система курсовой устойчивости для чего

Описание и принцип работы системы курсовой устойчивости ESC

Система курсовой устойчивости ESC – это электрогидравлическая система активной безопасности, главное назначение которой – не дать автомобилю уйти в занос, то есть предотвратить отклонение от заданной траектории движения при резком маневрировании. ESC имеет еще одно название – “система динамической стабилизации”. Аббревиатура ESC расшифровывается как Electronic Stability Control – электронный контроль устойчивости (ЭКУ). Система стабилизации – это комплексная система, охватывающая возможности ABS и TCS. Рассмотрим принцип действия системы, ее основные компоненты, а также положительные и отрицательные стороны эксплуатации.

Принцип работы системы

Разберем принцип работы ESC на примере системы курсовой устойчивости ESP (Electronic Stability Programme) от компании Bosch, которая устанавливается на автомобили с 1995 года.

Самое важное для ESP – это правильно определить момент наступления неконтролируемой (аварийной) ситуации. Во время движения система стабилизации непрерывно сопоставляет параметры движения автомобиля и действия водителя. Система начинает работать, если действия человека за рулем становятся отличными от фактических параметров движения машины. Например, резкий поворот руля на большой угол.

Система активной безопасности может стабилизировать движение автомобиля несколькими способами:

Система курсовой устойчивости не дает автомобилю уйти за пределы заданной траектории поворота. Если датчиками фиксируется недостаточная поворачиваемость, то ESP осуществляет притормаживание заднего внутреннего колеса, а также меняет крутящий момент двигателя. Если выявлена избыточная поворачиваемость, то система притормаживает переднее наружнее колесо, а также варьирует крутящий момент.

Чтобы подтормаживать колеса, ESP использует систему ABS, на базе которой она построена. Цикл работы включает три стадии: повышение давления, поддержание давления, сбрасывание давления в тормозной системе.

Крутящий момент двигателя изменяется системой динамической стабилизации следующими способами:

Устройство и основные компоненты

Система курсовой устойчивости – это совокупность более простых систем: ABS (предотвращает блокировку тормозов), EBD (распределяет тормозные усилия), EDS (блокирует дифференциал с помощью электроники), TCS (предотвращает пробуксовку колес).

Система динамической стабилизации включает в себя набор датчиков, электронный блок управления (ЭБУ) и исполнительное устройство – гидравлический блок.

Датчики отслеживают определенные параметры движения автомобиля и передают их в блок управления. С помощью датчиков ESC оценивает действия человека за рулем, а также параметры движения машины.

Для оценки действий человека за рулем система курсовой устойчивости использует датчики давления в тормозной системе и угла поворота рулевого колеса, а также выключатель стоп-сигнала. Параметры движения автомобиля отслеживают датчики давления в тормозной системе, частоты вращения колес, угловой скорости машины, продольного и поперечного ускорения.

На основании данных, полученных от датчиков, блок управления генерирует управляющие сигналы для исполнительных устройств систем, входящих в состав ESC. Команды от ЭБУ получают:

При работе ЭБУ взаимодействует с блоком управления автоматической коробки передач, а также с блоком управления двигателем. Блок управления не только принимает сигналы от данных систем, но и формирует для их элементов управляющие воздействия.

Отключение системы ESC

Если система динамической стабилизации «мешает» водителю при управлении автомобилем, то ее можно отключить. Обычно для этих целей есть специальная кнопка на приборной панели. ESC рекомендуется отключать в следующих случаях:

Преимущества и недостатки системы

Рассмотрим плюсы и минусы использования системы динамической стабилизации. Преимущества ESC:

Применение

В Канаде, США и странах Европейского союза с 2011 года система курсовой устойчивости обязательно устанавливается на все легковые автомобили. Отметим, что названия системы различаются в зависимости от производителя. Аббревиатура ESC применяется на автомобилях Kia, Hyundai, Honda; ESP (Electronic Stability Programme) – на многих машинах Европы и США; VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota; система DSC (Dynamic Stability Control) на машинах Land Rover, BMW, Jaguar.

Система динамической стабилизации – это отличный помощник на дороге, особенно для неопытных водителей. Не стоит забывать, что возможности электроники также не безграничны. Система во многих случаях существенно снижает вероятность аварии, однако водителю никогда не стоит терять бдительность.

Источник

Условия, при которых нужно отключать систему стабилизации ESP

В каких случаях необходимо отключать систему ESP.

По-научному ESP – это электронная система динамической стабилизации автомобиля – Electronic Stability Program. Различные производители именуют ее по-разному: Volkswagen, Audi, MercedesBenz называют ее ESP, Hyundai – VSM, Honda – VSA, а BMW, Jaguar, Land Rover – DSC. Система динамической стабилизации или система контроля устойчивости автомобиля развивалась на базе антиблокировочной тормозной системы ABS, системы противоскольжения ASR, противобуксовочной системы TCS и других различных систем, имеющих разное название, но использующих одни и те же принципы антипробуксовки колес.

Когда транспортное средство движется, блок управления ABS/ESP (компьютер) анализирует положение транспортного средства с помощью различных датчиков, размещенных на машине. Благодаря полученным данным система ESP может регулировать тормозное усилие между колесами, при необходимости притормаживая определенное колесо, чтобы выровнять автомобиль, за счет чего электроника предотвращает боковое движение или занос автомобиля. В итоге система ESP обеспечивает автомобилю хороший динамический баланс.

По данным Администрации транспортной безопасности США (к сожалению, в нашей стране подобные исследования отсутствуют), система ESP позволяет снизить аварии легковых автомобилей более чем на 30%, а аварии внедорожников и кроссоверов – на 50%. Но раз эта система такая полезная и напрямую влияет на безопасность дорожного движения, зачем автопроизводители предусмотрели возможность отключения системы стабилизации автомобиля? Итак, чем полезна система ESP и когда ее нужно действительно выключать – в нашем обзоре.

1) Дрифт, быстрый старт

Если вы автогонщик, любите дрифтить автомобиль или не хотите, чтобы система стабилизации вмешалась в управление автомобилем, вы должны отключить ESP. Иначе система не даст вам дрифтовать, когда колеса автомобиля начинают терять сцепление с дорогой. Если не отключите ESP, система ограничит скольжение колес не только притормаживанием колес, но и уменьшит передачу крутящего момента на них.

2) Езда по песку или грязи

При выезде на природу или при движении по грязи советуем вам также выключить систему ESP, чтобы электроника не стала тормозить некоторые колеса, которые начинают проскальзывать на дороге, пролегающей через пересеченную местность. Также для движения по бездорожью необходима мощность, которую ограничит система динамической стабилизации, в результате чего автомобиль может застрять. Если же вы уже застряли, то также необходимо отключить ESP, так как она будет мешать вам выехать.

3) Дождь и снег, скользкая дорога: при движении в гору

Мы знаем, что в дождливую и снежную погоду система ESP отлично помогает водителям держать машину на скользкой дороге. Благодаря этому мы в плохую погоду чувствуем себя увереннее за рулем. И все за счет работы электроники, которая отлично регулирует устойчивость машины даже в тяжелых погодных условиях. Но если вы двигаетесь по мокрой или скользкой дороге в гору, то лучше отключить систему ESP. Это необходимо, чтобы автомобиль поднимался плавно в гору. Иначе система ESP при подъеме в гору может, наоборот, способствовать заносу автомобиля.

4) На автомобиле установлены цепи противоскольжения

Если ваша машина оборудована цепями противоскольжения, в этом случае мы также бы советовали вам отключать систему ESP. Иначе система ESP будет передавать блоку управления системой стабилизации неправильные данные, в результате чего автомобиль будет выравниваться на дороге не так, как нужно. В итоге это повлияет на безопасность вождения. В этом случае лучше отключите ESP.

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.

Имеет ли смысл отключать систему ESP?

В обычной жизни при повседневной городской езде отключать систему ESP, конечно, нет смысла. Ведь она реально помогает водителю во время движения. Да, кто-то скажет, что различная электроника обленила водителей, многие из которых уже разучились рассчитывать только на себя. Но, по нашему мнению, система ESP, как и многие другие автотехнологии безопасности, внесла существенный вклад в уменьшение аварий на дороге. А раз так, то мы обеими руками за подобную систему стабилизации.

Если же вы захотите почувствовать ради забавы, что такое автомобиль без системы ESP, то советуем отключать ее только на закрытом треке или на свободной площадке, где рядом нет ни столбов, ни других машин.

Да, в определенных условиях, о которых мы рассказали выше, кнопка ESP OFF может сыграть роль палочки-выручалочки. Особенно если вы застряли в снегу. Вот почему автопроизводители предусмотрели возможность отключения системы стабилизации.

Источник

Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель

Содержание:

Что такое ESP?

ESP (Electronic Stability Program) — это, если переводить дословно, «электронная программа стабилизации», однако более корректно — электронная система стабилизации. ESP также еще называют «противозаносной системой» или «системой курсовой устойчивости».

Главная задача ESP — контролировать поперечную динамику автомобиля и помогать водителю в критических ситуациях. Проще говоря, система стабилизации должна предотвращать занос и боковое скольжение автомобиля в случае его возникновения, а также помогать сохранять курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизировать положение автомобиля во время выполнения маневров на высокой скорости или скользком покрытии под колесами.

Первой систему стабилизации начала применять на своих моделях компания Mercedes-Benz, которая запатентовала ее в 1994-м. А год спустя, в 1995-м, ESP начали устанавливать на Mercedes-Benz S-Class Coupe. Позже она появилась на седане S-Class и на спорткаре SL. Затем ESP начала появляться и на других моделях марки, а позднее — и в активе остальных крупных автопроизводителей. Причем, многие из них патентовали для системы собственное товарное название. И, как правило, тоже в виде аббревиатуры. Так что система стабилизации у некоторых других производителей может называться ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, однако ее суть и принцип действия от этого не меняется.

С ноября 2011 года ESP наряду с системой ABS стала одной из систем активной безопасности, которой в обязательном порядке должны быть оснащены все новые модели легковых и грузовых автомобилей, регистрируемые в Европейском Союзе. С ноября 2014 года этот закон без исключения распространяется на все новые автомобили. В России наличие ESP на грузовых автомобилях стало обязательным с 1 января 2016 года, а на легковых моделях — с 1 февраля 2017-го.

Как работает ESP?

Работа ESP взаимосвязана с тормозными механизмами автомобиля, ABS, а также с антипробуксовочной системой и электронным блоком управления двигателем. В своей работе ESP активно использует все эти компоненты, комплексно объединяя их действия и обеспечивая несколько контраварийных мер во время возникновения поперечной динамики или, проще говоря, неуправляемого скольжения задней оси автомобиля.

Фактически ESP состоит из микропроцессора (также называют электронным блоком управления), который постоянно обрабатывает сигналы, поступающие с датчиков скорости вращения колес, интегрированных в систему ABS, положения рулевого колеса и давления в тормозной системе.

Кроме того, на процессор поступает информация с двух других датчиков, которые измеряют угловую скорость относительно вертикальной оси и поперечные ускорения автомобиля. Они фиксируют внезапное боковое ускорение, которое является главным маркером скольжения, и, определив его величину, дают дальнейшие распоряжения системе. К этим данным также добавляется значение скорости, с которой движется автомобиль в этот момент, величина угла поворота руля, а также обороты коленчатого вала двигателя. Анализируя эти данные, ESP «понимает», что возник занос и далее дает команду на выборочное подтормаживание одного или нескольких колес автомобиля, исходя из направления заноса и бокового ускорения.

Сами команды на тормозные механизмы отправляются через модулятор АБС, создающий давление в тормозной системе автомобиля. Вместе с этим, ESP отправляет на блок управления двигателем команду на сокращение подачи топлива и уменьшение тяги на колесах.

Система работает всегда и в любых режимах движения: при разгоне, торможении, движении накатом. А алгоритм срабатывания 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 поступает команда на уменьшение подачи топлива. Если этого оказалось недостаточно, посредством АБС притормаживается внешнее переднее колесо.

Впрочем, важно понимать, что возможности ESP по корректировке заноса и стабилизации автомобиля в критической ситуации не бесконечны. Законы физики не может отменить ни одна электронная система. И если скорость, на которой возникает занос, слишком высока или коэффициент сцепления скользкой поверхности под колесами слишком низкий, то даже умная электроника может оказаться беспомощной. Всегда важно помнить, что система стабилизации значительно снижает риски возникновения заноса и аварийной ситуации на дороге, но не исключает их.

ESP Off — что это за кнопка и за что отвечает?

Среди опытных водителей есть устойчивое мнение, что система стабилизации не всегда корректно выполняет свою функцию и порой неправильно распознает процессы, происходящие с машиной, и вмешивается в работу тормозных механизмов и двигателя в неподходящий момент.

