Одним из важнейших изобретений в сфере автобезопасности, после изобретения трехточечных ремней, называют систему курсовой устойчивости, или ESC. Значение ее настолько велико, и благодаря ей настолько снизилось количество аварий, что во многих странах - ЕС, США, Австралия, Канада, Израиль - она стала обязательной для установки на новые автомобили.

Если коротко сформулировать предназначение ESC, то можно сказать, что основная задача состоит в том, чтобы автомобиль двигался именно в том направлении, в которое повернут руль. То есть она позволяет удерживать машину в пределах той траектории, которую задает водитель. Соответственно, если ваше авто ею оснащено, возникнет меньше ситуаций, в которых машина может уйти в занос, перевернуться, не вписаться в крутой поворот.

Стоит также сказать, что каждый производитель применяет свою аббревиатуру. Так, ESC применяется для автомобилей корейского производства: Kia, Hyundai, а также Хонда. Практически на всех европейских и американских авто используется сокращение ESP, о чем мы уже . Тойота применяет аббревиатуру VSC.

Стоит сказать, что название никак не отображается на функционале. Кроме того, электронный контроль устойчивости подтвердил свою высокую эффективность, благодаря чему и стал обязательным элементом системы безопасности.

Устройство

Еще одно из названий ESC - электронный контроль устойчивости (ЭКУ).

В принципе, другие ассистенты входят в ее состав:

• антиблокировка тормозов;
• распределение тормозных усилий;
• антипробуксовка;
• блокировка дифференциала.

Важнейшими компонентами являются:

• блок управления;
• гидроблок;
• сенсоры.

Многочисленные датчики регистрируют характеристики передвижения транспортного средства и работу различных его агрегатов: давление тормозной жидкости, угол поворота руля, положение коленчатого вала; плюс к этому: угловая скорость, скорость вращения колес, ускорение и так далее.

Вся эта информация подается на электронный блок управления, где сопоставляется и анализируется по сложным алгоритмам и программам. На этой основе ЭБУ анализирует, насколько автомобиль в каждый конкретный момент времени отклоняется от заданного курса. Если такое отклонение зафиксировано, подаются импульсы на гидравлический блок, а от него на клапаны или антипробуксовочной системы.

При необходимости ESC подключает и другие агрегаты: инжектор, трансмиссию, подвеску. Благодаря такому подходу автомобиль следует по расчетной траектории. Понятно, что и водитель чувствует себя за рулем более спокойно.

Принцип действия

При анализе текущий ситуации блок управления системы ЭКУ сравнивает то, к каким действиям прибегает водитель и как на это реагирует авто. Например, если автомобилист поворачивает руль под определенным углом, чтобы вписаться в поворот, а автомобиль описывает более широкую дугу, выезжая на встречную полосу, предпринимаются различные действия:

• некоторые из колес подтормаживаются;
• увеличивается или уменьшается ;
• изменяется угол поворота колес.

Все это происходит благодаря передаче сигналов на различные системы автомобиля. Так, если ваше авто оснащено адаптивной подвеской, уменьшение крена или избежание заноса на повороте может быть достигнуто за счет изменения жесткости амортизаторов.

Подтормаживание происходит за счет передачи импульсов на гидроклапаны, связанные с главным тормозным цилиндром, соответственно давление в системе то повышается, то понижается в зависимости от дорожной ситуации. Также скорость снижается из-за того, что система управления двигателем уменьшает крутящий момент или изменяет угол открывания дроссельной заслонки.

Есть у ЭКУ и другие полезные функции:

• предотвращает переворачивание;
• предотвращает столкновения с другими машинами или неподвижными объектами;
• повышает эффективность работы тормозов;
• стабилизация автопоезда.

ESC трёхбуквенная аббревиатура: Электронный контроль устойчивости (в автомобиле) Электронный регулятор хода (в радиоуправляемой модели) Европейская конфедерация стрелкового спорта Eden Synthetic Corps музыкальная группа Другие… … Википедия

Сочетание клавиш (синонимы: горячая клавиша, клавиша быстрого доступа, клавиша быстрого вызова, клавиатурный ускоритель) (англ. keyboard shortcut, quick key, access key, hot key) нажатие одной или нескольких клавиш на клавиатуре для выполнения… … Википедия

Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия

Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия

Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия

Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия

Кнопка Ctrl Ctrl (сокращение от Control, произносится /kənˈtrοl/) системная кнопка (клавиша) на компьютерной клавиатуре. На современных клавиатурах для x86 «PC» находится в нижних левом и правом углах алфавитно‐цифрового блока. На компьютерах… … Википедия

Клавиша Backspace (англ. Backspace возврат, букв. «пробел назад») клавиша на клавиатуре компьютера, служащая для удаления символа (символов), находящегося позади курсора (слева от него при способе письма «слева направо», и наоборот). Вне… … Википедия

Клавиша Pause/Break на клавиатуре Клавиша Pause/Break (англ. pause «приостанавливать» и англ. break «прерывать») клавиша, предназначенная для прерывания текущего процесса. На … Википедия

В середине 90-х годов, был сделан значительный шаг в сторону безопасного вождения автомобиля, а именно была создана электронная система контроля устойчивости (ESC).
Разработчик этой системы - немецкий автоконцерн Bosch. Эта система впервые была установлена на Mercedes-Benz S-Class и BMW 7-й серии. На данный момент эта система известна под разными названиями, например, у Audi она называется ESP, у Ford - это Advance Trac, у GM - Stabilitrak, у Porsche - Porsche Stability Management.
Во всех этих системах, независимо от их названия, применяются датчики, которые вместе с электронным блоком управления (ЭБУ) помогают водителю при необходимости.

Бытует мнение, что чем мощнее автомобиль, тем менее он управляем. На самом деле любой автомобиль может отклониться от курса на скользкой дороге. Плохая управляемость автомобиля проявляется в ситуации, когда передние колеса не создают достаточную тягу, при желании водителя повернуть, и автомобиль продолжает двигаться вперед. При избыточной управляемости все происходит наоборот, при повороте машина отклоняется на больший угол, чем задумал водитель, заставляя задние колеса скользить, а автомобиль вращаться. Электронная система контроля устойчивости помогает избежать этих ситуаций.

Для решения возникающих задач, система электронной стабилизации имеет доступ к другим системам автомобиля. К этим системам относятся антиблокировочная и противобуксовочная системы. Центр системы ESC – это датчик вращения. Его стараются расположить как можно ближе к центру автомобиля. Если Вы сидите в водительском сидении, то датчик вращения находится под правым локтем где-то между Вами и пассажиром.

Как работает датчик вращения?
Датчик вращения контролирует вращение автомобиля вокруг оси Z. Если на повороте автомобиль заносит, система ESC фиксирует это и предпринимает действия, чтобы стабилизировать положение автомобиля. В распоряжении ESC находятся все современные электронные системы автомобиля, поэтому она может активировать один или несколько тормозов, в зависимости от ситуации и изменить угол открытия дросселя, чтобы уменьшить скорость движения. Электронный блок управления ESC фиксирует разницу между углом поворота рулевого колеса и направлением автомобиля, производит поправки, чтобы направление автомобиля совпадало с тем, которое задумал водитель.

Компоненты электронной системы стабилизации.
Электронная система контроля стабилизации (ESC), пользуется двумя другими системами, ABS и traction control, а также несколькими датчиками. Таким образом, через ABS, ESC может воздействовать на одно конкретное колесо или на все сразу, по мере необходимости, чего не может сделать водитель.
Для безопасности движения ESC контролирует тягу автомобиля и в случае, если обнаруживается резкое возрастание скорости вращения одного из ведущих колес (что означает потерю сцепления и начало буксования), электронный блок управления принимает меры для снижения тяги и/или притормаживая это колесо.
Для снижения тяги могут (в зависимости от реализации системы) использоваться следующие методы:

• прекращение искрообразования в одном или нескольких из цилиндров;
• уменьшение подачи топлива в один или несколько цилиндров;
• прикрытие дроссельной заслонки (если к ней подключено электронное управление);
• изменение угла опережения зажигания;

Если есть разница между углом поворота рулевого колеса и направлением автомобиля, то ESC будет работать системой контроля тяги, контролируя дроссель, чтобы уменьшить скорость и воздействует ABS-ом на нужные колеса (или колесо).
Отличие систем ESC и ABS заключается в следующем, ESC контролирует движение автомобиля из стороны в сторону вокруг вертикальной оси, а ABS вперед-назад.

Во время работы ESC получает информацию с трех типов датчиков:

• Датчик угловой скорости колеса расположен на каждом колесе и измеряет скорость его вращения;
• Датчик угла поворота рулевого колеса располагается на рулевой колонке и фиксирует какое направление движения выбрал водитель с помощью руля;
• Датчик вращения автомобиля располагается в середине автомобиля, отслеживает поворот автомобиля вокруг вертикальной оси;
• Датчик бокового ускорения: располагается рядом с датчиком вращения и отслеживает ускорение автомобиля влево - вправо;

Преимущества электронного контроля устойчивости.
Наиболее важную роль ESC играет в безопасности движения, сокращая количество тяжелых аварий. Электронная система контроля устойчивости, наряду с другими системами безопасности и регулирования, находящихся на борту современных транспортных средств, может помочь водителю сохранять контроль на дороге. ESC не избавляет от случайных столкновений с другими машинами, для этого существуют другие системы. Одна из них измеряет расстояние между передним бампером Вашей машины и задним бампером впереди идущей машины, не позволяя уменьшить это расстояние ниже определенного значения. ESC вступает в действие, когда скольжение колес - означает потерю контроля над автомобилем, независимо есть ли кто-нибудь на дороге или нет.

Система курсовой устойчивости (другое наименование - система динамической стабилизации ) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации. С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых легковых автомобилей является обязательным в США, Канаде, странах Евросоюза.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).

В зависимости от производителя различают следующие названия системы курсовой устойчивости:

• ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
• ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
• DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
• DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
• VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
• VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
• VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru.

Устройство и принцип действия системы курсовой устойчивости рассмотрены на примере самой распространенной системы ESP, которая выпускается с 1995 года.

Устройство системы курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR).

Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.

Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса , давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес , продольного и поперечного ускорения , угловой скорости автомобиля , давления в тормозной системе.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

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

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

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

Принцип работы системы курсовой устойчивости

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

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

При недостаточной поворачиваемости система ESP предотвращает увод автомобиля наружу за пределы траектории поворота, подтормаживая заднее внутреннее колесо и изменяя крутящий момент двигателя.

При избыточной поворачиваемости занос автомобиля в повороте предотвращается подтормаживанием переднего наружного колеса и изменением крутящего момента двигателя.

Подтормаживание колес производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа при этом носит циклический характер: увеличение давления, удержание давления и сброс давления в тормозной системе.

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

• изменением положения дроссельной заслонки;
• пропуском впрыска топлива;
• пропуском импульсов зажигания;
• изменением угла опережения зажигания;
• отменой переключения передачи в АКПП;
• перераспределением крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

Система, объединяющая систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску носит название интегрированной системы управления динамикой автомобиля .

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы): гидравлический усилитель тормозов , предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и и др.

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

Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов.

Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем . Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации - путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).

Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.

Система повышения эффективности тормозов при нагреве FBS (Fading Brake Support, другое наименование - Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.

Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.

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

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

• системы распределения тормозных усилий (EBD);
• электронной блокировки дифференциала (EDS);

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:

1. подтормаживаются определенные колеса;
2. изменяется крутящий момент двигателя;
3. если автомобиль имеет систему активного рулевого управления, изменяется угол поворота передних колес;
4. 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.