Что такое система ESP, и зачем она нужна в автомобиле

С развитием электронных систем помощи водителя в ходе управлении автомобилем, появилась возможность для вмешательства электроники в некоторых сложных ситуациях, когда навыков новичка уже не хватает. Автоматика действует быстрее, а главное правильнее, поскольку её программы написаны на основании знаний квалифицированных специалистов, как по практическому вождению, так и по теории поведения автомобиля.

Зачем нужна электронная система стабилизации автомобиля

Одна из подобных программ, в совокупности с датчиками, микрокомпьютерами и исполнительными механизмами, получила название Electronic Stability Program (ESP), что означает систему контроля над стабильностью автомобиля при потере колёсами сцепления с дорогой или на грани такой потери.

Это важно: Что лучше полный привод, передний или задний

Не обязательно употребление именно такого термина, разные автомобильные фирмы могут использовать другие обозначения, в том числе и на других языках.

ESP призвана обеспечить курсовую стабилизацию автомобиля, то есть способность двигаться прогнозируемо для водителя и не терять управляемость, насколько это вообще возможно.

Естественно, когда сцепление потеряно окончательно и никакие действия уже не помогут, в пассажира превратится не только водитель, но и все его автоматические помощники, чуда не произойдёт.

Но если ещё существует возможность вернуть машину на траекторию и успокоить её колебания, просто водитель в силу разных причин с этим не справится, то электроника обязательно поможет.

В определённой степени ESP можно сравнить с идеальным человеком, обладающим мгновенной реакцией и самыми лучшими навыками, к тому же располагает такими органами управления, которых у водителя нет вообще.

Что такое ESP

На скользкой дороге машина ведет себя часто непредсказуемым образом. Не всегда даже опытный водитель способен своевременно реагировать на внешние негативные факторы. Транспорт способен уйти в занос. Далее он теряет контроль и снижается уровень его маневренности. Обеспечить устойчивость на трассе в подобном случае помогает ЕСП.

Основной задачей системы является создание условий для того, чтобы авто ехало туда, куда повернут руль. Занос при этом исключается. В работе модуля используется множество датчиков. В их задачу входит отслеживание направления перемещения ТС исходя из положения руля и степени нажатия на педаль газа. Также блок управления обрабатывает полученные данные, касающиеся боковых ускорений и текущей ориентации возможного заноса.

Курсовая устойчивость помогает водителю во время случайной неординарной ситуации, так как работает ESP в автомобиле, держа под контролем динамику машины. Блокируется не только уход в занос, но и не допускаются боковые скольжения. Фактически система способствует выдерживанию установленного водителем курса, сохраняет траекторию текущего заданного маршрута и способствует стабилизации авто во время выполнения любого маневра.

ЕСП является актуальной для дорог с плохим покрытием, где риск ухода в неуправляемость существенно повышается. Зачастую ее именно так и называют – «противозаносная».

Устройство ESP

В состав системы входят устройства, которые до её появления применялись в антиблокировочных системах тормозов, а также ряд новых, работающих только на стабилизацию:

• вся гидравлика системы ABS, включающая быстродействующий насос тормозной жидкости, гидроаккумулятор, систему клапанов;
• электронный блок управления с программой;
• датчики вращения колёс;
• датчик угла поворота руля;
• датчик вращения автомобиля вокруг вертикальной оси;
• датчик ускорения по всем направлениям;
• датчики органов управления, тормозной и акселераторной педали;
• интерфейсные устройства связи с двигателем, усилителем руля и коробкой передач;
• в некоторых дорогих и продвинутых системах могут быть добавлены специальные устройства в трансмиссии, например муфты и управляемые дифференциалы.

Таким образом, инженеры получают в свои руки мощное оборудование, способное серьёзно повлиять на перераспределение векторов тяги и тормозного усилия в любом направлении и под любым углом.

Осталось только разработать алгоритмы управления всей системой и тщательно отработать их миллионами тестовых километров, как и всё, имеющее отношение к безопасности.

Как работает ESP

Полезная информация:

• Как снизить расход бензина на автомобиле
• Что такое вариатор и принцип его работы
• Что такое иммобилайзер
• Кастом авто: что это такое?
• Круиз-контроль — что это такое? Плюсы и минусы.
• Что такое клиренс автомобиля?

Точная работа системы стабилизации движения осуществляется за счет двух датчиков:

• датчик поперечного ускорения (он же G-сенсор);
• датчик измерения угловой скорости от вертикальной оси.

Благодаря работе этих элементов измеряется боковое скольжение, его степень и опасность. Полученные сигналы принимает блок-контроллер и анализирует, соответствуют ли они заданным в программе изначально.

Датчики ESP сообщают системе всю необходимую информацию:

• скорость автомобиля;
• боковое скольжение;
• количество оборотов двигателя в режиме реального времени;
• угол поворота руля;
• прочие характеристики движения.

Как только полученные данные расходятся с программными, блок-контроллер вмешивается в работу автомобиля, чтобы не допустить аварийную ситуацию.

Как контроллер действует:

1. Выбирает, на каком колесе или группе колес запустить частичную систему торможения.
2. Запускает саму систему, в зависимости от ситуации, с помощью гидромодулятора ABS.
3. Подает сигнал к блоку управления двигателем.
4. Сокращается подача топлива.
5. Уменьшается крутящий момент колес.

Таким образом, система работает комплексно, воздействуя на все возможные рычаги управления автомобилем, чтобы выровнять ситуацию на дороге. Невзирая на то, разгоняется автомобиль, тормозит или плавно движется по дороге, система ESP работает. При этом, в зависимости от привода автомобиля, ситуации на дороге и состояния транспортного средства, реакция может быть разной. Так, к примеру, когда датчик углового ускорения фиксирует занос задней оси, блок-котроллер в первую очередь уменьшает подачу топлива через блок управления двигателем. Потом, если ничего не происходит, запускается система ABS, притормаживая одно из передних колес, и т. д.

Обратите внимание: Как преодолеть страх вождения автомобиля

Принцип работы Electronic Stability Program

Из теории автомобиля известно, что существуют два нежелательных явления при движении – избыточная и недостаточная поворачиваемость.

В идеале, когда наступает предел сцепления колёс с дорогой, автомобиль должен скользить наружу поворота всеми четырьмя колёсами с одинаковой интенсивностью, точно так же прекращая скольжение одновременно передней и задней осью.

Реально это случается редко, поэтому одна ось неминуемо обгоняет другую, что приводит к появлению ненулевого угла между продольной осью автомобиля и касательной к его траектории.

Причём угол увеличивается, реакция водителя может быть неправильной или запоздалой, машина начинает совершать курсовые колебания, что и означает потерю стабилизации и переход в неуправляемое вращение.

Избыточная управляемость означает опережение в уводе или срыве задней оси. Машина поворачивает нос внутрь поворота, развитие явления принято называть заносом. В определённой мере это условно, но терминология сложившаяся.

Устройство СКУ

Курсовая устойчивость — это высокоуровневая активная безопасность, которая состоит из:

• системы предотвращающей блокировку колёс при торможении (ABS);
• распределительной системы тормозных усилий (EBD);
• электронного блокирования дифференциала (EDS);
• противобуксовочной системы (ASR).

Под управлением системы курсовой устойчивости находятся входные измерительные средства, управляющий блок и гидроблок в качестве исполняющего механизма.

Для преобразования некоторых характеристик автомобиля в электрические сигналы используют входные измерители. С их помощью анализируется поведение водителя и движущие характеристики транспорта.

Для оценивающего поведения шофера, применяются измерители угла рулевого поворота, тормозной системы, стоп-сигнального выключателя. Также анализируются продольно-поперечное ускорение, частота вращения колёс и угловая скорость машины.

Управляющий блок системы курсовой устойчивости получает параметры от измерительных приборов и создаёт управляющее действие на исполняющий механизм, подчинённый системе активной безопасности:

• клапанные механизмы ABS;
• электромагнитный клапанный механизм ASR;
• индикаторы контрольных ламп ESP, ABS, системы тормоза.

Управляющий блок ESP имеет связь с другими системными блоками управления: двигателем и АКПП. Кроме принятия от их систем параметрических сигналов, ESP имеет возможность контролировать и воздействовать на эти системы. Для работы системы курсовой устойчивости применяется гидроблок системы ABS/ASR и его составная часть.

Неисправности

Поскольку ESP базируется на всех основных узлах антиблокировочной системы тормозов, то и её неисправности связаны с ними. Нарушения в работе самой программы маловероятны.

1. Чаще всего отказывают датчики вращения колёс и их проводка, поскольку они работают в самых тяжёлых условиях.
2. Проблемы могут быть связаны с гидравлическим блоком, его насосом и клапанами. Особенно если пренебрегать плановой заменой тормозной жидкости.
3. Все прочие датчики отказывают не чаще, чем любая другая электроника, причинами могут стать естественное старение компонентов, влага и коррозия. Как всегда, особое внимание проводке.

При отказе система самодиагностики высветит соответствующую лампу на приборной панели. Ездить без ESP очень нежелательно, поведение машины станет непривычным, а с самыми мощными двигателями водитель может просто не справиться с управлением.

Принцип работы ESP.

Система поддержания курсовой устойчивости связана с блоком управления двигателем автомобиля, его антипробуксовочной системой и ABS, подробнее о антиблокировочной системе . По сути, все эти компоненты в комплексе составляют единую систему контраварийных мероприятий. Сама же система ESP включает в себя блок-контроллер (обрабатывающий все сигналы) и различные датчики (положения руля, давления в тормозной системе и скорости вращения колес и другие).

Основными и наиболее важными являются два основных датчика – это датчик поперечного ускорения, называемый еще G-сенсор, и датчик угловой скорости от вертикальной оси. Именно они улавливают возникновение бокового скольжения, оценивают его и передают дальнейшие указания. Блок-контроллер оценивает эти сигналы, сравнивая их с заложенными в программе. Именно благодаря датчикам ESP точно знает, какова скорость автомобиля, угол поворота руля, количество оборотов двигателя в данную секунду, есть ли боковое скольжение и другие характеристики движения. Если движение автомобиля начинает отличаться от рассчитанного в программе, то данный блок понимает это, как риск возникновения аварийной ситуации, и предпринимает действия по ее недопущению.

Данные действия заключаются в выборочном подтормаживании колес. Одно это будет колесо или несколько, переднее или заднее, внешнее или внутреннее к повороту, система решает сама, ориентируясь по ситуации. Само подтормаживание осуществляется через гидромодулятор ABS, который создает давление в . Одновременно с этим или немного заблаговременно, подается сигнал на блок управления двигателем, идет сокращение подачи топлива, а, следовательно, уменьшается крутящий момент на колесах.

Причем система ESP работает всегда, независимо от того, в каком режиме находится автомобиль: разгона, торможения или движения по накатанной. Самое интересное, что в каждой конкретной ситуации и в соответствии с типом привода автомобиля система работает по разному. Приведу пример: датчиком углового ускорения на повороте было зафиксировано начало заноса задней оси, блок управления отреагировал на эту информацию уменьшением подачи топлива, если данные меры не помогли, с помощью ABS система притормаживает внешнее переднее колесо, ну, и так далее.

Между прочим, система ЕСП в автомобилях с автоматической коробкой передач, переключаемой с помощью электронного управления, способна даже проводить коррекцию работы трансмиссии, понижая передачу или включая. Отличная система, не правда ли?! Но опытные водители, привыкшие ездить на пределе возможностей, эту систему недолюбливают, мол, она им наоборот мешает. Ведь могут возникнуть такие ситуации, когда, чтобы выйти из заноса, нужно хорошо газануть, а электроника это сделать не позволяет. К счастью, для таких профессионалов многие автомобили оснащены функцией принудительного отключения данной системы. А в некоторых моделях авто, вообще самой системой предусмотрено допущение небольших заносов, что позволяет водителям, так сказать, немного похулиганить, но в случае действительно опасной ситуации система стабилизации ESP придет вам на помощь.

Таким образом, без ESP сегодня невозможно представить комплексную активную систему безопасности автомобиля. Она позволяет исправить многие ошибки, допускаемые автолюбителями, в управлении машиной. Благодаря ей нам не нужно овладевать навыками экстремального вождения, мы лишь поворачиваем руль в нужном направлении, а автомобиль дальше делает все за нас. Все это не может не радовать. Но это совсем не значит, что не нужно ничего опасаться. Законы физики еще никто не отменял. И хоть ESP способна снизить риск многих аварий, «голову на плечах» водителю все же нужно иметь всегда.

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.

История развития ESP

В уже далеком 1959 году прообраз современной ESP был запатентован компанией Daimler-Benz и получил название . 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 , 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.

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.

Убедитесь, что на автомобиле установлена ESP

Неоправданно большие деньги просят автопроизводители за такую важнейшую опцию, как ESP. Но все же — это необходимый минимум для безопасного движения. Безусловно, система стабилизации прощает и исправляет многие ошибки водителя, не требуя от него навыков контраварийного вождения. Но все же возможности системы не безграничны и порой не просто не стоит допускать опасных ситуаций.

Поэтому, очень желательным является наличие любой системы стабилизации на автомобиле. Она поможет вам вписаться в поворот или сохранить прямолинейное движение без заноса. Значительная помощь системы будет более эффективной при обдуманных действиях водителя.

Управление автомобилем является непростой задачей, как может показаться на первый взгляд. С водителем может случиться такая ситуация, при которой автотранспорт может повести себя самым неожиданным образом. Особенно это может произойти в зимний период, когда сильно заметена снегом дорога.

Передвижения в таких ситуациях может привести к неминуемым заносам, в результате автомобиль становится неконтролируемым и маневрировать в таких условиях становится крайне сложно. При таких обстоятельствах водителям может помочь использование электроники. Устранить неконтролируемое поведение транспорта на дороге возможно с ESP.

Плюсы и минусы

Все достоинства системы понятны из описания её действий в критических ситуациях. Она спасёт автомобиль, когда уже ничто другое ему не поможет.

Более того, при быстрой езде иногда неопытные водители в независимых тестах опережали автоспортсменов, у которых такой системы не было. Не стоит на это надеяться, но ESP умножает способности водителя, если конечно они не нулевые.

Но случаются и неприятные ситуации.

1. В самых тяжёлых случаях ESP неэффективна, у колёс уже нет сцепления с дорогой, а нестандартным приёмам опытного водителя она не обучена.
2. Пока плохо проработаны алгоритмы управления тягой двигателя, особенно её добавления на передне- и полноприводных автомобилях. Хотя для тех же автоспортсменов это азы, без которых на дороге им нечего делать. Но автоматизации такие приёмы поддаются с большим трудом.
3. Иногда система неверно понимает хаотичное вращение руля неопытным водителем. По заложенной в неё логике безопасности, упрощенно говоря, она должна подчиняться человеку, способности которого ей неизвестны. Поэтому радикально действовать, отстранив его от управления, ESP пока не имеет права.

Для борьбы с недостатками существует одно средство – кнопка отключения ESP, имеющаяся на многих автомобилях. Пользоваться ею надо только когда точно известны последствия.

Хотя полностью система не отключается и в этом случае, просто существенно снижается порог её вмешательства.

Как водители относятся к ESP?

Мы разобрались, что это: ESP – это электронная система курсовой устойчивости. А теперь давайте посмотрим, как реагируют водители на то, что система иногда вмешивается в процесс вождения. На самом деле автолюбители относятся к этому комплексу очень неоднозначно.

Опытные водители не всегда довольны, что вопреки их желаниям при нажатии на газ автомобиль не ускоряется. Система не способна оценить квалификацию человека, находящегося за рулем. Также она не может понять, что водитель хочет ехать быстро. ESP просто обеспечивает безопасность при движении в различных ситуациях.

Для опытных водителей в большинстве автомобилей предусмотрено, что этот комплекс можно отключить. И даже больше – автопроизводители в некоторых случаях и сами рекомендуют отключать систему. Это очень актуально на сыпучих грунтах.

Но в большинстве ситуаций этот помощник все-таки нужен. И пользоваться им стоит не только тем водителям, которые только что сели за руль. Зимой без ESP может быть очень тяжело. А если еще учесть, что данный комплекс позволил снизить аварийность примерно на 30%, то его полезность не может вызвать ни у кого сомнений.