Stabilizační systém automobilu – jak funguje a proč je v moderních automobilových technologiích potřebný

Smyk na veřejné komunikaci je nebezpečná věc a zpravidla nečekaná. ESP je navrženo tak, aby tomu zabránilo.

Zkratka ESP (Electronic Stability Program) je nejběžnější z mnoha dnes existujících pro označení dynamického stabilizačního systému vozidla. V závislosti na výrobci se kombinace písmen může lišit: ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC. Podstata je všude stejná – v nebezpečných situacích vám elektronika označená jedním z těchto indexů pomůže zvládnout vůz.

Úkolem ESP je řídit příčnou dynamiku vozu a pomáhat řidiči v kritických situacích – zabránit smyku vozu a bočnímu sklouznutí. Tedy udržovat směrovou stabilitu, trajektorii pohybu a stabilizovat polohu vozidla při manévrech, zejména ve vysoké rychlosti nebo na nekvalitním povrchu. Někdy se tento systém nazývá „protiskluzový“ nebo „systém kontroly stability“.

V roce 1995 se dvoudveřový Mercedes S 600 stal prvním sériovým vozem se stabilizačním systémem. O pár měsíců později tuto výbavu dostaly sedany třídy S W140 a roadstery SL R129.

Prototyp ESP s názvem „Control Device“ byl patentován již v roce 1959 společností Daimler-Benz, ale ve skutečnosti byl implementován až v roce 1994. Od roku 1995 se systém začal standardně instalovat na Mercedes-Benz S 600 Coupe a o něco později byl vybaven všemi vozy třídy S a SL.

Dynamický stabilizační systém je dnes k dispozici alespoň jako volitelná výbava téměř na každém autě. Již neexistuje přímá závislost na třídě vozu: ESP lze nalézt i v relativně levném modelu Volkswagen Polo. Jak to tedy funguje?

Tak vypadá řídicí jednotka stabilizačního systému na vozech Mercedes-Benz.

Moderní ESP je propojeno s ABS, kontrolou trakce a řídicí jednotkou motoru aktivně využívá jejich komponenty. V podstatě se jedná o jednotný systém, který funguje komplexně a zajišťuje celou řadu pomocných havarijních opatření. Konstrukčně se ESP skládá z elektronické řídicí jednotky, která neustále zpracovává signály přicházející z mnoha snímačů: rychlost kol (používají se standardní snímače ABS); poloha volantu; tlak v brzdovém systému.

Ale hlavní informace pocházejí ze dvou speciálních senzorů: úhlové rychlosti vzhledem k vertikální ose a bočního zrychlení (někdy se tomuto zařízení říká G-senzor). Právě oni zaznamenávají výskyt bočního skluzu na svislé ose, určují jeho velikost a dávají další pokyny. ESP v každém okamžiku ví, jakou rychlostí auto jede, v jakém úhlu je natočený volant, jaké jsou otáčky motoru, zda nedochází ke smyku a podobně.

Zpracováním signálů ze senzorů ovladač neustále porovnává skutečné chování vozu s tím, co je naprogramováno. Pokud se liší od vypočteného, ​​systém to chápe jako nebezpečnou situaci a snaží se ji napravit.

Pokud se na silnici něco pokazí, systém dokáže vrátit vůz do požadovaného kurzu tím, že vydá příkaz k selektivnímu brzdění jednoho nebo více kol. Který z nich je třeba zpomalit (přední nebo zadní, vnější do zatáčky nebo vnitřní), systém určí sám v závislosti na situaci.

Systém brzdí kola prostřednictvím hydraulického modulátoru ABS, který vytváří tlak v brzdovém systému. Současně (nebo dříve) obdrží řídicí jednotka motoru příkaz ke snížení dodávky paliva a tím ke snížení točivého momentu na kolech.

Jedná se o situaci, kdy řidič překročil rychlost při nájezdu do zatáčky a začal smyk/drift. Červená čára je trajektorie bez ESP. Pokud řidič začne brzdit, má velkou šanci se otočit, a pokud ne, vyletí ze silnice. ESP však selektivně přibrzdí kola tak, aby vůz zůstal na požadované trajektorii.

Systém funguje vždy v jakémkoli jízdním režimu: při akceleraci, brzdění, setrvačnosti. A spouštěcí algoritmus závisí na každé konkrétní situaci a typu jízdy vozidla. Například při zatáčení detekuje senzor úhlového zrychlení začínající smyk na zadní nápravě. V tomto případě obdrží řídicí jednotka motoru příkaz ke snížení dodávky paliva. Pokud by to nestačilo, ABS přibrzdí vnější přední kolo. A tak dále, v souladu s programem.

Toto video jasně ukazuje, proč je systém řízení stability nejdůležitějším prvkem aktivní bezpečnosti vozidla.

Existuje však názor, že tento systém ruší zkušeného řidiče, který je schopen jízdy na limitu. Takové situace jsou opravdu vzácné, ale mohou nastat – například když potřebujete sešlápnout plyn, abyste se dostali ze smyku, ale elektronika vám to nedovolí – „dusí“ motor.

Ve vozech vybavených elektronicky řízenou automatickou převodovkou může ESP dokonce upravit chod převodovky, to znamená přepnout na nižší rychlostní stupeň nebo do „zimního“ režimu, je-li ve výbavě.

Naštěstí pro zkušené řidiče mnoho vozů vybavených ESP poskytuje možnost násilného vypnutí. A u některých modelů systém umožňuje malé smyky a smyky, což umožňuje řidiči trochu si pohrát a zasáhnout pouze v případě, že se situace stane skutečně kritickou.

Systém ESP je jednou z nejdůležitějších součástí systému aktivní bezpečnosti automobilu. Opravuje chyby v řízení a často pomáhá dostat se ze situací, ve kterých by běžný řidič v běžném autě selhal.

Hlavní výhodou ESP je, že s ním od vás auto již nevyžaduje extrémní řidičské schopnosti. Stačí otočit volantem – a auto samo přijde na to, jak se do zatáčky vejít. Ale mějte na paměti – schopnost ESP napravit nebezpečnou situaci je neomezená. Fyzikální zákony se přece nedají oklamat. Proto musíme pamatovat na to, že ESP, přestože v mnoha obtížných situacích výrazně snižuje šance na nehodu, nezbavuje řidiče nutnosti mít hlavu na ramenou.

Ahoj kolegové!) Konečně jsem našel nejpodrobnější a nejužitečnější článek o ESP. Smysl fungování tohoto systému samozřejmě mnozí znají a chápou, ALE O TAKOVÝCH jemnostech, které jsou níže popsány, jsem nikdy od nikoho neslyšel a nikdy jsem to nikde nečetl! Pojďme se seznámit s novými informacemi)

„Podvádění v autech aneb malá tajemství ESP.

Proč auto potřebuje stabilizační systém? To jasně vyžaduje odpověď kapitána Obviouse. ESP však umí mnohem víc, než jen udržet auto na silnici.

ESC, DSC, VSC, DSTC, VDC, PTM, CST. Jen co se dnes marketéři automobilek nezbaví, vymýšlejí originální označení pro obecně stejný systém – dynamickou stabilizaci.

A všechno to začalo, mimochodem, přesně před 20 lety. Když v roce 1995 začal Bosch dodávat tehdy inovativní elektroniku značce Mercedes-Benz pro vybavení drahého dvoudveřového S 600 Coupe. Od té doby získaly kontrolu stability i levné malé vozy a systém spustily téměř dvě desítky společností po celém světě. V Americe a Evropské unii je samozřejmě již několik let zakázán prodej nových vozů bez stabilizace v základní výbavě.

Hned řeknu, že v oficiální terminologii se systém kontroly směnného kurzu obvykle nazývá ESC – Electronic Stability Control. Ale pro zjednodušení budeme dále v textu používat historické, známé označení Bosch – ESP, což znamená Electronic Stability Program nebo (německy) Elektronisches Stabilitätsprogramm. Tím se nedotkne podstaty věci.

Účel ESP se zdá být opravdu zřejmý. Je navržen tak, aby pomohl řidiči udržet vůz na silnici, když už na to schopnosti nebo dovednosti osoby za volantem nestačí, nebo pokud udělal chybu. Kdysi začínající novináři, když popisovali nějaký nový model, dokonce rádi říkali, že prý „přísný límec ESP brání zkušenému pilotovi ukázat všechny své dovednosti“. Lháři, samozřejmě – moderní stabilizace nebude jen tak zasahovat do řízení. I když v případě nebezpečí to může udělat docela náhle a hrubě.

Ale na těch amatérských slovech je stále něco pravdy. Když totiž zabrousíte hlouběji, zjistíte, že na moderním autě ESP funguje. téměř neustále! Jak to? Pojďme na to společně přijít.

Nejprve pochopíme, kde se tato stabilizace vzala. ESP se ve skutečnosti stalo evolučním vývojem protiblokovacího systému brzd – ABS. Na moderních autech totiž umožňuje ovládat brzdový okruh každého kola zvlášť. Jejich otáčky jsou hlídány speciálními senzory a řídící jednotka pomocí těchto signálů vyhodnotí situaci a vydá povel tzv. modulátoru – mazanému bloku ventilů a hydraulických akumulátorů. Je to on, kdo v případě potřeby reguluje tlak kapaliny v každém brzdovém mechanismu a okamžitě jej uvolňuje pomocí elektricky poháněného čerpadla. A pak jednoho dne inženýry napadlo – proč nenechat totéž čerpadlo pracovat v opačném směru? Aby v případě potřeby nebrzdil, ale raději přibrzdil jedno z kol?

Sotva řečeno, než uděláno. Takže v polovině 80. let minulého století, dlouho před debutem samotného ESP, se zrodila jeho první „boční“ funkce. Na výkonných modelech Toyota, Mercedes-Benz a BMW začaly používat Traction Control (TC), tedy systém kontroly trakce. Jeho účel je jasný již z názvu. Pro každý případ ale připomeňme, že funguje, pokud řidič příliš tlačí na plyn a kola prokluzují. Poté pro obnovení trakce elektronika použije standardní brzdy a v případě potřeby sníží tah motoru. Algoritmus je poměrně primitivní, ale účinný. Asi každý z nás v zimě viděl v přístrojovce žluté blikající světlo – známka provozu TC. Bez něj by bylo startování na náledí ze semaforu mnohem obtížnější, že? Modely s pohonem zadních kol mohou dokonce zůstat na svém místě.

Technologie se ale posunula kupředu. A postupně se elektronické ovládání objevilo nejen v motorech, převodovkách nebo brzdách, ale také téměř v každém systému vozu. To vedlo k průlomu v oblasti aktivní bezpečnosti – vzniku plnohodnotného ESP. Jeho řídící jednotka se totiž stala hlavním smyslovým orgánem vozu. Byly sem posílány informace ze snímačů podélného a příčného zrychlení, natočení volantu, natočení kolem svislé osy, sešlápnutí plynu a brzdy, otáčky kol atd. atd. Počítač v reálném čase porovnává aktuální ukazatele s těmi uloženými v paměti a vyhodnocuje, zda například tento uhánějící řidič dokáže při takové jízdě zůstat na lince v zatáčce? Žádný? To znamená, že je čas přijmout záchranná opatření.

Ve skutečnosti marketéři okamžitě zjistili, jak toho využít, aby přilákali více kupujících. A požádali inženýry, aby do interiéru vozu nainstalovali „magické“ tlačítko. Podle účelu a typu vozu měl řidič povoleno ESP buď úplně vypnout (což se hodí např. u SUV), nebo omezit jeho asistenci. U modelů se sportovním prohnutím se díky tomu můžete cítit jako cool drifter bez obav z vyjetí z první zatáčky. A Ferrari šlo ještě dál a naučilo svou stabilizaci udržovat konstantní úhel driftu – ostatně od té doby, co člověk zaplatil takové peníze za superauto, nemá právo dělat si ostudu.

ESP má ale i další „tajné“ funkce, o kterých běžný automobilový nadšenec obvykle vůbec neví. Zde je například běžný případ. Jedna paní kamarádce barvitě popisuje, jak před ní na semaforu náhle zabrzdil nějaký pitomec. Naše hrdinka se zastavila pár milimetrů od jeho nárazníku. Kdybyste trochu zírali, měli byste nehodu. A naše slečna málo věděla, že ESP s největší pravděpodobností funguje i při brzdění. Ostatně, jak ukazují statistiky, většina z nás v nouzi sešlápla brzdový pedál prudce, ale ne dostatečně silně. Proto se ukazuje, že brzdná dráha je delší, než by mohla být. A elektronika to vidí, když se tlak v systému zvyšuje a aktivuje čerpadlo modulátoru. Podle toho vyvinou brzdové mechanismy maximální možnou sílu pro dané podmínky. Tato funkce se obvykle nazývá brzdový asistent. Ta mimochodem může pomoci nejen křehkým slečnám, ale i brutálním mužům, kteří na suchém asfaltu a dobrých pneumatikách také nemají dost síly „šlápnout“ na pedál, dokud se neaktivuje ABS.

Teď riskuji, že si přivodím hněv prodejců aut a obchodníků, protože odhalím jejich strašlivé tajemství. Z pořádné porce takových řidičských asistentů a systémů, které jsou často zahrnuty ve výčtu možností a stojí nemalé peníze, se vyklube. jen softwarové funkce ESP! Protože v tomto případě nejsou vyžadovány žádné další podrobnosti. K doslova aktivaci pokročilých schopností obvykle stačí zaškrtnout políčko v systémové nabídce příslušné řídicí jednotky. To samozřejmě vyžaduje diagnostický skener. Jenže takové věci dnes stojí haléře, a tak nadšenci mnoha autoklubů udělali elektronické upgrady svých vozů běžnou záležitostí.

