Система ESC в автомобиле¶

ESC (Electronic Stability Control, электронная система курсовой устойчивости) — активная система безопасности автомобиля, автоматически предотвращающая потерю управляемости и занос при движении по скользкой дороге или при резком манёвре. Система контролирует направление движения автомобиля и направление, в которое водитель поворачивает рулевое колесо, и при расхождении этих параметров вмешивается в работу тормозной системы и двигателя. ESC считается одной из наиболее эффективных активных систем безопасности: по данным Европейского совета по безопасности транспорта (ETSC), внедрение ESC снижает количество аварий со смертельным исходом на 25–30 %.

¶История создания

Разработка систем курсовой устойчивости началась в 1980-х годах. В 1987 году компания Mercedes-Benz совместно с Bosch представила систему ASR (Acceleration Slip Regulation) — противобуксовочную систему, ограничивающую пробуксовку ведущих колёс при разгоне. В 1992 году Mercedes-Benz применил на модели S-класса систему 4ETS, использующую индивидуальное торможение каждого колеса.

Прямым предшественником ESC считается система VDC (Vehicle Dynamics Control), разработанная Bosch совместно с Subaru и впервые применённая на Subaru Legacy в 1990 году. Коммерчески успешной разработкой стала система ESP (Electronic Stability Program), представленная Bosch и Mercedes-Benz в 1995 году на Mercedes-Benz S 600 Coupé. Название ESP является торговой маркой Bosch, поэтому другие производители используют обозначения ESC (Volkswagen, Hyundai, Kia), VSA (Honda), DSC (BMW, Jaguar), VDC (Subaru, Infiniti), DSTC (Volvo), RSC (Ford) и другие.

В 2011 году в США вступило в силу обязательное требование оснащать все новые легковые автомобили системой ESC. В Евросоюзе аналогичное требование действует с ноября 2014 года для всех новых типов транспортных средств, а с 2015 года — для всей новой автопродукции. В России обязательность применения ESC на легковых автомобилях не установлена на федеральном уровне, хотя система активно предлагается производителями в качестве штатного или опционального оборудования.

¶Принцип работы

ESC построен на базе антиблокировочной системы тормозов (ABS) и противобуксовочной системы (ASR) и использует их гидравлический блок. Для определения положения автомобиля применяются следующие датчики:

• Датчики угловой скорости колёс — четыре штатных датчика ABS, определяющих скорость вращения каждого колеса.
• Датчик поперечного ускорения — измеряет боковые перегрузки, возникающие при повороте.
• Датчик угла поворота руля — фиксирует направление, в которое водитель поворачивает рулевое колесо.
• Датчик угловой скорости рыскания (yaw rate sensor) — определяет скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси.

Электронный блок управления (ЭБУ) ESC непрерывно сравнивает фактическую угловую скорость рыскания с расчётной, полученной на основе угла поворота руля и скорости автомобиля. Если автомобиль начинает уходить от заданной траектории — например, входит в занос, — ЭБУ определяет, какое из колёс необходимо затормозить, и подаёт команду на индивидуальное торможение этого колеса через гидравлический блок. Одновременно система может снизить подачу топлива и уменьшить крутящий момент двигателя.

При недостаточной поворачиваемости (недокрут, увод автомобиля наружу поворота) ESC затормаживает внутреннее заднее колесо, создавая доворачивающий момент. При избыточной поворачиваемости (перекрут, занос задней оси) система затормаживает внешнее переднее колесо, компенсируя вращение. Вмешательство системы происходит за доли секунды и обычно не ощущается водителем — за исключением характерного пульсирования тормозной педали и шума гидронасоса.

¶Взаимодействие с другими системами

ESC является «зонтичной» системой, объединяющей и координирующей работу нескольких подсистем:

Дополнительно ESC может интегрироваться с системами предупреждения фронтального столкновения, удержания в полосе и адаптивного круиз-контроля: при обнаружении критической ситуации ЭБУ ESC готовит тормозную систему к экстренному торможению (функция pre-fill) и увеличивает давление в магистрали.

¶Ограничения

ESC не способен преодолеть законы физики: на льду или при полном отсутствии сцепления колёс с дорогой система практически бесполезна, так как не может создать доворачивающий момент без сцепления хотя бы одного колеса. Эффективность ESC снижается при значительном износе шин, несоответствии давления в колёсах или установке колёс разного размера — в этих случаях датчики получают искажённые данные. Производители рекомендуют не отключать ESC, за исключением специальных случаев (раскачка застрявшего автомобиля, движение по глубокому снегу с цепями).

¶Статистика

По данным Национального управления безопасностью движения на трассах США (NHTSA), ESC снижает количество аварий легковых автомобилей на 34 %, внедорожников — на 59 %. Исследования показали, что ESC наиболее эффективен на мокрых и скользких покрытиях, а также в ситуациях потери управляемости на скоростных трассах.

Источники:

• Руководства по эксплуатации автомобилей Volkswagen, BMW, Subaru
• Материалы Bosch по системам ESP/ESC
• Отчёты Европейского совета по безопасности транспорта (ETSC)
• Публикации NHTSA по активной безопасности транспортных средств