Такой вопрос, как безопасность, волновал еще первых автоконструкторов на заре автомобилестроения. С тех пор системы безопасности постоянно усовершенствуются, помогая современным автовладельцам выходить из трудных ситуаций в критический момент. Рассмотрим одну из таких новых систем и узнаем, что такое ESP в автомобилях современной комплектации.

В наши дни большое распространение получила система ESP (Electronic Stability Program) . У нас ее называют системой курсовой устойчивости . Она предназначена для контроля устойчивости автомобиля в критических ситуациях, не позволяя транспортному средству уходить в занос и предотвращая боковое скольжение. В том числе система помогает удерживать автомобиль при выполнении резких маневров на большой скорости или плохом дорожном покрытии.

Такие устройства безопасности впервые пытались использовать в середине прошлого века, но по-настоящему рабочую версию удалось внедрить на серийные машины лишь в 1995 года. На сегодняшний день она используется практически на всех автомашинах, не зависимо от их класса и стоимости.

Давайте разберемся, как работает это устройство.

Так что такое ESP в автомобиле и как эта система работает

Система ESP работает в комплексе с ABS. Все датчики в антипробуксовочной системе задействованы в работе ESР, но также она имеет и собственные. Электронный блок обрабатывает поступающие сигналы со всех датчиков ABS и двух датчиков ESР. Один из которых замеряет угловую скорость, а другой поперечное ускорение.

При помощи этих датчиков фиксируется боковое скольжение. Они определяют его параметры и передают сигнал на электронный блок. Это устройство постоянно находится в курсе всех показаний автомобиля, таких как: скорость, угол поворота руля, обороты двигателя или насколько машину занесло.

Электронный блок при обработке сигналов, поступающих с датчиков, сравнивает информацию с поведением автомобиля, и как только поступает информация об отклонениях от заданных параметров, электроника пытается исправить положение.

Выровнять автомобиль в случае заноса система может подавая различные команды на разные колеса, которые в этот момент необходимо притормозить, по ее мнению, а какие – нет. Притормаживание осуществляется через модулятор ABS, который создает давление в тормозной системе. В этот момент команда также подается на управление двигателем. Для снижения числа оборотов автоматически уменьшается подача и происходит замедление вращения колес.

На автомобилях , имеющих блок электронного управление, ESP может вносить изменения в работу трансмиссии, переключая передачи в критической ситуации по собственному усмотрению.

Многие водители полагают, что такое устройство, как ESP в автомобиле, мешает при выполнении резких маневров или агрессивном стиле езды. Кстати, на многих автомобилях предусмотрено отключение ESP по своему желанию. Но отключать ее рекомендуется только для хороших дорожных условий и если водитель имеет большой опыт вождения.

Система ESP представляет одну из самых важных частей безопасности управления автомобиля, исправляя допущенные ошибки и часто помогая выйти из сложной ситуации как опытному так и не имеющему опыта водителю.

Одно из главных достоинств в том, что такое устройство не требует от водителя специальных навыков в экстренной ситуации. Достаточно просто поворачивать руль, и машина будет самостоятельно продумывать, как ей пройти поворот.

Но не надо забывать, что полагаться на ESP целиком не стоит. Все-таки иногда водитель должен сам думать о собственной безопасности, а также безопасности пассажиров.

Многие из вас, наверняка, не раз слышали такое буквенное сочетание как ESP, которое является аббревиатурой Electronic Stability Program, дословно «электронная стабилизационная система», означающая систему динамической стабилизации автомобиля. Данную систему могут обозначать и следующие буквы: DSC, VDC, DSTC, ESC, VSC и, вам известные, ESP, — разные производители присваивают ей свои буквы, но суть от этого не меняется.

Основная задача этой электроники – контроль поперечной динамики машины, а в нужный момент, сохранение траектории движения и курсовой устойчивости, а также стабилизация положения авто во время выполнения им маневров. Именно поэтому ее часто называют «системой поддержания курсовой устойчивости» или «противозаносной».

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.

Электронная система стабилизации ESP (ЕСП) устанавливается на автомобили уже в течении 15 лет. В зависимости от производителя аббревиатура может быть различная: ESC, VSC, DSTC, VDC, DSC. Однако, независимо от названия, она имеет одно назначение: сохранять контроль в управлении автомобилем при осуществлении маневров на больших скоростях и на дорогах со скользким покрытием. Несмотря на сам факт существования этой системы, многие автолюбители имеют весьма слабое представление о том, как работает ЕСП (ESP). Причем одни говорят, что лишняя электроника им ни к чему, их вполне устраивает система ABS (хотя ESP рассматривается как расширенный вариант ABS), другие, наоборот, полностью доверяются системе, не вникая в принцип ее действия.

Для любознательных попробуем пролить свет на это довольно интересное электронное устройство. Систему контроля курсовой устойчивости (КСУ) массово начали внедрять в конце 1990-х годов. Толчком для этого послужил скандальный случай, который произошел в истории компании Мерседес при испытании осенью 1997 года автомобиля Mercedes-Benz A-класс, без системы стабилизации. При прохождении так называемого лосиного теста, когда на большой скорости необходимо было объехать появившееся внезапно препятствие и вернуться на прежнюю полосу движения, машина потеряла управление и перевернулась. Именно после этого случая было решено снабжать автомобили системой электронной стабилизации. Вначале планировалось применять ее в машинах представительского и бизнес-класса, но со временем ESP и ее аналоги стали доступы и для бюджетных недорогих автомобилей.
В настоящее время КСУ стала неотъемлемой частью в электронном обеспечении выпускаемых автомобилей, начиная с конца 2011 года. А в 2014 году в США, Канаде, Австралии и Европе планируется все новые автомобили снабжать ESP.

Как же все-таки работает ЕСП? Конечная цель, поставленная перед электронной системой стабилизации (ESP) – в экстремальной ситуации удержать автомобиль в направлении движения передних колес. Конструктивно устройство выполнено из нескольких датчиков, предназначенных для контроля автомобиля в пространстве, блока с электронным управлением и насоса, управляющего раздельными тормозными системами каждого колеса. Последний также задействован для функционирования системы, предотвращающей блокировку колес ABS. Датчики, которые вмонтированы в каждое колесо, считывают угловые скорости колес с частотой 25 раз в секунду. Следующий датчик, расположенный на рулевой колонке, отслеживает угол повороту рулевого колеса. И, наконец, последний датчик ЕСП установлен максимально приближено к осевому центру автомобиля (Yaw sensor), выполнен конструктивно в виде гироскопа (в современных системах применяются акселерометры) и фиксирует вращение авто вокруг вертикальной оси.
В электронном блоке сравниваются скорости вращения колес, плюс угловая скорость поворота (боковое ускорение) с углом поворота колеса, и если нет синхронности, то происходит корректировка систем подачи топлива и давления в тормозных магистралях. Здесь нужно учесть, что сама система стабилизации не предупреждает безопасную траекторию движения, ее задача направлять машину в том направлении, куда повернут руль. При этом она делает то, что невозможно сделать физически: осуществляет независимое друг от друга торможение колес машины. Также ограничивается подача топлива, прекращая ускорение автомобиля, что позволяет его мгновенно стабилизировать.

Существует два варианта, когда автомобиль отклоняется от намеченной траектории. Это занос – случай потери сцепления с дорогой с боковым скольжением задних колес и снос, когда при потере сцепления возникает боковое скольжение передних колес. Угроза заноса часто возникает при выходе из поворота на автомобилях с задним приводом при резком нажатии на педаль газа. В этом случае задние колеса начинают проскальзывать и двигаться в наружную сторону поворота. В данном положении система КСУ затормаживает внешнее переднее колесо и занос прекращается. Снос происходит при выполнении маневра на большой скорости в момент потери сцепления передних колес с дорогой, в результате чего машина не реагирует на вращение рулевого колеса и далее продолжает движение по прямой. Чтобы избежать этого, система затормаживает внутренне к повороту заднее колесо, тем самым предотвращая снос.

