Sisteme de siguranta activa - ESP Programul electronic de stabilitate ESP
Prezentare generala Derapajul este principala cauza a accidentelor, in special a celor cu urmari grave. ESP sprijina conducatorii auto activ la manevrele periculoase cu risc de derapaj si pastreaza masina stabila pe traiectoria dorita. Un obstacol neprevazut sau un blocaj pe sosea dupa o curba fara vizibilitate - ESP actioneaza instantaneu si pastreaza masina stabila, sub control in timpul manevrelor bruste de evitare. O curba apreciata gresit, abordata cu viteza prea mare, autoturismul risca sa piarda controlul - ESP reactioneaza instantaneu si mentine masina stabila, sub control. ESP = (ABS + ASR)2 Cea mai buna protectie la accidente este chiar evitarea acestora. Sistemele de securitate activa, ca Sistemul Anti-Blocare (ABS), Sistemul Anti-Patinare (ASR) sau Programul Electronic pentru Stabilitate (ESP) actioneaza inaintea unui potential accident. ESP-ul actioneaza atunci cand situatia devine cu adevarat critica si evita pierderea controlului asupra masinii. ESP integreaza sistemele ABS si ASR si potenteaza avantajele acestora: sunt imbunatatite astfel nu doar dinamica longitudinala, ci si cea transversala a vehiculului fiind asigurata o stabilitate ridicata in orice
situatie.
Principalele componente ale unui sistem ESP sunt: 1. Agregatul hidraulic si unitatea electronica de comanda; 2. Senzori de turatie ce monitorizeaza viteza de rotatie a fiecarei roti; 3. Senzorul unghiului de directie; 4. Senzor giroscopic si de accceleratie laterala; 5. Comunicatia cu sistemul de management al motorului. Sistemul trebuie sa-l sustina pe conducatorul auto in cazul unor situatii dificile in deplasare (de exemplu la o virare brusca), sa contribuie la evitarea de suprareactii sau de stari de instabilitate ale autovehiculului. Totusi, ESP nu poate depasi legile fizice pentru ”a da mana libera” vitezomanilor. Un mod de conducere responsabil, raportat la situatia de drum si de trafic, ramane in continuare sarcina principala a conducatorului auto. Pentru a impiedica o derapare a unui vehicul, un sistem dinamic al masinii cum ar fi ESP trebuie sa fie capabil sa actioneze asupra franei in fractiuni de secunda. Presiunea este realizata de pompa hidraulica ABS. Pentru imbunatatirea debitului livrat de pompa, in special la temperaturi scazute, trebuie ca pompa, pe partea de admisie, sa aiba la dispozitie o presiune initiala suficient de mare. Reglarea dinamicii de deplasare O situatie critica se poate manifesta in doua feluri diferite de comportare a autovehiculului: I. Autovehiculul are tendinta de subvirare; II. Autovehiculul are tendinta de supravirare. ESP poate sa contracareze atat efectul de supravirare, cat si efectul de subvirare. Pentru aceasta, este necesar sa se poata realiza o schimbare de directie fara interventie directa in sistemul de directie. Principiul de baza este acelasi ca si la vehiculele cu senile. Atunci cand un buldozer doreste sa efectueze o curba la stanga, senila din interiorul curbei este franata iar cea din exterior este accelerata. Pentru revenirea la directia initiala de deplasare senila care initial se afla in interiorul curbei se gaseste acum pe exteriorul ei si este accelerata iar cealalta senila este
franata.
Principiul de actionare al ESP: Analizam intai o masina care nu are ESP. Autovehiculul trebuie sa evite un obstacol aparut brusc. La inceput, soferul vireaza foarte repede la stanga si apoi imediat la dreapta.
Autovehiculul “oscileaza” datorita schimbarilor de directie executate de sofer si spatele derapeaza. Conducatorul auto nu mai este capabil sa controleze miscarea de rotatie in jurul axei
verticale. In continuare se analizeaza aceeasi situatie in cazul unui autovehicul echipat cu ESP. Autovehiculul incearca sa evite obstacolul. Pe baza datelor furnizate de senzori, ESP recunoaste ca masina ajunge intr-o stare instabila de deplasare. Sistemul stabileste masurile de contracarare: ESP franeaza roata stanga spate. Astfel este “sprijinita” miscarea de rotatie a autovehiculului. Forta de dirijare laterala ce actioneaza asupra rotilor fata se mentine. In timp ce autovehiculul se inscrie in viraj stanga, conducatorul auto vireaza dreapta. Pentru a sprijini aceasta manevra (contravirare), roata dreapta fata este franata. Rotile spate ruleaza liber pentru a asigura producerea optima a fortelor de dirijare laterala pentru axa
spate. Schimbarea precedenta a directiei de mers poate determina o rotire (derapare) in jurul axei verticale. Pentru a evita deraparea partii din spate, roata stanga fata va fi franata. In situatii deosebit de critice,aceasta roata poate fi franata foarte tare, pentru a limita producerea fortelor de dirijare laterala pentru axa fata (cercul lui Kamm). Dupa corectarea tuturor starilor de instabilitate ale autovehiculului, ESP isi incheie interventia de
reglare.
Constructie si functionare
1.Unitate hidraulica cu calculator pentru ABS cu EDS/ASR/ESP. 2.Amplificator activ al fortei de franare cu senzor pentru presiunea de franare si intrerupator pentru eliberare. 3.Senzor acceleratie longitudinala (numai pentru Quattro-/Syncro/Haldex). 4.Senzor acceleratie transversala. 5.Senzor de giratie. 6.Intrerupator pentru ASR/ESP. 7.Senzor pentru unghiul de virare. 8.Interupator lumina frana. 9-12.Senzor de rotatie 13.Cablu diagnoza. 14.Lampa de control pentru sistemul de frana 15.Lampa de control pentru ABS. 16.Lampa de control pentru ASR/ESP. 17.Comportamentul soferului si al masinii. 18.Interventia in managementul motorului. 19.Interventia in managementul cutiei de viteze (numai pentru autovehicule cu c.v. automata).
Pentru masinile 4x4 este inclus de asemenea si un senzor de acceleratie longitudinala in circuit. Rolul pompei hidraulice pentru reglarea dinamicii deplasarii este preluat aici de catre amplificatorul fortei de franare cu ajutorul unei bobine magnetice pentru presiunea de franare si un intrerupator pentru controlul franarii, situat in interiorul amplificatorului. Senzorii de turatie furnizeaza permanent informatii referitoare la viteza de rotatie a fiecarei roti in parte. Senzorul unghiular al volanului este singurul sensor care trimite date calculatorului direct prin intermediul liniei CAN-Bus. Pe baza celor doua informatii, unitatea de control calculeaza directia de deplasare dorita si comportarea dorita in deplasarea masinii. Senzorul de acceleratie laterala “anunta” calculatorul despre o eventuala derapare laterala, iar senzorul ratei de giratie despre o tendinta de rasucire a masinii. Cu aceste doua informatii unitatea de comanda determina starea reala a autovehiculului. Daca valoarea dorita difera de cea reala, ESP va determina modalitatea de reglare. ESP va decide: - care roata si cat de tare trebuie franata sau accelerata. - daca momentul motor trebuie redus. - daca, in situatia autovehiculelor echipate cu cutie automata, trebuie “actionat” calculatorul cutiei de viteze. Apoi, pe baza datelor furnizate de senzori, sistemul verifica daca interventia sa a fost eficienta: - Daca da, interventia ESP se incheie si comportamentul in deplasare al masinii este urmarit in continuare; - Daca nu, ciclul de interventie al ESP se repeta. In cazul in care are loc o interventie de reglare, aceasta este indicata conducatorului auto prin “clipirea” lampii de control ESP.
Situatii in care sistemul ajuta conducatorii auto: Exemplul 1: Evitarea unui accident 1.Frana puternica, volanul este tras spre stanga. Autovehiculul risca sa derapeze; 2. Se creste presiunea de franare la roata stanga spate: autoturismul raspunde; 3. Viraj pentru redresare: vehiculul risca sa supra-franeze. Se actioneaza frana stanga fata; 4. Autoturismul este din nou stabil.
Exemplul 2: Manevre bruste, neasteptate 1. Autovehiculul risca sa derapeze. ESP-ul actioneaza automat frana dreapta fata; 2. Vehiculul este stabil; 3. Autovehiculul risca sa derapeze. ESP-ul actioneaza automat frana stanga fata; 4. Vehiculul este din nou stabil.
Exemplul 3: Suprafete cu aderenta diferita a carosabilului (gheata, zapada, apa, frunze uscate, nisip, pietris, etc) 1. Autovehiculul risca sa derapeze (sub-virare). ESP-ul actioneaza si franeaza roata dreapta spate concomitent cu reducerea puterii motorului; 2. Vehiculul este stabil
