Система курсовой стабилизации автомобиля в движении имеет 20-летнюю историю развития, в течение которой она получила всеобщее признание, и применяется в настоящее время практически на всех моделях современных автомашин. Она предназначена для автоматической корректировки курсового положения автомобиля в условиях заноса.

ESP стабилизирует положение автомобиля в условиях заноса

Каждый производитель автомобильной техники систему курсовой устойчивости на своих моделях называл по-разному. Поэтому она имеет много разных сокращённых наименований, способных ввести в заблуждение неискушённых автолюбителей. Первые автоматы курсовой стабилизации немецких автомобилей Mercedes Benz и BMW получили название Elektronisches Stabilitatsprogramm.

ESP и его синонимы

Аббревиатура этого наименования ESP получила самое большое распространение и применяется практически европейских и американских производителей авто. На других моделях можно встретить такие сокращения и названия системы курсовой устойчивости:

• на моделях Hyundai, Kia, Honda её принято называть Electronic Stability Control ESC;
• на моделях Rover, Jaguar, BMW устанавливается динамический стабилизатор управления Dynamic Stability Control – DSC;
• на Volvo она носит название Dynamic Stability Traction Control – DTSC;
• на японских марках Acura и Honda она получила название Vehicle Stability Assist – VSA;
• на «Тойотах» применяется наименование Vehicle Stability Control — VSC;
• такое же оборудование под именем Vehicle Dynamic Control (VDC) используется на авто марки Subaru, Nissan и Infiniti.

Несмотря на большое количество имён, всё это оборудование используется для достижения одной цели – помочь водителю справиться с управлением на скользкой, мокрой или покрытой гравием дороге, где маневрирование автомашины приводит к заносам и потере курса.

Система курсовой устойчивости глазами экспертов

Основная цель этой системы состоит в предотвращении срыва автомобиля в занос и бокового скольжения за счёт изменения передаваемого момента вращения на одно из колёс ведущей пары.При этом происходит предотвращение дальнейшего развития начавшегося заноса и стабилизируется положение машины на траектории перемещения во время выполняемого манёвра на скользкой дороге. В отдельных технических источниках она называется противозаносной системой, потому что такая ESP в автомобиле устраняет заносы и обеспечивает этим устойчивость удержания курса.

Эта картинка хорошо иллюстрирует работу системы ESP, которая удерживает автомобиль в крутом повороте

Действенность использования оборудования автоматической курсовой стабилизации подтверждается научными изысканиями, проведёнными экспертами американского института IIHS. По результатам проведённых исследований было выявлено, что использование ESP в автомашинах, попавших в дорожное происшествие, сократило смертность ДТП от 43 до 56%. Случаи переворачивания авто со смертельным исходом снизились на 77-80%. Автомобиль, оборудованный ESC, имеет значительно меньшую вероятность опрокидывания по сравнению с необорудованным автомобилем.

Данные германских страховых компаний свидетельствуют о том, что 35-40% всех смертельных ДТП могли бы быть предотвращены либо иметь более благоприятный исход, если бы на авто их участников была установлена система курсовой устойчивости. По мнению экспертов, данное оборудование однозначно оказывает помощь автолюбителю в экстремальных ситуациях. Оно во многих случаях является палочкой-выручалочкой малоопытных автолюбителей.

Устройство и работа оборудования ESP

Современное оборудование контроля курсовой стабильности работает в комплексе с системой антиблокировки колёс ABS, заодно используя её механизмы. Единый комплекс этих двух систем работает согласованно, выполняя одновременно несколько процедур по обеспечению безопасного движения автомобиля. Структура системы курсовой устойчивости состоит из:

• управляющего блока, представляющего собой контроллер, непрерывно сканирующий состояние различных сигнализаторов и считывающий их сигналы;
• датчики АБС, определяющие скорость вращения колёс;
• датчики разворота рулевого колеса;
• датчики давления в цилиндрах тормозов;
• G-сенсор, прибор чувствительный к боковой скорости и ускорению автомобиля и фиксирующий появление скольжения в боковом направлении.

Таким образом, на входах контроллера постоянно имеется информация о скорости движения, об угле разворота руля, оборотах двигателя, давления в цилиндрах тормоза, об угловой скорости поперечного скольжения и её градиенте. Информация с датчиков непрерывно сравнивается с расчётными данными, запрограммированными в контроллере. При наличии отклонений контроллер вырабатывает корректирующие управляющие сигналы, поступающие на исполнительные механизмы тормозных цилиндров, подтормаживающие соответствующие колёса для возвращения траектории движения автомобиля к расчётной кривой.

Выбор подтормаживающих колёс и степень их торможения определяется системой автоматически и индивидуально, в зависимости от возникающей ситуации. Для автоматического торможения колёс применяется гидравлический модулятор ABS, который создаёт дополнительное давление в тормозных цилиндрах. В то же время в систему подачи топлива на двигатель поступает опережающий сигнал, уменьшающий поступление горючей смеси. В результате одновременно с торможением осуществляется уменьшение вращающего момента, подаваемого на колесо.

Примеры и особенности работы системы ESP

Чтобы наглядно представить, что такое ESP в автомобиле, обратите внимание на рисунки.

На этой иллюстрации все прекрасно видно и понятно

На данной картинке показаны линии вероятного движения автомобиля при превышении максимально допустимой скорости вхождения в крутой вираж на трассе. При повороте руля начинается занос машины. На левом рисунке красным пунктиром показана линия движения автомобиля без ESC при торможении водителем (машину разворачивает поперёк с выездом на встречную полосу). На правом рисунке красным пунктиром обозначена траектория движения без торможения, когда машину выносит в кювет. Зелёной линией и факелами на обеих картинках обозначены траектория движения автомобиля, оборудованного системой ESC, и колёса, которые автоматически подтормаживаются системой при появлении заноса.

Благодаря выборочному торможению системы ESP происходит стабилизация направления движения автомобиля

Система контроля срабатывает и действует в любых ситуациях, будь то разгон, накат или торможение. Алгоритм работы схемы контроля определяется возникающей ситуацией и системой привода колёс. Например, если при повороте машины влево срабатывает датчик заноса заднего моста, то ESC сокращает подачу топлива в двигатель и замедляет скорость. Если данная мера не устраняет занос, то происходит частичное торможение переднего правого колеса. За этой операцией следует дальнейшее действие по установленной программе, пока не будет устранено возникшее боковое скольжение задних колёс.

В ESP предусмотрена возможность регулирования трансмиссии в автомобилях с электронным . В таких автомобилях происходит автоматическое переключение на низшую передачу при появлении скольжения по аналогии с зимним способом вождения. Опытные водители, которые привыкли ездить на предельных скоростях и возможностях, отмечают, что система стабилизации курса мешает водить автомашину в таком режиме.

Система стабилизации машины ESP. Принципы управления

Такие ситуации могут возникать в определённые моменты, когда требуется увеличить тягу двигателя, а система контроля наоборот уменьшает её, устраняя скольжение автомобиля. Для таких случаев конструкторы устанавливают выключатели, с помощью которых можно принудительно отключить контрольную систему и осуществлять полностью ручное управление автомашиной.

Оборудование автоматической стабилизации курса входит в бортовой комплекс активной безопасности машины. Основное достоинство системы в том, что оборудованный ею автомобиль становится более послушным и нетребовательным к квалификации водителя. От него требуется только поворачивать руль, а система уже дальше самостоятельно выполняет все необходимые действия для правильного выполнения манёвра.

Однако всегда нужно помнить, что эта система также имеет пределы своих возможностей. При слишком большой скорости или слишком маленьком радиусе поворота даже самая совершенная система контроля устойчивости не сможет спасти машину от неконтролируемого заноса и переворота

Система электронной стабилизации ESP уже давно стала неотъемлемой частью большинства автомобилей, в том числе и эконом класса. Но мало кто знает как эта система работает, для чего она нужна и можно ли на нее полагаться. В данной статье попробуем с этим разобраться.

Немного истории

Еще в 90-х годах, когда лидирующие производители автомобилей начали массово оснащать машины системой ESP произошел скандальный случай с компанией Mersedes. На одном из тестов перевернулся новенький Мерс A-класса - это послужило еще более массовому внедрению новинки на новые автомобили.

Принцип работы системы

Основной задачей система электронной стабилизации ESP является выравнивание автомобиля в ту сторону, куда направлены передние колеса. На авто установлены датчики положения автомобиля в пространстве, датчики вращения всех 4-х колес, датчик угла поворота руля, насос с разделенной системой управления тормозными магистралями колес и электронным блоком управления всем этим.

Блок управления делает опрос 4-х датчиков вращения колес с частотой до 30 раз в секунду. Опрашивается также угол поворота руля и датчик осевого поворота или как его называют Yaw Sensor

Все данные обрабатываются в электронным блоком управления и если эти данные не сходятся, тогда ESP вмешивается в тормозную систему и систему подачи топлива, что приводит к выравниванию автомобиля в направлении колес. Важно понимать, что электроника не знает куда нужно выравнивать автомобиль и единственное направление это направление колес. Значит нам остается выставить колеса в безопаном направлении.

Казалось бы что данную функцию выполняет водитель в экстренной ситуации и данная система не нужна уверенным водителям, так это заблуждение! Автомобиль в экстренной ситуации выборочно оттормаживает те колеса которые нужно для выравнивания автомобиля, а правильная регулировка подачи топлива поможет выровнить автомобиль путем вытягивания передней ведущей оси автомобиля(или оттягивания задней оси для заднеприводных авто).

Теперь неправдивая информация о том что ESP мешает ездить. Это 100% ложь, так как человек не может использовать все возможности ESP. Элементарный тест на ледяном полигоне докажет вам это. На большой скорости намного больше шансов остаться на дороге благодаря системы стабилизации, чем без неё.

Если все же вы считаете что она вам мешает значит вы не знаете элементарных законов физики или не знаете принцип работы ESP. И уяснив главный принцип: ESP выравнивает автомобиль в ту сторону, куда направлены передние колеса. Вы все равно измените свою точку зрения на практике и экспериментах.

Как заявляют разработчики, что не бывает такой дорожной ситуации когда ESP навредит, бывает исключительно безвыходные ситуации.

Ну и для закрепления информации о принципе работы электронной системы стабилизации ESP видео:

Как работает система ESP?

ESP - Система стабилизации курсовой уствойчивости автомобиля.

В каких дорожных ситуациях работает система ESP BOSCH

Тест драйв автомобиля с системой и без системы ESP BOSCH.

Каким образом происходит обработка информации ЭБУ ESP BOSCH

Принцип действия системы ESP BOSCH

ESP - «система стабилизации курсовой устойчивости автомобиля».

Данная система разработана с целью помочь водителю в сложных дорожных ситуациях, как, например, при внезапном появлении животного на дороге, уменьшить перегрузки и избежать нестабильности в управлении автомобилем. При этом ESP не помогает перехитрить законы природы, открывая, таким образом, дорогу лихачам. . Аккуратный стиль вождения и внимание к другим участникам движения по- прежнему остаются основными задачами водителя. В этой брошюре мы покажем Вам, как ESP работает вместе с уже зарекомендовавшей себя антиблокировочной системой ABS и «родственными» ей ASR, EDS, EBV и MSR и какие варианты систем устанавливаются нами на различных транспортных средствах

Взгляд в прошлое.

С развитием автомобилестроения на рынке появляются все более мощные автомобили. Вследствие чего перед конструкторами встает вопрос, как сделать эту технику управляемой для «нормального», среднестатистического водителя. Выражаясь иначе: какие системы необходимо разработать, чтобы обеспечить оптимальное торможение и избавить водителя от перегрузок? Уже в двадцатые и сороковые годы появились первые механические предшественники системы ABS, которые, вследствие своей повышенной инерционности, не смогли полностью выполнить поставленную задачу. После революции в области электротехники в 60-х годах, системы ABS стали доступнее и продолжили свое развитие уже на основе цифровой техники, так что в настоящее время не только ABS, но и такие системы, как EDS, EBV, ASR и MSR являются обычным оснащением автомобиля. Вершиной развития данных систем является ESP, где инженеры пошли еще дальше.

Что обеспечивает ESP?

Электронно-стабилизационная программа является активным средством безопасности автомобиля. В данной связи можно говорить и о системе динамики. Проще говоря, это антипробуксовочная система. Она распознает опасность пробуксовки и намеренно компенсирует разворот автомобиля.

Преимущества:

• Это не отдельная система, она устанавливается на другие тяговые системы, таким образом, вбирая их лучшие качества.
• Автомобиль остается под контролем.
• Риск несчастного случая вследствие несоразмерной реакции водителя на происходящее уменьшается.

Краткость - сестра таланта

Известно, что большое количество одинаково звучащих сокращений (аббревиатур) может создать определенную путаницу в понимании. Здесь Вы найдете объяснение наиболее употребительных из них.

ABS Антиблокировочная система Препятствует блокировке колес при торможении. Несмотря на высокую эффективность торможения, автомобиль остается стабильным и управляемым.

ASR Система предотвращения буксования ведущих колес Предотвращает проскальзывание ведущих колес, например, на льду или гравии путем воздействия на тормоза или управление двигателем.

EBV Электронное перераспределение тормозной силы Предотвращает перетормаживание задних колес, прежде чем начнет функционировать ABS, или в том случае, если последняя вышла из строя.

EDS Электронная блокировка дифференциала Позволяет начать движение на разных участках дороги путем торможения проскальзывающих колес

ESP Электронно-стабилизационная программа Предотвращает возможную тряску автомобиля с помощью воздействия на тормоза и управление двигателем. Используются также следующие сокращения: ASMS - автоматическая стабилизационная система управления DSC - динамический стабилизационный контроль FDR - регулировка динамики VSA - автомобильное стабилизационное устройство VSC - стабилизационный контроль автомобиля

MSR Контроль момента буксировки Препятствует блокировке ведущих колес в случае торможения двигателем, когда внезапно отпускается педаль газа, либо происходит торможение с включенной передачей.

Физические основы.

Силы и моменты Любое тело подвергается воздействию различных сил и моментов. Если сумма действующих на тело сил и моментов равна нулю, тело находится в состоянии покоя, если она не равна нулю, тело движется в направлении силы, являющейся результатом сложения сил. Наиболее известна сила притяжения. Она действует по направлению к центру Земли. Если тело массой в один килограмм поместить на пружинные весы, чтобы измерить действующие на него силы, будет показано значение силы притяжения в 9,81 ньютона.

Прочие силы, действующие на автомобиль, это: - тяговое усилие (1), - сила торможения (2), которая действует в направлении, противоположном направлению силы тяги - боковые силы (3), которые поддерживают управляемость автомобиля, и - сила сцепления (4), которые, помимо прочего, является следствием трения и притяжения Земли.

Помимо этого на автомобиль действуют: - момент рыскания (I), стремящийся развернуть автомобиль вокруг вертикальной оси, - момент инерции (II), стремящийся сохранить выбранное направление движения, - и прочие силы, как, например, сопротивление воздуха.

