ESP - система динамической стабилизации автомобиля. Система есп

ESP - система динамической стабилизации автомобиля. Система есп

обзор, технические характеристики — журнал За рулем

19 февраля 2015 года

В этом году исполняется ровно 20 лет с момента появления первой электронной системы стабилизации автомобилей (ESP). Мы попросили специалистов фирмы Bosch помочь разобраться, что сделано за эти годы, и ответить на пять самых распространенных вопросов, касающихся настоящего и будущего системы.

1. Что представляет собой современная система ESP?

Прошло всего пара десятков лет с момента появления первой системы электронной стабилизации, а на рынке уже хорошо себя зарекомендовала ESP девятого поколения.

ЭВОЛЮЦИЯ ESP

ESP-Evolution für Pressebild 10'2014_dt und engl.ai

Для начала давайте вернемся в далекий 1978 год. Тогда впервые на автомобиле стали серийно устанавливать систему ABS (антиблокировочную систему), не позволявшую колесу во время торможения полностью блокироваться. Тем самым водитель получал возможность контролировать траекторию движения. Трудно оценить всю важность и необходимость этой системы, но тот, кто хоть раз в жизни, тормозя «в пол», пересекал четыре полосы по диагонали, не имея возможности корректировать направление движения, пользу ABS осознает в полной мере.

Прошло еще 8 лет, и на машины стали устанавливать систему TCS (Traction Control System) — противобуксовочную тормозную систему. Она предотвращает пробуксовку колес при старте. Эти системы, ABS и TCS, используют одни и те же датчики и исполнительные механизмы, разница лишь в программном обеспечении. И наконец, в 1995 году появляется первая программа стабилизации ESP. Электроника стала контролировать не только блокировку и пробуксовку колес, но и поворот автомобиля вокруг вертикальной оси — инженеры смогли обуздать занос автомобиля. Причем если первая ESP состояла из 11 элементов, то в современной системе стабилизации их всего четыре.

bosch3

Основная задача этой системы — автомобиль должен ехать туда, куда повернут руль, при этом занос и рысканье исключаются. Работает она так: водитель с помощью руля задает траекторию движения, датчик угла поворота передает данные в блок управления, наряду с ними туда поступает информация от датчиков ABS, ускорения и углового вращения кузова. Два последних сейчас объединены в один корпус и размещаются непосредственно на гидроблоке. Это проще, дешевле и надежнее.

www.zr.ru

устройство и принцип работы :: SYL.ru

Современная жизнь стремительно развивается, прогресс уже невозможно остановить. Различные новинки и инновации появляются во всех сферах жизни. Коснулся прогресс и автомобилей. На сегодняшний день в машинах различных электронных частей не меньше, чем в каком-либо высокотехнологичном оборудовании. Что-то из систем появилось пару лет назад, что-то изобрели давно и успешно применяют до сих пор. Так, одна из тех, которые разработаны в недалеком прошлом – система ESP. По-другому ее называют системой курсовой устойчивости. Для обычного водителя это очень полезный помощник, особенно зимой.

Роль ESP в движении

Впервые ESP была установлена на автомобиль в 1995 году, а разработали ее в 1959 году. Кстати, в качестве разработчиков выступает компания «Мерседес-Бенц». С 95 года данной системой комплектовались модели «Мерседес-Бенц CL 600», а затем и все модели S-класса. Сегодня ESP устанавливается в качестве опции – это актуально для любой модели. При этом нет зависимости от класса автомобиля. Система ESP может быть даже в недорогих моделях, например, в новой линейке автомобилей ВАЗ.

Данная система и тогда, и сейчас является логическим продолжением активных систем безопасности движения. Электронный контроль за устойчивостью авто невозможен без ABS, а также технологии, препятствующей пробуксовке колес ведущей оси. Эти решения не могут работать без определенных датчиков и группы исполнительных устройств.

