سیستم کنترل لغزش جانبی ESP – توضیح کامل + ویدیو

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP خودرو یکی از سیستم های ایمنی خودرو های امروزی است که موجب عدم لغزش و کنترل هرچه بهتر خودرو توسط راننده می شود. اگر خودروی شما دارای ESP باشد به همراه دو سیستم ایمنی دیگر برای شما سیستم ایمنی فعال فراهم خواهد آورد:

۱- سیستم ترمز ضد قفل ABS

۲-سیستم کنترل کشش TCS

همانطور که می دانید ABS از قفل شدن چرخ ها هنگام ترمز گیری جلوگیری میکند و TCS از لغزش چرخ ها به هنگام شتاب گیری و شروع به حرکت (تیک آف) جلوگیری می کند (به خصوص در شرایط لغزنده برفی و یخی). دو سیستم فوق پایداری طولی را حفظ می کنند در حالی که سیستم کنترل لغزش جانبی ESP پایداری جانبی را تامین می کند.

اکثر خودرو سازها عبارت سیستم کنترل لغزش جانبی ESP را استفاده می کنند  که مخفف برنامه کنترل پایداری الکترونیکی (ELECTRONIC STABILITY PROGRAM)  است در حالی که در کمپانی های مختلف نام های مختلفی از جمله DSC (کنترل پویای خودرو) VSA (دستیار پایداری خودر) ویا VSC (کنترل پایداری خودرو) استفاده می کنند که از نظر کارایی همان ESP  است. به طور مثال کمپانی آلفارومئو به آن VDC  فراری  EST لکسوس VDIM  پورش PSM میتسوبیشی MASC  هوندا VSA تویوتا VSC  .

طرز کار سیستم کنترل لغزش جانبی ESP

سر خوردن یکی از اصلی ترین علل تصادف است به طوری که ۴۰ درصد از تصادفات مرگبار به علت سر خوردن اتفاق می افتد. سیستم کنترل لغزش جانبی ESP میتواند ۸۰ درصد تصادفاتی که بر اثر سر خوردن است را کاهش دهد. اگر سر خوردن خودرو قطعی باشد ESP  فورا متوجه آن شده و مداخله می کند و راننده (به شرطی که از محدوده ها و قوانین فیزیک خارج نشود) با سر خوردن مواجه نخواهد شد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP به گونه ای عمل می کند که راننده متوجه نمی شود و گمان میکند با مهارت خود خودرو را کنترل نموده است.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP همواره فعال است و یک میکرو کامپیوتر در هر ثانیه ۲۵ بار چک میکند که آیا خودرو در همان مسیری که خود راننده می خواهد قرار دارد یا خیر. اگر جهت حرکت خودرو با قصد راننده متفاوت باشد ESP فورا موقعیت را بحرانی تعیین کرده و بصورت مستقل از راننده عمل می کند. ESP  از سیستم ترمز اتومبیل هم استفاده می کند تا فرمان پذیری و کشش خودرو را نیز حفظ کند و به وسیله این ترمز گیری انتخابی نیروی عکس العمل مورد نیاز برای حفظ خودرو در حالت دلخواه راننده را تامین می کند. سیستم کنترل لغزش جانبی ESP نه تنها توسط ترمز گیری تعادل خودرو را حفظ می کند بلکه در مواقع لزوم می تواند با اثر گزاری بر نیروی موتور و ایجاد شتاب در چرخ های محرک طبق قوانین فیزیک کشش مناسب را حفظ کند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

برای مثال فرض کنید که خودرویی در حال چرخش به سمت راست در سر یک پیچ است در این صورت نیروی گریز از مرکز باعث می شود خودرو به سمت چپ (خارج پیچ) منحرف شود. حال اگر سرعت خودرو زیاد باشد مطمعنا انحراف خودرو بیشتر بوده و کنترل خودرو از دست راننده خارج می شود. در این حالت سیستم کنترل لغزش جانبی ESP وارد عمل شده و با گرفتن ترمز چرخ های سمت راست و کنترل قدرت موتور خودرو را در جاده نگه میدارد و از انحراف جلو گیری می کند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

EBD- ESP-ABS  اولین بار توسط بوش (BOSCH) آلمان به بازار معرفی شد

اجزای سیستم ESP  و وظایف آن ها:

  • واحد هیدرولیک به همراه واحد کنترل

واحد هیدرولیک دستورات واحد کنترل را اجرا کرده و باعث ترمز گیری می شود این واحد هیدرولیکی در بین اجزای موتور قرار دارد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • حسگر سرعت چرخ ها

واحد کنترل با استفاده از سیگنال های ارسالی از حسگر ها میتواند سرعت هر چرخ را به صورت جداگانه محاسبه کند و در صورت نیاز و کم زیاد شدن این سرعت ها در هنگام پیچ و از دست دادن تعادل خودرو با دریافت  اطلاعات از سرعت چرخ ها بهترین تصمیم را بگیرد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • حسگر زاویه فرمان

وظیفه این واحد تعیین موقعیت چرخ های جلو با تعیین زاویه فرمان است,در نتیجه سرعت خودرو- فشار مطلوب ترمز- موقعیت پدال گاز و خواسته راننده مشخص می گردد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • حسگر نرخ انحراف و شتاب جانبی:

این حسگر مقدار انحراف خودرو را حول محوری عمودی آن اندازه میگیرد, در کنار آن یک حسگرشتاب جانبی حالت خودرو را (حالت واقعی) مشخص می کند و با حالت مورد نظر راننده مقایسه می کند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • ارتباط با موتور

واحد کنترل سیستم کنترل لغزش جانبی ESP می تواند با واحد کنترل ارتباط برقرار کند-در شرایط خاصی که راننده شتاب بیش از اندازه را از موتور میخواهد گشتاور موتور را کاهش میدهد.در واقع نیز ممکن است با افزایش گشتاور موتور پایداری خودرو حفظ شود.

کار سیستم سیستم کنترل لغزش جانبی ESP 

ESP با اندازه گیری مداوم این پارامتر ها وضعیت حرکتی خودرو را بررسی می کند:

۱- سرعت گردش هر چرخ و سرعت حرکت خودرو

۲- وضعیت قرارگیری فرمان و همینطور محاسبه ی سرعت گرداندن فرمان

۳- میزان شتاب وارد طولی و شعاعی به خودرو

۴- وضعیت موتور از نظر گشتاور تولیدی

در بعضی از مدل ها سنسور برای بررسی وضعیت مسیر حرکت از نظر خیس یا خشک بودن و همینطور میزان لغزندگی مسیر حرکت هم وجود دارد. بعد از بررسی  پارامتر ها فوق سیستم کنترل لغزش جانبی ESP یک نقشه کلی از نظر چگونگی حرکت خودرو وضعیت چرخ ها را تنظیم می کند- و با مقایسه این مقادیر با مقادیر ایده آل مورد نیاز خودرو تصمیم به دخالت در امر رانندگی می گیرد. به این ترتیب که با توجه به سرعت حرکت خودرو شتاب وارده بر جهات مختلف خودرو و همینطور چگونگی کار کرد راننده با فرمان نتیجه گیری می کند که شرایط حرکت خودرو عادی است.در صورت اندر یا اور استیر بودن با استفاده تکی یا توام از ترمز چرخ ها و گاها گشتاور موتور شروع به اصلاح وضعیت حرکتی خودرو می کند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

۵- کم فرمانی (under steer) : تصور کنید که مسیر لغزنده باشد یا خودرو سرعت بالایی داشته باشد  مخصوصا اگر خودرو دیفرانسیل جلو باشد پدیده کم فرمانی اتفاق می افتد کم فرمانی را این گونه معنی میکنند که با فرمان دادن خودرو مسیر آن تغییر نکند و در پیچ ها به منحرف شدن خودرو از مسیر جاده می انجامد علت این پدیده مشخص است و از آنجا که خودرو دیفرانسیل جلو است نیرو به چرخ خای جلو وارد می شود. و وزن خودرو در جلوی پان بیشتر است حال اگر سرعت خودرو زیاد باشد انرژی جنبشی خودرو نیز زیاد خواهد بود و اگر انرژی جنبشی به حدی باشد که چرخ های جلو نتوانند آن را تغییر دهند خودرو مسیر مستقیم را ادامه داده و تغییر مسیر نمی دهد.

۶- بیش فرمانی (over steer): تصور کنید که مسیر لغزنده است یا سرعت خودرو خیلی زیاد باشد ولی خودرو دیفرانسیل عقب باشد در این شرایط  پدیده بیش فرمانی اتفاق می افتد تعریف آن بدین گونه است که با فرمان دادن راننده خودرو بیش از مقداری که راننده میخواهد میپیچد و در نهایت از مسیر جاده منحرف میشود.

علت به وجود آمدن بیش فرمانی کمی پیچیده تر از حالت کم فرمانی است به صورت ساده میتوان گفت به علت دیفرانسیل عقب بودن خودرو نیرو به چرخ های عقب وارد شده و به محض این که خودرو کمترین انحراف را در پیچ پیدا کند نیروی چرخ های عقب خودرو را بیش از مقدار خواسته شده میپیچاند و در نهایت خودرو از مسیر خارج میشود.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

مثال عملکرد سیستم کنترل لغزش جانبی ESP :

فرض کنید شما با سرعت ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت وارد یک پیچ چپگرد شدید در این شرایط شما فرمان را مطابق با زاویه ی پیچ به سمت چپ میپیچانید ولی خودرو شما مثلا به دلیل لغزنده بودن سطح حرکت یا اشتباه شما در تخمین حداکثری سرعت که خودرو توان تحملش را در این پیچ داشته دچار پدیده (UNDER STEER)  شده و با انحراف قسمت جلو و عدم پیروی چرخ های جلو از زاویه فرمانی که شما برای پیچیدن تعیین کرده بودید, شروع به لیز خوردن خارج پیچ (سمت راست) میکند و. در حقیقت میزان انحراف به سمت چپ ماشین کمتر از میزان مورد نیاز برای طی کردن پیچ است. در یک خودروی معمولی و راننده عادی در صورت مواجه شدن با چنین پدیده ای فرمان را بیشتر به سمت چپ میچرخاند و ممکن است ترمز گیری هم بکند همه این عوامل باعث میشود UNDER STEER  تشدید شود  و خودرو از پیچ خارج شود و با موانع کنار مسیر برخورد بکند. در این موقع سیستم کنترل لغزش جانبی ESP سریعا با توجه به زاویه فرمان خودرو سرعت حرکت و میزان شتاب جانبی وارده شرایط UNDER STEER خودرو را حس میکند و برای اصلاح این وضعیت ابتدا ترمز چرخ جلویی سمت چپ (چرخ داخل قوس پیچ) را فعال میکند. این کار باعث میشود جلوی خودرو شما شروع به گردش داخل پیچ کند بسته به میزان انحراف و سرعت شما اگر مسیر حرکت اصلاح شد که سیستم از مدار خارج میشود اما اگر وضعیت اصلاح نشد سیستم ممکن با وارد کردن کمی نیروی موتور به چرخ عقب بیرون پیچ یا فعال کردن ترمز چرخ عقب داخلی پیچ در حالیکه ترمز چرخ جلوی سمت چپ را هم فعال کرده است(تصمیم گیری در مورد کلیه این موارد بر عهده ی خود سیستم و برنامه ای که برای آن تعریف شده است) مسیر حرکت خودرو را تا رسیدن به مقادیر خواسته شده ایمن و اصلاح میکند. سیستم کنترل لغزش جانبی ESP فقط روی چرخ های خودرو اثر نمی گذارد قبل از آن که این سیستم مدرن دستورات باز دارنده خود را صادر نماید  بر روی عملکرد موتور تاثیر گذاشته و قدرت موتور را تقلیل می دهد. عمل فوق از وارد آوردن فشار زیاد بر روی چرخ دنده ها و قطعات متحرک جلوگیری می کند. در این صورت کافی است که راننده فرمان را به سمت دلخواه برگرداند ESP بقیه کار را انجام خواهد داد.راننده خودرو فاقد سیستم کنترل لغزش جانبی ESP در این مواقع شدیدا دچار اظطراب شده و برای تثبیت وضعیت خودرو اغلب بیش از حد فرمان را به سمت راست و چپ خواهد گردانید تا موفق به کنترل خودرو گردد. خود این امر باعث میشود خودرو از کنترل راننده خارج شود زیرا این امر باعث پیچ تاپ خودرو و این حرکت ها باعث لیز خوردن و واژگونی خودرو می شود..

سیستم ESP با سه سنسور اصلی در ارتباط است:

۱– سنسور سرعت دورانی چرخ ها: بر روی هر چرخ سنسوری وجود دارد تا سرعت دورانی هر چرخ را محاسبه کند این سرعت چرخ با سرعت طولی خودرو در رایانه مرکزی خودرو مقایسه میشود و تصمیمات لازم اتخاذ میشود.

۲– سنسور زاویه فرمان: این سنسور زاویه چرخیدن فرمان را اندازه میگیرد رایانه مرکزی خودرو جهت مورد نیاز راننده را از روی داده های این سنسور متوجه میشود.

۳– سنسور چرخش حول محور قائم (YAW) : سنسور YAW در مرکز خودرو قرار دارد این سنسور جهت واقعی خودرو رابه رایانه مرکزی گزارش میدهد.رایانه مرکزی خودرو با توجه به داده های این سنسور و سنسور زاویه فرمان تصمیم مناسب را میگیرد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

مرکز خودرو در واقع قلب سیستم کنترل لغزش جانبی ESP  است  کنترل حرکت چرخشی حول محور YAW  در واقع یک سنسور در مرکز واقعی خودرو قرار دارد تا کوچکترین انحرافات را احساس کند اگر شما جای راننده خودرو بشینید این سنسور در سمت راست راننده در پایین قرار دارد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP از سیستم ترمز ضد قفل ABS برای انجام عمل جلوگیری بر روی هر چرخ به طور جداگانه استفاده میکند ESP همچنین از کنترل TRACTION نیز بهره میبرد سیستم TRACTION   از لغزش طولی جلوگیری میکند اما ESP از لغزش جانبی, به همین دلیل اگر سیستم TRACTION لغزش و سر خوردن یک چرخ را تشخیص بدهد ESP  با دریافت داده های مناسب از سنسورها, لغزش جانبی خودرو را برسی میکند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP تلفیقی از مکاترونیک و سیستم هیدرولیک میباشد واحد هیدرولیم دارای شیر های برقی- پمپ هیدرولیک می باشد که از واحد کنترل الکتریکی ESP  فرمان میگیرند واحد کنترل الکترونیکی ESP  واحد ترمز ضد قفل را در هنگام ترمز گیری کنترل می کند. در هنگام فعال سازی سیستم چراغ مربوط در صفحه کیلومتر روشن شده و راننده را از فعال سازی سیستم مطلع میگرداند.

سیستم های مکمل و ترکیب شده با EBD :

  • HILL HOLD CONTROL

این سیستم هنگام حرکت در سربالایی جلوی حرکت اتومبیل به عقب را می گیرد در این سیستم ترمز ها باید به صورت اتوماتیک عمل کرده و با فشار ثابت ترمز گرفته  می شود. بدین ترتیب تا زمان فشرده پدال گاز توسط راننده و حرکت اتومبیل,جلوی حرکت اتومبیل به عقب گرفته میشود.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • DYNAMIC DRIVE :

در واحد کنترل الکترونیک سیستم دینامیک درایو وضعیت های گوناگون رانندگی ثبت شده است.

این سیستم میتواند با پردازش داده های گوناگون همچون سرعت – زاویه ورود به پیچ – وضعیت پدال گاز – نیروی لحظه ای موتور و… بهترین وضعیت را برای بازو های پایدار کننده سیستم کمک فنر ها بر می گزیند و دینامیک درایو با افزایش فشار بر اکسل عقب چسبندگی  چرخ های عقب را در مانورها بیشتر میکند. با این سیستم فشار بر روی چرخی که رو به بیرون دایره پیچ قرار دارد به گونه ای هماهنگ تر میشود بدین صورت از یک طرف تمایل بر پرپیچی خودرو همواره  تحت کنترل و از طرف دیگر اکسل عقب در اسانتر شدن کنترل خودرو در مانورها کمک به سزایی به راننده می کند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • LOAD ADAPTIVE CONTROL :

کنترل پایداری الکترونیکی را با توجه به وزن کلی حمل خودرو انجام می دهد. این سیستم مشخص می کند که کنترل پایداری چه زمان کاملا خالی و چه زمانی کاملLOAD  باشد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • ROLL OVER MITIGATION

در بعضی مواقع راننده سعی می کند به طور ناگهانی از مانعی عبورکند و یا با سرعت بالا پیچی را دور بزند خودرو کنترل خود را از دست داده و تمایل به چرخش دارد.سنسور سرعت چرخش میزان چرخش خودرو را در اطراف خط میانی اندازه گیری می کند و سیگنال ارسال میکند تا علاوه بر کم کردن گشتاور چرخ ها در صورت لزوم ترمز چرخ یا چرخ هایی را هم فعال کند.همچنین در این شرایط این سیستم سیستم تعلیق را روی چرخ ها به صورت انفرادی اعمال میکند و با این تنظیمات  خودرو به همان اندازه پایدار باقی میماند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM

سیستم نظارت بر فشار داخل تایر ها میزان فشار داخل تایر ها را اندازه گیری می کند و در بعضی مدل ها دمای تایر را هم اندازه گیری میکند فشار و دمای بیش از اندازه کم یا زیاد تایر ها میتواند خطرات احتمالی به همراه داشته باشد.. این سیستم با استفاده از حسگر های تعبیه شده در داخل تایر این اطلاعات را از طریق سیگنال رادیویی به واحد کنترل مرکزی خودرو اعلام میکند و راننده از عیب احتمالی آگاه میشود. سیستم کنترل لغزش جانبی ESP هم از این سیستم استفاده می کند و با توجه به میزان فشار باد تایر ها تصمیمات متفاوتی میگیرد.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • TRAILER SWAY MITIGATION  TSA 

سیستم دستیار پایداری تریلر برای کنتر لغزش خودرو هنگامی که در حال بکسل کردن خودرویی دیگر – حمل کانکس مسافرتی – قایق تفریحی- دوچرخه و.. طراحی شده است. این سیستم مکمل  ESP  میباشد و به وجود سیستم کنترل لغزش جانبی ESP  نیاز است هنگامی که خودرو و وسیله ای که در حال بکسل کردن آن است دچار لغزش شود و کنترل خود را از دست دهد  این سیستم با استفاده از ESP  اقدام به کاهش گشتاور و ترمز گیری چرخ های مورد نظر خود می شود تا بتواند هم خودرو هم وسیله ی همراه آن را تحت کنترل خود در آورد. این سیستم برای همه خودرو های دارای ESP  وجود ندارد و بسیاری از آن ها قابلیت TSA  را ندارند.

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

سیستم کنترل لغزش جانبی ESP - توضیح کامل + ویدیو

  • سیستم ضد واژگونی (ARP)

سیستم ضد واژگونی یا محافظ فعال واژگونی (ACTIVE ROLLOVER PROTECTION) در حقیقت بخشی از سیستم کنترل لغزش جانبی ESP است و همانگونه که از نامش مشخص است وظیفه تشخیص و جلوگیری از واژگونی خودرو را بر عهده دارد.کاربرد اصلی این سیستم در خودرو هایی با مرکز ثقل بالا مانند ون ها و شاسی بلند های بزرگ است.چرا که این خودرو ها در پیچ های تند با سرعت بالا به دلیل به هم خوردن تعادل خودرو در معرض واژگونی هستند.البته همانگونه که گفته شد این سیستم کنترل پایداری خودرو یا ESP است که در چنین وضعیتی حتی میتواند باز بودن دریچه گاز را  نیز کنترل کند و با کاستن دور موتور تعادل را به خودرو باز گرداند. این سیستم در خودرو های سواری عمومیت ندارد چرا ک پدیده واژگونی در پیچ های تند  در این خودرو ها نادر است و واژگونی این خودرو ها بیشتر بر اثر سهل انگاری راننده بوده است.در این موارد ARP   کمکی به راننده نمی کند و ESP  هم وظیفه دارد مانع از خروج خودرو از پیچ بشود.

مزایای سیستم کنترل لغزش جانبی:

مهمترین مزیت که می توان از این سیستم عنوان کرد کاهش چشمگیر تصادفات می باشد هر راننده ای ممکن است در شرایط لغزندگی مجبور به رانندگی باشد در این شرایط ESP کمک شایانی به حفظ کنترل خودرو می کند سیستم کنترل لغزش جانبی ESP بر طبق اظهارات موسسه ایمنی بزرگراه (iihs) میتواند از ۹۰۰۰ تصادفات مرگبار جلوگیری به عمل بیاورد و همچنین توانسته ۲۶ درصد تصادفات در خودرو های معمولی و ۴۸ درصد تصادفات مربوط به خودرو های شاسی بلند را کاهش دهد.

پست های مرتبط

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست