سیستم کنترل پایداری خودرو ESP چیست؟

ESP یا همان سیستم کنترل پایداری خودرو، مخفف Electronic Stability Program به معنی برنامه کنترل پایداری خودرو است. این سامانه نسل ارتقاء یافته سامانه های ترمز پیش از خود است، با این تفاوت که سامانه کنترل YAW نیز به آن اضافه شده است. مجموعه سامانه هایی که تا کنون بررسی شدند، لغزش چرخ ها را به هنگام ترمزگیری یا شتاب گیری کنترل می کردند؛ در واقع حرکت طولی خودرو را کنترل می کردند. سامانه ESP، علاوه بر موارد بالا، چرخش خودرو را نیز حول محور عمودی کنترل می کند. حالا خودتان می توانید تصور کنید که این سیستم چه میزان کنترل و ایمنی در اختیار راننده قرار می دهد. در این مقاله قصد داریم تا شما را با سیستم کنترل پایداری یا همان ESP و نحوه عملکرد آن آشنا کنیم. با ما همراه باشید.

سیستم ESP چیست؟

در بعضی از جاده ها یا خیابان های پر پیچ و خم به هردلیلی مانند خیس شدن سطح خیابان یا سرعت بالا، ممکن است کنترل ماشین از دست راننده برای چند ثانیه ای خارج شود. در بعضی از موارد این ناپایداری خیلی شدت ندارد و دوباره به حالت عادی بر می گردد اما در خیلی از دفعات شدت ناپایداری زیاد شده و می تواند بسیار خطرساز باشد.

به همین منظور مهندسان شرکت های خودرو سازی بزرگ برای رفع این خطر سیستمی را طراحی کردند به نام سیستم ESP . این سیستم در مواقعی که کنترل خودرو از دست راننده خارج می شود با به دست گرفتن کنترل فرمان خودرو یا حتی کاهش قدرت انتقالی از پیشرانه به چرخ ها از خطرات و تصادفات احتمالی جلوگیری می کند. سیستم ESP نخست بر روی خودرو های سری ۷ بی ام و و کلاس S بنز طراحی و ساخته شد. سیستم کنترل پایداری نخست توسط شرکت بوش طراحی و راه اندازی گردید.

شرکت های خودرو سازی مختلف برای این سیستم نام های جداگانه ای انتخاب می کنند مثلا فورد نام Advance Trac را برای این سیستم برگزیده است. اما جدا از این نامگذاری های مختلف، شکل کلی عملکردی این سیستم یکسان است و از سنسورهای بسیار پیشرفته ای برخوردارند. زمانی که سرعت خودرو از حدی بالاتر برود به اصطلاح ماشین دچار کم فرمانی می شود. این پدیده کم فرمانی زمانی رخ می دهد که خودرو تمایل به حرکت مستقیم بیشتری نسبت به دور زدن دارد. بیش فرمانی هم درست در تضاد کم فرمانیست و در این حالت خودرو بیشتر تمایل به دورزدن دارد تا حرکت مستقیم و رو به جلو.

نحوه عملکرد سیستم ESP

سیستم کنترل پایداری به تنهایی عمل نمی‌کند بلکه از دیگر وسایل ایمنی در نظر گرفته شده برای خودرو هم استفاده می‌کند. مانند ترمز ضد قفل و کنترل نیروی رو به جلو (Traction). مرکز خودرو در واقع قلب سیستم ESP می‌باشد، کنترل حرکت چرخشی حول محور قائم (Yaw). در واقع این سنسور در مرکز واقعی خودرو قرار دارد تا کوچکترین انحراف را احساس کنند. این سنسور در سمت راست راننده در پایین قرار دارد.

حال مفهوم واقعی Yaw (حرکت چرخشی حول محور قائم) چیست؟ به نظر می‌رسد که بیشتر این واژه در صنایع مربوط به دریا نوردی کاربرد داشته باشد. کشتی‌ها و خودروها هر دو Yaw را تجربه می‌کنند که در واقع چرخش حول محور z می‌باشد. اگر سنسورهای کنترلی این چرخش در سیستم ESP انحرافی را مشاهده نمایند آن را در کسری از زمان به رایانه مرکزی گزارش می‌دهد و اینجا است که این سیستم وارد عمل می‌شود.

