Avtonova37.ru

Авто мастер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Курсовая стабилизация автомобиля что это

Что такое ESP в автомобиле

Система курсовой стабилизации автомобиля в движении имеет 20-летнюю историю развития, в течение которой она получила всеобщее признание, и применяется в настоящее время практически на всех моделях современных автомашин. Она предназначена для автоматической корректировки курсового положения автомобиля в условиях заноса.

ESP стабилизирует положение автомобиля в условиях заноса

Каждый производитель автомобильной техники систему курсовой устойчивости на своих моделях называл по-разному. Поэтому она имеет много разных сокращённых наименований, способных ввести в заблуждение неискушённых автолюбителей. Первые автоматы курсовой стабилизации немецких автомобилей Mercedes Benz и BMW получили название Elektronisches Stabilitatsprogramm.

ESP и его синонимы

Аббревиатура этого наименования ESP получила самое большое распространение и применяется практически на всех моделях европейских и американских производителей авто. На других моделях можно встретить такие сокращения и названия системы курсовой устойчивости:

  • на моделях Hyundai, Kia, Honda её принято называть Electronic Stability Control ESC;
  • на моделях Rover, Jaguar, BMW устанавливается динамический стабилизатор управления Dynamic Stability Control – DSC;
  • на Volvo она носит название Dynamic Stability Traction Control – DTSC;
  • на японских марках Acura и Honda она получила название Vehicle Stability Assist – VSA;
  • на «Тойотах» применяется наименование Vehicle Stability Control — VSC;
  • такое же оборудование под именем Vehicle Dynamic Control (VDC) используется на авто марки Subaru, Nissan и Infiniti.

Несмотря на большое количество имён, всё это оборудование используется для достижения одной цели – помочь водителю справиться с управлением на скользкой, мокрой или покрытой гравием дороге, где маневрирование автомашины приводит к заносам и потере курса.

Система курсовой устойчивости глазами экспертов

Основная цель этой системы состоит в предотвращении срыва автомобиля в занос и бокового скольжения за счёт изменения передаваемого момента вращения на одно из колёс ведущей пары.При этом происходит предотвращение дальнейшего развития начавшегося заноса и стабилизируется положение машины на траектории перемещения во время выполняемого манёвра на скользкой дороге. В отдельных технических источниках она называется противозаносной системой, потому что такая ESP в автомобиле устраняет заносы и обеспечивает этим устойчивость удержания курса.

Эта картинка хорошо иллюстрирует работу системы ESP, которая удерживает автомобиль в крутом повороте

Действенность использования оборудования автоматической курсовой стабилизации подтверждается научными изысканиями, проведёнными экспертами американского института IIHS. По результатам проведённых исследований было выявлено, что использование ESP в автомашинах, попавших в дорожное происшествие, сократило смертность ДТП от 43 до 56%. Случаи переворачивания авто со смертельным исходом снизились на 77-80%. Автомобиль, оборудованный ESC, имеет значительно меньшую вероятность опрокидывания по сравнению с необорудованным автомобилем.

Данные германских страховых компаний свидетельствуют о том, что 35-40% всех смертельных ДТП могли бы быть предотвращены либо иметь более благоприятный исход, если бы на авто их участников была установлена система курсовой устойчивости. По мнению экспертов, данное оборудование однозначно оказывает помощь автолюбителю в экстремальных ситуациях. Оно во многих случаях является палочкой-выручалочкой малоопытных автолюбителей.

Устройство и работа оборудования ESP

Современное оборудование контроля курсовой стабильности работает в комплексе с системой антиблокировки колёс ABS, заодно используя её механизмы. Единый комплекс этих двух систем работает согласованно, выполняя одновременно несколько процедур по обеспечению безопасного движения автомобиля. Структура системы курсовой устойчивости состоит из:

  • управляющего блока, представляющего собой контроллер, непрерывно сканирующий состояние различных сигнализаторов и считывающий их сигналы;
  • датчики АБС, определяющие скорость вращения колёс;
  • датчики разворота рулевого колеса;
  • датчики давления в цилиндрах тормозов;
  • G-сенсор, прибор чувствительный к боковой скорости и ускорению автомобиля и фиксирующий появление скольжения в боковом направлении.

