Что такое система esp в автомобиле

Модули на базе ESP8266

Для работы с модулями на базе ESP8266 есть два варианта:

1. Работа с AT командами (в стандартной прошивке Wi-Fi модуль общается с управляющей платой через «AT-команды» по протоколу UART);

2. Wi-Fi модуль как самостоятельный контроллер (все представленные модули очень умные: внутри чипа прячется целый микроконтроллер, который можно программировать на языке C++ через Arduino IDE).

В статье будем рассматривать второй вариант — прошивка модулей в виде самостоятельного полноценного устройства. Здесь также есть два варианта прошивки с точки зрения железа:

1. Через плату Arduino;

2. Через USB-Serial адаптер.

Рассмотрим второй вариант — использовать адаптер на базе чипа CP2102 (например, такой https://www.chipdip.ru/product/cp2102-usb-uart-board-type-a?frommarket=https%3A%2F%2Fmarket.yandex.ru%2Fsearch%3Frs%3DeJwzSvKS4xKzLI&ymclid=16146772489486451735000001)

Обязательно обратите внимание на то, чтобы адаптер позволял выдавать выходное напряжение 3.3 В, не больше!

Как работает ESP в автомобиле

Как мы уже писали выше, эта сложная система состоит из различных составляющих, а именно:

• Наружных измерительных устройств, которые отслеживают определенные параметры;
• Специального блока управления;
• Гидравлического исполняющего механизма.

С помощью внешних датчиков ESP прослеживает за углом поворота руля, положением педали газа, системой торможения (по сути, следит за действиями водителя) и различными изменениями в текущем движении автомобиля. Данные обрабатываются и направляются в центральную систему управления, которая при малейшей необходимости может задействовать любые исполняющие устройства, связанные с системой активной безопасности.

Блок управления непрерывно проводит анализ поступающей с датчиков информации, причем делает это с частотой до тридцати раз в секунду. И в случае обнаружения каких-либо отклонений в положении элементов управления транспортного средства от текущих параметров движения машины – ESP вмешивается в управление. Тем самым помогая водителю сохранить контроль над машиной, а также противодействовать боковому движению.

В свою очередь корректировка направления движения автомобиля может осуществляться:

• С помощью системы торможения, которая по сигналу блока управления может прижимать и отпускать диски тормозов определенных колес.
• С помощью изменения частоты вращения коленчатого вала. Последнее достигается вследствие вмешательства ESP в систему подачи топлива.

Какие действия следует предпринять в той или иной ситуации, чтобы стабилизировать движение машины – определяет блок управления. Например, если в критической ситуации автомобиль начинает заносить, ESP может снижать обороты двигателя и одновременно с этим подтормаживать внешним передним колесом, чтобы стабилизировать машину на дороге.

Конкретный пример работы ESP

Давайте рассмотрим работу ESP на реальном примере, когда водитель неожиданно попадает в ситуацию, которая требует быстрого маневрирования. Например, на дороге перед машиной неожиданно возникает препятствие. Водитель для объезда препятствия резко поворачивает руль влево, в то же время датчик поворота рулевого колеса передает эту информацию ESP. Но датчик угла поворота информирует о том, что машина поворачивает недостаточно. А это означает, что ведущие колеса потеряли сцепление с дорожным покрытием и теперь машина движется прямо на препятствие.

Для выхода из сложившейся ситуации ЕСП за доли секунды принимает решение и резко замедляет вращение левого заднего колеса на короткий промежуток времени – это действие производит желаемое противодействие заносу. Таким образом, система помогает водителю сохранить управление над машиной и эффективно увернуться от столкновения с препятствием.

Но что произойдет, если водитель с целью удержания машины на левой полосе после уклонения резко начнет крутить руль в сторону противоположную заносу? В результате такого маневра машина может повернуться слишком сильно, и задняя часть кузова войдет в занос влево. То есть крутящий момент вправо будет стремиться развернуть машину вопреки желаниям человека за рулем.

Чтобы этого избежать, ESP моментально замедляет вращение левого переднего колеса – это воздействие позволит уменьшить крутящий момент кузова и с большой вероятностью не даст автомобилю войти в занос. Таким образом, благодаря ESP машина остается управляемой, в то время как автомобиль без системы стабилизации могло бы полностью развернуть и отправить в кювет.

