Оснащение современного автомобиля делает процесс управления простым. В то же время нельзя сказать, что это уж слишком легкое дело. Требуется учитывать много нюансов, чтобы не оказаться на обочине не только дороги, но и жизни. Важны дорожные изгибы, погодные условия, опыт вождения и многое другое. Автомобиль способен вести себя на дороге непредсказуемо. Утрата контроля может спровоцировать аварию. Как предотвратить такое развитие событий?
Это можно сделать с помощью ESP. Под этой аббревиатурой скрывается система, обеспечивающая курсовую устойчивость. С позиции английского языка расшифровывается так: Electronic Stability Program.
Что такое ESP
Под ней понимается система безопасности, которая посредством компьютера управляет автомобилем в нестандартных ситуациях. Если автомобиль теряет устойчивость на дороге, то есть начинает выписывать опасную траекторию, то его положение принудительно выравнивается.
ESP не является единым обозначением систем динамической стабилизации. Перед нами популярная торговая марка и не более. Поэтому будем рассматривать именно ее. Хотя своя популярность есть и у других подобных систем, например, ESC и DSC.
Плюсы и минусы
Все достоинства системы понятны из описания её действий в критических ситуациях. Она спасёт автомобиль, когда уже ничто другое ему не поможет.
Более того, при быстрой езде иногда неопытные водители в независимых тестах опережали автоспортсменов, у которых такой системы не было. Не стоит на это надеяться, но ESP умножает способности водителя, если конечно они не нулевые.
Но случаются и неприятные ситуации.
- В самых тяжёлых случаях ESP неэффективна, у колёс уже нет сцепления с дорогой, а нестандартным приёмам опытного водителя она не обучена.
- Пока плохо проработаны алгоритмы управления тягой двигателя, особенно её добавления на передне- и полноприводных автомобилях. Хотя для тех же автоспортсменов это азы, без которых на дороге им нечего делать. Но автоматизации такие приёмы поддаются с большим трудом.
- Иногда система неверно понимает хаотичное вращение руля неопытным водителем. По заложенной в неё логике безопасности, упрощенно говоря, она должна подчиняться человеку, способности которого ей неизвестны. Поэтому радикально действовать, отстранив его от управления, ESP пока не имеет права.
Для борьбы с недостатками существует одно средство – кнопка отключения ESP, имеющаяся на многих автомобилях. Пользоваться ею надо только когда точно известны последствия.
Хотя полностью система не отключается и в этом случае, просто существенно снижается порог её вмешательства.
История
Первый патент на систему рассматриваемого вида был выдан в 1959 году. Разработка называлась «Управляющее устройство». Ее инициатором стал концерн Daimler-Benz. Результат оказался посредственным. Инженеры концерна не смогли предложить продукт, который мог бы стать реальным помощником водителя.
Все изменилась спустя много лет. В 1994 году премиальные Мерседесы получили оснащение полноценной системой безопасности. Несколько позднее курсовая стабилизация стала доступна на серийных машинах компании Mercedes-Benz.
Нужен ли электронный контроль устойчивости?
Данные и статистика подтверждают преимущества наличия ESC в транспортных средствах и предотвращения аварий.Технология активной безопасности, такая как ESC, согласно данным Road Safety Fact.eu, «может полностью предотвратить несчастные случаи или, по крайней мере, активно помочь водителю уменьшить воздействие аварийной ситуации».
Одно регулярно цитируемое исследование Университета Лафборо показывает, что риск попасть в аварию снизился на 25%. Другое исследование предполагает, что ESC более эффективен в сокращении некоторых типов множественных ДТП.
Устройство
Сама по себе ESP не способна выполнять возложенные на нее задачи. В помощь требуются электронные датчики. Обработкой поступающих от них сигналов занимается специальный блок. Электроника вовремя информирует систему о неадекватном поведении автомобиля, что дает возможность вернуть контроль над транспортным средством.
Перечень составных элементов формируется за счет:
- основного блока, предназначенного для обработки сигналов от датчиков и управления конкретными устройствами;
- датчиков, фиксирующих, с какой скоростью вращается каждое колесо;
- датчиков, измеряющих скорость и отклонение транспортного средства по оси. Датчики этого вида находятся внутри одного корпуса;
- контроллера, способного определить, как рулевое колесо изменяет угол поворота;
- гидравлического блока, инициирующего тормозные усилия.
К помощникам также относят следующие системы:
- ABS – исключение вероятности блокировки колес во время торможения;
- EBD – распределение усилий при управлении тормозными дисками;
- ASR – контроль того, насколько проскальзывают колеса, с последующим перераспределением крутящего момента. Исключается пробуксовка;
- EDS – дополнение к ASR. Блокировка дифференциального механизма.
Неисправности
Поскольку ESP базируется на всех основных узлах антиблокировочной системы тормозов, то и её неисправности связаны с ними. Нарушения в работе самой программы маловероятны.
- Чаще всего отказывают датчики вращения колёс и их проводка, поскольку они работают в самых тяжёлых условиях.
- Проблемы могут быть связаны с гидравлическим блоком, его насосом и клапанами. Особенно если пренебрегать плановой заменой тормозной жидкости.
- Все прочие датчики отказывают не чаще, чем любая другая электроника, причинами могут стать естественное старение компонентов, влага и коррозия. Как всегда, особое внимание проводке.
При отказе система самодиагностики высветит соответствующую лампу на приборной панели. Ездить без ESP очень нежелательно, поведение машины станет непривычным, а с самыми мощными двигателями водитель может просто не справиться с управлением.
Как это работает
Курсовая стабилизация посредством ESP невозможна без ABS. Антиблокировочная система – это важный момент корректировки поведения автомобиля. Процесс стабилизации также обеспечивается за счет функциональности антипробуксовочной системы и блока, способного изменять режим работы двигателя.
ESP определяет развитие заноса по нескольким параметрам. Например, при малом угле поворота колес может фиксироваться превышение поперечного ускорения и значительное изменение угла поворота транспортного средства. Это выходит за рамки «правильной езды», поэтому система начинает действовать.
На практике происходит подтормаживание конкретных колес или ослабление тормозного усилия. Гидромодулятор изменяет состояние тормозной системы в части ее давления. Работа силового агрегата корректируется. Блок-контроллер сокращает подачу топлива, что уменьшает крутящий момент, передающийся на колеса. В результате машине придается прежняя траектория.
В структуре имеется главный блок, принимающий и обрабатывающий информацию, поступающую от датчиков. Под такой информацией понимается несколько моментов: с какой скоростью вращаются колеса, в каком положении руль и насколько давление в тормозной системе соответствует норме. На основе подобных данных ESP принимает решение, как ей действовать. При этом наиболее важны сигналы от двух датчиков, считывающих поперечное ускорение и угловую скорость.
Рассмотрим на примере упрощенную схему того, как происходит курсовая стабилизация.
Занос
На блок-контроллер поступают данные:
- задняя ось начинает смещаться по тому направлению, куда заносит;
- величина скорости скольжения выходит за рамки допустимых значений.
Если вы опытный водитель, то поддадите газу и постараетесь выйти из заноса. Ключевое слово здесь «опытный», но за рулем в большинстве своем оказываются те, кто не был в подобных ситуациях. Они могут растеряться. Также стоит учитывать невнимательность. Именно здесь и возникает необходимость в ESP.
Система возвращает автомобиль на прежний курс с помощью торможения переднего колеса с внешней стороны.
Снос
Датчики сигнализируют о нестандартном поведении транспортного средства:
- фиксируется смещение передней оси по такому направлению, как внешняя сторона поворота;
- скорость рысканья определяется как небольшая.
Система стабилизирует автомобиль, что достигается торможением заднего колеса с внутренней стороны.
Зачем отключают стабилизацию?
У них есть масса названий: ESP, DSC, ASC, VSC… Они производятся разными компаниями и имеют разное программное обеспечение, различаются функциями, возможностями и поколениями. Но обычному автолюбителю о них надо знать лишь одно – если на автомобиле есть электроника, которая контролирует курсовую или динамическую стабильность движения, ее лучше просто так не отключать. В подавляющем большинстве дорожных ситуаций программы стабилизации вмешиваются по делу и очень эффективны.
Рассчитаны системы, как правило, на водителей с небольшим опытом. В опасных ситуациях человек не всегда сохраняет самообладание для быстрых и правильных действий, а порой и вовсе паникует, почувствовав снос или занос, и совершает ровно то, чего не надо. Вот тогда электроника и помогает избежать неминуемой беды, сбавляя подаваемую от двигателя тягу и притормаживая отдельные колеса так, чтобы автомобиль не начал закручиваться вокруг вертикальной оси и по возможности следовал правильной траектории.
Ключевое слово – «по возможности». Даже самая продвинутая ESP не может преодолеть законов физики. Если, например, дорога слишком скользкая, а водитель сильно просчитался со скоростью, то программа в лучшем случае уменьшит последствия ошибки, а шансов удержаться на дороге особо не добавит.
На бездорожье стандартные дорожные алгоритмы работы стабилизации могут подбросить и вовсе неприятный сюрприз. Типичный случай – глубокая зыбкая колея в грязи. Такой участок можно пройти только под тягой, с пробуксовкой колес, невзирая на то, как машина мечется в стороны. Но бдительная электроника может ошибочно распознать аварийную ситуацию, ограничить тягу мотора и тем самым «засадить» автомобиль в самом неподходящем месте.
