سیستم کنترل پایداری خودرو یا به اختصار ESP، یکی از فناوری‌های پیشرفته در صنعت خودروسازی محسوب می‌شود. این سیستم به منظور افزایش ایمنی و پایداری خودرو در شرایط مختلف رانندگی، به ویژه پیچ‌های جاده‌ای، به کار می‌رود. ESP با استفاده از سنسورهای مختلف و الگوریتم‌های پیچیده، نقش مهمی در ایمنی خودروها بازی کرده و به کنترل وضعیت خودرو در شرایط گوناگون جاده‌ای می‌پردازد. برای آشنایی بیشتر با طرز کار سیستم کنترل پایداری خودرو، تا انتهای این مطلب از اکسون پارت ما را همراهی کنید.
سیستم کنترل پایداری خودرو یا EPS چیست؟
سیستم EPS (Electronic stability program) برای اولین بار در اوایل دهه 1990 توسط شرکت بوش توسعه پیدا کرد و در سال 1995، بر روی خودروهای مرسدس بنز S-Class قرار گرفت. از آن زمان به بعد، این فناوری به سرعت در صنعت خودروسازی گسترش یافت و به استانداردی برای ایمنی خودروها تبدیل شد.
تقریبا همه ما رانندگی در شرایط نامناسب و لغزنده را تجربه کرده‌ایم. سیستم کنترل پایداری الکترونیکی به همراه سایر دستگاه‌های ایمنی و نظارتی موجود در خودرو، کمک می‌کند تا کنترل وسیله نقلیه در جاده حفظ شود. این سیستم وضعیت حرکت خودرو را توسط سنسورهای مختلفی که در خودرو نصب شده است، تحت نظر دارد. زمانی که سیستم EPS تشخیص دهد خودرو در حال لغزش یا انحراف است، به طور خودکار اقدام به کنترل ترمزها و کاهش قدرت موتور می‌کند.
اجزای سیستم EPS
سیستم کنترل پایداری خودرو از اجزای گوناگونی تشکیل شده است که هر کدام در حفظ پایداری و ایمنی خودرو نقش مهمی ایفا می‌کنند. در ادامه مطلب به معرفی و توضیح این اجزا می‌پردازیم.
سنسور سرعت دوران چرخ‌ها
توسط این سنسور، اطلاعات مربوط به سرعت چرخش هر کدام از چرخ‌ها به کامپیوتر مرکزی یا ECU ارسال می‌شود. در این صورت، سیستم ESP می‌تواند تشخیص دهد که هر کدام از چرخ‌ها در حال لغزش هستند یا خیر. این داده‌ها کمک می‌کنند تا هر گونه انحراف ناخواسته یا لغزش در مسیرهای لغزنده شناسایی شده و از وقوع تصادفات جلوگیری شود.
حسگر کنترل Yaw
اصطلاح YAW به معنی حرکت حول محور عمودی یا محور Z است. فرض کنید خودرو نقطه‌ای روی صفحه مختصات باشد. درست در قسمتی که پین محور Z است، سنسور Yaw در مرکز پین قرار دارد. اگر سیستم کنترل پایداری تشخیص دهد که خودرو حول این محور بیش از اندازه دور می‌خورد یا دور خوردن آن کم است، برای کمک آماده می‌شود.
در واقع، وظیفه اصلی این حسگر تشخیص میزان انحراف خودرو از مسیر اصلی است. این حسگر حرکات جانبی خودرو را با دقت اندازه‌گیری کرده و اطلاعات را به ECU ارسال می‌کند. بر اساس داده‌های ارسال‌شده، سیستم کنترل پایداری اقدامات لازم را برای کاهش انحراف و بازگرداندن خودرو به مسیر اصلی انجام خواهد داد. اگر روی صندلی راننده بنشینید، حسگر کنترل Yaw زیر آرنج دست راست شما و جایی بین شما و سرنشینان قرار دارد.
سیستم ترمز ضدقفل ABS
سیستم ترمز ضد قفل ABS، یک ویژگی ایمنی است که مانع از قفل شدن چرخ‌ها هنگام ترمزگیری و لغزش خودرو می‌شود. این سیستم از سنسورهای کامپیوتری و شیرهای برقی تشکیل شده است که سرعت چرخ را کنترل می‌کنند. زمانی که چرخ‌ها هنگام گرفتن ترمز اضطراری قفل می‌شوند، ABS اطلاعات لازم را به ESP می‌فرستد تا با تنظیم فشار ترمز بر روی هر چرخ، از لغزش و انحراف خودرو جلوگیری شود.
سنسورهای کنترل زاویه فرمان
سنسور زاویه فرمان از جمله قطعات مربوط به فرمان خودرو است که به شکل‌های آنالوگ و دیجیتال در خودروها نصب می‌شود. در هنگام نامتعادل بودن چرخ‌ها و انحراف خودرو، سنسور زاویه فرمان سیگنال‌هایی را به ESP می‌فرستد تا این سیستم سریعا خودرو را کنترل کند و به مسیر درست بازگرداند. در واقع این سنسور زاویه هدایت خودرو را اندازه می‌گیرد. اگر زاویه به‌دست آمده با جهتی که خودرو در حال حرکت در آن است تفاوت داشته باشد، سیستم کنترل پایداری وارد عمل خواهد شد.
سنسور زاویه فرمان معمولا در ستون فرمان نصب می‌شود تا توانایی تشخیص ناپایداری فرمان را داشته باشد. البته در برخی خودروها این حسگر در نزدیکی چرخ‌ها قرار داده شده است. به طور کلی، جای این سنسور بسته به مدل خودرو فرق می‌کند.
ECU یا کامپیوتر مرکزی خودرو
ECU که نقش مغز متفکر سیستم ESP را بازی می‌کند، اطلاعات را از سنسورهای مختلف گرفته و با پردازش آن‌ها، تصمیم‌گیری‌های لازم را برای حفظ پایداری خودرو انجام می‌دهد. ECU با تنظیم فشار ترمزها و کنترل میزان چرخش چرخ‌ها، مانع از انحراف خودرو شده و به حفظ پایداری آن کمک می‌کند. هماهنگی میان ECU و سایر اجزا، موجب عملکرد بهینه سیستم کنترل پایداری خواهد شد.
مفهوم کم‌فرمانی یا بیش‌فرمانی
کم‌فرمانی زمانی رخ می‌دهد که چرخ‌های جلو از کشش کافی برخوردار نباشند و ماشین به جای دور زدن، در مسیر مستقیم حرکت کند. در بیش‌فرمانی عکس این اتفاق رخ می‌دهد. یعنی خودرو بیش از آنچه راننده می‌خواهد دور می‌زند. این موضوع باعث لغزش چرخ‌های عقب و چرخش خودرو می‌شود. در این شرایط، سیستم کنترل پایداری وظیفه دارد انحراف را رفع کند یا به حداقل برساند.
بیشتر بخوانید: سیستم فرمان خودرو
سیستم کنترل پایداری خودرو چگونه کار می‌کند؟
همان‌طور که قبلا هم توضیح داده شد، سیستم کنترل پایداری خودرو یا ESP، در هنگام انحراف خودرو وارد عمل می‌شود. انحراف خودرو به دلایل گوناگونی مانند بیش‌فرمانی یا کم‌فرمانی رخ می‌دهد. در این شرایط، سنسور کنترل YAW، انحراف را با استفاده از سیگنال‌هایی که از حسگر زاویه فرمان، چرخش چرخ‌ها و حسگر سرعت دریافت می‌کند، تشخیص داده و اطلاعات مربوط به انحراف را به واحد کنترل مرکزی خودرو یا همان ECU می‌فرستد. ECU مطابق با شدت و شرایط انحراف و همچنین برنامه‌های از پیش تعیین‌شده، سیستم ترمز ABS را فعال کرده و به طور جداگانه روی هر کدام از چرخ‌ها نیروی ترمز متفاوتی اعمال می‌کند.
با این اقدام، چرخ‌ها به وضعیت عادی برگشته و انحراف خودرو کمتر می‌شود. همچنین خطر چرخش و از دست دادن کنترل خودرو کاهش می‌یابد. راننده نیز می‌تواند به سرعت کنترل خودرو را در دست بگیرد و مانع بروز حادثه شود.
عملکرد سیستم کنترل پایداری خودرو بدین صورت است که پیش از بحرانی شدن شرایط فعال می‌شود و از انحراف خودرو جلوگیری می‌کند. در این صورت احتمال دارد راننده کمتر متوجه وجود شرایط بحرانی با روشن بودن ESP گردد. در هر صورت، این نکته را فراموش نکنید که سیستم کنترل پایداری خودرو بیشتر به کاهش انحراف خودرو کمک می‌کند تا رفع کامل آن.
مزیت های سیستم ESP
طبق تحقیقات انجام‌شده، احتمال وقوع تصادفات مرگبار در خودروهای مجهز به سیستم ESP، 25 درصد کاهش می‌یابد. در واقع این سیستم با کنترل بهتر خودرو در شرایط بحرانی، خطر تصادفات را کاهش می‌دهد و به حفظ پایداری خودرو در پیچ‌ها و شرایط نامساعد جاده‌ای کمک می‌کند. ESP در شرایطی که خطر واژگونی وجود دارد نیز موثر است.
علاوه بر کاهش تصادفات، ESP باعث افزایش اعتماد رانندگان نیز می‌شود. این سیستم انحرافات را خیلی سریع تشخیص داده و آن‌ها را اصلاح می‌کند. همچنین به رانندگان اجازه می‌دهد تا در شرایط بحرانی بهتر تصمیم بگیرند و واکنش مناسب را نشان دهند.
سیستم کنترل پایداری با کنترل بهتر و توزیع مناسب نیروهای ترمز بر روی چرخ‌ها، به کاهش فشار و استرس وارد بر اجزای مکانیکی کمک کرده و از استهلاک زودرس قطعات جلوگیری می‌کند. این امر در درازمدت هزینه‌های تعمیر و نگهداری خودرو را کاهش می‌دهد.
خودروهای مجهز به سیستم کنترل پایداری ESP در ایران
بسیاری از کشورها و سازمان‌های بین‌المللی، استفاده از سیستم ESP را برای خودروهای جدید الزامی کرده‌اند. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا این سیستم را از سال 2014 روی تمام خودروهای خود نصب کرده است. این در حالی است که همچنان اغلب خودروهای مونتاژشده در ایران و خودروهای ساخت داخل، فاقد سیستم ESP هستند.
تنها بخش اندکی از خودروهای موجود در بازار ایران به سیستم کنترل پایداری خودرو مجهزاند. از جمله این خودروها می‌توان به مدل‌های گوناگونی از برندهای مشهور مانند خودروهای جنسیس، هیوندا سوناتا، کیا اسپورتیج، سانتافه، اپیروس، سورنتو و همه مدل‌های لکسوس، بنز و BMW اشاره کرد.
این خودروها به دلیل بهره‌مندی از فناوری‌های پیشرفته و اهمیت به امنیت سرنشینان، همواره تلاش کرده‌اند تا پیشرفته‌ترین سیستم‌های ایمنی را در محصولات خود به کار برند. از آنجایی که اهمیت بهبود ایمنی در جاده‌ها و کاهش تصادفات بر کسی پوشیده نیست، امیدواریم در آینده‌ای نزدیک، این سیستم به عنوان یکی از استانداردهای ضروری برای خودروهای ساخت داخل نیز تبدیل شود.
بیشتر بخوانید: استانداردهای روز ایمنی خودرو
جمع بندی
در این مطلب از اکسون پارت به ارائه توضیحاتی در خصوص سیستم کنترل پایداری خودرو پرداختیم. سیستم کنترل پایداری الکترونیکی یا ESP، یکی از پراهمیت‌ترین نوآوری‌ها در زمینه ایمنی خودرو است. این سیستم با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، به حفظ کنترل و پایداری خودرو در شرایط بحرانی کمک می‌کند و خطر تصادفات را کاهش می‌دهد.