ESP в автомобиле: что это и как работает система стабилизации

Обзоры Тестовый редактор 23.05.24

В 1997 г. на рынок вышел широко разрекламированный Mercedes Benz A-класса. В ходе пробных поездок журналисты столкнулись с проблемой легкого опрокидывания машины при резком маневре рулем. Это событие стало неприятным сюрпризом для Mercedes Benz и одновременно дало зеленый свет массовому внедрению системы стабилизации, которая уже существовали к тому времени.

Общие сведения

В конце 70-х гг. прошлого века на автомобилях появилась система ABS, ранее использовавшаяся в шасси самолетов. Примерно в середине 80-х гг. была разработана противопробуксовочная система, устанавливавшаяся на машины с мощными моторами, легко срывавшими ведущие колеса в пробуксовку. Спусти примерно 10 лет обе системы объединили и дополнили рядом датчиков, что позволило создать ESP – сокращение от Electronic Stability Program. Система стала предлагаться с 1995 г. как опция для топовой на тот момент модели Mercedes Benz S600 Coupe.

Конструкция

Существует две разновидности ESP, отличающиеся конструкцией:

разработка Bosch, оснащенная электрическим насосом и отдельным расположением гидравлики и системы управления;
разработка ITT Automotive с активным усилителем и совмещенной гидравликой и системой управления.

Самые свежие новости в нашем Телеграме!

Подпишитесь, чтобы всегда быть в курсе событий

Система ESP Bosch является массовой и состоит из:

колесных датчиков вращения, необходимых для распознавания поведения машины;
датчика бокового ускорения, срабатывающего при боковом срыве машины;
датчика вращения или рысканья, сигнализирующего о начале заноса;
датчика положения рулевого колеса;
блока управления с гидрораспределителем ABS;
кнопочного выключателя системы ESP;
датчика давления тормозной жидкости.

В состав системы могут входить дополнительные элементы. Например, ESP работает совместно с блоком управления двигателем, а на автомобилях с автоматической коробкой система связана с блоком управления АКПП. В щитке приборов имеется контрольная лампа, мигающая при работе ESP или постоянно включенная при деактивации или неисправности системы.

Датчик бокового ускорения состоит из двух неподвижных элементов и качающейся пластины, образующих два конденсатора. При нормальных условиях емкость конденсаторов равна, в случае появления поперечного ускорения пластина смещается и меняет емкость конденсаторов. Датчик рысканья построен на базе подвижного элемента с катушкой, расположенного между полюсами постоянного магнита. При подаче питания элемент начинает колебаться, а угловое ускорение при заносе нарушает колебательное движение, что фиксируется электроникой.

Основным элементом системы ESP является гидравлический блок, созданный на основе модуля ABS. В конструкции имеется электрический насос и система клапанов для распределения потоков жидкости и управления давлением. В зависимости от ситуации блок может увеличивать, снижать или поддерживать давление раздельно для каждого тормозного механизма.

Водитель может принудительно отключить ESP и связанную с ней противопробуксовочную нажатием на кнопку, блок ABS сохраняет работоспособность. В случае повторного нажатия или перезапуска двигателя ESP включается. Отключение необходимо для выезда застрявшей машины методом раскачки или испытания автомобиля на беговых барабанах. Блок управления поддерживает диагностику – в случае обнаружения неисправностей датчиков записывается ошибка, а в щитке приборов включается контрольная лампа желтого цвета.

Назначение и принцип работы

Система ESP анализирует данные от датчиков рысканья и бокового ускорения, определяя начало заноса и компенсируя его изменением режимов работы силовой установки и тормозами. Система проверяет реакцию автомобиля на вмешательство, повторяя при необходимости рабочий цикл. Интенсивность воздействия тормозов рассчитывается на основе показаний от датчика давления и сил, воздействующих на автомобиль. Система ESP значительно снижает риск потери управления и заноса, хотя и не является панацеей.

Система ESP позволяет:

снизить риск выноса автомобиля за пределы траектории в повороте за счет торможения заднего внутреннего колеса и корректировки тяги дроссельной заслонкой и изменением передачи в АКПП;
снизить риск бокового сноса в повороте торможением переднего внешнего колеса и изменением тяги.

При отсутствии ESP и резком поочередном перекладывании руля в одну и другую сторону на ходу возможен срыв с траектории задней части автомобиля. Водитель не всегда адекватно реагирует и может не успеть погасить начавшийся разворот вокруг вертикальной оси.

При работе ESP в тормозном контуре колеса возможны режимы:

набора давления, при котором насос нагнетает жидкость в магистраль, для поддержки включается возвратный насос;
поддержки давления при закрытом клапане впуска и слива жидкости и отключенном возвратном насосе;
сброса давления через клапан слива.

Дополнительные функции

Система ESP поддерживает дополнительные функции, незаметные для водителя. Например, на автомобилях VAG устанавливается ESP с поддержкой имитации блокировки дифференциала. При движении в повороте система автоматически притормаживает внутреннее колесо, позволяя передать больший крутящий момент на внешнее загруженное колесо. В результате улучшается динамика и снижается вероятность начала сноса передней части автомобиля. ESP позволяет реализовать функцию удержания автомобиля на подъеме – блок сохраняет давление в приводе тормозов и отключается при достижении требуемого для старта числа оборотов двигателя.

Колесные датчики вращения могут использоваться для грубого определения давления. При утечке воздуха меняется диаметр колеса и увеличивается частота вращения. Блок ESP фиксирует проблему и включает сигнальную лампу в комбинации приборов. Точно определить давление в шинах могут только датчики с передачей сигнала по радиоканалу. При установке фаркопа ESP может автоматически подстраиваться под режим движения с прицепом. ESP может работать совместно с датчиком дождя или стеклоочистителем для периодического удаления влаги с колодок и дисков – электроника периодически слегка зажимает тормоза, водитель даже не замечает работу системы.

Заключение

Система ESP повышает безопасность эксплуатации автомобиля и нивелирует последствия ряда ошибок водителя. Система не является панацеей, в ряде ситуаций не может предотвратить занос машины. ESP практически не требует обслуживания, в случае отказа тормозная система сохраняет работоспособность, хотя эффективность снижения скорости падает.