Система стабилизации курсовой устойчивости – 27. Система стабилизации курсовой устойчивости автомобиля, её назначение, основные исполнительные механизмы. Принципиальная схема системы управления курсовой устойчивостью.

Содержание

Изучаем систему стабилизации: порог нестабильности — журнал За рулем

При всем разнообразии аббревиатур (ESP, DSC, TCS, ASR) системы активной безопасности имеют общего предка в лице АБС.

1

Появление антиблокировочной системы (AБС) дало возможность оптимизировать торможение, что существенно повысило безопасность автомобиля. Расширение влияния электроники на процессы управления оказалось вопросом времени.

ПЕДАЛЬ В ПОЛ

Первой ступенью эволюции стала противобуксовочная система (ASR, TCS, TRC). Ее задача — контроль тягового усилия на ведущих колесах и поддержание курсовой устойчивости. В различных режимах движения колёса то и дело проскальзывают, то есть возникает расхождение между действительной скоростью и окружной скоростью колес. Особенно сильно это проявляется при ускорении (пробуксовка) и замедлении (блокировка). Величина проскальзывания напрямую влияет на сцепление с покрытием и передачу усилий ускорения, замедления и поворота. В условиях замедления при превышении определенного порога AБС начинает контролировать проскальзывание, а при ускорении на помощь приходит противобуксовочная система (ПБС).

Современные ПБС могут воздействовать на пробуксовку ведущих колес двумя способами: уменьшением крутящего момента двигателя и/или подтормаживанием проскальзывающего колеса. Для «удушения» двигателя есть несколько способов: уменьшение подачи топлива, изменение угла опережения зажигания, прикрытие дроссельной заслонки (при наличии электронного дросселя). ПБС только ставит задачу модулю управления двигателем — воздействие на тормозную систему осуществляется ресурсами AБС.

Конструктивно ПБС не что иное, как модернизированная AБС. Тормозные системы современных автомобилей построены по двухконтурной диагональной схеме. К антиблокировочной системе с восемью клапанами (по два на каждое колесо) добавлены два клапана управления тяговым усилием (по одному в каждом контуре). Скорость колес отслеживается датчиками AБС. При необходимости задействовать тормоза ПБС работает в тех же трех режимах, что и AБС: повышение, удержание и снижение давления. Контуры работают сходным образом.

1 no copyright

Все схемы открываются в полный размер по клику мышки.

Приведем пример действия системы при пробуксовке переднего правого колеса. С помощью насоса и клапанов давление повышается только в контуре буксующего колеса. Дополнительный клапан ПБС изолирует контур переднего правого и заднего левого колес от главного тормозного цилиндра, иначе рабочаяжидкость уходила бы в цилиндр. Далее клапаны AБС разделяют контуры. При уменьшении пробуксовки изолируется суппорт, а насос отключается. Если проскальзывание продолжает уменьшаться, давление снижается с помощью насоса и клапанов. При необходимости цикл повторяется. У полноприводного автомобиля ПБС работает таким же образом, но дополнительно может отправлять запрос в блок управления полным приводом на перераспределение крутящего момента по осям, чтобы уравнять проскальзывание всех колес.

Пробуксовка ведущих колес опасна во многих ситуациях, особенно зимой. Все видели заднеприводные автомобили, которые поднимаются в горку чуть не боком. А при обычном движении в повороте они могут сорваться в занос. Не лучше обстоят дела и с передним приводом. Для таких машин характерен снос при резком старте или прохождении поворота «на грани». Движение по прямой тоже способно подкинуть сюрприз, если одна сторона машины окажется на льду. Страшно не само попадание на такой участок, а съезд с него: когда проскальзывающее колесо вновь обретет хорошее сцепление, машину может кинуть в сторону. Во всех подобных ситуациях ПБС регулирует проскальзывание ведущих колес.

ИДЕМ ПОД РУКУ

Следующей ступенью эволюции стала система курсовой устойчивости, или система динамической стабилизации (ESP, DSC, VSC). Этот помощник способен поддерживать заданное водителем направление движения в различных условиях. Там, где пасует ПБС, теми же средствами воздействия справится ESP.

2 no copyright

При сносе или заносе ESP воздействует на тормоза и/или крутящий момент двигателя в зависимости от ситуации. Если автомобиль не вписывается в левый поворот, ESP подтормозит заднее левое колесо, создав дополнительный момент вращения. В случае возникновения заноса в этом же повороте электронный помощник исправит ситуацию, придержав переднее правое колесо. Направленный вправо противодействующий момент погасит занос.

Система действует на упреждение, пресекая саму возможность неустойчивости. Часто водитель даже не ощущает стороннего вмешательства — лишь индикация системы дает понять, что он где-то ошибся.

3 no copyright

АПГРЕЙД

Как же доработали AБС, чтобы получить описанные возможности? В гидроблок помимо двух клапанов ПБС добавили еще два для работы ESP. А саму машину оборудовали дополнительными датчиками. Гидроблок работает в трех режимах. Два клапана (по одному на каждый контур) стоят между главным тормозным цилиндром и стороной всасывания насоса, чтобы пропустить достаточное количество тормозной жидкости при работе ESP. В остальном система работает подобно противобуксовочной, управляя давлением независимо для каждого колеса. Расходные клапаны, показанные на схеме, служат для снижения гидравлического шума тормозной жидкости в случае больших перепадов давления. Они работают механически и иногда встречаются в базовых блоках AБС.

