Opis i zasada działania układu kontroli stabilności ESC

System kontroli stabilności ESC to elektrohydrauliczny system bezpieczeństwa czynnego, którego głównym celem jest zapobieganie poślizgowi samochodu, czyli zapobieganie odchyleniom od zadanej trajektorii podczas ostrych manewrów. ESC ma inną nazwę - „system stabilizacji dynamicznej”. ESC to skrót od Electronic Stability Control. Wspomaganie stabilności to kompleksowy system obejmujący funkcje ABS i TCS. Rozważmy zasadę działania systemu, jego główne elementy, a także pozytywne i negatywne aspekty działania.

Jak działa system

Przeanalizujmy zasadę działania ESC na przykładzie systemu ESP (Electronic Stability Program) firmy Bosch, który jest instalowany w samochodach od 1995 roku.

Najważniejsze dla ESP jest prawidłowe określenie momentu wystąpienia niekontrolowanej (awaryjnej) sytuacji. Podczas jazdy system stabilizacji na bieżąco porównuje parametry ruchu pojazdu i działania kierowcy. System zaczyna działać, gdy działania osoby za kierownicą odbiegają od rzeczywistych parametrów ruchu samochodu. Na przykład ostry obrót kierownicą pod dużym kątem.

System bezpieczeństwa czynnego może stabilizować ruch pojazdu na kilka sposobów:

• hamując niektóre koła;
• zmiana momentu obrotowego silnika;
• zmiana kąta obrotu przednich kół (jeśli zainstalowany jest aktywny układ kierowniczy);
• zmiana stopnia tłumienia amortyzatorów (jeśli zamontowane jest zawieszenie adaptacyjne).

System kontroli stabilności nie pozwala na wyjście pojazdu poza ustaloną wcześniej trajektorię skrętu. Jeśli czujniki wykryją podsterowność, ESP hamuje tylne koło wewnętrzne, a także zmienia moment obrotowy silnika. W przypadku wykrycia nadsterowności system zahamuje przednie koło zewnętrzne, a także zmieni moment obrotowy.

Do hamowania kół ESP wykorzystuje system ABS, na którym jest zbudowany. Cykl pracy obejmuje trzy etapy: zwiększenie ciśnienia, utrzymanie ciśnienia, odciążenie układu hamulcowego.

Moment obrotowy silnika jest zmieniany przez układ dynamicznej stabilizacji w następujący sposób:

• anulowanie zmiany biegu w automatycznej skrzyni biegów;
• brakujący wtrysk paliwa;
• zmiana czasu zapłonu;
• zmiana kąta ustawienia przepustnicy;
• niewypał;
• redystrybucja momentu obrotowego wzdłuż osi (w pojazdach z napędem na cztery koła).

Urządzenie i główne komponenty

System kontroli stabilności to połączenie prostszych systemów: ABS (zapobiega blokowaniu się hamulców), EBD (rozkłada siły hamowania), EDS (elektronicznie blokuje mechanizm różnicowy), TCS (zapobiega poślizgowi kół).

Układ dynamicznej stabilizacji składa się z zestawu czujników, elektronicznej jednostki sterującej (ECU) oraz siłownika - jednostki hydraulicznej.

Czujniki monitorują określone parametry ruchu pojazdu i przekazują je do jednostki sterującej. Za pomocą czujników ESC ocenia poczynania osoby za kierownicą, a także parametry ruchu samochodu.

System kontroli stabilności wykorzystuje czujniki ciśnienia hamowania i kąta skrętu kierownicy oraz włącznik świateł hamowania do oceny zachowania kierowcy podczas jazdy. Parametry ruchu pojazdu są monitorowane przez czujniki ciśnienia hamowania, prędkości kół, prędkości kątowej pojazdu, przyspieszenia wzdłużnego i poprzecznego.

Na podstawie danych otrzymanych z czujników jednostka sterująca generuje sygnały sterujące dla elementów wykonawczych układów wchodzących w skład ESC. Otrzymywane są polecenia z ECU:

• zawory wlotowe i wylotowe układu przeciwblokującego;
• zawory wysokiego ciśnienia i zawory przełączające kontroli trakcji;
• lampki ostrzegawcze ABS, ESP i układu hamulcowego.

Podczas pracy ECU współdziała z jednostką sterującą automatycznej skrzyni biegów, a także ze sterownikiem silnika. Centrala nie tylko odbiera sygnały z tych układów, ale także generuje działania sterujące dla ich elementów.

Wyłącz ESC

Jeżeli system stabilizacji dynamicznej „przeszkadza” kierowcy podczas jazdy, można go wyłączyć. Zwykle do tych celów na desce rozdzielczej znajduje się dedykowany przycisk. Zaleca się wyłączenie ESC w następujących przypadkach:

• przy korzystaniu z małego koła zapasowego (na bagaż podręczny);
• przy stosowaniu kół o różnych średnicach;
• podczas jazdy po trawie, nierównym lodzie, bezdrożach, piasku;
• podczas jazdy z łańcuchami śnieżnymi;
• podczas kołysania samochodu, który utknął w śniegu / błocie;
• podczas testowania maszyny na dynamicznym stojaku.

Zalety i wady systemu

Rozważmy wady i zalety korzystania z dynamicznego systemu stabilizacji. Zalety ESC:

• pomaga utrzymać samochód w zadanej trajektorii;
• zapobiega przewróceniu się samochodu;
• stabilizacja pociągów drogowych;
• zapobiega kolizjom.

Wady:

• esc musi być wyłączony w pewnych sytuacjach;
• nieefektywne przy dużych prędkościach i małych promieniach skrętu.

Stosowanie

W Kanadzie, USA i krajach Unii Europejskiej od 2011 roku we wszystkich samochodach osobowych montowany jest system kontroli stabilności. Należy pamiętać, że nazwy systemów różnią się w zależności od producenta. Skrót ESC jest używany w pojazdach Kia, Hyundai, Honda; ESP (Electronic Stability Program) - w wielu samochodach w Europie i Stanach Zjednoczonych; VSC (Kontrola stabilności pojazdu) w pojazdach Toyoty; System DSC (Dynamic Stability Control) w samochodach Land Rover, BMW, Jaguar.

Dynamiczna kontrola stabilności to doskonały pomocnik na drodze, szczególnie dla niedoświadczonych kierowców. Nie zapominaj, że możliwości elektroniki również nie są nieograniczone. System znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wypadku w wielu przypadkach, ale kierowca nigdy nie powinien tracić czujności.