по контракту. Но все же возможности системы не безграничны и иногда бывает непросто не допустить опасных ситуаций.

Поэтому очень желательно наличие на машине какой-либо системы стабилизации.Он поможет вам вписаться в поворот или выдержать прямую без движения. Значительная системная помощь будет более эффективной при осознанных действиях водителя.

Как работает система ESP. Как работает программа динамической стабилизации (ESP) ESP на внедорожниках

Электронная система стабилизации

— это система динамической стабилизации автомобиля, которая предотвращает появление заноса или сводит его к минимуму. Даже если машину нельзя оставить на дороге, она ударится о препятствие передним бампером и тем спасет жизни пассажиров.

Система ESP практически постоянно взаимодействует с антипробуксовочной системой (ABS) и электронным блоком управления силовой установкой, образуя единую систему, состоящую из электронного контроллера и набора датчиков: датчика скорости вращения колеса, тормозной жидкости. датчик давления, датчик положения рулевого управления. Этот «альянс» предусматривает меры противодействия чрезвычайным ситуациям. Датчики бокового ускорения и скорости рыскания передают в систему основные данные, и на их основе рассчитываются значения бокового скольжения.Система постоянно отслеживает скорость автомобиля, текущую скорость вращения двигателя, а также угол поворота рулевого колеса.

Электронный блок, обработав сигналы датчиков, сравнивает поведение машины с программой. Если он существенно отличается от запрограммированного, контроллер воспринимает этот факт как опасную ситуацию и принимает меры по ее устранению. Система возвращает автомобиль на желаемый курс, используя выборочное торможение одного из колес или нескольких, в зависимости от ситуации.Основную функцию в этом процессе выполняет гидромодулятор АБС, который создает необходимое давление в определенной ветви тормозной системы, что, в свою очередь, заставляет автомобиль тормозить.

ESP всегда в рабочем состоянии, алгоритм ее действий определяется спецификой конкретной ситуации и конструкцией трансмиссии автомобиля. Например, датчик углового ускорения при прохождении поворотов определил момент, когда задняя ось начала буксовать.Он дает команду блоку управления трансмиссией уменьшить количество подаваемой топливной смеси. Если этих мер недостаточно, АБС тормозит внешнее переднее колесо в соответствии с заданной программой. Скажем больше, ESP на автомобилях с АКПП также может регулировать работу коробки передач — например, включить пониженную передачу или активировать «зимний» режим, если он предусмотрен. На скользкой дороге водителей учат использовать прерывистое торможение и стремиться к рулевому управлению, чтобы почувствовать управление передними колесами и преодолеть препятствия.С системой ESP достаточно нажать педали тормоза и сцепления до упора и повернуть руль в желаемом направлении, все остальное электроника сделает за нас. Такими действиями автомобили без ESP сталкиваются с препятствиями, а автоматизированные автомобили, успешно маневрируя, справляются со своей задачей. Даже среди профессиональных водителей мало людей, способных управлять автомобилем так, как это делает ESP.

ESP играет огромную роль в безопасности автомобиля. Но не забывайте, что возможности ESP не безграничны — законы физики невозможно обойти, и невозможно предугадать все возможные ситуации на дороге.Каждый водитель должен помнить, что ESP не освобождает его от обязанности осторожно водить машину и соблюдать правила дорожного движения.

Как работает система ESP?

ESP — Система контроля устойчивости автомобиля.

В каких дорожных ситуациях работает система ESP BOSCH?

Тест-драйв автомобиля с системой ESP BOSCH и без нее.

Как информация обрабатывается ESP BOSCH ECU

Принцип работы системы ESP BOSCH

ESP — «Система стабилизации устойчивости автомобиля».

Эта система разработана, чтобы помочь водителю в сложных дорожных ситуациях, например, когда животное внезапно появляется на дороге, уменьшить перегрузку и избежать нестабильности при вождении. В то же время ESP не помогает перехитрить законы природы, открывая тем самым дорогу безрассудным водителям. … Осторожный стиль вождения и внимание к другим участникам дорожного движения остаются главными задачами водителя. В этой брошюре мы покажем вам, как ESP работает вместе с уже проверенной антиблокировочной тормозной системой ABS и соответствующими ASR, EDS, EBV и MSR, а также какие системные опции мы устанавливаем на различные автомобили.

Взгляд в прошлое.

С развитием автомобильной промышленности на рынке появляются все более мощные автомобили. В результате перед разработчиками встает вопрос, как сделать эту технику управляемой для «нормального» среднестатистического водителя. Другими словами: какие системы необходимо разработать для обеспечения оптимального торможения и предотвращения перегрузки водителя? Уже в двадцатые и сороковые годы появились первые механические предшественники системы АБС, которые из-за повышенной инерции не могли полностью выполнить поставленную задачу.После электрической революции 60-х годов системы ABS стали более доступными и продолжали развиваться на основе цифровых технологий, так что в настоящее время не только ABS, но и такие системы, как EDS, EBV, ASR и MSR, являются стандартным оборудованием. автомобиль. Вершиной развития этих систем является ESP, в которой инженеры пошли еще дальше.

Что предлагает ESP?

Электронная программа стабилизации — это активная функция безопасности автомобиля. В связи с этим можно говорить о динамической системе.Проще говоря, это противоскользящая система. Он распознает опасность скольжения и намеренно компенсирует поворот автомобиля.

Преимущества:

Это не отдельная система, она устанавливается на другие тяговые системы, тем самым вбирая в себя их лучшие качества.
Автомобиль остается под контролем.
Снижается риск аварии из-за непропорциональной реакции водителя на происходящее.

Краткость — душа остроумия

Известно, что большое количество схожих по звучанию сокращений (сокращений) может создать определенную путаницу в понимании.Здесь вы найдете объяснение наиболее распространенных.

ABS Антиблокировочная тормозная система Предотвращает блокировку колес при торможении. Несмотря на высокие тормозные характеристики, автомобиль остается устойчивым и управляемым.

ASR Система противоскольжения ведущих колес Предотвращает проскальзывание ведущих колес, например, на льду или гравии, воздействуя на тормоза или органы управления двигателем.

EBV Электронное перераспределение тормозного усилия Предотвращает чрезмерное торможение задних колес до того, как АБС начнет работать, или в случае выхода последней из строя.

EDS Электронная блокировка дифференциала Позволяет начинать движение на разных участках дороги путем торможения скользких колес

ESP Электронная программа стабилизации Предотвращает возможное сотрясение автомобиля, воздействуя на тормоза и систему управления двигателем. Также используются следующие сокращения: ASMS — система управления автоматической стабилизацией DSC — управление динамической стабилизацией FDR — регулировка динамики VSA — устройство стабилизации автомобиля VSC — управление стабилизацией автомобиля

MSR Контроль крутящего момента при буксировке Предотвращает блокировку ведущих колес в случае торможения двигателем, при резком отпускании педали акселератора или при торможении с включенной передачей.

Физические основы.

Силы и моменты Любое тело подвергается воздействию различных сил и моментов. Если сумма сил и моментов, действующих на тело, равна нулю, тело покоится, если она не равна нулю, тело движется в направлении силы, возникающей в результате сложения сил. Самая известная — сила тяжести. Он действует по направлению к центру Земли. Если тело весом в один килограмм поместить на пружинные весы, чтобы измерить силы, действующие на него, значение силы тяжести равно 9.Отображается 81 ньютон.

К другим силам, действующим на автомобиль, относятся: — тяговое усилие (1), — тормозная сила (2), которая действует в направлении, противоположном направлению силы тяги, — боковые силы (3), которые поддерживают управляемость автомобиля, и — сила сцепления (4), которая, помимо прочего, является следствием трения и притяжения Земли.

Кроме того, на автомобиль влияют: — момент рыскания (I), который стремится повернуть автомобиль вокруг вертикальной оси, — момент инерции (II), который стремится поддерживать выбранное направление движения, — и другие силы, например сопротивление воздуха.

Совместное действие нескольких из этих сил легко описать с помощью круга трения. Радиус круга определяется сцеплением шин с дорожным покрытием. Чем меньше захват, тем меньше радиус (а), при хорошем сцеплении тем больше радиус (b). Основа круга трения — это параллелограмм сил (поперечная сила (S), тормозная сила или сила тяги (B) и результирующая общая сила (G)). Пока общая сила остается в пределах круга, транспортное средство находится в состоянии устойчивости (I).Как только общая сила выходит за пределы круга, машина теряет управление (II). Обратимся к схеме взаимодействия сил: 1. Сила торможения и поперечная сила рассчитываются таким образом, чтобы результирующая сила оставалась в пределах круга. Машиной легко управлять. 2. Увеличим тормозное усилие. Боковое усилие уменьшается. 3. Результирующая сила равна тормозной силе. Колесо заблокировано. Из-за отсутствия боковой силы машина становится неуправляемой.Аналогичная ситуация возникает в отношении силы тяги и поперечной силы. Если значение поперечной силы приближается к нулю за счет максимального увеличения тягового усилия, ведущие колеса начинают буксовать.
	Режим регулирования Чтобы система ESP могла влиять на критические ситуации, она должна распознавать два момента: — где и с какой скоростью водитель управляет транспортным средством? — Куда едет машина? Ответ на первый вопрос система получает от датчика угла поворота рулевого колеса (1) и датчиков скорости на колесах (2). Ответ на второй вопрос система получает от измерителя рысканья (3) и бокового ускорения (4). Если информация, полученная по двум точкам, не совпадает, система ESP распознает ситуацию как критическую и принимает меры. Критическая ситуация может проявляться в двух возможных схемах вождения: 1. Отсутствие внимания к вождению. Настраивая задний тормоз на внутренней траектории поворота и воздействуя на органы управления двигателем и коробкой передач, ESP предотвращает выезд автомобиля из поворота. 2. Чрезмерное внимание к вождению. Настраивая передний тормоз на внешней траектории поворота и влияя на управление двигателем и трансмиссией, ESP предотвращает занос автомобиля.
Регулировка динамики Как вы уже видели, ESP может противодействовать недостаточному или чрезмерному вниманию к вождению. Для этого необходимо изменить направление движения, не влияя напрямую на управление. Основной принцип вам знаком по гусеничным машинам. Если машина должна повернуть налево, цепь внутри поворота тормозится, и ускорение передается наружу. При возврате на исходную траекторию бывшая «внутренняя» гусеница ускоряется, а «внешняя» замедляется. ESP работает по соответствующему принципу. Начнем с примера автомобиля, который не оборудован системой ESP. Автомобиль должен уклоняться от внезапного препятствия. Водитель сначала резко поворачивает налево, а затем снова направо.Создается вибрация, и задняя часть вырывается с пути. Водитель больше не может предотвратить поворот вокруг вертикальной оси.
	Теперь давайте рассмотрим пример автомобиля, оснащенного системой ESP. Водитель пытается объехать препятствие. ESP определяет нестабильные условия автомобиля на основе показаний датчика. Система рассчитывает необходимые меры: затормаживается левое заднее колесо. Это предотвращает занос автомобиля.Боковое усилие, действующее на передние колеса, сохраняется. Автомобиль поворачивает налево, а водитель поворачивает направо. ESP тормозит правое переднее колесо. Задние колеса свободно вращаются, обеспечивая оптимальное поперечное усилие на заднюю ось. Произошедшая смена полосы движения может привести к вибрации. Чтобы предотвратить занос задней части автомобиля, левое переднее колесо тормозится. В особо критических ситуациях колесо можно практически заблокировать, чтобы ограничить поперечное усилие на переднюю ось. После того, как автомобиль преодолеет неустойчивость, ESP перестает влиять на рулевое управление.

Система и ее компоненты Как уже было сказано, электронная система стабилизации устанавливается на обычные и используемые системы контроля тяги. К тому же это значительно расширяет их действие. СО Система может распознавать и нейтрализовать нестабильные условия движения автомобиля, такие как вращение. Некоторые дополнительные сведения необходимы для поддержки этой процедуры. Прежде чем рассматривать структуру ESP, давайте взглянем на систему в целом.

Наиболее частые неисправности системы ESP

Если лампа неисправности ABS ESP периодически горит и гаснет, либо горит постоянно, то причина в следующих элементах:

Неисправность датчика скорости вращения колеса
Трение, разрыв жгута проводов датчика
Грязная или изношенная коронная шестерня датчика
Износ подшипника ступицы колеса
Возможно, потребуется ремонт электронного блока управления.

Несмотря на то, что электронная система контроля устойчивости установлена в автомобилях более 15 лет, большинство водителей до сих пор не понимают, как она работает.При этом есть две крайности: одни полностью полагаются на электронику, не учитывая законы физики, а другие твердо убеждены, что электроника только им мешает.

Попробуем разобраться вместе.

Массовое внедрение систем контроля стабильности обменного курса началось в конце 90-х годов прошлого века. При этом произошел один из самых скандальных случаев в истории Mercedes, когда представленный осенью 1997 года новый А-класс (без системы стабилизации) позорно перевернулся при прохождении «лосиного теста».Именно этот случай в какой-то мере стал толчком к массовому оснащению автомобилей системами электронной стабилизации.

Изначально система предлагалась в качестве опции на автомобилях представительского и бизнес-класса. Затем он стал более доступным для более компактных бюджетных автомобилей. Электронный контроль устойчивости теперь является обязательным (в Европе, США, Канаде и Австралии) для всех новых легковых автомобилей с осени 2011 года. А с 2014 года абсолютно все продаваемые автомобили должны быть оснащены системой ESP.

Как работает ESP

Задача системы стабилизации — помочь автомобилю двигаться в том направлении, в котором повернуты передние колеса. В простейшем виде система состоит из нескольких датчиков, контролирующих положение автомобиля в пространстве, электронного блока управления и насоса с раздельным контролем тормозных магистралей для каждого колеса (также используется для управления антиблокировочной системой торможения. система АБС).

Четыре датчика на каждом колесе контролируют скорость колеса со скоростью 25 раз в секунду, датчик на рулевой колонке определяет угол поворота рулевого колеса, а еще один датчик расположен как можно ближе к осевому центру автомобиля — Датчик рыскания, который определяет вращение вокруг вертикальной оси (обычно это гироскоп, но в современных системах используются акселерометры).

Электронный блок сравнивает данные о скорости вращения колес и боковых ускорениях с углом поворота рулевого колеса и, если эти данные не совпадают, то происходит вмешательство в систему подачи топлива и тормозные магистрали. Важно понимать, что система стабилизации не знает и не может знать правильную траекторию движения , все, что она делает, это пытается направить машину в том направлении, в котором водитель повернул рулевое колесо.В то же время система стабилизации способна делать то, что физически не может сделать ни один водитель — выборочное торможение отдельных колес автомобиля. А ограничение подачи топлива используется для того, чтобы остановить разгон автомобиля и как можно быстрее стабилизировать его.

Различают два основных случая отклонения автомобиля от заданной траектории: занос (потеря сцепления и боковое скольжение передних колес автомобиля) и занос (потеря тяги и боковое скольжение задних колес автомобиля). Снос происходит, когда водитель пытается маневрировать на высокой скорости и передние колеса теряют сцепление с дорогой, автомобиль перестает реагировать на рулевое колесо и продолжает движение прямо. В этом случае система стабилизации тормозит заднее внутреннее колесо для поворота, тем самым предотвращая занос автомобиля. Занос обычно возникает уже на выходе из поворота и в основном на заднеприводных автомобилях при резком нажатии на педаль газа, когда задняя ось пробуксовывает и начинает выходить из поворота.В этом случае система стабилизации тормозит внешнее переднее колесо, тем самым гасив зарождающийся занос.

Фактически, избирательное торможение с различной интенсивностью более чем одного колеса используется для динамической стабилизации транспортного средства. В некоторых случаях используется одновременное торможение двух колес одной стороны или даже трех (кроме внешнего переднего).

Некоторые водители считают, что система стабилизации мешает их вождению, но простейший эксперимент на ледяной трассе со среднестатистическим водителем за рулем показывает, что без системы стабилизации у него гораздо больше шансов вылететь за пределы трассы, не говоря уже о Дело в том, что он может показать лучшее время только с помощью электроники.

Если вы не имеете звания мастера спорта по ралли и при этом уверены, что система стабилизации мешает вам управлять автомобилем, то вы просто не умеете правильно водить и совершенно незнакомы с законами физики. , баланс автомобиля и техника вождения автомобиля. А на дорогах общего пользования нет ситуаций, когда отсутствие системы стабилизации поможет избежать аварии. Больше всего жалоб на систему стабилизации поступает от водителей, которые не понимают простой истины: Электроника пытается направить машину в направлении поворота передних колес.

У разных автопроизводителей разные настройки чувствительности и скорости срабатывания системы стабилизации. Это также связано с массой и габаритами автомобиля. Некоторые системы обладают чрезвычайно высокой чувствительностью, это связано с тем, что занос и занос легче всего погасить в самом начале, не дожидаясь критических углов отклонения ТС от траектории.

Система стабилизации будет лишней только в двух случаях — либо вы хотите эффективно крутиться, либо вы мастер спорта и на гоночной трассе перед вами стоит задача ехать как можно быстрее.В этом случае система стабилизации будет препятствовать использованию управляемого заноса для поворота автомобиля (особенно при использовании техники изменения скольжения с одной стороны на другую), а ограничение подачи топлива не позволит ускоряться при боковых скольжениях.

В то же время даже включенная система стабилизации в разумных пределах позволяет скользить боком в управляемом заносе. Все, что для этого нужно, — это не поворачивать руль в сторону заноса, потому что это приведет к мгновенному вмешательству электроники (автомобиль скользит в одном направлении, а поворотом руля вы направите его в другую).Если на выходе из поворота нужно разогнаться, а система стабилизации ограничила подачу топлива, то просто поставьте руль прямо, реальное направление автомобиля совпадет с требуемым и система стабилизации остановится. его вмешательство. То есть вам просто нужно правильно ехать, чтобы передние колеса всегда были направлены туда, куда на самом деле едет машина.

Но нужно научиться правильно водить машину с выключенной системой стабилизации., иначе у вас не будет навыков определять начало заноса или заноса, и соответственно правильно рассчитывать скорость при выполнении маневров. Единственный вариант, если автопроизводитель не предусмотрел возможность отключения электроники штатными средствами, — это отключение одного из датчиков скорости от любого колеса или предохранителя помпы АБС. При этом следует учитывать, что вы лишитесь также антиблокировочной тормозной системы и системы распределения тормозных усилий по осям.

Система стабилизации не может изменить законы физики и действует до тех пор, пока шина не достигнет предела сцепления. Во всех остальных случаях это главный элемент активной безопасности любого современного автомобиля.

Система стабилизации вашего автомобиля может сыграть роль ключевого фактора, который поможет вам выжить в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Система курсовой устойчивости или как ее еще называют Система динамической стабилизации поддерживает управляемость и устойчивость машины, заранее рассчитывая возможность возникновения критической ситуации и устраняя ее.

История ESP

Годом создания системы ESP можно было бы считать 1995 год, даже если спустя всего два года она заявила о себе громче, во время дебюта первого компактного микровинера от компании Mercedes-Benz под названием A- класс. При проектировании этой модели был допущен ряд очень серьезных ошибок, которые сильно повлияли на склонность машины к опрокидыванию при выполнении маневров даже на небольшой скорости.

В Европе, где педантичных людей давно «повернули» (в хорошем смысле) к безопасности, разгорелся серьезный скандал.Производство автомобилей Mercedes-Benz A-класса было временно приостановлено, а уже проданные автомобили отозваны для устранения неисправностей. — сняты для устранения недостатков. Инженеры Daimler-Benz серьезно «взялись за голову» и приступили к решению этой непростой задачи.

Как решить проблему с его устойчивостью в этом любимом потребителем автомобиле, не переделывая его? И вуаля! Начало 1998 года ознаменовалось решением этой проблемы. Автомобили А-класса от компании -Benz, оснащенные соответствующим образом настроенной системой ESP.

Помимо моделей A-класса, система ESP входит в стандартную комплектацию MercedesS-класса, E-класса и других. Эти автомобили используют ESP и исключительно от безусловного лидера и фаворита в этой области — Bosch. Системы ESP от Bosch также устанавливаются на таких гигантах, как Porsche, Volkswagen и многих других.

Принцип действия

Основная задача электронной системы стабилизации ESP — выравнивание автомобиля по направлению передних колес.Автомобиль с ESP вмещает:

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 колесных датчиков с поразительной скоростью до 30 раз в секунду. К ЭБУ также относятся датчики рулевого управления и поворота оси — Датчик рыскания.

ЭБУ обрабатывает данные со всех датчиков управления.Если они не сходятся, ESP принудительно берет на себя управление подачей топлива и тормозной системой, выравнивая автомобиль в направлении передних колес. Важно то, что электроника не настолько умна, что знает, где будет следующая безопасная часть дороги, поэтому вам придется самостоятельно управлять колесами, тем самым помогая ESP выполнять остальную работу.

На первый взгляд может показаться, что опытным водителям не обязательно пользоваться этой системой, потому что в экстренной ситуации они могут положиться на свои навыки, уверенность и опыт.Но это большая ошибка! В аварийной ситуации ESP правильно регулирует подачу топлива и выбирает правые колеса для торможения, которые необходимы для стабилизации автомобиля.

Если возникает ситуация, когда передние колеса собираются снести, поскольку вход в поворот определил чрезмерную управляемость автомобиля, система ESP задействует задние тормоза, притормаживая колесо, которое находится на внутреннем радиусе поворота. Это действие выровняет «передок» автомобиля, подлежащего сносу.

Возможен и обратный случай, когда автомобиль плохо управляется и в повороте происходит пробуксовка с заносом задней части автомобиля. В этой ситуации ESP задействует передние тормоза, тормозя колесо во внешнем радиусе поворота.

Некоторые водители считают, что ESP мешает управлять автомобилем. Мы хотим это опровергнуть и доказать, что это на 100% неверно. Во-первых, во всяком случае, человек со всеми его контролируемыми физическими возможностями (сейчас речь идет об обычных людях без каких-либо феноменальных способностей: радиация, укус радиоактивного паука и т. Д.) не может действовать так, как электроника ESP. Во-вторых, элементарная проверка своих сил на ледовом полигоне Вас сразу отговорят.

На высоких скоростях шансы не вылететь с трассы намного выше для автомобилей с ESP, чем без него. В-третьих, люди, считающие, что система стабилизации в автомобиле лишняя, просто нарушают элементарные законы физики, не зная, как работает ESP. Достаточно понять основной принцип ESP, чтобы на практике изменить свое мнение на противоположное.

Разработчики заявляют, что на дороге не может возникнуть таких ситуаций, в которых ESP может навредить, могут случиться только безнадежные.

Устройство ESP

Конструктивно ESP состоит из системы датчиков, расположенных на осях и рулевом механизме, контролирующих положение автомобиля на дороге. Помимо датчиков, ESP состоит из:

Акселерометр, определяющий положение движущегося автомобиля;

Главный контроллер, состоящий из пары микропроцессоров с объемом памяти 56 КБ каждый.

Эффективность ESP заключается в ее использовании в сочетании с системами ABS, EBR и ASR для обеспечения активной безопасности автомобиля.

Bosch — лидер мирового рынка по производству ESP, добавил ему новые полезные свойства, которые призваны повысить безопасность и комфорт автомобиля. Таким образом, ESP по своему желанию может быть оснащен следующими последующими функциями:

1. Электрическое наполнение гидросистемы. В случае внезапного снятия ноги с акселератора система сделает вывод, что возможна аварийная ситуация.В этом случае, чтобы уменьшить время срабатывания тормозов, электрогидравлика сама решает подвести колодки к дискам.

2. «Самоочищающиеся» тормозные диски. В дождливую погоду рабочую поверхность дисков можно покрыть тонким слоем воды. Чтобы это не стало помехой во время экстренного торможения, колодки через определенное время будут опираться на диск, удаляя слой воды.

3. «Мягкая» остановка. Эта функция предназначена для более плавной остановки.Это достигается путем систематического снижения давления жидкости в гидравлических контурах при остановке автомобиля.

4. Регулирование движения по неровному дорожному покрытию. Предотвращает скатывание автомобиля по склонам при движении задним ходом.

5. «Стоп-вперед». Эта функция улучшает круиз-контроль, регулируя расстояние до впереди идущего автомобиля. На основе информации, полученной с датчиков, система может останавливать машину в пробках и анализировать ее дальнейшее движение без участия водителя.

6. Автоматическое торможение при парковке. Это электронный аналог «ручника», в котором не используются отдельные колесные тормоза. Для его активации достаточно прижать тормоз к полу, нажав соответствующую кнопку электрогидравлического модуля. Это даст действие, даст некоторую команду поддерживать необходимое давление в контурах до тех пор, пока не будет получен новый приказ от водителя.

Что еще могут предложить в будущем мастера-инженеры, создающие автомобильные системы, сложно догадываться, остается только теряться в догадках и послушно ждать новых «усилителей» безопасности и комфорта.

Производителей

Электронные системы контроля устойчивости выпускают такие крупные производители:

Robert Bosch GmbH — крупнейший производитель систем ESP. Выпускаются они под одноименным брендом ESP.

Bendix Corporation

Continental Automotive Systems

Корпорация Мандо

Другие названия

Электронная система стабилизации ESP имеет разные названия у разных производителей автомобилей.Вот несколько примеров:

ASC (Active Stability Control) и ASTC (Active Skid and Traction Control MULTIMODE) — Mitsubishi.

ESC (электронный контроль устойчивости) — Chevrolet, Kia, Hyundai.

ESP (Elektronisches Stability Program) — Chery, Chrysler, Fiat, Dodge, Mercedes-Benz, Opel, Daimler, Peugeot, Renault, Citroën, Volkswagen, Audi.

VSA (система стабилизации автомобиля) — Acura, Honda.

DSC (система динамического контроля устойчивости) — BMW, Jaguar, MINI, Mazda, Land Rover.

DSTC (система динамической стабилизации и контроля тяги) — Volvo.

Каждый новый автомобиль, продаваемый в Европе с 2014 года, должен быть оснащен электронной системой стабилизации, но не все автовладельцы знают, чем отличаются ESP и ESC, а также на что влияет выбранная опция.

ESC (или ESP) многие считают одним из величайших достижений в области автомобильной безопасности и, в частности, автоспорта. Принципиальное отличие системы стабилизации от таких традиционных элементов пассивной безопасности, как ремни и подушки безопасности, заключается в том, что они предназначены для спасения жизней, а также сохранения здоровья водителя и пассажира при аварии, но используется ESC (или ESP).

Для справки, ESC означает «Электронный контроль устойчивости», а ESP — «Электронная программа стабилизации». На самом деле цели у обоих одинаковые, и исследования и эмпирическое тестирование убедительно доказывают их эффективность. По мнению британских экспертов, основанных на статистических данных, оснащение автомобиля системой ESP позволяет снизить риск серьезного ДТП на 25%. В то же время шведские исследователи склонны считать, что эта система активной безопасности помогает снизить вероятность попадания в аварию со смертельным исходом в плохих погодных условиях на 35%.

Это мрачная перспектива, которую, тем не менее, необходимо тщательно изучить, поэтому в Европе законодательно установлено обязательное оснащение всех новых автомобилей ESP. Подобная инициатива была реализована в 2014 году, до этого момента столь важная система входила только в список дополнительного оборудования, доступного для довольно дорогих моделей. При этом прототип этой электронной системы был запатентован еще в 1959 году, а реализовать его на серийной модели удалось только к 1994 году.

Как работают ESP и ESC

При таком количестве электронных систем, установленных в автомобиле, у каждой из которых есть своя аббревиатура, многие автовладельцы вообще не понимают, в чем принципиальная разница между ними. Ситуация усложняется еще и тем, что для обозначения устройств активной безопасности, схожих по назначению, используются разные названия, которые в большинстве случаев определяет сам производитель.

Итак, ESP (Электронная программа стабилизации) может называться ESC (Электронный контроль устойчивости), VSC (Контроль устойчивости или система устойчивости транспортного средства), VSA (Система стабилизации транспортного средства) или DSC (Система динамического контроля устойчивости) Устойчивость).Некоторые автопроизводители используют свои собственные «бренды» для продвижения ESP, поэтому вы можете встретить, например, DSTC (Dynamic Stability and Traction Control) от или PMS (Porsche Stability Management) от.

Итак, теперь, когда мы определились с возможными вариантами названия, давайте посмотрим, как работает ESP.

Добавление третьего элемента безопасности к ABS и антипробуксовочной системе

Чтобы иметь возможность оборудовать ваш автомобиль системой ESP, он должен быть оборудован ABS (антиблокировочная тормозная система) и TCS (антипробуксовочная система). В простейшем случае эти два активных элемента безопасности предназначены для улучшения управляемости и предсказуемости. .а также поддерживают контроль над автомобилем при торможении и ускорении соответственно, поэтому их вмешательство в процесс управления сводится только к управлению линейным ускорением.

ESP дополняет их и вводит третье контролируемое измерение, поскольку оно отвечает за движение автомобиля в направлении, перпендикулярном траектории, на которой возникают такие явления, как недостаточная поворачиваемость или избыточная поворачиваемость — занос. В более продвинутых версиях он постоянно взаимодействует с электронным блоком управления двигателем, чтобы максимально повысить его эффективность.

По статистике ESP может предотвратить до 80% заносов, что является отличным показателем, тем более что около 40% аварий происходит именно из-за этого явления. Однако стоит вспомнить слова Скотти из «Звездного пути»: «Вы можете изменить законы физики!» … Конечно, возможности систем активной безопасности не безграничны, и об этом нельзя забывать. Если водитель пересекает черту, когда потеря контроля над автомобилем неизбежна, ни одна из существующих систем не предотвратит серьезных последствий.

Дополнительная устойчивость на поворотах с ESC

Поскольку ESP обеспечивает дополнительную безопасность наряду с ABS и TCS, вас не должно удивлять, что для работы в нем используется большая часть оборудования этих систем. Используя датчики для измерения скорости отдельных колес, а также информацию от датчиков бокового ускорения и датчиков боковой скорости, блок управления ESP постоянно отслеживает поперечные движения автомобиля и сравнивает их с положением рулевого колеса.Если автомобиль не реагирует на запрограммированное движение рулевого колеса, или заданный угол поворота руля, а также скорость слишком велика, ESP начнет тормозить колеса, пытаясь сохранить прямую траекторию. В этом случае торможение осуществляется при активном взаимодействии с, что исключает блокировку одного из колес. Сама суть рассматриваемой системы состоит в том, чтобы начать активно участвовать в процессе вождения автомобиля еще до того, как водитель осознает, что начинает терять управление.