В некоторых случаях возможно применение динамической стабилизации автомобиля при торможении не только одного колеса. На практике используется остановка двух и даже трех колес одновременно, кроме внешнего переднего.
Для автолюбителей, которые считают, что данная система мешает движению, наглядным примером, опровергающим такое мнение, служит простейший эксперимент, проведенный на ледовой трассе. При движении по такой дороге у среднестатистического водителя шанс вылететь с трассы без системы стабилизации увеличится, не говоря уже о том, что о лучшем времени пробега он может только мечтать. Больше всего недоверия к системе ЕСП возникает у водителей, которые не хотят понять простой истины: электронная система стабилизации пытается направить автомобиль в том направлении, куда повернуты колеса.
ESP может оказаться лишней лишь в том случае, когда у вас возникло желание с эффектом покрутиться волчком, или вы опытный гонщик, желающий установить новый рекорд на гоночной трассе. Здесь, конечно, система стабилизации будет помехой, не позволяющей использовать управляемый занос для поворота, а ограниченная подача топлива не позволит быстро набирать скорость при боковых скольжениях.
ESP также может сыграть злую шутку с владельцами кроссоверов при очередном покорении трудно проходимого участка пересеченной местности или дороги без асфальтового покрытия (в самый ответственный момент, когда необходимо вращение колес, дабы зацепиться хоть за что-нибудь, система стабилизации, наоборот, тормозит и перекрывает подачу топлива). Так что при необходимости ESP можно, а в некоторых случаях и необходимо отключать. Только не стоит этого делать неопытным водителям, или если автовладелец собирается выезжать на загородную дорогу, где планирует двигаться с высокой скоростью.
Однако чтобы в совершенстве овладеть навыками управления автомобиля на скользкой дороге, нужно учиться вождению с выключенной системой стабилизации. Только в этом случае вы правильно сможете определить момент начала заноса или сноса, и правильно выбирать скорость для выполнения маневра. Если производитель не предусмотрел отключения системы в автономном режиме, то, как вариант, можно отключить один из датчиков скорости с одного из колес или убрать предохранитель насоса ABS. Но при этом не стоит забывать, что будет отключена антиблокировочная система тормозов.

20 декабря 2017

Умение предотвратить занос и удержать на дороге скользящее боком авто всегда считалось признаком мастерства водителя. Чтобы освоить данный навык, рядовому автолюбителю надо проехать не одну сотню километров. Благодаря внедрению новой системы курсовой устойчивости (общепринятое название – аббревиатура ESP) многие автомобили «умеют» выходить из подобных ситуаций самостоятельно. Чтобы разобраться, как функция действует на практике, нужно понимать общее устройство и принцип работы ESP.

Как устроена система?

Указанная аббревиатура расшифровывается как Electronic Stability Program, что в переводе на русский язык означает «электронная система стабилизации». Следует отметить, что для бюджетных автомобилей данная функция недоступна, а в машины средней ценовой категории устанавливается опционально. Только дорогие авто оснащаются ESP в базовой комплектации, позже вы поймете почему.

Главный элемент схемы – отдельный электронный блок управления (он же – контроллер, ЭБУ), взаимодействующий со следующими датчиками:

• измеритель вращения передних колес;
• то же, для задних колес;
• определитель положения рулевого колеса;
• датчик динамических боковых нагрузок (другое распространенное название – G-сенсор, измеритель углового ускорения).

Кому доводилось разбираться в принципе действия антиблокировочной системы (ABS), наверняка увидит в приведенном списке знакомые детали – измерители вращения колес, передающие информацию контроллеру ABS.

Электронный блок ESP также управляет клапанами гидроцилиндров передних и задних тормозов плюс соединяется с основными «мозгами» автомобиля, ведающими подачей топлива в цилиндры двигателя. В автомобиле с подобным набором электроники отдельный контроллер противоблокировочной системе попросту не нужен, поскольку ABS входит в состав ESP и получает команды от главного ЭБУ.

Для поддержания курсовой устойчивости легковой машины ESP должна взаимодействовать с другими электронными «помощниками» водителя:

• система, предотвращающая пробуксовку ведущих колес (ASR);
• устройства автоматической блокировки свободного дифференциала (EDS);
• система, распределяющая тормозные усилия в зависимости от условий движения (EBD).

Справка. В автомобилях премиум – класса ESP тесно связана еще с одним «помощником» – адаптивным круиз – контролем, способным полностью управлять движением авто по трассе и в городских условиях.

Нетрудно догадаться, что в бюджетных авто вышеуказанная электронная «начинка» отсутствует, а в машинысредней ценовой категории производители ставят антиблокировку колес и парочку других систем (зависит от марки и комплектации транспортного средства). Вот почему ESP доступна далеко не для каждого нового автомобиля.

Принцип действия электронной стабилизации

Во время движения авто система курсовой устойчивости работает постоянно, причем независимо от режима – в процессе разгона, торможения и езды с постоянной скоростью. Собирая данные от группы датчиков и других помогающих систем, контроллер сравнивает полученную картину с эталонной, заложенной в собственной памяти. Обнаружив отклонения, угрожающие безопасности автомобиля и пассажиров, электронный блок вмешивается в управление и старается исправить ситуацию.

