Что такое ESP и как она работает

Что такое ESP и как она работает

ESP — это аббревиатура английского обозначения «программа электронной стабилизации» или «электронная система курсовой устойчивости». Что касается того, как работает ESP, то она увеличивает шансы выжить в опасной ситуации на дороге. Это особенно полезно на скользких поверхностях или при выполнении резких манёвров на дороге, например, при преодолении препятствий или слишком крутого угла поворота. В таких ситуациях это устройство распознаёт угрозу на ранних стадиях и помогает водителю удерживать авто в правильном положении.

Что такое ESP

Основой системы являются разработки концерна Mercedes-Benz, начавшиеся еще с 1959 года. Впервые протестированная программа была установлена в 1995 году, после чего совершенствовалась и дополнялась новыми компонентами. Следует отметить, что рассматривать систему ESP в автомобиле необходимо не как отдельную часть, а в составе комплекса активных мер безопасности во время движения.

ESP взаимодействует с другими датчиками безопасности в авто:

• ABS — антиблокировочная система, которая позволяет предотвратить блокировку колес в момент торможения.
• EBD — система распределения тормозных усилий, главная функция которой — оценка сцепления покрытия каждого колеса, соответственно чему контролируется распределение тормозных усилий.
• EDS — электронная блокировка дифференциала, срабатывание которой происходит при проскальзывании одного из колес авто.
• ASR — обозначение противобуксовочной системы, предназначенной для предупреждения пробуксовки колес ведущей оси и контролирующей тяговые усилия.

Система оснащена специальными датчиками, предоставляющими основную информацию во время движения авто. Это скорость вращения каждого из колес, угол поворота вокруг своей оси и контроль тормозных усилий. Также система анализирует данные, полученные при повороте рулевого колеса, соответственно чему и выполняется заданный алгоритм для стабилизации движения авто. Обобщенное понятие: система стабилизации ESP позволяет вернуть контроль над управлением авто и помочь водителю вывернуть транспорт при заносе.

Устройство и основные компоненты

Система курсовой устойчивости – это совокупность более простых систем: ABS (предотвращает блокировку тормозов), EBD (распределяет тормозные усилия), EDS (блокирует дифференциал с помощью электроники), TCS (предотвращает пробуксовку колес).

Система динамической стабилизации включает в себя набор датчиков, электронный блок управления (ЭБУ) и исполнительное устройство – гидравлический блок.

Датчики отслеживают определенные параметры движения автомобиля и передают их в блок управления. С помощью датчиков ESC оценивает действия человека за рулем, а также параметры движения машины.

Для оценки действий человека за рулем система курсовой устойчивости использует датчики давления в тормозной системе и угла поворота рулевого колеса, а также выключатель стоп-сигнала. Параметры движения автомобиля отслеживают датчики давления в тормозной системе, частоты вращения колес, угловой скорости машины, продольного и поперечного ускорения.

На основании данных, полученных от датчиков, блок управления генерирует управляющие сигналы для исполнительных устройств систем, входящих в состав ESC. Команды от ЭБУ получают:

• впускные и выпускные клапаны антиблокировочной системы;
• клапаны высокого давления и переключающие клапаны антипробуксовочной системы;
• контрольные лампы ABS, ESP и тормозной системы.

При работе ЭБУ взаимодействует с блоком управления автоматической коробки передач, а также с блоком управления двигателем. Блок управления не только принимает сигналы от данных систем, но и формирует для их элементов управляющие воздействия.

Как работает система курсового контроля

Нынешние виды ESP неразрывно связаны с системами ABS. К тому же, представить себе работу такой электроники без соединения с системами антипробуксовки и управления двигателем автомобиля практически невозможно. Проще говоря, EPS активно использует в работе сразу несколько компонентов нескольких важных систем автомобиля. Получается, что при установке системы контроля курса, вы оборудуете свой автомобиль целым комплексом аварийных систем, которые будут контролировать элементы самых важных компонентов «железа», отвечающего за движение и управление на дороге. По своей структуре, СКУ — много различных датчиков и контроллеры, позволяющие считывать данные характеристик движения автомобиля из нужных систем, после чего, по надобности, управлять этими системами, чтобы вернуть транспортному средству устойчивость и управляемость.

Однако, самую важную часть работы ESP-систем обеспечивают всего два элемент – датчик угловой скорости автомобиля, который рассчитывает ее в отношении вертикальной оси, и G-сенсор, отвечающий за поперечное ускорение. Два этих датчика работают в связке с системой контроля, показывая, когда автомобиль находится в состоянии скольжения в бок и полностью определяет, насколько это скольжение сильное и опасное. Исходя из полученных данных, в течение долей секунды, датчики передают всю информацию ESP, которая, в свою очередь, распоряжается этими данными на свое усмотрение. В целом, система отлично понимает, насколько сильно водитель выворачивает руль, как быстро двигается автомобиль, опасен ли занос и требуется ли включение аварийной электроники, которая частично берет управление на себя, предотвращая аварию и обеспечивая наилучший выход из сложившейся опасной ситуации.

Еще одна уникальная особенность ESP, благодаря связи с основными датчиками ходовой части авто, в реальном времени сравнивать те данные, что показывают датчики, с фактическим поведением машины во время движения по дороге. Если упростить, то система определяет, отличается ли поведение авто от расчетных данных. Если отличие настолько большое (речь идет даже о долях секунды), что данные расходятся сильно, система контроля самостоятельно производит все нужные корректировки, возвращая фактические показатели скорости и стабильности автомобиля в пределы нормы, таким образом, предотвращая аварийную ситуацию, которая может закончиться аварией и смертью водителя.

Как мы уже писали выше, предотвращение опасных ситуаций происходит за счет частичного или в некоторых случаях полного автоматического управления колесами, тормозами и рулем. Чтобы расчетный курс вернулся к норме, ESP может подтормаживать каким-то отдельным колесом или сразу всеми. Какому колесу нужно подправить обороты, система способна определять самостоятельно, основываясь на показаниях всех доступных датчиков от других систем автомобиля. При этом торможение производится с помощью связки сразу нескольких систем – АБС по команде ESP регулирует давление в тормозах, двигатель снижает подачу топлива и уменьшает обороты колес. Так мы получаем максимально быстрый и эффективный способ электроники самостоятельно решать проблемы, которые не способен (или просто не успевает) решить водитель.

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.

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

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

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

С помощью системы курсовой устойчивости могут быть реализованы такие дополнительные функции как:

• гидравлическое усиление тормозов
• предотвращение опрокидывания
• предотвращение столкновения
• стабилизация автопоезда
• повышение эффективности тормозов при нагреве
• удаление влаги с тормозных дисков
• и др.

Как правило указанные системы не имеют собственных конструктивных элементов и в работу ESP включаются программно.

ROP (Roll Over Prevention) — система предотвращения опрокидывания, которая выполняет свою функцию путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создает активный усилитель тормозов.

Система предотвращения столкновения (Braking Guard). Для ее работы обязательным является наличие в автомобиле адаптивного круиз-контроля. Предотвращение столкновения достигается визуальными и звуковыми сигналами, а в критических ситуациях — повышением давления в тормозной системе с помощью автоматического включения насоса обратной подачи.

Систему стабилизации автопоезда можно реализовать в автомобиле, оборудованном тягово-сцепным устройством. Рыскание прицепа прекращается путем торможения колес или снижения крутящего момента.

FBS (Fading Brake Support или Over Boost). Задачей системы повышения эффективности тормозов при нагреве является противодействие недостаточному сцеплению тормозных колодок с нагретыми тормозными дисками, что достигается дополнительным увеличением давления в тормозном приводе.

Система удаления влаги с тормозных дисков активируется при 50 и более км/ч, и включенных стеклоочистителях. Испарение влаги достигается кратковременным повышением давления в контуре передних колес, благодаря чему тормозные колодки соприкасаются с дисками.