Отчасти это правда, но только в тех случаях, когда за рулем автомобиля находится человек с большим стажем. Такие водители часто любят ездить на пределе возможностей автомобиля и при помощи приемов контраварийного вождения могут контролировать занос и водить машину в управляемом скольжении.

Кроме того, система стабилизации может излишне «глушить» мотор на бездорожье, когда небольшое скольжение автомобиля в раскисшей колее или на песчаном покрытии просто необходимо для преодоления препятствий. Именно для таких случаев многие современные автомобили, оборудованные ESP, имеют возможность принудительного отключения системы отдельной кнопкой ESP Off.

Как правило, такая кнопка встречается на спортивных машинах или автомобилях со спортивным характером, а также на внедорожниках и кроссоверах, которые по своему основному назначению часто могут оказаться на бездорожье.

Впрочем, функция полного отключения системы стабилизации не всегда доступна. На некоторых моделях кнопка ESP Off отключает ее не до конца, а лишь допускает небольшие заносы и скольжения, вмешиваясь уже в тот момент, когда ситуация становится действительно критической. Кроме того, нередко на полноприводных кроссоверах и внедорожниках функция полного отключения системы стабилизации действует лишь на небольших скоростях — до 50 или 60 км/ч, когда это может быть действительно необходимо на бездорожье.

Что делать, если горит лампочка ESP?

Датчик системы стабилизации на приборной панели, представляющий собой пиктограмму с подсветкой, горит в двух случаях. Первый — если ESP срабатывает. Второй — если система неисправна. Впрочем, в первом случае она, как правило, мигает и затем вновь отключается после предотвращения скольжения, а во втором загорается и не гаснет, пока неисправность не устраняется.

Глобально проблемы с системой могут возникнуть по нескольким основным причинам. Достаточно распространенный случай — это когда есть неисправность датчиков скорости вращения колеса, которые подключены к тяговому устройству и блоку управления двигателем. Каждое колесо имеет отдельный датчик, и если даже один из них выходит из строя, то система больше не уведомляется и об изменениях скорости, и вследствие такой ошибки на приборной панели загорается сигнал о неисправности ESP.

Другой распространенной причиной ошибки ESP на приборной панели может быть неисправный датчик угла поворота рулевого колеса. В случае его выхода из строя система также перестает получать сигналы об угле поворота руля и, соответственно, не может корректно работать.

Кроме того, часто неисправности ESP могут быть связаны с программным обсечением. В таком случае вся тяговая система может потребовать полного перепрограммирования просто из-за проблем с текущим программным обеспечением.

Впрочем, это лишь самые распространенные неисправности. Однако нужно помнить, что система стабилизации состоит из множество сложных компонентов, и поломка любой из них может стать причиной загоревшейся лампочки на приборной панели. Так что при появлении соответствующего сигнала все же лучше обратиться в сервисный центр и устранить неисправность.

Источник

Система курсовой устойчивости автомобиля

Последнее обновление: 30.07.2021
4 комментария

Система курсовой устойчивости (ее еще называют антизаносной системой или системой динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации.

Что такое система курсовой устойчивости

Другими словами, эта система служит для предотвращения и исправления ошибок водителя в управлении автомобилем, с тем, чтобы сохранять водителю возможность контролировать машину практически в любой дорожной ситуации.

Система курсовой устойчивости позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной вами траектории при различных режимах движения.

Например, вы не рассчитали скорость на входе в поворот и вошли в него слишком быстро. Система поможет исправить ошибку, повернет и стабилизирует машину на повороте. В свободном качении, при ускорении, при торможении и на поворотах эта система поможет вести автомобиль по желаемой траектории и в нужном направлении.

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности и включает в себя следующие системы автомобиля:

В зависимости от производителя системы курсовой устойчивости получили следующие наименования:

Принцип действия системы курсовой устойчивости автомобиля на примере самой распространенной системы ESP.

Система ESP представляет собой комплекс, который включает в себя входные датчики, блок управления и гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

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

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

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем и блоком управления автоматической коробки передач (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией).

Стабилизация движения автомобиля может достигаться несколькими способами:

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (системы):

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

Как работает система курсовой устойчивости

В общих чертах работу системы можно описать так. Как только какое-то колесо автомобиля начинает проскальзывать, что может привести к сносу или заносу, в то же мгновение система включается и подтормаживает одно из колес, что предотвращает дальнейшее скольжение. Сенсоры позволяют системе выяснить, отклоняется ли машина от курса, заданного водителем.

