Система курсовой устойчивости ESC – это электрогидравлическая система активной безопасности, главное назначение которой — не дать автомобилю уйти в занос, то есть предотвратить отклонение от заданной траектории движения при резком маневрировании. ESC имеет еще одно название — «система динамической стабилизации». Аббревиатура ESC расшифровывается как Electronic Stability Control — электронный контроль устойчивости (ЭКУ). Система стабилизации — это комплексная система, охватывающая возможности ABS и . Рассмотрим принцип действия системы, ее основные компоненты, а также положительные и отрицательные стороны эксплуатации.

Принцип работы системы

Разберем принцип работы ESC на примере системы курсовой устойчивости ESP (Electronic Stability Programme) от компании Bosch, которая устанавливается на автомобили с 1995 года.

ESC стабилизирует положение автомобиля при заносе

Самое важное для ESP – это правильно определить момент наступления неконтролируемой (аварийной) ситуации. Во время движения система стабилизации непрерывно сопоставляет параметры движения автомобиля и действия водителя. Система начинает работать, если действия человека за рулем становятся отличными от фактических параметров движения машины. Например, резкий поворот руля на большой угол.

Система активной безопасности может стабилизировать движение автомобиля несколькими способами:

• притормаживанием определенных колес;
• изменением крутящего момента двигателя;
• изменением угла поворота передних колес (если установлена система активного рулевого управления);
• изменением степени демпфирования (если установлена адаптивная подвеска).

Система курсовой устойчивости не дает автомобилю уйти за пределы заданной траектории поворота. Если датчиками фиксируется недостаточная поворачиваемость, то ESP осуществляет притормаживание заднего внутреннего колеса, а также меняет крутящий момент двигателя. Если выявлена избыточная поворачиваемость, то система притормаживает переднее наружнее колесо, а также варьирует крутящий момент.

Чтобы подтормаживать колеса, ESP использует , на базе которой она построена. Цикл работы включает три стадии: повышение давления, поддержание давления, сбрасывание давления в тормозной системе.

Крутящий момент двигателя изменяется системой динамической стабилизации следующими способами:

• отменой переключения передачи в автоматической коробке переключения передач;
• пропуском впрыска топлива;
• изменением угла опережения зажигания;
• изменением угла положения дроссельной заслонки;
• пропуском зажигания;
• перераспределением крутящего момента по осям (на автомобилях с полным приводом).

Устройство и основные компоненты

Система курсовой устойчивости – это совокупность более простых систем: ABS (предотвращает блокировку тормозов), (распределяет тормозные усилия), EDS (блокирует дифференциал с помощью электроники), TCS (предотвращает пробуксовку колес).

Компоненты системы курсовой устойчивости: 1 – гидравлический блок с ЭБУ; 2 – датчики частоты вращения колес; 3 ­– датчик угла поворота рулевого колеса; 4 – датчик линейных и угловых ускорений; 5 – электронный блок управления двигателем

Система динамической стабилизации включает в себя набор датчиков, электронный блок управления (ЭБУ) и исполнительное устройство – гидравлический блок.

Датчики отслеживают определенные параметры движения автомобиля и передают их в блок управления. С помощью датчиков ESC оценивает действия человека за рулем, а также параметры движения машины.

Для оценки действий человека за рулем система курсовой устойчивости использует датчики давления в тормозной системе и угла поворота рулевого колеса, а также выключатель стоп-сигнала. Параметры движения автомобиля отслеживают датчики давления в тормозной системе, частоты вращения колес, угловой скорости машины, продольного и поперечного ускорения.

На основании данных, полученных от датчиков, блок управления генерирует управляющие сигналы для исполнительных устройств систем, входящих в состав ESC. Команды от ЭБУ получают:

• впускные и выпускные клапаны антиблокировочной системы;
• клапаны высокого давления и переключающие клапаны
• контрольные лампы ABS, ESP и тормозной системы.

При работе ЭБУ взаимодействует с блоком управления автоматической коробки передач, а также с блоком управления двигателем. Блок управления не только принимает сигналы от данных систем, но и формирует для их элементов управляющие воздействия.

Отключение системы ESC

Кнопка отключения ESC

Если система динамической стабилизации «мешает» водителю при управлении автомобилем, то ее можно отключить. Обычно для этих целей есть специальная кнопка на приборной панели. ESC рекомендуется отключать в следующих случаях:

• при использовании малого запасного колеса (докатки);
• при использовании колес разного диаметра;
• при езде по траве, неоднородному льду, бездорожью, песку;
• при езде с
• во время раскачки автомобиля, которая застряла в снегу/грязи;
• при испытании машины на динамическом стенде.

Преимущества и недостатки системы

Рассмотрим плюсы и минусы использования системы динамической стабилизации. Преимущества ESC:

• помогает удерживать автомобиль в пределах заданной траектории;
• предотвращает опрокидывание автомобиля;
• стабилизация автопоезда;
• предотвращает столкновения.

Недостатки:

• esc нужно отключать в определенных ситуациях;
• неэффективна на высоких скоростях и при маленьком радиусе поворота.

Применение

В Канаде, США и странах Европейского союза с 2011 года система курсовой устойчивости обязательно устанавливается на все легковые автомобили. Отметим, что названия системы различаются в зависимости от производителя. Аббревиатура ESC применяется на автомобилях Kia, Hyundai, Honda; ESP (Electronic Stability Programme) – на многих машинах Европы и США; VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota; система DSC (Dynamic Stability Control) на машинах Land Rover, BMW, Jaguar.

В середине 90-х годов, был сделан значительный шаг в сторону безопасного вождения автомобиля, а именно была создана электронная система контроля устойчивости (ESC).
Разработчик этой системы - немецкий автоконцерн Bosch. Эта система впервые была установлена на Mercedes-Benz S-Class и BMW 7-й серии. На данный момент эта система известна под разными названиями, например, у Audi она называется ESP, у Ford - это Advance Trac, у GM - Stabilitrak, у Porsche - Porsche Stability Management.
Во всех этих системах, независимо от их названия, применяются датчики, которые вместе с электронным блоком управления (ЭБУ) помогают водителю при необходимости.

Бытует мнение, что чем мощнее автомобиль, тем менее он управляем. На самом деле любой автомобиль может отклониться от курса на скользкой дороге. Плохая управляемость автомобиля проявляется в ситуации, когда передние колеса не создают достаточную тягу, при желании водителя повернуть, и автомобиль продолжает двигаться вперед. При избыточной управляемости все происходит наоборот, при повороте машина отклоняется на больший угол, чем задумал водитель, заставляя задние колеса скользить, а автомобиль вращаться. Электронная система контроля устойчивости помогает избежать этих ситуаций.

Для решения возникающих задач, система электронной стабилизации имеет доступ к другим системам автомобиля. К этим системам относятся антиблокировочная и противобуксовочная системы. Центр системы ESC – это датчик вращения. Его стараются расположить как можно ближе к центру автомобиля. Если Вы сидите в водительском сидении, то датчик вращения находится под правым локтем где-то между Вами и пассажиром.

Как работает датчик вращения?
Датчик вращения контролирует вращение автомобиля вокруг оси Z. Если на повороте автомобиль заносит, система ESC фиксирует это и предпринимает действия, чтобы стабилизировать положение автомобиля. В распоряжении ESC находятся все современные электронные системы автомобиля, поэтому она может активировать один или несколько тормозов, в зависимости от ситуации и изменить угол открытия дросселя, чтобы уменьшить скорость движения. Электронный блок управления ESC фиксирует разницу между углом поворота рулевого колеса и направлением автомобиля, производит поправки, чтобы направление автомобиля совпадало с тем, которое задумал водитель.

Компоненты электронной системы стабилизации.
Электронная система контроля стабилизации (ESC), пользуется двумя другими системами, ABS и traction control, а также несколькими датчиками. Таким образом, через ABS, ESC может воздействовать на одно конкретное колесо или на все сразу, по мере необходимости, чего не может сделать водитель.
Для безопасности движения ESC контролирует тягу автомобиля и в случае, если обнаруживается резкое возрастание скорости вращения одного из ведущих колес (что означает потерю сцепления и начало буксования), электронный блок управления принимает меры для снижения тяги и/или притормаживая это колесо.
Для снижения тяги могут (в зависимости от реализации системы) использоваться следующие методы:

• прекращение искрообразования в одном или нескольких из цилиндров;
• уменьшение подачи топлива в один или несколько цилиндров;
• прикрытие дроссельной заслонки (если к ней подключено электронное управление);
• изменение угла опережения зажигания;

Если есть разница между углом поворота рулевого колеса и направлением автомобиля, то ESC будет работать системой контроля тяги, контролируя дроссель, чтобы уменьшить скорость и воздействует ABS-ом на нужные колеса (или колесо).
Отличие систем ESC и ABS заключается в следующем, ESC контролирует движение автомобиля из стороны в сторону вокруг вертикальной оси, а ABS вперед-назад.

Во время работы ESC получает информацию с трех типов датчиков:

• Датчик угловой скорости колеса расположен на каждом колесе и измеряет скорость его вращения;
• Датчик угла поворота рулевого колеса располагается на рулевой колонке и фиксирует какое направление движения выбрал водитель с помощью руля;
• Датчик вращения автомобиля располагается в середине автомобиля, отслеживает поворот автомобиля вокруг вертикальной оси;
• Датчик бокового ускорения: располагается рядом с датчиком вращения и отслеживает ускорение автомобиля влево - вправо;

Преимущества электронного контроля устойчивости.
Наиболее важную роль ESC играет в безопасности движения, сокращая количество тяжелых аварий. Электронная система контроля устойчивости, наряду с другими системами безопасности и регулирования, находящихся на борту современных транспортных средств, может помочь водителю сохранять контроль на дороге. ESC не избавляет от случайных столкновений с другими машинами, для этого существуют другие системы. Одна из них измеряет расстояние между передним бампером Вашей машины и задним бампером впереди идущей машины, не позволяя уменьшить это расстояние ниже определенного значения. ESC вступает в действие, когда скольжение колес - означает потерю контроля над автомобилем, независимо есть ли кто-нибудь на дороге или нет.

Оснащение современного автомобиля делает процесс управления простым. В то же время нельзя сказать, что это уж слишком легкое дело. Требуется учитывать много нюансов, чтобы не оказаться на обочине не только дороги, но и жизни. Важны дорожные изгибы, погодные условия, опыт вождения и многое другое. Автомобиль способен вести себя на дороге непредсказуемо. Утрата контроля может спровоцировать аварию. Как предотвратить такое развитие событий?

Это можно сделать с помощью ESP. Под этой аббревиатурой скрывается система, обеспечивающая курсовую устойчивость. С позиции английского языка расшифровывается так: Electronic Stability Program.

Что такое ESP

Под ней понимается система безопасности, которая посредством компьютера управляет автомобилем в нестандартных ситуациях. Если автомобиль теряет устойчивость на дороге, то есть начинает выписывать опасную траекторию, то его положение принудительно выравнивается.

ESP не является единым обозначением систем динамической стабилизации. Перед нами популярная торговая марка и не более. Поэтому будем рассматривать именно ее. Хотя своя популярность есть и у других подобных систем, например, ESC и DSC.

История

Первый патент на систему рассматриваемого вида был выдан в 1959 году. Разработка называлась «Управляющее устройство». Ее инициатором стал концерн Daimler-Benz. Результат оказался посредственным. Инженеры концерна не смогли предложить продукт, который мог бы стать реальным помощником водителя.

Все изменилась спустя много лет. В 1994 году премиальные Мерседесы получили оснащение полноценной системой безопасности. Несколько позднее курсовая стабилизация стала доступна на серийных машинах компании Mercedes-Benz.

Устройство

Сама по себе ESP не способна выполнять возложенные на нее задачи. В помощь требуются электронные датчики. Обработкой поступающих от них сигналов занимается специальный блок. Электроника вовремя информирует систему о неадекватном поведении автомобиля, что дает возможность вернуть контроль над транспортным средством.

Перечень составных элементов формируется за счет:

• основного блока, предназначенного для обработки сигналов от датчиков и управления конкретными устройствами;
• датчиков, фиксирующих, с какой скоростью вращается каждое колесо;
• датчиков, измеряющих скорость и отклонение транспортного средства по оси. Датчики этого вида находятся внутри одного корпуса;
• контроллера, способного определить, как рулевое колесо изменяет угол поворота;
• гидравлического блока, инициирующего тормозные усилия.

К помощникам также относят следующие системы:

• ABS – исключение вероятности блокировки колес во время торможения;
• EBD – распределение усилий при управлении тормозными дисками;
• ASR – контроль того, насколько проскальзывают колеса, с последующим перераспределением крутящего момента. Исключается пробуксовка;
• EDS – дополнение к ASR. Блокировка дифференциального механизма.

Как это работает

Курсовая стабилизация посредством ESP невозможна без ABS. Антиблокировочная система – это важный момент корректировки поведения автомобиля. Процесс стабилизации также обеспечивается за счет функциональности антипробуксовочной системы и блока, способного изменять режим работы двигателя.

ESP определяет развитие заноса по нескольким параметрам. Например, при малом угле поворота колес может фиксироваться превышение поперечного ускорения и значительное изменение угла поворота транспортного средства. Это выходит за рамки «правильной езды», поэтому система начинает действовать.

На практике происходит подтормаживание конкретных колес или ослабление тормозного усилия. Гидромодулятор изменяет состояние тормозной системы в части ее давления. Работа силового агрегата корректируется. Блок-контроллер сокращает подачу топлива, что уменьшает крутящий момент, передающийся на колеса. В результате машине придается прежняя траектория.

В структуре имеется главный блок, принимающий и обрабатывающий информацию, поступающую от датчиков. Под такой информацией понимается несколько моментов: с какой скоростью вращаются колеса, в каком положении руль и насколько давление в тормозной системе соответствует норме. На основе подобных данных ESP принимает решение, как ей действовать. При этом наиболее важны сигналы от двух датчиков, считывающих поперечное ускорение и угловую скорость.

Рассмотрим на примере упрощенную схему того, как происходит курсовая стабилизация.

Занос

На блок-контроллер поступают данные:

• задняя ось начинает смещаться по тому направлению, куда заносит;
• величина скорости скольжения выходит за рамки допустимых значений.

Если вы опытный водитель, то поддадите газу и постараетесь выйти из заноса. Ключевое слово здесь «опытный», но за рулем в большинстве своем оказываются те, кто не был в подобных ситуациях. Они могут растеряться. Также стоит учитывать невнимательность. Именно здесь и возникает необходимость в ESP.

Система возвращает автомобиль на прежний курс с помощью торможения переднего колеса с внешней стороны.

Снос

Датчики сигнализируют о нестандартном поведении транспортного средства:

• фиксируется смещение передней оси по такому направлению, как внешняя сторона поворота;
• скорость рысканья определяется как небольшая.

Система стабилизирует автомобиль, что достигается торможением заднего колеса с внутренней стороны.

Обязательность наличия ESP

Эксплуатируемые в странах ЕС автомобили оснащаются ESP, что узаконено с 2014 года. Это обязательно для минимальной комплектации. Что касается России, то такое правило также имеется, но оно действует лишь при сертификации новых авто. Для остальных машин усовершенствование этого плана возможно только за дополнительную плату.

Самостоятельная установка

При желании и определенном умении можно установить ESP самому. Для этого необходимо знать, какие элементы системы нужны, куда они устанавливаются, как использовать сканер и соответствующее ПО. В остальном надо будет приобрести:

• блок-контроллер;
• СИМ-модуль;
• датчик рысканья;
• штекер.

Неисправности

Сигнал о том, что ESP вышла из строя, поступает на приборную панель, где имеется контрольный указатель. Такая ситуация возможна в результате:

• поломки блок-контроллера;
• обрыва цепи, что преимущественно происходит с датчиками скорости;
• выхода из строя датчика тормозного усилия и т. д.

В любом случае надо вовремя реагировать на сигнал неисправности. Для конкретизации проблемы требуется проведение компьютерной диагностики.

Вывод

Некоторые автолюбители считают, что ESP – это препятствование нормальному вождению и невозможность выхода из критических ситуаций. Последнее утверждение верно, но отчасти. Процент неадекватного поведения ESP ничтожно мал.

Система, обеспечивающая курсовую устойчивость, эффективна. Она не позволяет водителям вести себя на дроге слишком вольготно. Пресекаются попытки вождения, выходящие за рамки дозволенного. Потеря же мощности на скользких покрытиях в условиях бездорожья покрывается электронной имитацией блокировок, что помогает преодолевать препятствия, когда происходит диагональное вывешивание.

Видео

Electronic Stability Program или сокращенно ESP — это популярнейшая из большого количества современных аббревиатур. Которые означают одну вещь — динамическую систему стабилизации. В зависимости от производителя, называться она может по-разному: VDC, ESC, DSC, VSC и т.д., но сути это не меняет, система стабилизации помогает водителю справиться с автомобилем в разных ситуациях.

История развития ESP

В уже далеком 1959 году прообраз современной ESP был запатентован компанией Daimler-Benz и получил название . Но инженерам компании не удалось с первой попытки совершить революцию в автомобильных системах безопасности. Именно Daimler-Benz и довел до ума несовершенную систему. В 1994 году испытания нового, даже на те времена, электронного помощника продолжились на премиальных Мерседесах, а уже через год в 1995 году впервые серийно применилась на купе Mercedes-Benz CL 600. Успешные испытания системы на купе уже несколькими годами позднее позволили устанавливать ESP серийно на Мерседесы S и SL классов.

Основная задача ESP

Систему стабилизации еще называют системой курсовой устойчивости, поэтому не думайте, что путаетесь в терминах. ESP контролируется блоком управления, на который подаются сигналы с множества датчиков. Они отслеживают направление движения машины в зависимости от положения рулевого колеса и педали газа. Кроме того, на блок управления поступает информация о боковых ускорениях автомобиля и ориентации заноса.

Так выглядит блок управления ESP

ESP контролирует поперечную динамику автомобиля, помогая водителю в критических ситуациях, тем самым предотвращая срыв автомобиля в занос или в боковое скольжение. По сути, система стабилизации сохраняет курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизирует автомобиль во время выполнения маневров. А особенно на высокой скорости или на плохом покрытии, когда склонность к сносу или заносу гораздо выше. Отсюда вытекает и второе простонародное название системы — противозаносная система.

Как работает ESP?

Современные автомобили практически каждой модели могут быть оснащены системой стабилизации, если не в базовой версии, то хотя бы, как опция. Машины любой марки и класса могут комплектоваться ESP и прежней связи со стоимостью транспортного средства уже нет.

Система стабилизации тесно взаимосвязана с , более того без антиблокировочной системы невозможна работа ESP . Кроме того, в процессе стабилизации принимают участие антипробуксовочная система и блок управления двигателем. По своей сути, это единая система, работающая комплексно. Водителю, конечно, не всегда понятны и ощутимы действия системы. Но в то же время она выполняет целый комплекс контраварийных действий.

Электронная система стабилизации активна и работает в любом режиме движения — будь то разгон, торможение или езда накатом. А алгоритм ее работы зависит от каждой конкретной ситуации. Умная ESP даже может регулировать режим работы автоматической трансмиссии, снижая передачу или переходя в зимний режим работы, для сглаживания реакций.

Стоит ли пользоваться кнопкой ESP OFF?

Существует мнение, что система стабилизации мешает опытным водителям справиться с аварийной ситуацией. Например, когда для выхода из заноса нужно поддать газу, а система блокирует подачу топлива. Это так, но только в случае с довольно опытными драйверами. Большинство водителей никогда не бывали в подобных ситуациях и занос их может только напугать. Кроме того нужно учитывать человеческий фактор, когда, например, водитель отвлекся или не успел вовремя отреагировать на экстремальную ситуацию.

Поэтому мы рекомендуем не отключать систему стабилизации, дабы избежать даже малейшую возможность возникновения неконтролируемой аварийной ситуации. Для любителей же экстремальной езды некоторые производители предусмотрели несколько режимов работы ESP , когда система позволяет немного похулиганить и вступает в работу в критической ситуации.

Убедитесь, что на автомобиле установлена ESP

Неоправданно большие деньги просят автопроизводители за такую важнейшую опцию, как ESP. Но все же — это необходимый минимум для безопасного движения. Безусловно, система стабилизации прощает и исправляет многие ошибки водителя, не требуя от него навыков контраварийного вождения. Но все же возможности системы не безграничны и порой не просто не стоит допускать опасных ситуаций.

Поэтому, очень желательным является наличие любой системы стабилизации на автомобиле. Она поможет вам вписаться в поворот или сохранить прямолинейное движение без заноса. Значительная помощь системы будет более эффективной при обдуманных действиях водителя.

Одним из важнейших изобретений в сфере автобезопасности, после изобретения трехточечных ремней, называют систему курсовой устойчивости, или ESC. Значение ее настолько велико, и благодаря ей настолько снизилось количество аварий, что во многих странах - ЕС, США, Австралия, Канада, Израиль - она стала обязательной для установки на новые автомобили.

Если коротко сформулировать предназначение ESC, то можно сказать, что основная задача состоит в том, чтобы автомобиль двигался именно в том направлении, в которое повернут руль. То есть она позволяет удерживать машину в пределах той траектории, которую задает водитель. Соответственно, если ваше авто ею оснащено, возникнет меньше ситуаций, в которых машина может уйти в занос, перевернуться, не вписаться в крутой поворот.

Стоит также сказать, что каждый производитель применяет свою аббревиатуру. Так, ESC применяется для автомобилей корейского производства: Kia, Hyundai, а также Хонда. Практически на всех европейских и американских авто используется сокращение ESP, о чем мы уже . Тойота применяет аббревиатуру VSC.

Стоит сказать, что название никак не отображается на функционале. Кроме того, электронный контроль устойчивости подтвердил свою высокую эффективность, благодаря чему и стал обязательным элементом системы безопасности.

Устройство

Еще одно из названий ESC - электронный контроль устойчивости (ЭКУ).

В принципе, другие ассистенты входят в ее состав:

• антиблокировка тормозов;
• распределение тормозных усилий;
• антипробуксовка;
• блокировка дифференциала.

Важнейшими компонентами являются:

• блок управления;
• гидроблок;
• сенсоры.

Многочисленные датчики регистрируют характеристики передвижения транспортного средства и работу различных его агрегатов: давление тормозной жидкости, угол поворота руля, положение коленчатого вала; плюс к этому: угловая скорость, скорость вращения колес, ускорение и так далее.

Вся эта информация подается на электронный блок управления, где сопоставляется и анализируется по сложным алгоритмам и программам. На этой основе ЭБУ анализирует, насколько автомобиль в каждый конкретный момент времени отклоняется от заданного курса. Если такое отклонение зафиксировано, подаются импульсы на гидравлический блок, а от него на клапаны или антипробуксовочной системы.

При необходимости ESC подключает и другие агрегаты: инжектор, трансмиссию, подвеску. Благодаря такому подходу автомобиль следует по расчетной траектории. Понятно, что и водитель чувствует себя за рулем более спокойно.

Принцип действия

При анализе текущий ситуации блок управления системы ЭКУ сравнивает то, к каким действиям прибегает водитель и как на это реагирует авто. Например, если автомобилист поворачивает руль под определенным углом, чтобы вписаться в поворот, а автомобиль описывает более широкую дугу, выезжая на встречную полосу, предпринимаются различные действия:

• некоторые из колес подтормаживаются;
• увеличивается или уменьшается ;
• изменяется угол поворота колес.

Все это происходит благодаря передаче сигналов на различные системы автомобиля. Так, если ваше авто оснащено адаптивной подвеской, уменьшение крена или избежание заноса на повороте может быть достигнуто за счет изменения жесткости амортизаторов.

Подтормаживание происходит за счет передачи импульсов на гидроклапаны, связанные с главным тормозным цилиндром, соответственно давление в системе то повышается, то понижается в зависимости от дорожной ситуации. Также скорость снижается из-за того, что система управления двигателем уменьшает крутящий момент или изменяет угол открывания дроссельной заслонки.

Есть у ЭКУ и другие полезные функции:

• предотвращает переворачивание;
• предотвращает столкновения с другими машинами или неподвижными объектами;
• повышает эффективность работы тормозов;
• стабилизация автопоезда.