Dlaczego samochód potrzebuje systemu stabilizacji? Odpowiedź jest wyraźnie w stylu Kapitana Oczywistego. Jednak ESP robi znacznie więcej niż tylko utrzymywanie samochodu na drodze...
System stabilizacji pojazdu
ESC, DSC, VSC, DSTC, VDC, PTM, CST… Jak tylko marketerzy firm motoryzacyjnych nie boją się już dziś wymyślać oryginalne oznaczenia dla w ogóle jednego i tego samego systemu – dynamicznej stabilizacji.
Nawiasem mówiąc, wszystko zaczęło się dokładnie 20 lat temu. Kiedy w 1995 roku Bosch zaczął dostarczać Mercedes-Benz innowacyjną elektronikę do drogiego dwudrzwiowego S 600 Coupe. Od tego czasu nawet niedrogie małe samochody przejęły kontrolę stabilności, a prawie dwa tuziny firm na całym świecie wprowadziły system na rynek. Rzeczywiście, w Ameryce i Unii Europejskiej sprzedaż nowych samochodów bez stabilizacji w podstawowym wyposażeniu jest od kilku lat zakazana.
Luksusowe coupe Mercedes-Benz S 600, na którym Bosch ESP pojawił się w 1995 roku, uważane jest za pierwsze seryjne z systemem stabilizacji. Jednak konkurenci natychmiast zareagowali na ten atak. W tym samym roku swoje warianty zaprezentowały BMW i Toyota, a następnie Audi i Volvo. A dziś żaden, nawet najtańszy model nie może obejść się bez elektroniki, która pozwoli utrzymać stabilność kursu walutowego w Stanach Zjednoczonych i Unii Europejskiej. Muszę od razu powiedzieć, że w oficjalnej terminologii system utrzymywania stabilności kursu walutowego jest zwykle nazywany ESC - Electronic Stability Control. Ale dla uproszczenia w dalszej części tekstu użyjemy właśnie historycznego, znanego wszystkim, określenia Boszewa - ESP, co oznacza Electronic Stability Program lub (w języku niemieckim) Elektronisches Stabilitätsprogramm. Nie wpłynie to na istotę sprawy.
Cel ESP wydaje się być naprawdę oczywisty.
Został zaprojektowany, aby pomóc kierowcy utrzymać samochód na drodze, gdy możliwości lub umiejętności osoby za kierownicą już nie wystarczają lub jeśli popełnił błąd. Kiedyś początkujący dziennikarze, opisując nowy model, lubili nawet mówić, że, jak mówią, „ścisły kołnierz ESP uniemożliwia doświadczonemu pilotowi pokazanie wszystkich swoich umiejętności”. Oczywiście Vraki - nowoczesna stabilizacja nie tylko będzie przeszkadzać w zarządzaniu. Chociaż w razie niebezpieczeństwa może to zrobić dość gwałtownie i niegrzecznie.
Ale wciąż jest trochę prawdy w tych amatorskich słowach. W końcu, jeśli pokopiesz głębiej, okaże się, że działa na nowoczesnym ESP… prawie cały czas! Jak to!? Wymyślmy to razem.
Jak widać na tym schemacie, struktura ESP jest nieco bardziej złożona niż jego protoplasta, ABS. Cała sól układu stabilizacji jest w innym układzie hydraulicznym, nowych czujnikach i mocnych połączeniach elektronicznych z innymi układami maszyny Najpierw zrozummy, skąd wzięła się ta właśnie stabilizacja. W rzeczywistości ESP stał się ewolucyjnym rozwinięciem układu zapobiegającego blokowaniu kół – ABS. Rzeczywiście, w nowoczesnych samochodach pozwala kontrolować obwód hamulcowy każdego z kół z osobna. Ich prędkości obrotowe są monitorowane przez specjalne czujniki, a jednostka sterująca na podstawie tych sygnałów ocenia sytuację i wydaje polecenie do tzw. modulatora – sprytnego bloku zaworów i akumulatorów. To on reguluje ciśnienie płynu w każdym mechanizmie hamulcowym, jeśli to konieczne, szybko odciążając je za pomocą elektrycznie napędzanej pompy opróżniania. Aż pewnego dnia inżynierowie pomyśleli – dlaczego nie sprawić, by ta sama pompa działała niejako w przeciwnym kierunku? Żeby w razie potrzeby nie zwalniać hamulców, a przeciwnie – zwolnić jedno z kół?
Zasada działania systemu stabilizacji jest już znana wielu. Więc nie będziemy się nad tym szczegółowo rozwodzić. A tym, którzy nie są zaznajomieni z ESP, polecamy obejrzenie tego wizualnego wideo - wyjaśnia wszystko jasno
Nie wcześniej powiedziane, niż zrobione. Tak więc w połowie lat 80. ubiegłego wieku, na długo przed debiutem samego ESP, narodziła się jego pierwsza funkcja „boczna”. Potężne modele Toyota, Mercedes-Benz i BMW zaczęły stosować kontrolę trakcji (TC), czyli kontrolę trakcji. Jego cel wynika z nazwy. Ale i tak na wszelki wypadek pamiętamy, że to działa, jeśli kierowca zbyt mocno naciska na gaz, a koła zaczynają się ślizgać. Następnie, aby przywrócić przyczepność, elektronika włącza standardowe hamulce i, jeśli to konieczne, zmniejsza ciąg silnika. Algorytm jest dość prymitywny, ale wydajny. Zapewne każdy z nas zimą zaobserwował migającą żółtą żarówkę w zestawie wskaźników – znak pracy TC. Bez niej ruszanie na lodzie z sygnalizacji świetlnej byłoby znacznie trudniejsze, prawda? Modele z napędem na tylne koła mogą generalnie pozostać na miejscu ...