Таким образом, на входах контроллера постоянно имеется информация о скорости движения, об угле разворота руля, оборотах двигателя, давления в цилиндрах тормоза, об угловой скорости поперечного скольжения и её градиенте. Информация с датчиков непрерывно сравнивается с расчётными данными, запрограммированными в контроллере. При наличии отклонений контроллер вырабатывает корректирующие управляющие сигналы, поступающие на исполнительные механизмы тормозных цилиндров, подтормаживающие соответствующие колёса для возвращения траектории движения автомобиля к расчётной кривой.

Выбор подтормаживающих колёс и степень их торможения определяется системой автоматически и индивидуально, в зависимости от возникающей ситуации. Для автоматического торможения колёс применяется гидравлический модулятор ABS, который создаёт дополнительное давление в тормозных цилиндрах. В то же время в систему подачи топлива на двигатель поступает опережающий сигнал, уменьшающий поступление горючей смеси. В результате одновременно с торможением осуществляется уменьшение вращающего момента, подаваемого на колесо.

Примеры и особенности работы системы ESP

Чтобы наглядно представить, что такое ESP в автомобиле, обратите внимание на рисунки.

На этой иллюстрации все прекрасно видно и понятно

На данной картинке показаны линии вероятного движения автомобиля при превышении максимально допустимой скорости вхождения в крутой вираж на трассе. При повороте руля начинается занос машины. На левом рисунке красным пунктиром показана линия движения автомобиля без ESC при торможении водителем (машину разворачивает поперёк с выездом на встречную полосу). На правом рисунке красным пунктиром обозначена траектория движения без торможения, когда машину выносит в кювет. Зелёной линией и факелами на обеих картинках обозначены траектория движения автомобиля, оборудованного системой ESC, и колёса, которые автоматически подтормаживаются системой при появлении заноса.

Благодаря выборочному торможению системы ESP происходит стабилизация направления движения автомобиля

Система контроля срабатывает и действует в любых ситуациях, будь то разгон, накат или торможение. Алгоритм работы схемы контроля определяется возникающей ситуацией и системой привода колёс. Например, если при повороте машины влево срабатывает датчик заноса заднего моста, то ESC сокращает подачу топлива в двигатель и замедляет скорость. Если данная мера не устраняет занос, то происходит частичное торможение переднего правого колеса. За этой операцией следует дальнейшее действие по установленной программе, пока не будет устранено возникшее боковое скольжение задних колёс.

В ESP предусмотрена возможность регулирования трансмиссии в автомобилях с электронным управлением АКПП. В таких автомобилях происходит автоматическое переключение на низшую передачу при появлении скольжения по аналогии с зимним способом вождения. Опытные водители, которые привыкли ездить на предельных скоростях и возможностях, отмечают, что система стабилизации курса мешает водить автомашину в таком режиме.

Система стабилизации машины ESP. Принципы управления

Читать еще:  Фильтр топливный ваз 2123

Такие ситуации могут возникать в определённые моменты, когда требуется увеличить тягу двигателя, а система контроля наоборот уменьшает её, устраняя скольжение автомобиля. Для таких случаев конструкторы устанавливают выключатели, с помощью которых можно принудительно отключить контрольную систему и осуществлять полностью ручное управление автомашиной.

Оборудование автоматической стабилизации курса входит в бортовой комплекс активной безопасности машины. Основное достоинство системы в том, что оборудованный ею автомобиль становится более послушным и нетребовательным к квалификации водителя. От него требуется только поворачивать руль, а система уже дальше самостоятельно выполняет все необходимые действия для правильного выполнения манёвра.

Однако всегда нужно помнить, что эта система также имеет пределы своих возможностей. При слишком большой скорости или слишком маленьком радиусе поворота даже самая совершенная система контроля устойчивости не сможет спасти машину от неконтролируемого заноса и переворота

Все минусы ESP: когда обязательно нужно отключать систему курсовой устойчивости

ESP — как много в этом слове. Но первый автомобиль, укомплектованный системой курсовой устойчивости — Electronic Stability Program, был представлен широкой общественности только в 1995 году. И это был Mercedes-Benz CL600. Позже новинку Bosch и Daimler получил легендарный «кабан» — S-class в кузове W140 и SL.

