Как функционирует электронная система стабилизации (esp) в автомобиле?

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.

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.

Секреты и советы

Расскажу про то, что скрывается в системе ESP. Оказывается, в неё входят по умолчанию такие функции, как ABS, ASR, EBD и другие. Надо лишь просто отметить галочку в настройках бортового компьютера при помощи диагностического сканера и дополнительные опции вступят в силу. Для этого можно обратиться на форум своего автомобиля, где вам всё подскажут, либо обратиться к местным умельцам.

Ещё одна хорошая статья: Вариатор или автомат: что лучше и надежнее, плюсы и минусы, чем отличаются коробки передач, в чем разница

Какие ещё бесплатные опции можно вы получаете при наличии ESP?

Функция XDS. Это облегчённая версия блокировки дифференциала. При повороте не будет ощущения сноса передней части автомобиля.

Измерение давления в шинах. Это обеспечивают специальные датчики. Если воздух в шине спускается, то её диаметр и скорость вращения увеличивается. Вы должны увидеть предупреждение на приборной панели.

Ассистент трогания при подъёме. При движении в горку, если отпустить педаль тормоза, ESP будет держать тормоз, пока автомобиль не тронется вперёд.

Отслеживание датчиков дождя. Когда вы активируете «дворники», то срабатывает датчик дождя. ESP всё это «видит» и начинает увеличивать давление в тормозах, чтобы уничтожать водяную плёнку с колёс. Водитель этого даже не почувствует, а система уже готова к неожиданным ситуациям.

Помощь при рулевом управлении. Если водитель – новичок и при заносе не так поворачивает, то ESP, считывая данные с датчика положения рулевого колеса, время от времени активирует электроусилитель руля. Вы периодически будете ощущать тяжесть в нём, при сильном повороте рулём, либо лёгкость, когда всё идёт по плану. Также система может блокировать переключения скоростей в автомате, чтобы сохранять управляемость и стабильность машины.

Торможение на разном дорожном покрытии. Допустим, вы резко затормозили, когда правые колёса находятся на грунте, а левые – на асфальте. Если в авто нет ABS то машину «поведёт», а если эта функция есть – то нет.

Система стабилизации прицепа (TSA). ESP может «увидеть» наличие прицепа. Когда вы соедините розетку фаркопа, система стабилизации поймёт, что вы подцепили прицеп и перестроит алгоритмы работы, чтобы обеспечивать уверенное вождение. Это очень удобно!

Помощь на бездорожье. Может быть, вы наблюдали, как внедорожники выходят из таких ситуаций, когда на бездорожье при диагональном вывешивании подвешенные колёса крутятся в воздухе, но потом они останавливаются и машина вдруг дёргается и едет вперёд дальше. Это срабатывает ESP, которое распределяет тягу на те колёса, у которых лучше контакт с землёй.

Помощь при спуске. При включении HDC (ассистента спуска) водитель просто убирает ноги со всех педалей и расслабляется. ESP вкупе с HDC обеспечит самостоятельный плавный спуск автомобиля даже с крутой горы. Остаётся лишь сидеть и слушать, как «похрустывают» тормоза.

Все вышеуказанные фишки вполне реально включить, если в авто установлена ESP. Главное найти умельцев, которые «доработают» вашу электронику.

Теперь отвечу на самые популярные вопросы про противозаносную систему.

Полезные ссылки

  • Микросхемы MAXIM для защиты сигнальных линий и линий питания. MAX14626ETTT для защиты АЦП при подключении датчиков 4..20 мА.
  • https://randomnerdtutorials.com/esp32-adc-analog-read-arduino-ide/
  • THREE METHODS TO FILTER NOISY ARDUINO MEASUREMENTS
  • Smoothing. Скользящее среднее.
  • SmoothADC.
  • Arduino Analog Smooth.
  • MicroSmooth (Simple Moving Average, Cumulative Moving Average, Exponential Moving Average, Savitzky Golay Filter, Ramer Douglas Peucker Algorithm, Kolmogorov Zurbenko Algorithm).
  • ADC Input Noise: The Good, The Bad, and The Ugly. Is No Noise Good Noise?
  • Paul Badger: smooth digital low-pass filter
  • Paul Badger: digitalSmooth digital low-pass filter with outlier rejection
  • David A. Mellis and Tom Igoe: Smoothing tutorial
  • Majenki: Average Library
  • jeroendoggen: Arduino-signal-filtering-library
  • karlward: Arduino data filtering library
  • sebnil: FIR-filter-Arduino-Library
  • daPhoosa: MedianFilter
  • arc12: A Collection of Digital Signal Filters (intended for use with Arduino)
  • sebnil: Selfbalancing robot in Arduino. Implemented with PID controllers, FIR filters, complementary filter.

Можно ли защитить транспорт от аварий на дорогах

Рассмотрим ситуацию. Транспортное средство передвигается таким образом, что возле поворота не притормаживает и одна его часть оказывается на песке. Сцепление с дорожным покрытием существенно изменяется, и машину может занести. Дабы остаться в нужной траектории система динамической стабилизации старается быстро распределить обороты между всеми четырьмя колесами. Если же имеется активная связь, которая управляется при помощи руля, то она может притормозить колеса.

Датчики и их роль

В далеком 1995 году в некоторые модели автотранспортных средств была вставлена специальная и одновременно с этим уникальная составляющая, получившая название система курсовой устойчивости автомобиля. Следует учесть, что благодаря ее непрерывной и налаженной работе автомобиль постоянно находится под защитой. Информация поступает в специальные датчики, проводится параллельный анализ всех манипуляций и движений водителя и происходит вычисление необходимых параметров, которые помогут в управлении транспортным средством.

Если же система динамической стабилизации автомобиля внедрена на поездах, в оснащении которых присутствует тягово-сцепное устройство, то основная ее функция заключается в том, чтобы оберегать прицеп от несанкционированного и неожиданного раскрытия благодаря торможению колес. Кроме этого, следует также выделить и функцию,помогающую спокойно передвигаться по серпантину.

Работа тормозов в системе

Система курсовой устойчивости автомобиля заключается в увеличении эффективности тормозов в случае нагрева. Такое понятие ее работы очень просто и банально, так как подобное технологическое решение срабатывает в случае с тормозными колодками, которые нагреваются и как результат наблюдается увеличение давления в системе торможения. В конце хотелось бы отметить тот факт, что система курсовой стабилизации имеет свойство к автоматическому удалению влаги с тормозных дисков. Она начинает срабатывать, если транспортное средство передвигается со скоростью, превышающей 50 км/ч.Вся суть подобной системы сводится к тому, что на определенное время в тормозной системе наблюдается резкое увеличение давления, как следствие колодки начинают действовать несколько иначе, а именно прижимаются к дискам, которые отвечают за торможение. Последние начинают нагреваться, а жидкость, которая попала в них, испаряться.

Информационные блоки

Система курсовой устойчивости автомобиля зачастую может быть установлена на транспортные средства премиум-класса. К сожалению, дорогие модели автомобилей не могут похвастаться подобным, исключение разве что составляет Ford Focus II.

Система курсовой устойчивости, расположенная в транспортном средстве, имеет в своем составе специальные датчики, которые фиксируют положение руля, следят за углом скорости колес, отображают информацию, которая говорит о повороте автотранспорта.

С помощью этих миниатюрных устройств на специальных блоках происходит четкое отображение информации. Одновременно с этим подобные блоки начинают давать соответствующие команды, которые и выполняют устройства-исполнители, а именно: занимаются непосредственным переключением клапанов высокого давления в системе противобуксирного типа. Система динамической стабилизации автомобиля – потрясающая возможность уберечь себя и людей, которыми дорожите от всевозможных казусов и непредвиденных ситуаций на дороге.