Tak wygląda wypełnienie działającego modułu ESP. Czy to nie imponujące, jak bardzo wszystko mieści się w tym małym pudełku? Nawiasem mówiąc, infografiki Boscha wyraźnie pokazują, że wraz z rozwojem systemu stabilizacji jego jednostka główna stała się nie tylko lżejsza i bardziej kompaktowa, ale także „mądrzejsza” – pamięć mikroprocesora stale się powiększała 
Ale technologia poszła naprzód. I stopniowo elektroniczne sterowanie pojawiło się nie tylko w silnikach, skrzyniach biegów czy hamulcach, ale także w prawie każdym układzie samochodu. Doprowadziło to do przełomu w dziedzinie bezpieczeństwa czynnego - powstania pełnoprawnego ESP. W rzeczywistości jej jednostka sterująca stała się głównym organem zmysłu samochodu. Tutaj przesyłane były informacje z czujników przyspieszeń wzdłużnych i poprzecznych, obrotu kierownicy, obrotu wokół osi pionowej, wciśnięcia pedału gazu i hamulca, prędkości kół itp. itp. Komputer w czasie rzeczywistym porównuje aktualne wskaźniki z tymi zapisanymi w pamięci i ocenia, czy np. ten rozpędzony kierowca z taką jazdą będzie w stanie utrzymać się na trajektorii w zakręcie? Nie? Dlatego nadszedł czas na podjęcie środków zbawienia.
W rzeczywistości marketerzy natychmiast zorientowali się, jak go zdobyć, aby przyciągnąć więcej kupujących. I poprosili inżynierów o włożenie „magicznego” przycisku do samochodu. W zależności od przeznaczenia i typu auta kierowca mógł albo całkowicie odciąć ESP (co przydaje się np. w SUV-ach), albo ograniczyć jego pomoc. W modelach ze sportowym nastawieniem pozwala to poczuć się jak fajny drifter bez obawy przed wyjściem na pierwszy zakręt. A Ferrari poszło jeszcze dalej i nauczyło swoją stabilizację utrzymywania stałego kąta poślizgu – w końcu skoro ktoś tyle zapłacił za supersamochód, nie ma prawa się hańbić.
Coraz popularniejsze systemy aktywnego tempomatu i automatycznego hamowania awaryjnego nie byłyby możliwe bez ESP. Bez względu na to, jak mierzy się odległość do przeszkody z przodu, polecenie zatrzymania awaryjnego jest w każdym przypadku realizowane przez moduł systemu stabilizacji. Swoją drogą, nawet jeśli kierowca w ostatniej chwili sam zareaguje na niebezpieczeństwo, nadal będzie mu łatwiej się zatrzymać. W końcu ESP z góry podniesie ciśnienie w układzie i doprowadzi klocki do tarcz Ale ESP ma również inne „tajne” funkcje, o których przeciętny entuzjasta samochodów zwykle nie zdaje sobie sprawy. Na przykład tutaj jest częsty przypadek. Kobieta w farbach opowiada swojej przyjaciółce, jak idiota nagle zahamował na światłach przed nią. Nasza bohaterka zatrzymała się kilka milimetrów od jego zderzaka. Trochę gapienia się - i masz wypadek. A nasza młoda dama nie wiedziała, że ESP najprawdopodobniej działał nawet podczas hamowania. Rzeczywiście, jak pokazują statystyki, większość z nas w sytuacji awaryjnej mocno naciska pedał hamulca, ale nie dość mocno. Okazuje się więc, że droga hamowania jest dłuższa niż mogłaby być. A elektronika, zwiększając ciśnienie w układzie, widzi to i uruchamia pompę modulatora. W związku z tym mechanizmy hamowania rozwijają maksymalną siłę możliwą w danych warunkach. Zwykle ta funkcja nazywa się Brake Assist - asystent hamowania. Nawiasem mówiąc, może pomóc nie tylko delikatnym młodym damom, ale także brutalnym mężczyznom, którzy na suchym asfalcie i dobrych oponach również nie mają dość siły, aby „wcisnąć” pedał przed uruchomieniem ABS.
Teraz narażam się na gniew dealerów samochodowych i marketerów, gdy ujawniam ich straszną tajemnicę. Spora ilość takich asystentów kierowcy i systemów, które często znajdują się na liście opcji i kosztują dużo pieniędzy, okazuje się być… po prostu funkcjami oprogramowania ESP! Ponieważ w tym przypadku nie są wymagane żadne dodatkowe informacje. Aby aktywować zaawansowane funkcje, w sensie dosłownym, zwykle wystarczy zaznaczyć haczyk w menu systemowym odpowiedniej jednostki sterującej. Oczywiście wymaga to skanera diagnostycznego. Ale takie rzeczy kosztują dziś ani grosza, więc wielu entuzjastów autoklubów uruchomiło elektroniczne ulepszenie swoich samochodów.
Gdy hamulce w konwencjonalnym samochodzie drogowym nagrzewają się, ich skuteczność spada. Aby kierowca nie zauważył tego, ESP automatycznie zwiększa ciśnienie w układzie, mocniej dociskając klocki do tarcz. Okazuje się, że jest to rodzaj dodatkowego hydraulicznego wspomagania hamulców Tymczasem bardzo przydatne rzeczy można dostać praktycznie za darmo. W szczególności w wielu modelach koncernu Volkswagen funkcja XDS jest łatwo aktywowana - imitacja dynamicznej blokady mechanizmu różnicowego. Podczas pokonywania zakrętów ESP hamuje wewnętrzne nieobciążone koło, kierując moment obrotowy na oponę zewnętrzną o najlepszej przyczepności. Dzięki temu rzadziej będziesz pamiętać, czym jest dryf przedniej osi.
Można również łatwo podłączyć asystenta ruszania pod górę. W takim przypadku, po zwolnieniu pedału hamulca, ESP utrzyma ciśnienie w hamulcach przez kilka sekund - aż ciąg silnika będzie wystarczający do pewnego startu bez cofania się.
O dziwo, ESP potrafi nawet mierzyć… ciśnienie w oponach! Oczywiście nie bezpośrednio, ale pośrednio – za pomocą czujników prędkości kół. Prosta matematyka działa. Jeśli opona jest płaska, oznacza to, że zmniejszyła się jej średnica i odpowiednio kręci się szybciej niż inne. To właśnie monitoruje jednostka sterująca. Czy istnieją podejrzenia wycieku powietrza? Kierowca natychmiast zobaczy ostrzeżenie w zestawie wskaźników.
Skandal z zamachem stanu Mercedes-Benz klasy A podczas „testu łosia” w 1997 roku nie tylko przyspieszył wdrożenie ESP, ale także doprowadził do pojawienia się innej funkcji czysto programowej - ochrony przed dachowaniem. Istotą tego asystenta jest to, że elektronika monitoruje nie tylko rzeczywisty poślizg, ale także poziom przyspieszenia bocznego, które przy danym obciążeniu auta może doprowadzić do jego przewrócenia. Wiele SUV-ów, pickupów i kabrioletów ma teraz ROP (ochrona przed przewróceniem). Co więcej, w tym ostatnim ESP jest również odpowiedzialny za aktywację wysuwanych łuków bezpieczeństwa. Również pośrednio ESP jest w stanie określić obecność przyczepy. Zamknięcie złącza elektrycznego (po prostu - gniazda) "haku holowniczego" oznacza, że auto zamieniło się w traktor. Teraz system przebuduje swoje algorytmy tak, aby wyeliminować charakterystyczne fluktuacje rufy i „nierówności” – elektronika po prostu wyhamuje przednie koła w przeciwfazie. Znowu niesamowicie proste, ale jakże przydatne!
Chcesz więcej magii? Zapraszamy! Jak podoba Ci się związek między ESP a wycieraczkami przedniej szyby i czujnikiem deszczu? Gdy zostaną uruchomione, elektronika rozumie – zaczyna się ulewa, droga jest mokra i śliska. Droga hamowania wydłuży się. Aby choć trochę zaradzić tej sytuacji, modulator podniesie ciśnienie w przewodach hamulcowych i będzie cyklicznie dostarczał klocki do tarcz, odcinając na nich film wodny. Kierowca nawet tego nie zauważa, a mechanizmy są w pogotowiu...
Holy of Holy - sterowanie a następnie dostał się pod wszechobecne oko ESP. Wyobraź sobie: samochód wpada w poślizg, kierowca zaczyna kręcić kierownicą, ale wyraźnie tęskni, na przykład za mało doświadczenia. Nie ma problemu! Elektronika zmusi wzmacniacz elektryczny impulsami wysiłku do podpowiadania, gdzie i o jaki kąt skręcić kierownicą. Przesadzasz? Poczujesz ciężar. Czy kierownica czuje się lepiej? Oznacza to, że wszystko robisz dobrze. Nawiasem mówiąc, ten sam asystent pomaga przy hamowaniu na mieszanych dwójkach. Kiedy np. lewe koła były na asfalcie, a prawe zjechały na nieutwardzone pobocze. Zwykły samochód natychmiast zacznie się rozkładać, ale wyposażony w ESP nie.
W razie potrzeby stabilizacja może również zakłócać pracę ASB, chwilowo blokując w niej zmianę biegów, dzięki czemu skoki przyczepności na kołach nie zaburzają równowagi auta.
Różne warianty imitacji międzykołowych blokad mechanizmu różnicowego są wyłącznie funkcją oprogramowania ESP. Oznacza to, że do jego wdrożenia nie są potrzebne żadne dodatkowe czujniki ani części. Niemniej jednak, na przykład, właścicielom crossoverów z zawieszeniem o krótkim skoku, ten asystent bardzo pomaga w terenie.
Nawet w terenie zastosowano ESP. Czy widziałeś, jak umiejętnie nowoczesne crossovery bez twardych zamków radzą sobie z zawieszaniem po przekątnej i innymi trudnymi sytuacjami? Nieobciążone koła będą trochę zgrzytać w powietrzu, gdy nagle samochód szarpnie i powoli ruszy. Ten ESP przenosi przyczepność na opony, które mają lepszy kontakt z podłożem. Nawiasem mówiąc, to czujniki systemu stabilizacji umożliwiły realizację prewencyjnego działania automatycznego napędu na wszystkie koła. Sprzęgło do przenoszenia trakcji na tylną oś w nowoczesnych SUV-ach jest zamykane nie przez fakt poślizgu przednich kół (kiedy czasem jest za późno), ale przez alarm z jednostki ESP.
Ale przed nami stromy zjazd. Aktywuj Hill Descent Control (HDC) - asystent zjazdu ze wzniesienia. Puść wszystkie pedały i voila! Pod zgrzytem hamulców samochód toczy się płynnie i równo. Jeszcze raz muszę podziękować ESP - to również jest częścią jej programu.
Dzięki systemowi stabilizacji prawie każdy crossover z napędem na wszystkie koła ma asystenta zjazdu ze wzniesienia. Kierowca musi tylko ustawić kierownicę i zwolnić oba pedały. A sama elektronika utrzyma wymaganą prędkość i zabezpieczy przed skręcaniem na zboczu
I powtarzam, wszystko to można zrealizować na jednej bazie kruszywa, bez poważnej rewizji napełniania maszyny. W świecie komputerów taka fikcja nazywana jest oszustwem, podobnie jak wprowadzanie tajnego kodu w grze o życie wieczne lub niekończące się naboje. Ale w środowisku motoryzacyjnym nie jest to karane. W końcu wszyscy mamy wspólne zadanie – podbić drogę. Dlatego ESP tak naprawdę działa prawie zawsze: przy ruszaniu z postoju i w ruchu, i przy zwalnianiu… Tak więc już dziś błędem jest traktowanie systemu stabilizacji tylko jako środka ostatecznego.
Electronic Stability Program, w skrócie ESP, jest najpopularniejszym z wielu współczesnych skrótów. Co oznacza jedno – dynamiczny system stabilizacji. W zależności od producenta można to nazwać różnie: VDC, ESC, DSC, VSC itp., ale to nie zmienia istoty, system stabilizacji pomaga kierowcy radzić sobie z samochodem w różnych sytuacjach.
Historia rozwoju ESP
Już w 1959 roku prototyp nowoczesnego ESP został opatentowany przez Daimler-Benz i otrzymał tę nazwę. Jednak pierwsza próba zrewolucjonizowania samochodowych systemów bezpieczeństwa nie powiodła się inżynierom firmy. To Daimler-Benz przypomniał sobie niedoskonały system. W 1994 roku kontynuowano testy nowego, jeszcze wówczas, elektronicznego asystenta w Mercedesie premium, a rok później, w 1995 roku po raz pierwszy zastosowano go seryjnie w coupe Mercedes-Benz CL 600. Mercedesy klasy S i SL.
Główne zadanie ESP
System stabilizacji jest również nazywany systemem kontroli stabilności, więc nie myśl, że jesteś zdezorientowany. ESP jest monitorowany przez jednostkę sterującą, która odbiera sygnały z różnych czujników. Śledzą kierunek jazdy maszyny na podstawie położenia kierownicy i pedału przyspieszenia. Ponadto jednostka sterująca otrzymuje informacje o przyspieszeniu bocznym pojazdu i orientacji poślizgu.
Tak wygląda jednostka sterująca ESP
ESP monitoruje dynamikę boczną pojazdu, pomagając kierowcy w krytycznych sytuacjach, zapobiegając w ten sposób utknięciu pojazdu w poślizgu lub poślizgu bocznym. W rzeczywistości, system stabilizacji utrzymuje stabilność kierunkową, trajektorię i stabilizuje pojazd podczas manewrów. Zwłaszcza przy dużych prędkościach lub na kiepskiej nawierzchni, gdy skłonność do dryfowania lub poślizgu jest znacznie większa. Stąd bierze się druga potoczna nazwa systemu – system antypoślizgowy.
Jak działa ESP?
Nowoczesne samochody niemal każdego modelu mogą być wyposażone w system stabilizacji, jeśli nie w wersji podstawowej, to przynajmniej jako opcja. Samochody każdej marki i klasy mogą być wyposażone w ESP i nie ma już związku z kosztem pojazdu.
Układ stabilizacji jest ściśle powiązany z tym, że bez układu przeciwblokującego ESP nie może działać. Ponadto w proces stabilizacji bierze udział system kontroli trakcji i jednostka sterująca silnika. W swej istocie jest to zunifikowany system, który działa w sposób zintegrowany. Kierowca oczywiście nie zawsze rozumie i czuje działanie systemu. Ale jednocześnie wykonuje całą gamę działań przeciwawaryjnych.
Elektroniczna kontrola stabilności jest aktywna i działa w każdym trybie jazdy - czy to przyspieszanie, hamowanie czy toczenie na wybiegu. A algorytm jego pracy zależy od każdej konkretnej sytuacji. Smart ESP może nawet dostosować tryb automatycznej skrzyni biegów, zmniejszając bieg lub przechodząc w tryb zimowy, aby wygładzić reakcje.
Czy powinienem używać przycisku ESP OFF?
Uważa się, że system stabilizacji utrudnia doświadczonym kierowcom radzenie sobie w sytuacji awaryjnej. Na przykład, gdy trzeba włączyć gaz, aby wydostać się z poślizgu, a system blokuje dopływ paliwa. To prawda, ale tylko w przypadku dość doświadczonych kierowców. Większość kierowców nigdy nie doświadczyła takich sytuacji, a poślizg może ich tylko przestraszyć. Dodatkowo trzeba wziąć pod uwagę czynnik ludzki, gdy np. kierowca jest rozkojarzony lub nie zdążył w porę zareagować na ekstremalną sytuację.
Dlatego zalecamy nie wyłączać systemu stabilizacji, aby uniknąć nawet najmniejszej możliwości niekontrolowanej sytuacji awaryjnej. Dla fanów ekstremalnej jazdy niektórzy producenci przewidzieli kilka trybów pracy ESP, kiedy układ dopuszcza odrobinę chuligaństwa i uruchamia się w krytycznej sytuacji.
Upewnij się, że pojazd ma ESP
Producenci samochodów proszą o nieracjonalnie duże sumy pieniędzy na tak ważną opcję jak ESP. Ale nadal jest to niezbędne minimum do bezpiecznego poruszania się. Oczywiście system stabilizacji wybacza i koryguje wiele błędów kierowcy, nie wymagając od niego umiejętności jazdy awaryjnej. Niemniej jednak możliwości systemu nie są nieograniczone i czasami nie warto po prostu unikać niebezpiecznych sytuacji.
Dlatego bardzo pożądane jest posiadanie w pojeździe dowolnego systemu stabilizacji. Pomoże Ci wjechać w zakręt lub jechać prosto bez poślizgu. Znaczne wspomaganie systemu będzie skuteczniejsze dzięki celowemu działaniu kierowcy.
Takie pytanie, jak bezpieczeństwo, niepokoiło nawet pierwszych projektantów samochodów na początku motoryzacji. Od tego czasu systemy bezpieczeństwa są stale ulepszane, pomagając współczesnym właścicielom samochodów wyjść z trudnych sytuacji w krytycznym momencie. Rozważ jeden z tych nowych systemów i dowiedz się, czym jest ESP w nowoczesnych pojazdach.
W dzisiejszych czasach system jest szeroko rozpowszechniony ESP (Elektroniczny Program Stabilności)... Nazywamy ją system stabilności kursu walutowego... Przeznaczony jest do kontroli stabilności pojazdu w sytuacjach krytycznych, zapobiegając poślizgowi pojazdu i poślizgowi bocznemu. System pomaga między innymi w utrzymaniu samochodu podczas wykonywania ostrych manewrów przy dużej prędkości lub na kiepskiej nawierzchni.
Takie urządzenia zabezpieczające po raz pierwszy wypróbowano w połowie ubiegłego wieku, ale dopiero w 1995 roku w pojazdach produkcyjnych wprowadzono naprawdę działającą wersję. Dziś jest stosowany w prawie wszystkich pojazdach, bez względu na ich klasę i cenę.
Zobaczmy, jak działa to urządzenie.
Czym więc jest ESP w samochodzie i jak działa
System ESP działa w połączeniu z ABS. W pracę ESR biorą udział wszystkie czujniki w systemie kontroli trakcji, ale ma on również swój własny. Jednostka elektroniczna przetwarza sygnały przychodzące ze wszystkich czujników ABS i dwóch czujników ESP. Jeden z nich mierzy prędkość kątową, a drugi przyspieszenie boczne.
Te czujniki wykrywają poślizg boczny. Określają jego parametry i przesyłają sygnał do jednostki elektronicznej. To urządzenie jest stale świadome wszystkich odczytów samochodu, takich jak: prędkość, kąt skrętu, prędkość obrotowa silnika czy stopień poślizgu samochodu.
Jednostka elektroniczna przetwarzając sygnały z czujników porównuje informacje z zachowaniem samochodu i po otrzymaniu informacji o odchyleniach od zadanych parametrów elektronika próbuje naprawić sytuację.
W przypadku poślizgu system może wypoziomować samochód, wydając różne polecenia różnym kołom, które w tym momencie należy, jego zdaniem, zwolnić, a które nie. Hamowanie odbywa się za pomocą modulatora ABS, który wytwarza ciśnienie w układzie hamulcowym. W tym momencie polecenie jest również wysyłane do sterowania silnikiem. Aby zmniejszyć liczbę obrotów, posuw jest automatycznie redukowany, a obroty kół zwalniane.
W pojazdach z elektroniczną jednostką sterującą ESP może dokonywać zmian w działaniu skrzyni biegów, zmieniając biegi w sytuacjach awaryjnych według własnego uznania.
Wielu kierowców uważa, że urządzenie takie jak ESP w samochodzie przeszkadza w trudnych manewrach lub agresywnym stylu jazdy. Nawiasem mówiąc, w wielu samochodach ESP można wyłączyć do woli. Ale wyłączenie tego jest zalecane tylko w przypadku dobrych warunków drogowych i jeśli kierowca ma duże doświadczenie w prowadzeniu pojazdu.
ESP jest jednym z najważniejszych elementów bezpieczeństwa jazdy, korygującym błędy i często pomagającym zarówno doświadczonym, jak i niedoświadczonym kierowcom wydostać się z trudnej sytuacji.
Jedną z głównych zalet jest to, że takie urządzenie nie wymaga od kierowcy specjalnych umiejętności w sytuacji awaryjnej. Wystarczy skręcić kierownicą, a samochód samodzielnie wymyśli, jak przejść przez zakręt.
Ale nie zapominaj, że nie powinieneś całkowicie polegać na ESP. Czasami jednak kierowca musi pomyśleć o własnym bezpieczeństwie, a także o bezpieczeństwie pasażerów.
Elektroniczny program stabilizacji toru jazdy (ESP) to najczęstsza nazwa nadawana kontroli stabilności pojazdu. Możesz też spotkać następujące skróty: DSC (Dynamic Stability Control), VSA (Vehicle Stability Assist), ESC (Vehicle Stability Control), VSC (Vehicle Stability Control).
Nazwa zależy od producenta. Zasadniczo wszystkie te systemy mają jedną zasadę.
Rola w ruchu
Opracowany w 1959 roku przez Mercedes-Benz i zainstalowany po raz pierwszy w 1995 roku, ESP jest logiczną kontynuacją rozwoju aktywnych systemów bezpieczeństwa. Elektroniczna kontrola stabilności nie byłaby możliwa bez TCS (system antypoślizgowy osi napędowej). Ten ostatni wykorzystywał sąsiednie czujniki i aktuatory.
Innowacją ESP było kontrolowanie kąta skrętu pojazdu wokół jego osi. Innymi słowy, elektronika była w stanie rozpoznać dryf i poślizg samochodu. Asystent stabilności pojazdu pomaga kierowcy odzyskać kontrolę nad pojazdem.
składniki
ESP zawiera następujące elementy:
- czujniki prędkości obrotowej dla każdego z kół. czujniki ABS wspólne dla wszystkich nowoczesnych samochodów, których zasada działania oparta jest na efekcie Halla;
- czujnik prędkości i kąta obrotu samochodu wokół własnej osi. Nowoczesne systemy mieszczą w jednej obudowie czujnik kąta obrotu wokół osi i kontroler przyspieszenia tego obrotu;
- blok hydrauliczny układu regulacji siły hamowania, który w razie potrzeby może zacisnąć/zwolnić tarcze hamulcowe określonego koła.
- kontroler kąta kierownicy;
- elektroniczna jednostka sterująca, która przetwarza odebrane sygnały i steruje siłownikami.
System stabilizacji współpracuje z wieloma innymi asystentami:
- ABS - zapobieganie blokowaniu się kół podczas hamowania;
- EBD - kontrola rozkładu sił hamowania, która ocenia przyczepność powłoki każdego z kół;
- EDS – elektronicznie sterowana wymuszona blokada mechanizmu różnicowego;
- ASR - Kontrola trakcji. Zapobiega buksowaniu kół na osi napędowej.
Aby uzyskać bardziej obrazowy przykład, sugerujemy obejrzenie filmu.
Zasada działania
Wszystkie powyższe elementy pomagają elektronice zrozumieć, kiedy samochód zaczyna się ślizgać, a także korygować zachowanie samochodu w zależności od manipulacji wykonywanych przez kierowcę.
Odchylenie położenia elementów sterujących samochodu od rzeczywistych parametrów ruchu samochodu prowokuje natychmiastową interwencję Elektronicznego Programu Stabilizacji. Np. kąt obrotu kół jest niewielki, ale prędkość przyspieszenia bocznego i kąt obrotu wokół osi znacznie przewyższają wskaźniki typowe dla bezpiecznych nawyków samochodu o danych parametrach kierowania. W ten uproszczony sposób można opisać, w jaki sposób ESP determinuje rozwój poślizgu.
System kontroli stabilności spowalnia niektóre koła lub osłabia siłę hamowania, jeśli kierowca przestraszony naciśnie pedał hamulca do podłogi; wpływa na osiągi silnika, zapobiegając pogarszaniu sytuacji przez oś napędową.
Głównym zadaniem WPR jest zapobieganie wystąpieniu lub pogorszeniu poślizgu samochodu. Wszystkie te manipulacje pomagają wyprostować trajektorię i utrzymać kontrolę nad maszyną.
Konkretny przykład
Spójrzmy jak działa system na przykładzie sytuacji, w której elektroniczna kontrola stabilności pomaga ustabilizować samochód.
Parametry przy nadsterowności (poślizg):
- tylna oś ma tendencję do wyprzedzania przednich kół. Tylna oś przesuwa się w kierunku zewnętrznego sworznia;
- prędkość poślizgu jest wysoka.
Stabilizacja odbywa się poprzez hamowanie zewnętrznego promienia przedniego koła.
Parametry podsterowności (dryf):
- przednia oś ślizga się w kierunku zewnętrznego sworznia;
- szybkość zbaczania jest niska;
Stabilizacja następuje poprzez hamowanie tylnego koła wzdłuż wewnętrznego promienia.
Oczywiście opisany algorytm jest zbyt uproszczony. Elektroniczna jednostka sterująca otrzymuje informacje z różnych czujników kilkadziesiąt razy na sekundę, natychmiast reaguje sygnałami do elementów wykonawczych, stale skupiając się na zmieniających się warunkach jazdy.
Film przedstawiający system kontroli stabilności pojazdu pomoże ocenić korzyści płynące z asystenta.
Homologacja
Samochody z krajów UE produkowane od drugiej połowy 2014 roku muszą posiadać ESP w konfiguracji minimalnej. Przepisy krajowe zakładają taką zasadę tylko w przypadku certyfikacji dopuszczenia nowego samochodu. Rozszerzenie homologacji nie zobowiązuje do wprowadzania innowacji. Dlatego w większości samochodów tak przydatny asystent jest dostępny tylko za dodatkową opłatą.
Instalacja DIY
Możesz samodzielnie doposażyć swój pojazd ESP. Rozważ niezbędne komponenty na przykładzie Opla Astry J 1.6T 2010.
Będziesz potrzebować:
- sterownik ABS/ESP, mocowanie w formie wspornika do montażu w zwykłym miejscu;
- moduł SIM;
- czujnik odchylenia (inna nazwa kontrolera przyspieszenia bocznego i obrotu osiowego), łącznik;
- wtyczka.
Jeśli znasz położenie wszystkich elementów i wiesz, jak odpowietrzyć układ hamulcowy, samodzielny montaż nie będzie dla Ciebie trudnym zadaniem. Pamiętaj, że takie zmiany muszą być napisane programowo. Wymaga to skanera i specjalnego oprogramowania. To chyba najtrudniejszy moment w całym procesie instalacji.