Система работает постоянно, вне зависимости от режима движения и даже при движении накатом. А механизм его воздействия полностью зависит от ситуации и конструктивных особенностей автомобиля. Например, при обнаружении начала проскальзывания заднего моста в крутом повороте электроника начинает плавно уменьшать количество подаваемого в двигатель топлива, обеспечивая снижение его оборотов. Если этого недостаточно, то начинается постепенное торможение передних колес.Если автомобиль оборудован автоматической коробкой передач, то ESP позволяет принудительно активировать зимний режим работы, предоставляя возможность понижения передачи.

Дополнительные преимущества ESC

Поскольку ESC может тормозить колеса автомобиля независимо от давления на педаль, он предлагает огромный потенциал для внедрения и внедрения различных других технологий безопасности. К ним относятся хорошо известная система Brake Assist, предназначенная для сокращения тормозного пути, которая распознает ситуацию экстренного торможения и оказывает необходимую помощь водителю.А также Hill Hold Control, суть которого состоит в том, чтобы помочь при трогании с горы, притормаживая колеса на пару секунд после отпускания педали для предотвращения откатывания назад. Все это приближает еще несколько шагов к тому моменту, когда электроника полностью заменит драйвер.
Что такое ESP в машине?
Современные технологии означают, что разбить машину стало труднее, чем когда-либо, и одним из основных факторов, способствующих этому, является программа электронной стабилизации.
Электронная система стабилизации
, также известная как ESP, была одной из первых и наиболее эффективных систем безопасности, направленных в первую очередь на предотвращение несчастных случаев, а не просто на снижение тяжести травм, как это делают подушки безопасности или ремни безопасности.
Но что такое ESP в автомобиле и как оно работает? Читайте дальше, чтобы узнать больше о программе электронной стабилизации.
Что такое ESP в автомобиле?
Электронная программа стабилизации — это компьютеризированный технологический инструмент для обеспечения безопасности всех современных автомобилей.С 2014 года каждый новый автомобиль, продаваемый по всей Европе, должен иметь систему ESP, так как это доказало, что она спасает жизни в дорожно-транспортных происшествиях. Исследования, проведенные в Великобритании, показывают, что ваши шансы попасть в аварию со смертельным исходом снижаются на 25% с помощью ESP.
Электронная программа стабилизации разработана для повышения устойчивости автомобиля за счет обнаружения и уменьшения потери тяги, что, таким образом, предотвращает неконтролируемое скольжение шин. Когда электронная программа стабилизации обнаруживает потерю рулевого управления, она автоматически включает отдельные тормоза, чтобы помочь «направить» автомобиль туда, куда водитель намеревался ехать.
ESP также известен как электронный контроль устойчивости (или сокращенно ESC). Другие альтернативные термины, которые иногда используются, включают программу электронной стабилизации, динамический контроль транспортного средства (VDC), систему стабилизации транспортного средства (VSA) и динамический контроль устойчивости (DSC), но все они охватывают одни и те же принципы и технологии.
Электронная система стабилизации
(ESP) — это технология, спасающая жизнь, но как именно она работает?
Как работает ESP?
Многие дорожно-транспортные происшествия являются результатом потери управления в повороте, взятого слишком быстро, или необходимости применять быстрое торможение, иногда в плохих погодных условиях.Большинству водителей трудно восстановиться после скольжения или вращения без использования таких технологий безопасности, как Электронная программа стабилизации.
ESP включает в себя несколько технологий, которые работают вместе, чтобы держать автомобиль безопасно на дороге, контролировать и двигаться в нужном вам направлении. Эти общие термины включают антиблокировочную систему тормозов (ABS) и антипробуксовочную систему.
Во время рулевого управления, ускорения и торможения многочисленные датчики отслеживают поведение автомобиля и отправляют данные на центральный компьютер.Затем этот компьютер сравнивает то, что вы делаете, с реакцией автомобиля. Если, например, вы резко поворачиваете влево или вправо, но машина едет прямо (возможно, потому, что дорога очень мокрая или обледенелая), компьютер может распознать это и проинструктировать системы автомобиля вмешаться и помощь. Затем к каждому колесу будут применены индивидуальные тормоза, чтобы компенсировать и вернуть автомобиль в более стабильное состояние. Эта технология реагирует гораздо быстрее, чем человек, а это означает, что программа электронной стабилизации может помочь предотвратить занос, экстренное торможение и аварии.
В случае недостаточной поворачиваемости ESC может замедлить внутреннее заднее колесо. В то же время ESC может снизить мощность двигателя до тех пор, пока автомобиль снова не стабилизируется.
Электронная система стабилизации и антипробуксовочная система
Некоторые автомобилисты ошибочно полагают, что электронная система стабилизации либо точно такая же, как антипробуксовочная система, либо что в автомобиле может быть только одно или другое. На самом деле подавляющее большинство автомобилей включают в себя как электронный контроль устойчивости, так и противобуксовочную систему.
Из-за их соответствующих функций в обеспечении безопасности вашего автомобиля контроль тяги в настоящее время обычно считается второстепенной функцией контроля устойчивости. В то время как противобуксовочная система ориентирована на одну конкретную цель, ESP управляет сразу несколькими системами, чтобы обеспечить безопасность водителей за рулем в сложных дорожных ситуациях и условиях.
Чтобы получить дополнительную полезную информацию о наших функциях безопасности, ознакомьтесь с полным списком статей о функциях безопасности в блоге Behind The Wheel.
Еще статьи
Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей
Если на вашем автомобиле установлена система ESP®, она предоставляет вам две другие активные системы безопасности: антиблокировочную тормозную систему ABS и антипробуксовочную систему TCS. ABS предотвращает блокировку колес при торможении; TCS предотвращает пробуксовку колес при трогании с места и ускорении. В то время как ABS и TCS влияют на продольную динамику автомобиля, ESP® дополнительно улучшает поперечную динамику, обеспечивая тем самым стабильное движение во всех направлениях.
ESP® — разные названия для одного и того же преимущества безопасности
80 процентов производителей автомобилей в Европе используют аббревиатуру ESP® для Electronic Stability Program. Некоторые автопроизводители продают ESP® под разными названиями, такими как DSC (динамический контроль устойчивости), VSA (система стабилизации автомобиля) или VSC (система контроля устойчивости автомобиля). Функциональность и работа ESP®, а также эффективность, которую она обеспечивает для безопасности вождения, такие же.
Как работает ESP®?
Занос — одна из основных причин дорожно-транспортных происшествий.Международные исследования показывают, что по крайней мере 40 процентов всех дорожно-транспортных происшествий со смертельным исходом вызваны заносом. ESP® может предотвратить до 80 процентов всех аварий, связанных с заносом. ESP® распознает неизбежность заноса и очень быстро вмешивается. Водитель сохраняет контроль над транспортным средством и не попадает в занос, если не превышаются физические ограничения.
ESP® всегда активен. Микрокомпьютер отслеживает сигналы от датчиков ESP® и 25 раз в секунду проверяет, соответствует ли сигнал рулевого управления фактическому направлению движения автомобиля.Если автомобиль движется в другом направлении, ESP® обнаруживает критическую ситуацию и немедленно реагирует — независимо от водителя. Он использует тормозную систему автомобиля, чтобы «направить» его обратно в нужное русло. С помощью этих избирательных вмешательств при торможении ESP® создает желаемую противодействующую силу, так что автомобиль реагирует так, как хочет водитель. ESP® не только инициирует вмешательство при торможении, но также может воздействовать на двигатель, чтобы ускорить ведущие колеса. Итак, в рамках физики машина уверенно держится на желаемой трассе.
ABS, TCS и ESP® были впервые представлены на рынке компанией Bosch.
Пример:
Технические характеристики
Компоненты электронной программы стабилизации ESP ® от Bosch
Гидравлический блок ESP со встроенным блоком управления двигателем (ECU)
Датчики скорости вращения колес
Датчик угла поворота рулевого колеса
Датчик рысканья и поперечного ускорения
Связь с ЭБУ управления двигателем
Гидравлический блок с присоединенным блоком управления
Гидравлический блок выполняет команды от блока управления и регулирует с помощью электромагнитных клапанов давление в колесных тормозах .Гидравлический модулятор — это гидравлическое соединение между главным цилиндром и колесными цилиндрами. Он находится в моторном отсеке. Блок управления берет на себя электрические и электронные задачи, а также все функции управления системой.
Датчик скорости вращения колес
Блок управления использует сигналы датчиков скорости вращения колес для вычисления скорости колес. Используются два разных принципа работы: пассивный и активный датчики скорости вращения колес (индуктивные датчики и датчики на эффекте Холла).Оба измеряют скорость вращения колеса бесконтактным способом с помощью магнитных полей. В настоящее время в основном используются активные датчики. Они могут определять как направление вращения, так и состояние покоя колеса.
Датчик угла поворота рулевого колеса
Датчик угла поворота рулевого колеса предназначен для измерения положения рулевого колеса путем определения угла поворота. На основе угла поворота рулевого колеса, скорости автомобиля и желаемого тормозного давления или положения педали акселератора рассчитывается намерение водителя при вождении (желаемое состояние).
Датчик скорости рыскания и бокового ускорения
Датчик скорости рыскания регистрирует все перемещения транспортного средства вокруг его вертикальной оси. В сочетании со встроенным датчиком бокового ускорения можно определить состояние автомобиля (фактическое состояние) и сравнить его с намерениями водителя.
Связь с системой управления двигателем
Через шину данных блок управления ESP может связываться с блоком управления двигателем. Таким образом, крутящий момент двигателя может быть уменьшен, если водитель слишком сильно ускоряется в определенных дорожных ситуациях.Точно так же он может компенсировать чрезмерное скольжение ведомых колес, вызванное тормозным моментом двигателя.
Испытание Euro NCAP с ESP и без него