Для определения курса автомобиля ESP использует датчик положения руля. Воздействующие на машину силы отслеживает комбинированный датчик, который оценивает величину поворота вокруг вертикальной оси и поперечные перегрузки. Также ESP определяет скорость — общую и каждого колеса в отдельности — с помощью датчиков AБС. При несоответствии параметров, когда, например, машина не вписывается в вираж (руль повернут, а она движется по прямой), система вмешивается в управление.

Датчик положен

www.zr.ru

Как работает система стабилизации? — журнал За рулем

Вообще-то у нее множество имен: ESP, ESC, DSC, VSA, ASTC, VDS и прочая-прочая… За каждой из мудреных аббревиатур скрывается по сути одно и то же, а именно электронная система, призванная оставить автомобиль на траектории, предотвратить занос или скольжение даже в критических ситуациях, когда водитель из-за недостатка времени или опыта не может выполнить нужный маневр самостоятельно.

Систему динамической стабилизации мы называем ESP. Ведь “Электроник стабилити программ” — зарегистрированная торговая марка фирмы “Бош”, чьи инженеры запатентовали ее еще в 1959 году. Кстати, именно поэтому собственные разработки подобных технологий автомобильным фирмам приходится называть другими именами. Система включает датчики в колесах, тормозах, рулевом управлении, так называемый G-сенсор, отслеживающий угол поворота автомобиля вокруг вертикальной оси, а также датчики боковых ускорений.

esp

Водитель превысил допустимую скорость, из-за чего ему пришлось резко тормозить в крутом повороте. В обычной ситуации это привело бы к заносу автомобиля и РАЗВОРОТУ НА ВСТРЕЧНОЙ ПОЛОСЕ. Но ESP выровняла траекторию движения, притормозив колеса, идущие по внешнему радиусу поворота

Водитель превысил допустимую скорость, из-за чего ему пришлось резко тормозить в крутом повороте. В обычной ситуации это привело бы к заносу автомобиля и РАЗВОРОТУ НА ВСТРЕЧНОЙ ПОЛОСЕ. Но ESP выровняла траекторию движения, притормозив колеса, идущие по внешнему радиусу поворота

Все это электронное воинство по 25 раз в секунду снимает показания и передает их в блок управления. И если, сопоставляя полученную информацию, “в центре” вдруг понимают, что реальное движение автомобиля никак не соответствует положению рулевого колеса и желанию водителя, меры принимаются незамедлительно. Блок управления отдает команду исполнительным модулям в тормозах и в двигателе, чтобы те замедлили вращение того или иного колеса или колес, а также уменьшили подачу топлива в камеру сгорания. Более того, некоторые системы стабилизации на машинах с АКП умеют даже переключаться на пониженную. От водителя требуется только работа рулем.

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Водитель не рассчитал скорость или попал на скользкий участок дороги, и автомобиль под воздействием силы инерции должен был ЗАСКОЛЬЗИТЬ НА ОБОЧИНУ. Но ESP, замедлив вращение колес внутренней части поворота, уменьшила радиус движения, позволив благополучно вписаться в вираж

Поскольку единственное, что ESP сделать не в состоянии — это выбрать за водителя верную траекторию движения. Конечно, система динамической стабилизации не панацея. Тем не менее она исправляет большинство водительских ошибок, в разы сокращая шансы попасть в аварию. Неудивительно, что согласно статистике больше жизней на дороге, чем ESP, спасли лишь ремни безопасности.

  1. Исполнительный модуль управления тормозной системой
  2. Датчик угловой скорости колеса
  3. Датчик угла поворота рулевого колеса
  4. Датчики угла поворота вокруг вертикальной оси и величины поперечного ускорения
  5. Исполнительный модуль управления дроссельной заслонкой исправляет большинство водительских ошибок, в разы сокращая шансы попасть в аварию. Неудивительно, что согласно статистике больше жизней на дороге, чем ESP, спасли лишь ремни безопасности.

МЫ РЕШИЛИ:

Цена — единственный минус системы динамической стабилизации. Увы, далеко не на всех автомобилях она включена в список стандартного оборудования, а в качестве опции дороговата — от 13 до 25 тысяч. И все же лучше отказаться от “музыки”, металлика и даже обогрева сидений, чем экономить на ESP. Ведь в большинстве сложных ситуаций она реально помогает водителю оперативно скорректировать движение автомобиля и избежать ДТП. Вот почему система динамической стабилизации — не роскошь, а необходимость.

ЛОСИНАЯ ИСТОРИЯ

Массовому распространению ESP мы во многом обязаны Робер

www.zr.ru

Чем отличаются автомобильные системы стабилизации ESP и ESC

Особенности автомобильных систем ESP и ESC

Каждый новый автомобиль, проданный в Европе с 2014, должен быть оснащён электронной системой стабилизации, но далеко не все автовладельцы знают, чем отличаются ESP и ESC, а также на что влияет выбранный вариант.

 

Смотрите также: Что такое система векторизации крутящего момента и как она работает?

 

ESC (или ESP) многими рассматривается как одно из величайших достижений в области автомобильной безопасности и автоспорта в частности. Принципиальное отличие системы стабилизации от таких традиционных элементов пассивной безопасности как ремни и подушки заключается в том, что они предназначены для спасения жизни, а также сохранения здоровья водителя и пассажира при аварии, а вот ESC (или ESP) используются для предотвращения ДТП.

 

Для справки, ESC расшифровывается как Electronic Stability Control (Электронный Контроль Устойчивости), а ESP – Electronic Stability Program (Электронная Программа Стабилизации). Фактически, цели у обеих совпадают, а исследования и проверка опытным путём наглядно доказывают их эффективность. По мнению британских специалистов, которые основывались на статистических данных, оснащение автомобиля ESP помогает снизить риски серьёзного транспортного происшествия на 25%. В то же время шведские исследователи склонны полагать, что данная система активной безопасности помогает на 35% уменьшить вероятность попадания в аварию со смертельным исходом при плохих погодных условиях.

 

Это мрачная перспектива, которая, тем не менее, должна подвергаться тщательному анализу, именно поэтому в Европе на законодательном уровне закрепили обязательное оснащение всех новых автомобилей ESP. Такая инициатива была реализована в 2014 году, до этого момента столь важная система входила лишь в список дополнительного оборудования, доступного достаточно дорогим моделям. При этом прообраз данной электронной системы был запатентован ещё в 1959 году, а реализовать её на массовой серийной модели удалось только к 1994 году.

 

Как работают ESP и ESC

При таком количестве электронных систем, устанавливаемых в автомобиле, каждая из которых имеет собственную аббревиатуру, многие автовладельцы совершенно не понимают, в чём заключается принципиальное отличие между ними. Ещё больше усложняет ситуацию то, что для обозначения близких по назначению средств активной безопасности используются разные названия, которые в большинстве случаев определяются самим производителем.

 

Так, ESP (Electronic Stability Program) может быть известна как ESC (Electronic Stability Control), VSC (Контроль Устойчивости Автомобиля или система курсовой устойчивости), VSA (Vehicle Stability Assist – Система Курсовой Стабилизации) или DSC (Dynamic Stability Control – Система Динамического Контроля Устойчивости). Некоторые автопроизводители используют собственные «бренды» для продвижения ESP, поэтому вы можете столкнуться, например, с DSTC (Dynamic Stability and Traction Control) от Volvo или PMS (Porsche Stability Management) от Porsche.

 

Итак, теперь мы определились с возможными вариантами названий, давайте посмотрим, как работает ESP.

 

Добавление третьего элемента безопасности к ABS и противобуксовочной системе

Для того, чтобы появилась возможность оснащения вашего автомобиля системой ESP, он должен быть оборудован ABS (антиблокировочная тормозная система) и TCS (Traction Control System – противобуксовочная система) В простейшем случае два этих элемента активной безопасности предназначены для того, чтобы улучшить управляемость и предсказуемость, а также сохранять контроль над автомобилем при торможении и ускорении соответственно, поэтому их вмешательство в процесс управления сводится лишь к контролю линейного ускорения.

 

ESP дополняет их и вносит третье контролируемое измерение, поскольку она отвечает за перемещение автомобиля в перпендикулярном траектории движения направлении, в котором и возникают такие явления как недостаточная или избыточная поворачиваемость – занос. В более продвинутых версиях она находится в постоянном взаимодействии и с электронным блоком управления двигателем, чтобы максимально повысить эффективность своей работы.

 

Согласно статистическим данным, ESP может предотвратить до 80% заносов, что является отличным показателем, особенно на фоне того, что около 40% аварий происходит именно из-за этого явления. Тем не менее, стоит вспомнить слова Скотти из фильма Стартрек: «Вы можете изменить законы физики!». Конечно, возможности систем активной безопасности не безграничны и об этом не стоит забывать. Если водитель перешагнёт тот рубеж, когда потеря контроля над автомобилем неизбежна, ни одна из существующих ныне систем не позволит предотвратить серьёзные последствия.

 

Дополнительная устойчивость при повороте с ESC

Поскольку ESP обеспечивает дополнительную безопасность наряду с ABS и TCS, вас вряд ли удивит тот факт, что она использует большую часть оборудования из этих систем для работы. Используя датчики для измерения скорости отдельных колес, а также информацию от датчиков бокового ускорения и датчиков поперечной скорости, блок управления ESP постоянно контролирует боковые движения автомобиля и сопоставляет их с положением рулевого колеса. Если машина не отреагирует на движение руля так, как это запрограммировано, или заданный угол поворота, а также скорость слишком велики, ESP начнёт подтормаживать колёса, пытаясь сохранить прямолинейную траекторию движения. При этом торможение осуществляется при активном взаимодействии с ABS, что исключает блокировку одного из колёс. Сама суть работы рассматриваемой системы заключается в том, чтобы начать активно содействовать процессу управления машиной ещё до того момента, как водитель поймёт, что начинает терять контроль.

Система работает постоянно, вне зависимости от режима езды, и даже при движении накатом. А механизм её влияния полностью зависит от ситуации и конструктивных особенностей автомобиля. Например, если в резком повороте фиксируется начало проскальзывания задней оси, то электроника начинает плавно снижать количество подаваемого в двигатель топлива, обеспечивая снижение его оборотов. Если же и этого оказывается недостаточно, то начинается постепенное подтормаживание передних колёс. Если же автомобиль оснащён автоматической трансмиссией, то ESP позволяет принудительно активировать зимний режим работы, обеспечивая возможность перехода на пониженную передачу.

 

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.

 

Смотрите также: Технологии которые появились на авторынке благодаря Mercedes S-классу

 

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.

 

Смотрите также: Силовое подруливание на переднеприводных машинах, способы решить проблему

 

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.

 

Автор: Сергей Василенков

www.1gai.ru

Все о системе курсовой устойчивости ESP

Электронная система курсовой устойчивости, у которой, в зависимости от производителя, имеется несколько названий (ESP – «Electronic Stability Program», ESC — «Electronic Stability Control» либо DSC – «Dynamic Stability Control» и прочие), является системой активной безопасности автомобиля. Эволюционно эта система представляет собой усовершенствованную антиблокировочную систему тормозов, главная функция которой – помочь водителю удерживать автомобиль в заданной траектории при потере управляемости.

История

Первым шагом в развитии систем активной безопасности автомобилей стало создание антиблокировочной системы тормозов, которая при торможении разблокировала тормоза, позволяя водителю сохранить контроль над управлением машиной. Однако с течением времени инженеры, исследующие проблемы безопасности автомобилей поняли, что простой разблокировки тормозов недостаточно для того, чтобы удержать машину от ухода в занос. После проведения массы испытаний, конструкторы решили расширить функционал системы активной безопасности, «научив» ее контролировать тягу и притормаживать определенные колеса, направляя автомобиль по заданной водителем траектории. Основной фронт работ по созданию эффективной системы курсовой устойчивости развернулся в конце 1980-х — начале 1990-х годов, причем, как в Европе (BMW Mercedes-Benz), так и в Азии (Mitsubishi). Более всего в этом преуспели специалисты Mercedes-Benz, которые в сотрудничестве с компанией Bosch уже в 1992 году имели опытный образец системы курсовой устойчивости, которая испытывалась на различных моделях марки.

Впрочем, особой спешки при внедрении системы на серийные авто не наблюдалось: немецкие инженеры со свойственной им педантичностью проверяли каждый параметр. Однако даже такие тщательные испытания и исследования не могли гарантировать стопроцентной безопасности автомобиля, сорвавшегося в занос при прохождении крутого поворота. Лишь в 1995 году инженерам удалось усовершенствовать систему курсовой устойчивости настолько, что руководство компании дало добро на оборудование ею нескольких серийных моделей.

Mercedes-Benz A 190 UK-specMercedes-Benz A 190 UK-spec

Первой такой моделью стал компактный городской хэтчбек A-Class, который был под угрозой снятия с производства и переделки из-за склонности к переворачиванию при прохождении поворотов даже не небольших скоростях. Чтобы спасти модель и честь бренда, инженеры Mercedes-Benz установили на хэтчбек систему курсовой устойчивости, которая полностью решила проблему переворачивания автомобиля. С тех пор ESP получила всемирное признание, и практически все автомобильные бренды стали оснащать свои модели этой системой активной безопасности.

Конструктивно система курсовой устойчивости автомобиля представляет собой систему датчиков, которые, будучи установлены на передней и задней оси автомобиля, рулевом механизме контролируют положение автомобиля на дороге. Помимо датчиков, в состав ESP входит акселерометр, определяющий положение автомобиля на дороге при поворотах. Эффективность этой системы заключается в ее совместном использовании с антиблокировочной и антипробуксовочной системами активной безопасности машины.

Устройство ESPУстройство ESP

Система курсовой устойчивости активируется в двух случаях – при избыточной либо недостаточной управляемости автомобиля. В обоих случаях система, анализируя полученную с указанных выше датчиков и акселерометра (это занимает не более 20 миллисекунд), выбирает, какое колесо следует притормозить, чтобы направить машину по безопасной траектории. Одновременно с притормаживанием, ESP понижает обороты двигателя, что позволяет водителю снова войти в траекторию движения, нарушенную при сносе или заносе автомобиля.

Если управляемость автомобиля при входе в поворот избыточная, и передние колеса идут в снос, система курсовой устойчивости задействует задние тормоза, притормаживая то колесо, которое находится на внутреннем радиусе поворота. Это позволяет выровнять уходящую в снос переднюю часть автомобиля.

BMW M3 в заносеBMW M3 в заносе

Если же управляемость автомобиля при входе в поворот недостаточная, то возникает занос – то есть, с траектории движения уходят задние колеса. В таком случае система ESP активирует передние тормоза, притормаживая колесо, которое идет по внешнему радиусу поворота.

Кроме обеспечения безопасного движения в поворотах, система курсовой устойчивости помогает избежать аварии и когда у автомобиля начинают проскальзывать все четыре колеса (например, при передвижении по обледенелой дороге). В этом случае система определяет, какие именно колеса нужно притормозить, чтобы выровнять траекторию движения.

Сегодня именно ESP во всем мире признана наиболее эффективной системой активной безопасности автомобиля. В некоторых странах (Израиль, США, Канаде, странах Евросоюза) установка на автомобили систем курсовой устойчивости закреплена законодательно.

avtoexperts.ru

Система курсовой устойчивости автомобиля

Совсем недавно для рядовых автомобилистов было диковинкой присутствие в машине электронных систем, поддерживаемых автоматикой. Сегодня используется множество подобных ассистентов, некоторые из которых принимают активное участие и в непосредственном контроле вождения. Одной из самых значимых можно назвать систему курсовой устойчивости, отвечающую за коррекцию момента силы колес. Маркируется эта технология как ESC (Electronic Stability Control) и чаще всего доступна в качестве опции для моделей не ниже среднего класса. Впрочем, некоторые автопроизводители начинают предлагать подобные устройства и для бюджетного транспорта.

Техническая реализация системы

Управление курсовой устойчивостью

Механизм обеспечения курсовой или динамической устойчивости представляет собой набор функциональных компонентов, среди которых блок управления, датчики и гидравлические исполнительные органы.

Чувствительные элементы (датчики) в процессе работы регистрируют параметры движения автомобиля и оценивают действия водителя, отправляя соответствующие данные в блок управления. К примеру, учитывается угол поворота рулевого колеса, состояние стоп-сигнала, частота вращения колес и уровень давления в тормозах. Далее блок управления системы стабилизации курсовой устойчивости на основе принятых сигналов направляет команды на исполнительное оборудование. На этом этапе задействуются клапаны, переключатели давления тормозной системы, оптические элементы и т. д.

Гидравлические устройства, в зависимости от настроек, могут контролировать поведение машины на дороге, воздействуя кроме прочего и на коробку переключения передач.

Принцип действия

Стабилизация курсовой устойчивости

Моментом вступления системы в процесс управления можно считать потенциально опасную или аварийную ситуацию, риск которой стабилизатор определяет посредством сравнения параметров движения машины и действий владельца. Так, если система курсовой устойчивости выявит разницу между фактическими показателями состояния автомобиля и ранее установленными, то ситуация будет признана как неконтролируемая и управление отчасти перейдет к модулям ESC.

Здесь важно отметить значимость параметров, которые принимаются за критические. Пользователь сам их настраивает предварительно, и если в процессе вождения по тем или иным причинам они нарушаются, то система входит в работу автоматически.

Теперь другой вопрос – каким образом достигается непосредственный контроль? Многое зависит от конкретной версии, но стандартные системы курсовой устойчивости ESC реализуют управление посредством следующих действий:

  1. Изменение крутящего момента силового агрегата.
  2. Притормаживание колес (всех или некоторых по отдельности).
  3. Коррекция степени амортизационного демпфирования (если автомобиль снабжен адаптивной подвеской).
  4. Изменение угла поворота колес (если предусмотрено активное рулевое управление).

Дополнительный функционал

Система стабилизации курсовой устойчивости

У модулей ESC могут быть разные комплектации – от базовых до расширенных с определенным набором подсистем. В частности, опционально могут добавляться усилители тормозов, устройства для удаления влаги, корректоры температуры, узлы, предотвращающие опрокидывание машины, и т. д. Предусматривается и возможность расширения функций на программном уровне. Это относится к электронному изменению параметров крутящего момента или включения звуковых и световых сигналов.

В машинах, оснащенных зацепным устройством, система курсовой устойчивости может быть дополнена и стабилизацией автопоезда. Данный механизм предназначен для предотвращения колебаний при движении с прицепом.

Активные средства повышения надежности работы тормозов обычно ориентируются на регуляцию их силовой функции, но ESC также позволяет корректировать недостаточное сцепление между тормозными дисками и колодками.

Отличия от технологии ESP

Принципиально данные системы отличаются немногим, а ключевые задачи совпадают полностью. Это предотвращение заноса, поддержка траектории и в целом устранение любых рисков столкновения. Разница заключается лишь в способах достижения этих целей. Так, система курсовой устойчивости ESP в большей степени ориентируется на программную регуляцию параметров движения и связку с антипробуксовочным защитным модулем.

Система курсовой устойчивости

В плане технического устройства, технологии тоже по большей части совпадают. В наборе ESP присутствует тот же электронный блок управления и датчики, которые называются G-сенсорами. То есть упор делается на качество регистрации рабочих параметров, а не на средства практического их изменения. В процесс контроля система курсовой устойчивости ESP вмешивается не за счет собственной инфраструктуры, а путем изменения текущих функциональных показателей двигателя, тормозной системы и устройств, отвечающих за активную безопасность, – тот же антипробуксовочный модуль.

Что нужно для установки комплекса ESC?

Именно по причине взаимодействия стабилизаторов со смежными системами безопасности, для такого оснащения потребуется соответствующий комплект. В зависимости от типа ESC и поставленных функциональных задач, может потребоваться предварительная установка антиблокировочной тормозной системы и блока управления двигателем.

Есть и нюансы использования электронной системы курсовой устойчивости на машины с механическими коробками передач. Полный контроль управления посредством регуляции трансмиссионного узла в данном случае не будет обеспечиваться. Также заранее рассчитывается возможность подключения к бортовой сети электротехнических устройств, в числе которых датчики.

Вождение автомобиля с системой ESC

Недостатки системы курсовой устойчивости

У модулей ESC множество преимуществ, которые связаны с обеспечением безопасности водителя. К тому же, этот ассистент является и эргономическим дополнением, в некоторых случаях упрощающим вождение.

Но есть ситуации, в которых этот же модуль выступит с негативных сторон. К примеру, если опытный водитель по отработанной схеме захочет выйти из заноса за счет усиления газа. В данном случае система курсовой устойчивости автомобиля не позволит этого сделать, ограничивая подачу топлива и урезая крутящий момент. Выходом из положения станет кнопка отключения стабилизатора, о которой стоит помнить в подобных конфликтных положениях.

Кнопка отключения курсовой устойчивости

В заключение

Системы электронной помощи водителю при вождении показывают пример эффективного взаимодействия программной начинки автомобиля и механики. Причем ежегодно передовые автогиганты предлагают новые и более совершенные модификации таких помощников. Например, в последних версиях системы курсовой устойчивости ESC обеспечивают реакцию всего за 20 мс. И это вне зависимости от текущей скорости и режима езды. Но, как уже отмечалось, доступна эта технология далеко не всем автолюбителям. Владельцам недорогих отечественных моделей, например, ее можно приобрести разве что в качестве опции и за немалые деньги по сравнению с другим дополнительным оборудованием.

fb.ru

Система стабилизации курсовой устойчивости ESP Kia Ceed / Киа Сид

1. Блок управления ESP (HECU)
2. Датчик частоты вращения переднего колеса
3. Датчик частоты вращения заднего колеса
4. Датчик угла поворота рулевого колеса
5. Датчик рысканья и поперечного ускорения
6. Контрольная лампа АБС
7. Контрольная лампа стояночного тормоза/EBD
8. Контрольная лампа ESP OFF
9. Контрольная лампа ESP

описание системы ESP

Оптимальная безопасность при управлении автомобилем теперь связана с электронной системой стабилизации курсовой устойчивости (ESP).

ESP распознает опасные для безопасности условия, например, панические реакции водителя в опасных ситуациях, и стабилизирует автомобиль путем притормаживания отдельных колес и вмешательства в управление двигателем. При этом водителю не требуется нажимать педали тормоза или акселератора.

Система ESP добавляет к функциям систем АБС, TCS, EBD и ESP еще одну функцию – активное управление рысканьем (AYC). В то время как функции АБС/TCS управляют пробуксовкой колес при торможении и ускорении и потому главным образом воздействуют на продольную динамику автомобиля, функция активного управления рысканьем стабилизирует автомобиль относительно его вертикальной оси.

Это достигается вмешательством в работу тормозных механизмов отдельных колес и мгновенной подстройкой крутящего момента двигателя без необходимости совершения каких-либо действий водителем.

По сути система стабилизации ESP состоит из трех узлов: датчиков, электронного блока управления и приводов.

Конечно, система стабилизации курсовой устойчивости работает в любых условиях движения автомобиля и управления им. В некоторых условиях движения ABS / TCS могут вступить в работу одновременно с системой ESP по команде водителя.

В случае отказа системы стабилизации курсовой устойчивости продолжает работать основная система обеспечения безопасности — ABS.


ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ESP

Система ESP включает функции ABS/EBD, TCS и AYC (Active Yaw Control).

Функция ABS/EBD: ЭБУ преобразует сигналы, поступающие от четырех датчиков частоты вращения колес (активного типа), до прямоугольной формы. По этим входным сигналам ЭБУ вычисляет скорость автомобиля и ускорение или замедление колес. Затем ЭБУ определяет необходимость задействования системы ABS/EBD.

Функция TCS предупреждает пробуксовку колес путем увеличения тормозного давления и снижения крутящего момента двигателя. Необходимые для этого команды подаются по шине CAN. В TCS, как и в ABS, для определения пробуксовки колес используются сигналы, поступающие от датчиков частоты вращения колес.

Функция AYC предупреждает маневры автомобиля, способные нарушить его устойчивость. В процессе оценки маневров функция AYC использует сигналы датчиков маневрирования (датчик рысканья, датчик поперечного ускорения, датчик угла поворота рулевого колеса).

Если маневр может привести к потере устойчивости (чрезмерное или недостаточное поворачивание), функция AYC тормозит определенное колесо и передает по шине CAN сигнал уменьшения крутящего момента двигателя.

После включения зажигания блок ECU ведет постоянное диагностирование отказов системы (самодиагностика). При обнаружении неисправности блок ECU информирует об этом водителя при помощи контрольных ламп тормозной системы / ABS / ESP (предупреждение с обеспечением устойчивости работы при наличии отказов).


схема входных и выходных сигналов


РЕЖИМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ESP
 1. Шаг 1

Система ESP анализирует намерение водителя.


 2. Шаг 2

Система анализирует движение автомобиля.


 3. ШАГ 3

Чтобы поддержать устойчивость автомобиля, HECU вычисляет требуемую стратегию и затем управляет соответствующими клапанами и передает запросы управления крутящим моментом через шину CAN.

РЕЖИМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ESP

 1. Система ESP не участвует в управлении — торможение в нормальном режиме

Впускной клапан (IV)
Выпускной клапан (OV)
Клапан управления тягой (TCV)
Переключающий клапан высокого давления (HSV)
возвратный насос (Return Pump)
Обычное торможение
ОТКРЫТ
ЗАКРЫТ
ОТКРЫТ
ЗАКРЫТ
ВЫКЛ

Примечание:
IV: впускной клапан (Inlet Valve)

OV: выпускной клапан (Outlet Valve)

RL: заднее левое колесо (Rear Left wheel)

FR: переднее правое колесо (Front Right wheel)

FL: переднее левое колесо (Front Left wheel)

RR: заднее правое колесо (Front Right wheel)

RP: возвратный насос (Return Pump)

TCV: клапан управления тягой (Traction Control Valve)

HSV: переключающий клапан высокого давления (HSV)

 2. ESP – режим увеличения

Впускной клапан (IV)
Выпускной клапан (OV)
Клапан управления тягой (TCV)
Переключающий клапан высокого давления (HSV)
возвратный насос (Return Pump)
Обычное торможение
ОТКРЫТ
ЗАКРЫТ
Закрыт (частично)
ОТКРЫТ
ON (управление частотой вращения электродвигателя)

Примечание:
IV: впускной клапан (Inlet Valve)

OV: выпускной клапан (Outlet Valve)

RL: заднее левое колесо (Rear Left wheel)

FR: переднее правое колесо (Front Right wheel)

FL: переднее левое колесо (Front Left wheel)

RR: заднее правое колесо (Front Right wheel)

RP: возвратный насос (Return Pump)

TCV: клапан управления тягой (Traction Control Valve)

HSV: переключающий клапан высокого давления (HSV)

 3. ESP – режим поддержания (управление только передним правым колесом)

Впускной клапан (IV)
Выпускной клапан (OV)
Клапан управления тягой (TCV)
Переключающий клапан высокого давления (HSV)
возвратный насос (Return Pump)
Обычное торможение
ЗАКРЫТ
ЗАКРЫТ
Закрыт (частично)
ОТКРЫТ
ВЫКЛ

Примечание:
IV: впускной клапан (Inlet Valve)

OV: выпускной клапан (Outlet Valve)

RL: заднее левое колесо (Rear Left wheel)

FR: переднее правое колесо (Front Right wheel)

FL: переднее левое колесо (Front Left wheel)

RR: заднее правое колесо (Front Right wheel)

RP: возвратный насос (Return Pump)

TCV: клапан управления тягой (Traction Control Valve)

HSV: переключающий клапан высокого давления (HSV)

 4. ESP – режим уменьшения (управление только передним правым колесом)

Впускной клапан (IV)
Выпускной клапан (OV)
Клапан управления тягой (TCV)
Переключающий клапан высокого давления (HSV)
возвратный насос (Return Pump)
Обычное торможение
ЗАКРЫТ
ОТКРЫТ
Закрыт (частично)
ОТКРЫТ
Работает (управление понижением частоты вращения электродвигателя)

Примечание:
IV: впускной клапан (Inlet Valve)

OV: выпускной клапан (Outlet Valve)

RL: заднее левое колесо (Rear Left wheel)

FR: переднее правое колесо (Front Right wheel)

FL: переднее левое колесо (Front Left wheel)

RR: заднее правое колесо (Front Right wheel)

RP: возвратный насос (Return Pump)

TCV: клапан управления тягой (Traction Control Valve)

HSV: переключающий клапан высокого давления (HSV)


Сигнальная лампа АБС

Включение контрольной лампы ABS указывает на выполнение самопроверки или состояние неисправности системы ABS. Контрольная лампа ABS должна гореть при следующих условиях:

В течение фазы инициализации после включения зажигания (постоянно в течение 3 секунд).

В случае выдачи запрета на работу ABS в результате отказа.

В режиме диагностики.

Когда отсоединен разъем ЭБУД.

Контрольная лампа стояночного тормоза/EBD

Включение контрольной лампы EBD указывает на выполнение самопроверки или состояние неисправности системы EBD. Однако если выключатель стояночного тормоза находится в положении «ON», контрольная лампа EBD горит всегда, независимо от работы EBD. Контрольная лампа EBD должна гореть при следующих условиях:

В течение фазы инициализации после включения зажигания (постоянно в течение 3 секунд).

При замыкании концевого выключателя стояночного тормоза или при пониженном уровне тормозной жидкости.

В случае, когда работа системы EBD отличается от нормы .

В режиме диагностики.

Когда отсоединен разъем ЭБУД.

Контрольная лампа ESP (система ESP)

Включение контрольной лампы ESP указывает на выполнение самопроверки или состояние неисправности системы ESP.

Контрольная лампа ESP должна гореть при следующих условиях:

В течение фазы инициализации после включения зажигания (постоянно в течение 3 секунд).

В случае выдачи запрета на работу системы ESP в результате отказа.

В диагностическом режиме.

При работе системы ESP в режиме управления. (Мигание с частотой 2 Гц)

Контрольная лампа ESP OFF (система ESP)

Включение контрольной лампы ESP OFF указывает на выполнение самопроверки или обозначает состояние системы ESP.

Контрольная лампа ESP должна гореть при следующих условиях:

В течение фазы инициализации после включения зажигания (постоянно в течение 3 секунд).

При выключении функции ESP выключателем.

Выключатель ESP (Система ESP)

Первый этап

Для выключения функции ESP управления двигателем нажмите кнопку ESP OFF и удерживайте ее 0,15 с до включения индикатора ESP OFF на комбинации приборов. (Функция управления тормозами работает нормально.)

Второй этап

Для выключения функции ESP управления двигателем и функции управления тормозами нажмите кнопку ESP OFF и удерживайте ее 3 с до включения индикатора ESP OFF на комбинации приборов.

Принципиальная схема — СДС (1)

Принципиальная схема — СДС (2)

Принципиальная схема — СДС (3)

Принципиальная схема — СДС (4)

 Схема расположения входных и выходных контактов разъема ESP

Номер провода
Обозначение
Ток
Макс. доп. сопрот. провода R_L (мОм)
макс.
мин.
13
«Масса» для рециркуляционного насоса
39 A
10 A

38
Масса для электромагнитных клапанов и
ECU
15 A
2 A

1
Напряжение питания электродвигателя насоса
39 A
10 A

25
Напряжение питания электромагнитных клапанов
15 A
2 A

32
Напряжение для гибридного ЭБУ
1 A
500 мА
60
22,6,20,31
Сигнал датчика частоты вращения колеса (все колеса)
16,8 мА
5,9 мА
250
34,18,33,19
Напряжение питания активного датчика частоты вращения колеса (все колеса)
16,8 мА
5,9 мА
250
30
Выключатель стоп-сигнала (сигнал)
10 мА
5 мА
250
14
ЛИНИЯ CAN LOW
30 мА
20 мА
250
26
ЛИНИЯ CAN HIGH
30 мА
20 мА
250
27
Выход датчика частоты вращения колеса
С открытым стоком


8
Выключатель ESP Passive (Пассивный режим ESP) (сигнал)
10 мА
5 мА
250
4
Выходной сигнал ESS
200 мА
100 мА
150
16
Входной сигнал исполнительного механизма лампы стоп-сигнала
200 мА
100 мА
150
10
Сигнал выключателя стояночного тормоза
10 мА
5 мА
250
23
Переключатель сцепления
10 мА
5 мА
250

 

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ СИСТЕМЫ
 1. В принципе, при отказе ABS вводится запрет на участие системы ESP и TCS в управлении автомобилем.
 2. При отказе системы ESP или системы TCS вводится запрет на участие в управлении автомобилем только неисправной системы.
 3. Вместе с тем, при отключении реле клапанов в результате отказа системы ESP следует обратиться к процедурам обеспечения устойчивости к отказам ABS.
 4. Функция защиты при неисправностях системы ABS реализована аналогично системам ABS автомобилей, не оснащенных ESP.

ПАМЯТЬ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ КОДОВ НЕИСПРАВНОСТИ

 1. Она обеспечивает сохранения кода неисправности в памяти, пока подключено питание фонаря заднего хода. (O)
 2. Код сохраняется, пока включено питание HCU. (X)

ПРОВЕРКА НЕИСПРАВНОСТИ

 1. Первоначальная проверка проводится непосредственно после подачи питания на блок HECU.
 2. Проверка реле клапанов проводится непосредственно после подачи питания в цепь IG2.
 3. Проверка производится все время, пока питание подается к цепи IG2.
 4. Первоначальная проверка выполняется в следующих случаях.
  (1) Если не обнаружено ни одной неисправности.
  (2) Когда ABS и система ESP не участвуют в управлении автомобилем.
  (3) Первоначальная проверка не проводится после подачи питания на блок ECU
  (4) Если скорость движения автомобиля более 5 миль/час (8 км/час) при выключенном переключателе контрольной лампы тормозной системы.
  (5) Когда скорость движения автомобиля больше 24,8 миль /час (40 км/час).
 5. Вместе с тем, проверка продолжается даже при включенном переключателе контрольной лампы тормозной системы.
 6. Если ABS или ESP участвуют в управлении перед первоначальной проверкой, первоначальная проверка прекращается до повторного получения входного сигнала подачи питания на блок HECU.
 7. Проверка наличия неисправности в следующих случаях:
  (1) При нормальном питании
  (2) С точки, когда скорость движения автомобиля достигнет 4,9 миль/час (8 км/час) после подачи питания на блок HECU.

МЕРЫ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ В СЛУЧАЕ НЕИСПРАВНОСТИ

 1. Выключите систему, выполните указанные ниже действия и дождитесь отключения питания HECU.
 2. Выключить реле клапанов.
 3. Не выполняйте никаких функций ABS/TCS/ESP до восстановления исправного рабочего состояния.

КОНТРОЛЬНАЯ ЛАМПА ГОРИТ

 1. Контрольная лампа ABS загорается в случае неисправности системы ABS.
 2. Контрольная лампа ESP загорается в случае неисправности системы ESP.

Если напряжение питания и напряжение реле клапанов отличается от нормы, оценка наличия отказа, связанного с входными/выходными сигналами, не производится.

Выключатель ESP

Первый этап

Для выключения функции ESP управления двигателем нажмите кнопку ESP OFF и удерживайте ее 0,15 с до включения индикатора ESP OFF на комбинации приборов. (Функция управления тормозами работает нормально.)

Второй этап

Для выключения функции ESP управления двигателем и функции управления тормозами нажмите кнопку ESP OFF и удерживайте ее 3 с до включения индикатора ESP OFF на комбинации приборов.

 Снятие

 1. Отсоедините отрицательную клемму аккумуляторной батареи.
 2. Снимите центральную нижнюю часть передней панели.
 3. Выверните винты и снимите блок переключателей (A) обрамления центральной консоли.

 4. Проверьте наличие электропроводности между клеммами выключателя при его нажатии.



kiaceed2.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о