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).
Плюсы и минусы ESP и ESC
Как и любая система направленная на улучшение чего-то, система курсовой устойчивости имеет свои преимущества и недостатки.
Основными плюсами являются:
- Даёт возможность сохранить устойчивость авто и двигаться в пределах, рамках заданной траектории;
- Сохранение управляемость автомобиля при плохих погодных условиях и предотвращение опрокидывания машины;
- Предотвращение столкновения автомобиля;
- Большая управляемость, манёвренность и податливость авто на дороге и стабилизация автопоезда;
- Создаёт третье контролируемое водителем измерение.
Система предотвращает достаточное количество заносов, что является основным фактором для серьёзных аварий и ДТП с летальным исходом или непоправимым вредом здоровью.
К минусам можно отнести:
- Систему можно выключить, чем пользуются водители-экстремалы.
- Система может показать крайне низкую эффективность на высоких скоростях и при маленьких радиусах поворота.
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.
ESC часть комплексной системы безопасности авто
Ранняя форма ESC была впервые представлена Toyota с их системой «противоскольжения». Только в конце 80-х и начале 90-х годов ESC стали стандартизированными, и все больше производителей начали устанавливать его в свои автомобили. BMW, Toyota, Mercedes-Benz были пионерами, которые начали работать с этой системой.
Антиблокировочная тормозная система (ABS) также является частью этого, как и технологии мониторинга, которые помогают предотвращать аварии за счет снижения риска заноса или потери контроля.
Система активируется и помогает водителю при обнаружении надвигающейся опасности, например:
- Избыточная или недостаточная поворачиваемость на поворотах.
- Внезапные маневры уклонения.
- Внезапное изменение состояния дороги – например, обледенелые и скользкие дороги.
- Снижение сцепления с дорогой из-за езды по грязи, дождю или гравию.
По сути, ESC – это сложная система, которая регулярно контролируется с помощью датчиков. Она определяет различные параметры, такие как скорость, вращение колеса и тормозное давление.
Отключение системы ESC
Кнопка отключения 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.
Принцип действия
Все вышеперечисленные составляющие помогают электронике понять, когда начинается занос авто, а также корректировать поведение автомобиля в зависимости от манипуляций, совершаемых водителем.
Отклонение положения органов управления авто от фактических параметров движения автомобиля, провоцирует немедленное вмешательство Electronic Stability Program. К примеру, угол поворота колес невелик, но скорость поперечного ускорения и угол поворота вокруг оси значительно превышают показатели, которые характерны для безопасных повадок авто при заданных параметрах рулевого управления. Таким упрощенным способом можно описать способ, каким ESP определяет развитие заноса.
Система курсовой устойчивости подтормаживает определенные колеса либо ослабляет тормозное усилие, если водитель, испугавшись, вдавливает тормозную педаль в пол; влияет на работу двигателя, не давая ведущей оси усугубить ситуацию.
Главное призвание ЕСП в том, чтобы предупредить начало либо усугубление заноса автомобиля. Все эти манипуляции помогают выпрямить траекторию и сохранить контроль над машиной.
Конкретный пример
Рассмотрим, как работает система, на примере ситуации, в которой электронный контроль устойчивости помогает стабилизировать авто.
Параметры при избыточной поворачиваемости (занос):
- задняя ось стремится обогнать передние колеса. Задняя ось скользит по направлению к внешней дуге поворота;
- скорость скольжения большая.
Стабилизация происходит за счет торможения переднего колеса внешнего радиуса.
Параметры недостаточной поворачиваемости (снос):
- передняя ось скользит по направлению к внешней дуге поворота;
- скорость рысканья невысока;
Стабилизация происходит за счет торможения заднего колеса, проходящего по внутреннему радиусу.
Разумеется, описанный алгоритм слишком упрощен. Электронный блок управления получает информацию от различных датчиков по несколько десятков раз в секунду, незамедлительно реагирует сигналами к исполнительным устройствам, постоянно ориентируясь на изменяющиеся условия движения.
Видео работы системы курсовой устойчивости автомобиля поможет оценить всю пользу помощника.
Омологация
Авто стран ЕС, выпущенные со второй половины 2014, обязаны иметь ESP в минимальной комплектации. Отечественное законодательство предполагает подобное правило лишь в случае сертификации выпуска нового авто. Продление омологации не обязывает к внесению нововведений. Поэтому для большинства машин столь полезный помощник доступен лишь за дополнительную плату.
Установка своими руками
Вы можете самостоятельно дооснастить свой автомобиль ESP. Необходимые комплектующие рассмотрим на примере Opel Astra J 1,6Т 2010 г. в.
Вам потребуются:
- блок управления ABS/ESP, крепления в виде кронштейна для установки на штатное место;
- СИМ-модуль;
- датчик рысканья (еще одно название контроллера поперечного ускорения и осевого вращения), крепежный элемент;
- штекер.
Если вы знаете месторасположения всех элементов и умеете прокачивать тормозную систему, установка своими руками не покажется вам сложной задачей. Учтите, что такое внесение изменений необходимо прописать программно. Для этого необходим сканер и специальное программное обеспечение. Это, пожалуй, самый сложный пункт во всем процессе инсталляции.
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.
Назначение ESP и ESC
Обобщённо систему динамической стабилизации называют — ESP (Electronic Stability Program). Вместе с тем, ESP ещё означает и система курсовой стабилизации ESC (Electronic Stability Control). У различных производителей автомобилей ESP может называться по-разному. Но суть от этого не меняется.
Устройство ESP и ESC
Система ESP предназначена для:
- Предотвращения пробуксовки колес;
- Предотвращение заносчивость авто. На скользкой дороге автомобили с задним приводом склонны к заносам. ESP минимизирует заносчивость задней оси, отслеживать на сколько был повернут руль, и на сколько сильно была нажата педаль газа. Так она не даст водителю «пере газовать» в момент поворота;
- Отслеживание, чтобы автомобиль двигался в том направлении, в котором повернут руль машины.
Стабилизация траектории при недостаточной поворачиваемости
Если занос автомобиля вызван проскальзыванием передних колёс, это грозит выездом на встречную полосу движения и последующим заносом машины в кювет. Физика процесса здесь несколько иная, но действия системы VSC примерно те же – они направлены на предотвращение заноса и выравнивание автомобиля таким образом, чтобы позволить ему двигаться по «правильной» траектории.
Для этого опять же происходит закрытие дроссельной заслонки, чтобы увеличить сцепление резины с дорогой, одновременно начинает подтормаживаться заднее внутреннее колесо, что и позволяет удержать передок транспортного средств от сноса, предотвращая боковое скольжение.
