Electronic Stability Program (ESP), funzionamento

ASR V/ESP, circuito regol. coppia propulsiva

ESP, circuito regol. coppia frenante

ESP, funzione di regolazione

ESP, funzione di regolazione ABS

ESP, funzione di regolazione ASR

Centralina di comando ESP

Pompa di precarica

Unità pistoni di carica ESP

Unità idraulica ESP

Sensore pressione freni ESP

Sensore angolo di sterzata

Sensore velocità di rotazione ESP

Sensore accelerazione trasversale ESP

Interruttore ESP OFF

Trasduttore regime ruota

Interruttore luci freno

Electronic Stability Program (ESP), funzionamento

ETS, funzione regol. (4MATIC)

L'«Electronic Stability Program» (ESP) è un sistema di sicurezza attiva per migliorare la stabilità del veicolo in qualsiasi situazione di guida.

ESP effettua un intervento frenante separato su una o pi- ruote dell'assale anteriore o dell'assale posteriore, stabilizzando così il veicolo durante la guida in curva, in caso di frenata o durante la marcia senza trazione e mantenendolo quindi perfettamente sulla traiettoria.

ESP integra le note funzioni del sistema antibloccaggio ruote (ABS), della regolazione slittamento in accelerazione (ASR) e della regolazione della coppia in fase di rilascio (MSR).

Le funzioni della regolazione stabilità hanno una priorità superiore ai sistemi di regolazione ABS e ASR. L'ESP, oltre ad effettuare un intervento frenante attivo, influisce anche sulla gestione motore-cambio.

L'Electronic Stability Program (ESP) comprende i seguenti sistemi:

ABS impedisce il bloccaggio delle ruote durante la frenata, mantenendo così la sterzabilità e la stabilità durante la decelerazione del veicolo.

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ASR impedisce lo slittamento delle ruote motrici durante la marcia e migliora, inoltre, la stabilità aumentando la capacità di trazione per l'intero campo di velocità.

MSR riduce lo slittamento dei freni delle ruote motrici nella fase di rilascio migliorando così la stabilità del veicolo.

ESP impedisce lo sbandamento del veicolo sovrasterzante o sottosterzante e mantiene il veicolo stesso nella traiettoria desiderata in tutte le situazioni di marcia (nell'ambito dei limiti della fisica). La correzione avviene generando delle forze di frenata sulle singole ruote.

Correlazione tra i sistemi

La regolazione della coppia propulsiva avviene mediante l'elettronica del motore (ME), un sistema che regola la posizione della farfalla ed il momento di accensione.

Per il calcolo della regolazione ESP della coppia propulsiva, viene elaborato anche il rapporto della gestione elettronica del cambio (EGS).

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Nell'elettronica ESP del circuito di regolazione frenata, sono comprese le funzioni ABS e ASR. Per il tipo 168 e per i veicoli con motore 112, 113 (tipo 210 anche motore 606, 611), è compresa anche la funzione BAS.

Nell'unità idraulica ESP sono raggruppati anche i componenti base ABS e ASR.

La centralina di comando motore comprende la funzione dell'acceleratore elettronico (EFP) e dell'impianto di regolazione velocità (Tempomat).

Attraverso la linea dati CAN si svolge lo scambio di dati tra la centralina di comando ESP, la centralina di comando motore ed eventualmente la centralina di comando del cambio e la centralina di comando BAS.

Vantaggi dell'ESP

 Ottimizzazione delle caratteristiche di avviamento e di accelerazione a causa della maggiore trazione, particolarmente vantaggiosa su strade con diversi valori di attrito ed in curva.

 Aumento della sicurezza attiva della dinamica di guida, perché solo una ruota non slittante assicura la propulsione ottimale senza compromettere la tenuta laterale.

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 Adattamento automatico della coppia motrice all'attuale capacità di trasmissione delle ruote sulla strada, quando il conducente accelera in modo eccessivo.

 Riduzione del rischio di sbandamento in qualsiasi condizione di guida, a causa della stabilizzazione automatica durante la frenata, l'accelerazione o la guida a velocità uniforme senza trazione.

 Ottimizzazione del mantenimento della traiettoria durante la guida in curva, fino al raggiungimento del limite critico.

 Riduzione dello spazio di frenata in curva o su strade sdrucciolevoli.

 Una spia lampeggiante nel tachimetro segnala al conducente la regolazione ESP e lo informa che il veicolo sta raggiungendo il limite critico di stabilità.

 Attraverso l'interruttore ESP OFF (ASR OFF per il tipo 168) si può disinserire l'ASR o l'ESP. Ciò viene segnalato al conducente mediante l'accensione a luce fissa della spia nel tachimetro. In caso di neve profonda o con le catene da neve montate, si può migliorare così la trazione (effetto spazzaneve).

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Generalmente tutte le forze che agiscono dall'esterno su un veicolo, tendono a farlo girare intorno al suo baricentro, sia che si tratti di forze frenanti o forze propulsive che agiscono da un solo lato, o di forze laterali.

L'Electronic Stability Program (ESP) rileva le condizioni del veicolo ed effettua la correzione generando delle forze frenanti sulle singole ruote.

P42.45-0204-02

P42.45-0203-02

Esempio A: veicolo sottosterzante (in una curva a sinistra)

Il veicolo spinge verso l'esterno oltre le ruote anteriori.

In questo caso avviene un intervento esattamente calcolato del freno della ruota posteriore sinistra.

Esempio B: veicolo sovrasterzante (in una curva a sinistra)

Il veicolo sbanda dalla parte posteriore.

In questo caso avviene un intervento esattamente calcolato del freno della ruota anteriore destra.

a Traiettoria desiderata

b Ruota frenata

c Coppia di correzione generata

d Movimento sottosterzante

e Movimento sovrasterzante

La regolazione ESP avviene nei seguenti casi:

 durante la guida in curva (veicolo sovrasterzante o sottosterzante)

 durante la marcia in rettilineo (il veicolo fuoriesce dalla traiettoria desiderata a causa del manto stradale disomogeneo)

Per poter effettuare queste regolazioni ultraprecise, è richiesto un numero maggiore di sensori rispetto all'ASR.

Si distinguono i seguenti sensori:

1.) Sensori che rilevano le intenzioni del conducente

 sensore angolo di sterzata

 posizione acceleratore (attuatore farfalla)

2.) Sensori che misurano le condizioni effettive del veicolo

 sensore velocità di rotazione ESP

 sensore di accelerazione trasversale

 sensore pressione freno ESP

 trasduttore regime ruota

Nella centralina di comando ESP (N47-5) vengono rilevati ed elaborati i regimi delle ruote, l'angolo di sterzata, la velocità di rotazione del veicolo, l'accelerazione trasversale e la pressione frenante dell'assale anteriore.

Attraverso un bus dati CAN, la centralina di comando ESP (N47-5) è collegata alle centraline di comando gestione motore e cambio.

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Questo collegamento digitale consente un rapido scambio di dati tra la centralina di comando ESP, la centralina di comando motore e la centralina di comando del cambio.

La centralina di comando ESP (N47-5) riceve continuamente i dati attuali della coppia motrice, della posizione dell'acceleratore e del rapporto di trasmissione del cambio.

Attraverso i sensori velocità di rotazione ed accelerazione trasversale, vengono rilevate le forze che tendono a far girare il veicolo intorno al suo baricentro.

Il rilevamento dei suddetti valori consente di calcolare le forze longitudinali e trasversali sulle ruote.

Se questi valori superano delle determinate soglie di regolazione, la centralina di comando ESP (N47-5) aziona le corrispondenti valvole elettromagnetiche, nonché la pompa di recupero/ad alta pressione nell'unità idraulica, per regolare così una pressione frenante definita in una o più ruote.

Sul bus dati CAN vengono contemporaneamente trasmessi dei comandi alle centraline di comando motore e cambio. Per ridurre la coppia propulsiva vengono impostati dei valori calcolati per la posizione della farfalla ed il momento di accensione, ed eventualmente viene impedito il passaggio alla marcia inferiore.

Questo intervento mirato e molto preciso si svolge entro pochi millisecondi.

L'intervento frenante attivo e la riduzione della coppia propulsiva dell'ESP assicurano quindi la massima stabilità del veicolo.

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Si svolgono le seguenti procedure:

Circuito di regolazione coppia frenante ESP

Regolazione ABS

Se una ruota tende a bloccarsi, viene regolata la pressione frenante nel corrispondente cilindretto del freno. Questa regolazione nell'unità idraulica ESP (A7/3) avviene attraverso le valvole elettromagnetiche con le fasi di creazione, mantenimento e riduzione della pressione.

Circuito di regolazione coppia frenante ESP

Regolazione ASR

Per frenare una ruota slittante, un sistema di pressione nell'unità idraulica invia la pressione frenante nella pinza del freno dell'assale posteriore (creazione della pressione).

In questo modo l'altra ruota può trasmettere la forza di trasmissione ottimale (effetto bloccaggio differenziale).

Attraverso le valvole elettromagnetiche nell'unità idraulica ESP (A7/3), la coppia frenante viene regolata mediante la creazione, il mantenimento e la riduzione della pressione.

Circuito di regolazione coppia propulsiva ESP

Regolazione ASR

Per ridurre una coppia propulsiva eccessiva ed ottenere così una trazione ottimale, la centralina di comando ESP e la centralina di comando motore si scambiano dei dati sul bus dati CAN per ridurre la coppia propulsiva.

La centralina di comando ESP verifica continuamente se la regolazione può essere interrotta, per esempio perché l'aderenza del manto stradale è improvvisamente migliorata, in modo tale da consentire quanto prima al conducente di impostare nuovamente la coppia motrice attraverso l'acceleratore.

Circuito di regolazione della coppia propulsiva ESP

Regolazione MSR (non per motori con disinserimento alimentazione carburante)

La centralina di comando ESP rileva un eventuale slittamento dei freni delle ruote motrici in caso di allentamento dell'acceleratore. Il relativo segnale viene trasmesso sul bus dati CAN alla centralina di comando motore. In seguito a questa informazione lo slittamento dei freni viene ridotto aumentando la coppia propulsiva e ciò migliora la tenuta laterale del veicolo. Questa procedura si svolge senza che il conducente ne venga informato (spia di avviso ESP).

Circuito di regolazione coppia frenante e coppia propulsiva ESP

Regolazione ESP

Se viene rilevata una tendenza sovrasterzante o sottosterzante, la centralina di comando ESP e l'unità idraulica effettuano un intervento calcolato sui freni dell'assale anteriore o dell'assale posteriore, per compensare i movimenti non desiderati del veicolo.

Mediante un segnale sul bus dati CAN alla centralina di comando motore, viene ridotta la coppia motrice al punto tale da ridurre adeguatamente la coppia propulsiva.