Инновационность системы ESP в том, что она контролирует угол поворота машины вокруг своей оси. Другими словами, электроника вовремя может распознать снос или занос авто. ESP помогала вернуть контроль за управлением, если он по каким-либо причинам был потерян.

Устройство

Современные реализации ESP находятся в тесной взаимосвязи с системой ABS, антипробуксовочными системами, ЭБУ. В работе активно опрашиваются и используются датчики. ESP – это цельная система, которая работает комплексно и обеспечивает целый набор различных мероприятий, направленных на предотвращение дорожно-транспортных происшествий.

Система курсовой устойчивости ESP состоит из электронного блока-контроллера. Он постоянно опрашивает датчики, а также анализирует и просчитывает данные. Блок управления всегда знает, с какой частотой вращаются колеса, на какой угол повернуты рулевые колеса, какое давление сейчас в контурах тормозной системы.

Датчики

Основную информацию блок получает от двух важных элементов. Это датчик угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечного ускорения – его иногда называют G-сенсором. Именно данный элемент призван фиксировать боковое скольжение на вертикальной оси, величину этого скольжения и другие параметры. В каждый из моментов ESP точно знает скорость автомобиля, какие обороты двигателя, идет ли машина прямо или ушла в занос.

В систему входят следующие компоненты. Это сенсоры количества оборотов для каждого из колес. Они являют собой обыкновенные элементы, имеющиеся во всех ABS. Работают на базе эффекта Холла.

В устройстве имеется датчик скорости, а также угла поворота машины вокруг своей оси. В современных решениях имеется датчик угла поворота автомобиля вокруг оси и контроллер ускорения вращения.

При необходимости система ESP воздействует на тормозные механизмы определенных колес. Для этого применяется гидроблок, являющийся частью системы контроля тормозных усилий. С помощью этого блока осуществляется зажим или отпускание тормозных дисков.

Не менее важной частью является датчик угла поворота руля, а также электронный блок управления.

Принцип действия

Главная задача, которая стоит перед такой системой – это выравнивание машины в сторону, в которую направлены передние колеса. Работает это следующим образом.

ЭБУ получает всю необходимую информацию с датчиков. Если информация не сходится, то система автоматически в принудительном режиме берет под свой контроль системы подачи топлива и тормозную. Этого достаточно, чтобы выровнять автомобиль по направлению пары управляемых колес на передней оси. Но все же важно понимать, что даже самая дорогая и качественная система стабилизации ESP не настолько умная, чтобы точно знать и определять, где на дороге безопасный участок. Водитель должен самостоятельно направлять колеса. А ESP помогает проделывать все прочие действия.

Система при необходимости замедляет определенные колеса на автомобиле или же ослабляет усилие на тормозной цилиндр, если водитель давит на соответствующую педаль. Система способна влиять на работу мотора, тем самым не позволяя передней оси испортить ситуацию.

Примеры

Опытные водители часто отключают данную систему, так как уверены, что в экстренной ситуации она не поможет, что они имеют большой опыт и могут полагаться только на него и свои умения. Однако часто это не больше, чем заблуждения. При необходимости система за счет электронного алгоритма подбирает единственно правильный уровень подачи топлива и задействует только те колеса, которые нужно оттормозить для того, чтобы стабилизировать движение.

Если передние колеса пошли в снос, потому что при входе в поворот была излишняя управляемость, то система задействует в работу задние тормозные механизмы и притормозит колеса, находящееся на внутреннем радиусе. Это позволит выровнять переднюю часть и предотвратить ДТП.

Иногда возникают и обратные случаи, когда машина плохо управляется и возникают скольжения в поворотах. При этом может занести заднюю часть. В такой ситуации электронная система ESP задействует передние тормоза, снижая скорость на том из колес, которое движется на внешнем радиусе.

ESP или опыт?

Некоторые водители, имеющие действительно большой опыт, считают, что электроника мешает движению. Многие опровергли этот миф. Первым делом, человек даже при условии полного контроля физических возможностей, при наличии феноменальных способностей не сможет действовать так же точно и быстро, как электроника. И далее, чтобы убедиться в эффективности электроники, можно выехать на ледяной полигон.

На высоких скоростях шансы не улететь за пределы дороги гораздо больше у авто, на борту которых имеются электронные помощники, в том числе и ESP. Люди, уверенные, что система стабилизации лишняя в машине, просто закрывают глаза и забывают некоторые законы физики, не зная принцип действия ESP.

Характерные неисправности

О любой неисправности в системе ESP будет сигнализировать контрольная лампа на панели приборов. Среди причин можно выделить обрыв в электрической проводке любого из датчиков, сбои и неисправности в электронном блоке, сбои в работе датчика тормозного усилия, выход из строя щеток блока ESP.

В случае если были обнаружены неисправности, следует срочно провести компьютерную диагностику автомобиля. Чаще всего проблемы владельцам доставляет система ESP «Форда».

Враг или друг?

Нужно признать, что данная система в очень редких ситуациях действительно может навредить водителю. Однако в водительской практике таких ситуаций очень мало, и из-за этого не стоит недооценивать ESP.

Некоторые водители заявляют, что это не помощник, а строгий электронный «ошейник». Так, система не позволяет хулиганить за рулем. Большинство автомобилей не имеет функции отключения ESP, и это препятствует полной реализации мощности авто в условиях бездорожья. Но для обычных водителей это очень полезная вещь.

Итак, мы выяснили, что собой представляет электронная система ESP в автомобилях.

www.syl.ru

Устройство и принцип действия системы ABS ESP

Как работает система ESP?

ESP - Система стабилизации курсовой уствойчивости автомобиля.

В каких дорожных ситуациях работает система ESP BOSCH

Тест драйв автомобиля с системой и без системы ESP BOSCH.

Каким образом происходит обработка информации ЭБУ ESP BOSCH

Принцип действия системы ESP BOSCH

ESP - «система стабилизации курсовой устойчивости автомобиля».

Данная система разработана с целью помочь водителю в сложных дорожных ситуациях, как, например, при внезапном появлении животного на дороге, уменьшить перегрузки и избежать нестабильности в управлении автомобилем. При этом ESP не помогает перехитрить законы природы, открывая, таким образом, дорогу лихачам. . Аккуратный стиль вождения и внимание к другим участникам движения по- прежнему остаются основными задачами водителя. В этой брошюре мы покажем Вам, как ESP работает вместе с уже зарекомендовавшей себя антиблокировочной системой ABS и «родственными» ей ASR, EDS, EBV и MSR и какие варианты систем устанавливаются нами на различных транспортных средствах

Взгляд в прошлое.

С развитием автомобилестроения на рынке появляются все более мощные автомобили. Вследствие чего перед конструкторами встает вопрос, как сделать эту технику управляемой для «нормального», среднестатистического водителя. Выражаясь иначе: какие системы необходимо разработать, чтобы обеспечить оптимальное торможение и избавить водителя от перегрузок? Уже в двадцатые и сороковые годы появились первые механические предшественники системы ABS, которые, вследствие своей повышенной инерционности, не смогли полностью выполнить поставленную задачу. После революции в области электротехники в 60-х годах, системы ABS стали доступнее и продолжили свое развитие уже на основе цифровой техники, так что в настоящее время не только ABS, но и такие системы, как EDS, EBV, ASR и MSR являются обычным оснащением автомобиля. Вершиной развития данных систем является ESP, где инженеры пошли еще дальше.

Что обеспечивает ESP?

Электронно-стабилизационная программа является активным средством безопасности автомобиля. В данной связи можно говорить и о системе динамики. Проще говоря, это антипробуксовочная система. Она распознает опасность пробуксовки и намеренно компенсирует разворот автомобиля.

Преимущества:

Это не отдельная система, она устанавливается на другие тяговые системы, таким образом, вбирая их лучшие качества.
С водителя снимается нагрузка.
Автомобиль остается под контролем.
Риск несчастного случая вследствие несоразмерной реакции водителя на происходящее уменьшается.

Краткость – сестра таланта

Известно, что большое количество одинаково звучащих сокращений (аббревиатур) может создать определенную путаницу в понимании. Здесь Вы найдете объяснение наиболее употребительных из них.

ABS Антиблокировочная система Препятствует блокировке колес при торможении. Несмотря на высокую эффективность торможения, автомобиль остается стабильным и управляемым.

ASR Система предотвращения буксования ведущих колес Предотвращает проскальзывание ведущих колес, например, на льду или гравии путем воздействия на тормоза или управление двигателем.

EBV Электронное перераспределение тормозной силы Предотвращает перетормаживание задних колес, прежде чем начнет функционировать ABS, или в том случае, если последняя вышла из строя.

EDS Электронная блокировка дифференциала Позволяет начать движение на разных участках дороги путем торможения проскальзывающих колес

ESP Электронно-стабилизационная программа Предотвращает возможную тряску автомобиля с помощью воздействия на тормоза и управление двигателем. Используются также следующие сокращения: ASMS – автоматическая стабилизационная система управления DSC – динамический стабилизационный контроль FDR – регулировка динамики VSA – автомобильное стабилизационное устройство VSC – стабилизационный контроль автомобиля

MSR Контроль момента буксировки Препятствует блокировке ведущих колес в случае торможения двигателем, когда внезапно отпускается педаль газа, либо происходит торможение с включенной передачей.

Физические основы.

Силы и моменты Любое тело подвергается воздействию различных сил и моментов. Если сумма действующих на тело сил и моментов равна нулю, тело находится в состоянии покоя, если она не равна нулю, тело движется в направлении силы, являющейся результатом сложения сил. Наиболее известна сила притяжения. Она действует по направлению к центру Земли. Если тело массой в один килограмм поместить на пружинные весы, чтобы измерить действующие на него силы, будет показано значение силы притяжения в 9,81 ньютона.

Прочие силы, действующие на автомобиль, это: - тяговое усилие (1), - сила торможения (2), которая действует в направлении, противоположном направлению силы тяги - боковые силы (3), которые поддерживают управляемость автомобиля, и - сила сцепления (4), которые, помимо прочего, является следствием трения и притяжения Земли.

Помимо этого на автомобиль действуют: - момент рыскания (I), стремящийся развернуть автомобиль вокруг вертикальной оси, - момент инерции (II), стремящийся сохранить выбранное направление движения, - и прочие силы, как, например, сопротивление воздуха.

Совместное действие нескольких из этих сил легко описать с помощью круга трения. Радиус окружности обуславливается силой сцепления шин с дорожным полотном. Чем меньше сцепление, тем меньше радиус (а), при хорошем сцеплении радиус больше (b). Основу круга трения составляет параллелограмм сил (боковая сила (S), сила торможения или тяговое усиление (В) и результирующая общая сила (G)). Пока общая сила остается внутри круга, автомобиль находится в состоянии стабильности (I). Как только общая сила выходит за границу круга, автомобиль теряет управляемость (II). Обратимся к схеме взаимодействия сил: 1. Сила торможения и боковая сила рассчитаны таким образом, чтобы результирующая сила оставалась в пределах круга. Автомобиль легко управляем. 2. Увеличим силу торможения. Боковая сила уменьшается. 3. Результирующая сила равна силе торможения. Колесо блокируется. Вследствие отсутствия действия боковой силы автомобиль становится неуправляем. Аналогичная ситуация возникает в отношении тягового усилия и боковой силы. Если значение боковой силы приближается к нулю за счет максимального увеличения тягового усиления, ведущие колеса начинают пробуксовывать.
	Режим регулирования Чтобы система ESP могла влиять на критические ситуации, она должна распознавать два момента: - куда и с какой скоростью водитель направляет автомобиль? - куда автомобиль едет? Ответ на первый вопрос система получает от сенсора угла рулевого управления (1) и датчиков числа оборотов на колесах (2). Ответ на второй вопрос система получает от измерителя степени рыскания (3) и поперечного ускорения (4). Если поступающая информация по двум пунктам не совпадает, система ESP распознает ситуацию как критическую и вступает в действие. Критическая ситуация может выражаться в двух возможных манерах вождения: 1. В недостаточности внимания к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на задний тормоз на внутренней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает вынос автомобиля за пределы поворота. 2. В излишнем внимании к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на передний тормоз на внешней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает боковой занос автомобиля.
Регулировка динамики Как Вы уже видели, ESP может противостоять недостаточному или излишнему вниманию к управлению автомобилем. Для этого необходимо изменять направление движения без прямого воздействия на управление. Основной принцип знаком Вам по гусеничным машинам. Если машина должна повернуть налево, находящаяся внутри поворота цепь тормозится, а внешней сообщается ускорение. При возвращении на начальную траекторию бывшая «внутренняя» гусеница ускоряется, а «внешняя» тормозится. По соответствующему принципу работает и ESP. Для начала рассмотрим пример автомобиля, не оборудованного системой ESP. Автомобиль должен уклониться от внезапно возникшего препятствия. Водитель сначала резко поворачивает налево, а вслед за этим вновь направо. Создается вибрация, и задняя часть срывается с траектории. Разворот вокруг вертикальной оси уже не может быть предотвращен водителем.
	Теперь рассмотрим пример автомобиля, оборудованного системой ESP. Водитель пытается уклониться от препятствия. По показаниям сенсоров система ESP распознает нестабильное состояние автомобиля. Система рассчитывает необходимые меры: левое заднее колесо тормозится. Таким образом, предотвращается занос автомобиля. Боковая сила, действующая на передние колеса, сохраняется. В то время как автомобиль совершает левый поворот, водитель поворачивает направо. ESP тормозит переднее правое колесо. Задние колеса вращаются свободно, чтобы обеспечить оптимальное воздействие боковой силы на заднюю ось. Имевшая место смена полосы может привести к вибрации. Чтобы предотвратить занос задней части автомобиля, тормозится левое переднее колесо. В особо критических ситуациях колесо может практически блокироваться, чтобы ограничить воздействие боковой силы на переднюю ось. После того, как автомобиль преодолел нестабильность, ESP прекращает воздействие на управление.

Система и ее компоненты Как уже было упомянуто, электронно- стабилизационная система устанавливается на распространенные и употребляемые противопробуксовочные системы. Кроме того, она существенно расширяет их действие. Система может распознавать и нейтрализовать нестабильные состояния автомобиля, как, например, пробуксовку. Чтобы обеспечить эту процедуру, необходимы некоторые дополнительные детали. Прежде чем рассмотреть строение ESP, ознакомимся с системой в целом.

Наиболее частые неисправности системы ESP

Если лампочка неисправности ABS ESP загорается и тухнет периодически, или горит постоянно, то причина в следующих элементах:

Неисправность датчика скорости частоты вращения колеса
Перетертость, разрыв электропроводки жгута датчика
Загрязнение или износ зубчатого венца датчика
Износ ступичного подшипника
Возможно, требуется ремонт электронного блока управления.

www.carluck.ru

Электронная система ESP в автомобилях: устройство и принцип работы

Современная жизнь стремительно развивается, прогресс уже невозможно остановить. Различные новинки и инновации появляются во всех сферах жизни. Коснулся прогресс и автомобилей. На сегодняшний день в машинах различных электронных частей не меньше, чем в каком-либо высокотехнологичном оборудовании. Что-то из систем появилось пару лет назад, что-то изобрели давно и успешно применяют до сих пор. Так, одна из тех, которые разработаны в недалеком прошлом – система ESP. По-другому ее называют системой курсовой устойчивости. Для обычного водителя это очень полезный помощник, особенно зимой.