Как система VSC определяет момент начала бокового заноса

Мы уже упоминали, что система стабилизации движения работает в связке с другими системами активной безопасности. В её состав входят следующие компоненты:

• датчики;
• информационный блок;
• ЭБУ;
• исполнительные механизмы.

Рассмотрим работу каждой из них. Система VSC использует шесть датчиков, два их которых находятся под центральной консолью автотранспортного средства:

• первое устройство – датчик угловой скорости, в задачи которого входит определение момента, когда автомобиль начинает вращаться вокруг вертикальной оси. Его ещё называют датчиком рысканья, поскольку такое движение авто именуют рысканием. Английское (и международное) наименование датчика – Yaw Rate Sensor;
• вторым устройством, входящим в систему датчиков курсовой устойчивости, является датчик замедления (Deceleration Sensor), функции которого заключаются в определении величины замедления центра тяжести легкового автомобиля в направлениях относительно вертикальной и боковых осей;
• следить за углом поворота направляющих колёс – задача датчика угла поворота (Steering Angle Sensor);
• скорость вращения колёс отслеживается датчиком скорости, который устанавливается на все колёса;
• ДПДЗ (Throttle Position Sensor) датчик, который определяет текущий угол дроссельной заслонки;
• наконец, в функции датчика измерения уровня давления в главном ТЦ (Master Cylinder Pressure Sensor) входит отслеживание давления в тормозной системе, которое изменяется при нажатии педали тормоза.

Все данные, отслеживаемые датчиками, отсылаются в бортовой компьютер, который их анализирует и на основании полученной информации определяет, следует ли активировать исполнительные устройства, чтобы избежать бокового заноса автомобиля.

Исполнительных механизмов в системе курсовой устойчивости два: один из них отвечает за индивидуальное подтормаживание колёс посредством изменения уровня давления в колёсных тормозных цилиндрах, второй приводит в движение дроссельную заслонку (призакрывает её, чтобы уменьшить скорость вращения колёс).

Как только ЭБУ определяет, что машина вошла в боковое скольжение, тут же на панели приборов загорается соответствующая сигнальная лампочка и приводится в действие механизм предотвращения заноса. Кроме световой индикации, о начале вращения автомобиля вокруг вертикальной оси информирует и звуковой сигнал.

Итак, алгоритм работы системы курсовой устойчивости можно описать следующим образом:

• бортовой компьютер, постоянно получает данные от всего комплекса вышеописанных датчиков, анализируя их и принимая решение, началось ли рыскание автомобиля. Если да, то ЭБУ определяет, в какую сторону начался занос (то есть следует реагировать на избыточную или недостаточную поворачиваемость автотранспортного средства);
• если начался занос, немедленно активируется механизм прикрытия дроссельной заслонки, что приводит к замедлению скорости вращения колёс;
• одновременно подаётся управляющий сигнал в гидравлический блок тормозной системы с целью подачи давления в нужный тормозной цилиндр для подтормаживания соответствующего колеса;
• при этом загорается сигнальная лампочка и звучит предупредительный сигнал, информирующие водителя, что начался занос и включен режим активизации системы VSC.

Отметим, что на некоторых моделях автомобилей имеется кнопка VSC OFF, позволяющая отключить систему курсовой устойчивости. Однако при этом деактивация не полная: при затяжных заносах система всё-таки срабатывает, хотя и с определённой задержкой. Многие автовладельцы, предпочитающие спортивный стиль езды, самостоятельно отключают систему, однако поскольку она сопряжена с работой ABS и TRC, то они также становятся неработоспособными. Так что советовать подобные модификации системы активной безопасности автомобиля никак нельзя.

Поскольку работа системы зависит от множества компонентов, неисправность любой из них (датчика, управляющего механизма, сбой прошивки ЭБУ) приведёт к загоранию лампочки чек VSC. Как правило, в подобных ситуациях самостоятельное диагностирование проблемы затруднительно.

Особо отметим, что загорание Check VSC System может означать и поломки, вообще не имеющие отношения к системе курсовой устойчивости, поэтому в подобных ситуациях следует обращаться в сервисный центр, где опытные и квалифицированные специалисты определят причину загорания лампочки.

Так что такое ESP в автомобиле и как эта система работает

Система ESP работает в комплексе с ABS. Все датчики в антипробуксовочной системе задействованы в работе ESР, но также она имеет и собственные. Электронный блок обрабатывает поступающие сигналы со всех датчиков ABS и двух датчиков ESР. Один из которых замеряет угловую скорость, а другой поперечное ускорение.

При помощи этих датчиков фиксируется боковое скольжение. Они определяют его параметры и передают сигнал на электронный блок. Это устройство постоянно находится в курсе всех показаний автомобиля, таких как: скорость, угол поворота руля, обороты двигателя или насколько машину занесло.

Электронный блок при обработке сигналов, поступающих с датчиков, сравнивает информацию с поведением автомобиля, и как только поступает информация об отклонениях от заданных параметров, электроника пытается исправить положение.

Выровнять автомобиль в случае заноса система может подавая различные команды на разные колеса, которые в этот момент необходимо притормозить, по ее мнению, а какие – нет. Притормаживание осуществляется через модулятор ABS, который создает давление в тормозной системе. В этот момент команда также подается на управление двигателем. Для снижения числа оборотов автоматически уменьшается подача и происходит замедление вращения колес.

На автомобилях с автоматической коробкой передач, имеющих блок электронного управление, ESP может вносить изменения в работу трансмиссии, переключая передачи в критической ситуации по собственному усмотрению.

Многие водители полагают, что такое устройство, как ESP в автомобиле, мешает при выполнении резких маневров или агрессивном стиле езды. Кстати, на многих автомобилях предусмотрено отключение ESP по своему желанию. Но отключать ее рекомендуется только для хороших дорожных условий и если водитель имеет большой опыт вождения.

Система ESP представляет одну из самых важных частей безопасности управления автомобиля, исправляя допущенные ошибки и часто помогая выйти из сложной ситуации как опытному так и не имеющему опыта водителю.

Одно из главных достоинств в том, что такое устройство не требует от водителя специальных навыков в экстренной ситуации. Достаточно просто поворачивать руль, и машина будет самостоятельно продумывать, как ей пройти поворот.

Но не надо забывать, что полагаться на ESP целиком не стоит. Все-таки иногда водитель должен сам думать о собственной безопасности, а также безопасности пассажиров.

Электронный контроль устойчивости (англ. Electronic Stability Control , ESC; ЭКУ) или динамическая система стабилизации автомобиля — активная система безопасности автомобиля, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля.

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.

1. В самых тяжёлых случаях ESP неэффективна, у колёс уже нет сцепления с дорогой, а нестандартным приёмам опытного водителя она не обучена.
2. 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.
3. 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.

Принцип действия

Все вышеперечисленные составляющие помогают электронике понять, когда начинается занос авто, а также корректировать поведение автомобиля в зависимости от манипуляций, совершаемых водителем.

Отклонение положения органов управления авто от фактических параметров движения автомобиля, провоцирует немедленное вмешательство Electronic Stability Program. К примеру, угол поворота колес невелик, но скорость поперечного ускорения и угол поворота вокруг оси значительно превышают показатели, которые характерны для безопасных повадок авто при заданных параметрах рулевого управления. Таким упрощенным способом можно описать способ, каким ESP определяет развитие заноса.

Главное призвание ЕСП в том, чтобы предупредить начало либо усугубление заноса автомобиля. Все эти манипуляции помогают выпрямить траекторию и сохранить контроль над машиной.

Конкретный пример

Рассмотрим, как работает система, на примере ситуации, в которой электронный контроль устойчивости помогает стабилизировать авто.

Параметры при избыточной поворачиваемости (занос):

• задняя ось стремится обогнать передние колеса. Задняя ось скользит по направлению к внешней дуге поворота;
• скорость скольжения большая.

Стабилизация происходит за счет торможения переднего колеса внешнего радиуса.

Параметры недостаточной поворачиваемости (снос):

• передняя ось скользит по направлению к внешней дуге поворота;
• скорость рысканья невысока;

Стабилизация происходит за счет торможения заднего колеса, проходящего по внутреннему радиусу.

Разумеется, описанный алгоритм слишком упрощен. Электронный блок управления получает информацию от различных датчиков по несколько десятков раз в секунду, незамедлительно реагирует сигналами к исполнительным устройствам, постоянно ориентируясь на изменяющиеся условия движения.

Видео работы системы курсовой устойчивости автомобиля поможет оценить всю пользу помощника.

https://youtube.com/watch?v=X_4AtrGDykE

Омологация

Авто стран ЕС, выпущенные со второй половины 2014, обязаны иметь ESP в минимальной комплектации. Отечественное законодательство предполагает подобное правило лишь в случае сертификации выпуска нового авто. Продление омологации не обязывает к внесению нововведений. Поэтому для большинства машин столь полезный помощник доступен лишь за дополнительную плату.

Установка своими руками

Вы можете самостоятельно дооснастить свой автомобиль ESP. Необходимые комплектующие рассмотрим на примере Opel Astra J 1,6Т 2010 г. в.

Вам потребуются:

• блок управления ABS/ESP, крепления в виде кронштейна для установки на штатное место;
• СИМ-модуль;
• датчик рысканья (еще одно название контроллера поперечного ускорения и осевого вращения), крепежный элемент;
• штекер.

Если вы знаете месторасположения всех элементов и умеете прокачивать тормозную систему, установка своими руками не покажется вам сложной задачей. Учтите, что такое внесение изменений необходимо прописать программно. Для этого необходим сканер и специальное программное обеспечение. Это, пожалуй, самый сложный пункт во всем процессе инсталляции.

Характерные неисправности

О поломке ESP в вашем авто будет сигнализировать соответствующий контрольный указатель на приборной панели. Причины, по которым ESP не работает, может быть несколько:

• обрыв цепи (наиболее характерно для датчиков скорости);
• неисправности блока управления;
• датчик тормозного усилия;
• щетки блока ESP и прочие.

Первым делом необходимо провести компьютерную диагностику.

Враг или помощник

Стоит признать, что в некоторых ситуациях Electronic Stability Program может навредить. Но процент подобных случаев настолько мал, что это никоим образом не умаляет заслуги ЕСП.

Некоторые водители называют систему не помощником, а электронным «ошейником». Поскольку система всячески пресекает любые попытки «хулиганства» за рулем. Во многих машинах контроль курсовой устойчивости действительно нельзя отключить (разве что только отсутствием предохранителя, но мы вам этого не говорили!).

Порой это препятствует полной реализации мощности автомобиля на скользких покрытиях бездорожья, но в некоторых машинах Electronic Stability Program помогает реализовать электронную имитацию блокировок, что положительно сказывается на преодолении препятствий с диагональным вывешиванием.

Тяги стабилизатора: что такое стойка стабилизатора в устройстве подвески автомобиля

Стойка стабилизатора – это деталь, которая крепит стабилизатор поперечной устойчивости к подвеске автомобиля. В свою очередь, стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля необходим для того, чтобы уменьшить горизонтальные крены кузова в поворотах и во время других отклонений в горизонтальной плоскости.

Так вот, шарнирная стойка стабилизатора, штанга стабилизатора или тяга стабилизатора (еще в быту их называют стойки стаба, косточки стабилизатора) позволяет реализовать подвижное соединение упругого стабилизатора со ступицей или поворотным кулаком за счет шарниров.

Само собой, в устройстве разных подвесок стойки стабилизатора также будут несколько  отличаться в плане конструкции (стойки стабилизатора передние, стойки стабилизатора задние). Однако в основе стойки  независимо от типа всегда лежит тяга (штанга) в виде штока, которая по длине может быть 5, 10, 15 см и т.п. На концах штока зачастую имеются шарниры, чтобы получилось подвижное соединение.

Как правило, на стойке может быть 2 шаровых шарнира. Еще есть версии, где использован 1 шарнир и втулка стабилизатора или же пара втулок, а также шарнир с одной стороны, тогда как с другой выполнена резьба. Зачастую шарниры путем сварки крепятся к штоку под углом, близким к прямому углу.

В том месте, где наконечник прикреплен к металлическому стержню, есть уточнение, которое называется шейка стойки стабилизатора. Данная шейка является страховкой от слишком высоких нагрузок. Если просто, корпус сломается именно в месте утончения. Если же стойка сломается в каком-либо другом месте, элемент в таком случае может пробить днище авто и стать причиной повреждений автомобиля и т.п.

