استاندارد تازه برای خودروهای ایرانی چیست و چگونه کار می نماید؟ - وبلاگ ساعت دیواری

به گزارش وبلاگ ساعت دیواری، امروزه تمامی خودروهای صفر کیلومتر خارجی عرضه شده در کشورهای پیشرفته جهان به سیستم کنترل پایداری الکترونیکی یا برنامه پایداری الکترونیک مجهز هستند، اما در ایران هنوز بسیاری از خودروها بدون این فناوری مهم ایمنی عرضه می شوند. با اجرایی شدن استانداردهای 85 گانه قرار است ESP نیز به یکی از فناوری های ایمنی الزامی در خودروها داخلی تبدیل گردد.

همان طور که قابل حدس است، این سیستم وظیفه دارد با حفظ پایداری خودرو، از واژگونی آن جلوگیری کند. اما آیا می دانید این سیستم چه مکانیسمی دارد؟

یک سیستم اجباری در آمریکا و اروپا

سیستم کنترل پایداری الکترونیکی به اختصار ESC نام دارد. این سیستم در سال 1995 به وسیله شرکت آلمانی بوش معرفی گردید و استفاده از آن در آمریکا از سال 2011 و در اروپا از سال 2014 به این طرف اجباری است. دلیل اجباری شدن استفاده از این سیستم، نقش بسیار مثبت آن در ارتقای ایمنی و کاهش تصادفات است.

نتایج یک مطالعه در کانادا، نشان می دهد آمار تصادفات ناشی از عدم تعادل و از دست رفتن پایداری در خودروهای مجهز به این سیستم 41 درصد کمتر است. بعلاوه این تحقیق ثابت نموده تصادف خودروهای مجهز به این سیستم در مسیرهای یخی، برفی و لغزنده 51 درصد پایین تر است.

در کنار این باید گفت محققان آمریکایی در تحقیقات خود متوجه شدند که اجباری شدن نصب سیستم کنترل پایداری الکترونیکی، هر ساله آمار مرگ و میر جاده ای را بین 5,300-10,300 مورد کاهش می دهد. این رقم برای تعداد مصدومان برابر با 168,000-252,000 مورد است. در واقع یافته های همین تحقیق بود که باعث شد استفاده از سیستم کنترل پایداری الکترونیکی از سال 2011 در آمریکا اجباری گردد.

سیستم کنترل پایداری الکترونیکی بعضاً با نام ESP یا برنامه پایداری الکترونیک نیز شناخته می گردد. بعضی از خودروسازان نسخه اختصاصی خود را از این سیستم توسعه داده اند، به همین دلیل از نام های دیگری برای آن استفاده می نمایند. برای مثال شرکت ب ام و این سیستم را DSC و شرکت هوندا آن را VSA می نامد. پورشه هم دوست دارد این سیستم را PSC بنامند.

واژه اختصاری ESC برگرفته از عبارت Electronic Stability Control است. این سیستم از قسمت های سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل یافته و وظیفه دارد از سر خوردن یا واژگونی خودرو جلوگیری کند. عملکرد این سیستم ارتباط مستقیمی با عملکرد ترمز ABS و سیستم کنترل چسبندگی (TCS) دارد. در حقیقت می توان این دو سیستم را زیرمجموعه سیستم کنترل پایداری الکترونیکی تصور کرد.

ارتباط تنگاتنگ سیستم کنترل پایداری الکترونیکی با سایر سیستم ها

هسته اصلی یا مغز سیستم کنترل پایداری الکترونیکی را یک میکروکامپیوتر تشکیل می دهد. این میکروکامپیوتر سیگنال های دریافتی از مجموعه سنسورها را پردازش می نماید تا مشخص گردد که آیا راستای فرمان و جهت حرکت خودرو یکسان هستند یا خیر. بد نیست بدانید داده های دریافتی در هر ثانیه 25 بار پردازش می شوند.

اگر سیستم کنترل پایداری الکترونیکی به این نتیجه برسد که راستای فرمان و جهت حرکت خودرو تفاوت دارد، بلافاصله وارد عمل می گردد و با انجام اقداماتی سعی می نماید جهت حرکت را اصلاح کند. این اقدامات شامل درگیر کردن ترمز یک یا چند چرخ به خصوص و افزایش یا کاهش دور موتور و به تبع آن تنظیم سرعت خودرو می گردد.

ماژول هیدرولیک، سنسور سرعت چرخ، سنسور زاویه فرمان و سنسورهای تشخیص انحراف و شتاب جانبی و بعلاوه ECU دیگر اجزای سیستم کنترل پایداری الکترونیکی را تشکیل می دهند. این اجزا با همکاری هم، زمان و مقدار اقدامات پیشگیری نماینده را مشخص می نمایند.

سنسور زاویه فرمان با آنالیز غربیلک، شرایط آن را تشخیص می دهد. ماژول کنترلی، از داده های مربوط به این فاکتور و بعلاوه شرایط پدال های ترمز و گاز، تصمیم راننده برای کنترل خودرو را حدس می زند. نتیجه آنالیز این فاکتورها، به عنوان شرایط مطلوب ثبت می گردد. در گام بعدی سیستم کنترل پایداری الکترونیکی، این شرایط را با حرکت واقعی خودرو مقایسه می نماید.

علاوه بر سنسور زاویه فرمان، داده های دریافتی از سنسور تشخیص انحراف نیز اهمیت بالایی دارند. این سنسور تمامی حرکات خودرو حول محور عمودی را پایش می نماید. داده هایی که این سنسور گردآوری می نماید، با داده های سنسور تشخیص شتاب جانبی مقایسه می شوند. با ترکیب و مقایسه داده های این دو سنسور، ماژول کنترل شرایط واقعی، جهت حرکت خودرو در مسیر را کشف می نماید.

سنسورهای سرعت چرخ که فعال یا غیرفعال هستند، مقدار چرخش و جهت چرخش را با استفاده از میدان مغناطیسی تشخیص می دهند. سیگنال های این سنسورها به ماژول کنترلی ارسال می شوند، ماژولی که سرعت چرخش را محاسبه می نماید.

با تحلیل اختلاف بین شرایط مطلوب و شرایط واقعی و بعلاوه داده های مربوط به سنسورهای سرعت چرخ ها، ECU تصمیم می گیرد که با دخالت در گاز یا ترمز، شرایط واقعی را مشابه با شرایط مطلوب کند. نتیجه اینکه با این کار از لغزش یا واژگونی خودرو جلوگیری می گردد.

دیگر مزایای سیستم کنترل پایداری الکترونیکی

استفاده از سیستم ESC، مزایای زیادی دارد و امکان توسعه سیستم های کاربردی تر را فراهم می سازد. برای مثال سیستم یاری به آغاز حرکت در سربالایی و دستیار هیدرولیک ترمز ارتباط تنگاتنگی با ESC دارند، چرا که این سیستم می تواند کنترل ترمزها را در اختیار بگیرد. بعلاوه سنسور تشخیص انحراف سیستم ESC داده های خود را به سیستم پیشگیری از واژگونی نیز منتقل می نماید.

به غیر از این ها باید گفت سنسورهای تشخیص سرعت چرخ ها، می توانند با مقایسه داده های آنها، پنچری را تشخیص دهند. این همان کاری است که سیستم پایش فشار باد لاستیک ها با یاری سنسورهای مذکور انجام می دهد.

اگر بخواهیم بیشتر وارد جزئیات شویم، باید بگوییم سیستم یاری به آغاز حرکت در سربالایی، تا چند ثانیه پس از برداشتن پا از روی پدال ترمز، ترمزها را درگیر نگه می دارد. در نتیجه راننده دیگر نیازی به استفاده از ترمز دستی یا نیم کلاچ پیدا نمی نماید.

دستیار ترمز هیدرولیک هم با محاسبه جایگاه پدال و مقدار فشار پای راننده، مشخص می نماید که آیا راننده با قدرت کافی ترمز می گیرد یا خیر. این امر در شرایط اضطراری اهمیت بسیار بالایی دارد و هر گونه تعلل می تواند به تصادف منجر گردد. وقتی که دستیار ترمز هیدرولیک تشخیص دهد راننده با قدرت کافی ترمز نمی گیرد، بلافاصله وارد عمل شده و نیروی ترمز را به حداکثر می رساند.

خودروهای سبک وزن با مرکز ثقل بالا، بیشتر در معرض خطر واژگونی قرار دارند، به همین دلیل به سیستم پیشگیری از واژگونی مجهز هستند. این سیستم با یاری سنسور تشخیص انحراف سیستم ESC می تواند شتاب های جانبی و به تبع آن خطر بالقوه واژگونی، را تشخیص دهد. در این حالت سیستم پیشگیری از واژگونی با یاری دستیار ترمز هیدرولیک، نیروی ترمز متفاوتی به هر یک از چرخ ها اعمال می نماید تا تعادل خودرو حفظ گردد. به جز ترمزها، این سیستم گشتاور تولیدی موتور را نیز با همکاری ECU کاهش می دهد.

سیستم ESC چه معایبی دارد؟

درست مثل کمربند ایمنی و ایربگ، سیستم کنترل پایداری الکترونیکی نیز از نظر ایمنی هیچ عیب و ایرادی ندارد. اما از آنجایی که این سیستم اجازه نظارت و دخالت در رفتارهای خودرو را دارد، می تواند تصمیم های راننده را بی اثر نموده و محدودیت هایی را ایجاد کند. این امر وقتی که راننده بخواهد سرعت و هیجان بیشتری را در جایی مثل پیست تجربه کند، به یک نکته منفی تبدیل می گردد. البته در چنین شرایطی راننده می تواند با خاموش کردن ESC کنترل کامل خودرو را در اختیار بگیرد.

خودروسازان مختلف، در قبال خاموش کردن سیستم کنترل پایداری الکترونیکی رویه های متفاوتی دارند. برای مثال در محصولات فولکس واگن، وقتی راننده این سیستم را خاموش می نماید، عملکرد آن به طور کامل بی اثر نمی گردد، بلکه برای دستیابی به هیجان بیشتر در پیچ ها، روی فاکتورهای دیگری نظارت می گردد.

بعضی شرکت ها، حالت های گوناگونی برای رانندگی تعریف نموده اند. انتخاب هر یک از این حالت ها، تغییراتی را در عملکرد سیستم ESC و سطح اختیارات آن ایجاد می نماید. از این رو بیشتر مواقع نیازی به خاموش کردن این سیستم احساس نمی گردد.

لازم به ذکر است با وجود مزایای زیاد و نقش آنکارناپذیر آن در ارتقای ایمنی، سیستم کنترل پایداری الکترونیکی جایی در فهرست تجهیزات خودروهای داخلی ندارد، به استثنای چند مدل نو.

منبع: دیجیاتو