С развитием электронных систем помощи водителя в ходе управлении автомобилем, появилась возможность для вмешательства электроники в некоторых сложных ситуациях, когда навыков новичка уже не хватает. Автоматика действует быстрее, а главное правильнее, поскольку её программы написаны на основании знаний квалифицированных специалистов, как по практическому вождению, так и по теории поведения автомобиля.
Зачем нужна электронная система стабилизации автомобиля
Одна из подобных программ, в совокупности с датчиками, микрокомпьютерами и исполнительными механизмами, получила название Electronic Stability Program (ESP), что означает систему контроля над стабильностью автомобиля при потере колёсами сцепления с дорогой или на грани такой потери.
Это важно: Что лучше полный привод, передний или задний
Не обязательно употребление именно такого термина, разные автомобильные фирмы могут использовать другие обозначения, в том числе и на других языках.
ESP призвана обеспечить курсовую стабилизацию автомобиля, то есть способность двигаться прогнозируемо для водителя и не терять управляемость, насколько это вообще возможно.
Естественно, когда сцепление потеряно окончательно и никакие действия уже не помогут, в пассажира превратится не только водитель, но и все его автоматические помощники, чуда не произойдёт.
Но если ещё существует возможность вернуть машину на траекторию и успокоить её колебания, просто водитель в силу разных причин с этим не справится, то электроника обязательно поможет.
В определённой степени ESP можно сравнить с идеальным человеком, обладающим мгновенной реакцией и самыми лучшими навыками, к тому же располагает такими органами управления, которых у водителя нет вообще.
Читайте также: Причины быстрого износа деталей тормозной системы
Даже автогонщики, долго и упорно тренировавшиеся, могут повлиять на ситуацию только косвенно, поскольку они при всём желании неспособны, в частности, управлять торможением отдельных колёс. В лучшем случае они перераспределят тормозной баланс по осям и то, далеко не на каждом автомобиле такое возможно.
Устройство ESP
В состав системы входят устройства, которые до её появления применялись в антиблокировочных системах тормозов, а также ряд новых, работающих только на стабилизацию:
- вся гидравлика системы ABS, включающая быстродействующий насос тормозной жидкости, гидроаккумулятор, систему клапанов;
- электронный блок управления с программой;
- датчики вращения колёс;
- датчик угла поворота руля;
- датчик вращения автомобиля вокруг вертикальной оси;
- датчик ускорения по всем направлениям;
- датчики органов управления, тормозной и акселераторной педали;
- интерфейсные устройства связи с двигателем, усилителем руля и коробкой передач;
- в некоторых дорогих и продвинутых системах могут быть добавлены специальные устройства в трансмиссии, например муфты и управляемые дифференциалы.
Таким образом, инженеры получают в свои руки мощное оборудование, способное серьёзно повлиять на перераспределение векторов тяги и тормозного усилия в любом направлении и под любым углом.
Осталось только разработать алгоритмы управления всей системой и тщательно отработать их миллионами тестовых километров, как и всё, имеющее отношение к безопасности.
Принцип работы Electronic Stability Program
Из теории автомобиля известно, что существуют два нежелательных явления при движении – избыточная и недостаточная поворачиваемость.
В идеале, когда наступает предел сцепления колёс с дорогой, автомобиль должен скользить наружу поворота всеми четырьмя колёсами с одинаковой интенсивностью, точно так же прекращая скольжение одновременно передней и задней осью.
Реально это случается редко, поэтому одна ось неминуемо обгоняет другую, что приводит к появлению ненулевого угла между продольной осью автомобиля и касательной к его траектории.
Причём угол увеличивается, реакция водителя может быть неправильной или запоздалой, машина начинает совершать курсовые колебания, что и означает потерю стабилизации и переход в неуправляемое вращение.
Избыточная управляемость означает опережение в уводе или срыве задней оси. Машина поворачивает нос внутрь поворота, развитие явления принято называть заносом. В определённой мере это условно, но терминология сложившаяся.
Читайте также: Что такое тормозной суппорт и как он работает
Обратная ситуация считается недостаточной управляемостью. Первой срывается передняя ось, автомобиль «плужит», уходя наружу поворота, при этом почти не слушается руля, поскольку наименьшее сцепление именно у управляемых колёс.
Занос
Попасть в занос может любой автомобиль, хотя у заднеприводных, тем более заднемоторных компоновок такая вероятность больше, поскольку именно на заднюю ось приходится избыток тяги в первом случае и основная масса во втором.
Ещё в автошколах водителей учат, что для компенсации заноса надо поворачивать руль в сторону заноса и сбрасывать газ.
Советы настолько же правильные, насколько, как это ни парадоксально, бесполезные, и даже вредные:
- водитель и так инстинктивно вывернет руль в сторону заноса, это естественное движение в случаях, когда нос машины уходит в сторону от траектории;
- необходимо точно дозировать угол и время поворота руля, на что неопытный человек не способен;
- для стабилизации машины надо выполнить компенсирующее обратное движение руля, чему не учат;
- сброс газа поможет только заднеприводной машине, при заносе переднего привода или полного газ надо наоборот, добавлять.
Система ESP отреагирует куда адекватней, просто притормозив наружное колесо, а также обеспечив правильное управление тягой, в зависимости от типа привода.
