Система стабилизации движения ESP (Еlektronischen Stabilities Program)

Введение

Электронные помощники, созданные для облегчения жизни автолюбителя, все множатся и множатся и в количественном, и в качественном отношении. Электроника при массовом производстве – вещь недорогая, поэтому автомобиль все больше и больше обрастает подобными системами.

В бюджетных версиях они призваны несколько нивелировать посредственную управляемость вследствие дешевизны общей конструкции, в дорогих машинах их предназначение – помочь справиться водителю с возможностями, которые дарит прогрессивное устройство шасси и избыточно мощный двигатель.

Самая совершенная система на сегодняшний день это, безусловно, ESP – Еlektronischen Stabilities Program. Именно так, по-немецки, поскольку впервые данное устройство было разработано фирмой Bosch. Неплохо бы всем производителям называть одинаковые вещи одинаковыми именами, а то путаница получается. Хорошо профессионалам, а что делать любителям, когда одна и та же система имеет с десяток разных названий: VDC, ESC, VSC, DSC и т.д. В принципе, суть не меняется, и это уже хорошо. Хотя, надо заметить, не всегда подобные системы работают без нареканий, особенно у молодых автопроизводителей. Поэтому цель моей работы сводится к тому, чтобы разобраться, что же такое ESP и как она помогает или мешает водителю в аварийных ситуациях.

1. История создания системы стабилизации движения ESP

Система ESP была создана в 1995 году, но громко заявить о себе ей удалось только через два года, когда дебютировал первый компактный Mercedes-Benz А-класса. При его проектировании были допущены серьезные ошибки, которые привели к тому, что новая модель имела склонность к опрокидыванию даже не на очень высокой скорости при выполнении маневров типа «переставка» («лосиный» тест, объезд препятствия).

В Европе, давно помешанной (в хорошем смысле) на безопасности, разразился настоящий скандал. Продажи автомобилей Mercedes-Benz А-класса были приостановлены, а уже проданные машины – отозваны для устранения недостатков. Перед инженерами компании Daimler-Benz встала непростая задача: как, не перепроектируя заново автомобиль и сохранив его потребительские качества, решить проблему повышения устойчивости. Эта задача была решена в значительной степени за счет установки с февраля 1998 года на автомобили Mercedes-Benz А-класса соответствующим образом настроенной системы ESP.

Главный контроллер ESP – это пара микропроцессоров, каждый из которых имеет по 56 Кбайт памяти. Система позволяет, например, считывать и обрабатывать значения, выдаваемые датчиками скорости вращения колес с 20 миллисекундным интервалом. Помимо А-класса, система ESP является стандартным оборудованием для Mercedes S-класса, E-класса и других. На автомобилях фирмы DaimlerChrysler применяются системы ESP от лидера в данной области – фирмы Bosch. Системы ESP производства Bosch используют также фирмы BMW, Volkswagen, Audi, Porsche и другие.

2. Работа системы стабилизации движения ESP

Электронная программа стабилизации или, как ее обычно называют, система стабилизации движения (ESP) срабатывает в опасных ситуациях, когда возможна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. Путем притормаживания отдельных колес система стабилизирует движение. Она вступает в работу, когда, например, из-за большой скорости при прохождении правого поворота передние колеса сносит с заданной траектории в направлении действия сил инерции, т.е. по радиусу большему, чем радиус поворота. ESP в этом случае притормаживает заднее колесо, идущее по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большую поворачиваемость и направляя его в поворот. Одновременно с притормаживанием колес ESP снижает обороты двигателя. Если при прохождении поворота происходит занос задней части автомобиля, ESP активизирует тормоз левого переднего колеса, идущего по наружному радиусу поворота. Таким образом, появляется момент противовращения, исключающий боковой занос. Когда скользят все четыре колеса, ESP самостоятельно решает, тормозные механизмы каких колес должны вступить в работу. Время реакции ESP – 20 миллисекунд. Работает система на любых скоростях и в любых режимах движения.

Данная система пока является наиболее эффективной системой безопасности. Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян.

Безусловно, ESP высокоэффективная система. Однако, в действительности ее возможности ограничены. Причиной этого являются законы физики, изменить которые электроника не в силах. Поэтому если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает разумные границы, даже самая совершенная программа стабилизации движения здесь не поможет.

Рисунок 1. Схема ESP

Рисунок 2. Принцип работы ESP

3. Мешает ли ESP активному вождению?

Еще до появления электронных помощников считалось, что мощность переднеприводного автомобиля малого класса не должна превышать 200 л.с. Более мощные модели традиционно были заднеприводными. Не оборудованную системой Traction Control Toyota Supra разворачивало на скользкой дороге при срабатывании второй турбины, а ведь ее двигатель выдавал всего-то 245 л.с.

С другой стороны, некоторые владельцы скоростных автомобилей сетуют, что система ESP мешает в полной мере реализовать их драйверские амбиции. В защиту электронных помощников можно сказать, что многое зависит от настройки момента срабатывания системы. В этом смысле, чем дороже машина, тем более тонка настройка ESP. В крайнем случае, неудовлетворенность алгоритмом ее работы может быть поводом для тюнинга, но не более того.

На вопрос: «Стоит ли сделать систему ESP полностью отключаемой хотя бы для некоторых спортивных марок авто?», опытные водители ответили категорически: «Нет».

Дело в том, что в рамках одной автомобильной тестировался новый скоростной автомобиль на автотреке «Чайка». Заезды проводились как с подключенной, так и отключенной системой ESP. Так вот, наилучшие результаты были получены тогда, когда удавалось ехать буквально на грани срабатывания системы.

Обусловлено это тем, что с одной стороны ESP вмешивается в управление только тогда, когда занос превышает разумные пределы. С другой стороны, ненавязчивая коррекция помогает сохранить более прямолинейное движение и, как следствие, получить более высокую среднюю скорость круга. Конечно, самые эффектные кадры получились именно с отключенной системой ESP, когда машина уходила в глубокий занос, но на времени прохождения круга такой стиль вождения сказывался отрицательно.