20 декабря 2017

Умение предотвратить занос и удержать на дороге скользящее боком авто всегда считалось признаком мастерства водителя. Чтобы освоить данный навык, рядовому автолюбителю надо проехать не одну сотню километров. Благодаря внедрению новой системы курсовой устойчивости (общепринятое название – аббревиатура ESP) многие автомобили «умеют» выходить из подобных ситуаций самостоятельно. Чтобы разобраться, как функция действует на практике, нужно понимать общее устройство и принцип работы ESP.

Как устроена система?

Указанная аббревиатура расшифровывается как Electronic Stability Program, что в переводе на русский язык означает «электронная система стабилизации». Следует отметить, что для бюджетных автомобилей данная функция недоступна, а в машины средней ценовой категории устанавливается опционально. Только дорогие авто оснащаются ESP в базовой комплектации, позже вы поймете почему.

Главный элемент схемы – отдельный электронный блок управления (он же – контроллер, ЭБУ), взаимодействующий со следующими датчиками:

• измеритель вращения передних колес;
• то же, для задних колес;
• определитель положения рулевого колеса;
• датчик динамических боковых нагрузок (другое распространенное название – G-сенсор, измеритель углового ускорения).

Кому доводилось разбираться в принципе действия антиблокировочной системы (ABS), наверняка увидит в приведенном списке знакомые детали – измерители вращения колес, передающие информацию контроллеру ABS.

Электронный блок ESP также управляет клапанами гидроцилиндров передних и задних тормозов плюс соединяется с основными «мозгами» автомобиля, ведающими подачей топлива в цилиндры двигателя. В автомобиле с подобным набором электроники отдельный контроллер противоблокировочной системе попросту не нужен, поскольку ABS входит в состав ESP и получает команды от главного ЭБУ.

Для поддержания курсовой устойчивости легковой машины ESP должна взаимодействовать с другими электронными «помощниками» водителя:

• система, предотвращающая пробуксовку ведущих колес (ASR);
• устройства автоматической блокировки свободного дифференциала (EDS);
• система, распределяющая тормозные усилия в зависимости от условий движения (EBD).

Справка. В автомобилях премиум – класса ESP тесно связана еще с одним «помощником» – адаптивным круиз – контролем, способным полностью управлять движением авто по трассе и в городских условиях.

Нетрудно догадаться, что в бюджетных авто вышеуказанная электронная «начинка» отсутствует, а в машинысредней ценовой категории производители ставят антиблокировку колес и парочку других систем (зависит от марки и комплектации транспортного средства). Вот почему ESP доступна далеко не для каждого нового автомобиля.

Принцип действия электронной стабилизации

Во время движения авто система курсовой устойчивости работает постоянно, причем независимо от режима – в процессе разгона, торможения и езды с постоянной скоростью. Собирая данные от группы датчиков и других помогающих систем, контроллер сравнивает полученную картину с эталонной, заложенной в собственной памяти. Обнаружив отклонения, угрожающие безопасности автомобиля и пассажиров, электронный блок вмешивается в управление и старается исправить ситуацию.

Алгоритм работы ESP стоит показать на примере бокового сноса машины в левом повороте:

1. Факт заноса отмечает датчик углового ускорения (G-сенсор) и передает информацию контроллеру.
2. Дополнительные данные ЭБУ получает от датчиков вращения колес и положения баранки.
3. По совокупности полученных сигналов электронный блок «понимает» скорость бокового смещения и его направление. В результате электромагнитным клапанам гидроблока отдается команда притормаживать левое заднее колесо с определенным усилием.
4. Одновременно подается сигнал основному контроллеру автомобиля уменьшить подачу горючей смеси в цилиндры, дабы снизить передачу крутящего момента на ведущую ось.
5. Результат: независимо от действий водителя автомобиль замедляется и выравнивается в повороте.

При взаимодействии ESP с другими электронными «помощниками» курсовая устойчивость автомобиля может обеспечиваться дополнительными средствами – временной блокировкой свободного дифференциала (межосевого и межколесного), включением антипробуксовочной системы и точным распределением тормозных усилий. В машине, оборудованной автоматической коробкой передач с электронным управлением (робот, вариатор), ESP может переключиться на пониженную скорость либо ввести в действие зимний режим.

Примечание. Если проблемы с нарушением курсовой устойчивости возникнут под управлением адаптивного круиз – контроля, последний станет действовать синхронно с остальными системами – подруливать передние колеса в нужном направлении.

По сути, активная система стабилизации избавляет автолюбителя от необходимости обучаться экстремальной езде. Входя в поворот, водитель просто вращает баранку, возлагая остальные действия на ESP. Но следует помнить, что возможности электроники не безграничны и не все аварийные ситуации она способна предотвратить.

Преимущества и недостатки ESP

Электронная система стабилизации автомобиля изобретена с единственной целью – повысить безопасность езды независимо от уровня подготовки водителя. Как говорилось выше, она всегда находится настороже и в любой момент готова подкорректировать действия автолюбителя в правильную сторону.

Главное преимущество данной технологии заключается в том, что скорость реакции электроники на изменения условий движения гораздо выше, чем у любого человека . Датчики фиксируют занос на начальном этапе, а срабатывание распределенных тормозов занимает долю секунды. Дополнительный бонус – повышение комфорта в управлении при езде на длинные дистанции, когда усталость водителя играет большую роль.

Недостатки системы стабилизации автомобиля в процессе движения выглядят так:

1. На данный момент контроллер курсовой устойчивости не умеет «вытаскивать» переднеприводный автомобиль из заноса путем повышения крутящего момента на передних колесах. Это очень действенный прием, практикуемый опытными водителями.
2. То же касается внедорожников и легковых авто, оснащенных полным приводом на 4 колеса. В определенных условиях (например, гололед), разумное нажатие педали акселератора может дать лучший результат, чем торможение и снижение мощности на ведущей оси.
3. ESP не слишком уверенно ведет себя в специфических условиях – при движении по рыхлому снегу либо по скользкой грунтовой дороге.
4. Многие производители в инструкции по эксплуатации транспортного средства предупреждают, что стабилизационная электроника станет действовать некорректно, если на авто установлены шины другой размерности или баллоны не накачаны должным образом.

Для подавляющего большинства автомобилистов (особенно новичков) система курсовой устойчивости весьма полезна. Но некоторым категориям водителей ESP доставляет неудобства, например, поклонникам «месить грязь» за пределами асфальта или просто опытным автолюбителям, привыкшим ездить без вмешательства компьютера. На этот случай производители авто предусматривают отключение системы специальной кнопкой либо отдельный режим, активируемый селектором АКПП.

Довольно часто у счастливых обладателей новых и современных автомобилей возникает вопрос – что такое ESP, для чего это нужно и нужно ли вообще? С этим стоит подробно разобраться, что, собственно, и сделаем далее.

Вопреки распространенному мнению управление автомобилем дело не всегда простое. В особенности это утверждение актуально для ситуаций, когда траектория движения затрудняется различными внешними факторами – будь то сложные дорожные изгибы или непростые погодные условия. А нередко и то, и другое вкупе. Главная опасность в таких случаях – занос, который может вызвать сложности с управлением, а в некоторых моментах даже неконтролируемое и непредсказуемое движение транспортного средства, способное привести к аварии. Причем трудности могут возникнуть и у новичков, и у уже достаточно опытных водителей. Справиться с подобной проблемой призвана специальная система, обозначаемая аббревиатурой ESP.

Логотип системы ESP

ESP или Electronic Stability Program – это название в русскоязычном варианте означает электронная система динамической стабилизации автомобиля или по-другому система курсовой устойчивости. Другими словами, ESP представляет собой составляющую активной системы безопасности, которая способна компьютером управлять моментом силы одного или даже одновременно нескольких колес, тем самым устраняя боковое движение и выравнивая положение автомобиля.

Подобные электронные устройства выпускаются разными компаниями, но крупнейшим и признанным производителем ESP (и именно под этой торговой маркой) является концерн Robert Bosch GmbH.

Аббревиатура ESP является наиболее распространенной и общепринятой для большинства европейских и американских автомобилей, но не единственной. У разных автомобилей, на которых система курсовой устойчивости устанавливается, ее обозначения могут отличаться, но сути и принципа действия это не меняет.

Пример аналогов ESP для определенных марок машин:

• ESC (Electronic Stability Control) – для Hyundai, Kia, Honda;
• DSC (Dynamic Stability Control) – для Rover, Jaguar, BMW;
• DTSC (Dynamic Stability Traction Control) – для Volvo;
• VSA (Vehicle Stability Assist) – для Acura и Honda;
• VSC (Vehicle Stability Control) – для Toyota;
• VDC (Vehicle Dynamic Control) – для Subaru, Nissan и Infiniti.

Удивительно, но широкую известность ESP получила не тогда, когда была создана, а несколько позже. Да еще и благодаря скандалу в 1997 году, связанному с серьезными недостатками, разработанного тогда Mercedes-Benz А-класса. Этот компактный автомобиль ради улучшения комфорта получил довольно высокий кузов, но при этом и высокий центр тяжести. Из-за этого машина обладала склонностью к серьезным кренам, а также подвергалась опасности опрокидывания при выполнении маневра «переставка». Решен вопрос был установкой на компактные модели Мерседес системы курсовой устойчивости. Так ESP получила известность.

Как устроена система ESP

Системы обеспечивающие безопасность

Состоит она из специального управляющего блока, внешних измерительных приборов, отслеживающих различные параметры, и исполняющего механизма (гидроблока). Если рассматривать непосредственно устройство ESP, то само оно может выполнять свои функции только в сочетании с другими компонентами активной системы безопасности автомобиля, такими как:

• Системы предотвращения блокировки колёс при торможении (ABS);
• Системы распределения тормозных усилий (EBD);
• Электронной системы блокирования дифференциала (EDS);
• Антипробуксовочной системы (ASR).

Назначение внешних датчиков отслеживать измерение угла поворота руля, системы торможения, положение акселератора (по сути, поведение водителя за рулем) и особенности движения автомобиля. Полученные данные считываются и поступают на управляющий блок, который при необходимости задействует исполняющий механизм, связанный с другими элементами активной системы безопасности.

Кроме того, блок управления системы курсовой устойчивости связан с двигателем и АКПП и способен оказывать воздействие на их работу при возникновении нештатных ситуаций.

Как работает ESP

Траектория автомобиля без ESP

Система Electronic Stability Program постоянно анализирует поступающие данные о действиях водителя и сравнивает их с реальным движением автомобиля. Если ESP посчитает, что водитель теряет контроль над машиной, то вмешается в управление.

Корректировка курса автомобиля может достигаться:

• С помощью подтормаживания определенных колес;
• С помощью изменения оборотов двигателя.

Какие колеса тормозить определяет управляющий блок в зависимости от ситуации. Например, при заносе транспортного средства ESP может тормозить наружным передним колесом и при этом менять обороты двигателя. Последнее достигается за счет корректировки подачи топлива.

Видео об ESP

Отношение водителей к ESP

Кнопка выключения ESP

Оно не всегда однозначное. Многие опытные водители недовольны тем, что в некоторых ситуациях вопреки желанию человека за рулем нажатие на педаль газа не срабатывает. ESP не может оценивать квалификацию водителя или его желание «погонять», ее прерогатива обеспечивать безопасное движение автомобиля в определенных ситуациях.

Для таких водителей производители обычно предусматривают возможность отключения системы ESP, более того при некоторых условиях они даже рекомендуют ее отключать (например, на сыпучем грунте).

В остальных случаях данная система реально нужна. И не только начинающим водителям. Зимой без нее особенно нелегко. А учитывая то, что благодаря распространению данной системы аварийность снизилась примерно на 30%, ее «нужность» не вызывает сомнений. Однако нельзя забывать, что как бы не эффективна была такая помощь, 100% защиты она не обеспечит.

Система курсовой стабилизации автомобиля в движении имеет 20-летнюю историю развития, в течение которой она получила всеобщее признание, и применяется в настоящее время практически на всех моделях современных автомашин. Она предназначена для автоматической корректировки курсового положения автомобиля в условиях заноса.

ESP стабилизирует положение автомобиля в условиях заноса

Каждый производитель автомобильной техники систему курсовой устойчивости на своих моделях называл по-разному. Поэтому она имеет много разных сокращённых наименований, способных ввести в заблуждение неискушённых автолюбителей. Первые автоматы курсовой стабилизации немецких автомобилей Mercedes Benz и BMW получили название Elektronisches Stabilitatsprogramm.

ESP и его синонимы

Аббревиатура этого наименования ESP получила самое большое распространение и применяется практически европейских и американских производителей авто. На других моделях можно встретить такие сокращения и названия системы курсовой устойчивости:

• на моделях Hyundai, Kia, Honda её принято называть Electronic Stability Control ESC;
• на моделях Rover, Jaguar, BMW устанавливается динамический стабилизатор управления Dynamic Stability Control – DSC;
• на Volvo она носит название Dynamic Stability Traction Control – DTSC;
• на японских марках Acura и Honda она получила название Vehicle Stability Assist – VSA;
• на «Тойотах» применяется наименование Vehicle Stability Control — VSC;
• такое же оборудование под именем Vehicle Dynamic Control (VDC) используется на авто марки Subaru, Nissan и Infiniti.

Несмотря на большое количество имён, всё это оборудование используется для достижения одной цели – помочь водителю справиться с управлением на скользкой, мокрой или покрытой гравием дороге, где маневрирование автомашины приводит к заносам и потере курса.

Система курсовой устойчивости глазами экспертов

Основная цель этой системы состоит в предотвращении срыва автомобиля в занос и бокового скольжения за счёт изменения передаваемого момента вращения на одно из колёс ведущей пары.При этом происходит предотвращение дальнейшего развития начавшегося заноса и стабилизируется положение машины на траектории перемещения во время выполняемого манёвра на скользкой дороге. В отдельных технических источниках она называется противозаносной системой, потому что такая ESP в автомобиле устраняет заносы и обеспечивает этим устойчивость удержания курса.

Эта картинка хорошо иллюстрирует работу системы ESP, которая удерживает автомобиль в крутом повороте

Действенность использования оборудования автоматической курсовой стабилизации подтверждается научными изысканиями, проведёнными экспертами американского института IIHS. По результатам проведённых исследований было выявлено, что использование ESP в автомашинах, попавших в дорожное происшествие, сократило смертность ДТП от 43 до 56%. Случаи переворачивания авто со смертельным исходом снизились на 77-80%. Автомобиль, оборудованный ESC, имеет значительно меньшую вероятность опрокидывания по сравнению с необорудованным автомобилем.

Данные германских страховых компаний свидетельствуют о том, что 35-40% всех смертельных ДТП могли бы быть предотвращены либо иметь более благоприятный исход, если бы на авто их участников была установлена система курсовой устойчивости. По мнению экспертов, данное оборудование однозначно оказывает помощь автолюбителю в экстремальных ситуациях. Оно во многих случаях является палочкой-выручалочкой малоопытных автолюбителей.

Устройство и работа оборудования ESP

Современное оборудование контроля курсовой стабильности работает в комплексе с системой антиблокировки колёс ABS, заодно используя её механизмы. Единый комплекс этих двух систем работает согласованно, выполняя одновременно несколько процедур по обеспечению безопасного движения автомобиля. Структура системы курсовой устойчивости состоит из:

• управляющего блока, представляющего собой контроллер, непрерывно сканирующий состояние различных сигнализаторов и считывающий их сигналы;
• датчики АБС, определяющие скорость вращения колёс;
• датчики разворота рулевого колеса;
• датчики давления в цилиндрах тормозов;
• G-сенсор, прибор чувствительный к боковой скорости и ускорению автомобиля и фиксирующий появление скольжения в боковом направлении.

Таким образом, на входах контроллера постоянно имеется информация о скорости движения, об угле разворота руля, оборотах двигателя, давления в цилиндрах тормоза, об угловой скорости поперечного скольжения и её градиенте. Информация с датчиков непрерывно сравнивается с расчётными данными, запрограммированными в контроллере. При наличии отклонений контроллер вырабатывает корректирующие управляющие сигналы, поступающие на исполнительные механизмы тормозных цилиндров, подтормаживающие соответствующие колёса для возвращения траектории движения автомобиля к расчётной кривой.

Выбор подтормаживающих колёс и степень их торможения определяется системой автоматически и индивидуально, в зависимости от возникающей ситуации. Для автоматического торможения колёс применяется гидравлический модулятор ABS, который создаёт дополнительное давление в тормозных цилиндрах. В то же время в систему подачи топлива на двигатель поступает опережающий сигнал, уменьшающий поступление горючей смеси. В результате одновременно с торможением осуществляется уменьшение вращающего момента, подаваемого на колесо.

Примеры и особенности работы системы ESP

Чтобы наглядно представить, что такое ESP в автомобиле, обратите внимание на рисунки.

На этой иллюстрации все прекрасно видно и понятно

На данной картинке показаны линии вероятного движения автомобиля при превышении максимально допустимой скорости вхождения в крутой вираж на трассе. При повороте руля начинается занос машины. На левом рисунке красным пунктиром показана линия движения автомобиля без ESC при торможении водителем (машину разворачивает поперёк с выездом на встречную полосу). На правом рисунке красным пунктиром обозначена траектория движения без торможения, когда машину выносит в кювет. Зелёной линией и факелами на обеих картинках обозначены траектория движения автомобиля, оборудованного системой ESC, и колёса, которые автоматически подтормаживаются системой при появлении заноса.

Благодаря выборочному торможению системы ESP происходит стабилизация направления движения автомобиля

Система контроля срабатывает и действует в любых ситуациях, будь то разгон, накат или торможение. Алгоритм работы схемы контроля определяется возникающей ситуацией и системой привода колёс. Например, если при повороте машины влево срабатывает датчик заноса заднего моста, то ESC сокращает подачу топлива в двигатель и замедляет скорость. Если данная мера не устраняет занос, то происходит частичное торможение переднего правого колеса. За этой операцией следует дальнейшее действие по установленной программе, пока не будет устранено возникшее боковое скольжение задних колёс.

В ESP предусмотрена возможность регулирования трансмиссии в автомобилях с электронным . В таких автомобилях происходит автоматическое переключение на низшую передачу при появлении скольжения по аналогии с зимним способом вождения. Опытные водители, которые привыкли ездить на предельных скоростях и возможностях, отмечают, что система стабилизации курса мешает водить автомашину в таком режиме.

Система стабилизации машины ESP. Принципы управления

Такие ситуации могут возникать в определённые моменты, когда требуется увеличить тягу двигателя, а система контроля наоборот уменьшает её, устраняя скольжение автомобиля. Для таких случаев конструкторы устанавливают выключатели, с помощью которых можно принудительно отключить контрольную систему и осуществлять полностью ручное управление автомашиной.

Оборудование автоматической стабилизации курса входит в бортовой комплекс активной безопасности машины. Основное достоинство системы в том, что оборудованный ею автомобиль становится более послушным и нетребовательным к квалификации водителя. От него требуется только поворачивать руль, а система уже дальше самостоятельно выполняет все необходимые действия для правильного выполнения манёвра.

Однако всегда нужно помнить, что эта система также имеет пределы своих возможностей. При слишком большой скорости или слишком маленьком радиусе поворота даже самая совершенная система контроля устойчивости не сможет спасти машину от неконтролируемого заноса и переворота

Прошло всего пара десятков лет с момента появления первой системы электронной стабилизации, а на рынке уже хорошо себя зарекомендовала ESP девятого поколения.

ЭВОЛЮЦИЯ ESP

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.

Основная задача этой системы - автомобиль должен ехать туда, куда повернут руль, при этом занос и рысканье исключаются. Работает она так: водитель с помощью руля задает траекторию движения, датчик угла поворота передает данные в блок управления, наряду с ними туда поступает информация от датчиков ABS, ускорения и углового вращения кузова. Два последних сейчас объединены в один корпус и размещаются непосредственно на гидроблоке. Это проще, дешевле и надежнее.

Как только данные с одного или нескольких датчиков превысят критические значения, записанные в базе данных блока управления, программа согласно заданному алгоритму действий начнет выправлять траекторию автомобиля. Сейчас это можно сделать только короткими тормозными импульсами, затормаживая то колесо, вокруг которого автомобиль должен повернуться и изменить траекторию своего движения. Если этого недостаточно и скорость входа в поворот велика, система может чуть «придушить» двигатель, тем самым уменьшая тягу на колесах. Многим активным «драйверам» такое не понравится, но для обычного водителя это хорошее подспорье.

2. Стоит ли переплачивать за ESP при покупке нового автомобиля?

Начиная с середины 2014 года все новые автомобили, выпускающиеся в Европе, должны иметь в базовой комплектации ESP. У нас пока все не так строго: новые автомобили, которые впервые получают омологацию, должны быть оборудованы этой системой, а если на них лишь продлевают сертификат, ее наличие необязательно. Надо учитывать, что если вам необходимы различные помощники, такие как система помощи при троганье в гору, имитация блокировки дифференциала, ассистент парковки и т.д., то без электронной стабилизации не обойтись. Тем, кто не хочет ездить с «электронным ошейником», можно посоветовать выбрать старую добрую классику (до 1995 года), но найти такой автомобиль в хорошем состоянии нынче весьма проблематично. Еще лучше купить новый, но с отключаемой системой ESP. В качестве примера можно привести модель MiTo компании Alfa Romeo. В зависимости от настроения и условий движения можно выбрать одну из трех базовых настроек. Dynamic - самая агрессивная , система безопасности срабатывает в последний момент, позволяя получить полное наслаждение от вождения. Режим All Weather заточен на безопасность, все электронные помощники срабатывают быстро и по максимуму. Natural - промежуточная настройка, предназначенная для повседневной езды.

3. Можно ли дооснастить автомобиль, оборудованный ABS, системой ESP?

Очень заманчиво - докупить недостающие датчики, установить их на машину с ABS и получить автомобиль, оборудованный ESP! Возможно ли это? Просмотрев несколько форумов, убедились, что не перевелись еще «кулибины». Владельцы Ford Focus второго и третьего поколений активно обсуждают тему и делятся инструкциями по переделке автомобиля. С экономической точки зрения это довольно затратное мероприятие, надо покупать новый гидроагрегат, недостающие датчики и трубки, а самое главное - иметь доступ к программам блока управления и правильно их инсталлировать.

Специалисты компании Bosch не советуют заниматься подобными экспериментами: даже если проводка будет совпадать, гидроблоки и блоки управления все равно окажутся разными. Причем могут отличаться даже версии ABS и, соответственно, в блоках управления будет загружен разный софт. Кроме того, отличаться могут и другие компоненты тормозной системы. Переделка системы активной безопасности в гаражных условиях может иметь опасные последствия. Все-таки сложными системами должны заниматься специалисты, а не любители.

4. Есть ли различия между системами ESP, которые устанавливаются на автомобили разных классов?

Конечно, есть, и это касается не только механики, но и программного обеспечения. Например, отличие гидроблоков ESP 9 Plus от Premium - в количестве поршней, создающих давление: у более дорогой Premium их шесть вместо двух у ESP 9 Plus. Бюджетному автомобилю не нужно многое из того, без чего не может обойтись бизнес-кар. Дополнительные опции сильно влияют на стоимость всей системы. Легко представить Renault Logan без просушки тормозов, однако отсутствие этой опции в списке оборудования Mercedes-Benz Е-класса недопустимо.

5. Как будут развиваться системы безопасности в ближайшем будущем?

Основная цель на ближайшее десятилетие - создать автомобиль с полностью автономной системой управления и запустить его в серию.

Для этого есть практически все необходимые предпосылки и наработки. Уже созданы прототипы, которые могут без участия водителя двигаться в обычном потоке машин, совершать различные маневры и довозить пассажиров до конечного пункта. Но такие автомобили, во-первых, очень дороги, во-вторых, пока не вполне надежны. Вначале автопилот будет работать на автотрассах, затем постепенно будет использоваться на обычных дорогах в городах. Правда, для этого надо решить ряд проблем.

Датчики, обеспечивающие анализ окружения на 360 0

По сути требуется создать систему, которая будет анализировать окружающую обстановку и выдавать правильное решение. Первый шаг уже сделан: активный круиз-контроль использует радиолокационные и видеодатчики для отслеживания дорожной ситуации впереди автомобиля.

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.

В этом году исполняется ровно 20 лет с момента появления первой электронной системы стабилизации автомобилей (ESP). Мы попросили специалистов фирмы Bosch помочь разобраться, что сделано за эти годы, и ответить на пять самых распространенных вопросов, касающихся настоящего и будущего системы.

Управление автомобилем является непростой задачей, как может показаться на первый взгляд. С водителем может случиться такая ситуация, при которой автотранспорт может повести себя самым неожиданным образом. Особенно это может произойти в зимний период, когда сильно заметена снегом дорога.

Передвижения в таких ситуациях может привести к неминуемым заносам, в результате автомобиль становится неконтролируемым и маневрировать в таких условиях становится крайне сложно. При таких обстоятельствах водителям может помочь использование электроники. Устранить неконтролируемое поведение транспорта на дороге возможно с ESP.

Предназначение ESP

Сокращённая аббревиатура ESP - обозначает электронную систему динамичной стабилизации автомашины (Electronic Stability Program). Также известна под иным названием - система курсовой устойчивости (далее СКУ). Буквенная комбинация в сокращённом обозначении может быть другой, зависящая от производителя: DSTC, DSC, ESC и др.

Наличие на автомобиле электронной стабилизации предотвращает возникновению аварийных обстоятельств таких, как боковое движение, занос автомобиля. Это происходит благодаря контролю поперечной динамики транспорта. Электроника системы курсовой устойчивости способна поддерживать направленную устойчивость автомобиля. Во время маневрирования ESP выравнивает положение автомобиля, это ощущается при управлении машины на высокой скорости.

Устройство СКУ

Курсовая устойчивость - это высокоуровневая активная безопасность, которая состоит из:

• системы предотвращающей блокировку колёс при торможении (ABS);
• распределительной системы тормозных усилий (EBD);
• электронного блокирования дифференциала (EDS);
• противобуксовочной системы (ASR).

Под управлением системы курсовой устойчивости находятся входные измерительные средства, управляющий блок и гидроблок в качестве исполняющего механизма.

Для преобразования некоторых характеристик автомобиля в электрические сигналы используют входные измерители. С их помощью анализируется поведение водителя и движущие характеристики транспорта.

Для оценивающего поведения шофера, применяются измерители угла рулевого поворота, тормозной системы, стоп-сигнального выключателя. Также анализируются продольно-поперечное ускорение, частота вращения колёс и угловая скорость машины.

Управляющий блок системы курсовой устойчивости получает параметры от измерительных приборов и создаёт управляющее действие на исполняющий механизм, подчинённый системе активной безопасности:

• клапанные механизмы ABS;
• электромагнитный клапанный механизм ASR;
• индикаторы контрольных ламп ESP, ABS, системы тормоза.

Управляющий блок ESP имеет связь с другими системными блоками управления: двигателем и АКПП. Кроме принятия от их систем параметрических сигналов, ESP имеет возможность контролировать и воздействовать на эти системы. Для работы системы курсовой устойчивости применяется гидроблок системы ABS/ASR и его составная часть.

Принцип работы СКУ

Наступление автомобильной аварии определяется в сравнительных действиях поведения водителя и желаемых характеристик движения автомобиля. Если действия расходятся с фактическими параметрами движения автомобиля, ESP определяет как «неуправляемое состояние» и подключается к работе.

Уравнивание движения транспорта при помощи СКУ можно добиться некоторыми методами:

• с торможением некоторых колёс;
• изменение вращения мотора;
• изменение углового поворота управляемых колёс (при использовании активной системы рулевого управления);
• изменение степени гашения колебаний демпфера (при адаптационной подвеске).

При нехватке угла поворота, ESP может предотвратить увод транспорта за границы линии движения поворота, путём торможения внутреннего заднего колеса и меняя вращения оборотов двигателя.

При заносе транспорта, ESP предотвращает такую ситуацию, путём торможения наружного переднего колеса и меняя вращения оборотов двигателя.

Такое затормаживание колёс происходит из-за подключения требуемых систем активной безопасности. При подключении данных систем, режим работы имеет вид повторяющегося характера: усиление давления, удерживание и сбрасывание давления в тормозной системе.

Для изменения оборотов вращения двигателя, ESP может реализовать это некоторыми методами:

• изменение расположения клапанной заслонки;
• изменение подачи количества горючего;
• изменение импульса зажигания;
• изменение углового опережения зажигания;
• блокирование включения передачи в коробке-автомат;
• изменение распределения оборотов меж осями (при полноприводных автомашинах).

Объединение СКУ, подвески и рулевого управления образовывает интегрированное управление динамикой автомашины.

Вспомогательные функции СКУ

Конструкцию курсовой устойчивости, можно выполнить с помощью вспомогательных подсистем и функций: гидравлическое усиление тормозов, предупреждения переворачивания, предупреждения столкновения, выравнивание движения автопоездов, повышение результативности тормозов при нагреве, удаление влажности с тормозных дисков. Приведённые подсистемы не считаются конструкциями, а существуют как дополнительное программное расширение к системе курсовой устойчивости.

Предупреждение переворачивания (Roll Over Prevention) уравнивает автомобиль во время движения при условиях опрокидывания. Предупреждение переворачивания реализовано методом торможения передних колёс и уменьшение вращающего момента двигателя. Вспомогательное торможение происходит за счёт активного усилителя тормозной системы.

Предупреждение столкновения (Braking Guard) реализуется при установленном Adaptive Cruise Control. При угрозе столкновения, подсистема оповещает при помощи зрительно-звуковых сигналов. При аварийных обстоятельствах происходит автоматическое включение насоса обратной подачи в тормозной системе.

Выравнивание движения автопоездов реализуется при оснащении устройством для буксировки. Подсистема предупреждает виляние автоприцепа при поездке, путём притормаживания колеса или уменьшения вращающего момента.

Повышение результативности тормозов при нагреве (Over Boost) предотвращает момент неудовлетворительного соприкосновения тормозных колодок с дисками тормозов, которое появляется при перегреве. Происходит это посредством вспомогательного повышения силы давления в тормозном приводе.

Удаление влажности с тормозных дисков приводится в действие при движении больше 50 км/ч с работающими стеклоочистителями. Схема работы подсистемы состоит в недолгом увеличении давления в контуре передних колёс, в результате чего тормозные колодки, прижимаясь к дискам, удаляют влажность путём её испарения.

Чем отличается ESP от ESC

ESP - Electronic Stability Program, означает электронная стабилизирующая программа. ESC - Electronic Stability Control, означает электронный контроль стабилизации. Эти две системы предназначены для одной цели - стабильно-устойчивое и безопасное движение автомобиля в процессе маневрирования. Основной разницей между ними заключается в том, что ESP устанавливают на все популярные марки автомобилей, а ESC только на Kia, Honda, Hyundai.

Доставляет ли неудобство система ESP водителю?

Профессиональные водители, которые при поездках хотят выжать все свои возможности (обычно гонщики), курсовая устойчивость будет доставлять некоторые неудобства. Если при заносе автомобиля, водителю необходимо выбраться из него, как правило, он добавляет газ. В этом случае электронная стабилизирующая программа не даёт это сделать, так как она запрограммирована в таком случае, уменьшать вращающий момент двигателя, а также не даёт возможности подачи топлива в большом количестве.

Для таких автолюбителей во многих автомобилях с оснащённой системой курсовой устойчивостью, предусмотрена кнопка для её отключения. Бывает так, что вместо кнопки необходимо выполнить последовательность нескольких действий для её отключения. Установленные ESP системы имеют возможность не мгновенного включения, а с задержкой по времени. Это даёт возможность водителю самостоятельно принять решение в нестандартных ситуациях на дороге.

Если вы не являетесь профессиональным гонщиком или ваш опыт вождения автомобилем не слишком велик, то систему курсовой устойчивости не рекомендуется отключать. Так как безопасность в вашем случае имеет более высокий приоритет. Если ваш автомобиль оснащён системой ESP, вы можете чувствовать себя на дорогах уверенным водителем. Но не стоит играть с законами физики. ESP предназначена для максимального уменьшения аварийных ситуаций, а не полностью их устранение и не стоит лишний раз подвергать себя опасности.

Насколько важна ESP, рассказала компания BOSCH:

Похожие статьи