Дополнительные функции ESP®
Основной задачей ESP® является предотвращение заноса. Однако возможности, предлагаемые ESP®, выходят за рамки этого. Поскольку ESP® может наращивать тормозное давление независимо от положения педали тормоза, с помощью ESP® можно реализовать ряд так называемых дополнительных функций.Это обеспечивает дополнительную безопасность вождения и позволяет водителю ощутить повышенный комфорт вождения и маневренность.
Ряд этих дополнительных функций уже доступен на рынке сегодня. Другие будут следовать за растущим спросом на безопасность и комфорт. В зависимости от производителя транспортного средства и типа транспортного средства дополнительные функции ESP® доступны либо в качестве дополнительных, либо в качестве стандартных функций для уже установленного ESP.
Система удержания на холме
Стартовать на холме не всегда легко, особенно когда автомобиль сильно загружен.Водитель должен очень быстро нажимать педали тормоза, акселератора и сцепления, чтобы предотвратить случайное откатывание автомобиля назад. ESP® Hill Hold Control облегчает трогание с холма, удерживая тормоза включенными еще примерно две секунды после того, как водитель уже отпустил педаль тормоза. Водитель успевает переключиться с педали тормоза на педаль акселератора, не пользуясь ручным тормозом. Автомобиль трогается с комфортом и не скатывается назад.
Гидравлический ассистент торможения
В критических дорожных ситуациях водители часто тормозят слишком медленно.Hydraulic Brake Assist определяет неизбежную ситуацию экстренного торможения, отслеживая давление на педаль тормоза, а также градиент давления. Если водитель тормозит недостаточно сильно, система Hydraulic Brake Assist увеличивает тормозное усилие до максимума. Тогда тормозной путь сокращается.
Адаптивное управление нагрузкой
Объем и положение груза коммерческого автомобиля могут значительно варьироваться от поездки к поездке. Нагрузка оказывает важное влияние на торможение, тягу, способность преодолевать повороты и склонность к опрокидыванию.Система адаптивного управления нагрузкой ESP® определяет изменения массы и центра тяжести автомобиля вдоль продольной оси автомобиля и адаптирует действия систем безопасности ABS, TCS и ESP® к нагрузке автомобиля. Таким образом, система адаптивного управления нагрузкой оптимизирует эффективность торможения, сцепление с дорогой и устойчивость. Кроме того, это снижает риск опрокидывания за счет улучшенного использования функции Roll Over Mitigation и сводит к минимуму износ тормозных колодок за счет оптимизации распределения тормозных сил.
Защита от опрокидывания
Загрузка и более высокий центр тяжести легких коммерческих автомобилей заставляют их достигать критического поперечного ускорения быстрее, чем легковые автомобили.Таким образом, риск опрокидывания значительно выше. Функция предотвращения опрокидывания постоянно отслеживает поведение автомобиля с помощью датчиков ESP® и вмешивается, когда автомобиль угрожает перевернуться. Система Roll Over Mitigation тормозит отдельные колеса и снижает крутящий момент для предотвращения опрокидывания и стабилизации автомобиля.
Система контроля давления в шинах
Падение давления в шинах приводит к отклонению скорости вращения соответствующего колеса. Сравнивая скорости вращения колес, выявляется потенциальный спуск воздуха в шинах.Эта дополнительная функция позволяет контролировать давление в шинах без использования датчиков давления в шинах.
Снижение раскачивания прицепа
Прицеп легко раскачивается. Незначительная ошибка рулевого управления, порыв ветра или неровности дороги могут привести к критическому усилению раскачивания. Противодействие рулевому управлению и ускорение тягача усугубляют критическую ситуацию. С помощью датчиков ESP® система Trailer Sway Mitigation определяет эти покачивания прицепа и вмешивается путем торможения отдельных колес тягача.Транспортное средство и прицеп замедляются до некритической скорости и стабилизируются.
Развитие рынка
Европейское законодательство
В марте 2009 года Европейский парламент согласился сделать ESP® обязательным для всех новых автомобилей. Согласно регламенту, с ноября 2011 года все новые модели легковых и коммерческих автомобилей, зарегистрированные в Европейском Союзе, оснащены системой активной безопасности ESP®. С ноября 2014 года это будет применяться ко всем новым автомобилям.
Законодательство Северной Америки
Уже в 2007 году Национальное управление безопасности дорожного движения США (NHTSA) выпустило Федеральный стандарт безопасности автотранспортных средств № 126, чтобы сделать ESP® обязательным с сентября 2011 года для всех новых транспортных средств общей валовой стоимостью. вес до 10 000 фунтов (прибл. 4536 кг). NHTSA подсчитало, что стандартное оборудование ESP® может спасти до 9600 жизней и предотвратить до 238000 травм ежегодно только в США.
В Канаде все автомобили с общей полной массой до 10 000 фунтов (4536 кг), проданные после сентября 2011 года, должны быть оснащены ESP® в стандартной комплектации.Кроме того, в настоящее время ведутся переговоры с канадскими производителями автомобилей об увеличении использования ESP® на канадских моделях автомобилей до 2011 года.
Источник: Bosch
Что такое ESP на автомобиле?
ESP (Электронная программа стабилизации), также известная как ESC (Электронный контроль устойчивости), представляет собой технологию спасения жизни, которая является обязательной на современных автомобилях в Европе с 2014 года, хотя она есть и в некоторых старых автомобилях.
Сигнальные лампы на приборной панели автомобиля: полное руководство
Согласно исследованиям в Великобритании, шансы попасть в аварию со смертельным исходом снижаются примерно на 25% при вождении автомобиля с ESP.Только в Швеции количество столкновений в сырую погоду сократилось на 30% благодаря системе ESP. В нашем руководстве объясняется, почему ESP так важна для обеспечения безопасности современного автомобиля.
В чем разница между ESC и ESP?
Следует иметь в виду, что ваш автомобиль может иметь ESP, но его можно назвать чем-то другим. Автопроизводители зарегистрировали разные названия и аббревиатуры системы, но все они выполняют одну и ту же работу. Система иногда упоминается как VDC (динамический контроль автомобиля), VSA (система стабилизации автомобиля) или DSC (динамический контроль устойчивости) в списках оборудования автомобиля.
Некоторые бренды любят придавать системе свой собственный штамп: Volvo использует название Dynamic Stability & Traction Control (DTSC), а Porsche называет это PSM (Porsche Stability Management — не путать с PASM, что означает активная подвеска Porsche. Управление и описывает систему адаптивной подвески Porsche.
Некогда распространенные инициалы TCS (Traction-Control System) или ASR (Antriebsschlupfregelung, «контроль пробуксовки» на немецком языке) используются для технологии предотвращения пробуксовки колес и были более распространены до интеграции в электронный контроль устойчивости в большинстве моделей.
Как работает ESP?
ESP сочетает в себе несколько технологий, которые работают вместе, чтобы держать автомобиль безопасно на дороге, контролировать и двигаться в нужном вам направлении. Этот зонт включает в себя антиблокировочную тормозную систему (ABS) и антипробуксовочную систему (TCS).
Во время рулевого управления, ускорения и торможения умные датчики отслеживают поведение автомобиля и отправляют данные на центральный бортовой компьютер. Затем этот компьютер сравнивает то, что вы делаете, с реакцией автомобиля. Если, например, вы резко поворачиваете влево или вправо, но машина едет прямо вперед (возможно, потому, что дорога очень мокрая или обледенелая), компьютер может распознать это и проинструктировать системы автомобиля вмешаться и помочь .
Что такое круиз-контроль и адаптивный круиз-контроль?
Если вы внезапно резко затормозите, и колеса могут заблокироваться, компьютер также может дать команду антиблокировочным тормозам сработать и «пульсировать», чтобы помочь шинам восстановить сцепление с дорогой. Он также может изменять величину тормозной силы, передаваемой на каждое колесо, поэтому, если одно или несколько колес имеют большее сцепление с дорогой, чем другие, это можно использовать с максимальным эффектом.
Точно так же компьютер ESC может указать системе контроля тяги управлять количеством мощности, передаваемой от двигателя на ведущие колеса.Если вы сильно нажимаете на акселератор и сильно увеличиваете обороты двигателя, но колеса просто бесполезно крутятся по льду или грязи, контроль тяги уменьшит количество передаваемой им мощности, давая им больше шансов найти некоторое сцепление .
Весь процесс — от обнаружения ваших входных данных, принятия решения о том, что что-то не так, решения того, что делать, и затем применения решения — происходит за доли секунды, поэтому технология может снизить серьезность инцидента или полностью предотвратить его. .
Контрольная лампа ESP
ESP имеет специальный контрольный световой сигнал на приборной панели, который представляет собой желтый автомобиль с двумя следами заноса под ним, как показано на рисунке выше. Этот предупредительный световой сигнал будет мигать, если автомобиль находится на грани сцепления и система активируется, что особенно вероятно, если вы едете по скользкой поверхности. Если, однако, свет загорается и продолжает гореть, это означает, что система ESP неисправна или была выключена, поэтому вам нужно будет проверить систему в гараже или просто включить ее снова с помощью кнопки. обычно находится в центральной консоли.
Противобуксовочная система — это то же самое, что ESP или ESC?
Это не одно и то же, но они работают вместе для достижения желаемого результата. Противобуксовочная система — один из наиболее важных инструментов, имеющихся в распоряжении всей системы ESP / ESC, чтобы помочь вам сохранить контроль над автомобилем.
Отключение антипробуксовочной системы, ESP или ESC
На многих автомобилях есть кнопка, позволяющая частично или полностью отключить стандартные электронные системы безопасности. Мы настоятельно не рекомендуем делать это на дорогах общего пользования, но заядлые водители часто предпочитают отключать эти функции для высокопроизводительной езды на гоночных трассах или закрытых аэродромах, полагаясь вместо этого на собственные рефлексы и навыки управления автомобилем, чтобы остановить автомобиль от вращения или вращения. выскальзывание из-под контроля в поворотах.
Некоторые производители устанавливают сложные системы ESP с промежуточной настройкой. Это означает, что ESP допускает некоторую степень «пробуксовки», прежде чем автоматически вмешается и остановит выход автомобиля из-под контроля. Это позволяет водителям безопасно исследовать пределы управляемости своего автомобиля, зная, что все еще существует электронная система безопасности. Эти настройки также можно использовать в снежных или обледенелых условиях для увеличения тяги, хотя многие из них рекомендуются только для использования на гоночной трассе.
Хотите узнать больше о системах безопасности в вашем автомобиле? Тогда прочтите наше подробное руководство по умной технологии, которая поможет вам оставаться на прямой и узкой дороге.
Системы задней динамической стабилизации
Устройства этой категории лучше всего можно охарактеризовать как внутреннюю скобу, позволяющую контролировать движение пораженного сегмента позвоночника. Большинство этих устройств, как правило, было получено из конструкций транспедикулярного винта и стержня (используемых в хирургии спондилодеза) 1980-х и 1990-х годов. Эти устройства были разработаны, чтобы обеспечить жесткую стабильность позвоночника, в то время как костная масса была достигнута. Цель устройств нового поколения — обеспечить контролируемое движение таким образом, чтобы добиться более нормального движения позвоночника.
Некоторые из этих устройств были одобрены для использования в качестве дополнения к спондилодезу и в настоящее время проходят испытания как автономное устройство. Эти устройства обычно используются для лечения пациентов с симптоматическим спондилолистезом или остеохондрозом. Некоторые устройства также изучаются или будут изучаться как отдельные устройства (без слияния) и для лечения стеноза поясничного отдела позвоночника.
Вместо жестких винтов и жестких металлических стержней эта группа устройств имеет следующие комбинации компонентов:
Винты и шнуры
Винты, шнуры и распорки
Винты и гибкие стержни
Винты и стержни с подвижными частями
Гибкие винты и гибкие стержни
Винты и надувные штанги
реклама
Есть много устройств этого типа.Ниже представлен обзор различных типов динамических устройств на основе транспедикулярных винтов.
Граф связки
Одним из первых устройств на основе транспедикулярных винтов была связка Graf. Эта система была разработана в Европе и использует плетеные полиэфирные кабели, обвитые петлей вокруг винтов для обеспечения устойчивости при движении. Было опубликовано несколько отчетов о клинических результатах этого устройства, и результаты были противоречивыми. ¹ ^— ⁴ Различия в результатах могут быть связаны с различиями в группах пациентов, оперированных, и / или в используемых оценках результатов.Это устройство в настоящее время доступно только в Великобритании
.
В этой статье:
реклама
Dynesys
Другая система с использованием, произведенная Zimmer Spine. Это устройство также имеет пластиковую прокладку над шнурами. Это устройство использовалось в качестве устройства динамической стабилизации в Европе, и были получены смешанные результаты. ⁵ ^, ⁶ Система Dynesys — это система динамической стабилизации, получившая разрешение FDA США.
Разрешение FDA для системы Dynesys ограничено использованием в качестве дополнения к спондилодезу грудного, поясничного и крестцового отделов позвоночника при дегенеративном спондилолистезе с неврологическими нарушениями, а также при ранее неудачном спондилодезе (псевдоартрозе). При использовании в качестве системы фиксации транспедикулярного винта система Dynesys Spinal System показана для использования у пациентов, которым выполняется слияние поясничного или крестцового отдела позвоночника только с аутогенным трансплантатом, и которым удаляют устройство после образования твердой сращенной массы.
Продолжаются клинические испытания системы Dynesys в качестве автономного устройства при отсутствии спондилодеза.
Изобар
Некоторые устройства сохранили первоначальную концепцию металлических стержней, но разработали подвижное соединение внутри стержня. Одним из таких устройств является IsoBar, который производится компанией Scient’x в Гюанкур, Франция. На момент написания этой статьи опубликованных отчетов об использовании этого устройства не обнаружено. IsoBar используется в Европе.
Система динамической мягкой стабилизации
Система динамической мягкой стабилизации использует анкеровку с помощью транспедикулярных винтов, а не традиционных прямых стержней, и включает в себя эллиптическую металлическую катушку, соединенную с винтами.Это устройство не одобрено для использования в США, но использовалось в других частях мира для предварительной оценки. Двенадцатимесячное наблюдение за 16 пациентами показало благоприятный исход со значительным уменьшением боли. ⁷
Stabilimax NZ
Система динамической стабилизации позвоночника Stabilimax NZ, произведенная Applied Spine Technologies, Нью-Хейвен, Коннектикут, получила одобрение FDA в январе 2007 года для начала клинических испытаний в США. Stabilimax NZ будет сравниваться с традиционным спондилодезом для пациентов со стенозом поясничного отдела позвоночника.
В дополнение к вышеописанным технологиям, многие другие устройства динамической стабилизации в настоящее время находятся на различных стадиях разработки. Кроме того, некоторые компании разрабатывают технологии, которые позволят комбинировать устройства задней динамической стабилизации и полную замену диска в качестве альтернативы спондилодезу.
Список литературы
1.Madan S, Boeree NR. Результат операции лигаментопластики Графа по сравнению с передним межтеловым спондилодезом поясницы с подковообразной клеткой Хартсхилла.Eur Spine J. 2003; 12: 361-8.
2.Гревитт М.П., Гарднер А.Д., Спилсбери Дж. И др. Система стабилизации Graf: первые результаты у 50 пациентов. Eur Spine J. 1995; 4: 169-75.
3. Хэдлоу С., Фаган А.Б., Глас Х и др. Процедура лигаментопластики Графа: сравнение с заднебоковым спондилодезом при лечении боли в пояснице. Позвоночник. 1998; 23: 1172-9.
4. Ригби М.С., Селмон GPF, Фой Массачусетс, Фогг AJB. Стабилизация связки графа: средне- и долгосрочное наблюдение. Eur Spine J. 2001; 10: 234-6.
5.Stoll TM, Gilles Dubois G, Schwarzenbach O. Динамическая система нейтрализации позвоночника: многоцентровое исследование новой системы без слияния. Eur Spine J. 2002; 11 (Приложение 2): S170-8.
6. Гроб Д., Бенини А., Юнге А., Энн Ф, Маннион А.Ф. Клинический опыт использования полужесткой системы фиксации Dynesys для поясничного отдела позвоночника: хирургический и ориентированный на пациента результат в 50 случаях в среднем через 2 года. Позвоночник. 2005; 30: 324-31.
7.Сенгупта Д. Проспективное клиническое испытание мягкой стабилизации с помощью DSS (система динамической стабилизации).Общество артропластики позвоночника. Май 2005 г .; Нью Йорк, Нью Йорк.
ESP система поддержания динамической устойчивости Что есть. Что такое ESP в машине. Принцип работы системы ESP Bosch
ESP — это аббревиатура от английского обозначения «Программа E-стабилизации» или «Электронная система курсовой устойчивости». Что касается того, как работает ESP, то это увеличивает шансы на выживание. Это особенно полезно на скользкой поверхности или при выполнении резких маневров на дороге, например, при преодолении препятствий или слишком крутых поворотах.В таких ситуациях это устройство распознает угрозу на ранних стадиях и помогает водителю удерживать автомобиль в нужном положении.