Алгоритм работы ESP стоит показать на примере бокового сноса машины в левом повороте:

1. Факт заноса отмечает датчик углового ускорения (G-сенсор) и передает информацию контроллеру.
2. Дополнительные данные ЭБУ получает от датчиков вращения колес и положения баранки.
3. По совокупности полученных сигналов электронный блок «понимает» скорость бокового смещения и его направление. В результате электромагнитным клапанам гидроблока отдается команда притормаживать левое заднее колесо с определенным усилием.
4. Одновременно подается сигнал основному контроллеру автомобиля уменьшить подачу горючей смеси в цилиндры, дабы снизить передачу крутящего момента на ведущую ось.
5. Результат: независимо от действий водителя автомобиль замедляется и выравнивается в повороте.

При взаимодействии ESP с другими электронными «помощниками» курсовая устойчивость автомобиля может обеспечиваться дополнительными средствами – временной блокировкой свободного дифференциала (межосевого и межколесного), включением антипробуксовочной системы и точным распределением тормозных усилий. В машине, оборудованной автоматической коробкой передач с электронным управлением (робот, вариатор), ESP может переключиться на пониженную скорость либо ввести в действие зимний режим.

Примечание. Если проблемы с нарушением курсовой устойчивости возникнут под управлением адаптивного круиз – контроля, последний станет действовать синхронно с остальными системами – подруливать передние колеса в нужном направлении.

По сути, активная система стабилизации избавляет автолюбителя от необходимости обучаться экстремальной езде. Входя в поворот, водитель просто вращает баранку, возлагая остальные действия на ESP. Но следует помнить, что возможности электроники не безграничны и не все аварийные ситуации она способна предотвратить.

Преимущества и недостатки ESP

Электронная система стабилизации автомобиля изобретена с единственной целью – повысить безопасность езды независимо от уровня подготовки водителя. Как говорилось выше, она всегда находится настороже и в любой момент готова подкорректировать действия автолюбителя в правильную сторону.

Главное преимущество данной технологии заключается в том, что скорость реакции электроники на изменения условий движения гораздо выше, чем у любого человека . Датчики фиксируют занос на начальном этапе, а срабатывание распределенных тормозов занимает долю секунды. Дополнительный бонус – повышение комфорта в управлении при езде на длинные дистанции, когда усталость водителя играет большую роль.

Недостатки системы стабилизации автомобиля в процессе движения выглядят так:

1. На данный момент контроллер курсовой устойчивости не умеет «вытаскивать» переднеприводный автомобиль из заноса путем повышения крутящего момента на передних колесах. Это очень действенный прием, практикуемый опытными водителями.
2. То же касается внедорожников и легковых авто, оснащенных полным приводом на 4 колеса. В определенных условиях (например, гололед), разумное нажатие педали акселератора может дать лучший результат, чем торможение и снижение мощности на ведущей оси.
3. ESP не слишком уверенно ведет себя в специфических условиях – при движении по рыхлому снегу либо по скользкой грунтовой дороге.
4. Многие производители в инструкции по эксплуатации транспортного средства предупреждают, что стабилизационная электроника станет действовать некорректно, если на авто установлены шины другой размерности или баллоны не накачаны должным образом.

Для подавляющего большинства автомобилистов (особенно новичков) система курсовой устойчивости весьма полезна. Но некоторым категориям водителей ESP доставляет неудобства, например, поклонникам «месить грязь» за пределами асфальта или просто опытным автолюбителям, привыкшим ездить без вмешательства компьютера. На этот случай производители авто предусматривают отключение системы специальной кнопкой либо отдельный режим, активируемый селектором АКПП.

Система стабилизации курса или сокращенной ESP - это один из элементов активной безопасности автомобиля, который позволяет существенно уменьшить вероятность заноса автомобиля, повышая безопасность управления транспортного средства. Система ESP имеет многочисленные скрытые функции, о которых мы и поговорим в этой статье.

ESP - это отдельная система из различных устройств, которые обеспечивают улучшение безопасность транспортного средства, предотвращая занос и пробуксовку автомобиля. Появились такие системы в конце прошлого века и сегодня пользуются популярностью, устанавливаясь, как на дорогих представительских седанах, так и на бюджетных городских автомобилях.

