Электронная система контроля устойчивости автомобиля

Почему горит лампа на панели приборов

Как и остальные компоненты безопасности, система ESP имеет лампу на приборной панели любого автомобиля, который ею оборудован. Лампа может подавать различные сигналы в зависимости от модели и производителя автомобиля, но три из них универсальны:


  1. Лампа ESP моргает во время своей работы – попытки привести автомобиль в устойчивое положение. В зависимости от автомобиля, моргание лампы также наблюдается в процессе работы антипробуксовочной системы.
  2. Лампа ESP не горит. На неподвижной машине это означает, что все элементы системы работают штатно, а на двигающемся, что в текущий момент времени система не вмешивается в управление
  3. Лампа ESP постоянно горит. Это тревожный сигнал, сигнализирующий о неисправности одного из компонентов системы. Суммарное количество компонентов, участвующих в работе системы стабилизации, превышает 15 единиц. Самостоятельная диагностика – практически невыполнимая задача. Загорание лампы вызывает даже неравномерный износ колёс, когда блок управления замечает ненормальную разницу в частоте вращения колёс и уходит в аварийный режим. Тот же эффект вызывается установкой нового запасного колеса вкупе с сильным износом оставшегося комплекта покрышек.

Если автомобиль оборудован системой ESP, на приборной панели имеется соответствующая лампа, которая отображает работу или неисправность

Если вы относитесь к числу людей, не любящих сервисы, можно попробовать определить неисправность самому:

  • Водитель случайно самостоятельно отключил её. На некоторых автомобилях система не включается самостоятельно при достижении 50 км/ч, а значит, водитель постоянно ездит с горящей лампой.
  • Проверить состояние покрышек.
  • Проверить напряжение в бортовой сети. Блок управления отключается при низких значениях.
  • Проверить состояние гидроблоков ABS: хоть и редко, но они служат причиной поломки.

Во всех остальных случаях правильным поступком станет обращение в автосервис и проверка кодов ошибок сертифицированным сканером. Отсутствие ошибок, как правило, всё же сигнализирует о неисправности гидроблока ABS, в остальных случаях комбинация ошибок позволить определить неисправный узел.

История

Впервые системы электронного контроля устойчивости, схожие по принципу действия с современными автомобильными, появились в 1960-х годах в авиации, где обеспечивали устойчивость самолета при пробеге по взлетно-посадочной полосе при посадке или прерванном взлете. Одним из первых такую систему получил англо-французский сверхзвуковой лайнер Concorde по причине высокой посадочной скорости и высокого положения центра масс.

В 1987 году Mercedes-Benz и BMW представили первые системы контроля тяги (противобуксовочные системы).

В 1990 году Mitsubishi выпустила в Японии автомобиль марки Diamante (Sigma), оснащенный новой активной электронной системой контроля тяги и курсовой устойчивости, где впервые эти две системы были интегрированы в одну (названная TCL).

BMW совместно с Robert Bosch GmbH и Continental Automotive Systems разработали систему, уменьшающую крутящий момент, передаваемый двигателем колесу, для предотвращения заноса и применили её в модельном ряду BMW 1992 года. С 1987 по 1992 года, Mercedes-Benz and Robert Bosch GmbH совместно разрабатывали систему электронного контроля устойчивости автомобиля и назвали её «Elektronisches Stabilitätsprogramm» (ESP).

История Mercedes-Benz А-класса

Система ESC была создана в 1995 году, но заявить о себе ей удалось только через два года, когда дебютировал первый компактный Mercedes-Benz А-класса. При его проектировании были допущены серьёзные ошибки, которые привели к тому, что новая модель имела склонность к опрокидыванию даже на не очень высокой скорости при выполнении маневров типа «переставка» («лосиный» тест, объезд препятствия).

В Европе разразился скандал; продажи автомобилей Mercedes-Benz А-класса были приостановлены, уже проданные машины — отозваны для устранения недостатков. Перед инженерами компании встала задача: как, не перепроектируя заново автомобиль и сохранив его потребительские качества, решить проблему повышения устойчивости. Эта задача была решена в значительной степени за счет установки с февраля 1998 года соответствующим образом настроенной системы ESC.

Главный контроллер ESC — это два микропроцессора, каждый из которых имеет по 56 КБ памяти. Система позволяет считывать и обрабатывать значения, выдаваемые датчиками скорости вращения колес с 20-миллисекундным интервалом. Помимо А-класса, система ESP является стандартным оборудованием для Mercedes S-класса, E-класса и других. На автомобилях фирмы Daimler-Chrysler применяются системы ESC от лидера в данной области — фирмы Bosch. Системы ESC производства Bosch используют также фирмы Alfa-Romeo, BMW, Volkswagen, Audi, Porsche и другие.

Фактически именно случай с Mercedes-Benz A-класса проторил дорогу повсеместному внедрению электронного контроля устойчивости на европейских автомобилях.

Сущность системы

Систему ЭКУ можно рассматривать как расширенный вариант антиблокировочной системы тормозов (АБС). Многие узлы объединены с системой АБС, но вдобавок ЭКУ требует наличия таких компонентов, как датчик положения руля и акселерометр, следящие за реальным поворотом автомобиля. При несоответствии показаний акселерометра показаниям датчика поворота руля, система применяет торможение одного (или нескольких) из колёс машины для того, чтобы предотвратить начинающийся занос.

Срабатывает ESC в опасных ситуациях, когда возможна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. Путём притормаживания отдельных колес система стабилизирует движение. Она вступает в работу, когда на большой скорости при прохождении поворота передние колеса сносит с заданной траектории в направлении действия сил инерции, то есть по радиусу большему, чем радиус поворота. ESC в этом случае притормаживает заднее колесо, идущее по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большую поворачиваемость и направляя его в поворот. Одновременно с притормаживанием колес ESC снижает обороты двигателя.

Если при прохождении поворота происходит занос задней части автомобиля, ESC активизирует тормоз переднего колеса, идущего по наружному радиусу поворота. Таким образом, появляется момент противовращения, исключающий боковой занос. Когда скользят все четыре колеса, ESC самостоятельно решает, тормозные механизмы каких колес должны вступить в работу. Время реакции ESC — 20 миллисекунд. Работает система на любых скоростях и в любых режимах движения.

Данная система пока является наиболее эффективной системой безопасности. Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян, однако её возможности ограничены: если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает допустимые границы, никакая программа стабилизации не поможет.

Цели использования кошелька

Выбирается валюта для электронного средства платежа — это могут быть рубли или иностранная валюта.

Анонимный электронный кошелек подходит для мелких трат, не требующих прохождения процедуры идентификации — предоставления документов, подтверждающих личность. Для его регистрации достаточно указать на сайте кредитной организации минимальное количество данных. Такой кошелек позволяет хранить только рубли и имеет ограничение по максимальной сумме вывода в месяц.

Неперсонифицированные кошельки с упрощенной идентификацией требуют предоставления банку определенного количества информации взамен на расширенные возможности использования.

Максимум возможностей дает персонифицированный кошелек: максимальная сумма составляет 600 тысяч рублей, отсутствуют ограничения на перевод в месяц. Для оформления персонифицированного кошелька требуется прохождение полной идентификации и предоставление оригиналов либо заверенных нотариусом копий документов.

Устройство и принцип работы ESP

Система динамической стабилизации или, как ее еще называют, курсовой устойчивости, состоит из электронного блока управления и датчиков. Последних – несколько.

Они установлены на передней и задней оси автомобиля:

  1. G-сенсор (поперечного ускорения).
  2. Угловой скорости.
  3. Скорости вращения колес (входят в систему ABS).
  4. Давления жидкости в системе торможения.
  5. Расположения руля.

Помимо антиблокировочной системы колес (ABS), ESP активно взаимодействует с противопробуксовочным блоком (ASR), устройствами распределения тормозных усилий (EBD) и блокировки дифференциала (EDS). Все они являются частями единой системы активной безопасности автомобиля.

Получив тревожную информацию от датчиков, ЭБУ раздает команды для приведения в работу вспомогательных устройств. ESP выполняет крайне важную работу, о которой водитель порой не догадывается: автомобиль сохраняет курсовую устойчивость, продолжает нормальное движение.

Механизм исполнения

Вопрос: зачем нужна эта система – сейчас не стоит даже у скептиков. Своей работой она доказала свою эффективность. ESP самостоятельно определяет: работу какого из колес машины нужно стабилизировать. Это может быть левое или правое, переднее или заднее, одно или несколько колес.

Рассмотрим ситуацию. При прохождении правого поворота из-за большой скорости передние колеса попали в занос. Чтобы выровнять положение, умное устройство притормаживает заднее, ближнее к повороту, колесо, добиваясь попадания в поворотный радиус колес передней оси. В это же время подается команда на снижение оборотов мотора. Если в занос на подобном повороте попала задняя ось авто, то аналогичные действия происходят с передним левым колесом.

Противозаносная система, народное название технического термина, обладает следующим алгоритмом работы:

  1. Датчики передают информацию о критическом изменении параметров в электронный блок управления.
  2. ЭБУ отправляет команду на то колесо, которое необходимо притормозить.
  3. Гидроблок ABS повышает давление жидкости в этой части тормозной системы.
  4. Одновременно передается сигнал о снижении подачи горючего, тем самым замедляя движение автомобиля и уменьшая скорость вращения колес.

Комплекс этих мер безопасности позволяет выправить ситуацию, предотвратить занос. Система курсовой устойчивости эффективно работает как с механической КПП, так и «автоматом». В последнем случае оно изменяет режим движения, «заставляет» переключаться АКПП на низшую передачу.

ESP действует в любой фазе движения. Это может быть: торможение, движение накатом, старт и т. д. Ее реакция на появление нестандартной ситуации мгновенная – 20 мс. Система успевает сработать на различной скорости движения автомобиля при любой передаче.

Функция ESC и TC

ESC — электронный контроль устойчивости или динамическая система стабилизации автомобиля — система, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких).

TC — электрогидравлическая система автомобиля, предназначенная для предотвращения потери сцепления колес с дорогой посредством контроля за буксованием ведущих колёс. Оптимизирует пробуксовку колес при трогании и разгоне за счет притормаживания буксующего колеса и, при необходимости, уменьшения крутящего момента двигателя. 

После пуска двигателя ESC и TC включаются автоматически.

https://youtube.com/watch?v=r96zVgvfCbs

Для отключения ESC и TC при движении в тяжелых дорожных условиях (грязь, песок, глубокий снег) нажмите и удерживайте в нажатом положении в течение 0,5–1 секунды кнопку выключателя «ESC». Отключение функций действует только при скорости автомобиля менее 50 км/ч. Включение функций производится кратковременным нажатием кнопки выключателя «ESC» или автоматически при достижении скорости 50 км/ч.

Срабатывание ESC и TC сопровождается характерным шумом исполнительных механизмов. Срабатывание ESC и TC свидетельствует о достижении предела сцепления шин с дорожным покрытием. Во избежание потери управления над автомобилем Вы должны приспособить свой стиль вождения к действительным дорожным условиям.

Индикация состояния ESC и TC осуществляется сигнализаторами «ESC» и «ESC OFF». Сигнализаторы загораются жёлтым светом при включении зажигания и после запуска двигателя гаснут (режим самотестирования). Срабатывание ESC и TC сопровождается миганием сигнализатора «ESC». При отключённых с помощью выключателя «ESC» функциях сигнализатор «ESC OFF» горит постоянным светом.

Внимание! Во всех других случаях загорание сигнализатора «ESC» свидетельствует о неисправности ESC и TC, устранение которой необходимо проводить только у дилеров. 

Внимание! Во избежание ограничения работоспособности ABS, EBD, ESC и TC не устанавливайте на автомобиль шины разной размерности. Как работает система курсовой устойчивости автомобиля также показано на видео:

Как работает система курсовой устойчивости автомобиля также показано на видео:


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.

Дополнительные преимущества ESC

Поскольку ESC способен тормозить колеса автомобиля независимо от нажатия педали, она открывает огромный потенциал для реализации и внедрения других различных технологий безопасности. К ним можно отнести и достаточно известную ныне Brake Assist, предназначенную для сокращения тормозного пути, которая распознаёт ситуацию экстренного торможения и оказывает необходимое содействие водителю. А также Hill Hold Control, суть которого заключается в помощи при трогании в гору путём подтормаживания колёс на пару секунд после отпускания педали, чтобы предотвратить откатывание назад. Всё это ещё на несколько шагов приближает тот момент, когда электроника полностью заменит водителя.

Коммерческие автомобили, оснащенные ESC, могут иметь дополнительные датчики, которые измеряют вес и положение груза, и соответственно адаптировать поведение автомобиля под конкретные условия. Это повышает степень участия ESC в управлении автомобилем, поскольку в этом случае появляется даже возможность контроля над сдвигом груза при резком повороте. Данная система также обеспечивает дешевый и эффективный мониторинг давления в шинах, поскольку она измеряет скорость каждого отдельного колеса и может определить, снизилось ли давление в шине, поскольку это повлияет на скорость её вращения.

Помимо этого, не стоит забывать и о том, что данная электронная система позволяет ощутимо снизить показатель среднего расхода топлива за счёт оптимизации режимов работы двигателя и предотвращения затрат энергии при проскальзывании одной из осей. Конечно, обилие электроники существенно усложняет конструкцию автомобиля, повышает его стоимость и приводит к необходимости высококвалифицированного сервисного обслуживания, однако, как показывает история, массовое внедрение какой-либо технологии автоматически приводит к постепенному снижению её цены.

В ряде случаев при неоднородном покрытии (например, крупном щебне) или при движении с малой скоростью по сыпучему песку эта система оказывается неэффективна и даже негативно влияет на параметры работы автомобиля. Поэтому большинство автомобильных инженеров сходится во мнении, что такая полезная опция всё ещё нуждается в доработке, а пока необходимо предусмотреть возможность её деактивации, особенно на спортивных моделях и внедорожниках. Например, VSC от Toyota начинает работать только при достижении скорости 15 км/час.

Подводя итог, можно сказать, что ESP в различных вариациях исполнения предназначена для исправления ошибок недостаточно опытного водителя, чтобы предотвратить катастрофические последствия. Однако для тех, кто предпочитает активную езду и обладает для этого достаточными навыками, электроника снижает удовольствие от вождения, поскольку не позволяет довести ситуацию до критической грани, на которой и достигается управляемый занос, дрифт, прохождение поворотов «веером» и многое другое.

Именно поэтому на ряде моделей, особенно спортивных автомобилей, предусмотрена возможность настройки параметров под индивидуальные особенности владельца и даже отключения этой функции.

Когда нужно отключать ESP

Вокруг отключения системы стабилизации возникают горячие споры. С одной стороны рубежа водители с горячей кровью – любители острых ощущений и запредельных углов заноса. С другой стороны – опытные водители, предъявляющие аргумент, что система стабилизации мешает выйти из очень сильного заноса. Для того чтобы развеять лишние мифы относительно отключения ESP, перечислим её минусы:

  1. ESP не умеет выводить переднеприводные автомобили из сильного заноса, т. к. для этого нужно не уменьшение, а резкое увеличение крутящего момента на передних колёсах.
  2. На полноприводных автомобилях в условиях гололёда увеличение крутящего момента также предпочтительнее торможения.
  3. ESP ведёт себя неадекватно на рыхлом снегу при небольшой скорости движения.
  4. На сильно сдутых колёсах ESP может сильно мешать водителю.

Иногда систему ESP требуется отключать

Плюс у системы один, и он перекрывает все вышеперечисленные недостатки – скорость реакции ESP в нештатных ситуациях значительно выше, чем у человека. В большинстве случаев за рулём находится водитель, незнакомый с приёмами экстремального вождения, а значит, система курсовой устойчивости станет для него спасительной ниточкой в ситуациях, требующих безотлагательных действий. В качестве бонуса система добавляет значительную часть комфорта от вождения, устраняя крены при поворотах и динамичной езде.

Отключать ESP следует при необходимости проехать небольшое бездорожье, скажем, подъём по сырой траве, почве или снегу, при выезде с заледеневшей городской парковки и в других ситуациях, когда работа системы стабилизации не требуется, а её срабатывание — ложная мера безопасности. Во всех перечисленных условиях система будет «душить» двигатель и мешать преодолению сложившихся дорожных условий.

Основные плюсы и минусы наличие контроля пробуксовки


Преимущества данной системы вполне очевидны. Во-первых, вас не будет сильно заносить на скользкой дороге. Как только начнется занос, электроника сделает все возможное, чтобы выйти из ситуации без потерь и повреждений. Во-вторых, будет очень сложно застрять в грязи или снегу, колеса не будут закапывать машину и садить на брюхо. Также будет проще выехать из неприятных ситуаций, когда любая пробуксовка может стать настоящей проблемой.

Но нужно отметить и основные недостатки ESP и прочих подобных систем:

  • при неадекватной настройке система способна сильно мешать водителю, а не помогать ему в управлении автомобилем;
  • если нет кнопки отключения ESP (сейчас она чаще всего есть), то водить с драйвом не получится;
  • очень часто мозги системы требуют диагностики, а само оборудование может негативно повлиять на долговечность колодок;
  • очень хитрая система датчиков не защищена от выхода из строя, оборудование вполне может сломаться и потребовать дорогого ремонта;
  • на многих автомобилях кнопка системы защиты от пробуксовки постоянно выключена по причине низкой эффективности работы оборудования.

В итоге, владелец автомобиля может заплатить за дорогостоящее оборудование, но не получить никакого положительного результата от своего приобретения. Опытные водители говорят, что проще всегда ездить с умом, но добавляют также мнение о необходимости таких технологий для начинающих автомобилистов, которые пока не чувствуют машину.

Если у вас есть выбор при покупке машины среди комплектаций с антипробуксовочной системой и без нее, следует сделать свой выбор в пользу машины с ESP или другой подобной технологией. Это поможет более безопасно ездить по трассе и увеличить параметры проходимости автомобиля на плохой дороге. Но не стоит полагать всю безопасность эксплуатации машины только на электронику.

