سیستم کنترل پایداری خودرو یا Electronic Stability Program به معنی کنترل پایداری خودرو است. این سامانه نسل جدید سامانه‌های ترمز بیش از حد است. با این تفاوت که سامانه کنترل YAW نیز به آن اضافه شده است. تمامی این سامانه‌ها لغزش چرخ‌ها را در زمان ترمزگیری یا شتاب گیری کنترل می‌کنند. در واقع حرکت طولی خودرو کنترل می‌شود. سامانه ESP علاوه بر تمامی این موارد چرخش خودرو را نیز حول محور عمودی کنترل می‌کند. اکنون تصور کنید که این سیستم چه میزان کنترل و ایمنی را در اختیار راننده قرار می‌دهد. در ادامه این مطلب از سایت پارس آپشن با سیستم کنترل پایداری و نحوه عملکرد آن آشنا خواهید شد.
سیستم کنترل پایداری خودرو (ESP) چیست؟
در برخی از جاده‌ها یا خیابان‌های پر پیچ و خم به هر دلیلی مثل خیس شدن سطح خیابان یا سرعت بالا، ممکن است کنترل ماشین از دست راننده برای چندین ثانیه خارج شود. در برخی از موارد این پایداری خیلی شدت ندارد و مجدد به حالت عادی برمیگردد. اما در بسیاری از دفعات شدت ناپایداری زیاد می‌شود و این موضوع می‌تواند خطرناک باشد. به همین دلیل مهندسان شرکت‌های خودروسازی بزرگ برای رفع این خطر سیستمی به نام ESP را طراحی کرده‌اند. سیستم کنترل پایداری خودرو در مواقعی که کنترل خودرو از دست راننده خارج می‌شود با به دست گرفتن کنترل فرمان خودرو یا حتی کاهش قدرت انتقالی از پیشرانه به چرخ‌ها از خطرات و تصادفات جلوگیری می‌کند. سیستم ESC در ابتدا بر روی خودروهای سری 7 MBW و کلاس S بنز طراحی و ساخته شد.
این سیستم در ابتدا توسط شرکت بوش طراحی شد. شرکت‌های خودرو سازی مختلف برای این سیستم نام‌های متفاوتی انتخاب کرده‌اند. برای مثال فورد نام Advance Trac را برای سیستم پایداری خودرو انتخاب کرده است. اما جدا از این نام گذاری‌های مختلف، شکل کلی عملکردی این سیستم یکسان است و از سنسورهای بسیار پیشرفته‌ای برخورددار است. زمانی که سرعت خودرو بیش از حد شود، ماشین دچار کم فرمانی می‌شود. پدیده کم فرمانی زمانی رخ می‌دهد که خودرو تمایل به حرکت مستقیم بیشتری دارد. بیش فرمانی در تضاد با کم فرمانی است. در زمان بیش فرمانی، خودرو بیشتر تمایل به دور زدن دارد تا حرکت مستقیم و رو به جلو.
نحوه عملکرد سیستم کنترل پایداری خودرو چگونه است؟
سیستم ESP به تنهایی عمل نمی‌کند. بلکه از دیگر وسایل ایمنی که برای خودرو در نظر گرفته شده است، استفاده می‌کند. مانند ترمز ضد قفل و کنترل نیروی رو به جلو (Traction). مرکز خودرو قلب سیستم ESP و کنترل حرکت چرخشی حول محور قائم (YAW) است. در واقع سنسور سیستم کنترل پایداری خودرو در مرکز خودرو قرار دارد تا کوچکترین انحراف را احساس کند. این سنسور در سمت راست راننده و در پایین قرار دارد.
منظور از Yaw چیست؟
بیشتر مفهوم این واژه مربوط به صنایع دریانوردی است. کشتی‌ها و خودروها هر دو yaw را تجربه می‌کنند که در واقع چرخش حول محور z است. اگر سنسورهای کنترلی این چرخش در سیستم esp انحرافی را مشاهده کنند آن را در کمترین زمان به رایانه مرکزی گزارش می‌دهند. در این زمان سیستم کنترل پایداری خودرو وارد عمل می‌شود. 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 حد مطلوبی برسد. سنورهای به کار رفته در سیستم کنترل پایداری، اختلاف موجود در زاویه خودرو و زاویه چرخش فرمان را احساس می‌کنند و به طور دائم به رایانه مرکزی خودرو گزارش می‌دهند. در اینجا رایانه با ورودی‌های دریافتی خود بهترین تصمیم را می‌گیرد.
اجزای سیستم ESC
قبل از دهه نود میلادی راننده‌ها معمولا آموزش می‌دیدند که ترمز را ناگهانی فشار ندهند و ضربات را با فاصله زمانی کم به پدال بزنند تا از قفل شدن چرخ‌ها و سر خوردن خودرو جلوگیری کنند. با ایجاد ترمز ABS کار راننده‌ها راحت‌تر شد. در واقع سیستم ترمز ABS به طور الکترونیکی با ضربه‌هایی سریعتر از راننده که روی پدال می‌زند از قفل شذن چرخ‌ها جلوگیری می‌کند. این سیستم از کم فرمانی و بیش فرمانی جلوگیری می‌کند. بنابراین قابلیت کنترل خودرو در زمان ترمز گیری توسط این سیستم فراهم می‌شود.
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 بهره‌مند است. به طور کلی سیستم ESP از لغزش‌های جانبی خودرو جلوگیری می‌کند. اما کنترل Traction مانع لغزش‌های طولی می‌شود. اگر سیستم Traction لغزش و سر خوردن یک چرخ را تشخیص دهد، سیستم کنترل پایداری خودرو با دریافت داده‌های مناسب از سنسورها، لغزش جانبی خودرو را بررسی می‌کند.
سیستم کنترل پایداری با چه سنسورهایی در ارتباط است؟
سیستم کنترل پایداری خودرو با سه سنسور زیر در ارتباط است:
- سنسور سرعت دورانی چرخ : روی هر چرخ خودرو یک سنسور وجود دارد تا سرعت دورانی هر چرخ را محاسبه کند. این سرعت چرخ با سرعت طولی خودرو در رایانه مرکزی خودرو مقایسه می‌شود و تصمیماتی در این باره گرفته می‌شود.
- سنسور زاویه فرمان : این سنسور، زاویه چرخشی فرمان را محاسبه می‌کند. رایانه مرکزی خودرو جهت مورد نیاز راننده را از روی داده‌های این سنسور متوجه می‌شود.
- و سنسور چرخش حول محور قائم : این سنسور به نام سنسور YAW معروف است. سنسور چرخش حول محور قائم در وسط خودرو قرار دارد. این سنسور جهت واقعی خودرو را به رایانه مرکزی گزارش می‌دهد. سپس رایانه مرکزی خودرو با توجه به داده‌های این سنسور و سنسور زاویه فرمان تصمیم مناسب را می‌گیرد.
مزایای سیستم کنترل پایداری خودرو
یکی از عالی‌ترین مزیت‌های این سیستم، کاهش چشمگیر تصادفات است. هر راننده‌ای ممکن است در شرایط لغزنده مجبور به رانندگی باشد. چه هوا بارانی باشد و چه هوا برفی و یخبندان باشد گاهی رانندگان مجبورند در یان شرایط رانندگی کنند. سیستم ESP به حفظ کنترل خودرو در شرایط آب و هوایی بد کمک می‌کند. سیستم ESP بر طبق اظهارات موسسه ایمنی بزرگراه‌ها (IIHS) می‌تواند از 9000 هزار تصادفات مرگبار در سال جلوگیری کند. همچنین سازمان امنیت ترافیک ملی (NHTSA) اعلام کرده است که توانسته 26 درصد تصادفات در خودروهای معمولی و نزدیک به 48 درصد تصادفات مربوط به خودروهای شاسی بلند مثل چانگان CS35 را کاهش دهد.