Jak działa ESP?

Dzisiejsze samochody wyposażone są w szereg systemów elektronicznych, które mają wspomóc kierowcę w razie niebezpieczeństwa. Wśród nich są ABS i ESP. Ten pierwszy chroni przed zablokowaniem kół podczas hamowania, natomiast drugi pomaga utrzymać samochód na torze jazdy i jest jednym z najważniejszych rozwiązań poprawiających bezpieczeństwo.

ESP (ang. electronic stability program) lub nazywany inaczej ESC (ang. electronic stability control) to po polsku system stabilizacji toru jazdy. Niektórzy producenci używają też innych skrótów, ale element ten zawsze działa podobnie. W momencie wystąpienia podsterowności lub nadsterowności pozwala utrzymać samochód na właściwym torze jazdy. ESP jest teraz wyposażeniem obowiązkowym z każdym aucie sprzedawanym w Unii Europejskiej, ale w wielu samochodach, jak w Fordzie Focusie, montowane jest od dawna. Dodatkowo nowa wersja Focusa została wyposażona w system Enhanced Transitional Stability, który pozwala przewidzieć poślizg i jeszcze szybciej reaguje na zagrożenie. Oznacza to jeszcze większą skuteczność działania i komfort prowadzenia dla kierowcy.

O bezpieczeństwie mówi się często w kontekście poduszek powietrznych, wytrzymałych konstrukcji i innych rozwiązań, które mają chronić pasażerów w razie wypadku. Jednak bez wątpienia dużo lepszą sytuacją jest, gdy do takiego zdarzenia w ogóle nie dojdzie. Z tego powodu bardzo ważnymi elementami poprawiającymi bezpieczeństwo są opony i zawieszenie. To drugie stało się znakiem firmowym Fordów, w tym kompaktowego Focusa już od pierwszej jego generacji. W najnowszej odsłonie tego modelu inżynierowie jeszcze dokładniej pracowali nad tym, aby samochód jak najlepiej trzymał się drogi.

Niestety nawet najlepsze zawieszenie i układ napędowy mają swoje ograniczenia i wtedy kierowcy przydaje się pomoc elektroniki. Podstawowym i najprostszym rozwiązaniem w tym zakresie jest ABS pilnujący, aby koła nie blokowały się w czasie ostrego hamowania. Drugim, jeszcze ważniejszym systemem jest ESP. Jak on działa?

Na początku przyjrzyjmy się zagrożeniom, przed którymi chronić ma ESP. Jak sama nazwa wskazuje, stabilizuje on tor jazdy samochodu, a zatem koryguje go, gdy pojazd nie zachowuje się tak, jakby chciał tego kierowca. Rozróżniamy tutaj dwie sytuacje. Pierwsza to podsterowność i jest to cecha dająca się mocniej we znaki w samochodach przednionapędowych o środku ciężkości przesuniętym do przodu. Z podsterownością mamy do czynienia, gdy wjeżdżając zbyt szybko w zakręt samochód nie skręca tak mocno, jakbyśmy sobie tego życzyli, a przód „ciągnie” na wprost. W takiej sytuacji należy odpuścić gaz i delikatnie przyhamować. Nie wolno też mocniej skręcać kierownicy.

Przeciwną sytuacją jest nadsterowność. W tym przypadku przy zbyt szybkim pokonywaniu zakrętu, tył samochodu zaczyna „uciekać” do zewnątrz, co również może doprowadzić do wypadnięcia z drogi, a także do obrócenia pojazdu. W takiej sytuacji należy wykonać kontrę kierownicą i delikatnie operując gazem przywrócić autu odpowiedni tor jazdy. W przypadku ingerencji systemu ESP jest to dużo prostsze, gdyż elektronika sama zadba o ustabilizowanie samochodu, dlatego kierowca auta wyposażonego w takie rozwiązanie może zachować się inaczej i delikatnie rozpocząć hamowanie, aby wytracić prędkość.

Opanowanie tych dwóch rodzajów poślizgu wymaga często dużego doświadczenia i umiejętności, a czasem jest wręcz niemożliwe. W takiej sytuacji przychodzi z pomocą ESP. System ten ma za zadanie zrównoważyć siły działające na samochód i przywrócić mu zamierzony tor jazdy. Jak to działa w praktyce?

Uślizg samochodu może wystąpić niezależnie od rodzaju nawierzchni – nie tylko na śniegu lub lodzie, ale nawet na suchym asfalcie. System ESP jednak w każdym przypadku zareaguje skutecznie. Musi on też prawidłowo zdefiniować poślizg i nie może pomylić się np. ze względu na pokonywanie dziur w drodze. Dlatego posiada on zestaw czujników, a wśród nich cztery podstawowe:

1. Czujnik wychylenia koła kierownicy – określa jak mocno skręcona jest kierownica, aby móc to później porównać do toru, jaki pokonuje samochód.
2. Czujnik obrotu samochodu – oparty o żyroskop pozwala sprawdzić, o jaki kąt samochód faktycznie się obraca – większy lub mniejszy od zadanego kierownicą.
3. Czujnik przyspieszenia.
4. Czujniki prędkości obrotu kół – wykorzystywane również w ABS-ie, pozwalają określić poślizg danego koła.

Na podstawie zebranych przez czujniki informacji, system określa czy samochód jedzie prawidłowo, czy może wpadł w poślizg, a jeśli ma on miejsce, to jaki jest jego rodzaj. System ESP przyhamowuje odpowiednie koło, aby przeciwdziałać siłom działającym na pojazd. Oznacza to, że w przypadku wystąpienia podsterowności hamowane jest tylne, wewnętrzne do kierunku skręcania koło, natomiast przy nadsterowności reakcja musi być odwrotna, czyli system przyhamowuje przednie zewnętrzne koło. W ten sposób równoważone są siły działające na pojazd i samochód odzyskuje zamierzony tor jazdy.

Dodatkowo ESP na ogół połączone jest z kontrolą trakcji, czyli systemem elektronicznym mającym przeciwdziałać poślizgowi kół przy ruszaniu. Korzysta on z czujników prędkości kół wykorzystywanych w przypadku ABS-u i ESP. Gdy komputer wykryje, że jedno z kół napędowych wpadło w poślizg (obraca się zbyt szybko), zostaje ono przyblokowane hamulcem, co oznacza, że dzięki dyferencjałowi moment obrotowy przekazywany jest na koło lub (w przypadku samochodu czteronapędowego) koła, które posiadają lepszą przyczepność.

Ford w swoich samochodach wprowadził system ESP w 2000 roku i od tego czasu nieprzerwanie go ulepsza. W najnowszej jego wersji, która trafiła do poliftingowego Focusa trzeciej generacji, nazywa się Enhanced Transitional Stability i może przewidywać wystąpienie poślizgu. W efekcie elektronika reaguje natychmiastowo, zanim kierowca zdąży zauważyć, że samochód wpadł w poślizg. Oznacza to, że system ten działa szybciej niż dotychczasowe rozwiązania, zapewniając jeszcze wyższy poziom bezpieczeństwa.

System ESP jest jednym z najważniejszych rozwiązań poprawiającym bezpieczeństwo i pozwalającym uniknąć wypadku. Należy pamiętać, że nawet najlepszy system jest ograniczony prawami fizyki i ma swoje granice, ale jego zalety są nie do przecenienia. Wspomaga on kierowcę w sytuacji, gdy ten będzie chciał zbyt szybko pokonać zakręt, wpadnie w poślizg, albo będzie wykonywał manewr omijani znany jako „test łosia”.