Система курсової стабілізації автомобіля в русі має 20-річну історію розвитку, протягом якої вона отримала загальне визнання, і застосовується зараз практично на всіх моделях сучасних автомашин. Вона призначена для автоматичного коригування курсового положення автомобіля в умовах занесення.

ESP стабілізує положення автомобіля в умовах занесення

Кожен виробник автомобільної техніки систему курсової стійкості у своїх моделях називав по-різному. Тому вона має багато різних скорочених найменувань, здатних ввести в оману недосвідчених автолюбителів. Перші автомати курсової стабілізації німецьких автомобілів Mercedes Benz та BMW отримали назву Elektronisches Stabilitatsprogramm.

ESP та його синоніми

Абревіатура цієї назви ESP набула найбільшого поширення і застосовується практично європейських та американських виробників авто. На інших моделях можна зустріти такі скорочення та назви системи курсової стійкості:

• на моделях Hyundai, Kia, Honda її прийнято називати Electronic Stability Control ESC;
• на моделях Rover, Jaguar, BMW встановлюється динамічний стабілізатор керування Dynamic Stability Control – DSC;
• на Volvo вона називається Dynamic Stability Traction Control – DTSC;
• на японських марках Acura та Honda вона отримала назву Vehicle Stability Assist – VSA;
• на "Тойотах" застосовується найменування Vehicle Stability Control - VSC;
• таке ж обладнання під ім'ям Vehicle Dynamic Control (VDC) використовується на автомобілі марки Subaru, Nissan і Infiniti.

Незважаючи на велику кількість імен, все це обладнання використовується для досягнення однієї мети – допомогти водієві впоратися з керуванням на слизькій, мокрій або покритій гравієм дорозі, де маневрування автомашини призводить до занесення та втрати курсу.

Система курсової стійкості очима експертів

Основна мета цієї системи полягає в запобіганні зриву автомобіля в занесення і бічного ковзання за рахунок зміни переданого моменту обертання на одне з коліс провідної пари. В окремих технічних джерелах вона називається протизаносною системою, тому що така ESP в автомобілі усуває замети і забезпечує стійкість утримання курсу.

Ця картинка добре ілюструє роботу системи ESP, яка утримує автомобіль у крутому повороті.

Дієвість використання устаткування автоматичної курсової стабілізації підтверджується науковими дослідженнями, проведеними експертами американського інституту IIHS. За результатами проведених досліджень було виявлено, що використання ESP в машинах, що потрапили в дорожню пригоду, скоротило смертність ДТП від 43 до 56%. Випадки перевертання автомобіля зі смертельним результатом знизилися на 77-80%. Автомобіль, обладнаний ESC, має значно меншу можливість перекидання порівняно з необладнаним автомобілем.

Дані німецьких страхових компаній свідчать про те, що 35-40% всіх смертельних ДТП могли б бути запобігти або мати більш сприятливий результат, якби на авто їх учасників була встановлена ​​система курсової стійкості. На думку експертів, це обладнання однозначно надає допомогу автоаматору в екстремальних ситуаціях. Воно у багатьох випадках є паличкою-виручалочкою малодосвідчених автолюбителів.

Пристрій та робота обладнання ESP

Сучасне обладнання контролю курсової стабільності працює у комплексі із системою антиблокування коліс ABS, заодно використовуючи її механізми. Єдиний комплекс цих двох систем працює узгоджено, виконуючи одночасно кілька процедур із забезпечення безпечного руху автомобіля. Структура системи курсової стійкості складається з:

• керуючого блоку, що представляє собою контролер, безперервно скануючий стан різних сигналізаторів і зчитує їх сигнали;
• датчики АБС, що визначають швидкість обертання коліс;
• датчики розвороту кермового колеса;
• датчики тиску в циліндрах гальм;
• G-сенсор, прилад чутливий до бокової швидкості та прискорення автомобіля та фіксуючий появу ковзання у бічному напрямку.