Данная система включает многочисленные датчики, которые в режиме реального времени анализируют скорость автомобиля, положение рулевого управления и педали газа, степень интенсивности нажатия на тормоз и ряд других показателей. Все данные стекаются в блок управления автомобилем, где и принимается решение об активации этой системы, после чего в автомобиле подтормаживаются колеса, что предупреждает возникновение неконтролируемого заноса.

Многие автомобили сегодня оснащены так называемым ассистентом торможения, который позволяет повысить эффективность торможения, предупреждая аварии с впереди идущими автомобилями. Система ESP работает совместно с таким ассистентом торможения, определяя степень прогрева тормозных дисков, и при увеличении их температуры центральный блок управления слегка поджимает тормозные колодки, а водитель не чувствует какой-либо разницы в эффективности торможения. Тогда как без совместной работы ESP и ассистента торможения пришлось бы даже для легкого замедления практически в пол вдавливать педаль тормоза при разогретой тормозах.

Датчик дождя и системы ESP

В том случае, если транспортное средство оснащено датчиком дождя, то система стабилизации курса будет получать данные с соответствующих датчиков и при необходимости будет увеличено давление в тормозной системе. Периодические ESP будет поджимать колодки к дискам, что позволит очистить их от водяной пленки. Тем самым обеспечивается эффективность торможения даже в мокрую погоду.

Функционирование ESP на внедорожниках

На многих полноприводных внедорожников система стабилизации курса ESP настроено по-иному, что позволяет допускать полную блокировку колес при движении по разбитой дороге. Тем самым сокращается тормозной путь на грунтовой дороге, обеспечивая максимально быстрое замедление автомобиля. Причём система получает информацию с различных датчиков, анализирует текущую скорость автомобиля и способна определить движется ли машина по асфальту и проселочной дороге. При высокой скорости и движению на асфальте полностью исключена блокировка колес при торможении, а вот на низких скоростях колеса при полностью нажатой педали тормоза могут блокироваться, что несколько сокращает тормозной путь автомобиля.

Опытные водители знают, что какими бы электронными системами не оснащался автомобиль и как бы аккуратно они не управляли машиной, всё же полностью исключить вероятность появления заноса будет невозможно. Победить законы физики не сможет ни одна электронная система. Если при входе в поворот на скорости в 40 градусов автоматика ещё может подтормаживать колеса и полностью подавляет занос, то стоит попытаться нам войти в поворот на большой скорости, как даже при работающей ESP и других системах безопасности машину будет заносить, вплоть до полной потери контроля над автомобилем.

Система ESP даже если ей не удаётся предупредить такой занос автомобиля, всё же будет помогать водителю выправить ситуацию или уменьшить глубину скольжения автомобиля. Автоматика оценивает ситуацию в режиме реального времени и посылает сигналы на электроусилитель руля. Электронный мозг автомобиля будет узнать на какой угол следует повернуть руль, чтобы возобновить контроль над автомобилем. То есть, фактически, машиной во время заноса управляет не водитель, а в дело вступает электроника, которая на основании данных об угловых ускорениях автомобиля будет принимать решение о подтормаживании колес и повороте руля на нужный угол.

Многочисленные исследования показали, что работа такой автоматики и ESP при заносе будет куда эффективнее, нежели действия даже опытного водителя. Именно поэтому сегодня многие автомобили оснащаются системой стабилизации курса, которая полностью берёт на себя управление при заносе автомобиля.

ESP может постоянно следить за давлением в шинах

Многие современные автомобили оснащены датчиками давления воздуха в покрышках, и системой ESP получает нужные данные о давлении в шинах, и при необходимости вносить корректировки в эффективность управления и торможение автомобиля. В критических ситуациях, когда давление в шинах упало до минимума, автоматика выдаст соответствующее предупреждение водителю, которому необходимо остановиться и заменить проколотое колесо или накачать спустившую покрышку.

ESP работает совместно с рулевым управлением, и при определении низкого давления в шинах будет посылать соответствующие сигналы на электроусилитель, который будет поворачивать колесо на больший угол. Тем самым полностью нивелируется ухудшение управляемости автомобиля при использовании недостаточно накаченных шин.

Заключение

Система ESP в современных автомобилях интегрирована в общую безопасность транспортного средства, работает в тесном контакте с другими автоматическими блоками и системами, получая данные от различных датчиков. Всё это позволяет обеспечить автомобилю необходимую безопасность, электронный мозг машины правильно сможет управлять транспортным средством, предупреждая скольжение, заносы и аварии авто.