Что такое esp в автомобиле

Как работает ESP в автомобиле

Как мы уже писали выше, эта сложная система состоит из различных составляющих, а именно:

• Наружных измерительных устройств, которые отслеживают определенные параметры;
• Специального блока управления;
• Гидравлического исполняющего механизма.

С помощью внешних датчиков ESP прослеживает за углом поворота руля, положением педали газа, системой торможения (по сути, следит за действиями водителя) и различными изменениями в текущем движении автомобиля. Данные обрабатываются и направляются в центральную систему управления, которая при малейшей необходимости может задействовать любые исполняющие устройства, связанные с системой активной безопасности.

Блок управления непрерывно проводит анализ поступающей с датчиков информации, причем делает это с частотой до тридцати раз в секунду. И в случае обнаружения каких-либо отклонений в положении элементов управления транспортного средства от текущих параметров движения машины – ESP вмешивается в управление. Тем самым помогая водителю сохранить контроль над машиной, а также противодействовать боковому движению.

В свою очередь корректировка направления движения автомобиля может осуществляться:

• С помощью системы торможения, которая по сигналу блока управления может прижимать и отпускать диски тормозов определенных колес.
• С помощью изменения частоты вращения коленчатого вала. Последнее достигается вследствие вмешательства ESP в систему подачи топлива.

Какие действия следует предпринять в той или иной ситуации, чтобы стабилизировать движение машины – определяет блок управления. Например, если в критической ситуации автомобиль начинает заносить, ESP может снижать обороты двигателя и одновременно с этим подтормаживать внешним передним колесом, чтобы стабилизировать машину на дороге.

Конкретный пример работы ESP

Давайте рассмотрим работу ESP на реальном примере, когда водитель неожиданно попадает в ситуацию, которая требует быстрого маневрирования. Например, на дороге перед машиной неожиданно возникает препятствие. Водитель для объезда препятствия резко поворачивает руль влево, в то же время датчик поворота рулевого колеса передает эту информацию ESP. Но датчик угла поворота информирует о том, что машина поворачивает недостаточно. А это означает, что ведущие колеса потеряли сцепление с дорожным покрытием и теперь машина движется прямо на препятствие.

Для выхода из сложившейся ситуации ЕСП за доли секунды принимает решение и резко замедляет вращение левого заднего колеса на короткий промежуток времени – это действие производит желаемое противодействие заносу. Таким образом, система помогает водителю сохранить управление над машиной и эффективно увернуться от столкновения с препятствием.

Но что произойдет, если водитель с целью удержания машины на левой полосе после уклонения резко начнет крутить руль в сторону противоположную заносу? В результате такого маневра машина может повернуться слишком сильно, и задняя часть кузова войдет в занос влево. То есть крутящий момент вправо будет стремиться развернуть машину вопреки желаниям человека за рулем.

Чтобы этого избежать, ESP моментально замедляет вращение левого переднего колеса – это воздействие позволит уменьшить крутящий момент кузова и с большой вероятностью не даст автомобилю войти в занос. Таким образом, благодаря ESP машина остается управляемой, в то время как автомобиль без системы стабилизации могло бы полностью развернуть и отправить в кювет.

Перечень модификаций ДВС

Устройство ESP

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

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

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

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

Неисправности

Принцип действия

Все вышеперечисленные составляющие помогают электронике понять, когда начинается занос авто, а также корректировать поведение автомобиля в зависимости от манипуляций, совершаемых водителем.

Отклонение положения органов управления авто от фактических параметров движения автомобиля, провоцирует немедленное вмешательство Electronic Stability Program. К примеру, угол поворота колес невелик, но скорость поперечного ускорения и угол поворота вокруг оси значительно превышают показатели, которые характерны для безопасных повадок авто при заданных параметрах рулевого управления. Таким упрощенным способом можно описать способ, каким ESP определяет развитие заноса.

Главное призвание ЕСП в том, чтобы предупредить начало либо усугубление заноса автомобиля. Все эти манипуляции помогают выпрямить траекторию и сохранить контроль над машиной.

Конкретный пример

Рассмотрим, как работает система, на примере ситуации, в которой электронный контроль устойчивости помогает стабилизировать авто.

Параметры при избыточной поворачиваемости (занос):

• задняя ось стремится обогнать передние колеса. Задняя ось скользит по направлению к внешней дуге поворота;
• скорость скольжения большая.

Стабилизация происходит за счет торможения переднего колеса внешнего радиуса.

Параметры недостаточной поворачиваемости (снос):

• передняя ось скользит по направлению к внешней дуге поворота;
• скорость рысканья невысока;

Стабилизация происходит за счет торможения заднего колеса, проходящего по внутреннему радиусу.

Разумеется, описанный алгоритм слишком упрощен. Электронный блок управления получает информацию от различных датчиков по несколько десятков раз в секунду, незамедлительно реагирует сигналами к исполнительным устройствам, постоянно ориентируясь на изменяющиеся условия движения.

Видео работы системы курсовой устойчивости автомобиля поможет оценить всю пользу помощника.

Омологация

Авто стран ЕС, выпущенные со второй половины 2014, обязаны иметь ESP в минимальной комплектации. Отечественное законодательство предполагает подобное правило лишь в случае сертификации выпуска нового авто. Продление омологации не обязывает к внесению нововведений. Поэтому для большинства машин столь полезный помощник доступен лишь за дополнительную плату.

Установка своими руками

Вы можете самостоятельно дооснастить свой автомобиль ESP. Необходимые комплектующие рассмотрим на примере Opel Astra J 1,6Т 2010 г. в.

Вам потребуются:

• блок управления ABS/ESP, крепления в виде кронштейна для установки на штатное место;
• СИМ-модуль;
• датчик рысканья (еще одно название контроллера поперечного ускорения и осевого вращения), крепежный элемент;
• штекер.

Если вы знаете месторасположения всех элементов и умеете прокачивать тормозную систему, установка своими руками не покажется вам сложной задачей. Учтите, что такое внесение изменений необходимо прописать программно. Для этого необходим сканер и специальное программное обеспечение. Это, пожалуй, самый сложный пункт во всем процессе инсталляции.

Характерные неисправности

О поломке ESP в вашем авто будет сигнализировать соответствующий контрольный указатель на приборной панели. Причины, по которым ESP не работает, может быть несколько:

• обрыв цепи (наиболее характерно для датчиков скорости);
• неисправности блока управления;
• датчик тормозного усилия;
• щетки блока ESP и прочие.

Первым делом необходимо провести компьютерную диагностику.

Враг или помощник

Стоит признать, что в некоторых ситуациях Electronic Stability Program может навредить. Но процент подобных случаев настолько мал, что это никоим образом не умаляет заслуги ЕСП.

Некоторые водители называют систему не помощником, а электронным «ошейником». Поскольку система всячески пресекает любые попытки «хулиганства» за рулем. Во многих машинах контроль курсовой устойчивости действительно нельзя отключить (разве что только отсутствием предохранителя, но мы вам этого не говорили!).

Порой это препятствует полной реализации мощности автомобиля на скользких покрытиях бездорожья, но в некоторых машинах Electronic Stability Program помогает реализовать электронную имитацию блокировок, что положительно сказывается на преодолении препятствий с диагональным вывешиванием.

ESC

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 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 ABS 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 крутящий момент;
• 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.

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Назначение помпы ВАЗ 2107

Как работает ESP

Что это за система, мы уже немного знаем. В реальном времени она постоянно получает данные от датчиков и тут же проводит анализ данных о том, что делает водитель. Затем эта информация сравнивается с тем, как реально автомобиль едет. Если система будет уверена, что водитель теряет управление, тогда в процесс вмешается электроника.

Корректировка движения и курса авто может быть достигнута с помощью подтормаживания колес, а также изменения оборотов коленчатого вала. Какие конкретно колеса должны быть заторможены, блок решает в зависимости от конкретной ситуации. К примеру, при заносах ESP может затормаживать наружное переднее колесо, при этом могут также изменяться обороты коленчатого вала. Обороты меняются за счет дозировки топлива в камеры сгорания.

Кто не может быть плательщиком ЕСП?

Оценка автовладельцами

Большинство автолюбителей положительного восприняло появление таких электронных помощников, которые позволяли существенно упростить управление автомобилем, обеспечивая максимально возможную безопасность. По мере развитие технологии ESP существенно улучшались, вносимые коррективы были практически незаметны, но при этом повысилась безопасность управления автомобилем, делая даже скоростной пилотаж максимально комфортным.

Если первоначально такая электронная опция предлагалась покупателям исключительно на премиальных автомобилях и за существенную доплату, то уже в двухтысячных годах наличие ESP на авто стала стандартной опцией, которая предлагалась большинством автопроизводителей в качестве стандартного оснащения.

Представить себе сегодня современный и безопасный автомобиль без такой системы стабилизации курса попросту невозможно. Даже заядлые драйверы, которые хотят полностью сохранить контроль над автомобилем, не отключают ESP, так как ее работа просто незаметна, но при этом обеспечивается безопасность управления машиной.

Характеристика

Этими тремя буквами в автомобильном мире принято называть одну из модификаций системы курсовой устойчивости. Впервые данными системами комплектовались авто группы VAG. Сейчас они установлены на большинстве европейских автомобилей, американских, корейских, китайских, малазийских и даже отечественных. Не стоит путать с Mobil ESP – это не технология, а моторное масло.

ESP сейчас признана одной из обязательных опций во всех европейских странах, в США, Новой Зеландии, Канаде. Что касается России, то устанавливать систему пока не требуют, однако в новых автомобилях «Лада X-Ray» система курсовой устойчивости имеется даже в базовой комплектации.

Для чего же нужна ESP, что это дает водителю? Система динамической стабилизации – это одна из составляющих активной безопасности автомобиля. Она может с помощью электронного управляющего блока и датчиков управлять крутящим моментом на нескольких колесах одновременно. Тем самым устраняется риск заноса, а если машину занесло, то она выравнивается автоматически.

Рекомендации по работе с ESP

Не следует думать, что применение подобной системы дает возможность водителю менее внимательно относиться к управлению машиной. Возможности «умного» устройства не безграничны.

Оно не сможет принести помощь, а автомобиль избежать печальных последствий при:

• движении в гололед;
• эксплуатации машины с «лысой» резиной;
• вхождении в поворот с малым радиусом на высокой скорости.

Для обеспечения эффективной работы ESP шины должны быть накачаны по нормативам. Их типоразмер обязан соответствовать требованиям производителя для конкретной модели. Система не будет правильно работать при размещении на колесах цепей противоскольжения, дефектах механизмов двигателя, трансмиссии.

На некоторых автомобилях установлена кнопка отключения работы ESP. Это дает возможность водителям со стажем самостоятельно выходить из затруднительной ситуации, применяя на практике свои знания. Совмещать в таком случае работу системы и свои попытки решения выравнивания курса авто, не рекомендуется.

Например, опытный автолюбитель, пытаясь выйти из заноса, нажимает педаль газа. В этот же момент ЭБУ устройства дает обратную команду на снижение оборотов. Возникают противоречия в работе, что существенно влияет на безопасность движения.

Отключать ESP рекомендуется при поездках по сыпучей поверхности, допустим, пескам, где ее работа становится неэффективной.

Этапы внедрения электронных систем помощи водителю

Развитие систем помощи водителю в разных режимах движения шло по пути усложнения и увеличения количества функций. Это связано с прогрессом компьютерных технологий, повышением быстродействия, объёмов памяти и снижением цены бортовых блоков обработки данных, датчиков и исполнительных механизмов. Параллельно отрабатывались алгоритмы работы с использованием опыта лучших водителей (автоспортсменов), заводских испытателей и полученных данных обратной связи от широкого круга сотрудников автомобильной прессы и рядовых водителей. Предусмотреть всё в лабораторных условиях тут в принципе невозможно.

Антиблокировочная система тормозов ABS, как основа всего последующего

Назначение и принцип действия ABS сейчас известны почти всем. Колесо, катящееся на грани срыва в скольжение, способно передать на кузов гораздо большую тормозную силу, чем уже сорвавшееся в юз. Но в данном случае роль ABS состояла в том, что именно она предоставила в распоряжение разработчиков автомобилей целый ряд полезных механизмов для реализации уже других функций:

• раздельные датчики вращения каждого колеса;
• гидравлические узлы, способные управлять давлением жидкости в рабочих тормозных цилиндрах;
• гидронасос и гидроаккумулятор, создающие давление в приводе тормозов независимо от нажатия педали водителем;
• управляющую электронику высокого быстродействия.

С таким набором можно было пойти дальше, что и произошло.

Контроль за тягой и управление тормозным моментом

Очень часто крутящий момент двигателя, передаваемый через трансмиссию на ведущие колёса, оказывается чрезмерным или просто ненужным. Через те же датчики ABS это можно определить, рассчитать и выдать нужную обратную связь на контроллер впрыска и зажигания. Образовавшаяся система контроля тяги, или трекшн-контроль, получила разные обозначения, наиболее часто она называется ASR. В работе новая система проявила себя достойно, машины стали гораздо устойчивей. Одновременно была решена задача стабильности и при отрицательном ускорении.

Замедляясь даже при помощи ABS, автомобиль может испытывать курсовые колебания из-за возникновения разворачивающих моментов. Оценивая подобные отклонения в комплексе, а не только по признаку максимального тормозного усилия со стороны каждого колеса, вероятно попавшего в совершенно иные условия относительно всех прочих, инженеры дополнили ABS интеллектом в распределении тормозных сил. Машины приобрели дополнительную устойчивость.

ESP: что это такое в автомобиле

Зачастую систему ESP называют системой динамической устойчивости автомобиля. Кстати говоря, вариантов аббревиатур и названий множество: ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, в зависимости от производителя машины, но сути это не меняет – всё это одна и та же система.

Схема торможения автомобилей с и без ESP

Главная задача ESP – обеспечение контролируемого и отзывчивого управления автомобилем вне зависимости от степени потери его управляемости. В каком-то смысле эта система является расширенной версией антиблокировочной системы (ABS), за тем исключением, что контролируется не степень блокировки, а момент сила колеса (силы его вращения). В упрощённом виде система состоит из 3 главных модулей:

• Центрального компьютера;
• Измерительных механизмов: акселерометра, датчика положения рулевого колеса;
• Системы передачи информации.

ESP не является самостоятельной системой и может выполнять свои функции только в сочетании с другими компонентами автомобиля:

• Системой распределения тормозных усилий;
• Антиблокировочной системой;
• Системой контроля тяги;
• Антипробуксовочной системой.

ESP сохраняет траекторию движения, курсовую устойчивость и стабилизирует автомобиль во время выполнения маневров

Становится понятным, что ESP только интерпретирует данные, получаемые с измерительных датчиков, затем вмешиваясь в управление путём задействования тормозных механизмов и вышеперечисленных вспомогательных систем безопасности. В расчётах участвуют следующие основные параметры:

• Частота вращения колёс;
• Частота оборотов мотора;
• Давление в тормозных магистралях;
• Частота срабатывания ABS;
• Положение рулевого колеса;
• Положение педали газа;
• Положение дроссельной заслонки;
• Угловая скорость по вертикальной и горизонтальной оси;
• Значения поперечного ускорения (в простонародье G-сенсор).

Как работает отключение системы ESP на разных автомобилях?

Все автомобили, мы знаем, созданы разными. В том числе отличается и алгоритм системы ESP. Особенно при отключении. Например, в некоторых машинах при однократном нажатии кнопки ESP OFF отключается сначала только система ABS. Так, в частности, работает отключение ESP в кроссовере Hyundai Creta. Если затем нажать кнопку в течение нескольких секунд еще раз, система стабилизации выключится полностью.

Но на многих автомобилях (например, на обычных автомобилях Mercedes) систему ESP полностью отключить нельзя. Так уж задумал автопроизводитель, заботясь о безопасности водителей. На многих современных Mercedes вы даже не найдете отдельную кнопку ESP OFF, для того чтобы деактивировать систему курсовой устойчивости. Для этого, например, необходимо лезть в меню настроек различных функций и отключать систему.

И то полностью, как мы уже сказали, вы ее не отключите. Система все равно, хоть и неактивно, будет вмешиваться в управление автомобилем.

Нет, свободу вы, конечно, почувствуете больше, но тем не менее при экстренных ситуациях электроника вмешается обязательно. Причем больше всего вы это будете чувствовать при высоких скоростях. Кстати, во многих автомобилях система ESP деактивируется только при движении машины на скорости до 50 км/час. При превышении скорости система автоматически снова полностью включается.

Также почти во всех автомобилях, если вы отключили ESP, не стоит рассчитывать, что она будет деактивирована после того, как вы заглушите мотор и снова запустите. В большинстве случаев система стабилизации при новом запуске двигателя снова автоматически включится.

Плюсы и минусы

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

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

Но случаются и неприятные ситуации.

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

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

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

Подводим итоги

Среди множества новых разработок с загадочными названиями в виде аббревиатур система курсовой устойчивости ESP имеет большое значение и является одним из важных дополнений вашего автомобиля. С помощью множество датчиков и моментального реагирования на начало заноса этот модуль не позволит водителю утратить контроль.

Если вы думаете, стоит ли доплачивать за данную функцию активной безопасности, обязательно примите решение в пользу ее наличия в автомобиле. Такие дополнения не нуждаются в дополнительных затратах, обслуживании и прочих процессах. Они лишь будут всегда служить на благо вашей безопасности.

Вывод

Некоторые автолюбители считают, что ESP – это препятствование нормальному вождению и невозможность выхода из критических ситуаций. Последнее утверждение верно, но отчасти. Процент неадекватного поведения ESP ничтожно мал.

Система, обеспечивающая курсовую устойчивость, эффективна. Она не позволяет водителям вести себя на дроге слишком вольготно. Пресекаются попытки вождения, выходящие за рамки дозволенного. Потеря же мощности на скользких покрытиях в условиях бездорожья покрывается электронной имитацией блокировок, что помогает преодолевать препятствия, когда происходит диагональное вывешивание.