Чтобы избежать подобных конфузов, придумана заветная кнопка деактивации ESP. На многих автомобилях она имеет две ступени срабатывания. При однократном нажатии на клавишу с пиктограммой программы на приборной панели зажигается желтая иконка с зигзагообразными колеями. Отключается только та часть, которая отвечает за коррекцию тяги. С педали газа спадают «оковы», и программа разрешит пробуксовки, продолжая следить за поведением автомобиля в поворотах. Если развивается занос, она все равно вмешается. Этот алгоритм может быть полезен на гоночном треке для спортивного вождения. Для обычных уличных условий режим небезопасен.
При втором нажатии на кнопку электроника может отключаться полностью (у некоторых систем тот же режим ESP Off активируется длительным нажатием). Вот он как раз и может пригодиться для кратковременных поездок по бездорожью.
Вообще отключение ESP это всегда риск. К счастью, прогресс не стоит на месте, и производители стараются развивать умные системы стабилизации, которые не надо отключать вовсе. У современных кроссоверов они уже дополняются «поведенческими» программами движения для различных условий и покрытий – например, для травы и грязи, гравия или крупных камней, песка или снега. А самые продвинутые внедорожники уже и сами подбирают наилучший алгоритм под бездорожье, не требуя от водителя вообще никаких предварительных действий.
Так же и на мощных легковых автомобилях и спорткарах. Продвинутая электроника следит не только за динамикой и курсом движения, а еще анализирует манеру вождения человека и подстраивается под его стиль управления, помогая «затянуть» автомобиль в поворот, выйти из виража на грани пробуксовки с легким заносом и т. д. И чем дороже автомобиль, тем быстрее забываешь, где расположена кнопка деактивации ESP.
Вывод
Некоторые автолюбители считают, что ESP – это препятствование нормальному вождению и невозможность выхода из критических ситуаций. Последнее утверждение верно, но отчасти. Процент неадекватного поведения ESP ничтожно мал.
Система, обеспечивающая курсовую устойчивость, эффективна. Она не позволяет водителям вести себя на дроге слишком вольготно. Пресекаются попытки вождения, выходящие за рамки дозволенного. Потеря же мощности на скользких покрытиях в условиях бездорожья покрывается электронной имитацией блокировок, что помогает преодолевать препятствия, когда происходит диагональное вывешивание.
1-UBK-20781
Резервная архитектура системы
Автомобиль в ближайшее время станет намного безопаснее, у него, как и у современных самолетов, появятся различные дублирующие друг друга системы. Это, в первую очередь, необходимо для того, чтобы внезапный выход из строя одной из систем не привел к аварии.
Специалисты Bosch уже разработали технологию резервной тормозной системы. Электромеханический усилитель тормозов iBooster и ESP (электронная система курсовой устойчивости) позволяют остановить автомобиль независимо друг от друга.
Высокоточные картографические данные
Сейчас точность позиционирования современных систем навигации лежит в пределах одного метра. Для безопасного автопилота точность надо поднять как минимум раз в десять. Кроме этого актуализация карт должна происходить чаще. Наша привычка установить новые знаки на время ремонта дороги, а потом забыть их убрать может свести с ума кибернетический мозг автомобиля. Например, когда видеокамера зафиксирует «кирпич», а навигация определит дорогу как одностороннюю. Куда тогда двигаться? Ведь запрет нарушать правила дорожного движения будет основным у искусственного интеллекта.
Мы перечислили только три проблемы, в то время как на пути к созданию автопилота их десятки! И все-таки есть надежда, что лет через десять мы сможем выехать рано утром на дачу на «умном» автомобиле, а по дороге спокойно поспать еще в кресле водителя.
Система ESP: куда мы катимся
Каковы преимущества электронного контроля устойчивости?
Было проведено множество исследований для определения эффективности системы контроля устойчивости.
По данным Европейской обсерватории безопасности дорожного движения (ERSO) автомобили с ESC:
- На 22% меньше вероятность попасть в аварию.
- До 38% меньше вероятность попасть в аварию из-за мокрой или заснеженной дороги.
- Вероятность опрокидывания снижается на 59% – и это более 67% для внедорожников.
- На 33% меньше вероятность заноса.
Благодаря своей высокой эффективности и пользе для водителей Европейская программа оценки новых автомобилей (Euro NCAP) добавила ESC в свои тесты безопасности в 2009 году.
Это означает, что автомобили, не оборудованные ESC, не могут иметь наивысший 5-звездочный рейтинг безопасности.
Косвенные признаки причины поломки
- некорректная работа задних стоп-сигналов одновременно с горящим знаком EPS указывает, что необходимо проверять датчик педали тормоза,
- при перепадах напряжения необходимо проверить предохранитель,
- если перед тем, как начала загораться лампочка, проводились какие-либо ремонтные работы, то обследуют датчики, провода в месте ремонтных работ.
Если же такого рода подсказок нет, то выявить проблему можно только с помощью сканера.
С неисправной системой стабилизации можно ездить долго, но безопасность пассажиров автомобиля находиться под угрозой, а цена вопроса может быть мизерной.
