ESP system 00

قبل از اینکه وظیفه سیستم ESP را بیان کنیم ابتدا قابلیت یک خودروی استثنایی را شرح داده و سپس دو مشکلی که سیستم ESP برای رفع آنها طراحی شده را نشان می دهیم.

خودروی استثنایی مد نظر ما چیست؟

در اتومبیل های معمولی با فشردن پدال ترمز ، هر چهار چرخ به یک اندازه نیروی ترمز دریافت می کنند و راننده نمی تواند به هر یک از چرخ ها نیروی ترمز جداگانه ای وارد کند.

حال خودرویی را فرض کنید ( خودروی استثنایی مد نظر ما ) که به جای یک پدال ترمز ، چهار پدال ترمز داشته باشد یعنی برای هر چرخ آن ترمز جداگانه در نظر گرفته شده و راننده بتواند نیروی ترمز جداگانه ای به هر کدام از چرخهای اتومبیل وارد کند.

 خودروی استثنایی ما با سرعت در حال حرکت می باشد که راننده خودرو ناگهان ترمز یکی از چرخ ها را به شدت فشار دهد به طوری که آن چرخ قفل شود ؛ در این صورت خودرو حول آن یک چرخ دوران می کند.

این مثال برای درک بهتر سیستم ESP بیان شد چرا که چنین خودرویی با چهار پدال ترمز وجود ندارد ولی سیستمی به نام سیستم ESP وجود داد که کنترل نیروی ترمز هر چهار چرخ خودرو را دارد و از این ویژگی برای کنترل خودروها سر پیچ ها استفاده می کند.

در این مرحله با شرح دو مشکلی که سر پیچ ها به وجود می آید ، سیستم ESP را توضیح می دهیم ، چرا که این سیستم برای حل این دو مشکل طراحی شده است.

ESP system 13

این دو مشکلی ممکن است سر پیچ ها برای خودرو به وجود بیایند عبارتند از:

  1. کم فرمانی (under steer )
  2. بیش فرمانی (over steer)

ابتدا کم فرمانی را شرح می دهیم:

1- کم فرمانی (under steer )

به شکل زیر نگاه کنید.

خودروی سفید رنگی که در حال حرکت است به یک پیچ می رسد.

ESP system 01

حال در صورتی که مسیر ، لغزنده باشد یا سرعت خودرو خیلی زیاد باشد و مخصوصا اگر خودرو دیفرانسیل جلو باشد پدیده ی کم فرمانی اتفاق می افتد یعنی راننده فرمان می دهد ولی خودرو نمی پیچد و در نهایت از مسیر جاده منحرف می شود.(مسیر انحراف خودرو با خط سبز نشان داده شده است.)

علت این پدیده مشخص است؛ از آنجا که خودرو دیفرانسیل جلو می باشد نیرو به چرخ های جلو وارد می شود و وزن خودرو در جلوی آن بیشتر است.

حال اگر سرعت خودرو زیاد باشد ، انرژی جنبشی خودرو نیز زیاد خواهد بود.(هر جسمی که حرکت می کند ، انرژی جنبشی دارد و انرژی جنبشی اجسام تابعی از وزن و سرعت آنها می باشد و اگر وزن جسمی 2 برابر شود ، انرژی جنبشی آن جسم هم 2 برابر می شود ولی اگر سرعت جسم 2 برابر شود ، انرژی جنبشی آن جسم 4 برابر می شود پس اثر سرعت در افزایش انرژی جنبشی خیلی بیشتر از اثر وزن می باشد.) در صورتی که انرژی جنبشی به قدری باشد که چرخ های جلو نتوانند جهت آن را تغییر دهند، خودرو مسیر مستقیم را ادامه می دهد و پیچ را طی نمی کند و در نتیجه از مسیر خارج می شود.

در شکل زیر به وجود آمدن این پدیده به علت لغزندگی جاده بهتر نشان داده شده است.

ESP system 02

در شکل زیر به وجود آمدن این پدیده به علت سرعت زیاد خودرو بهتر نشان داده شده است.(مسیری که با خط سبز نشان داده شده مسیری است که خودرو باید طی کند اما اگر سرعت زیاد باشد ، منحرف می شود.)

ESP system 03

در شکل زیر هم شماتیک این پدیده را می بینید.

ESP system 04

یکی از وظایف سیستم ESP جلوگیری از کم فرمانی اتومبیل می باشد. در شکل زیر تفاوت فعال یا غیر فعال بودن این سیستم را در خودرویی که به پیچ می رسد را می بینید.

 مسیری که با رنگ آبی نشان داده شده است ، مسیر درستی است که خودرو با سیستم ESP طی کرده و مسیر سیاه رنگ خارج شدن خودرو از مسیر درست بدون این سیستم را نشان می دهد.

ESP system 05

 اما سیستم ESP چطور این کار را انجام می دهد؟

همانطور که گفته شد در صورتی که سیستم ESP در ECU (کامپیوتر خودرو) تعریف شده باشد ، ECU ، 25 بار در ثانیه تمام وضعیت خودرو را کنترل می نماید که آیا بر روی خط حرکت قرار دارد یا خیر و این کار را توسط سنسور ها (در قسمت های مختلف خودرو نصب شده است) و وضعیت فرمان خودرو انجام می دهد یعنی دائم چک می کند که آیا خودرو ، در مسیری که راننده می خواهد، قرار دارد یا نه؛ و هر وقت تشخیص دهد که خودرو ، دچار کم فرمانی شده و در مسیری که راننده فرمان می دهد حرکت نمی کند ، با اعمال ترمز بر روی یک یا چند چرخ ،خودرو را به مسیر درست هدایت می کند.

 طرز کار این سیستم را می توانید در شکل زیر ببینید.

ESP system 06

 همانطور که می بینید خودرو دچار کم فرمانی شده و سیستم ESP با اعمال ترمز کنترل شده به چرخ عقب سمت راننده باعث دوران جزئی خودرو حول این چرخ (در جهت خلاف عقربه ساعت)شده و در نتیجه خودرو به مسیری که راننده می خواهد هدایت می شود.(چرخ عقب سمت راننده با فلش زرد رنگ مشخص شده)

2- بیش فرمانی (over steer )                                                   

به شکل زیر نگاه کنید.

خودروی سفید رنگی در حال حرکت است که به یک پیچ می رسد.

ESP system 07

حال در صورتی که مسیر ، لغزنده باشد یا سرعت خودرو خیلی زیاد باشد و اگر خودرو دیفرانسیل عقب باشد پدیده ی بیش فرمانی اتفاق می افتد یعنی راننده فرمان می دهد و خودرو بیشتر از مقداری که راننده می خواهد می پیچد و در نهایت از مسیر جاده منحرف می شود.(مسیر انحراف خودرو با خط سبز نشان داده شده است.)

علت به وجود آمدن کمی پیچیده تر از حالت کم فرمانی می باشد و تنها تفاوتش این است که به علت دیفرانسیل عقب بودن خودرو ،نیرو به چرخ های عقب وارد می شود و به محض این که اتومبیل (به علت سرعت زیاد یا لغزنده بودن جاده)کمترین انحراف را در پیچ پیدا کرد ،نیروی چرخ های عقب، خودرو را بیش از مقدار خواسته شده می پیچاند و در نهایت آن را منحرف می کند.

در شکل زیر شماتیک این پدیده را می بینید.

ESP system 08

از آنجا که معمولا اتومبیل های مسابقه ای دیفرانسیل عقب هستند حتما بارها این پدیده را دیده اید؛ در شکل زیر چند نمونه از بیش فرمانی اتومبیل و کامیونی که با سرعت بالا می پیچد را می بینید.

ESP system 09ESP system 10

 در اینجا نیز سیستم ESP خودرو را به مسیر خواسته شده بر می گرداند.در شکل زیر تفاوت فعال یا غیر فعال بودن این سیستم را در خودرویی که به پیچ می رسد را می بینید.مسیری که با رنگ آبی نشان داده شده است ، مسیر درستی است که خودرو با سیستم ESP طی کرده و مسیر سیاه رنگ خارج شدن خودرو ی دیفرانسیل عقب از مسیر درست بدون این سیستم را نشان می دهد.

ESP system 11

به شکل زیر نگاه کنید. همانطور که می بینید خودرو دچار بیش فرمانی شده و سیستم ESP با اعمال ترمز کنترل شده به چرخ جلو سمت راست باعث دوران جزئی خودرو حول این چرخ (در جهت عقربه ساعت)شده و در نتیجه خودرو به مسیری که راننده می خواهد هدایت می شود.(چرخ جلو سمت راست با فلش زرد رنگ مشخص شده)

ESP system 12

در پایان چند نکته را اشاره می کنیم.

1- این سیستم همواره در محدوده ظرفيت های فيزيكیو حركتی خودرو، به طور اتوماتيك، تعادل و توازن خودرو را تنظيم خواهدكرد؛ اما هنگامی که با توجه به شرايط پيش آمده برای خودرو و شرايط محيطی، سيستم ، توانايي حفظ پايداریخودرو را نداشته باشد از طريق لامپ های چشمك زن هشدار دهنده به راننده ،اخطار داده میشود كه سيستم غير فعال شده و يا قادر به حفظ تعادل خودرو نمیباشد.

2- سیستم ESP یک سیستم ، برای حفظ پایداری خودرو در همه حالت ها می باشد و برای این منظور از فرمان خودرو ، سنسورها ، ECU ( کامپیوتر خودرو ) ، ترمزهای هر چهار چرخ خودرو و... استفاده می کند و در تمامی حالت ها از جمله حرکت با سرعت ثابت ، شتاب یا ترمز گرفتن ، تعادل خودرو را حفظ می کند.

ESP system 16

3- شرکت های مختلف خودروسازی این سیستم را با نام های مختلفی در محصولاتشان ارائه می دهند که در اینجا این نام ها را برای شما قرار می دهیم.

(VSA) (VDC) (DSC) (AFS) (CST) (RSC) (IVD) (ESC) (VDIM) (VSC) (MSP) (ASC) (VDC) (PCS) (PSM) (DSTC) 

4 - نماد سیستم ESP که با نام های مختلف نام برده نیز شناخته می شود با نماد زیر تقریبا در تمام خودروها شناخته می شود.

ESP system 14

در مواقعی که نیاز به این سیستم ندارید ( حرکت خودرو در پیست یا مواقعی که در دفترچه راهنمای خودروی شما ذکر شده ) می توانید با فشردن کلیدی با این نماد ، این سیستم را غیر فعال کنید.

ESP system 15

بالا
پایین