Совместное действие нескольких из этих сил легко описать с помощью круга трения. Радиус окружности обуславливается силой сцепления шин с дорожным полотном. Чем меньше сцепление, тем меньше радиус (а), при хорошем сцеплении радиус больше (b). Основу круга трения составляет параллелограмм сил (боковая сила (S), сила торможения или тяговое усиление (В) и результирующая общая сила (G)). Пока общая сила остается внутри круга, автомобиль находится в состоянии стабильности (I). Как только общая сила выходит за границу круга, автомобиль теряет управляемость (II). Обратимся к схеме взаимодействия сил: 1. Сила торможения и боковая сила рассчитаны таким образом, чтобы результирующая сила оставалась в пределах круга. Автомобиль легко управляем. 2. Увеличим силу торможения. Боковая сила уменьшается. 3. Результирующая сила равна силе торможения. Колесо блокируется. Вследствие отсутствия действия боковой силы автомобиль становится неуправляем. Аналогичная ситуация возникает в отношении тягового усилия и боковой силы. Если значение боковой силы приближается к нулю за счет максимального увеличения тягового усиления, ведущие колеса начинают пробуксовывать.
	Режим регулирования Чтобы система ESP могла влиять на критические ситуации, она должна распознавать два момента: - куда и с какой скоростью водитель направляет автомобиль? - куда автомобиль едет? Ответ на первый вопрос система получает от сенсора угла рулевого управления (1) и датчиков числа оборотов на колесах (2). Ответ на второй вопрос система получает от измерителя степени рыскания (3) и поперечного ускорения (4). Если поступающая информация по двум пунктам не совпадает, система ESP распознает ситуацию как критическую и вступает в действие. Критическая ситуация может выражаться в двух возможных манерах вождения: 1. В недостаточности внимания к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на задний тормоз на внутренней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает вынос автомобиля за пределы поворота. 2. В излишнем внимании к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на передний тормоз на внешней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает боковой занос автомобиля.
Регулировка динамики Как Вы уже видели, ESP может противостоять недостаточному или излишнему вниманию к управлению автомобилем. Для этого необходимо изменять направление движения без прямого воздействия на управление. Основной принцип знаком Вам по гусеничным машинам. Если машина должна повернуть налево, находящаяся внутри поворота цепь тормозится, а внешней сообщается ускорение. При возвращении на начальную траекторию бывшая «внутренняя» гусеница ускоряется, а «внешняя» тормозится. По соответствующему принципу работает и ESP. Для начала рассмотрим пример автомобиля, не оборудованного системой ESP. Автомобиль должен уклониться от внезапно возникшего препятствия. Водитель сначала резко поворачивает налево, а вслед за этим вновь направо. Создается вибрация, и задняя часть срывается с траектории. Разворот вокруг вертикальной оси уже не может быть предотвращен водителем.
	Теперь рассмотрим пример автомобиля, оборудованного системой ESP. Водитель пытается уклониться от препятствия. По показаниям сенсоров система ESP распознает нестабильное состояние автомобиля. Система рассчитывает необходимые меры: левое заднее колесо тормозится. Таким образом, предотвращается занос автомобиля. Боковая сила, действующая на передние колеса, сохраняется. В то время как автомобиль совершает левый поворот, водитель поворачивает направо. ESP тормозит переднее правое колесо. Задние колеса вращаются свободно, чтобы обеспечить оптимальное воздействие боковой силы на заднюю ось. Имевшая место смена полосы может привести к вибрации. Чтобы предотвратить занос задней части автомобиля, тормозится левое переднее колесо. В особо критических ситуациях колесо может практически блокироваться, чтобы ограничить воздействие боковой силы на переднюю ось. После того, как автомобиль преодолел нестабильность, ESP прекращает воздействие на управление.

Система и ее компоненты Как уже было упомянуто, электронно- стабилизационная система устанавливается на распространенные и употребляемые противопробуксовочные системы. Кроме того, она существенно расширяет их действие. Система может распознавать и нейтрализовать нестабильные состояния автомобиля, как, например, пробуксовку. Чтобы обеспечить эту процедуру, необходимы некоторые дополнительные детали. Прежде чем рассмотреть строение ESP, ознакомимся с системой в целом.

Наиболее частые неисправности системы ESP

Если лампочка неисправности ABS ESP загорается и тухнет периодически, или горит постоянно, то причина в следующих элементах:

• Неисправность датчика скорости частоты вращения колеса
• Перетертость, разрыв электропроводки жгута датчика
• Загрязнение или износ зубчатого венца датчика
• Износ ступичного подшипника
• Возможно, требуется ремонт электронного блока управления.

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.