Сам тип начавшейся потери управляемости компьютер заметит по датчику вращения кузова и воздействию водителя на рулевое колесо. Причём влияние будет строго дозированным, без возникновения колебательного процесса.
Предотвращается самое страшное и типичное развитие ситуации, когда машину начинает «разматывать» с нарастанием амплитуды и выбрасывает с дороги на втором или третьем лихорадочном вращении руля запаниковавшим водителем.
Таким образом, вмешательство системы проявится двояко:
- произойдёт компенсация заноса на первом же колебании кузова;
- отклонение от траектории плавно погасится, без заброса в обратную от первого смещения сторону.
Пока машина сохраняет хоть какое-то сцепление с дорогой, ESP способна надёжно погасить занос в самом его начале, водитель не успеет даже испугаться, а скорее всего ничего и не заметит.
Прочитайте обязательно: Где самое безопасное место в машине для ребенка
Единственное, что ему доступно в штатной ситуации – высвечивание лампочки на передней панели, говорящей, что система сработала и надо быть осторожней, машина на пределе устойчивости.
Снос
При опережающей потери зацепа на передней оси автомобиля, да ещё и переднем приводе, ситуация становится совсем неприятной для рядового водителя:
- скользят именно управляемые колёса, машина не реагирует на поворот руля;
- для компенсации надо совершать действия, прямо противоположные инстинктивным, распускать руль в ту же сторону, куда сносит нос машины, а вместо сброса газа поддерживать нейтральную тягу на передних колёсах или даже добавлять крутящий момент;
- всё происходит неожиданно, поскольку переднеприводные машины устойчивее по своей природе;
- снос может совершенно внезапно перейти в занос из-за продольного перераспределения веса автомобиля.
ESP точно так же, как и в предыдущем случае, спокойно отреагирует подтормаживанием нужных колёс, возьмёт на себя управление тягой, а изменением степени усиления рулевого управления прозрачно намекнёт водителю на неправильные действия рулём.
С работающими на пределе передними колёсами система ничего делать не станет, им и так тяжело, а аккуратно притормозит заднее внутреннее колесо. Обычно этого достаточно для стабильного восстановления траектории.
Неисправности
Поскольку ESP базируется на всех основных узлах антиблокировочной системы тормозов, то и её неисправности связаны с ними. Нарушения в работе самой программы маловероятны.
- Чаще всего отказывают датчики вращения колёс и их проводка, поскольку они работают в самых тяжёлых условиях.
- Проблемы могут быть связаны с гидравлическим блоком, его насосом и клапанами. Особенно если пренебрегать плановой заменой тормозной жидкости.
- Все прочие датчики отказывают не чаще, чем любая другая электроника, причинами могут стать естественное старение компонентов, влага и коррозия. Как всегда, особое внимание проводке.
При отказе система самодиагностики высветит соответствующую лампу на приборной панели. Ездить без ESP очень нежелательно, поведение машины станет непривычным, а с самыми мощными двигателями водитель может просто не справиться с управлением.
Плюсы и минусы
Все достоинства системы понятны из описания её действий в критических ситуациях. Она спасёт автомобиль, когда уже ничто другое ему не поможет.
Более того, при быстрой езде иногда неопытные водители в независимых тестах опережали автоспортсменов, у которых такой системы не было. Не стоит на это надеяться, но ESP умножает способности водителя, если конечно они не нулевые.
Но случаются и неприятные ситуации.
- В самых тяжёлых случаях ESP неэффективна, у колёс уже нет сцепления с дорогой, а нестандартным приёмам опытного водителя она не обучена.
- Пока плохо проработаны алгоритмы управления тягой двигателя, особенно её добавления на передне- и полноприводных автомобилях. Хотя для тех же автоспортсменов это азы, без которых на дороге им нечего делать. Но автоматизации такие приёмы поддаются с большим трудом.
- Иногда система неверно понимает хаотичное вращение руля неопытным водителем. По заложенной в неё логике безопасности, упрощенно говоря, она должна подчиняться человеку, способности которого ей неизвестны. Поэтому радикально действовать, отстранив его от управления, ESP пока не имеет права.
Для борьбы с недостатками существует одно средство – кнопка отключения ESP, имеющаяся на многих автомобилях. Пользоваться ею надо только когда точно известны последствия.
Хотя полностью система не отключается и в этом случае, просто существенно снижается порог её вмешательства.
Можно ли установить систему ESP на автомобиль с ABS
Теоретически возможно изменение конструкции автомобиля с добавлением в него функций ESP.
Для этого заменяется штатный контроллер ABS на такой же, но с новыми функциями, главный тормозной цилиндр, проводка, крепёжные детали, устанавливаются подходящие для данной модели дополнительные датчики и перепрошиваются программы управления. Работа достаточно сложная и дорогая.
Но необходимости в этом практически нет. Во-первых, система давно стала штатной и обязательной для всех новых автомобилей, а во-вторых вмешательство в конструкцию тормозной системы запрещено законодательно.
Ошибки в работе здесь могут непоправимо повлиять на безопасность, что даст эффект, противоположный желаемому. Это занятие лишь для неисправимых энтузиастов тюнинга автомобилей, которых единицы.
Всем остальным проще поменять автомобиль, если уж он настолько стар, что в нём отсутствует такая полезная система.