Почему загорается лампочка ESP?

Лампа ESP не должна гореть в
течении всего движения авто. Исключением является только момент заноса. В это
время лампа горит прерывисто. Это значит, что ЕСП пытается выровнять автомобиль
из неконтролируемого заноса.

Лампа ESP
Лампа ESP

Если лампа горит постоянно, при этом машина едет
нормально, нужна диагностика. Причем определить неисправность будет трудно:
единственный механический элемент ESP – это гидроблок (причем ломается он в последнюю
очередь). Все остальное – это десятки датчиков и сотни проводов.

Важно знать: при неисправности ЕСП ограничиваются возможности автомобиля.
Электроника думает, что машина небезопасна в плане управляемости, урезая
мощность двигателя и отключая круиз-контроль. В некоторых авто пропадают и
остальные функции, связанные с ЕСП –помощь при старте на горку, имитация
блокировок т.д.. Конечно, можно прозвонить каждый из датчиков и
проводов

Но гораздо быстрее подключить диагностический сканер и считать
имеющиеся ошибки. ЭБУ сам покажет, на какой элемент не подается сигнал. После
замены неисправного датчика или перепайки проводов, неисправность уходит

Конечно, можно прозвонить каждый из датчиков и
проводов. Но гораздо быстрее подключить диагностический сканер и считать
имеющиеся ошибки. ЭБУ сам покажет, на какой элемент не подается сигнал. После
замены неисправного датчика или перепайки проводов, неисправность уходит.

Когда нужно отключать ESP

Вокруг отключения системы стабилизации возникают горячие споры. С одной стороны рубежа водители с горячей кровью – любители острых ощущений и запредельных углов заноса. С другой стороны – опытные водители, предъявляющие аргумент, что система стабилизации мешает выйти из очень сильного заноса. Для того чтобы развеять лишние мифы относительно отключения ESP, перечислим её минусы:

  1. ESP не умеет выводить переднеприводные автомобили из сильного заноса, т. к. для этого нужно не уменьшение, а резкое увеличение крутящего момента на передних колёсах.
  2. На полноприводных автомобилях в условиях гололёда увеличение крутящего момента также предпочтительнее торможения.
  3. ESP ведёт себя неадекватно на рыхлом снегу при небольшой скорости движения.
  4. На сильно сдутых колёсах ESP может сильно мешать водителю.

Довольно часто у счастливых обладателей новых и современных автомобилей возникает вопрос – что такое ESP, для чего это нужно и нужно ли вообще? С этим стоит подробно разобраться, что, собственно, и сделаем далее.

Вопреки распространенному мнению управление автомобилем дело не всегда простое. В особенности это утверждение актуально для ситуаций, когда траектория движения затрудняется различными внешними факторами – будь то сложные дорожные изгибы или непростые погодные условия. А нередко и то, и другое вкупе. Главная опасность в таких случаях – занос, который может вызвать сложности с управлением, а в некоторых моментах даже неконтролируемое и непредсказуемое движение транспортного средства, способное привести к аварии. Причем трудности могут возникнуть и у новичков, и у уже достаточно опытных водителей. Справиться с подобной проблемой призвана специальная система, обозначаемая аббревиатурой ESP.

Логотип системы ESP

ESP или Electronic Stability Program – это название в русскоязычном варианте означает электронная система динамической стабилизации автомобиля или по-другому система курсовой устойчивости. Другими словами, ESP представляет собой составляющую активной системы безопасности, которая способна компьютером управлять моментом силы одного или даже одновременно нескольких колес, тем самым устраняя боковое движение и выравнивая положение автомобиля.

Подобные электронные устройства выпускаются разными компаниями, но крупнейшим и признанным производителем ESP (и именно под этой торговой маркой) является концерн Robert Bosch GmbH.

Аббревиатура ESP является наиболее распространенной и общепринятой для большинства европейских и американских автомобилей, но не единственной. У разных автомобилей, на которых система курсовой устойчивости устанавливается, ее обозначения могут отличаться, но сути и принципа действия это не меняет.

Пример аналогов ESP для определенных марок машин:

  • ESC (Electronic Stability Control) – для Hyundai, Kia, Honda;
  • DSC (Dynamic Stability Control) – для Rover, Jaguar, BMW;
  • DTSC (Dynamic Stability Traction Control) – для Volvo;
  • VSA (Vehicle Stability Assist) – для Acura и Honda;
  • VSC (Vehicle Stability Control) – для Toyota;
  • VDC (Vehicle Dynamic Control) – для Subaru, Nissan и Infiniti.

Удивительно, но широкую известность ESP получила не тогда, когда была создана, а несколько позже. Да еще и благодаря скандалу в 1997 году, связанному с серьезными недостатками, разработанного тогда Mercedes-Benz А-класса. Этот компактный автомобиль ради улучшения комфорта получил довольно высокий кузов, но при этом и высокий центр тяжести. Из-за этого машина обладала склонностью к серьезным кренам, а также подвергалась опасности опрокидывания при выполнении маневра «переставка». Решен вопрос был установкой на компактные модели Мерседес системы курсовой устойчивости. Так ESP получила известность.

В чем состоит задача

Специалистами от автомира зачастую система стабилизации ESP именуется противозаносной, а самое длинное и неудобное название звучит как «система поддержания курсовой устойчивости». Ее единственная функция состоит в сохранении поперечной устойчивости автомобиля, что должно исключать его срыв в боковое скольжение и занос. Эта опция очень полезна на любом типе покрытия, однако на плохой дороге или при высокоскоростной езде, когда водителю трудно во время выполнения поворота или резкого обгона контролировать выбранную траекторию движения и общее поведение автомобиля, она просто незаменима. 

Именно по этой причине не только все автомобили со снаряженной массой до 3,5 т, но и легкий коммерческий транспорт с 2014 года в Евросоюзе в обязательном порядке оснащаются ESP. Причем европейцы в этом вопросе несколько отстали от американских автопроизводителей – у них «обязаловка» была утверждена тремя годами ранее. Как устроена система, из чего состоит, какие имеет достоинства и недостатки – в этих вопросах и будем разбираться в статье. 

ЕSP в Европе

Казалось бы, Европа всегда должна идти на один шаг впереди стран, не входящих в ее состав. Она должна принимать все современные технологии в первых рядах, подавая пример другим странам. Но что мы имеем? Еsp система не пользуется большой популярностью в странах Европы, владельцы европейских автомобилей предпочитают больше денег тратить на внешний вид машины и на вид изнутри, нежели на свою безопасность.

Исследования показали, что только 10% людей охотно пользуются данной инновационной функцией и остаются ею довольными, другие же и слышать ничего не хотят, не доверяя инновациям. Если же в Европе не ценится esp в автомобиле, то, что тогда говорить о россиянах?

Европейцы готовы отказаться от данной услуги, поменяв ее на:

  • Дорогие кожаные салоны.
  • Климат-контроль.
  • Ксеноновые фары.
  • Дорогой музыкальный аппарат.

Что такое ESP

На скользкой дороге машина ведет себя часто непредсказуемым образом. Не всегда даже опытный водитель способен своевременно реагировать на внешние негативные факторы. Транспорт способен уйти в занос. Далее он теряет контроль и снижается уровень его маневренности. Обеспечить устойчивость на трассе в подобном случае помогает ЕСП.

Основной задачей системы является создание условий для того, чтобы авто ехало туда, куда повернут руль. Занос при этом исключается. В работе модуля используется множество датчиков. В их задачу входит отслеживание направления перемещения ТС исходя из положения руля и степени нажатия на педаль газа. Также блок управления обрабатывает полученные данные, касающиеся боковых ускорений и текущей ориентации возможного заноса.

Курсовая устойчивость помогает водителю во время случайной неординарной ситуации, так как работает ESP в автомобиле, держа под контролем динамику машины. Блокируется не только уход в занос, но и не допускаются боковые скольжения. Фактически система способствует выдерживанию установленного водителем курса, сохраняет траекторию текущего заданного маршрута и способствует стабилизации авто во время выполнения любого маневра.

ЕСП является актуальной для дорог с плохим покрытием, где риск ухода в неуправляемость существенно повышается. Зачастую ее именно так и называют – «противозаносная».

Принцип работы

Система ESP – это активная система безопасности транспортного средства, которая автоматически включается при появлении заноса или потери управления автомобилем. В компьютер системы поступают данные с нескольких датчиков (поперечного ускорения, вращения колёс, положение руля, положения педали газа и тормоза, состояния тормозной системы и угловой скорости движения).

Работа ЕСП основана на активизации торможения и снижения крутящего момента мотора с целью не допустить заноса автомобиля.

Ещё одна хорошая статья: Черный дым из выхлопной трубы: на бензине, карбюраторе, дизеле, инжекторе, причины, что делать

Какие команды могут поступать при той или иной ситуации на дороге:

  • Притормаживание одного или всех колёс. Это поможет предотвратить занос, либо поможет увеличить поворотный радиус при высокой скорости. Также ESP в определённой ситуации может снизить тормозное усилие, даже если испуганная блондинка будет со всей силы давить все педали подряд.
  • Подключение к блоку управления двигателя с целью отключения его цилиндров, чтобы снизить его обороты (крутящий момент), вплоть до полного отключения педали газа.
  • Регулирование поворота передних колёс.
  • В автомобилях с адаптивной подвеской влияет на работы амортизаторов, а они на демпфирования пружин (степень амортизации).
  • Регулировка автоматической коробки передач с целью изменения передачи.
  • Если проблема при управлении появилась в результате работающего круиз-контроля, то он будет действовать вместе с ESP и другими системами, выравнивая движение автомобиля.

Несмотря на то, что это очень продвинутая система безопасности, но она не может видеть реальную ширину дорожного полотна, а также точно рассчитать траекторию движения машины, которая будет наиболее безопасна. Отсюда следует, что водителю надо самому направлять автомобиль в нужном направлении, а ESP обеспечит стабильность и управляемость.

Противозаносная система может работать при любой скорости движения и режиме работы автомобиля (накатом, торможении, ускорении).

На повороте ESP следит за траекторией движения, которая должна быть при положении рулевого колеса. Если появятся отклонения, то система стабилизации будет снижать обороты мотора, притормаживать, чтобы быстрее возвратить транспортное средство к прежней траектории. Особенно полезна ESP на обледенелой или мокрой дороге.

Видео: ESP. Что может и как работает

Например, на очень высокой скорости при повороте начался занос автомобиля. Если водитель станет тормозить, то машину может развернуть. Если он не будет нажимать на тормоз, то есть шанс слететь с дороги в кювет. Активная антизаносная система моментально определит, какие колёса надо притормозить или на сколько надо уменьшить подачу топлива, чтобы выровнять траекторию движения. Согласитесь, это мегаполезная штука в критичных ситуациях. Вы просто крутите руль, а система стабилизации сама думает, как лучше вписаться даже в крутой поворот.

Что ещё есть полезного в системе ESP?

  1. Функция блокировки дифференциала, что позволяет передавать крутящий момент именно на то колесо, чтобы выровнять автомобиль. Дифференциал должен иметь электронную начинку. Это такое устройство, которое передаёт разные крутящие моменты на каждый потребитель.
  2. Помощь водителю держать рулевое колесо в нужном положении. Особенно это полезно в колее.
  3. Подруливание задними колёсами. Главное, чтобы эта функция уже была установлена на автомобиль.

Рассмотрим работу ESP на реальных примерах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector