سیستم کنترل پایداری یا ESP یکی از مهم‌ترین سیستم‌های ایمنی است که اخیرا در میان خودروهای مونتاژی و داخلی بیشتر دیده می‌شود. اما ESP چیست و چرا تا این حد حضور آن در خودروهای جدید ایرانی اهمیت دارد؟
چرا سیستم کنترل پایداری اختراع شد؟
کم فرمانی و بیش فرمانی، یکی از بزرگترین مشکلات هندلینگ و هدایت خودرو هستند که به ترتیب در خودروهای دیفرانسیل جلو و دیفرانسیل عقب روی می‌دهند. خودروسازان برای دهه‌های متوالی سعی کردند تا این مشکل را با طراحی سیستم‌های تعلیق پیشرفته برطرف کنند.
با این حال استفاده از سیستم تعلیق پیشرفته موجب افزایش قیمت خودرو می‌شد. علاوه بر آن مشکل عدم فرمان پذیری در پیچ‌ها همچنان حل نشده باقی مانده بود. در دهه 1980 میلادی، شرکت بوش آلمان تصمیم گرفت تا این مشکل را به صورت الکترونیکی حل کند.
این شرکت یکی از بزرگترین تولیدات تجهیزات الکترونیکی و قطعات خودرو در سراسر جهان به شمار می‌آید و تامین کننده اصلی تجهیزات برندهای مشهور خودروسازی همچون مرسدس بنز و ب‌ام‌و نیز هست.
بوش در سال ۱۹۸۷ نخستین سیستم کنترل پایداری را معرفی کرد. این سیستم به صورت کوتاه ESP یا Electronic Stability Program نامیده می‌شود. همچنین برخی شرکت‌ها این سیستم را به صورت ESC یا Electronic Stability Control نام گذاری کرده‌اند.
وظیفه این سیستم کنترل میزان چرخش هر کدام از چرخ‌ها است. این سیستم در تعامل با سیستم‌های ترمز ضد قفل و توزیع نیروی ترمز کار می‌کند. هدف سیستم کنترل پایداری، حفظ ثبات اتومبیل در طول محور عرض و طول است تا چهار چرخ خودرو روی زمین قرار بگیرند.
خودروسازان آلمانی نخستین شرکت‌هایی بودند که از سیستم کنترل پایداری استقبال کردند. این سیستم در ابتدا به عنوان یک آپشن اختیاری ارائه می‌شد اما از سال 1999، مرسدس بنز آن را به عنوان یکی از تجهیزات استاندارد در تمامی خودروها نصب می‌کند.
نصب سیستم کنترل پایداری به مرور در قوانین اتحادیه اروپا و آمریکای شمالی گنجانده شد و امروزه تمامی خودروسازان مکلف به نصب این سیستم در اتومبیل‌های خود هستند.
سیستم ESP چگونه عمل می‌کند؟
در ابتدا لازم است به شما یادآور شویم که سامانه کنترل پایداری یک سیستم مجزا نیست، بلکه این سامانه در ارتباط تنگاتنگ با سیستم ترمز خودرو فعالیت می‌کند. سیستم کنترل پایداری همانند بسیاری دیگر از سامانه‌های الکترونیکی، برای فعالیت خود به سنسورها وابسته است.
این سنسورها مختصات لحظه‌ای خودرو را بر اساس دستگاه مختصات سه بعدی یعنی (X,Y,Z) یا طول و عرض و ارتفاع اندازه گیری می‌کند. در صورتی که سنسورهای سیستم کنترل پایداری انحراف از مسیر را مشاهده کنند، وارد عمل می‌شوند تا خودرو را در مسیر نگه دارند.
همان گونه که در قسمت‌های قبل اشاره کردیم، خودروها با دو مشکل کم فرمانی و بیش فرمانی مواجه هستند. مشکل کم فرمانی در خودروهای دیفرانسیل جلو رخ می‌دهد. این خودروها هنگام عبور از پیچ‌های تند در مقابل پیچیدن مقاومت می‌کنند و تمایل دارند تا مسیر خود را در خط مستقیم ادامه دهند.
بیش فرمانی نیز مشکل رایج خودروهای دیفرانسیل عقب است. این خودروها هنگام ورود به پیچ‌های تند بیش از حد می‌پیچند و کنترل آن‌ها روی یک خط مستقیم دشوار است. بنابراین در هر دو شکل این مساله، خودرو در مقابل فرامین راننده و نحوه پیچیدن فرمان مقاومت می‌کند.
سیستم کنترل پایداری در هر لحظه فرامین راننده و نحوه چرخش خودرو را تحت نظر قرار می‌دهد. تا زمانی که خودرو مطابق میل راننده حرکت کند، این سیستم تنها به پایش اکتفا می‌کند. اما زمانی که خودرو دچار کم فرمانی یا بیش فرمانی شود و قابل کنترل توسط راننده نباشد، این سیستم مداخله می‌کند. سامانه ESP میزان چرخش هرکدام از چرخ‌ها را کنترل می‌کند تا با افزودن و کاستن از میزان چرخش آن‌ها، خودرو را در مسیر نگه دارد.
سیستم کنترل پایداری در خودروهای مختلف
در خودروهای دیفرانسیل جلو این کار از طریق کاهش چرخش چرخ‌های عقب انجام می‌شود. در واقع هنگام پیچیدن خودروهای دیفرانسیل جلو با سرعت ثابت، چرخش لاستیک‌های عقب مانع از دور گرفتن خودرو می‌شود.
در این لحظات سیستم ESP ترمز چرخ‌های عقب را فعال می‌کند تا از میزان چرخش آن‌ها بکاهد. بنابراین مقاومت خودرو در برابر پیچیدن کاهش خواهد یافت و اتومبیل شما توانایی عبور از پیچ‌های تند با سرعت ثابت را دارد.
البته در این وضعیت میزان گشتاور ارسالی موتور به چرخ‌های جلو نیز کاهش می‌یابد تا سرعت چرخش خودرو آهسته‌تر شود. اگر سیستم کنترل پایداری را از خودروهای دیفرانسیل جلو حذف کنیم، راننده ناچار به کاهش شدید سرعت سر پیچ‌ها خواهد شد. چرا که در غیر این صورت کنترل خودرو از دست او خارج می‌شود و اتومبیل به حاشیه جاده رانده خواهد شد.
در خودروهای دیفرانسیل عقب، این سامانه به نحو دیگری فعالیت می‌کند. هدف این سامانه در خودروهای دیفرانسیل عقب کاستن از میزان گشتاور ارسالی به محور محرک همزمان با کاهش میزان چرخش لاستیک‌های جلو است.
بنابراین طی زمان کوتاهی خودرو تحت کنترل راننده در خواهد آمد. اگر سیستم کنترل پایداری در خودروهای دیفرانسیل عقب خاموش شود، نتیجه آن دریفت کردن خودرو و لیز خوردن محور عقب خواهد بود.
البته انجام این کار برای رانندگان حرفه‌ای در پیست‌های مخصوص امری لذت بخش است، با این حال لیز خوردن دیفرانسیل عقب خودرو هنگام عبور از یک پیچ تند در جاده‌های کوهستانی به هیچ عنوان تجربه خوشایندی محسوب نمی‌شود!
مزایای استفاده از ESP چیست؟
استفاده از سامانه ESP در بسیاری از کشورهای جهان اجباری شده است. این سیستم به همراه سامانه کنترل کشش فعالیت می‌کند تا سواری ایمن را برای سرنشینان خودرو فراهم سازد.
بنابر تحقیقات انجام شده از سوی دولت ایالت متحده، استفاده از سامانه ESP باعث شده است تا میزان تصادف خودروهای سواری و هاچ‌بک به میزان ۳۴ درصد کاهش یابد. این سامانه در مورد خودروهای شاسی بلند تاثیر بیشتری داشته است، چراکه میزان تصادفات این خودروها با وجود سامانه کنترل پایداری به میزان ۵۹ درصد کاهش یافت.
نصب سیستم کنترل پایداری در خودروهای داخلی یک اتفاق مثبت و یک الزام جدی است. تمامی خودروهای سبک تولید شده در کارخانه‌های داخلی از نوع دیفرانسیل جلو هستند که در پیچ‌های تند با مشکل کم فرمانی مواجه می‌شوند.
نصب ترمز کاسه‌ای برای چرخ‌های عقب نیز میزان ایمنی آن‌ها را تا حد زیادی کاهش داده است. بنابراین وجود سیستم کنترل پایداری در خودروهای داخلی می‌تواند تا حد زیادی از تصادفات و حوادث جاده‌ای بکاهد.
سوالات متداول:
سنسورهای مختلف مختصات لحظه‌ای خودرو را بر اساس طول، عرض و ارتفاع اندازه گیری می‌کنند. در صورتی که سیستم کنترل پایداری انحراف از مسیر را تشخیص دهد، وارد عمل می‌شود تا خودرو را در مسیر نگه دارد.
در خودروهای دیفرانسیل جلو این کار از طریق ترمز گیری چرخ‌های عقب انجام می‌شود. در واقع هنگام پیچیدن خودروهای دیفرانسیل جلو با سرعت ثابت، چرخش لاستیک‌های عقب مانع از دور گرفتن خودرو می‌شود.
هدف این سامانه در خودروهای دیفرانسیل عقب کاستن از میزان گشتاور ارسالی به محور محرک همزمان با کاهش میزان چرخش لاستیک‌های جلو است. بنابراین طی زمان کوتاهی خودرو تحت کنترل راننده در خواهد آمد.