Немного истории
Большой шаг вперед был сделан в середине 1990-х, когда был представлен первый электронный контроль курсовой устойчивости. Первое устройство было разработано немецким поставщиком Bosch, а на автомобили первой серии Mercedes-Benz S-Class и BMW 7-й серии впервые были установлены новые нормативные конструкции безопасности.
Это было около 25 лет назад. И хотя термин ESP вошел в повседневный язык, право использовать это имя осталось за Bosch, поскольку она запатентовала его. Поэтому во многих других брендах эта система обозначается иначе, например, DSC (BMW), VSA (Honda), ESC (KIA), VDC (Nissan), VSC (Toyota), DSTC (Volvo). Названия разные, но принцип работы одинаковый. Помимо ESP, чаще всего упоминается ESC (система электронного контроля устойчивости — электронная система стабилизации) и DSC (система динамического контроля устойчивости).
Все, независимо от их названия, используют высокотехнологичные датчики, центральный компьютер автомобиля и механические средства обеспечения безопасности вождения. Мы часто читаем о высокопроизводительных машинах, которые имеют тенденцию к недостаточному или чрезмерному повороту, но правда в том, что любое транспортное средство может отклониться от курса, особенно если это способствует плохим дорожным условиям.
Видео о системе ESP:
Недостаточный поворот происходит, когда передним колесам не хватает тяги, и автомобиль продолжает двигаться вперед, а не поворачивать.Чрезмерный поворот — как раз наоборот: автомобиль поворачивает намного больше, чем желает водитель. Электронная система, конечно же, устойчива к обеим этим ситуациям.
Электронная система контроля устойчивости — пояснения
Разобраться, как работает программа стабилизации курса, довольно сложно, так как этот аппарат не работает в полном одиночестве. Он использует другие регулирующие устройства безопасности, такие как антиблокировочная и антиблокировочная системы, для устранения проблем до того, как произойдет авария.
Центр ESP также является автомобильным центром.Этот датчик почти всегда располагается как можно ближе к центру автомобиля. транспортное средство. Если вы сидите на водительском сиденье, датчик будет под вашим правым локтем, где-то между вами и пассажирским сиденьем.
Если система контроля курсовой устойчивости обнаруживает, что автомобиль слишком сильно раскачивается, он в помощь.
Используя все современные электронные устройства, ESP может активировать один или несколько отдельных тормозов, в зависимости от повышения безопасности вождения, и управлять дроссельной заслонкой для снижения скорости, если это необходимо.Датчик выявляет различия между управлением левым колесом и направлением движения автомобиля и вносит необходимые корректировки в компьютер машины, чтобы привести направление в соответствие с желанием водителя.
На видео — Тестирование ESP:
Электронные компоненты прибора
Электронная система контроля устойчивости использует АБС и антипробуксовочную систему, а также некоторые другие компоненты для своей работы.
Система АБС
До 1990 года водителю приходилось очень сильно нажимать на педаль тормоза, чтобы удерживать блокировку тормоза и вызывать замедление.С изобретением антиблокировочной тормозной системы безопасное передвижение стало намного проще. АБС с электронным насосом тормозит быстрее, чем сам водитель, тем самым вызывая недостаточный или избыточный поворот. ESP использует устройство для устранения проблемы, активируя при необходимости ABS для отдельного колеса.
Противобуксовочная система
ESP также использует систему контроля безопасности движения. Если он отвечает за отслеживание движения из стороны в сторону вокруг вертикальной оси, контроль тяги отвечает за движение вперед.Когда антипробуксовочная система обнаруживает инвалидную коляску, электронный датчик управления устойчивым положением воздействует на одну сторону.
На видео — что такое автомобиль ESP:
Устройство работает достаточно динамично — информация в машину подается с помощью датчиков трех типов:
Датчик скорости колеса. Такие датчики стоят на каждом колесе и измеряют скорость в движении, компьютер сравнивает ее со скоростью двигателя.
Датчик угла поворота рулевого колеса. Эти датчики находятся в рулевой колонке и измеряют направление движения, которое выбирает водитель.
Датчик угловой скорости . Расположен в центре автомобиля и измеряет движение сбоку в сторону автомобиля.
Дополнительные возможности
С момента запуска ESP постоянно обновляется. С одной стороны, уменьшается вес всего устройства (серийная модель Bosch весит менее 2 кг), а с другой — увеличивается количество функций, которые оно может выполнять.
Система курсовой устойчивости предотвращает скатывание автомобиля при движении по склону. Давление поддерживается автоматически, пока водитель больше не нажимает на педаль газа.
На видео — принцип работы системы:
Преимущества электронного контроля курсовых работ
Самую важную роль ESP играет безопасность движения, тем самым снижая количество и тяжесть аварий. Практически каждый водитель в какой-то момент попадал в неприятные сложные дорожные условия, будь то ливень, внезапный град или обледенелая дорога.Электронная система контроля курсовой работы, наряду с другими системами безопасности и регулирующими устройствами на борту современных транспортных средств, может помочь водителю сохранить контроль на дороге.
Оснащение современного автомобиля Делает процесс управления простым. В то же время нельзя сказать, что это слишком просто. Нужно учесть множество нюансов, чтобы не оказаться на обочине не только дороги, но и жизни. Важны повороты путешествия, погодные условия, опыт вождения и многое другое.Автомобиль способен непредсказуемо вести себя на дороге. Потеря управления может спровоцировать аварию. Как предотвратить такое развитие событий?

Это можно сделать с помощью ESP. Под этой аббревиатурой скрывается система, обеспечивающая стабильность курсовой работы. С позиции английского языка Расшифровывается так: Electronic Stability Program.
Что такое ESP.
Под ним понимается система безопасности, которая через компьютер управляет автомобилем в нестандартных ситуациях.Если машина теряет устойчивость на дороге, то есть начинает записывать опасную траекторию, то ее положение принудительно выравнивается.
ESP — это не единственное обозначение систем динамической стабилизации. У нас есть популярный бренд и не более того. Поэтому мы его рассмотрим. Хотя есть своя популярность у других подобных систем, например ESC и DSC.
История
Первый патент на тип типа был выдан в 1959 году. Разработка получила название «Управляющее устройство».Его инициатором выступил концерн Daimler-Benz. Результат был посредственным. Инженеры концерна не могли предложить продукт, который мог бы стать настоящим помощником водителя.
Все изменилось за много лет. В 1994 году премиальный Mercedes оснастили полноценной системой безопасности. Немного запоздалая стабилизация была доступна на серийных машинах Mercedes-Benz.
Устройство

ESP сам по себе не может выполнять возложенные на него задачи. Для этого нужны электронные датчики.Сигналы получают от них специальный блок. Электроника вовремя сообщает системе о неадекватном поведении автомобиля, что дает возможность вернуть контроль над транспортным средством.
Композитные элементы Scroll Состав:
основной блок, предназначенный для обработки сигналов с датчиков и управления конкретными устройствами;
датчиков фиксации, с какой скоростью вращается каждое колесо;
датчиков, измеряющих скорость и отклонение транспортного средства по оси.Датчики этого вида находятся внутри единого корпуса;
контроллер, способный определять, как рулевое колесо изменяет угол поворота;
Гидравлический блок инициирования тормозных усилий.
Следующие системы также включают помощников:
ABS — исключение вероятности блокировки колес при торможении;
EBD — Распределение усилия при управлении тормозными дисками;
ASR предназначен для контроля скольжения колес с последующим перераспределением крутящего момента.Слипание исключено;
EDS — дополнение к ASR. Блокировка дифференциального механизма.
Как это работает
Стабилизация курса через ESP невозможна без ABS. Антиблокировочная система — важный момент, регулирующий поведение автомобиля. Процесс стабилизации также обеспечивается функциональностью. противобуксовочная система и блок, способный менять режим работы двигателя.

ESP определяет развитие по множеству параметров. Например, при небольшом угле поворота колес можно зафиксировать превышение поперечного ускорения и значительное изменение угла поворота транспортного средства.Это выходит за рамки «правильной езды», поэтому система начинает действовать.
На практике происходит торможение определенных колес или ослабление тормозного усилия. Гидромодулятор изменяет состояние тормозной системы по давлению. Исправлена работа агрегата мощности. Контроллер блока уменьшает подачу топлива, что снижает крутящий момент, передаваемый на колеса. В результате машина привязана к предыдущей траектории.
В конструкции есть основной блок, который принимает и обрабатывает информацию, поступающую от датчиков.Под такой информацией понимается несколько моментов: однако, колеса повернуты, в каком положении руль и какое давление в тормозной системе соответствует норме. На основании этих данных ESP принимает решение действовать. В то же время наиболее важные сигналы от двух датчиков считываются по поперечному ускорению и угловой скорости.
Рассмотрим на примере упрощенной схемы, как происходит временная стабилизация.
Розовый
Данные получены на контроллере блока:
задний мост начинает смещаться в том направлении, в котором он входит;
величина скорости скольжения превышает допустимые значения.
Если вы опытный водитель, то дайте газу и постарайтесь выйти из заноса. Ключевое слово здесь — «опытные», но за рулем большинство из них — это те, кто не был в подобных ситуациях. Их можно перепутать. Также стоит учесть невнимательность. Именно здесь возникает потребность в ESP.
Система возвращает автомобиль на предыдущий курс путем торможения переднего колеса извне.
Снос

Датчики сигнализируют о нестандартном поведении автомобиля:
смещение передней оси в таком направлении, как наружный боковой поворот;
скорость рывка определяется как малая.
Система стабилизирует автомобиль, что достигается за счет торможения заднего колеса изнутри.
Объединение ESP

Автомобили, эксплуатируемые в странах ЕС, оснащены ESP, закупаемым с 2014 года. Это обязательно для минимальной комплектации. Что касается России, то такое правило тоже есть, но действует оно только при сертификации новых автомобилей. Для остальных машин доработка этого плана возможна только за дополнительную плату.
Самостоятельная установка
При желании и определенном навыке можно установить ESP самостоятельно. Для этого нужно знать, какие элементы системы нужны там, где они установлены, как пользоваться сканером и соответствующим программным обеспечением. Остальное необходимо будет приобрести:
блок-контроллер;
Sim-модуль;
датчик ускорения;
заглушка.
Неисправность
Сигнал о том, что ESP вышел из строя, поступает на приборную панель, где есть контрольный указатель.Такая ситуация возможна в результате:
контроллер блока пробоя;
цепной обрыв, который предпочтительно происходит с датчиками скорости;
выход из строя датчика тормозных сил и др.
В любом случае нужно вовремя отреагировать на сигнал неисправности. Для уточнения проблемы требуется компьютерная диагностика.
Выход

Некоторые автомобилисты считают, что ESP — это препятствие нормальному вождению и невозможность выхода из критических ситуаций.Последнее утверждение верно, но отчасти. Процент неадекватного поведения ESP ничтожен.
Система предоставления курсовых работ эффективна. Это не позволяет водителям вести себя на дроне слишком свободно. Попытки вождения, выезд из рамок перколорита. Потеря грузоподъемности на скользких покрытиях в условиях бездорожья покрывается электронной имитацией замков, помогающей преодолевать препятствия при диагональном подвешивании.
Видео
И, мы уже говорили, теперь время ESP.И вопрос звучит так: что это за система в машине? Отвечаем …… ..
ESP. ( Электронная программа стабилизации ) — если переводить на русский, то (илариатическая система). Следует отметить, что эта система является наиболее совершенной на сегодняшний день, ведь АБС была изобретена в 70-х годах 20 века, и впервые ее устанавливали на автомобили Mersedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии. . Но система ESP появилась только в 1995 году, а создал ее тот же концерн Mersedes, впервые поставивший на модель Mercedes-Benz A-Class.Он полностью основан на электронике, поэтому сама система усовершенствована с улучшением электроники. Следует отметить, что появление системы на моделях Mercedes — Benz сказалось не на идеальном дизайне, эти автомобили просто опрокидывались при крутых поворотах, особенно остро эта проблема стояла на автомобилях класса. Также следует сказать, что системы управления разных производителей Автомобили называются по-разному, например: BMW — это ASC + T, Lexus — это VSC, VOLVO — STC.
Принцип работы П.
ртоВостосная система
IN современные системы Автомобильные датчики как бы обычны, поэтому ESP использует те же датчики, что и ABS и EBD, но система имеет ряд своих датчиков, таких как датчики угла поворота рулевого колеса, боковые ускорения и вертикальные углы, то есть контролирует почти все.
Начинает работать, когда автомобиль уходит в развивающийся занос, то есть когда датчики обнаруживают несоответствие между скоростями вращения колес, он замедляет определенное колесо или колеса (иногда с использованием и ABS) и машина стабилизируется без выходя из хода движения.
Но, несмотря на всю практичность системы eSP, она не способна дать стопроцентную защиту, особенно при высокой скорости автомобиля и в плохих дорожных условиях (снег, лед, дождь или грязь). Если вы двигались со скоростью, преимущества такой системы уменьшаются в геометрической прогрессии. И помните, ни одна, даже самая совершенная система не спасет вас на высокой скорости.
А теперь небольшое видео, оно на английском, но основные моменты понятны.
На этом всем искренне ваш автобалкоголь
Электронная система стабилизации ESP. Уже давно является неотъемлемой частью большинства автомобилей, в том числе эконом класса. Но мало кто знает, как работает эта система, для чего она нужна и можно ли на нее положиться. В этой статье попробуем разобраться.
Немного истории
Еще в 90-е, когда ведущие автопроизводители начали массово оснащать машины системой ESP, с Mersedes произошел скандальный случай. На одном из тестов перевернулся новый Merce A-class — он послужил еще более массовым внедрением новинок для новых автомобилей.
Принцип работы системы
Основная задача системы электронной стабилизации ESP. Это выравнивание автомобиля с другой стороны, куда направлены передние колеса. В автомобиле установлены датчики положения автомобиля в пространстве, датчики поворота всех 4-х колес, датчик угла поворота мощности, насос с раздельной системой управления тормозными магистралями колес и электронный блок управления всем этим.
Блок управления производит опрос датчиков вращения 4-х колес с частотой до 30 раз в секунду.Угол поворота руля и датчик осевого вращения или как его еще называют Датчик рыскания
Все данные обрабатываются в электронном блоке управления, и если эти данные не сходятся, то ESP вмешивается в тормозную систему и систему подачи топлива, что приводит к выравниванию автомобиля по направлению колес. Важно понимать, что электроника не знает, где выровнять машину, и единственное направление — это направление колес.Так что осталось выставить колеса не в небесную сторону.
Казалось бы, эту функцию выполняет водитель в аварийной ситуации А уверенным водителям эта система не нужна, так что это заблуждение! Автомобиль в аварийной ситуации выборочно отражает те колеса, которые необходимо выровнять с автомобилем, и правильная регулировка Подача топлива поможет поднять автомобиль, вытащив переднюю ведущую ось автомобиля (или откат задней оси для автомобилей с задним приводом).
А теперь представляю информацию, что ESP мешает ехать.Это 100% ложь, так как человек не может использовать все возможности ESP. Элементарный тест на ледяном полигоне вам это докажет. На высокой скорости гораздо больше шансов остаться на дороге благодаря системе стабилизации, чем без нее.
Если вы все еще думаете, что это вам мешает, значит вы не знаете элементарных законов физики или не знаете принцип работы ESP. И понимание главного принципа: ESP выравнивает автомобиль по направлению, в котором направлены передние колеса. Вы все еще меняете свою точку зрения на практике и экспериментах.
Как говорят разработчики, такой дорожной ситуации нет. Когда болит ESP, бывают только безвыходные ситуации.
Ну и для закрепления информации о принципе работы электронной системы стабилизации ESP видео:
Перед современными конструкторами автомобилей секретный вопрос, как нельзя точить. Быстрые автомобили, сумасшедший ритм жизни, низкая культура вождения и коварные погодные условия провоцируют возникновение на дорогах множества сложных и опасных ситуаций.Сегодняшняя статья посвящена теме ESP: что есть в машине?
ESP — пневматическая система безопасности, относящаяся к категории активных средств противодействия заносу автомобилей. В России название «Система электронного управления устойчивостью». Первые опытные образцы системы появились в 1960-х годах, когда немецкий концерн «Даймлер-Бенц» запатентовал свое новое изобретение с лаконичным названием «Управляющее устройство». Однако первые ходовые испытания серийных образцов прошли только в 1994 году, а с 1995 года активно внедрялись на премиальные модели Mercedes.S-класс.

ESP: что это такое в автомобиле
Часто систему ESP называют системой динамической устойчивости автомобиля. Кстати вариантов аббревиатуры и названий много: ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, в зависимости от производителя машины, но сути это не меняет — все это одна и та же система.
Автомобильный тормоз с ESP и без него
Основная задача ESP — обеспечить управляемое и отзывчивое управление автомобилем независимо от степени потери его управляемости.В некотором смысле эта система является расширенной версией антиблокировочной системы (ABS), за исключением того, что контролируется не степенью блокировки, а момент силы колеса (сила его вращения). В упрощенном виде система состоит из 3-х основных модулей:
Центральный компьютер;
Измерительные механизмы: акселерометр, датчик положения рулевого колеса;
Системы передачи информации.
ESP не является самостоятельной системой и может выполнять свои функции только в сочетании с другими компонентами автомобиля:
Система распределения тормозных усилий;
Антиблокировочная система;
Система управления тягой;
Противоскользящая система.
ESP сохраняет траекторию движения, курсовую устойчивость и стабилизирует автомобиль во время выполнения маневров
Становится ясно, что ESP только интерпретирует данные, полученные с измерительных датчиков, а затем вмешивается в управление использованием тормозных механизмов и над охранными вспомогательными системами безопасности. В расчетах участвуют следующие основные параметры:
Частота вращения колес;
Частота скорости двигателя;
Давление в тормозных магистралях;
Частота срабатывания ABS;
Положение рулевого колеса;
Положение педали газа;
Положение дроссельной заслонки;
Угловая вертикальная и горизонтальная ось;
Значения поперечного ускорения (в обычном g-сенсоре).
Принцип работы
Принцип работы системы динамической устойчивости заключается в контролируемом включении тормозных механизмов каждого из колес автомобиля в отдельности. Логика работы основана на физических явлениях, называемых чрезмерным и недостаточным точением.
В случае заноса акселерометр моментально считывает факт появления малейшего углового перемещения корпуса машины (вращения). Если в этот момент угол поворота руля не соответствует положению, способствующему выходу из заноса, или выход из заноса не происходит (скользкая дорога) — фиксируется факт недостаточного поворота.ESP начинает активно тормозить одно из передних колес, чтобы помочь машине и ехать, чтобы вывести ее из заноса.
ESP помогает водителю вывести машину из заноса
Напротив, если автомобиль начинает уходить в занос после резкого поворота руля, то фиксируется факт чрезмерного поворота автомобиля, и ESP тормозит вниз, чтобы предотвратить действия водителя. Именно в этот момент чаще всего замечают водители, машина перестает подчиняться педали акселерометра, находясь на грани врыва в занос.
Важно! Система курсовой устойчивости не только тормозит нужные колеса, но и регулирует тягу мотора, вплоть до полного отключения электронных педалей газа.
Архитектура более дорогих автомобилей Разработана под использование ESP. Такие машины ESP. напрямую снижает подачу топлива в двигатель, взаимодействует с адаптивным круиз-контролем, а АКПП способно «сбрасывать» скорости или переключаться на специальные режимы повышенной проходимости.
Почему горит лампа на панели приборов
Как и остальные компоненты безопасности, система ESP имеет лампу на приборной панели. Любой автомобиль, который ею оборудован. Лампа может подавать различные сигналы в зависимости от модели и производителя автомобиля, но три из них являются универсальными:
Лампа ESP во время работы мигает — пытается привести автомобиль в устойчивое положение. В зависимости от автомобиля мигание лампы наблюдается и при работе противобуксовочной системы.
Лампа ESP не горит. На стационарной машине это означает, что все элементы системы работают нормально, а в движении, что на данный момент система не мешает управлению
Лампа ESP постоянно горит. Это аварийный сигнал, сигнализирующий об одном из компонентов системы. Общее количество компонентов, задействованных в системе стабилизации, превышает 15 единиц. Самостоятельная диагностика — задача практически невыполнимая. Освещение ламп вызывает даже неравномерный износ колес, когда блок управления замечает ненормальную разницу в частоте вращения колеса и переходит в аварийный режим.Такой же эффект вызывает установка нового запасного колеса вместе с сильным износом оставшегося комплекта шин.
Если автомобиль оборудован системой ESP, на приборной панели есть соответствующая лампа, отображающая работу или неисправность
Если вы из числа людей, не любящих услуги, вы можете попробовать определить неисправность самостоятельно:
Драйвер случайно отключил его. На некоторых автомобилях система не включается самостоятельно при достижении 50 км / ч, и поэтому водитель постоянно едет с горящей лампой.
Проверьте состояние шин.
Проверить напряжение B. бортовой сети. Блок управления отключается при низких значениях.
Проверить состояние гидроблоков АБС: хоть и редко, но служат причиной поломки.
Важно! Иногда возникают проблемные ситуации при ошибке ESP. Это происходит периодически, и в самых сложных случаях лампа может загореться. В этом случае машина работает с постоянно подключенным сканером ошибок.
Во всех остальных случаях правильным действием будет обращение на станцию обслуживания и проверка кодов ошибок сертифицированным сканером. Отсутствие ошибок, как правило, все же сигнализирует о неисправности гидроблокации АБС, в остальных случаях комбинация ошибок позволяет определить неисправный узел.
Когда нужно отключить ESP
Вокруг отключения системы стабилизации возникают горячие споры. По одну сторону границы водители с горячей кровью — любители острых ощущений и прогеничных углов дрифта.С другой стороны, опытные водители утверждают, что система стабилизации предотвращает выход из очень сильного заноса. Чтобы развеять лишние мифы относительно отключения ESP. Перечисляю его минусы:
ESP не умеет выводить переднеприводные автомобили из сильного заноса, так как для этого нужно не снижение, а резкое увеличение крутящего момента на передние колеса.
На полноприводных автомобилях Под льдом увеличение крутящего момента также предпочтительнее торможения.
ESP неадекватно ведет себя на рыхлом снегу при небольшой скорости движения.
В сильно выбитых колесах система ESP может сильно мешать водителю.
Иногда для отключения требуется система ESP
Plus, она у системы есть, и в ней перекрываются все вышеперечисленные недостатки — скорость реакции ESP в нештатных ситуациях значительно выше, чем у человека. В большинстве случаев за рулем остается водитель, не знакомый с допуском экстремального вождения, а это значит, что система курсовой устойчивости станет спасительной нитью в ситуациях, требующих срочных действий.В качестве бонуса система добавляет значительную часть комфорта вождения, устраняя крены при поворотах и динамичном вождении.
Отключение ESP следует, если необходимо, проехать небольшое бездорожье, скажем, подняв сырую траву, почву или снег, при выходе из веселой городской парковки и в других ситуациях, когда работа системы стабилизации не требуется, а ее срабатывание — ложная мера безопасности. Во всех перечисленных условиях система будет «загадывать» двигатель и мешать преодолению сложившихся дорожных условий.
Важно! При выезде из глубокой колеи не выключайте ESP, так как большинство современных седанов оснащены системой контроля тяги, работающей с ней в паре.
Видео: Почему так важна стабилизация
Электронная система стабилизации стала неотъемлемой частью безопасного и комфортного передвижения в автомобиле. Хотя и относящаяся к вспомогательной, эта система спасает множество жизней, а ее минусы незначительны и компенсируются аккуратной ездой.Будьте осторожны за рулем и получайте от вождения только удовольствие!
.