Elektronické stabilizačné systémy (ESP, AHS, DSC, PSM, VDC, VSC)

Tieto systémy zaisťujú bezpečné správanie automobilu v kritických situáciách, hlavne pri prejazdoch zákrut. Systémy v priebehu jazdy vyhodnocujú niekoľko ukazovateľov ako je rýchlosť, alebo natočenie volantu a v prípade, že hrozí nebezpečenstvo šmyku, sú systémy pomocou pribrzďovania jednotlivých kolies schopné vrátiť automobil do pôvodného smeru. Stabilizačné systémy sú pri drahších automobiloch vybavené aj aktívnym podvozkom, ktorý sa prispôsobuje povrchu a jazdnému štýlu vodiča a ďalej prispieva k bezpečnosti jazdy. Väčšina automobiliek používa vo svojich vozidlách systém s označením ESP (Mercedes-Benz, Škoda, VW, Peugeot a ďalšie). S označením AHS (Active Handling System) ho u svojch vozidlách používa Chevrolet, DSC (Dynamic Safety Control) BMW, PSM (Porsche Stability Management), VDC (Vehicle Dynamics Control) je montovaný do vozov Subaru, VSC (Vehicle Stability Contol) je montovaný taktiež do Subaru a možno ho nájsť aj vo vozoch Lexus.

Skratka ESP pochádza z anglického Electronic Stability Program a v preklade znamená elektronický stabilizačný program. Už zo samotného názvu je zrejmé, že sa jedná o zástupcu elektronických pomocníkov vodiča ohľadom stability jazdy. Objavenie a následné zavedenie ESP znamenalo v automobilovom priemysle prevratný pokrok. Obdobná situácia nastala kedysi pri zavedení ABS. Systém ESP pomáha vodičovi, neskúsenému i veľmi skúsenému, zvládnuť niektoré kritické situácie, ktoré môžu nastať pri jazde. Rada snímačov vo vozidle zaznamenáva aktuálne údaje o jazdnom stave. Tieto údaje sú prostredníctvom riadiacej jednotky porovnané s vypočítanými údajmi pre správny jazdný režim. Ak je zistený rozdiel v hodnotách, dôjde k samočinnej aktivácii ESP, ktoré vozidlo stabilizuje. Ku svojej funkcii ESP používa ďalšie elektronické systémy podvozku. Medzi najvýznamnejších elektronických spolupracovníkov patrí protiblokovací systém bŕzd ABS, protišmykové systémy(ASR, TCS a ďalšie) a rada pre činnosť ESP potrebných snímačov.

Systém vyvinuli inžinieri firiem Bosch a Mercedes. Prvým vozidlom, ktoré bolo vybavené systémom ESP, sa stalo v marci roku 1995 luxusné Coupé S 600 (C 140). O pár mesiacov sa systém dostal aj do klasickej S-Class (W 140) a SL Roadster (R 129). Cena tohto systému bola tak vysoká, že spočiatku bol systém v štandartom len v spojení s vrcholným dvanásťvalcom 6,0 V12, pre ostatné motorizácie bolo ESP iba za tučný príplatok. Skutočný rozmach ESP nastal na základe zdanlivej maličkosti a svojím spôsobom i náhody. V roku 1997 bol švédskymi novinármi uskutočnený test stability jazdy vtedajšej novinky, ktorým bolo vozidlo Mercedes A. K veľkému prekvapeniu všetkých prítomných si Mercedes A nedokázal poradiť s tzv. losím testom. To naštartovalo aféru, ktorá donútila výrobcov ku krátkodobému zastaveniu výroby. Úsilie technikov a konštruktérov v stuttgartskej automobilke nájsť správne riešenie problému bolo korunované úspechom. Na základe mnoho skúšok sa stalo ESP štandardnou súčasťou vozidla Mercedes A. To vo svojom dôsledku znamenalo nárast výroby tohto systému z predpokladaných desaťtisícov na stotisíce a mohli tak byť dosiahnuté prijateľnejšie ceny. Systému ESP sa otvorila cesta k použitiu vo vozidlách strednej triedy a v malých vozidlách. Zrod ESP bol skutočnou revolúciou bezpečnej jazdy a nie je len zásluhou automobilky Mercedes-Benz, že je dnes už pomerne rozšírený. Nemalou mierou sa o existencii ESP zaslúžila firma BOSCH, ktorá sa zaoberá vývojom a v súčasnosti je jeho najväčším výrobcom.

U väčšiny elektronických systémov je mozgom elektronická riadiaca jednotka a nie je tomu inak ani pri ESP. Úlohou riadiacej jednotky je porovnávať počas jazdy skutočné hodnoty zo snímačov s vypočítanými hodnotami. Požadovaný smer je zisťovaný z uhlu natočenia a z otáčiek kolies. Skutočný jazdný stav je vypočítaný z priečneho zrýchlenia a otáčania vozidla okolo jeho zvislej osi. Ak je zistená odchýlka od vypočítaných hodnôt, dôjde k aktivácií stabilizačného procesu. Činnosťou ESP dôjde k úprave točivého momentu motoru a k zásahu do brzdného systému jedného alebo viacerých kolies, čím sa odstráni nežiaduci pohyb vozidla. ESP je schopné korigovať nedotáčavosť a pretáčavosť vozidla pri jazde v zákrutách. Nedotáčavý pohyb vozidla je korigovaný pribrzdením zadného vnútorného kolesa. Pretáčavý pohyb sa koriguje pribrzdením predného vonkajšieho kolesa. Pri brzdení daného kolesa vznikajú na tomto kolese pri stabilizácii brzdné sily. Na základe jednoduchého fyzikálneho zákona vytvára tieto brzdné sily točivý moment okolo zvislej osi vozidla. Vzniknutý moment vždy pôsobí proti nežiaducemu pohybu a pri pretáčaní tak vracia vozidlo do požadovaného smeru. Rovnako tak do požadovaného smeru natáča vozidlo pri nedotáčaní. Príkladom činnosti ESP je rýchly prejazd zákrutou, kedy predná náprava vybočí rýchlo smerom von zo zákruty. ESP najprv zníži točivý moment motoru. Pokiaľ je tento zásah nedostačujúci, pribrzdí zadné vnútorné koleso. Stabilizačný proces prebieha až do okamihu, keď je znížená tendencia ku šmyku.

Základ ESP tvorí riadiaca jednotka, ktorá je spoločná pre ABS a ďalšie elektronické systémy, ako je rozdeľovač brzdnej sily EBV/EBD, regulátor točivého momentu motoru (MSR) a protiprešmykové systémy (EDS, ASR a TCS). Riadiaca jednotka spracovavá dáta 143 krát za sekundu, to  je každých 7 milisekúnd, takmer 30 krát rýchlejšie než človek. Pre činnosť ESP je potrebná rada snímačov ako napríklad:

• snímač pre rozpoznanie brzdenia (oboznamuje riadiacu jednotku, čí vodič brzdí),
• snímače otáčok jednotlivých kolies,
• snímač uhla natočenia volantu (stanovuje požadovaný smer jazdy),
• snímač priečneho zrýchlenia (zaznamenáva veľkosť pôsobiacich priečnych síl, ako odstredivá sila v zákrute),
• snímač natáčania vozidla okolo zvislej osi (pre vyhodnotenie natočenie vozidla okolo zvislej osi a určenie okamžitého jazdného stavu),
• snímač brzdného tlaku (zisťuje aktuálny tlak v brzdovom systéme, z ktorého možno vypočítať brzdové sily a tým aj pozdĺžne sily, ktoré pôsobia na vozidlo),
• snímač pozdĺžneho zrýchlenia (je iba pri vozidlách s pohonom všetkých kolies).

Vedľa toho je potrebné prídavné zariadenie pre vytvorenie tlaku v brzdovej sústave, ktoré vyvíja tlak v prípade, keď vodič nebrzdí. Hydraulický agregát zaisťuje rozdelenie brzdového tlaku ku kolesám, ktoré majú byť brzdené. Spínač brzdových svetiel má za úlohu rozsvietiť brzdové svetlá, pokiaľ pri aktivácií ESP vodič nebrzdí. ESP je možné niekedy vypnúť tlačidlom na prístrojovej doske, čo je výhodné napríklad pri jazde so snehovými reťazami. Vypnutie systému alebo jeho zapnutie signalizuje rozsvietená kontrolka na prístrojovom paneli.