ESP: что это такое в автомобиле

Зачастую систему ESP называют системой динамической устойчивости автомобиля. Кстати говоря, вариантов аббревиатур и названий множество: ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, в зависимости от производителя машины, но сути это не меняет – всё это одна и та же система.

Схема торможения автомобилей с и без ESP

Главная задача ESP – обеспечение контролируемого и отзывчивого управления автомобилем вне зависимости от степени потери его управляемости. В каком-то смысле эта система является расширенной версией антиблокировочной системы (ABS), за тем исключением, что контролируется не степень блокировки, а момент сила колеса (силы его вращения). В упрощённом виде система состоит из 3 главных модулей:

  • Центрального компьютера;
  • Измерительных механизмов: акселерометра, датчика положения рулевого колеса;
  • Системы передачи информации.

ESP не является самостоятельной системой и может выполнять свои функции только в сочетании с другими компонентами автомобиля:

  • Системой распределения тормозных усилий;
  • Антиблокировочной системой;
  • Системой контроля тяги;
  • Антипробуксовочной системой.

ESP сохраняет траекторию движения, курсовую устойчивость и стабилизирует автомобиль во время выполнения маневров

Становится понятным, что ESP только интерпретирует данные, получаемые с измерительных датчиков, затем вмешиваясь в управление путём задействования тормозных механизмов и вышеперечисленных вспомогательных систем безопасности. В расчётах участвуют следующие основные параметры:

  • Частота вращения колёс;
  • Частота оборотов мотора;
  • Давление в тормозных магистралях;
  • Частота срабатывания ABS;
  • Положение рулевого колеса;
  • Положение педали газа;
  • Положение дроссельной заслонки;
  • Угловая скорость по вертикальной и горизонтальной оси;
  • Значения поперечного ускорения (в простонародье G-сенсор).

Распространение

Пока Швеция проводит кампании по информированию общественности и продвижению использования систем ЭКУ, другие страны законодательно утверждают необходимость их использования.

Обязательное оснащение автомобилей электронной системой устойчивости вводится, с:

  • 1 января 2010 года в Израиле уже стала обязательной.
  • 1 сентября 2011 года в Канаде, для всех новых пассажирских автомобилей.
  • 1 ноября 2011 года в Австралии, для всех пассажирских автомобилей.
  • с ноября 2011 года в Евросоюзе, для всех продаваемых автомобилей.
  • c 2011 года в США, для всех пассажирских автомобилей, весом менее 4536 кг (10 000 фунтов).

Схема системы курсовой устойчивости ESP:

Входными датчиками осуществляется фиксация конкретных параметров автомобиля, преобразовывая данные параметры в электрические сигналы. При помощи данных датчиков, технологией динамической стабилизации осуществляется оценка действий водителя, а также параметров движения транспортного средства.

Датчики ESP включают в себя:

  1. Применяются при оценке действий водителя:
  • выключатель стоп-сигнала;
  • датчик давления тормозов;
  • датчик угла поворота руля.

Применяются при оценке фактических параметров движения автомобиля:

  • датчик давления тормозов;
  • датчик скорости поворота;
  • датчик продольного ускорения;
  • датчики угловой скорости колёс.
  • датчик поперечного ускорения.

Блок управления ESP осуществляет приём сигналов от датчиков, и производит формирование управляющего воздействия касательно исполнительного устройства подконтрольных систем активной безопасности:

  • контрольные лампы тормозов, ABS, ESP;
  • переключающие, а также клапаны высокого давления ASR;
  • выпускные и впускные клапаны ABS.

Во время работы осуществляется взаимодействие блока управления ESP, блока управления систем управления двигателем, а также блока управления автоматической КП. Кроме приёма сигналов, от данных систем, блок управления осуществляет формирование управляющих воздействий, при помощи двигателя, а также автоматической коробки передач на элементы системы управления.

Работа динамической стабилизации обеспечивается гидравлическим блоком ABS/ASR, совместно со всеми компонентами.

Распространение

Пока Швеция проводит кампании по информированию общественности и продвижению использования систем ЭКУ, другие страны законодательно утверждают необходимость их использования.

Обязательное оснащение автомобилей электронной системой устойчивости вводится, с:

  • 1 января 2010 года в Израиле уже стала обязательной.
  • 1 сентября 2011 года в Канаде, для всех новых пассажирских автомобилей.
  • 1 ноября 2011 года в Австралии, для всех пассажирских автомобилей.
  • с ноября 2011 года в Евросоюзе, для всех продаваемых автомобилей.
  • c 2011 года в США, для всех пассажирских автомобилей, весом менее 4536 кг (10 000 фунтов).

С этим читают