Таким чином, на входах контролера постійно є інформація про швидкість руху, про вугілля розвороту керма, обороти двигуна, тиску в циліндрах гальма, про кутову швидкість поперечного ковзання і її градієнт. Інформація з датчиків постійно порівнюється з розрахунковими даними, запрограмованими в контролері. За наявності відхилень контролер виробляє коригуючі керуючі сигнали, що надходять на виконавчі механізми гальмівних циліндрів, що підгальмовують відповідні колеса повернення траєкторії руху автомобіля до розрахункової кривої.

Вибір подтормаживающих коліс і ступінь їх гальмування визначається системою автоматично та індивідуально, залежно від ситуації. Для автоматичного гальмування коліс застосовується гідравлічний модулятор ABS, який створює додатковий тиск у гальмівних циліндрах. У той же час в систему подачі палива на двигун надходить випереджальний сигнал, що зменшує надходження горючої суміші. В результаті одночасно з гальмуванням здійснюється зменшення крутного моменту, що подається на колесо.

Приклади та особливості роботи системи ESP

Щоб наочно уявити, що таке ESP в автомобілі, зверніть увагу на малюнки.

На цій ілюстрації все чудово видно та зрозуміло

На цій картинці показані лінії можливого руху автомобіля при перевищенні максимально допустимої швидкості входження в крутий віраж на трасі. При повороті керма починається занесення машини. На лівому малюнку червоним пунктиром показано лінію руху автомобіля без ESC при гальмуванні водієм (машину розвертає поперек з виїздом на зустрічну смугу). На правому малюнку червоним пунктиром позначено траєкторію руху без гальмування, коли машину виносить у кювет. Зеленою лінією та смолоскипами на обох картинках позначено траєкторію руху автомобіля, обладнаного системою ESC, та колеса, які автоматично підгальмовуються системою при появі занесення.

Завдяки вибірковому гальмування системи ESP відбувається стабілізація напрямку руху автомобіля

Система контролю спрацьовує і діє в будь-яких ситуаціях, чи то розгін, накат або гальмування. Алгоритм роботи схеми контролю визначається ситуацією, що виникає, і системою приводу коліс. Наприклад, якщо при повороті машини вліво спрацьовує датчик занесення заднього моста, то ESC скорочує подачу палива у двигун і уповільнює швидкість. Якщо цей захід не усуває занесення, то відбувається часткове гальмування переднього правого колеса. За цією операцією слідує подальша дія за встановленою програмою, доки не буде усунуте бічне ковзання задніх коліс.

В ESP передбачено можливість регулювання трансмісії в автомобілях з електронним. У таких автомобілях відбувається автоматичне перемикання на нижчу передачу з появою ковзання за аналогією із зимовим способом водіння. Досвідчені водії, які звикли їздити на граничних швидкостях та можливостях, зазначають, що система стабілізації курсу заважає керувати автомобілем у такому режимі.

Система стабілізації машини ESP. Принципи управління

Такі ситуації можуть виникати у певні моменти, коли потрібно збільшити потяг двигуна, а система контролю навпаки зменшує її, усуваючи ковзання автомобіля. Для таких випадків конструктори встановлюють вимикачі, за допомогою яких можна примусово відключити контрольну систему та здійснювати повністю ручне керування автомашиною.

Обладнання автоматичної стабілізації курсу належить до бортового комплексу активної безпеки машини. Основна перевага системи в тому, що обладнаний нею автомобіль стає більш слухняним та невибагливим до кваліфікації водія. Від нього потрібно лише повертати кермо, а система вже далі самостійно виконує всі необхідні дії для правильного виконання маневру.

Однак завжди слід пам'ятати, що ця система також має межі своїх можливостей. При надто великій швидкості або надто маленькому радіусі повороту навіть найдосконаліша система контролю стійкості не зможе врятувати машину від неконтрольованого занесення та перевороту.

Система електронної стабілізації ESPвже давно стала невід'ємною частиною більшості автомобілів, зокрема економ класу. Але мало хто знає, як ця система працює, для чого вона потрібна і чи можна на неї покладатися. У цій статті спробуємо розібратися з цим.

Трохи історії

Ще в 90-х роках, коли провідні виробники автомобілів почали масово оснащувати машини системою ESP, стався скандальний випадок з компанією Mersedes. На одному з тестів перекинувся новий Мерс A-класу - це послужило ще більш масовому впровадженню новинки на нові автомобілі.

Принцип роботи системи

Основним завданням є система електронної стабілізації ESPє вирівнювання автомобіля у той бік, куди спрямовані передні колеса. На авто встановлені датчики положення автомобіля в просторі, датчики обертання всіх 4-х коліс, датчик кута повороту керма, насос із розділеною системою керування гальмівними магістралями коліс та електронним блоком управління всім цим.

Блок управління робить опитування 4-х датчиків обертання коліс із частотою до 30 разів на секунду. Опитується також кут повороту керма та датчик осьового повороту або як його називають Yaw Sensor

Всі дані обробляються в електронному блокі управління і якщо ці дані не сходяться, тоді ESP втручається в гальмівну систему та систему подачі палива, що призводить до вирівнювання автомобіля у напрямку коліс. Важливо розуміти, що електроніка не знає куди потрібно вирівнювати автомобіль і єдиний напрямок - це напрямок коліс. Значить, нам залишається виставити колеса в безопаному напрямку.

Здавалося б, що цю функцію виконує водій в екстреній ситуації і дана система не потрібна впевненим водіям, так це помилка! Автомобіль в екстреній ситуації вибірково гальмує ті колеса, які потрібно для вирівнювання автомобіля, а правильне регулювання подачі палива допоможе вирівнити автомобіль шляхом витягування передньої провідної осі автомобіля (або відтягування задньої осі для задньопривідних авто).

Тепер неправдива інформація про те, що ESP заважає їздити. Це 100% брехня, тому що людина не може використати всі можливості ESP. Елементарний тест на крижаному полігоні доведе це. На великій швидкості набагато більше шансів залишитись на дорозі завдяки системі стабілізації, ніж без неї.

Якщо все ж таки ви вважаєте що вона вам заважає значить ви не знаєте елементарних законів фізики або не знаєте принцип роботи ESP. І усвідомивши головний принцип: ESP вирівнює автомобіль у той бік, куди спрямовані передні колеса.Ви все одно зміните свою точку зору на практиці та експериментах.

Як заявляють розробники, що не буває такої дорожньої ситуації, коли ESP нашкодить, бувають виключно безвихідні ситуації.

Ну і для закріплення інформації про принцип роботи електронної системи стабілізації ESP відео:

Як працює система ESP?

ESP - Система стабілізації курсової стійкості автомобіля.

У яких дорожніх ситуаціях працює система ESP BOSCH

Тест драйв автомобіля з системою та без системи ESP BOSCH.

Як відбувається обробка інформації ЕБУ ESP BOSCH

Принцип дії системи ESP BOSCH

ESP- "Система стабілізації курсової стійкості автомобіля".

Дана система розроблена з метою допомогти водієві у складних дорожніх ситуаціях, як, наприклад, при раптовій появі тварини на дорозі, зменшити навантаження та уникнути нестабільності в керуванні автомобілем. При цьому ESP не допомагає перехитрити закони природи, відкриваючи таким чином дорогу лихачам. . Акуратний стиль водіння та увага до інших учасників руху, як і раніше, залишаються основними завданнями водія. У цій брошурі ми покажемо Вам, як ESP працює разом з антиблокувальною системою ABS, що вже зарекомендувала себе, і «спорідненими» їй ASR, EDS, EBV і MSR і які варіанти систем встановлюються нами на різних транспортних засобах

Погляд у минуле.

З розвитком автомобілебудування на ринку з'являються більш потужні автомобілі. Внаслідок чого перед конструкторами постає питання, як зробити цю техніку керованою для «нормального», середнього водія. Висловлюючись інакше: які системи необхідно розробити, щоб забезпечити оптимальне гальмування та позбавити водія перевантажень? Вже в двадцяті та сорокові роки з'явилися перші механічні попередники системи ABS, які внаслідок своєї підвищеної інерційності не змогли повністю виконати поставлене завдання. Після революції в галузі електротехніки в 60-х роках, системи ABS стали доступнішими і продовжили свій розвиток вже на основі цифрової техніки, так що в даний час не тільки ABS, але й такі системи, як EDS, EBV, ASR та MSR є звичайним оснащенням автомобіля. Вершиною розвитку цих систем є ESP, де інженери пішли ще далі.

Що забезпечує ESP?

Електронно-стабілізаційна програма є активним засобом безпеки автомобіля. У цьому можна говорити про систему динаміки. Простіше кажучи, це антипробуксовочна система. Вона розпізнає небезпеку пробуксовки та навмисно компенсує розворот автомобіля.

Переваги:

• Це не окрема система, вона встановлюється на інші тягові системи, таким чином вбираючи їх кращі якості.
• Автомобіль лишається під контролем.
• Ризик нещасного випадку внаслідок невідповідної реакції водія на те, що відбувається, зменшується.

Стислість сестра таланту

Відомо, що велика кількість скорочень (абревіатур), що однаково звучать, може створити певну плутанину в розумінні. Тут Ви знайдете пояснення найуживаніших з них.

ABSАнтиблокувальна система Запобігає блокуванню коліс при гальмуванні. Незважаючи на високу ефективність гальмування, автомобіль залишається стабільним та керованим.

ASRСистема запобігання буксуванню провідних коліс Запобігає прослизу провідних коліс, наприклад, на льоду або гравії шляхом впливу на гальма або керування двигуном.

EBVЕлектронний перерозподіл гальмівної сили Запобігає перегальмуванню задніх коліс, перш ніж почне функціонувати ABS, або якщо останнє вийшло з ладу.

EDSЕлектронне блокування диференціала Дозволяє почати рух на різних ділянках дороги шляхом гальмування коліс, що прослизають.

ESPЕлектронно-стабілізаційна програма Запобігає можливій трясці автомобіля за допомогою впливу на гальма та керування двигуном. Використовуються також такі скорочення: ASMS- автоматична стабілізаційна система керування DSC- динамічний стабілізаційний контроль FDR- регулювання динаміки VSA- автомобільний стабілізаційний пристрій VSC- стабілізаційний контроль автомобіля

MSRКонтроль моменту буксирування Перешкоджає блокуванню провідних коліс у разі гальмування двигуном, коли раптово відпускається педаль газу або відбувається гальмування з включеною передачею.

Фізичні засади.

Сили та моменти Будь-яке тіло піддається впливу різних сил та моментів. Якщо сума сил і моментів, що діють на тіло, дорівнює нулю, тіло перебуває в стані спокою, якщо вона не дорівнює нулю, тіло рухається в напрямку сили, що є результатом складання сил. Найбільш відома сила тяжіння. Вона діє до центру Землі. Якщо тіло масою в один кілограм помістити на пружинні ваги, щоб виміряти сили, що діють на нього, буде показано значення сили тяжіння в 9,81 ньютона.

Інші сили, що діють на автомобіль, це: - тягове зусилля (1); ), які, крім іншого, є наслідком тертя та тяжіння Землі.

Крім цього на автомобіль діють: - момент нишпорення (I), що прагне розвернути автомобіль навколо вертикальної осі, - момент інерції (II), що прагне зберегти обраний напрямок руху, - та інші сили, як, наприклад, опір повітря.

Спільну дію кількох із цих сил легко описати за допомогою кола тертя. Радіус кола обумовлюється силою зчеплення шин із дорожнім полотном. Чим менше зчеплення, тим менший радіус (а), при хорошому зчепленні радіус більший (b). Основу кола тертя становить паралелограм сил (бічна сила (S), сила гальмування або тягове посилення (В) і загальна результуюча сила (G)). Поки загальна сила залишається всередині кола, автомобіль перебуває у стані стабільності (I). Як тільки загальна сила виходить за межу кола, автомобіль втрачає керованість (ІІ). Звернемося до схеми взаємодії сил: 1. Сила гальмування та бічна сила розраховані таким чином, щоб результуюча сила залишалася в межах кола. Автомобіль легко керований. 2. Збільшимо силу гальмування. Бічна сила зменшується. 3. Результуюча сила дорівнює силі гальмування. Колесо блокується. Внаслідок відсутності дії бічної сили автомобіль стає некерованим. Аналогічна ситуація виникає щодо тягового зусилля та бічної сили. Якщо значення бічної сили наближається до нуля за рахунок максимального збільшення тягового підсилення, провідні колеса пробуксовують.
	Режим регулювання Щоб система ESP могла впливати на критичні ситуації, вона повинна розпізнавати два моменти: - куди та з якою швидкістю водій спрямовує автомобіль? - Куди автомобіль їде? Відповідь на перше питання система отримує від сенсора кута рульового управління (1) та датчиків числа обертів на колесах (2). Відповідь друге питання система отримує від вимірника ступеня нишпорення (3) і поперечного прискорення (4). Якщо інформація, що надходить по двох пунктах, не збігається, система ESP розпізнає ситуацію як критичну і вступає в дію. Критична ситуація може виражатися у двох можливих манерах керування: 1. У недостатності уваги до керування автомобілем. За допомогою спрямованої дії на заднє гальмо на внутрішній траєкторії повороту та впливу на керування двигуном та коробкою передач система ESP запобігає виносу автомобіля за межі повороту. 2. У надмірній увазі до керування автомобілем. За допомогою спрямованої дії на переднє гальмо на зовнішній траєкторії повороту та впливу на керування двигуном та коробкою передач система ESP запобігає бічному занесення автомобіля.
Регулювання динаміки Як Ви вже бачили, ESP може протистояти недостатній або надмірній увазі до керування автомобілем. Для цього необхідно змінювати напрямок руху без прямого впливу на управління. Основний принцип знайомий Вам з гусеничних машин. Якщо машина повинна повернути ліворуч, ланцюг, що знаходиться всередині повороту, гальмується, а зовнішньої повідомляється прискорення. При поверненні на початкову траєкторію колишня «внутрішня» гусениця прискорюється, а «зовнішня» гальмується. За відповідним принципом працює і ESP. Спочатку розглянемо приклад автомобіля, не обладнаного системою ESP. Автомобіль повинен ухилитися від перешкоди, що раптово виникла. Водій спочатку різко повертає ліворуч, а потім знову праворуч. Створюється вібрація і задня частина зривається з траєкторії. Розворот навколо вертикальної осі вже не може бути запобігти водієві.
	Тепер розглянемо приклад автомобіля, обладнаного системою ESP. Водій намагається уникнути перешкоди. За показаннями сенсорів, система ESP розпізнає нестабільний стан автомобіля. Система розраховує необхідні заходи: ліве заднє колесо гальмується. Таким чином, запобігає занесення автомобіля. Бічна сила, що діє передні колеса, зберігається. В той час, як автомобіль здійснює лівий поворот, водій повертає праворуч. ESP гальмує переднє праве колесо. Задні колеса обертаються вільно, щоб забезпечити оптимальну дію бічної сили на задню вісь. Зміна смуги, що мала місце, може призвести до вібрації. Щоб запобігти занесення задньої частини автомобіля, гальмується ліве переднє колесо. В особливо критичних ситуаціях колесо може практично блокуватись, щоб обмежити вплив бічної сили на передню вісь. Після того, як автомобіль подолав нестабільність, ESP припиняє вплив на керування.

Система та її компоненти Як вже було згадано, електронно-стабілізаційна система встановлюється на поширені та вживані протипробукувальні системи. Крім того, вона суттєво розширює їхню дію. З істема може розпізнавати та нейтралізувати нестабільні стани автомобіля, як, наприклад, пробуксовку. Щоб забезпечити цю процедуру, потрібні деякі додаткові деталі. Перш ніж розглянути будову ESP, ознайомимося із системою загалом.

Найчастіші несправності системи ESP

Якщо лампочка несправності ABS ESP загоряється і тухне періодично, або постійно горить, то причина в наступних елементах:

• Несправність датчика швидкості частоти обертання колеса
• Перетертість, розрив електропроводки джгута датчика
• Забруднення або зношування зубчастого вінця датчика
• Зношування ступичного підшипника
• Можливо, потрібний ремонт електронного блоку управління.

Багато хто з вас, напевно, не раз чув таке літерне поєднання як ESP, яке є абревіатурою Electronic Stability Program, буквально «електронна стабілізаційна система», що означає систему динамічної стабілізації автомобіля. Цю систему можуть позначати і такі літери: DSC, VDC, DSTC, ESC, VSC і, вам відомі, ESP, - різні виробники надають їй свої літери, але суть від цього не змінюється.

Основне завдання цієї електроніки - контроль поперечної динаміки машини, а в потрібний момент, збереження траєкторії руху та курсової стійкості, а також стабілізація положення авто під час виконання ним маневрів. Саме тому її часто називають «системою підтримки курсової стійкості» або «протизаносною».

Принцип роботи.

Система підтримки курсової стійкості пов'язана з блоком управління двигуном автомобіля, його антипробуксовувальною системою та ABS, докладніше про антиблокувальну систему. По суті всі ці компоненти в комплексі складають єдину систему контраварійних заходів. Сама ж система ESP включає блок-контролер (обробляє всі сигнали) і різні датчики (положення керма, тиску в гальмівній системі і швидкості обертання коліс та інші).

Основними та найбільш важливими є два основних датчики – це датчик поперечного прискорення, званий ще G-сенсор, та датчик кутової швидкості від вертикальної осі. Саме вони вловлюють виникнення бічного ковзання, оцінюють його та передають подальші вказівки. Блок-контролер оцінює ці сигнали, порівнюючи їх із закладеними у програмі. Саме завдяки датчикам ESP точно знає, якою є швидкість автомобіля, кут повороту керма, кількість обертів двигуна в цю секунду, чи є бічне ковзання та інші характеристики руху. Якщо рух автомобіля починає відрізнятися від розрахованого в програмі, цей блок розуміє це, як ризик виникнення аварійної ситуації, і робить дії з її недопущення.

Дані дії полягають у вибірковому підгальмовуванні коліс. Одне це буде колесо чи кілька, переднє чи заднє, зовнішнє чи внутрішнє до повороту, система вирішує сама, орієнтуючись щодо ситуації. Саме підгальмовування здійснюється через гідромодулятор ABS, який створює тиск . Одночасно з цим або трохи заздалегідь, подається сигнал на блок управління двигуном, йде скорочення подачі палива, а отже, зменшується момент, що крутить, на колесах.

Причому система ESP працює завжди, незалежно від того, в якому режимі знаходиться автомобіль: розгону, гальмування або рух накатаної. Найцікавіше, що в кожній конкретній ситуації та відповідно до типу приводу автомобіля система працює по-різному. Наведу приклад: датчиком кутового прискорення на повороті було зафіксовано початок занесення задньої осі, блок управління відреагував на цю інформацію зменшенням подачі палива, якщо ці заходи не допомогли, за допомогою ABS система пригальмовує зовнішнє переднє колесо, ну, і так далі.

Між іншим, система ЕСП в автомобілях з автоматичною коробкою передач, що перемикається за допомогою електронного керування, здатна навіть коригувати роботу трансмісії, знижуючи передачу або включаючи. Відмінна система, чи не так?! Але досвідчені водії, які звикли їздити на межі можливостей, цю систему недолюблюють, мовляв, вона навпаки заважає. Адже можуть виникнути такі ситуації, коли, щоб вийти із замету, треба добре газонути, а електроніка це зробити не дозволяє. На щастя, для таких фахівців багато автомобілів оснащені функцією примусового відключення цієї системи. А в деяких моделях авто взагалі самої системою передбачено припущення невеликих заметів, що дозволяє водіям, так би мовити, трохи похуліганити, але у випадку дійсно небезпечної ситуації система стабілізації ESP прийде вам на допомогу.

Таким чином, без ESP сьогодні неможливо уявити комплексну активну систему безпеки автомобіля. Вона дозволяє виправити багато помилок, що допускаються автолюбителями, в керуванні машиною. Завдяки їй нам не потрібно опановувати навички екстремального водіння, ми лише повертаємо кермо в потрібному напрямку, а автомобіль далі робить все за нас. Все це не може не тішити. Але це зовсім не означає, що не треба нічого побоюватись. Закони фізики ще ніхто не скасовував. І хоч ESP здатна знизити ризик багатьох аварій, «голову на плечах» водію все ж таки потрібно мати завжди.