Что такое esp в автомобиле

Как функционирует электронная система стабилизации (ESP) в автомобиле?

Автоликбез 20 декабря 2017

Умение предотвратить занос и удержать на дороге скользящее боком авто всегда считалось признаком мастерства водителя. Чтобы освоить данный навык, рядовому автолюбителю надо проехать не одну сотню километров. Благодаря внедрению новой системы курсовой устойчивости (общепринятое название – аббревиатура ESP) многие автомобили «умеют» выходить из подобных ситуаций самостоятельно. Чтобы разобраться, как функция действует на практике, нужно понимать общее устройство и принцип работы ESP.

Как устроена система?

Указанная аббревиатура расшифровывается как Electronic Stability Program, что в переводе на русский язык означает «электронная система стабилизации». Следует отметить, что для бюджетных автомобилей данная функция недоступна, а в машины средней ценовой категории устанавливается опционально. Только дорогие авто оснащаются ESP в базовой комплектации, позже вы поймете почему.

Главный элемент схемы – отдельный электронный блок управления (он же – контроллер, ЭБУ), взаимодействующий со следующими датчиками:

• измеритель вращения передних колес;
• то же, для задних колес;
• определитель положения рулевого колеса;
• датчик динамических боковых нагрузок (другое распространенное название – G-сенсор, измеритель углового ускорения).

Кому доводилось разбираться в принципе действия антиблокировочной системы (ABS), наверняка увидит в приведенном списке знакомые детали – измерители вращения колес, передающие информацию контроллеру ABS.

Электронный блок ESP также управляет клапанами гидроцилиндров передних и задних тормозов плюс соединяется с основными «мозгами» автомобиля, ведающими подачей топлива в цилиндры двигателя. В автомобиле с подобным набором электроники отдельный контроллер противоблокировочной системе попросту не нужен, поскольку ABS входит в состав ESP и получает команды от главного ЭБУ.

Для поддержания курсовой устойчивости легковой машины ESP должна взаимодействовать с другими электронными «помощниками» водителя:

• система, предотвращающая пробуксовку ведущих колес (ASR);
• устройства автоматической блокировки свободного дифференциала (EDS);
• система, распределяющая тормозные усилия в зависимости от условий движения (EBD).

Справка. В автомобилях премиум – класса ESP тесно связана еще с одним «помощником» – адаптивным круиз – контролем, способным полностью управлять движением авто по трассе и в городских условиях.

Нетрудно догадаться, что в бюджетных авто вышеуказанная электронная «начинка» отсутствует, а в машины средней ценовой категории производители ставят антиблокировку колес и парочку других систем (зависит от марки и комплектации транспортного средства). Вот почему ESP доступна далеко не для каждого нового автомобиля.

Принцип действия электронной стабилизации

Во время движения авто система курсовой устойчивости работает постоянно, причем независимо от режима – в процессе разгона, торможения и езды с постоянной скоростью. Собирая данные от группы датчиков и других помогающих систем, контроллер сравнивает полученную картину с эталонной, заложенной в собственной памяти. Обнаружив отклонения, угрожающие безопасности автомобиля и пассажиров, электронный блок вмешивается в управление и старается исправить ситуацию.

Алгоритм работы ESP стоит показать на примере бокового сноса машины в левом повороте:

1. Факт заноса отмечает датчик углового ускорения (G-сенсор) и передает информацию контроллеру.
2. Дополнительные данные ЭБУ получает от датчиков вращения колес и положения баранки.
3. По совокупности полученных сигналов электронный блок «понимает» скорость бокового смещения и его направление. В результате электромагнитным клапанам гидроблока отдается команда притормаживать левое заднее колесо с определенным усилием.
4. Одновременно подается сигнал основному контроллеру автомобиля уменьшить подачу горючей смеси в цилиндры, дабы снизить передачу крутящего момента на ведущую ось.
5. Результат: независимо от действий водителя автомобиль замедляется и выравнивается в повороте.