Typowe awarie
Awarię ESP w Twoim samochodzie zasygnalizuje odpowiedni wskaźnik na desce rozdzielczej. Może być kilka powodów, dla których ESP nie działa:
- obwód otwarty (najbardziej typowy dla czujników prędkości);
- awarie jednostki sterującej;
- czujnik siły hamowania;
- Szczotki jednostkowe ESP i inne.
Pierwszym krokiem jest przeprowadzenie diagnostyki komputerowej. 
Wróg lub pomocnik
Warto mieć świadomość, że w niektórych sytuacjach Elektroniczny Program Stabilności może być szkodliwy. Jednak odsetek takich przypadków jest tak mały, że w żaden sposób nie umniejsza to zalet WPR.
Niektórzy kierowcy nazywają system nie asystentem, ale elektroniczną obrożą. Ponieważ system w każdy możliwy sposób tłumi wszelkie próby „chuligaństwa” podczas jazdy. W wielu samochodach naprawdę nie można wyłączyć kontroli stabilności (może z wyjątkiem braku bezpiecznika, ale o tym nie mówiliśmy!).
Czasami uniemożliwia to pełną realizację mocy auta na śliskich nawierzchniach terenowych, jednak w niektórych autach Elektroniczny Program Stabilizacji pomaga wdrożyć elektroniczną imitację zamków, co pozytywnie wpływa na pokonywanie przeszkód o ukośnym zawieszeniu.
Od pojawienia się pierwszego elektronicznego systemu stabilizacji minęło zaledwie kilkadziesiąt lat, a ESP dziewiątej generacji sprawdził się już na rynku.
EWOLUCJA ESP
ESP-Evolution für Pressebild 10 "2014_dt und pol.ai
Najpierw wróćmy do odległego 1978 roku. Następnie po raz pierwszy w samochodzie zaczęto montować w standardzie system ABS (system zapobiegający blokowaniu kół podczas hamowania), który nie pozwalał na całkowite zablokowanie koła podczas hamowania. W ten sposób kierowca mógł kontrolować trajektorię. Trudno ocenić wagę i konieczność tego systemu, ale ci, którzy choć raz w życiu hamując „do podłogi”, przejechali po skosie cztery pasy ruchu, nie mogąc skorygować kierunku jazdy, korzyści płynące z ABS są w pełni realizowane .
Minęło kolejne 8 lat, a w samochodach zaczęto montować system TCS (Traction Control System), czyli antypoślizgowy układ hamulcowy. Zapobiega buksowaniu kół na starcie. Te systemy, ABS i TCS, wykorzystują te same czujniki i siłowniki, jedyną różnicą jest oprogramowanie. Wreszcie w 1995 roku pojawia się pierwszy program stabilizacji ESP. Elektronika zaczęła kontrolować nie tylko blokowanie i poślizg kół, ale także obrót samochodu wokół osi pionowej – inżynierom udało się ograniczyć poślizg samochodu. Co więcej, jeśli pierwszy ESP składał się z 11 elementów, to w nowoczesnym systemie stabilizacji są ich tylko cztery.
Głównym zadaniem tego systemu jest to, że samochód musi jechać tam, gdzie skręcona jest kierownica, a poślizg i zbaczanie są wykluczone. Działa to tak: kierowca za pomocą kierownicy ustawia trajektorię, czujnik kąta skrętu przekazuje dane do centralki, wraz z informacjami z czujników ABS, przyspieszenia i kąta obrotu nadwozia. Dwa ostatnie są teraz połączone w jeden korpus i umieszczone bezpośrednio na korpusie zaworu. Łatwiej, taniej i bardziej niezawodnie.
Gdy tylko dane z jednego lub kilku czujników przekroczą wartości krytyczne zapisane w bazie danych jednostki sterującej, program rozpocznie prostowanie trajektorii samochodu zgodnie z ustawionym algorytmem działań. Teraz można to zrobić tylko za pomocą krótkich impulsów hamowania, przyhamowania koła, wokół którego samochód powinien się skręcić i zmienić swoją trajektorię. Jeśli to nie wystarczy, a prędkość wchodzenia w zakręt jest duża, system może nieco „zadławić” silnik, zmniejszając w ten sposób przyczepność na kołach. Wielu aktywnych „kierowców” się to nie spodoba, ale dla zwykłego kierowcy to dobra pomoc.
2. Czy przy zakupie nowego samochodu powinienem dopłacić do ESP?
Od połowy 2014 roku wszystkie nowe samochody w Europie muszą być standardowo wyposażone w ESP. Na razie w naszym kraju nie wszystko jest takie surowe: nowe samochody, które otrzymują homologację po raz pierwszy muszą być wyposażone w ten system, a jeśli tylko odnawiają certyfikat, jego obecność nie jest konieczna. Należy pamiętać, że jeśli potrzebujesz różnych asystentów, takich jak system wspomagania podczas ruszania pod górę, imitacja blokady mechanizmu różnicowego, asystent parkowania itp., to nie możesz się obejść bez stabilizacji elektronicznej. Tym, którzy nie chcą jeździć z „elektroniczną obrożą”, można doradzić wybór starych dobrych klasyków (sprzed 1995 r.), ale znalezienie takiego samochodu w dobrym stanie jest teraz bardzo problematyczne. Jeszcze lepiej, kup nowy, ale z przełączanym systemem ESP. Przykładem jest MiTo Alfa Romeo. Do wyboru są trzy podstawowe ustawienia, w zależności od nastroju i warunków jazdy. Dynamiczny jest najbardziej agresywny, system bezpieczeństwa uruchamia się w ostatniej chwili, co pozwala w pełni cieszyć się jazdą. Tryb All Weather koncentruje się na bezpieczeństwie, wszyscy asystenci elektroniczni działają szybko i maksymalnie. Natural to ustawienie pośrednie przeznaczone do codziennej jazdy.3. Czy istnieje możliwość doposażenia pojazdu wyposażonego w ABS w ESP?
Bardzo kuszące jest dokupienie brakujących czujników, zamontowanie ich w samochodzie z ABS i zakup samochodu wyposażonego w ESP! Czy to możliwe? Po przejrzeniu kilku forów byliśmy przekonani, że „kulibiny” jeszcze nie wymarły. Właściciele drugiej i trzeciej generacji Forda Focus aktywnie dyskutują na ten temat i dzielą się instrukcjami, jak przeprojektować samochód. Z ekonomicznego punktu widzenia jest to dość kosztowne przedsięwzięcie, trzeba dokupić nową jednostkę hydrauliczną, brakujące czujniki i rurki, a co najważniejsze mieć dostęp do programów jednostki sterującej i poprawnie je zainstalować.Eksperci Bosch nie zalecają przeprowadzania takich eksperymentów: nawet jeśli okablowanie jest takie samo, korpus zaworu i jednostki sterujące będą nadal inne. Co więcej, nawet wersje ABS mogą się różnić i odpowiednio do jednostek sterujących zostanie załadowane inne oprogramowanie. Ponadto inne elementy układu hamulcowego mogą się różnić. Przeprojektowanie aktywnego systemu bezpieczeństwa w środowisku garażowym może mieć niebezpieczne konsekwencje. Jednak skomplikowanymi systemami powinni zajmować się specjaliści, a nie amatorzy.
4. Czy są jakieś różnice pomiędzy systemami ESP, które są montowane w pojazdach różnych klas?
Oczywiście jest i dotyczy to nie tylko mechaniki, ale także oprogramowania. Na przykład różnica między korpusami zaworów ESP 9 Plus a Premium polega na liczbie tłoków wytwarzających ciśnienie: droższy Premium ma sześć zamiast dwóch w ESP 9 Plus. Samochód budżetowy nie potrzebuje wiele z tego, bez czego nie może się obejść samochód biznesowy. Dodatkowe opcje znacznie wpływają na koszt całego systemu. Łatwo wyobrazić sobie Renault Logan bez osuszania hamulców, ale brak tej opcji na liście wyposażenia Mercedes-Benz Klasy E jest niedopuszczalny.5. Jak będą ewoluować systemy bezpieczeństwa w najbliższej przyszłości?
Głównym celem na następną dekadę jest stworzenie samochodu z w pełni autonomicznym systemem sterowania i wprowadzenie go do produkcji seryjnej.
W tym celu istnieją praktycznie wszystkie niezbędne warunki i rozwiązania. Powstały już prototypy, które mogą poruszać się w zwykłym strumieniu samochodów bez udziału kierowcy, wykonywać różne manewry i dostarczać pasażerów do miejsca docelowego. Ale takie samochody są po pierwsze bardzo drogie, a po drugie nie są jeszcze w pełni niezawodne. Początkowo autopilot sprawdzi się na autostradach, następnie stopniowo będzie używany na zwykłych drogach w miastach. To prawda, że w tym celu konieczne jest rozwiązanie szeregu problemów.
Czujniki zapewniające analizę środowiskową 360 °
Tak naprawdę trzeba stworzyć system, który przeanalizuje otoczenie i poda właściwą decyzję. Pierwszy krok został już zrobiony: aktywny tempomat wykorzystuje czujniki radarowe i wideo do monitorowania sytuacji na drodze przed pojazdem.
Redundantna architektura systemu
W niedalekiej przyszłości samochód stanie się znacznie bezpieczniejszy, podobnie jak współczesne samoloty, będzie miał różne, powielające się systemy. Jest to przede wszystkim konieczne, aby nagła awaria jednego z systemów nie doprowadziła do wypadku.
Bosch opracował już technologię awaryjnego układu hamulcowego. Elektromechaniczny układ wspomagania hamulców iBooster i ESP (elektroniczna kontrola stabilności) umożliwiają zatrzymanie pojazdu niezależnie od siebie.
Precyzyjne dane map
Teraz dokładność pozycjonowania nowoczesnych systemów nawigacyjnych wynosi do jednego metra. Aby autopilot był bezpieczny, celność musi być zwiększona co najmniej dziesięć razy. Ponadto karty powinny być częściej aktualizowane. Nasz nawyk instalowania nowych znaków podczas remontów dróg, a potem zapominania o ich usunięciu, może doprowadzić cybernetyczny mózg samochodu do szaleństwa. Na przykład, gdy kamera wideo wykryje „cegłę”, a nawigacja wykryje drogę jako jednokierunkową. Dokąd więc się przenieść? W końcu zakaz łamania przepisów ruchu drogowego będzie głównym dla sztucznej inteligencji.
Wymieniliśmy tylko trzy wyzwania, a na drodze do autopilota są ich dziesiątki! Jest jednak nadzieja, że za dziesięć lat uda nam się wcześnie rano wyjechać do daczy „smart” autem, a po drodze spać spokojnie w fotelu kierowcy.