Systém ESP umožňuje isté posunutie hranice fyzikálnych zákonov, a tým zvýšenie aktívnej bezpečnosti. Zabránilo by sa zhruba desatine dopravných nehôd, keby všetky vozidlá boli vybavené ESP. Systém, pokiaľ nie je vypnutý, robí kontrolu stability neustále. Vodič má tak väčší pocit istoty, hlavne na namrznutých a zasnežených vozovkách. Vzhľadom k tomu, že ESP koriguje smer jazdy do požadovaného smeru a vyrovnáva výchylky, ktoré vznikli šmykom, výrazne znižuje riziko nehody v kritických situáciách. Jedným dychom však treba zdôrazniť, že nerozvážneho vodiča, ktorý nerešpektuje fyzikálne zákony nezachráni ani najmodernejšie ESP.

Keďže ESP je ochranná značka firiem BOSCH a Mercedes, ostatní výrobcovia buď používajú systém Bosch a názov ESP, alebo si vyvinuli vlastný systém a používajú inú (vlastnú) skratku.

Acura – Honda: Vehicle Stability Assist (VSA)

Alfa Romeo: Vehicle Dynamic Control (VDC)

Audi: Electronic Stability Program (ESP)

Bentley: Electronic Stability Program (ESP)

BMW: Dynamic Stability Control (DSC) vrátane Dynamic Traction Control

Bugatti: Electronic Stability Program (ESP)

Buick: StabiliTrak

Cadillac: StabiliTrak & Active Front Steering (AFS)

Chery Automobile: Electronic Stability Program

Chevrolet: StabiliTrak; Active Handling (len Corvette)

Chrysler: Electronic Stability Program(ESP)

Citroën: Electronic Stability Program (ESP)

Dodge: Electronic Stability Program (ESP)

Daimler: Electronic Stability Program (ESP)

Fiat: Electronic Stability Program (ESP) a Vehicle Dynamic Control (VDC)

Ferrari: Controllo Stabilita (CST)

Ford: AdvanceTrac with Roll Stability Control (RSC), Interactive Vehicle Dynamics (IVD), Electronic Stability Program (ESP) a Dynamic Stability Control (DSC)

General Motors: StabiliTrak

Holden: Electronic Stability Program (ESP)

Hyundai: Electronic Stability Program (ESP), Electronic Stability Control (ESC), a Vehicle Stability Assist (VSA)

Infiniti: Vehicle Dynamic Control (VDC)

Jaguar: Dynamic Stability Control (DSC)

Jeep: Electronic Stability Program (ESP)

Kia: Electronic Stability Control (ESC) a Electronic Stability Program (ESP)

Lamborghini: Electronic Stability Program (ESP)

Land Rover: Dynamic Stability Control (DSC)

Lexus: Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) a Vehicle Stability Control (VSC)

Lincoln: AdvanceTrac

Maserati: Maserati Stability Program (MSP)

Mazda: Dynamic Stability Control (DSC), vrátane Dynamic Traction Control

Mercedes-Benz: Electronic Stability Program (ESP)

Mercury: AdvanceTrac

MINI: Dynamic Stability Control

Mitsubishi: Active Skid and Traction Control MULTIMODE a Active Stability Control (ASC)

Nissan: Vehicle Dynamic Control (VDC)

Oldsmobile: Precision Control System (PCS)

Opel: Electronic Stability Program (ESP)

Peugeot: Electronic Stability Program (ESP)

Pontiac: Stabili Trak

Porsche: Porsche Stability Management (PSM)

Proton: Electronic Stability Program

Renault: Electronic Stability Program (ESP)

Rover Group: Dynamic Stability Control (DSC)

Saab: Electronic Stability Program (ESP)

Saturn: StabiliTrak

Scania: Electronic Stability Program (ESP)

SEAT: Electronic Stability Program (ESP)

Škoda: Electronic Stability Program (ESP)

Smart: Electronic Stability Program (ESP)

Subaru: Vehicle Dynamics Control (VDC)

Suzuki: Electronic Stability Program (ESP)

Toyota: Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) a Vehicle Stability Control (VSC)

Vauxhall: Electronic Stability Program (ESP)

Volvo: Dynamic Stability and Traction Control (DSTC)

Volkswagen: Electronic Stability Program (ESP)