Происходит это так: при стабилизации автомобиля система анализирует управляющие действия водителя, такие как угол поворота рулевого колеса, положение педалей газа и тормоза, и сопоставляет их с реальным откликом автомобиля на эти действия, в первую очередь со скоростью автомобиля, скоростью изменения и величиной угла разворота автомобиля и величиной боковых ускорений.

Этой информации системе достаточно, чтобы определить начало разворота вокруг вертикальной оси или сноса с желаемой траектории.

Если реальные параметры движения автомобиля будут отличаться от рассчитанных по управляющим действиям водителя (в реальности автомобиль уходит от заданной водителем траектории), то система может вмешаться в процесс управления автомобилем, подтормаживая оба правых или левых колеса автомобиля и изменяя крутящий момент двигателя.

Своим вмешательством система стремится вернуть автомобиль на заданную водителем траекторию.

По сути, система курсовой устойчивости реагирует на критические ситуации, ставя и получая благодаря входным датчикам ответы на два вопроса:

Ответ на первый вопрос система получает от датчиков, определяющих угол поворота рулевого колеса и угловые скорости колес автомобиля. Ответ на второй вопрос дает измерение угла поворота автомобиля вокруг вертикальной оси и величина его поперечного ускорения.

Если датчики выдают разноречивую информацию, т.е. ответы на вопросы не совпадают, то существует вероятность возникновения критической ситуации, при которой необходимо вмешательство системы ESP.

Критическая ситуация на поворотах может проявиться в двух вариантах поведения автомобиля:

1. Недостаточная поворачиваемость автомобиля. Другое название — снос автомобиля, когда скользит передняя ось, и колеса не слушаются руля.

В этом случае система дозировано подтормаживает внутреннее заднее колесо по отношению к повороту, а также воздействует на системы управления работой двигателя и АККП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией).

В результате добавления тормозной силы к заднему колесу, вектор сил, действующих на автомобиль, поворачивается в сторону поворота, и машина возвращается на заданную траекторию движения, вписываясь в поворот.

2. Избыточная поворачиваемость автомобиля. Другое название — занос, это когда скользит задняя ось, и задок стремится обогнать передок

В этом случае система дозировано подтормаживает переднее внешнее колесо и воздействует на системы управления работой двигателя и АККП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией).

В результате вектор сил, действующих на автомобиль, поворачивается «наружу» поворота, тем самым предотвращая занос автомобиля и следующее за ним неуправляемое вращение вокруг вертикальной оси.

Еще одной распространенной ситуацией, в которой требуется вмешательство ESP, является объезд неожиданно возникшего на дороге препятствия. В случае если автомобиль не оборудован такой системой, события часто развиваются по следующему сценарию:

Ситуация у автомобиля с системой ESP будет выглядеть несколько иначе. Предположим, что водитель пытается объехать препятствие. Действие ESP будет следующим:

По сигналам датчиков система распознает возникший неустойчивый режим движения автомобиля, производит необходимые вычисления и подтормаживает левое заднее колесо, способствуя тем самым повороту автомобиля.

Пока автомобиль движется по дуге влево, водитель начинает поворачивать рулевое колесо вправо. Чтобы способствовать повороту автомобиля вправо, система подтормаживает правое переднее колесо. Задние колеса при этом вращаются свободно, что препятствует возникновению заноса.

Система курсовой устойчивости может предотвратить возникновение заноса или сноса лучше любого водителя (ее еще называют антизаносной системой), но если при этом грубо не нарушены законы физики, т.е. в разумных пределах.

Законы физики никто не отменял – устойчивость автомобиля определяется сцеплением шин с дорожным покрытием, поэтому если на скользком повороте на большой скорости резко качнуть руль, то никакая система не спасет.

Машину нужно вести аккуратно. Так, как диктует здравый смысл и законы физики движения автомобиля. Для общего представления о движении автомобиля есть смысл ознакомиться с материалом статьи Как автомобиль поворачивает.

Электроника может подправить действия водителя, исправить небольшие ошибки. Но серьезных промахов в управлении, связанных с значительным превышением скорости, ни одна система исправить не сможет. Человеческий фактор всегда остается главным.

Автор: Сергей Довженко
Последняя редакция: 30.07.2021

Если есть желание поделиться прочитанным, ниже кнопки на выбор. Жмем, не стесняемся.

Источник