Electronic Stability Program – система динамической стабилизации автомобиля, предотвращающая развитие заноса либо минимизирующая его. Даже если автомобиль не удастся оставить на дороге, то о преграду он ударится передним бампером, и, таким образом, спасет жизнь пассажиров.

Система ESP практически постоянно взаимодействует с антибуксовочной системой (ABS) и электронным блоком управления силовой установкой, образуя тем самым единую систему, которая состоит из электронного контроллера и набора датчиков: датчик скорости вращения колес, датчик давления тормозной жидкости, датчик положения руля. Данный “альянс” обеспечивает контраварийные мероприятия. Датчики поперечного ускорения и угловой скорости передают основные данные системе, на их основании вычисляются показатели бокового скольжения. Система ведет непрерывный контроль скорости движения автомобиля, каковы в данный момент обороты двигателя, а также угол поворота рулевого колеса.

Электронный блок, обработав сигналы датчиков, сравнивает поведение машины с программой. Если оно значительно отличается от запрограммированного, то контроллер воспринимает этот факт как опасную ситуацию и предпринимает меры по ее исправлению. Система возвращает машину на нужный курс, используя выборочное торможение одного из колес или же нескольких, по ситуации. Основную функцию в этом процессе выполняет гидромодулятор АБС, создающий необходимое давление в той или иной ветке тормозной системы, что, в свою очередь, вызывает торможение автомобиля.

ESP всегда в рабочем состоянии, алгоритм ее действий определяется особенностями конкретной ситуации и конструкцией трансмиссии авто. Например, датчиком углового ускорения при прохождении поворота определился момент начала заноса задней оси. Он дает команду блоку управления силовым агрегатом на снижение количества подачи топливной смеси. Если этих мер недостаточно, АБС, в соответствии с заданной программой, притормаживает внешнее переднее колесо. Скажем больше, ESP на машинах с автоматической трансмиссией также может корректировать работу коробки передач – например, включить более низкую передачу, или активировать «зимний» режим, если он предусмотрен. На скользкой дороге водителей учат использовать прерывистое торможение и поисковое руление, чтобы почувствовать управляемость передних колес и успешно преодолеть преграду. С системой ESP достаточно до упора двумя ногами вдавить педали тормоза и сцепления и повернуть руль в ту сторону, куда мы хотим ехать, все остальное за нас сделает электроника. При таких действиях автомобили без ESP бьются о препятствия, а автоматизированные авто, успешно маневрируя, справляются со своей задачей. Даже среди водителей-профессионалов мало людей, способных управлять машиной так, как это делает ESP.

ESP играет огромную роль с точки зрения безопасности автомобиля. Но не стоит забывать, что возможности ESP не беспредельны – законы физики не обойдешь, и все возможные ситуации на дороге предвидеть невозможно. Каждый водитель должен помнить, что ESP не освобождает его от обязанности аккуратного вождения и соблюдения ПДД.

Каждый новый автомобиль, проданный в Европе с 2014, должен быть оснащён электронной системой стабилизации, но далеко не все автовладельцы знают, чем отличаются ESP и ESC, а также на что влияет выбранный вариант.

ESC (или ESP) многими рассматривается как одно из величайших достижений в области автомобильной безопасности и автоспорта в частности. Принципиальное отличие системы стабилизации от таких традиционных элементов пассивной безопасности как ремни и подушки заключается в том, что они предназначены для спасения жизни, а также сохранения здоровья водителя и пассажира при аварии, а вот ESC (или ESP) используются .

Для справки, ESC расшифровывается как Electronic Stability Control (Электронный Контроль Устойчивости), а ESP - Electronic Stability Program (Электронная Программа Стабилизации). Фактически, цели у обеих совпадают, а исследования и проверка опытным путём наглядно доказывают их эффективность. По мнению британских специалистов, которые основывались на статистических данных, оснащение автомобиля ESP помогает снизить риски серьёзного транспортного происшествия на 25%. В то же время шведские исследователи склонны полагать, что данная система активной безопасности помогает на 35% уменьшить вероятность попадания в аварию со смертельным исходом при плохих погодных условиях.

Это мрачная перспектива, которая, тем не менее, должна подвергаться тщательному анализу, именно поэтому в Европе на законодательном уровне закрепили обязательное оснащение всех новых автомобилей ESP. Такая инициатива была реализована в 2014 году, до этого момента столь важная система входила лишь в список дополнительного оборудования, доступного достаточно дорогим моделям. При этом прообраз данной электронной системы был запатентован ещё в 1959 году, а реализовать её на массовой серийной модели удалось только к 1994 году.

Как работают ESP и ESC

При таком количестве электронных систем, устанавливаемых в автомобиле, каждая из которых имеет собственную аббревиатуру, многие автовладельцы совершенно не понимают, в чём заключается принципиальное отличие между ними. Ещё больше усложняет ситуацию то, что для обозначения близких по назначению средств активной безопасности используются разные названия, которые в большинстве случаев определяются самим производителем.

Так, ESP (Electronic Stability Program) может быть известна как ESC (Electronic Stability Control), VSC (Контроль Устойчивости Автомобиля или система курсовой устойчивости), VSA (Vehicle Stability Assist - Система Курсовой Стабилизации) или DSC (Dynamic Stability Control - Система Динамического Контроля Устойчивости). Некоторые автопроизводители используют собственные «бренды» для продвижения ESP, поэтому вы можете столкнуться, например, с DSTC (Dynamic Stability and Traction Control) от или PMS (Porsche Stability Management) от .

Итак, теперь мы определились с возможными вариантами названий, давайте посмотрим, как работает ESP.

Добавление третьего элемента безопасности к ABS и противобуксовочной системе

Для того, чтобы появилась возможность оснащения вашего автомобиля системой ESP, он должен быть оборудован ABS (антиблокировочная тормозная система) и TCS (Traction Control System - противобуксовочная система) В простейшем случае два этих элемента активной безопасности предназначены для того, чтобы улучшить управляемость и предсказуемость, а также сохранять контроль над автомобилем при торможении и ускорении соответственно, поэтому их вмешательство в процесс управления сводится лишь к контролю линейного ускорения.

ESP дополняет их и вносит третье контролируемое измерение, поскольку она отвечает за перемещение автомобиля в перпендикулярном траектории движения направлении, в котором и возникают такие явления как недостаточная или избыточная поворачиваемость - занос. В более продвинутых версиях она находится в постоянном взаимодействии и с электронным блоком управления двигателем, чтобы максимально повысить эффективность своей работы.

Согласно статистическим данным, ESP может предотвратить до 80% заносов, что является отличным показателем, особенно на фоне того, что около 40% аварий происходит именно из-за этого явления. Тем не менее, стоит вспомнить слова Скотти из фильма Стартрек: «Вы можете изменить законы физики!» . Конечно, возможности систем активной безопасности не безграничны и об этом не стоит забывать. Если водитель перешагнёт тот рубеж, когда потеря контроля над автомобилем неизбежна, ни одна из существующих ныне систем не позволит предотвратить серьёзные последствия.

Дополнительная устойчивость при повороте с ESC

Поскольку ESP обеспечивает дополнительную безопасность наряду с ABS и TCS, вас вряд ли удивит тот факт, что она использует большую часть оборудования из этих систем для работы. Используя датчики для измерения скорости отдельных колес, а также информацию от датчиков бокового ускорения и датчиков поперечной скорости, блок управления ESP постоянно контролирует боковые движения автомобиля и сопоставляет их с положением рулевого колеса. Если машина не отреагирует на движение руля так, как это запрограммировано, или заданный угол поворота, а также скорость слишком велики, ESP начнёт подтормаживать колёса, пытаясь сохранить прямолинейную траекторию движения. При этом торможение осуществляется при активном взаимодействии с , что исключает блокировку одного из колёс. Сама суть работы рассматриваемой системы заключается в том, чтобы начать активно содействовать процессу управления машиной ещё до того момента, как водитель поймёт, что начинает терять контроль.

Система работает постоянно, вне зависимости от режима езды, и даже при движении накатом. А механизм её влияния полностью зависит от ситуации и конструктивных особенностей автомобиля. Например, если в резком повороте фиксируется начало проскальзывания задней оси, то электроника начинает плавно снижать количество подаваемого в двигатель топлива, обеспечивая снижение его оборотов. Если же и этого оказывается недостаточно, то начинается постепенное подтормаживание передних колёс. Если же автомобиль оснащён автоматической трансмиссией, то ESP позволяет принудительно активировать зимний режим работы, обеспечивая возможность перехода на пониженную передачу.

Дополнительные преимущества ESC

Поскольку ESC способен тормозить колеса автомобиля независимо от нажатия педали, она открывает огромный потенциал для реализации и внедрения других различных технологий безопасности. К ним можно отнести и достаточно известную ныне Brake Assist, предназначенную для сокращения тормозного пути, которая распознаёт ситуацию экстренного торможения и оказывает необходимое содействие водителю. А также Hill Hold Control, суть которого заключается в помощи при трогании в гору путём подтормаживания колёс на пару секунд после отпускания педали, чтобы предотвратить откатывание назад. Всё это ещё на несколько шагов приближает тот момент, когда электроника полностью заменит водителя.

Современный автомобиль - это сложнейшая система, в которой сочетаются многие элементы. Автопроизводители в своей борьбе за комфорт и безопасность разрабатывают и внедряют различные новейшие системы. Сейчас одна из ключевых систем в новых моделях, используемая для повышения безопасности, - это система ESP.

Если говорить проще, то это система курсовой устойчивости. Практически ни один автомобиль, среди тех, которые сходят с конвейеров в последние годы, не обходится без этого технологии.

Так что же это такое? И как работает система ESP?

Ответы на данные вопросы позволят лучше понять все особенности автомобиля, а также значительно облегчат процесс эксплуатации. Ведь чтобы получить максимум того, что предлагают производители, необходимо понимать, с чем именно приходится иметь дело.

Особенности технологии

ESP (Electronic Stability Programme) - система динамической стабилизации автомобиля. Иногда встречаются и другие аббревиатуры, но чаще всего встречается именно эта. Различные компании иногда внедряют свои обозначения. Тем не менее, данный факт нисколько не влияет на то, как работает система ESP.

Активное внедрение в производство было начато в 1994 году на топовых моделях. Сейчас она стала вполне доступной для всех, поэтому прямой зависимости от класса машины уже не прослеживается.

Для чего необходима данная система

Основное её назначение заключается в том, чтобы повысить безопасность в различных критических ситуациях, за счёт повышения контроля поперечной динамики автомобиля.

Благодаря ESP автомобиль гораздо меньше подвержен риску сорваться в занос или выйти на боковое скольжение. Положение машины на дороге стабилизируется и сохраняется изначальная курсовая устойчивость даже на сложных участках трассы и во время поворотов.

Отсюда пошло просторечное название системы ESP - "противозаносная".

Однако далеко не все понимают, как работает система ESP.

Принцип работы

В автомобиле, как правило, имеется несколько подобных систем. В частности речь идёт об ABS - антипробуксовочной системе. Они тесно взаимосвязаны между собой. Отдельный блок управление считывает информацию со многих датчиков, на основе чего принимается то или иное решение. Таким образом, ESP - это лишь часть одного единого "организма" транспортного средства.

Блок управления считывает несколько параметров:

Скорость вращение колёс;

Положение рулевого колеса;

Давление в тормозной системе.

На основе этого удаётся получить точную и достоверную информацию относительно того, насколько правильно и устойчиво положение автомобиля на дороге.

Но наиболее важные параметры дают два других датчика:

Датчик угловой скорости;

Датчик поперечного ускорения (так называемый G-сенсор).

В случае возникновения опасности попадания в занос, именно эти два датчика первоначально фиксируют начало бокового скольжения и определяют потенциальную опасность. После этого блок управления отдаёт необходимые команды.

В этом момент система ESP уже располагает необходимой информацией о том, с какой скоростью двигается машина, в каком положении она находится, на каких оборотах работает двигатель и т.д. Различные датчики постоянно фиксируют эту информацию. Если фактическое положение автомобиля отличается от расчётного, следовательно, что-то идёт не так.

Далее контроллер практически мгновенно обрабатывает информацию и принимает необходимое решение исходя из заложенной программы. Всё это направлено на то, чтобы автоматически выровнять положение транспортного средства на дороге.

Однако как именно работает система ESP? Иными словами, как ей удаётся обеспечить необходимую стабильность и спасти транспорт с водителями и пассажирами от попадания в занос?

После принятия решения блок автомобиля автоматически контролирует вращение колёс. В этот момент они начинают вращаться не синхронно. Одни колёса замедляются по отношению к заносу, другие наоборот, отпускаются.

Тут в дело вступает другой элемент - гидромодулятор ABS.

Как уже было сказано, эти две системы работают неразрывно друг с другом.

Сейчас встречают достаточно сложные системы ESP, которые, например, способны даже контролировать особенности работы автоматической коробки передач. Они работают в любой момент движения, поэтому всегда готовы вступить в дело. В некоторых случаях автомобилисты даже не замечают, как работает система ESP - она просто мягко корректирует курсовую устойчивость. Естественно, что во многих подобных ситуациях водитель просто не в состоянии быстро принять необходимое решение, поэтому она значительно повышает безопасность движения. Сейчас многие компании стали устанавливать подобные системы на свои модели, а автомобилисты в свою очередь смотрят на их наличие при выборе транспортного средства для себя и своей семьи.

Видео

Рассказ о системе ESP в видеоформате:

20 декабря 2017

Умение предотвратить занос и удержать на дороге скользящее боком авто всегда считалось признаком мастерства водителя. Чтобы освоить данный навык, рядовому автолюбителю надо проехать не одну сотню километров. Благодаря внедрению новой системы курсовой устойчивости (общепринятое название – аббревиатура ESP) многие автомобили «умеют» выходить из подобных ситуаций самостоятельно. Чтобы разобраться, как функция действует на практике, нужно понимать общее устройство и принцип работы ESP.

Как устроена система?

Указанная аббревиатура расшифровывается как Electronic Stability Program, что в переводе на русский язык означает «электронная система стабилизации». Следует отметить, что для бюджетных автомобилей данная функция недоступна, а в машины средней ценовой категории устанавливается опционально. Только дорогие авто оснащаются ESP в базовой комплектации, позже вы поймете почему.

Главный элемент схемы – отдельный электронный блок управления (он же – контроллер, ЭБУ), взаимодействующий со следующими датчиками:

• измеритель вращения передних колес;
• то же, для задних колес;
• определитель положения рулевого колеса;
• датчик динамических боковых нагрузок (другое распространенное название – G-сенсор, измеритель углового ускорения).

Кому доводилось разбираться в принципе действия антиблокировочной системы (ABS), наверняка увидит в приведенном списке знакомые детали – измерители вращения колес, передающие информацию контроллеру ABS.

Электронный блок ESP также управляет клапанами гидроцилиндров передних и задних тормозов плюс соединяется с основными «мозгами» автомобиля, ведающими подачей топлива в цилиндры двигателя. В автомобиле с подобным набором электроники отдельный контроллер противоблокировочной системе попросту не нужен, поскольку ABS входит в состав ESP и получает команды от главного ЭБУ.

Для поддержания курсовой устойчивости легковой машины ESP должна взаимодействовать с другими электронными «помощниками» водителя:

• система, предотвращающая пробуксовку ведущих колес (ASR);
• устройства автоматической блокировки свободного дифференциала (EDS);
• система, распределяющая тормозные усилия в зависимости от условий движения (EBD).

Справка. В автомобилях премиум – класса ESP тесно связана еще с одним «помощником» – адаптивным круиз – контролем, способным полностью управлять движением авто по трассе и в городских условиях.

Нетрудно догадаться, что в бюджетных авто вышеуказанная электронная «начинка» отсутствует, а в машинысредней ценовой категории производители ставят антиблокировку колес и парочку других систем (зависит от марки и комплектации транспортного средства). Вот почему ESP доступна далеко не для каждого нового автомобиля.

Принцип действия электронной стабилизации

Во время движения авто система курсовой устойчивости работает постоянно, причем независимо от режима – в процессе разгона, торможения и езды с постоянной скоростью. Собирая данные от группы датчиков и других помогающих систем, контроллер сравнивает полученную картину с эталонной, заложенной в собственной памяти. Обнаружив отклонения, угрожающие безопасности автомобиля и пассажиров, электронный блок вмешивается в управление и старается исправить ситуацию.

Алгоритм работы ESP стоит показать на примере бокового сноса машины в левом повороте:

1. Факт заноса отмечает датчик углового ускорения (G-сенсор) и передает информацию контроллеру.
2. Дополнительные данные ЭБУ получает от датчиков вращения колес и положения баранки.
3. По совокупности полученных сигналов электронный блок «понимает» скорость бокового смещения и его направление. В результате электромагнитным клапанам гидроблока отдается команда притормаживать левое заднее колесо с определенным усилием.
4. Одновременно подается сигнал основному контроллеру автомобиля уменьшить подачу горючей смеси в цилиндры, дабы снизить передачу крутящего момента на ведущую ось.
5. Результат: независимо от действий водителя автомобиль замедляется и выравнивается в повороте.

При взаимодействии ESP с другими электронными «помощниками» курсовая устойчивость автомобиля может обеспечиваться дополнительными средствами – временной блокировкой свободного дифференциала (межосевого и межколесного), включением антипробуксовочной системы и точным распределением тормозных усилий. В машине, оборудованной автоматической коробкой передач с электронным управлением (робот, вариатор), ESP может переключиться на пониженную скорость либо ввести в действие зимний режим.

Примечание. Если проблемы с нарушением курсовой устойчивости возникнут под управлением адаптивного круиз – контроля, последний станет действовать синхронно с остальными системами – подруливать передние колеса в нужном направлении.

По сути, активная система стабилизации избавляет автолюбителя от необходимости обучаться экстремальной езде. Входя в поворот, водитель просто вращает баранку, возлагая остальные действия на ESP. Но следует помнить, что возможности электроники не безграничны и не все аварийные ситуации она способна предотвратить.

Преимущества и недостатки ESP

Электронная система стабилизации автомобиля изобретена с единственной целью – повысить безопасность езды независимо от уровня подготовки водителя. Как говорилось выше, она всегда находится настороже и в любой момент готова подкорректировать действия автолюбителя в правильную сторону.

Главное преимущество данной технологии заключается в том, что скорость реакции электроники на изменения условий движения гораздо выше, чем у любого человека . Датчики фиксируют занос на начальном этапе, а срабатывание распределенных тормозов занимает долю секунды. Дополнительный бонус – повышение комфорта в управлении при езде на длинные дистанции, когда усталость водителя играет большую роль.

Недостатки системы стабилизации автомобиля в процессе движения выглядят так:

1. На данный момент контроллер курсовой устойчивости не умеет «вытаскивать» переднеприводный автомобиль из заноса путем повышения крутящего момента на передних колесах. Это очень действенный прием, практикуемый опытными водителями.
2. То же касается внедорожников и легковых авто, оснащенных полным приводом на 4 колеса. В определенных условиях (например, гололед), разумное нажатие педали акселератора может дать лучший результат, чем торможение и снижение мощности на ведущей оси.
3. ESP не слишком уверенно ведет себя в специфических условиях – при движении по рыхлому снегу либо по скользкой грунтовой дороге.
4. Многие производители в инструкции по эксплуатации транспортного средства предупреждают, что стабилизационная электроника станет действовать некорректно, если на авто установлены шины другой размерности или баллоны не накачаны должным образом.

Для подавляющего большинства автомобилистов (особенно новичков) система курсовой устойчивости весьма полезна. Но некоторым категориям водителей ESP доставляет неудобства, например, поклонникам «месить грязь» за пределами асфальта или просто опытным автолюбителям, привыкшим ездить без вмешательства компьютера. На этот случай производители авто предусматривают отключение системы специальной кнопкой либо отдельный режим, активируемый селектором АКПП.

Миниатюрные WiFi модули ESP8266 довольно привлекательны для систем умного дома и домашней автоматизации. Их еще называют «убийцами NRF24L01».
Я себе заказал более поздние модификации ESP07 и ESP12, которые отличаются меньшими размерами и большим числом выведенных GPIO, что не требует «хаков» для использования в них дополнительных портов ввода/вывода.

Данный модули разработаны китайской компанией

Технические характеристики:

• WI-FI: 802.11 b/g/n с WEP, WPA, WPA2.
• Режимы работы: Клиент (STA), Точка доступа (AP), Клиент+Точка доступа (STA+AP).
• Напряжение питания 1.7..3.6 В.
• Потребляемый ток: до 215мА в зависимости от режима работы.
• Количество GPIO: 16.
• Flash память размером 512кб.
• RAM данных 80 кб
• RAM инструкций - 32 кб.

Про модификации модулей ESP8266

Заказывал я модули в январе.
Цена - $3.78, - $4.24. Покупал на премию за обзор статьи. Приехали за 31 день в запаянных пакетиках

ESP8266 ESP-07

ESP8266 ESP-12

Оживление модуля заняло довольно много времени
Для этого нужно подать на него 3.3В. Причем стабилизаторы у преобразователей USB/UART не тянут данный модуль по току, поэтому питание нужно внешнее.

RXD, TXD и GND подсоединяются через к компьютеру.

В результате собрал на макетке такую схему

Здесь сразу столкнулся со следующей сложностью - шаг дырочек у ESP07 - 2мм, а не 2.5 как у штырьковых разъемов, применяемых в Ардуино и прочих местах.
Пришлось к макетке паять на проволочках

Сразу вывел кнопку RESET и перемычку GPIO0 на землю, переводящую модуль в режим загрузки прошивки. А питание на модуль завел через

После этого запустил программу CollTerm и на скорости 9600 получил приглашение модуля.
Команда AT+GMR выдала 0020000904 (Версия SDK - 0020, в версия AT - 0904)

Для тех, кому лень, как мне, разбираться с АТ командами, есть , позволяющая все это настроить.

Прошивку делал . Так как данная программа работает только с COM1-COM6, пришлось в диспетчере устройств изменить свой COM33 от USB/UART конвертера на COM6.

Далее прошивка не представляет труда: открываем порт и коннектимся. Скорость выбирается автоматически. Главное, не забыть посадить GPIO0 на землю (у меня для этого есть специальная перемычка). Скорость выбирается автоматически. Иногда коннект не устанавливался. Помогало нажатие кнопки RESET во время коннекта.

Теперь можно подключиться к модулю
В данной программе можно загружать в ESP файлы для интерпретатора LUA, выполнять как одиночные команды так и скрипты этого интерпретатора.

У меня получилось запустить модуль давления/температуры BMP180, подключенный к GPIO2 и GPIO0

Для этого я загрузил файл bmp180.lua из готовых модулей, идущих вместе с прошивкой с GITHUB
И затем файл init.lau, выполняемый при загрузке ESP8266
tmr.alarm(1, 5000, 1, function() print("ip: ",wifi.sta.getip()) bmp180 = require("bmp180") bmp180.init(4, 3) tmr.stop(1) -- alarm stop end)

Запуск программы без задержки таймера приводил к неизменной ошибке.
После рестарата, код
bmp180.read(OSS) t = bmp180.getTemperature() p = bmp180.getPressure() -- temperature in degrees Celsius and Farenheit print("Temperature: "..(t/10).." C") -- pressure in differents units print("Pressure: "..(p * 75 / 10000).." mmHg")

Выдавал в консоль текущее давление и температуру.

А вот запустить выдачу данных параметров в режиме веб-сервера мне не удалось. Все дело в нехватки памяти. Отдельно веб сервер и BMP180 работали, а вместе вываливались в
PANIC: unprotected error in call to Lua API (error loading module "bmp180" from file "bmp180.lua": not enough memory)
Или просто на консоль валились обрывки кода LUA.

Модернизировать с ходу не получилось.

Дальнейший мой путь был, собирать свою прошивку на фирменном SDK, как . Но это уже другая история. Скажу только, что прошивки собираются без проблем, а вот запустить злополучный BMP180 так и не удалось.

Выводы

• Модули ESP8266 - это очень дешевое решения для построение сети умного дома и прочей домашней автоматизации с использованием WiFi
• Данные модули вполне годятся для замены NRF24L01+ в связке с Arduino и прочими «народными» контроллерами.
• Для работы в качестве самостоятельного контроллера ESP8266 имеет маловато ресурсов и довольно сырые прошивки
• Программирование ESP-модулей довольно трудоемкий процесс, который может отпугнуть новичков
• В целом ESP8266 имеют большие перспективы. Буду ждать развитие прошивок и средств разработки, а пока, буду применять их в связке с другими контроллерами (кроме )))