Сегодня систему стабилизации устанавливают даже на бюджетные автомобили, а продажа новых машин в Старом и Новом Свете, Израиле, Австралии и Канаде без ESP и вовсе запрещена. Мы, как всегда, в очереди.

Основной функцией системы курсовой устойчивости является сохранение автомобилем вектора движения при сложном и резком маневре. Главная задача — избежать заноса при резком повороте руля или неправильно выбранной скорости. По своей сути, Electronic Stability Program является следующей генерацией тандема трэкшн-контроля и ABS: при торможении водитель сохраняет контроль над автомобилем, а при разгоне не теряет времени на пробуксовку.

ESP стала продолжением развития антиблокировочной системы тормозов ( Anti-lock braking system, сокр. ABS ) и системы контроля тягового усилия (Traction control или ASR). ABS помогает сократить тормозной путь на асфальте и сохранить контроль над управляемостью автомобиля при экстренном торможении, а ASR – обеспечить уверенный разгон. ESP же отвечает за сохранение автомобилем заданной водителем траектории движения в поворотах или при маневрах.

Система стабилизации движения препятствует недостаточной или избыточной поворачиваемости. Проще говоря, ESP борется со сносом колес передней оси и с заносом автомобиля при превышении скорости, особенно на скользком дорожном покрытии.

ESP помимо датчиков ABS, котролирующих скорость вращения всех колес, включает в себя сенсоры вращения вокруг вертикальной оси автомобиля, угла поворота руля и бокового ускорения. Полученные от этих датчиков данные обрабатываются в центральном блоке управления ESP .

Система стабилизации постоянно следит за траекторией движения автомобиля, сравнивая ее с то, которая должна быть согласно углу поворота руля. В случае отклонения реальной траектории движения от заданной, ESP снижает обороты двигателя и притормаживает одно или несколько колес, чтобы создать момент противовращения вдоль вертикальной оси автомобиля, чем, собственно и обеспечивается возврат автомобиля на заданную водителем траекторию движения. Особенно эта система полезна на мокром асфальте и на обледенелой и заснеженной дороге.

Однако в некоторых система стабилизации ESP мешает. Притормаживание колес и снижение оборотов двигателя могут создавать проблемы при движении по песку, грязи или на снегу. Поэтому в многих внедорожниках и спорткарах система ESP отключаемая. У массовых серийных легковушек путем “отключения” этой системы снижается ее чувствительность.

Пионерами в разработке ESP считаются компании Bosch и Daimler. В 1995 году системой стабилизации оснастили седан Mercedes-Benz S-Class. Вскоре новая технология появилась у других автопроизводителей.

Нередко система стабилизации разных марок называется по-разному. Например, у Toyota это VSC, у Honda – VSA, у Porsche – PSM, а у Hyundai – ESC.

Возможность самостоятельно применять торможение привела к появлению технологии экстренного торможения Brake Assist. ESP дала путевку в жизнь более совершенным новым технологиям. Например, системе автоматического замедления. Она позволяет избежать столкновения с препятствиями. А это уже предвестник автопилота.

Читать еще:  Как подсоединить сигнал через реле схема

Помогла ESP и при создании системы Hill Hold Control. Она активизирует тормозную систему, чтобы воспрепятствовать скатыванию автомобиля назад при старте на уклоне. Нашли еще одно оригинальное применение информации с датчиков скорости вращения колес. Теперь специальный алгоритм расчета позволяет контролировать давление в шинах.

Система стабилизации ESP сделала автомобили гораздо безопаснее. Британские ученые подсчитали, что ее наличие уменьшает риск смертельных аварий на 25%. Собственно, по этим причинам ESP вот уже несколько лет является обязательной в новых моделях авто, продаваемых в Евросоюзе, Канаде, США, Австралии и Израиле.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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.

Читать еще:  Можно ли заливать бензин в пластиковую канистру

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector