سیستم ESP چیست و چه کاربردی دارد؟
در این مطلب با نحوه فعالیت سیستم کنترل پایداری آشنا خواهید شد
بیش از یک قرن است که اتومبیل‌ها به عنوان وسایل نقلیه محبوب انسان‌ها در سطح جاده‌ها و خیابان‌ها حضور دارند و به مرور تبدیل به یکی از المان‌های معمول دنیای امروز شده‌اند. دنیای خودروسازی از صد سال پیش تاکنون تغییرات بسیاری را تجربه کرده است که یکی از بزرگترین تغییرات آن، افزایش سطح ایمنی خودروها و افزودن مواردی همچون سیستم ESP بوده است.
یکی از سامانه‌های ایمنی مرسوم در خودروهای امروزی، سیستم ESP یا کنترل پایداری خودرو است که در این مقاله به بررسی آن خواهیم پرداخت. استفاده از این سیستم ایمنی در خودروهای امروزی فراگیر شده است و حتی مشتریان ایرانی نیز تمایل دارند تا خودرو آن‌ها به این سیستم مجهز باشد. لازم به ذکر است که ایکو تارا به عنوان یکی از جدیدترین محصولات صنعت خودروسازی داخلی، به سیستم ESP در هر دو تیپ دنده‌ای و اتوماتیک مجهز شده است.
سیستم ESP چیست؟
نام سیستم ESP کوتاه شده عبارت Electronic Stability Program یا برنامه پایداری الکترونیکی خودرو است که در برخی از خودروها با نام ESC یا Electronic Stability Control (سیستم پایداری الکترونیکی) نیز لقب گرفته است. این برنامه یا سیستم کنترل حرکت خودرو را برعهده دارد تا اتومبیل به همان سمتی حرکت کند که برای آن تعیین شده است. اتحادیه اروپا استفاده از این سیستم را از سال 2014 برای تمامی خودروها اجباری کرد و باقی مناطق جهان نیز قوانینی در این زمینه وضع کرده‌اند.
برخی شرکت‌ها علاقه دارند تا نام‌های اختصاصی برای سیستم کنترل پایداری اتومبیل‌های خود انتخاب کنند. برای مثال ولوو از نام پایداری و کنترل کشش پویا (DTSC) برای این سیستم استفاده می‌کند، در حالی که پورشه آن را PSM (مدیریت پایداری پورشه) می‌نامد. با این وجود تمامی این سیستم‌ها براساس یک اصول فعالیت می‌کنند و تنها در جزئیات متفاوت هستند.
سیستم ESP چکار می‌کند؟
همان‌طور که از تعریف این سیستم مشخص است، سامانه کنترل پایداری بر حفظ چهار چرخ خودرو روی مسیر پیش رو تمرکز دارد. هنگامی که سیستم ESP در یک خودرو فعال باشد، فرمان، ترمزها و سیستم محرکه خودرو تحت نظارت این سامانه هستند. اگر این سیستم احساس کند راننده قادر به کنترل خودرو نیست، در فرآیند هدایت خودرو مداخله می‌کند تا اتومبیل همچنان درون مسیر باقی بماند. سامانه کنترل پایداری هم در مسیر مرطوب و هم در مسیر خشک کار می‌کند و نصب آن در یک خودرو به معنای افزایش چند برابری ضریب ایمنی آن اتومبیل است.
سیستم ESP چگونه کار می‌کند؟
یکی از بزرگترین مشکلات رانندگان، کنترل خودرو در سر پیچ‌ها است. این مساله هنگامی که پیچ‌ها تند هستند، به صورت ناگهانی ظاهر می‌شوند یا سرعت خودرو بیش از حد است، اهمیت دوچندانی پیدا می‌کند. همان‌گونه که در تعریف این سیستم شرح داده شد، سامانه کنترل پایداری به طور دائم وضعیت فرمان و ترمزها را پایش می‌کند. در صورتی که این سیستم احساس کند فشار بیش از حد بر یک سمت خودرو وارد می‌شود، سعی می‌کند با کنترل فرمان و ترمزها و کاستن از گشتاور موتور فشار وارده را به صورت مساوی توزیع کند.
سیستم ESP یک سامانه مجزا نیست و از ترکیب چند فناوری مختلف تشکیل شده است. علاوه برآن با سایر سامانه‌های ایمنی خودرو همچون ترمز ضدقفل یا توزیع نیروی ترمز در تماس است تا در لحظه بهترین عملکرد خود را به اجرا بگذارد. برای مثال ارتباط سیستم ESP با سیستم ترمز ضد قفل و توزیع نیروی ترمز سبب می‌شود تا این دو سامانه تحت هدایت سیستم کنترل پایداری باشند و قدرت ترمز در هر چرخ با توجه به صلاح‌دید سیستم ESP تعیین شود.
مکمل سیستم کنترل پایداری
اگر لیست امکانات خودروهایی که به سیستم ESP مجهز هستند را بررسی کنید، متوجه خواهید شد که اکثر این خودروها از سیستم کنترل کشش نیز بهره‌مند هستند. این سامانه که با نام TCS شناخته می‌شود، به صورت مکمل سیستم ESP فعالیت می‌کند و توزیع نیروی موتور به چرخ‌ها را تحت نظارت دارد. در صورتی که خودرو هنگام عبور از پیچ‌ها یا معابر تحت فشار قرار گیرد، سیستم ESP با کمک سیستم کنترل کشش نیروی ارسال شده به چرخ‌ها را مدیریت می‌کند. در این مواقع معمولا بخشی از نیروی موتور تلف می‌شود تا چرخ‌ها دچار هرزگردی بیش از حد نشوند و خودرو بتواند به مسیر خود ادامه دهد. استفاده از سیستم ESP هنگام عبور از معابر آفرودی سبب می‌شود تا چرخ‌ها هرزگردی خود را از دست بدهند، به همین دلیل توصیه می‌شود تا هنگام عبور از این معابر سیستم کنترل پایداری را خاموش کنید تا به هرزگردی بیشتری دسترسی داشته باشید.
استفاده از سیستم کنترل پایداری چه ضرورتی دارد؟
اکثر خودروهایی که امروز در بازار ایران و جهان موجود هستند، از سیستم انتقال قدرت دیفرانسیل جلو بهره می‌برند. مشکل عمده خودروهای دیفرانسیل جلو کم فرمانی است، چرا که اصطکاک چرخ‌های جلو با سطح جاده به دلایل مختلف کاهش می‌یابد. لازم به ذکر است که در این خودروها محور جلو هم به عنوان محور محرک و هم به عنوان محور فرمان‌پذیر عمل می‌کند، بنابراین فشار زیادی به چرخ‌های جلو وارد می‌شود و از دست رفتن بخشی از اصطکاک پدیده‌ای قابل انتظار خواهد بود.
همان‌طور که اشاره شد، کم فرمانی در خودروهای دیفرانسیل جلو موضوعی شایع است و به خصوص هنگام عبور از جاده‌های پر پیچ و خم بسیار احساس می‌شود. همچنین خودروهای دیفرانسیل جلو به طور معمول از توزیع وزن نابرابری برخوردار هستند و محور جلو اکثریت وزن خودرو را تحمل می‌کند. این مساله در کنار ساده بودن سیستم تعلیق محور عقب اکثر خودروهای اقتصادی و میان‌رده، سبب می‌شود تا کنترل قسمت عقب خودرو در مسیرهای مارپیچ از دست راننده خارج شود. به همین دلیل در خودروهای دیفرانسیل جلو وجود سیستم کنترل پایداری نقش حیاتی ایفا می‌کند.
سیستم ESP طی یک ثانیه بارها وضعیت خودرو را مورد بررسی قرار می‌دهد و بنابراین در صورت از دست رفتن اصطکاک چرخ‌های جلو، با تنظیم قدرت ترمز هر چرخ یا کاهش نیروی پیشرانه موجب کاهش کم فرمانی خودرو می‌شود.
پدیده‌ای کاملا برعکس در خودروهای دیفرانسیل عقب انتظار راننده را می‌کشد که به آن بیش فرمانی می‌گویند. در این خودروها دیفرانسیل عقب نقش محور محرک و دیفرانسیل جلو نقش محور فرمان پذیر را دارد. بیش فرمانی خودروهای دیفرانسیل عقب بیشتر روی سطوح لغزنده رخ می‌دهد که این پدیده با مدیریت گشتاور ارسالی به دیفرانسیل عقب توسط سامانه کنترل پایداری قابل کنترل است.