در واقع ESP به این صورت وارد عمل می‌شود که کنترل تک تک ترمزهای چرخ‌ها را بر عهده می‌گیرد و همچنین دریچه گاز ورودی موتور را هم کنترل می‌کند. در واقع دریچه گاز (پدال) را کمتر می‌کند تا سرعت خودرو به مقدار مطلوب برسد. سنسورهای به کار رفته در این سیستم اختلاف موجود در زاویه خودرو و زاویه چرخش فرمان را احساس می‌کنند و دائما به رایانه مرکزی خودرو گزارش می‌دهند و این رایانه است که با ورودی‌های دریافتی خود، بهترین تصمیم را می‌گیرد.

اجزاء سیستم کنترل الکترونیکی پایداری خودرو

قبل از دهه نود میلادی راننده‌ها معمولاً آموزش می‌دیدند که ترمز را ناگهانی فشار ندهند و ضربات با فاصله زمانی کم به پدال بزنند تا از قفل شدن چرخ‌ها و سر خوردن خودرو جلوگیری نمایند. با به وجود آمدن ترمز ABS کار راننده‌ها راحت‌تر شد. در واقع سیستم ABS به طور الکترونیکی با ضرباتی سریع‌تر از راننده که روی پدال می زند، از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری می‌کند. این سیستم در واقع از کم فرمانی و بیش فرمانی تا حدودی جلوگیری می‌کند و قابلیت کنترل خودرو در هنگام ترمز گیری را فراهم می‌کند. سیستم ESP از ABS برای انجام عمل جلوگیری از قفل شدن بر روی هر چرخ به طور جداگانه استفاده می‌کند.

سیستم ESP همچنین از کنترل Traction نیز بهره می‌برد. سیستم ESP از لغزش‌های جانبی خودرو جلوگیری می‌نماید اما کنترل Traction از لغزش‌های طولی ممانعت به عمل می‌آورد. اگر سیستم کنترل Traction لغزش و سر خوردن یک چرخ را تشخیص دهد، سیستم ESP با دریافت داده‌های مناسب از سنسورها لغزش جانبی خودرو را بررسی می‌کند.

سیستم ESP در واقع با سه سنسور اصلی در ارتباط است

سنسور سرعت دورانی چرخ: بر روی هر چرخی یک سنسور وجود دارد تا سرعت دورانی هر چرخ را محاسبه نماید. این سرعت چرخ با سرعت طولی خودرو در رایانه مرکزی خودرو مقایسه می‌شود و تصمیمات لازم اتخاذ می‌شود.

سنسور زاویه فرمان: این سنسور زاویه چرخشی فرمان را اندازه گیری می‌کند. رایانه مرکزی خودرو جهت مورد نیاز راننده را از روی داده‌های این سنسور متوجه می‌شود.

سنسور چرخش حول محور قائم: این سنسور به نام سنسور Yaw معروف است. در وسط خودرو قرار دارد. این سنسور جهت واقعی خودرو را به رایانه مرکزی گزارش می‌دهد. رایانه مرکزی خودرو با توجه به داده‌های این سنسور و سنسور زاویه فرمان تصمیم مناسب را می‌گیرد.

مزایای ESP:

مهم‌ترین مزیتی که می‌توان از این سیستم عنوان کرد کاهش چشم‌گیر تصادفات می‌باشد. هر راننده‌ای ممکن است در شرایط لغزنده مجبور به رانندگی باشد، خواه آب و هوا بارانی باشد یا برفی و یخبندان. سیستم ESP کمک شایانی به حفظ کنترل خودرو در شرایط بد آب و هوایی می‌کند. سیستم ESP بر طبق اظهارات موسسه ایمنی بزرگراه‌ها (IIHS) می‌تواند از 9000 هزار تصادفات مرگبار در سال جلوگیری به عمل آورد.

همچنین سازمان امنیت ترافیک ملی (NHTSA) اعلام کرده که توانسته 26 درصد تصادفات در خودروهای معمولی و نزدیک به 48 درصد تصادفات مربوط به خودروهای شاسی بلند را کاهش دهد.

غیرفعال سازی ESP

در مواقعی که نیاز به این سیستم ندارید (مثلا هنگام استفاده از خودرو در پیست های اتومبیل رانی و یا به هر دلیلی که نمی خواهید سیستم ای اس پی فعال باشد) می توانید با فشردن کلید ESP این سیستم را غیر فعال کنید ، دکمه ESP معمولا با کلمه ESP و یا نام های مختلف این سیستم در خودروهای مجهز به این سیستم شناخته می شود ، همچنین ممکن است در خودرویی کلید ESP با علامت نشان داده شده مشخص شده باشد.