При взаимодействии ESP с другими электронными «помощниками» курсовая устойчивость автомобиля может обеспечиваться дополнительными средствами – временной блокировкой свободного дифференциала (межосевого и межколесного), включением антипробуксовочной системы и точным распределением тормозных усилий. В машине, оборудованной автоматической коробкой передач с электронным управлением (робот, вариатор), ESP может переключиться на пониженную скорость либо ввести в действие зимний режим.

Примечание. Если проблемы с нарушением курсовой устойчивости возникнут под управлением адаптивного круиз – контроля, последний станет действовать синхронно с остальными системами – подруливать передние колеса в нужном направлении.

По сути, активная система стабилизации избавляет автолюбителя от необходимости обучаться экстремальной езде. Входя в поворот, водитель просто вращает баранку, возлагая остальные действия на ESP. Но следует помнить, что возможности электроники не безграничны и не все аварийные ситуации она способна предотвратить.

Преимущества и недостатки ESP

Электронная система стабилизации автомобиля изобретена с единственной целью – повысить безопасность езды независимо от уровня подготовки водителя. Как говорилось выше, она всегда находится настороже и в любой момент готова подкорректировать действия автолюбителя в правильную сторону.

Главное преимущество данной технологии заключается в том, что скорость реакции электроники на изменения условий движения гораздо выше, чем у любого человека. Датчики фиксируют занос на начальном этапе, а срабатывание распределенных тормозов занимает долю секунды. Дополнительный бонус – повышение комфорта в управлении при езде на длинные дистанции, когда усталость водителя играет большую роль.

Недостатки системы стабилизации автомобиля в процессе движения выглядят так:

1. На данный момент контроллер курсовой устойчивости не умеет «вытаскивать» переднеприводный автомобиль из заноса путем повышения крутящего момента на передних колесах. Это очень действенный прием, практикуемый опытными водителями.
2. То же касается внедорожников и легковых авто, оснащенных полным приводом на 4 колеса. В определенных условиях (например, гололед), разумное нажатие педали акселератора может дать лучший результат, чем торможение и снижение мощности на ведущей оси.
3. ESP не слишком уверенно ведет себя в специфических условиях – при движении по рыхлому снегу либо по скользкой грунтовой дороге.
4. Многие производители в инструкции по эксплуатации транспортного средства предупреждают, что стабилизационная электроника станет действовать некорректно, если на авто установлены шины другой размерности или баллоны не накачаны должным образом.

Для подавляющего большинства автомобилистов (особенно новичков) система курсовой устойчивости весьма полезна. Но некоторым категориям водителей ESP доставляет неудобства, например, поклонникам «месить грязь» за пределами асфальта или просто опытным автолюбителям, привыкшим ездить без вмешательства компьютера. На этот случай производители авто предусматривают отключение системы специальной кнопкой либо отдельный режим, активируемый селектором АКПП.

Как работает ESP

Занос на дороге общего пользования — вещь опасная и, как правило, неожиданная. ESP создана, чтобы не допускать его.

Аббревиатура ESP (Electronic Stability Program) — самая распространённая из множества существующих на сегодняшний день для обозначения системы динамической стабилизации автомобиля. В зависимости от производителя комбинация букв может варьироваться: встречаются ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC. Суть везде едина — в опасных ситуациях обозначенная одним из этих индексов электроника помогает вам справиться с автомобилем.

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

В 1995 году двухдверный Mercedes S 600 стал первым серийным автомобилем с системой стабилизации. Через несколько месяцев это оборудование получили седаны S-класса W140 и родстеры SL R129.

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

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

Так выглядит блок управления системой стабилизации на автомобилях Mercedes-Benz.

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

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

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

Если на дороге что-то пошло не так, вернуть автомобиль на нужный курс система может, давая команду на выборочное подтормаживание одного или нескольких колёс. Какое из них надо замедлить (переднее или заднее, внешнее по отношению к повороту или внутреннее), система определяет сама в зависимости от ситуации.

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

Это ситуация, когда водитель превысил скорость вхождения в поворот и начался занос/снос. Красная линия — траектория движения без ESP. Если водитель станет тормозить, у него есть серьёзный шанс развернуться, а если нет — улететь с дороги. Однако ESP выборочно подтормаживает колёса так, чтобы автомобиль остался на нужной траектории.

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