Velmi užitečné věci přitom můžete získat prakticky zdarma. Zejména u mnoha modelů Volkswagen se snadno aktivuje funkce XDS – simulující dynamickou uzávěrku diferenciálu. V zatáčce systém ESP přibrzdí nezatížené vnitřní kolo a nasměruje točivý moment na vnější pneumatiku, která má lepší přilnavost. Budete si tak méně pravděpodobně pamatovat, co je drift přední nápravy.

Snadno připojíte i asistent rozjezdu do kopce. V tomto případě, když uvolníte brzdový pedál, ESP bude několik sekund udržovat tlak v brzdových mechanismech – dokud tah motoru nepostačí pro jistý start bez couvání.

ESP překvapivě umí měřit i. tlak v pneumatikách! Ne samozřejmě přímo, ale nepřímo – pomocí snímačů otáček kol. Jednoduchá matematika funguje. Pokud je pneumatika prázdná, znamená to, že se její průměr zmenšil, a proto se nyní otáčí rychleji než ostatní. To hlídá řídící jednotka. Máte podezření na únik vzduchu? Řidič okamžitě uvidí varování na sdruženém přístroji.

ESP je také schopno nepřímo detekovat přítomnost přívěsu. Jakmile je elektrický konektor (prostě zásuvka) „tažné tyče“ uzavřen, znamená to, že se vůz proměnil v tahač. Nyní systém přestaví své algoritmy tak, aby eliminoval charakteristické vibrace zádi a „hrbolatost“ – elektronika jednoduše začne brzdit přední kola v protifázi. Opět neuvěřitelně jednoduché, ale tak užitečné!

Chcete více magie? Prosím! Jak se vám líbí propojení ESP a stěračů a dešťového senzoru? Když se spustí, elektronika pochopí, že začíná pršet a vozovka je mokrá a kluzká. Brzdná dráha se prodlouží. Aby se situace alespoň trochu napravila, modulátor zvýší tlak v brzdových trubkách a začne přemisťovat destičky ke kotoučům a odříznout na nich vodní film. Řidič si toho ani nevšimne, ale mechanismy jsou uvedeny do pohotovosti.

Svatým světem je řízení a už tehdy spadalo pod všudypřítomné oko ESP. Představte si: auto dostane smyk, řidič začne točit volantem, ale zjevně míjí, řekněme, že nemá zkušenosti. Žádný problém! Elektronika donutí elektrický zesilovač, aby vybízel silovými impulsy, kam a pod jakým úhlem otočit volantem. Přehnaný? Pocítíte tíhu. Odlehčil se volant? To znamená, že děláte vše správně. Mimochodem, stejný asistent pomáhá s brzděním na smíšených dvojicích. Když třeba levá kola skončila na asfaltu a pravá se sesunula na polní cestu. Běžné auto se okamžitě začne otáčet, ale vozidlo vybavené ESP nikoli.

V případě potřeby může do chodu automatické převodovky zasáhnout i stabilizace, která v ní dočasně zablokuje řazení, aby rázy trakce na kolech nenarušily rovnováhu vozu.

I v terénu našlo ESP uplatnění. Viděli jste, jak dovedně moderní crossovery bez tuhého blokování zvládají diagonální zavěšení a další obtížné situace? Nezatížená kola budou ve vzduchu trochu drtit, když najednou auto cukne a pomalu jede dál. Toto ESP přerozděluje trakci na pneumatiky, které mají lepší kontakt se zemí. Mimochodem, byly to právě senzory stabilizačního systému, které umožnily zavést preventivní provoz automatického pohonu všech kol. Spojka pro přenos trakce na zadní nápravu u moderních SUV není uzavřena prokluzem předních kol (když je někdy příliš pozdě), ale výstražným signálem jednotky ESP.

Čeká nás ale strmý sjezd. Aktivujte Hill Descent Control (HDC) – asistent sjíždění kopce. Uvolníme všechny pedály a voila! Auto se pod skřípěním brzd sjíždí hladce a rovnoměrně. Opět stojí za to říci díky ESP – to je také součástí jeho programu.

A opakuji, to vše lze implementovat na jednotkové základně, aniž by došlo k vážným úpravám vnitřností stroje. V počítačovém světě se takové fantazii říká podvádění, podobně jako zadání tajného kódu ve hře o věčný život nebo nekonečnou munici. Ale v automobilovém prostředí za to nejsou trestáni. Nakonec máme všichni společný úkol – zdolat cestu. ESP tedy opravdu funguje téměř vždy: jak při rozjezdu z klidu, tak za jízdy i při zpomalování. Takže dnes již není správné považovat stabilizační systém pouze za krajní prostředek.“