Как работает электронная система стабилизации (ESP) в автомобиле

Занос встречный на общественной дороге — опасная и, как правило, непредсказуемая ситуация. В связи с этим, ESP разработана для предотвращения таких случаев.

Аббревиатура ESP (Электронная Система Стабилизации) — наиболее распространенное среди многих существующих систем динамической стабилизации автомобиля на сегодняшний день. В зависимости от производителя, комбинация букв может варьироваться: встречаются ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC. Вся суть заключается в том, что в опасных ситуациях электроника, обозначенная одним из этих индексов, помогает вам справиться с управлением автомобилем.

Задача системы электронной стабилизации поперечной устойчивости (ESP) заключается в контроле поперечной динамики автомобиля и поддержке водителя в критических ситуациях, таких как предотвращение заноса и бокового скольжения. Главная цель ESP — сохранение стабильности курсового движения автомобиля и стабилизация его положения во время маневрирования, особенно на высокой скорости или на дорогах с плохим покрытием. Некоторые также называют эту систему «противозаносной» или «системой поддержания курсовой устойчивости».

В 1995 году Mercedes S 600 стал первым серийным автомобилем, оснащенным системой стабилизации. Через несколько месяцев этот функционал получили седаны S-класса W140 и родстеры SL R129.

Оригинальная разработка ESP, известная как «Управляющее устройство», была патентована компанией Daimler-Benz ещё в 1959 году, но воплотить её в жизнь удалось только в 1994 году. Начиная с 1995 года, система стала массово устанавливаться на Mercedes-Benz S 600 Coupe, а затем она была добавлена во все автомобили S-класса и SL.

Сегодня, система динамической стабилизации доступна на почти всех автомобилях, хотя и в виде опции. Прямое взаимосвязь с классом автомобиля уже не существует: даже в Volkswagen Polo, недорогой модели, можно найти ESP. Как она работает?

Вот так выглядит блок управления системой стабилизации на автомобиле Mercedes-Benz.

Современная электронная система стабилизации (ESP) тесно связана с антиблокировочной системой (АБС), системой антипробуксовки и блоком управления двигателем. Она активно использует компоненты данных систем. Фактически, это единая система, которая работает комплексно и обеспечивает полный набор вспомогательных контраварийных мероприятий. Структурно, ESP включает в себя электронный контроллер, который постоянно обрабатывает сигналы от множества датчиков: датчики скорости вращения колес (стандартные датчики АБС); датчики положения рулевого колеса; датчики давления в тормозной системе.

Однако, важная информация доставляется от двух специализированных сенсоров: датчик угловой скорости относительно вертикальной оси и датчик поперечного ускорения (иногда он известен как G-сенсор). Именно они отслеживают появление скольжения на вертикальной оси, определяют его степень и принимают дальнейшие меры. В каждый момент времени ESP (Electronic Stability Program) знает скорость автомобиля, угол поворота руля, обороты двигателя, присутствие подгорания и многое другое.

Анализируя сигналы с сенсоров, контроллер непрерывно сравнивает действительное поведение автомобиля с заложенным в программе. В случае отклонения система распознает это как возникновение опасной ситуации и стремится исправить ее.

Если что-то пошло не так на дороге, система может вернуть автомобиль на нужный курс, отдав команду на выборочное подтормаживание одного или нескольких колес. В зависимости от ситуации, система сама определяет, какое колесо нужно замедлить — переднее или заднее, внешнее или внутреннее по отношению к повороту. Подтормаживание колес происходит через гидромодулятор АБС, который создает давление в тормозной системе. В то же время, команда поступает на блок управления двигателем, что приводит к уменьшению подачи топлива и, соответственно, крутящего момента на колесах.

Это ситуация, когда водитель превысил скорость при входе в поворот и начался продольный скольжение/разворот. Красная линия — траектория движения без системы электронной стабилизации (ESP). Если водитель начнет тормозить, у него есть серьезный риск развернуться, а если не начнет — съехать с дороги. Однако ESP выборочно тормозит колеса так, чтобы автомобиль оставался на нужной траектории.

Система работает всегда, в любых режимах движения: при ускорении, торможении, движении по инерции. И алгоритм срабатывания зависит от каждой конкретной ситуации и типа привода автомобиля. Например, во время поворота датчик углового ускорения обнаруживает начало скольжения задней оси. В этом случае блок управления двигателем отправляет команду на снижение подачи топлива. Если этого недостаточно, внешнее переднее колесо тормозится с помощью АБС. И так далее, в соответствии с программой.

Этот видеоролик наглядно демонстрирует, почему система стабилизации является важным компонентом активной безопасности автомобиля.

Однако есть мнение, что опытному водителю, способному ездить на пределе возможностей, эта система мешает. Такие ситуации действительно редки, но возможны — например, когда для восстановления контроля над автомобилем необходимо увеличить скорость, а электроника не позволяет сделать это, таким образом ограничивая производительность двигателя.

В машинах, оснащенных автоматической коробкой передач с электронным управлением, ESP даже может корректировать работу трансмиссии, переключаясь на более низкую передачу или в режим «зима», если такой имеется.

Радостно, что для опытных автолюбителей в большинстве автомобилей, оснащенных ESP, есть возможность отключения этой системы по своему желанию. Кроме того, некоторые модели позволяют немного пошалить за рулем, допуская небольшие заносы и скольжения, при этом ESP вмешивается только в критических ситуациях.

ESP является неотъемлемой частью активной безопасности автомобиля и исправляет ошибки в управлении, часто помогая избежать аварийных ситуаций, в которых средний автовладелец на обычном автомобиле неизбежно потерпел бы неудачу.

Главное преимущество электронной системы стабилизации (ESP) заключается в том, что она позволяет водителю избежать экстремального вождения. Вам просто нужно поворачивать руль, и автомобиль сам найдет наилучший способ пройти поворот. Однако нужно помнить, что ESP не может нарушить физические законы. Поэтому вам всегда нужно сохранять сознательность, несмотря на то, что ESP значительно уменьшает вероятность аварии во многих сложных ситуациях. Водителю всегда нужно быть внимательным и предусмотрительным.