Система курсовой стабилизации

Система курсовой стабилизации ESP – что это, как работает, что даёт

В большинстве стран, система курсовой стабилизации ESP стала обязательным компонентом пассажирских автомобилей. Исходя из этого, можно говорить, что ESP является важной частью систем обеспечивающих безопасность на дороге. Давайте посмотрим, чем хороша система динамической стабилизации и вкратце разберем, как она работает.

Зачем это нужно?

Для ответа на вопрос, зачем нужна динамическая стабилизация, давайте сначала выясним, каким образом автомобиль уходит в занос.

Поворот это довольно опасный участок дороги, на котором могут произойти всякие неприятности. Особенно если это закрытый поворот, и вы не видите, кто движется вам на встречу. Но сейчас речь не о том.

Зачем нужна машине курсовая устойчивость

Для успешного прохождения поворота вы, в качестве водителя, немного снижаете скорость, поворачиваете руль и машина начинает движение в соответствии с углом на который вы повернули рулевое колесо.

Пока что всё идёт нормально. Но что случится, если вы не снизите скорость? Или более того, увеличите её при входе в поворот.

При движении по кривой, на автомобиль действует, кроме прочих, центробежная сила. И в тот момент, когда эта сила станет больше чем все остальные силы, в том числе сила трения колес с дорогой, автомобиль начинает заносить.

Немного простой физики: центробежная сила это сила, которая действует от центра окружности, наружу (Очень приблизительная формулировка, так как суть статьи не в этом).

Так вот, система курсовой устойчивости ESP создана для того что бы ни допустить ситуации, когда ваша машина уходит в занос, а значит становится практически не управляемой, что может привести к самым тяжёлым последствиям.

Как это работает?

Принцип работы системы динамической стабилизации ESP основан на постоянном наблюдении за информацией, получаемой с датчиков скорости, разнице между углом отклонения автомобиля и поворотом руля, а также прочих показателях. На основе получаемой информации, компьютер, который является основой управления курсовой устойчивостью, решает всё ли хорошо, или уже надо вмешаться и исправлять ситуацию.

Короткое видео о том, как работает система курсовой устойчивости

Динамическая стабилизация ESP работает вместе с антиблокировочной системой ABS, о которой мы рассказывали ранее. ESP использует датчики скорости, которыми пользуется АБС, а также, возможности системы торможения для быстрой реакции на изменяющуюся обстановку.

Основной причиной вымешивания системы курсовой устойчивости ESP в управление автомобилем, является разница между углом поворота руля и углом отклонения машины. Этот показатель, говорит о том, произошёл занос или нет.

Как же динамическая стабилизация исправляет ситуацию? Это происходит путём уменьшения скорости вращения определённых колёс, в зависимости от того как и в какую сторону заносит ваш автомобиль. Кроме того уменьшается общая скорость транспортного средства. Таким образом, машина возвращается к первоначальной траектории движения и все остаются целыми, невредимыми и с уравновешенной нервной системой.

Чаще всего водитель даже не замечает того что его машина должна была сорваться в занос, потому как система курсовой устойчивости ESP очень быстро реагирует на ситуацию. Считывание информации со всех датчиков происходит 50 раз в секунду, так что реакция на изменение действительно очень быстрая.

Названий много – суть одна

Траектория движения машины с ESP и без

Основной и самый значительный производитель аппаратуры для курсовой стабилизации — компания Bosch, и как раз их продукт называется ESC – electronic stability control. Но в нашем мире не бывает бесконкурентного производства, и потому существует ещё несколько компаний производящих такое же оборудование, но под другими названиями.

Так же и автопроизводители различных марок машин устанавливают эти механизмы, давая им разные названия. Ниже мы предоставим вам таблицу, кратко сопоставляющую автомобили и названия, установленных в них систем курсовой стабилизации.

У всех них один и тот же принцип работы, и таблица поможет вам не путаться в обилии слов означающих одно и то же.

Имя системы курсовой устойчивости Марки автомобилей
ESP Audi, Bentley, Bugatti, Chery, Chrysler, Citroen, Dodge, Diamler, Fiat, Holden, Hyundai, Jeep, Kia, Seat, Skoda, Mercedes Benz, Opel, Peugeot, Proton, Renault, Saab, Scania, Smart, Suzuki, Vauxhall, Volkswagen
ASC, ASTC Mitsubishi, BMW
ESC Chevrolet, Hyundai, Kia Skoda, Lada
VDC Alfa Romeo, Fiat, Subaru, Nissan
VSA Acura, Hyundai, Honda
MSP Maserati
CST Ferrari
DSTC Volvo
PSM Porsche
VDIM, VSC Toyota, Lexus
RSC Ford
DSC BMW, Jaguar, Land Rover, Mazda, Mini, Ford – только для австралийского рынка

Это относительно краткий перечень, на самом деле разновидностей названий систем обеспечивающих курсовую устойчивость, гораздо больше. Но в главном они пересекаются — это работа для того что бы избежать критических ситуаций и сохранить безопасность водителя и пассажиров в неприкосновенности.

Бойся опытного водителя

В обычных режимах вождения, ESP работает постоянно, не имеет значения, на какой скорости и, по какой дороге вы едите.

Отключение ESP может привести к неуправляемому заносу

Однако для любителей дорожного экстрима существует кнопка отключения стабилизации вашей машины. Правда, такую функцию производители добавляют не во всех моделях. Например, в машинах бизнес класса, чаще всего динамическая стабилизация не отключается.

Смысл отключения курсовой устойчивости в том, что опытный водитель может, для собственного удовольствия, создать контролируемый занос авто или при выходе из поворота дать газу, что приведёт к небольшому заносу задних колёс.

При включённой системе курсовой устойчивости, сделать такое не представляется возможным, так как электроника пресечёт эти попытки на самой первоначальной стадии.

Но все мы люди и все могут ошибаться, и потому отключая курсовую устойчивость, вы берёте на себя всю ответственность за риск. Причём это не только риск для вас, но и опасность для других участников движения.

Система курсовой устойчивости

Сейчас автомобили комплектуются целым набором систем безопасности, которые относятся к категории активных. В их задачу входит повышение эффективности работы некоторых рабочих систем авто , а также корректировка поведения авто при разных условиях движения и устранение ошибок действий водителя. Одни из этих систем пока доступны только моделям премиум и среднего сегмента, но есть и такие которые стали доступными уже и на бюджетных версиях. К ним относится, и система динамической (курсовой) стабилизации (самая распространенная аббревиатура – ESP).

Система ESP появилась на машинах не так уж и давно, но получила очень быстрое распространение, поскольку она пока считается одним из самых эффективных средств повышения безопасности.

Назначение

Система курсовой стабилизации, как и многие другие, построена на базе ABS. Но при этом она относится к активным системам более высокого уровня. Если в целом посмотреть на ее работу, то скорее ESP можно назвать комплексом, поскольку для выполнения своей работы она задействует многие другие.

Устройство системы ESP

Задача системы курсовой стабилизации – контроль за поперечной динамикой машины и устранение вероятности потери устойчивости и управляемости путем внесения определенных коррекций. Если по-простому рассмотреть ее функционирование, то система ESP предотвращает возможный срыв колес в занос при проезде поворотов на значительной скорости, обеспечивая передвижение авто по установленной водителем траектории.

Конструкция

Поскольку система динамической стабилизации построена на базе ABS, то для своей работы она задействует ее составные элементы – блок управления, колесные датчики и гидромодуль.

Но помимо этого для получения необходимой информации ESP использует и другие датчики:

  • положения руля (угла поворота);
  • давления в тормозных магистралях;
  • включения стоп-сигнала;
  • поперечных и продольных ускорений (акселерометр, G-датчик).

Схема системы ESP

Вся получаемая информация дает системе представление о поведении машины и действий водителя. Если установленная водителем траектория не соответствует фактическому движению, то система динамической стабилизации срабатывает и вносит коррективы. В результате авто возвращается на заданную траекторию.

Для достижения своей цели ESP задействует системы:

  • Антиблокировочную (ABS);
  • Распределения усилий (EBD);
  • Электроблокировки дифференциала (EDS);
  • Противобуксовочную (ASR).

Помимо этого, ESP вносит коррективы в функционирование некоторых систем силовой установки, чтобы повлиять на крутящий момент. В некоторых моделях, оснащенных автоматической коробкой, она может повлиять и на ее работу.

Чтобы получить требуемый результат ESP может самостоятельно:

  • Изменить положения заслонки дросселя;
  • Сделать пропуск подачи топлива или искры на свечах зажигания;
  • Изменить угол опережения зажигания;
  • Отменить в АКПП переход на повышенную передачу.

На премиум-автомобилях ESP также может корректировать работу рулевого управления (изменить угол поворота колес без участия водителя) и активной подвески (поменять жесткость амортизаторов). Но это уже более совершенное средство безопасности, называющееся интегрированной системой управления динамикой.

Принцип работы

Все это направлено на то, чтобы автомобиль не смог изменить траекторию под действием внешних сил. Примечательно, что система динамической стабилизации действует на упреждение, то есть, еще на начальном этапе ухода автомобиля с траектории, ESP включается и устраняет возникшую ситуацию.

ESP срабатывает в двух случаях – при недостаточной и избыточной поворачиваемости. Если проще, то она включается, когда за счет действия сторонних сил сцепление с дорогой теряют передние колеса (авто не вписывается в поворот) или задние колеса (занос из-за резкого угла поворота).

Когда сносить начинает передок, блок управления по сигналам, поступающим от датчиков скорости вращения, угла поворота руля и акселерометра, улавливает это и задействует тормозной механизм заднего колеса, идущего по внутреннему радиусу. За счет притормаживания создается усилие, которое возвращает колеса передней оси на заданную траекторию. При этом ESP снижает крутящий момент двигателя, чтобы восстановить сцепление колес.

В случае начала сноса колес задней оси, ESP задействует тормоз переднего колеса, двигающегося по внешней стороне. В результате этого действия задок авто выравнивается.

Существует еще одна ситуация, при которой ESP включается – пробуксовка всех четырех колес при попадании на скользкий участок дороги. В этом случае она попеременно задействует требуемые тормозные механизмы, чтобы удержать траекторию движения.

Маневрирование автомобиля на скорости

Поскольку основное действие система осуществляет с помощью тормозных механизмов, то понятно, что делается это все гидромодулем ABS.

Достоинства и недостатки

ESP — система с высокой скоростью срабатывания. С момента определения, что движение авто перестало соответствовать заданному и до включения требуемого тормозного механизма проходит всего 20 миллисекунд.

При этом система динамической стабилизации действует полностью самостоятельно и достаточно плавно, поэтому водитель узнает о ее срабатывании только по загорающемуся индикатору. В остальное время, пока машина держит траекторию, система находится в режиме ожидания.

На многих автомобилях предусмотрено принудительное отключение этой системы при помощи клавиши на приборной панели. Но такая функция есть не во всех машинах. На одних функция отключения вообще не предусмотрена, а на других – ESP отключается временно, то есть, она снова активируется через определенный промежуток времени.

При этом стоит понимать, что она – вспомогательная, и в определенных ситуациях она не поможет. При попытке войти в крутой поворот на высокой скорости ESP не справиться и машину просто выкинет с дороги. Поэтому оценивать поведение авто в первую очередь нужно самому водителю, а система уже подкорректирует движение и устранит мелкие промахи и недочеты.

Основным недостатком этой системы является неправильная оценка действий водителя при определенных ситуациях. Так, в некоторых экстремальных случаях, чтобы «вытянуть» авто, необходимо добавить оборотов. ESP же сделать это не позволит.

Также она может помешать вытолкать авто из грязи или сугроба методом раскачки. Проблема не возникнет, если есть функция отключения ESP, которую можно задействовать в любой момент.

Дополнительные функции

Более современные системы ESP обладают повышенной функциональностью, что повышает ее возможности. И делается это с помощью взаимодействия ESP с другими системами авто. Дополнительные функции ESP тоже называются системами, хотя, в целом, они такими не являются, поскольку полностью используют возможности и составные элементы ESP.

Так, функционал системы динамической устойчивости может дополнительно включать в себя такие системы:

  • ROP (Предотвращения опрокидывания). В целом принцип срабатывания этой функции мало чем отличается от основной. При определении вероятности опрокидывания, которое характеризуется высоким поперечным ускорением, происходит торможение передка авто с одновременным понижением крутящего момента силовой установки.
  • BG (предотвращение столкновения). Здесь ESP работает в паре с круиз-контролем (адаптивным). В случае вероятности столкновения автоматически включаются светозвуковые сигналы авто, при усугублении ситуации происходит торможение с обеспечением повышенного давления в тормозной системе благодаря включению насоса (аварийное торможение);
  • Стабилизации автопоезда. Действует при буксировке прицепа. В ее задачу входит устранение «плаванья» по дороге прицепа путем притормаживания авто и понижение тягового усилия двигателя;
  • FBS (повышения эффективности работы тормозной системы при нагреве колодок). При сильном нагреве сила трения между колодками и диском уменьшается, поэтому эффективность торможения снижается. Устраняется это путем увеличения силы прижима колодок за счет повышения давления в магистралях;
  • Удаления влаги с тормозных механизмов. Здесь ESP работает в паре со стеклоочистителями. Во время дождя, когда очистители стекол включены, ESP кратковременно прижимает колодки к дискам. В результате трения и нагрева капли воды на дисках просто испаряются. Включается она только на скорости выше 50 км/ч.

Поскольку ESP построена на основе ABS и использует ее составные части, то и поломки у них идентичны. Самой распространенной проблемой у них является неисправность и повреждения датчиков скорости вращения колес. В остальном она достаточно надежна.

Maksim0203 › Блог › Система курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости (другое наименование — система динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации. С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых легковых автомобилей является обязательным в США, Канаде, странах Евросоюза.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).

В зависимости от производителя различают следующие названия системы курсовой устойчивости:
ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru.

Устройство и принцип действия системы курсовой устойчивости рассмотрены на примере самой распространенной системы ESP, которая выпускается с 1995 года.Устройство системы курсовой устойчивости
Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR).

Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.

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.
Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного ускорения, поперечного ускорения, скорости поворота автомобиля, давления в тормозной системе.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:
впускные и выпускные клапаны системы ABS;
переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;
контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Принцип работы системы курсовой устойчивости
Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости может достигаться несколькими способами:
подтормаживанием определенных колес;
изменением крутящего момента двигателя
изменением угла поворота передних колес (при наличии системы активного рулевого управления);
изменением степени демпфирования амортизаторов (при наличии адаптивной подвески) .

Подтормаживание колес производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа при этом носит циклический характер: увеличение давления, удержание давления и сброс давления в тормозной системе.

Изменение крутящего момента двигателя в системе ESP может осуществляться несколькими путями:
изменением положения дроссельной заслонки;
пропуском впрыска топлива;
пропуском импульсов зажигания;
изменением угла опережения зажигания;
отменой переключения передачи в АКПП;
перераспределением крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

Система, объединяющая систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску носит название интегрированной системы управления динамикой автомобиля.

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости
В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы): гидравлический усилитель тормозов, предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и и др.
Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов.

Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации — путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).

Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.

Система повышения эффективности тормозов при нагреве FBS (Fading Brake Support, другое наименование — Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.

Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.

Схема системы курсовой устойчивости ESP (рис. в низу)

1компенсационный бачок
2вакуумный усилитель тормозов
3датчик положения педали тормоза
4датчик давления в тормозной системе
5блок управления
6насос обратной подачи
7аккумулятор давления
8демпфирующая камера
9впускной клапан переднего левого тормозного механизма
10выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма
11впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма
12выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма
13впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма
14выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма
15впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма
16выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма
17передний левый тормозной цилиндр
18датчик частоты вращения переднего левого колеса
19передний правый тормозной цилиндр
20датчик частоты вращения переднего правого колеса
21задний левый тормозной цилиндр
22датчик частоты вращения заднего левого колеса
23задний правый тормозной цилиндр
24датчик частоты вращения заднего правого колеса
25переключающий клапан
26клапан высокого давления
27шина обмена данными

Система курсовой устойчивости

Второе название данной системы курсовой устойчивости (СКУ) – система динамической стабилизации или третье — электронный контроль устойчивости (ЭКУ), на английском звучит как Electronic Stability Control (ESC).

Необходимо отметить, что данная технология предназначена для осуществления сохранения устойчивости во время движения автомобиля, а также управляемости машины, благодаря благовременному определению, а также устранению критической ситуации. Начиная с 2011 года в США, Канаде и странах Евросоюза является обязательным условием, оснащение новых легковых автомобилей системой курсовой устойчивости.

Суть курсовой устойчивости

Она обеспечивает удерживание автомобиля в рамках заданной водителем траектории, в различных режимах движения транспортного средства. Такими режимами является свободное качение, повороты, движение по прямой, торможение и разгон.

Курсовая устойчивость в зависимости от производителя имеет следующие названия:

  • VDC (Vehicle Dynamic Control) — Subaru, Infiniti, Nissan;
  • VSC (Vehicle Stability Control) — Toyota;
  • VSA (Vehicle Stability Assist) — Honda, Acura;
  • DTSC (Dynamic Stability Traction Control) — Volvo;
  • DSC (Dynamic Stability Control) у автомобилей Rover, BMW, Jaguar;
  • ESC (Electronic Stability Control) — Hyundai, Honda, Kia;
  • ESP (Electronic Stability Program) у большинства автомобилей Америки, а также Европы.

Видео о том, как работает система стабилизации движения VSC

Её принцип действия и устройство действия можем рассмотреть на примере одной из самых распространенных систем ESP, выпускаемой с 1995 г.

Устройство динамической стабилизации

Она представляет сбой систему активной безопасности, обладающая высоким уровнем.

В неё входят:

  • ASR — антипробуксовка;
  • EBD — распределение тормозных усилий;
  • ABS — антиблокировка тормозов.
  • EDS — электронная блокировка дифференциала;

Устройство:

  • гидравлический блок;
  • блок управления;
  • входные датчики.

Схема системы курсовой устойчивости ESP:

Входными датчиками осуществляется фиксация конкретных параметров автомобиля, преобразовывая данные параметры в электрические сигналы. При помощи данных датчиков, технологией динамической стабилизации осуществляется оценка действий водителя, а также параметров движения транспортного средства.

Датчики ESP включают в себя:

    Применяются при оценке действий водителя:

  • выключатель стоп-сигнала;
  • датчик давления тормозов;
  • датчик угла поворота руля.

  • Применяются при оценке фактических параметров движения автомобиля:

    • датчик давления тормозов;
    • датчик скорости поворота;
    • датчик продольного ускорения;
    • датчики угловой скорости колёс.
    • датчик поперечного ускорения.
    • Блок управления ESP осуществляет приём сигналов от датчиков, и производит формирование управляющего воздействия касательно исполнительного устройства подконтрольных систем активной безопасности:

      • контрольные лампы тормозов, ABS, ESP;
      • переключающие, а также клапаны высокого давления ASR;
      • выпускные и впускные клапаны ABS.

      Во время работы осуществляется взаимодействие блока управления ESP, блока управления систем управления двигателем, а также блока управления автоматической КП. Кроме приёма сигналов, от данных систем, блок управления осуществляет формирование управляющих воздействий, при помощи двигателя, а также автоматической коробки передач на элементы системы управления.

      Работа динамической стабилизации обеспечивается гидравлическим блоком ABS/ASR, совместно со всеми компонентами.

      Принцип работы системы курсовой устойчивости

      Начало аварийной ситуации определяется благодаря сравнению действий водителя, а также параметров движения автомобиля. В том случае, если действия водителя являются различными с фактическими параметрами движения транспортного средства, система ESP осуществляет распознавание ситуации в виде неконтролируемой, и сразу включается в рабочий процесс.

      Осуществление движения автомобиля при помощи курсовой устойчивости достигается при помощи нескольких способов:

      • при наличии адаптивной подвески, с помощью изменения степени демпфирования амортизаторов;
      • в условиях системы активного рулевого управления, при помощи изменения поворотного угла передних колес;
      • изменением крутящего момента двигателя;
      • во время притормаживания определённых колёс.

      В ESP, изменение крутящего момента двигателя может осуществляться при помощи следующих способов:

      • при наличии полного привода, при помощи перераспределения между осями крутящего момента;
      • в результате отмены переключения передачи в АКПП;
      • в результате изменения угла опережения зажигания;
      • с помощью пропуска импульсов зажигания;
      • в результате пропуска впрыска топлива;
      • с помощью изменения положения дроссельной заслонки.

      Система, которая объединяет подвеску, рулевое управление и курсовую устойчивость, носит название интегрированной системой управления динамикой транспортного средства.

      Видео про принцип работы BOSCH ESP:

      Дополнительные функции в системе динамической стабилизации

      Электронный контроль устойчивости транспортного средства обладает следующими дополнительными функциями, а точнее системой:

      • удаления влаги из тормозных дисков;
      • повышения эффективности тормозов во время нагрева;
      • стабилизации автопоезда;
      • предотвращения столкновения;
      • предотвращения опрокидывания;
      • гидравлическим усилителем тормозов и прочие.

      Данные системы не имеют практически своих конструктивных элементов. Они представляют собой программные расширения ESP.

        Roll Over Prevention (ROP), являющаяся системой предотвращения опрокидывания, осуществляет стабилизацию движения автомобиля во время угрозы опрокидывания. Исключение опрокидывания происходит благодаря уменьшению поперечного ускорения, вследствие подтормаживания передних колес, а также уменьшения крутящего момента двигателя. При этом в тормозной системе дополнительное давление создаётся при помощи активного усилителя тормозов.

      Braking Guard, являющаяся технологией предотвращения столкновения, реализуется в автомобиле, который оснащён адаптивным круиз-контролем. Она обеспечивает опасности столкновения при помощи звуковых и визуальных сигналов. При этом во время критической ситуации происходит нагнетание в тормозной системе. Вследствие этого, насос обратной подачи автоматически отключается.

      Система стабилизации автопоезда реализуется в автомобиле, который оборудован тягово-сцепным устройством. Данная система предотвращает рыскание прицепа во время движения автомобиля. Это достигается благодаря торможению колёс, а также снижению крутящего момента.

      Fading Brake Support или Over Boost (FBS) является системой повышения эффективности тормозов во время нагрева, осуществляет предотвращение неполного сцепления тормозных колодок с дисками, которое возникает в процессе нагрева, при помощи дополнительного повышения давления в тормозном приводе.

    • Система удаления влаги из тормозных дисков активируется при скорости более 50 км/час, а также при включенных стеклоочистителях. Система работает за счёт кратковременного повышения давления в передних колёсах. Благодаря этому происходит прижимание тормозных колодок к дискам, а также испарение влаги.
    • Достоинства ESP и ABS:

      Система курсовой устойчивости: забудьте о заносах

      Современные автомобили оснащаются разнообразными вспомогательными системами, которые делают поездки более комфортными и безопасными. Многие из них уже стали обязательными во многих странах мира, например, система курсовой устойчивости (или система динамической стабилизации), о которой вы узнаете в этой статье.

      Что такое система курсовой устойчивости (динамической стабилизации)

      Система курсовой устойчивости — активная система безопасности, которая служит, главным образом, для предотвращения заносов во время движения автомобиля. Работа системы обеспечивает курсовую устойчивость автомобиля во время маневров, предотвращая возникновение бокового скольжения и срыва в занос.

      Данная система может носить различные названия, которые отражают ее назначение: система курсовой устойчивости (система поддержки курсовой устойчивости), система динамической стабилизации (речь идет о поперечной динамике автомобиля), электронный контроль устойчивости, а также просто противозаносная система.

      Впервые о системе, которая могла бы контролировать курсовую устойчивость автомобиля, конструкторы задумались еще в середине прошлого века, и уже в 1959 году компания Daimler-Benz получила патент на изобретение автоматического управляющего устройства. Однако в то время система не могла быть реализована по причине отсутствия доступных и эффективных технологий. Такая возможность появилась лишь в конце 80-х — начале 90-х годов прошлого века, в это время различные автопроизводители предлагали свои варианты системы, но ни одна из них не получила широкого распространения.

      Первая эффективная система курсовой устойчивости появилась в 1995 году, это была совместная разработка Mercedes-Benz и Bosch. Она получила название «ESP» (Elektronisches Stabilitatsprogramm), и устанавливалась на новые автомобили Mercedes-Benz A-class. Через несколько лет система (и подобные ей системы от других производителей) стали активно использоваться во многих автомобилях.

      Система курсовой устойчивости показала свою высокую эффективность, она даже была признана одним из самых важных изобретений, которое многократно повысило безопасность автомобилей. В период 2010-2011 года данная система стала обязательной для всех новых пассажирских автомобилей в Израиле, Австралии, Канаде, странах Евросоюза и в США (только для пассажирских автомобилей массой до 4536 кг).

      В России законодательной нормы по наличию в автомобиле системы курсовой устойчивости нет, и данная система чаще предлагается в виде опции. Сегодня существует возможность установить ESP практически на любой автомобиль, однако эта опция не пользуется большой популярностью, хотя причина тому не столько цена, сколько отсутствие информировании о пользе системы и, как следствие, отсутствие интереса со стороны потребителя. С этой точки зрения интересен опыт Швеции, в которой проводится широкая кампания по социальной рекламе системы курсовой устойчивости и других активных систем безопасности автомобиля. Но в России ничего подобного нет, и в обозримом будущем вряд ли будет.

      Устройство системы

      Систему курсовой устойчивости нельзя рассматривать, как отдельную систему автомобиля — скорее, это система более высокого уровня, которая состоит сразу из нескольких активных систем:

      – Антиблокировочная система тормозов (ABS);
      – Электронная блокировка дифференциала (EDS);
      – Система распределения тормозных усилий (EBD);
      – Антипробуксовочная система (ASR);
      – Система управления двигателем.

      У системы курсовой устойчивости мало собственных компонентов, так как она активно использует компоненты указанных выше систем. Таким образом, ESP значительно расширяет функции других систем, использует их потенциал и значительно снижает вероятность возникновения аварийных ситуаций.

      В состав системы курсовой устойчивости входит несколько основных компонентов:

      – Входные датчики;
      – Электронный блок управления (контроллер);
      – Исполнительное устройство.

      Входные датчики. В системе используется довольно большое количество датчиков, которые позволяют получить максимальное количество информации о текущем состоянии автомобиля:

      – Датчик угла поворота руля;
      – Датчик скорости вращения колес (используются датчики, входящие в состав антиблокировочной системы);
      – Датчик давления в тормозной системе;
      – Датчики продольного и поперечного ускорения (G-сенсоры, датчики перегрузок).

      Кроме того, контроллер системы получает информацию с блоков управления двигателем и коробки передач (только в случае автоматической или роботизированной трансмиссии).

      Электронный блок управления (контроллер). Информация со всех датчиков поступает в электронный блок управления, который создает текущую картину движения автомобиля. Также в контроллере заложены программы, в которых прописаны безаварийные параметры движения автомобиля. Именно на сравнении «теоретических» параметров (заложенных в программе) и фактических (получаемых на основе информации с датчиков) и поострена работа системы курсовой устойчивости.

      Исполнительные устройства. У системы ESP нет собственных исполнительных устройств, в их качестве выступают компоненты других систем безопасности:

      – Гидромодуляторы системы ABS (с их помощью осуществляется торможение колес);
      – Клапаны (высокого давления и переключающие) антипробуксовочной системы;
      – Сигнальные лампы тормозной системы и системы ABS, также на приборной панели часто присутствуют собственные сигнальные лампы системы курсовой устойчивости.

      Именно тот факт, что система ESP широко использует компоненты других систем, и позволяет устанавливать ее на автомобили с минимальными затратами, поэтому цена безопасности оказывается невысокой.

      Принцип работы системы

      Работа системы курсовой устойчивости не отличается сложностью и в общем случае сводится к следующему:

      – Входные датчики дают всю информацию о фактическом положении и характере движения автомобиля;
      – Данная информация сравнивается с программой, заложенной в контроллере;
      – При отличии фактического положения дел от программы контроллер включает исполнительные устройства, предотвращая аварийную ситуацию.

      Здесь возникает вопрос — а как в блок управления можно заложить все возможные программы движения автомобиля, и как на их основе определяется возникновение аварийной ситуации? На самом деле все довольно просто — в основу работы системы заложены простые физические законы. Например, траектория автомобиля при повороте зависит от радиуса поворота, скорости и массы автомобиля (здесь также имеет значение сцепление колес и дорожного покрытия), и эта траектория будет одна (с некоторыми отклонениями в ту или иную сторону). Также при нормальном движении автомобиль испытывает определенные продольные и поперечные ускорения, которые зависят от скорости и радиуса поворота, и их отклонение от допустимых значений говорят о возникновении заноса.

      Именно эти принципы заложены в те модели неаварийного движения автомобиля, которые в виде программ заложены в контроллер. Любое недопустимое отклонение фактического состояния автомобиля от программы идентифицируется контроллером, как возникновение неконтролируемой водителем аварийной ситуации, и в этом случае автоматика предпринимает действия к предотвращению заноса.

      Современные системы курсовой устойчивости обладают высоким быстродействием — обычно между возникновением аварийной ситуации и срабатыванием исполняющих механизмов проходит не более 20 миллисекунд (0,02 секунды). Это значительно превышает скорость реакции водителя (в лучшем случае, водитель реагирует на опасность через 0,4 секунды, но обычно это время составляет порядка одной секунды), и в большинстве случаев более чем достаточно для предотвращения аварии.

      Для предотвращения аварийной ситуации система курсовой устойчивости может предпринимать различные действия:

      – Подтормаживание одного или нескольких колес (в зависимости от траектории и скорости автомобиля, направления заноса и т.д.);
      – Изменение крутящего момента, передаваемого на колеса (посредством изменения крутящего момента двигателя или переключением скоростей).

      Если в автомобиле предусмотрена система активного рулевого управления, то ESP может подавать сигнал на изменение угла поворота передних колес. А если автомобиль оборудован адаптивной подвеской, то в ряде случаев системой курсовой устойчивости может использоваться и она (обычно изменяется степень демпфирования амортизаторов).

      Система курсовой устойчивости работает постоянно, она контролирует поведение автомобиля при разгоне и торможении, на любых скоростях и во всех режимах. Но обычно она не дает о себе знать, и нередко водители, сорвавшись в занос, с удивлением узнают, что их машина оборудована ESP.

      Наиболее распространенные типы системы курсовой устойчивости

      На сегодняшний день все системы курсовой устойчивости построены на одинаковых принципах, поэтому о каких-то особых типах ESP говорить нельзя. Но эти системы на разных автомобилях встречаются под различными названиями, которыми их наделил производитель. Всего существует свыше полутора десятков систем:

      – ASC (Active Stability Control) и ASTC (Active Skid and Traction Control MULTIMODE) — на автомобилях BMW и Mitsubishi;
      – AdvanceTrac — на автомобилях Lincoln иMercury;
      – CST (Controllo Stabilita ) — на автомобилях Ferrari;
      – DSC (Dynamic Stability Control) — на автомобилях BMW, Ford (только в Австралии), Jaguar, Land Rover, Mazda и MINI;
      – DSTC (Dynamic Stability and Traction Control) — на автомобилях Volvo;
      – ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Chevrolet, Hyundai, Kia, SKODA, а также на многих отечественных моделях LADA;
      – ESP (Elektronisches Stabilitatsprogramm) — наиболее распространенная и старая система, именно эту аббревиатуру чаще всего используют для обозначения систем курсовой устойчивости. На сегодняшний день используется на автомобилях Chery, Chrysler, Citroen, Dodge, Daimler, Fiat, Holden, Hyundai, Jeep, Kia, Mercedes-Benz, Opel, Peugeot, Proton, Renault, Saab, Scania, Smart, Suzuki и Vauxhall;
      – ESP (Elektronic Stability Program) — на автомобилях Audi, Bentley, Bugatti, Lamborghini, SEAT, SKODA и Volkswagen;
      – IVD (Interactive Vehicle Dynamics) — на автомобилях Ford;
      – MSP (Maserati Stability Program) — на автомобилях Maserati;
      – PCS (Precision Control System) — на автомобилях Oldsmobile (не выпускаются после 2004 года);
      – PSM (Porsche Stability Management) — на автомобилях Porsche;
      – RSC (AdvanceTrac with Roll Stability Control) — на автомобилях Ford;
      – StabiliTrak — на автомобилях: Buick, Cadillac, Chevrolet (данная система, устанавливаемая на автомобили Corvette, имеет собственное название Active Handling), GMC Truck, Hummer, Pontiac, Saab и Saturn;
      – VDC (Vehicle Dynamic Control) — на автомобилях: Alfa Romeo, Fiat, Infiniti, Nissan и Subaru;
      – VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management) с VSC (Vehicle Stability Control) — на Toyota, Lexus;
      – VSA (Vehicle Stability Assist) — на автомобилях: Acura, Honda и Hyundai.

      На сегодняшний день лидирующие позиции на мировом рынке систем курсовой устойчивости занимает немецкая компания Bosch — этими системами оснащается большинство автомобилей в Северной Америке и странах ЕС.

      Особенности управления автомобилем с системой курсовой устойчивости

      Как было сказано выше, система курсовой устойчивости работает всегда, однако заметить ее срабатывание в критических ситуациях способен лишь опытный водитель, знающий, как спровоцировать или, напротив, предотвратить занос автомобиля. Иногда работа системы мешает таким водителям, поэтому в большинстве случаев они попросту отключают ESP (если такая возможность предусмотрена).

      Если же говорить об особенностях управления автомобилем с системой курсовой устойчивости, то здесь нужно выделить два основных момента:

      – Не нужно «мешать» системе работать — при возникновении заноса она сама сделает все возможное для предотвращения аварии, поэтому не стоит бешено крутить рулем и нажимать на педаль тормоза;
      – Нужно понимать, что система не всесильна, и она не может спасти от сильных заносов, поэтому нужно проходить повороты и делать маневры на разрешенных скоростях — если вы, понадеявшись на систему, войдете в поворот на скользкой дороге со скоростью 100 км/ч, то вы гарантированно окажетесь в кювете. Ведь все подчиняется элементарным законам физики, и обмануть их не в силах даже самой умной автомобильной системе.

      К сожалению, электроника не всесильна, и составить программы на все случаи жизни невозможно, поэтому могут возникать ситуации, когда ESP делает не то, что нужно. Например, при заносе задних колес на переднеприводном автомобиле необходимо увеличить скорость, но блок управления системой по той или иной причине, напротив, стремится снизить скорость, и водитель просто не сможет ничего сделать. Такие ситуации возникают крайне редко, и чем более современными становятся системы, тем меньше они совершают ошибок, но нужно быть готовым, что автоматика может дать сбой.

      В целом, сегодня нет более совершенной активной системы безопасности, чем система курсовой устойчивости, поэтому не нужно ею пренебрегать — она никогда не растеряется, не перепутает педали, и всегда сделает то, что нужно. А, значит, спасет одну или несколько жизней.

      ситуации на дорогах

      как работает ESC

      ЭКУ ( Система электронного контроля устойчивости). См. ESC

      ESC (Electronic Stability Control) – Электронный контроль устойчивости.

      ESP ® (Electronic Stability Program) – Программа электронной стабилизации BOSCH . См. ESC.

      ABS (Anti-lock Braking System) – Антиблокировочная система

      Автоматизированная система предотвращающая блокировку колёс автомобиля в случае торможения. Главной задачей системы является обеспечение управляемости транспортного средства при резком торможении.

      ASR (Antriebs Schlupf Regelung) – Антипробуксовочная система ( АПС )

      Логичное продолжение развития антиблокировочной системы ABS . Данная система существенно упрощает управление автомобилем на влажной или сырой трассе. См. TCS

      TCS (Traction Control System) – Антипробуксовочная система / Система контроля тяги

      Электрогидравлическая система автомобиля, предназначенная для предотвращения потери тяги посредством контроля за пробуксовкой ведущих колёс. Активируется при склонности одного из ведущих колес к пробуксовке.

      BAS (Brake Assist System) – Усилитель экстренного торможения

      Система предназначена для помощи при экстремальном торможении. Работает совместно с системами ABS и EBD. Система оценивает, с какой скоростью была нажата педаль тормоза, другие датчики фиксируют скорость вращения колеса и скорость автомобиля. Если скорость большая и педаль тормоза нажата очень быстро, то система BAS , заставляет работать тормоза на полную мощь, но не блокируя работу ABS .

      HSA (Hill Start Assist) – Система помощи при трогании на подъеме

      Облегчает старт за счет поддержания тормозного давления в течение около 2 секунд после отпускания педали тормоза. У водителя появляется достаточно времени на перенос ноги с педали тормоза на педаль газа без использования ручного тормоза. Машина спокойно трогается с места, не откатываясь назад, что намного повышает комфорт и безопасность вождения.

      TPMS (Tires Pressure Monitoring System) – Система контроля давления в шинах

      Предназначена для предупреждения об опасном изменении давления в шинах. Падение давления в шине влечет за собой изменение угловой скорости колеса. Путем сравнения скоростей вращения колес выявляется потенциально сдутое колесо. Эта дополнительная функция позволяет контролировать давление в шинах без использования датчиков давления в шинах.

      HBA (Hydraulic Break Assist) – Гидравлический усилитель торможения

      Гидравлический усилитель тормозов распознает угрозу экстренного торможения, контролируя положение педали тормоза и градиент давления. Если водитель тормозит недостаточно сильно, то гидроусилитель тормозов увеличивает тормозное усилие до максимума. Тормозной путь сокращается.

      EBD (Electronic Brake Distribution) – Электронный регулятор тормозных усилий

      Система распределения тормозных усилий предназначена для предотвращения блокировки задних колес за счет управления тормозным усилием. При резком торможении автомобиля происходит дополнительное уменьшение нагрузки на заднюю ось, так как центр тяжести смещается вперед. А задние колёса, при этом, могут оказаться заблокированными.

      Вопросы и ответы

      Для чего мне ESC ?

      Не менее 40% всех смертей в ДТП – результат заноса. Исследования показали, что ESC может предотвратить до 80% всех ДТП, происходящих из-за заноса.

      В чем разница между ESC и ESP ® ?

      Принцип действия и эффект всех систем динамической стабилизации в плане безопасности движения одинаков. Разница лишь в названии и производителе данных систем.

      Как работает ESC?

      В ESC используется ряд «умных» датчиков, фиксирующих потерю управления. Система с частотой 25 раз в секунду сравнивает заданную водителем траекторию с фактической. При их несовпадении, и если автомобиль становится неуправляемым, срабатывает ESC. Уменьшается мощность двигателя, чтобы восстановить устойчивость автомобиля. Если этого недостаточно, то система дополнительно притормаживает отдельные колеса. Результирующее поворотное движение автомобиля противодействует заносу. В пределах физических возможностей автомобиль сохраняет курсовую устойчивость.

      Можно ли дооснастить автомобиль системой ESC?

      Нет. ESC нельзя установить на машину, где ее не было. Поэтому при покупке автомобиля изначально примите правильное решение.

      Нужно ли включать ESC при запуске двигателя?

      Нет. При работающем двигателе система активна всегда. Некоторые модели оборудуются выключателем ESС. При нажатии на него, как правило, деактивируется TCS (Противобуксовочная Тормозная Система), в то время как функции программы электронной стабилизации сохраняются. Отключение сигнализируется контрольной лампой на панели приборов.

      Нужно ли менять стиль вождения при управлении автомобилем с ESС?

      Нет. Менять стиль вождения не требуется. ESС просто поддерживает водителя в критических ситуациях – при угрозе заноса. Тем не менее, вы должны быть всегда внимательны и соблюдать осторожность на дороге.

      Отличается ли ESC от антиблокировочной (ABS) и противобуксовочной систем (TCS)?

      ESС объединяет в себе все компоненты ABS и TCS, при этом дополнительным преимуществом является динамическая стабилизация автомобиля. Предотвращая блокирование колес, ABS сохраняет управляемость автомобиля в случае экстренного торможения. TCS предотвращает пробуксовывание колес при резком разгоне, обеспечивая оптимальную тягу. В то время как ABS и TCS работают в продольном направлении, ESC помогает противодействовать боковым смещениям, приводящим к заносу.

      Изучаем систему стабилизации: порог нестабильности

      При всем разнообразии аббревиатур (ESP, DSC, TCS, ASR) системы активной безопасности имеют общего предка в лице АБС.

      Появление антиблокировочной системы (AБС) дало возможность оптимизировать торможение, что существенно повысило безопасность автомобиля. Расширение влияния электроники на процессы управления оказалось вопросом времени.

      ПЕДАЛЬ В ПОЛ

      Первой ступенью эволюции стала противобуксовочная система (ASR, TCS, TRC). Ее задача — контроль тягового усилия на ведущих колесах и поддержание курсовой устойчивости. В различных режимах движения колёса то и дело проскальзывают, то есть возникает расхождение между действительной скоростью и окружной скоростью колес. Особенно сильно это проявляется при ускорении (пробуксовка) и замедлении (блокировка). Величина проскальзывания напрямую влияет на сцепление с покрытием и передачу усилий ускорения, замедления и поворота. В условиях замедления при превышении определенного порога AБС начинает контролировать проскальзывание, а при ускорении на помощь приходит противобуксовочная система (ПБС).

      Современные ПБС могут воздействовать на пробуксовку ведущих колес двумя способами: уменьшением крутящего момента двигателя и/или подтормаживанием проскальзывающего колеса. Для «удушения» двигателя есть несколько способов: уменьшение подачи топлива, изменение угла опережения зажигания, прикрытие дроссельной заслонки (при наличии электронного дросселя). ПБС только ставит задачу модулю управления двигателем — воздействие на тормозную систему осуществляется ресурсами AБС.

      Конструктивно ПБС не что иное, как модернизированная AБС. Тормозные системы современных автомобилей построены по двухконтурной диагональной схеме. К антиблокировочной системе с восемью клапанами (по два на каждое колесо) добавлены два клапана управления тяговым усилием (по одному в каждом контуре). Скорость колес отслеживается датчиками AБС. При необходимости задействовать тормоза ПБС работает в тех же трех режимах, что и AБС: повышение, удержание и снижение давления. Контуры работают сходным образом.

      1 no copyright

      Все схемы открываются в полный размер по клику мышки.

      Приведем пример действия системы при пробуксовке переднего правого колеса. С помощью насоса и клапанов давление повышается только в контуре буксующего колеса. Дополнительный клапан ПБС изолирует контур переднего правого и заднего левого колес от главного тормозного цилиндра, иначе рабочаяжидкость уходила бы в цилиндр. Далее клапаны AБС разделяют контуры. При уменьшении пробуксовки изолируется суппорт, а насос отключается. Если проскальзывание продолжает уменьшаться, давление снижается с помощью насоса и клапанов. При необходимости цикл повторяется. У полноприводного автомобиля ПБС работает таким же образом, но дополнительно может отправлять запрос в блок управления полным приводом на перераспределение крутящего момента по осям, чтобы уравнять проскальзывание всех колес.

      Пробуксовка ведущих колес опасна во многих ситуациях, особенно зимой. Все видели заднеприводные автомобили, которые поднимаются в горку чуть не боком. А при обычном движении в повороте они могут сорваться в занос. Не лучше обстоят дела и с передним приводом. Для таких машин характерен снос при резком старте или прохождении поворота «на грани». Движение по прямой тоже способно подкинуть сюрприз, если одна сторона машины окажется на льду. Страшно не само попадание на такой участок, а съезд с него: когда проскальзывающее колесо вновь обретет хорошее сцепление, машину может кинуть в сторону. Во всех подобных ситуациях ПБС регулирует проскальзывание ведущих колес.

      ИДЕМ ПОД РУКУ

      Следующей ступенью эволюции стала система курсовой устойчивости, или система динамической стабилизации (ESP, DSC, VSC). Этот помощник способен поддерживать заданное водителем направление движения в различных условиях. Там, где пасует ПБС, теми же средствами воздействия справится ESP.

      2 no copyright

      При сносе или заносе ESP воздействует на тормоза и/или крутящий момент двигателя в зависимости от ситуации. Если автомобиль не вписывается в левый поворот, ESP подтормозит заднее левое колесо, создав дополнительный момент вращения. В случае возникновения заноса в этом же повороте электронный помощник исправит ситуацию, придержав переднее правое колесо. Направленный вправо противодействующий момент погасит занос.

      Система действует на упреждение, пресекая саму возможность неустойчивости. Часто водитель даже не ощущает стороннего вмешательства — лишь индикация системы дает понять, что он где-то ошибся.

      3 no copyright

      Как же доработали AБС, чтобы получить описанные возможности? В гидроблок помимо двух клапанов ПБС добавили еще два для работы ESP. А саму машину оборудовали дополнительными датчиками. Гидроблок работает в трех режимах. Два клапана (по одному на каждый контур) стоят между главным тормозным цилиндром и стороной всасывания насоса, чтобы пропустить достаточное количество тормозной жидкости при работе ESP. В остальном система работает подобно противобуксовочной, управляя давлением независимо для каждого колеса. Расходные клапаны, показанные на схеме, служат для снижения гидравлического шума тормозной жидкости в случае больших перепадов давления. Они работают механически и иногда встречаются в базовых блоках AБС.

      Для определения курса автомобиля ESP использует датчик положения руля. Воздействующие на машину силы отслеживает комбинированный датчик, который оценивает величину поворота вокруг вертикальной оси и поперечные перегрузки. Также ESP определяет скорость — общую и каждого колеса в отдельности — с помощью датчиков AБС. При несоответствии параметров, когда, например, машина не вписывается в вираж (руль повернут, а она движется по прямой), система вмешивается в управление.

      Датчик положения руля располагается на колонке в виде отдельного элемента либо его встраивают в комбинированный переключатель света. Существует несколько типов датчиков положения: с элементами Холла, магниторезистивные и фотоэлектрические (самые распространенные). Блок с несколькими фотоэлектрическими датчиками, состоящими из светодиодов и фототранзисторов, считывает диск с прорезями, который вращается вместе с рулем. При вращении диска свет диода воспринимается фототранзистором. Простейший блок имеет две пары датчиков, сигналы которых сдвинуты друг относительно друга. На основании разницы фаз рассчитываются угол и скорость поворота руля, а также нейтральное положение.

      4 no copyright

      Комбинированный сенсор определяет воздействующие на машину силы. Он включает в себя минимум два датчика, которые представляют собой разновидность акселерометра и работают как механически, так и электронным способом. Обычно это устройство располагают под передним пассажирским сиденьем или центральной консолью. Оно очень чувствительно к ударам, при установке его следует точно выверять и затягивать с определенным усилием. Небрежность может сказаться на результатах и нарушить работу ESP.

      ВЕРТИКАЛЬ ВЛАСТИ

      В состав систем стабилизации иногда входит датчик давления тормозной жидкости. Он нужен системе помощи при экстренном торможении, когда водитель от испуга нажимает на педаль быстро, но недостаточно сильно. «Дожиматель» мгновенно создает максимальное давление в приводе. Такие устройства делятся на механические (функция конструктивно включена в вакуумный насос) и электронные (встроены в систему стабилизации).

      В последнее время функции ESP дополняют помощью при спуске с горы или электронной имитацией блокировки дифференциала. Работают они по схожему с описанным выше принципу — оценивая силы, воздействующие на автомобиль, и корректируя тормозами скорость и направление движения.

      С момента создания простейшей AБС до появления современных систем стабилизации прошло не так уж много времени, и прогресс в этом направлении продолжается. Но не стоит забывать, что даже самые изощренные электронные помощники не способны отменить законы физики.

      ПАЛКИ В КОЛЕСА

      У ПБС есть недостатки. В некоторых экстремальных ситуациях, когда спасти положение можно только резким нажатием на газ (например, чтобы вытащить переднеприводный автомобиль из заноса), ПБС не позволит сделать это. Однако отключать систему не стоит — пользы от нее больше, чем вреда.

      УЖЕ ПРОХОДИЛИ

      Функцию ESP в разных машинах можно отключить полностью либо частично, когда она отодвигает порог срабатывания. Но часто отключение вообще не предусмотрено. Пожалуй, оно оправданно лишь во время гонок, контраварийного обучения и преодоления бездорожья. Во всех остальных случаях ESP окажется полезной даже для опытного водителя.

      Неисправности ESP — это в большинстве своем неисправности обычной AБС, о которых мы подробно рассказывали в ЗР, 2013, № 7 . Конечно, возможны отказы дополнительных элементов, но чаще всего проблемы кроются в датчиках скорости колес.

      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.

      ESC стабилизирует положение автомобиля при заносе

      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:

      • притормаживанием определенных колес;
      • изменением крутящего момента двигателя;
      • изменением угла поворота передних колес (если установлена система активного рулевого управления);
      • изменением степени демпфирования амортизаторов (если установлена адаптивная подвеска).

      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:

      • отменой переключения передачи в автоматической коробке переключения передач;
      • пропуском впрыска топлива;
      • изменением угла опережения зажигания;
      • изменением угла положения дроссельной заслонки;
      • пропуском зажигания;
      • перераспределением крутящего момента по осям (на автомобилях с полным приводом).

      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).

      Компоненты системы курсовой устойчивости: 1 – гидравлический блок с ЭБУ; 2 – датчики частоты вращения колес; 3 ­– датчик угла поворота рулевого колеса; 4 – датчик линейных и угловых ускорений; 5 – электронный блок управления двигателем

      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:

      • впускные и выпускные клапаны антиблокировочной системы;
      • клапаны высокого давления и переключающие клапаны антипробуксовочной системы;
      • контрольные лампы ABS, ESP и тормозной системы.

      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:

      • при использовании малого запасного колеса (докатки);
      • при использовании колес разного диаметра;
      • при езде по траве, неоднородному льду, бездорожью, песку;
      • при езде с цепями противоскольжения;
      • во время раскачки автомобиля, которая застряла в снегу/грязи;
      • при испытании машины на динамическом стенде.

      Преимущества и недостатки системы

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

      • помогает удерживать автомобиль в пределах заданной траектории;
      • предотвращает опрокидывание автомобиля;
      • стабилизация автопоезда;
      • предотвращает столкновения.
      • esc нужно отключать в определенных ситуациях;
      • неэффективна на высоких скоростях и при маленьком радиусе поворота.

      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.

      Обзор системы курсовой устойчивости ESP

      Основное назначение систем курсовой устойчивости (систем динамической стабилизации) — сохранение устойчивости и управляемости автотранспортного средства путем своевременного выявления и устранения критических ситуаций на дороге. Начиная с 2011 года все новые легковые автомобили в США, Канаде и странах Европейского союза обязательно включают в себя систему курсовой устойчивости.

      Результатом работы системы является то, что автомобиль сохраняет заданную водителем траекторию во всех режимах движения, будь то разгон, торможение, движение по прямой, поворот или свободное качение.

      Системы курсовой устойчивости разных производителей носят различные названия:

      • ESP (Electronic Stability Programme) – устанавливаются на подавляющем большинстве машин Европы и Америки;
      • ESC (Electronic Stability Control) – установлены на автомобилях марки Honda, Kia, Hyundai;
      • DSC (Dynamic Stability Control) — на BMW, Jaguar, Rover;
      • DTSC (Dynamic Stability Traction Control) — на Volvo;
      • VSA (Vehicle Stability Assist) — на Honda, Acura;
      • VSC (Vehicle Stability Control) — на Toyota;
      • VDC (Vehicle Dynamic Control) — на Infiniti, Nissan, Subaru.

      Самой распространенной системой курсовой устойчивости считается система EPS, устройство и принцип действия которой мы и рассмотрим далее.

      Рис. Электронная система стабилизации управления автомобилем:
      1 – электрогидравлический блок с контроллером; 2 – датчики частоты вращения колес; 3 ­– датчик угла поворота рулевого колеса; 4 – датчик линейных и угловых ускорений; 5 – электронный блок управления двигателем

      Устройство системы курсовой устойчивости

      Система курсовой устойчивости представляет собой систему активной безопасности высокого уровня и в нее входят:

      • тормозная антиблокировочная система (ABS)
      • система распределения тормозных усилий (EBD)
      • электронная блокировка дифференциала (EDS)
      • антипробуксовочная система (ASR)

      Также система включает в себя датчики, блок управления и гидравлический блок (который является исполнительным устройством).

      Схема системы курсовой устойчивости ESP

      Параметры автомобиля поступают на датчики системы и трансформируются ими в электрические сигналы. Далее, на основании информации зафиксированной датчиками, система динамической стабилизации дает оценку действиям водителя и параметрам движения автомобиля.

      Для оценки сложившейся ситуации на дороге, система использует информацию следующих датчиков:

      • угла поворота рулевого колеса
      • давления в тормозной системе
      • частоты вращения колес
      • продольного и поперечного ускорения
      • угловой скорости автомобиля
      • и др.

      Поступившая информация анализируется блоком управления системы ESP, который в последующем подает команды подконтрольным системе активной безопасности исполнительным устройствам:

      • впускным и выпускные клапанам системы ABS;
      • переключающим и клапанам высокого давления системы ASR;
      • контрольным лампам систем ESP и ABS, тормозной системы.

      Также блок управления ESP находится во взаимодействии с системой управления двигателем и автоматической коробки передач и при необходимости корректирует их работу.

      Принцип работы системы курсовой устойчивости

      В результате сопоставления действий водителя и параметров движения транспортного средства, система определяет наступление аварийной ситуации. При отличии фактических параметров движения от нормативных, система ESP считает ситуацию вышедшей из-под контроля и вносит свои коррективы в работу автомобиля.

      Система курсовой устойчивости может стабилизировать движение автомобиля следующими способами:

      • подтормаживанием одного или нескольких колес;
      • изменением крутящего момента двигателя;
      • изменением угла поворота передних колес (если в автомобиле имеется система активного рулевого
      • управления);
      • изменением степени демпфирования амортизаторов (если установлена адаптивная подвеска)

      В случае недостаточной поворачиваемости, система ESP препятствует уводу автомобиля наружу за пределы траектории поворота путем подтормаживания заднего внутреннего колеса и изменения крутящего момента двигателя.

      В случае избыточной поворачиваемости, система предотвращает занос автомобиля в повороте путем подтормаживания переднего наружного колеса и изменения крутящего момента двигателя.

      Для подтормаживания колес в работу включаются соответствующие системы активной безопасности.

      Изменение крутящего момента двигателя система ESP осуществляет одним из следующих способов:

      • путем изменения положения дроссельной заслонки;
      • пропуском впрыска топлива;
      • пропуском импульсов зажигания;
      • изменением угла опережения зажигания;
      • отменой переключения передачи в АКПП;
      • перераспределением крутящего момента между осями (если используется полный привод).

      Такая система, которая объединяет в себе систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску называется интегрированной системой управления динамикой автомобиля.

      Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

      С помощью системы курсовой устойчивости могут быть реализованы такие дополнительные функции как:

      • гидравлическое усиление тормозов
      • предотвращение опрокидывания
      • предотвращение столкновения
      • стабилизация автопоезда
      • повышение эффективности тормозов при нагреве
      • удаление влаги с тормозных дисков
      • и др.

      Как правило указанные системы не имеют собственных конструктивных элементов и в работу ESP включаются программно.

      ROP (Roll Over Prevention) — система предотвращения опрокидывания, которая выполняет свою функцию путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создает активный усилитель тормозов.

      Система предотвращения столкновения (Braking Guard). Для ее работы обязательным является наличие в автомобиле адаптивного круиз-контроля. Предотвращение столкновения достигается визуальными и звуковыми сигналами, а в критических ситуациях — повышением давления в тормозной системе с помощью автоматического включения насоса обратной подачи.

      Систему стабилизации автопоезда можно реализовать в автомобиле, оборудованном тягово-сцепным устройством. Рыскание прицепа прекращается путем торможения колес или снижения крутящего момента.

      FBS (Fading Brake Support или Over Boost). Задачей системы повышения эффективности тормозов при нагреве является противодействие недостаточному сцеплению тормозных колодок с нагретыми тормозными дисками, что достигается дополнительным увеличением давления в тормозном приводе.

      Система удаления влаги с тормозных дисков активируется при 50 и более км/ч, и включенных стеклоочистителях. Испарение влаги достигается кратковременным повышением давления в контуре передних колес, благодаря чему тормозные колодки соприкасаются с дисками.

      Что такое система курсовой устойчивости автомобиля

      Современные автомобили Лада могут иметь до шести различных систем активной безопасности. Такие системы коррекции и помощи при вождении способны с большой долей вероятности предотвратить ДТП. Рассмотрим, какие есть системы курсовой устойчивости на автомобилях Лада и как они работают.

      Автомобили Лада (Приора, Гранта, Калина, Веста, Нива, Ларгус и другие) в зависимости от модели и комплектации могут оснащаться следующими системами электронного контроля устойчивости:

      • антиблокировочная (ABS – Antilock Braking System);
      • распределения тормозных сил (EBD – Electronic Brake Force Distribution);
      • вспомогательного торможения (BA – Brake Assist);
      • контроля устойчивости (ESC – Electronic Stability Control);
      • противобуксовочная (TC – Traction Control);
      • предотвращения скатывания автомобиля при трогании на подъеме (HHC – Hill Hold Control).

      Функция ABS

      Антиблокировочная система предотвращает блокировку колёс транспортного средства при торможении. Основное предназначение системы — обеспечение оптимальной тормозной эффективности (минимального тормозного пути) при сохранении устойчивости и управляемости автомобиля. Однако при торможении на дороге с неровным или рыхлым покрытием (гравий, песок, неукатанный снег) может произойти некоторое увеличение тормозного пути по сравнению с торможением в тех же условиях с заблокированными колёсами.

      Торможение, регулируемое ABS, начинается со скорости более 5–8 км/ч и сопровождается незначительной пульсацией педали тормоза и характерным шумом исполнительных механизмов. ABS прекращает регулирование при снижении скорости автомобиля до 3–5 км/ч.

      При экстренном торможении максимально быстро и с максимальным усилием нажимайте на педаль тормоза и не отпускайте ее до конца торможения. При изменении направления движения во время торможения также не отпускайте педаль тормоза.

      Предупреждение! Прерывистое торможение (отпускание и повторное нажатие педали тормоза) при исправной ABS увеличивает тормозной путь.

      Индикация состояния ABS осуществляется сигнализатором «ABS». Сигнализатор загорается желтым светом при включении зажигания и после запуска двигателя гаснет (режим самотестирования).

      ВНИМАНИЕ! Во всех других случаях загорание сигнализатора свидетельствует о неисправности ABS, устранение которой необходимо проводить только у дилеров.

      При возникновении неисправности ABS работа гидравлического привода тормозов не нарушается, и сохраняется возможность торможения как на автомобиле без ABS.

      Функция EBD

      Система распределения тормозных усилий — продолжение развития системы ABS. Принципиальное отличие системы от базовой ABS в том, что они помогают водителю управлять автомобилем постоянно, а не только при экстренном торможении.

      EBD обеспечивает оптимальное соотношение тормозных сил передних и задних колес автомобиля при нерегулируемом ABS торможении и при неисправности ABS. Индикация состояния EBD осуществляется сигнализатором «Отказ тормоза». Сигнализатор загорается красным светом при включении зажигания и после запуска двигателя гаснет (режим самотестирования).

      Предупреждение! Одновременное загорание сигнализаторов «ABS» и «Отказ тормоза», за исключением режима самотестирования при включении зажигания, свидетельствует о неисправности ABS и EBD. В этом случае при торможении возможна преждевременная блокировка задних колес и опасный занос автомобиля. Неисправность должна быть устранена у дилеров как можно быстрее.

      Функция BA

      Распознает по высокой скорости нажатия педали тормоза необходимость экстренного торможения и автоматически увеличивает давление в гидравлическом приводе тормозов до уровня, обеспечивающего максимальную эффективность торможения в течение всего времени, пока нажата педаль тормоза.

      Функция ESC и TC

      ESC – электронный контроль устойчивости или динамическая система стабилизации автомобиля — система, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких).

      TC – электрогидравлическая система автомобиля, предназначенная для предотвращения потери сцепления колес с дорогой посредством контроля за буксованием ведущих колёс. Оптимизирует пробуксовку колес при трогании и разгоне за счет притормаживания буксующего колеса и, при необходимости, уменьшения крутящего момента двигателя.

      После пуска двигателя ESC и TC включаются автоматически.

      Для отключения ESC и TC при движении в тяжелых дорожных условиях (грязь, песок, глубокий снег) нажмите и удерживайте в нажатом положении в течение 0,5–1 секунды кнопку выключателя «ESC». Отключение функций действует только при скорости автомобиля менее 50 км/ч. Включение функций производится кратковременным нажатием кнопки выключателя «ESC» или автоматически при достижении скорости 50 км/ч.

      Срабатывание ESC и TC сопровождается характерным шумом исполнительных механизмов. Срабатывание ESC и TC свидетельствует о достижении предела сцепления шин с дорожным покрытием. Во избежание потери управления над автомобилем Вы должны приспособить свой стиль вождения к действительным дорожным условиям.

      Индикация состояния ESC и TC осуществляется сигнализаторами «ESC» и «ESC OFF». Сигнализаторы загораются жёлтым светом при включении зажигания и после запуска двигателя гаснут (режим самотестирования). Срабатывание ESC и TC сопровождается миганием сигнализатора «ESC». При отключённых с помощью выключателя «ESC» функциях сигнализатор «ESC OFF» горит постоянным светом.

      Внимание! Во всех других случаях загорание сигнализатора «ESC» свидетельствует о неисправности ESC и TC, устранение которой необходимо проводить только у дилеров.

      Внимание! Во избежание ограничения работоспособности ABS, EBD, ESC и TC не устанавливайте на автомобиль шины разной размерности.

      Как работает система курсовой устойчивости автомобиля также показано на видео:

      Функция HHC

      Предотвращает скатывание автомобиля при трогании на подъёме. При остановке на подъёме с уклоном более 4% удерживайте нажатой педаль тормоза с усилием, достаточным для обеспечения неподвижности автомобиля. При последующем отпускании педали тормоза и нажатии педали акселератора функция HHC сохраняет давление в гидравлическом приводе тормозов до момента трогания, но в течение не более 2 секунды, что предотвращает скатывание автомобиля.

      Срабатывание HHC сопровождается характерным шумом исполнительных механизмов. HHC не работает при использовании стояночного тормоза, открыты двери водителя или неисправности ESC.

      Напомним, другие обзоры автомобилей Лада можно найти в этой категории.

  • Ссылка на основную публикацию