Как работает система есп. Чем отличаются автомобильные системы стабилизации ESP и ESC

Современная жизнь стремительно развивается, прогресс уже невозможно остановить. Различные новинки и инновации появляются во всех сферах жизни. Коснулся прогресс и автомобилей. На сегодняшний день в машинах различных электронных частей не меньше, чем в каком-либо высокотехнологичном оборудовании. Что-то из систем появилось пару лет назад, что-то изобрели давно и успешно применяют до сих пор. Так, одна из тех, которые разработаны в недалеком прошлом - система ESP. По-другому ее называют системой курсовой устойчивости. Для обычного водителя это очень полезный помощник, особенно зимой.

Роль ESP в движении

Впервые ESP была установлена на автомобиль в 1995 году, а разработали ее в 1959 году. Кстати, в качестве разработчиков выступает компания «Мерседес-Бенц». С 95 года данной системой комплектовались модели «Мерседес-Бенц CL 600», а затем и все модели S-класса. Сегодня ESP устанавливается в качестве опции - это актуально для любой модели. При этом нет зависимости от класса автомобиля. Система ESP может быть даже в недорогих моделях, например, в новой линейке автомобилей ВАЗ.

Данная система и тогда, и сейчас является логическим продолжением активных систем безопасности движения. Электронный контроль за устойчивостью авто невозможен без ABS, а также технологии, препятствующей пробуксовке колес ведущей оси. Эти решения не могут работать без определенных датчиков и группы исполнительных устройств.

Инновационность системы ESP в том, что она контролирует угол поворота машины вокруг своей оси. Другими словами, электроника вовремя может распознать снос или занос авто. ESP помогала вернуть контроль за управлением, если он по каким-либо причинам был потерян.

Устройство

Современные реализации ESP находятся в тесной взаимосвязи с системой ABS, антипробуксовочными системами, ЭБУ. В работе активно опрашиваются и используются датчики. ESP - это цельная система, которая работает комплексно и обеспечивает целый набор различных мероприятий, направленных на предотвращение дорожно-транспортных происшествий.

Система курсовой устойчивости ESP состоит из электронного блока-контроллера. Он постоянно опрашивает датчики, а также анализирует и просчитывает данные. Блок управления всегда знает, с какой частотой вращаются колеса, на какой угол повернуты рулевые колеса, какое давление сейчас в контурах тормозной системы.

Датчики

Основную информацию блок получает от двух важных элементов. Это датчик угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечного ускорения - его иногда называют G-сенсором. Именно данный элемент призван фиксировать боковое скольжение на вертикальной оси, величину этого скольжения и другие параметры. В каждый из моментов ESP точно знает скорость автомобиля, какие обороты двигателя, идет ли машина прямо или ушла в занос.

В систему входят следующие компоненты. Это сенсоры количества оборотов для каждого из колес. Они являют собой обыкновенные элементы, имеющиеся во всех ABS. Работают на базе эффекта Холла.

В устройстве имеется датчик скорости, а также угла поворота машины вокруг своей оси. В современных решениях имеется датчик угла поворота автомобиля вокруг оси и контроллер ускорения вращения.

При необходимости система ESP воздействует на тормозные механизмы определенных колес. Для этого применяется гидроблок, являющийся частью системы контроля тормозных усилий. С помощью этого блока осуществляется зажим или отпускание тормозных дисков.

Не менее важной частью является датчик угла поворота руля, а также электронный блок управления.

Принцип действия

Главная задача, которая стоит перед такой системой - это выравнивание машины в сторону, в которую направлены передние колеса. Работает это следующим образом.

ЭБУ получает всю необходимую информацию с датчиков. Если информация не сходится, то система автоматически в принудительном режиме берет под свой контроль системы подачи топлива и тормозную. Этого достаточно, чтобы выровнять автомобиль по направлению пары управляемых колес на передней оси. Но все же важно понимать, что даже самая дорогая и качественная система стабилизации ESP не настолько умная, чтобы точно знать и определять, где на дороге безопасный участок. Водитель должен самостоятельно направлять колеса. А ESP помогает проделывать все прочие действия.

Система при необходимости замедляет определенные колеса на автомобиле или же ослабляет усилие на тормозной цилиндр, если водитель давит на соответствующую педаль. Система способна влиять на работу мотора, тем самым не позволяя передней оси испортить ситуацию.

Примеры

Опытные водители часто отключают данную систему, так как уверены, что в экстренной ситуации она не поможет, что они имеют большой опыт и могут полагаться только на него и свои умения. Однако часто это не больше, чем заблуждения. При необходимости система за счет электронного алгоритма подбирает единственно правильный уровень подачи топлива и задействует только те колеса, которые нужно оттормозить для того, чтобы стабилизировать движение.

Если передние колеса пошли в снос, потому что при входе в поворот была излишняя управляемость, то система задействует в работу задние тормозные механизмы и притормозит колеса, находящееся на внутреннем радиусе. Это позволит выровнять переднюю часть и предотвратить ДТП.

Иногда возникают и обратные случаи, когда машина плохо управляется и возникают скольжения в поворотах. При этом может занести заднюю часть. В такой ситуации электронная система ESP задействует передние тормоза, снижая скорость на том из колес, которое движется на внешнем радиусе.

ESP или опыт?

Некоторые водители, имеющие действительно большой опыт, считают, что электроника мешает движению. Многие опровергли этот миф. Первым делом, человек даже при условии полного контроля физических возможностей, при наличии феноменальных способностей не сможет действовать так же точно и быстро, как электроника. И далее, чтобы убедиться в эффективности электроники, можно выехать на ледяной полигон.

На высоких скоростях шансы не улететь за пределы дороги гораздо больше у авто, на борту которых имеются электронные помощники, в том числе и ESP. Люди, уверенные, что система стабилизации лишняя в машине, просто закрывают глаза и забывают некоторые законы физики, не зная принцип действия ESP.

Характерные неисправности

О любой неисправности в системе ESP будет сигнализировать контрольная лампа на панели приборов. Среди причин можно выделить обрыв в электрической проводке любого из датчиков, сбои и неисправности в электронном блоке, сбои в работе датчика тормозного усилия, выход из строя щеток блока ESP.

В случае если были обнаружены неисправности, следует срочно провести компьютерную диагностику автомобиля. Чаще всего проблемы владельцам доставляет система ESP «Форда».

Враг или друг?

Нужно признать, что данная система в очень редких ситуациях действительно может навредить водителю. Однако в водительской практике таких ситуаций очень мало, и из-за этого не стоит недооценивать ESP.

Некоторые водители заявляют, что это не помощник, а строгий электронный «ошейник». Так, система не позволяет хулиганить за рулем. Большинство автомобилей не имеет функции отключения ESP, и это препятствует полной реализации мощности авто в условиях бездорожья. Но для обычных водителей это очень полезная вещь.

Итак, мы выяснили, что собой представляет электронная система ESP в автомобилях.

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:

ESP (Electronic Stability Program) - самая распространённая из множества существующих на сегодняшний день аббревиатур, обозначающих одно и то же: систему динамической стабилизации автомобиля. Есть и другие названия. В зависимости от производителя буквы в названии этой системы могут быть разными - ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, но суть везде едина: в опасных ситуациях эта электроника помогает вам справиться с автомобилем.

Задача системы ESP заключается в том, чтобы контролировать поперечную динамику автомобиля и помогать водителю в критических ситуациях - предотвращать срыв автомобиля в занос и боковое скольжение. То есть сохранять курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизировать положение автомобиля в процессе выполнения манёвров, особенно на высокой скорости или на плохом покрытии. Иногда эту систему называют «противозаносной» или «системой поддержания курсовой устойчивости».

Прообраз ESP под названием «Управляющее устройство» был запатентован ещё в 1959 году компанией Daimler-Benz, но реально воплотить её удалось лишь в 1994 году. С 1995 года система стала серийно устанавливаться на купе Mercedes-Benz CL 600, а чуть позже ею комплектовались все автомобили S-класса и SL.

Сегодня система динамической стабилизации доступна, хотя бы в качестве опции, почти на любом автомобиле. Прямой зависимости от класса машины уже не существует: систему ESP можно обнаружить даже в относительно недорогом новом Volkswagen Polo. Так как же она работает?

Современная ESP взаимосвязана с ABS, антипробуксовочной системой и блоком управления двигателем, она активно использует их компоненты. По сути, это единая система, работающая комплексно и обеспечивающая целый набор вспомогательных контраварийных мероприятий. Структурно ESP состоит из электронного блока-контроллера, который постоянно обрабатывает сигналы, поступающие с многочисленных датчиков: скорости вращения колёс (используются стандартные датчики АБС); датчика положения рулевого колеса; датчика давления в тормозной системе.

Но основная информация поступает с двух специальных датчиков: угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечного ускорения (иногда это устройство называют G-сенсор). Именно они фиксируют возникновение бокового скольжения на вертикальной оси, определяют его величину и дают дальнейшие распоряжения. В каждый момент ESP знает, с какой скоростью едет автомобиль, на какой угол повёрнут руль, какие обороты у двигателя, есть ли занос и так далее.

Схема работы ESP

Обрабатывая сигналы с датчиков, контроллер постоянно сравнивает фактическое поведение автомобиля с тем, что заложено в программе. В случае если поведение автомобиля отличается от расчётного, контроллер понимает это как возникновение опасной ситуации и стремится исправить её.

Вернуть автомобиль на нужный курс система может, давая команду на выборочное подтормаживание одного или нескольких колёс. Какое из них надо замедлить (переднее колесо или заднее, внешнее по отношению к повороту или внутреннее), система определяет сама в зависимости от ситуации.

Притормаживание колёс система осуществляет через гидромодулятор АБС, создающий давление в тормозной системе. Одновременно (или до этого) на блок управления двигателем поступает команда на сокращение подачи топлива и уменьшение, соответственно, крутящего момента на колёсах.

Этот рисунок наглядно иллюстрирует ситуацию, когда водитель превысил максимальную скорость вхождения в поворот, и начался занос или снос. Красной линией обозначена траектория движения машины без ESP. Если её водитель начнёт тормозить, у него есть серьёзный шанс развернуться, а если нет - то улететь с дороги. ESP же выборочно подтормозит нужные колёса так, чтобы автомобиль остался на нужной траектории.

Система работает всегда, в любых режимах движения: при разгоне, торможении, движении накатом. А алгоритм срабатывания системы зависит от каждой конкретной ситуации и типа привода автомобиля. Например, в повороте датчик углового ускорения фиксирует начало заноса задней оси. В этом случае на блок управления двигателем подаётся команда на уменьшение подачи топлива. Если этого оказалось недостаточно, посредством АБС притормаживается внешнее переднее колесо. И так далее, в соответствии с программой.

Кроме того, в автомобилях, оборудованных автоматической КПП с электронным управлением, ESP способна даже корректировать работу трансмиссии, то есть переключаться на более низкую передачу или на «зимний» режим, если он предусмотрен.

Система стабилизации Bosch ESC в действии: легковушка уклоняется от грузовика, внезапно изменившего направление движения, а ESC помогает водителю сохранить контроль над машиной и не врезаться в разделительный барьер.

Однако существует мнение, что опытному водителю, способному ездить на пределе возможностей, эта система мешает. Такие ситуации действительно редко, но могут возникать - например, когда для выхода из заноса надо поддать газа, а электроника сделать этого не даёт - «душит» движок.

К счастью, для опытных водителей во многих автомобилях, оборудованных ESP, предусмотрена возможность её принудительного отключения. А на некоторых моделях система допускает небольшие заносы и скольжения, давая водителю немного похулиганить, вмешиваясь, только если ситуация становится действительно критической.

Снова ESC: на этот раз водитель легковушки выполняет обгон грузовика по встречной полосе, во время которого левые колёса машины неожиданно попадают на мокрый участок дороги. Без ESC обгон заканчивается на обочине, с ESC водитель благополучно возвращается на свою полосу.

ESP является одной из важнейших частей комплекса активной безопасности автомобиля. Она исправляет ошибки в управлении и часто помогает выйти из ситуаций, в которых среднестатистический водитель на обычном автомобиле потерпел бы полное фиаско. Главное достоинство ESP - с ней автомобиль перестаёт требовать от вас навыков экстремального вождения. Вы просто поворачиваете руль - а машина сама будет думать, как вписаться в поворот.

Но имейте в виду - возможности ESP по исправлению опасной ситуации не беспредельны. Ведь законы физики обмануть нельзя. Поэтому надо помнить, что ESP хоть и значительно снижает шансы на попадание в аварию во многих сложных ситуациях, но не избавляет водителя от необходимости иметь голову на плечах.

Алексей Колонтай, Центр контраварийной подготовки водителей «Мастер-Класс».

ESP: что это - блажь или необходимость? Обязательно ли наличие этой системы в автомобиле или можно легко обойтись и без нее? Ответы на эти вопросы вы узнаете из этой статьи.

ESP - это система электронной стабилизации или же курсовой устойчивости. Кому как больше нравится называть. У разных производителей ее название может отличаться. Братья-близнецы - это системы DSTC, DSC, VSC, VDC, ESC.

ESP. Что это дает водителю?

В первую очередь безопасность в В случае опасности система берет инициативу на себя и в считанные доли секунды вмешивается в управление. ESP контролирует поперечную динамику автомобиля и помогает сохранять курсовую устойчивость. В частности, она способна предотвратить боковое скольжение и занос, стабилизировать и положение машины. Особенно при движении на высоких скоростях и при плохом сцеплении с дорогой. Конечно, ничто в этом мире не идеально, и никто не может гарантировать 100%-ую защиту. Но эта умная помощница не раз выручит вас в экстремальных ситуациях.

Принцип ее работы достаточно прост. Она получает данные от сенсоров ABS и в случае необходимости подтормаживает колеса.

История

Нечто похожее на современную ESP было запатентовано в 1959 году. В немецкой компании Daimler-Benz назвали такое изобретение "управляющим устройством". Однако претворить задумку в жизнь получилось только в 1994. Уже с 1995 года на купе CL600, а затем и на все авто линейки S и SL стала в серийном порядке устанавливаться система ESP. Что это - блажь или необходимость?

Судя по тому, что сегодня подобная опция доступна почти на всех моделях автомобилей, можно судить о том, что система хорошо себя зарекомендовала. Но не стоит покупать ESP Japan. Доверьтесь оригинальной комплектации.

ESP: Что это и как работает?

Система связана с блоком управления двигателем, ARS и ABS. ESP непрерывно обрабатывает сигналы от различных датчиков. В частности, благодаря получает данные о скорости вращения колес. Также учитывается положение руля и давление в тормозной системе. Но основными показателями являются датчик которая рассчитывается относительно вертикальной оси, а также датчик поперечного ускорения. Именно эти приборы способны дать сигнал о том, что появилось боковое скольжение по вертикальной оси, определяют его степень и отдают распоряжения о дальнейших действиях. Система постоянно отслеживает скорость движения машины, угол поворота руля и наличие заноса.

Контроллер непрерывно сравнивает реальное поведение автомобиля на дороге с тем, которое заложено программой. Если наблюдаются отклонения, система воспринимает это как опасную ситуацию и предпринимает действия к ее исправлению.

Чтобы вернуть машину на прежний курс, система может отдать команду на принудительное подтормаживание колес. Это действие выполняется с помощью гидромодулятора АБС, который создает давление в тормозной системе. Вместе с этим подается команда на уменьшение крутящего момента и сокращение подачи топлива.

Система работает постоянно - при торможении, разгоне и даже при движении накатом.

Прошло всего пара десятков лет с момента появления первой системы электронной стабилизации, а на рынке уже хорошо себя зарекомендовала ESP девятого поколения.

ЭВОЛЮЦИЯ ESP

ESP-Evolution für Pressebild 10"2014_dt und engl.ai

Для начала давайте вернемся в далекий 1978 год. Тогда впервые на автомобиле стали серийно устанавливать систему ABS (антиблокировочную систему), не позволявшую колесу во время торможения полностью блокироваться. Тем самым водитель получал возможность контролировать траекторию движения. Трудно оценить всю важность и необходимость этой системы, но тот, кто хоть раз в жизни, тормозя «в пол», пересекал четыре полосы по диагонали, не имея возможности корректировать направление движения, пользу ABS осознает в полной мере.

Прошло еще 8 лет, и на машины стали устанавливать систему TCS (Traction Control System) - противобуксовочную тормозную систему. Она предотвращает пробуксовку колес при старте. Эти системы, ABS и TCS, используют одни и те же датчики и исполнительные механизмы, разница лишь в программном обеспечении. И наконец, в 1995 году появляется первая программа стабилизации ESP. Электроника стала контролировать не только блокировку и пробуксовку колес, но и поворот автомобиля вокруг вертикальной оси - инженеры смогли обуздать занос автомобиля. Причем если первая ESP состояла из 11 элементов, то в современной системе стабилизации их всего четыре.

Основная задача этой системы - автомобиль должен ехать туда, куда повернут руль, при этом занос и рысканье исключаются. Работает она так: водитель с помощью руля задает траекторию движения, датчик угла поворота передает данные в блок управления, наряду с ними туда поступает информация от датчиков ABS, ускорения и углового вращения кузова. Два последних сейчас объединены в один корпус и размещаются непосредственно на гидроблоке. Это проще, дешевле и надежнее.

Как только данные с одного или нескольких датчиков превысят критические значения, записанные в базе данных блока управления, программа согласно заданному алгоритму действий начнет выправлять траекторию автомобиля. Сейчас это можно сделать только короткими тормозными импульсами, затормаживая то колесо, вокруг которого автомобиль должен повернуться и изменить траекторию своего движения. Если этого недостаточно и скорость входа в поворот велика, система может чуть «придушить» двигатель, тем самым уменьшая тягу на колесах. Многим активным «драйверам» такое не понравится, но для обычного водителя это хорошее подспорье.

2. Стоит ли переплачивать за ESP при покупке нового автомобиля?

3. Можно ли дооснастить автомобиль, оборудованный ABS, системой ESP?

Специалисты компании Bosch не советуют заниматься подобными экспериментами: даже если проводка будет совпадать, гидроблоки и блоки управления все равно окажутся разными. Причем могут отличаться даже версии ABS и, соответственно, в блоках управления будет загружен разный софт. Кроме того, отличаться могут и другие компоненты тормозной системы. Переделка системы активной безопасности в гаражных условиях может иметь опасные последствия. Все-таки сложными системами должны заниматься специалисты, а не любители.

4. Есть ли различия между системами ESP, которые устанавливаются на автомобили разных классов?

5. Как будут развиваться системы безопасности в ближайшем будущем?

Датчики, обеспечивающие анализ окружения на 360 0

По сути требуется создать систему, которая будет анализировать окружающую обстановку и выдавать правильное решение. Первый шаг уже сделан: активный круиз-контроль использует радиолокационные и видеодатчики для отслеживания дорожной ситуации впереди автомобиля.

Резервная архитектура системы

Автомобиль в ближайшее время станет намного безопаснее, у него, как и у современных самолетов, появятся различные дублирующие друг друга системы. Это, в первую очередь, необходимо для того, чтобы внезапный выход из строя одной из систем не привел к аварии.

Специалисты Bosch уже разработали технологию резервной тормозной системы. Электромеханический усилитель тормозов iBooster и ESP (электронная система курсовой устойчивости) позволяют остановить автомобиль независимо друг от друга.

Высокоточные картографические данные

Сейчас точность позиционирования современных систем навигации лежит в пределах одного метра. Для безопасного автопилота точность надо поднять как минимум раз в десять. Кроме этого актуализация карт должна происходить чаще. Наша привычка установить новые знаки на время ремонта дороги, а потом забыть их убрать может свести с ума кибернетический мозг автомобиля. Например, когда видеокамера зафиксирует «кирпич», а навигация определит дорогу как одностороннюю. Куда тогда двигаться? Ведь запрет нарушать правила дорожного движения будет основным у искусственного интеллекта.

Мы перечислили только три проблемы, в то время как на пути к созданию автопилота их десятки! И все-таки есть надежда, что лет через десять мы сможем выехать рано утром на дачу на «умном» автомобиле, а по дороге спокойно поспать еще в кресле водителя.

В этом году исполняется ровно 20 лет с момента появления первой электронной системы стабилизации автомобилей (ESP). Мы попросили специалистов фирмы Bosch помочь разобраться, что сделано за эти годы, и ответить на пять самых распространенных вопросов, касающихся настоящего и будущего системы.