Как правило, для повышения безопасности стойки стаба изначально не делают максимально прочными и толстыми. Более того, не так давно стали выпускаться стойки из пластика. Они легкие и прочные, а также еще более безопасные, так как при аварии или сильно нагрузке разрушаются без вреда для кузова, пассажиров и водителя и т.д.

При этом высокие нагрузки и сознательное снижение прочности элемента в целях повышения безопасности считаются основными причинами, по которым указанные детали часто выходят из строя, а также требуют регулярной диагностики.

Сегодня самым распространенным типом является тяга стабилизатора с шаровым шарниром. Конструкция включает в себя металлический шаровый палец, посадочное место из пластика, заполненное особой смазкой. Верхняя часть пальца запрессована при помощи крышки из пластика или металла.

Соединения данного типа защищены сверху пыльниками, которые набиты смазкой для увеличения срока службы и плавной работы механизма. Смазка не теряет свойств как при высоких, так и при низких температурах.

Если рассматривать принцип работы стойки, первое, стойка стабилизатора передняя или задние стойки стабилизатора не имеют жесткого соединения с самим стабилизатором. В свою очередь, это позволяет  получить соединение с ограниченной подвижностью.

Основная задача сводится к тому, что во время прохождения поворотов кузов кренится. Примечательно то, что кузов испытывает воздействие одних сил, тогда как  силы, действующие на подвеску, будут направлены в противоположную сторону. Не реализовать компенсацию таких усилий, в значительной степени возрастают риски поломки сопряженных деталей (стабилизатора и проушины ступицы).

Получается, стойка стабилизатора представляет собой демпфирующий элемент, который способен погасить разнонаправленные усилия.  Естественно, от таких нагрузок шарнирное соединение стойки достаточно быстро разрушается. При езде по плохим дорогам усилия заметно возрастают. В результате стойки стабилизатора могут потребовать замены уже через 10-15 тыс. км.

Еще добавим, что на некоторых авто можно встретить регулируемые стойки стабилизатора, где стабилизатор может и вовсе отключаться и подключаться при помощи электроники. Хотя данное решение не имеет широкого распространения, однако некоторые модели оснащаются такими системами. 

Что означает значок на приборной панели?

Многих автомобилистов, кроме всего прочего, волнует вопрос: что означает значок ESP на приборной панели и стоит ли переживать из-за него? Поэтому если вы тоже задаетесь вопросом, что ESP в автомобиле горит, что это за значок такой.  Ну и скорее всего, вас также будет волновать также можно ли и дальше эксплуатировать автомобиль, если надпись на приборной панели не гаснет. Разберём наиболее частые ситуации:

• При езде на щитке периодически загорается индикация «скользкой дороги». Она кратковременно то появляется, то пропадает. При длительной поездке не проявляется. Сразу скажем, что страшного ничего нет, эксплуатация транспортного средства разрешена. Дело в том, что скорее всего вы проезжаете участок дороги с неровностями и система фиксирует кратковременные перебои, связанные с отрывом колес от дорожного покрытия. В блоке управления фиксируются кратковременные ошибки, которые потом стираются из памяти, стоит лишь выехать на дорогу с ровным рельефом дорожного полотна.
• Если на приборной панели постоянно горит значок ESP, то это говорит, что в памяти блока присутствует нестираемая ошибка. В этом случае конечно лучше обратиться на СТО, где имеется соответствующее оборудование для диагностики. В ситуации, когда до сервисной станции довольно долго добираться, следует не развивать больших скоростей и не пытаться совершать резких и опасных манёвров. Как правило, при выявлении внутренней ошибки блок управления отключает опцию полностью самостоятельно для избежания некорректного вмешательства в работу других элементов.

Обратите внимание, какая именно надпись горит на щитке приборов. Если к значку или индикации системы курсовой устойчивости добавлена надпись «OFF», то в данном случае это означает, что опция была отключена в принудительном порядке

Такая функция предусмотрена практически во всех моделях, которые представлены на российском авторынке. Чтобы включить вновь функцию, необходимо найти кнопку активации, которая находится на панели кнопок управления различных функций. Как правило, значок на щитке приборов совпадает с надписью на кнопке.