Electronic Stability Program (ESP) - funzionamento

ASR V/ESP, circuito di regolazione coppia propulsiva

Electronic Stability Program (ESP), funzionamento

ESP

Circuito di regolazione coppia frenante

ESP, regolazione

ESP, regolazione ABS

ESP, regolazione ASR

Centralina di comando ESP

Unità idraulica ESP

Sensore pressione

freni ESP

Sensore

di sterzata

Sensore velocità

di rotazione ESP

Sensore accelerazione

trasversale ESP

Inter-ruttore

ESP OFF

Trasduttore

regime ruota

Interruttore

luce freni

Brake Assist (BAS), funzionamento

Relè soppressione

luce feni

Valvola elettromagnetica BAS

L'" Electronic-Stability-Program" (ESP) è un sistema di sicurezza attiva per ottimizzare la stabilità del veicolo in qualsiasi condizione di marcia.

Il sistema frena in modo individuale una o più ruote dell'assale anteriore o dell'assale posteriore. L'ESP stabilizza il veicolo in curva, durante la frenata o durante la marcia senza accelerazione, mantenendolo perfettamente in traiettoria.

ESP integra le funzioni note 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 a quelle dei sistemi ABS e ASR. Oltre all'intervento attivo del freno dell'ESP viene influenzata anche la gestione motore-cambio .

L'Electronic-Stability-Program (ESP) comprende le seguenti correlazioni tra i sistemi.

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

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ASR impedisce lo slittamento delle ruote motrici durante la marcia e migliora la stabilità del veicolo aumentando contemporaneamente la capacità di trazione nell'intero campo di velocità.

MSR riduce lo slittamento dei freni delle ruote motrici durante la fase di rilascio assicurando la stabilità del veicolo.

ESP impedisce lo sbandamento del veicolo in caso di tendenza sovrasterzante o sottosterzante Provvede, in tutte le situazioni che il veicolo non scosti dal corso preimpostato dal conducente (nell'ambito dei limiti fisici). A tal fine vengono generate delle forze frenanti sulle singole ruote.

Correlazione tra i sistemi

Per la regolazione della coppia propulsiva viene utilizzata l'elettronica motore (ME). Mediante questo sistema viene effettuata la regolazione motore della farfalla e del punto di accensione.

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

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Nell'elettronica ESP del circuito di regolazione freni sono comprese le funzioni ABS e ASR. Nei seguenti veicoli è compresa anche la funzione BAS (aggiornato al 2/02):

 Tipo 129 con motori 112, 113

 Tipo 202 con motori 111, 112, 113, 605, 611

 Tipo 210 con motori 112, 113, 605, 606, 611, 612, 613

 Tipo 210 con motore 111 dal 08/99

 Tipi 170, 203, 208, 215, 220

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

Nella centralina di comando motore sono integrate le funzioni per l'acceleratore elettronico (EFP) e per l'impianto di regolazione velocità (Tempomat).

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

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Vantaggi dell'ESP

 Ottimizzazione delle caratteristiche di avviamento e di accelerazione a causa della trazione più elevata. Ciò è particolarmente vantaggioso su carreggiate con diversi coefficienti di attrito e durante la guida in curva.

 Aumento della sicurezza attiva della dinamica di marcia, perchè soltanto una ruota che non slitta consente una propulsione ottimale senza compromettere la stabilità laterale.

 La coppia del motore si adatta automaticamente alle corrispondenti possibilità di trasmissione delle ruote sulla carreggiata, se il conducente accelera troppo .

 Riduzione del rischio di sbandamento in qualsiasi condizione di marcia mediante la stabilizzazione automatica durante la frenata, l'accelerazione o la marcia uniforme senza accelerazione.

 Migliore mantenimento della traiettoria durante la guida in curva, fino al campo limite.

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

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 Il lampeggio di una spia nel tachimetro segnala al conducente la regolazione ESP e lo informa che il veicolo sta raggiungendo il limite fisico di stabilità.

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 Attraverso l'interruttore ESP OFF, ESP o ASR possono essere disinseriti. Ciò viene segnalato dalla spia accesa a luce fissa nel tachimetro. In caso di neve profonda o catene da neve montate, questo disinserimento può migliorare la trazione (effetto spazzaneve).

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Descrizione del funzionamento

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 propulsive unilaterali, o di forze laterali.

L'Electronic-Stability-Program (ESP) rivela il comportamento del veicolo e genera per la correzione delle forze frenanti mirate sulle singole ruote.

P42.45-0204-02

P42.45-0203-02

Esempio A: veicolo sottosterzante (nella curva a sinistra)

Le ruote anteriori del veicolo si spingono all'esterno.

Avviene quindi un intervento del freno calcolato precisamente sulla ruota posteriore sinistra.

Esempio B: veicolo sovrasterzante (nella curva a sinistra)

La parte posteriore del veicolo sbanda.

Avviene quindi un intervento del freno calcolato precisamente sulla ruota anteriore destra.

a traiettoria desiderata

b ruota frenata

c coppia generata per correggere il veicolo

d movimento sottosterzante

e movimento sovrasterzante

La regolazione ESP avviene:

 in curva (veicolo sovrasterzante o sottosterzante)

 durante la marcia in rettilineo (il veicolo non mantiene la traiettoria a causa delle condizioni disomogenee della strada)

Per effettuare queste regolazioni molto precise, sono necessari degli ulteriori sensori rispetto all'ASR.

Si distinguono i seguenti tipi di sensori:

1.) Sensori che rilevano le intenzioni del conducente

 Sensore angolo di sterzata

 Posizione acceleratore (attuatore farfalla)

2.) Sensori che misurano il comportamento effettivo del veicolo

 Sensore velocità di rotazione

 Sensore accelerazione trasversale

 Sensore pressione freno

 Trasduttore regime ruota

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

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La centralina di comando ESP (N47-5) è collegata attraverso un bus dati CAN con le centraline di comando della gestione motore-cambio. Questo collegamento digitale permette uno scambio di dati rapido tra la centralina di comando ESP, la centralina di gestione 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.

Con il rilevamento dei suddetti valori si possono calcolare le forze longitudinali e quelle trasversali che agiscono sulle ruote.

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

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Contemporaneamente sul bus dati CAN vengono trasmessi dei comandi alla centralina di comando motore e cambio. Per ridurre la coppia propulsiva, vengono impostati dei valori definiti per la posizione farfalla e per il punto di accensione ed eventualmente viene soppresso l'innesto della marcia inferiore.

L'intervento mirato e molto preciso, si svolge entro pochi millisecondi.

L'intervento attivo dei freni e la riduzione della coppia propulsiva dell'ESP assicurano la stabilità ottimale del veicolo.

L'intervento ESP comprende le seguenti regolazioni:

Circuito di regolazione coppia frenante ESP

Regolazione ABS

Se per es. una ruota tende a bloccarsi viene regolata la pressione frenante nel freno della ruota interessata. L'unità idraulica ESP (A7/3) esegue questa regolazione attraverso le elettrovalvole, con le fasi di creazione pressione, mantenimento pressione e riduzione pressione.

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ESP, circuito di regolazione coppia frenante

Regolazione ASR

Per frenare la ruota slittante, attraverso un sistema di pressione nell'unità idraulica viene inviata la pressione frenante nella pinza freno dell'assale posteriore (creazione pressione).

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

Mediante le elettrovalvole nell'unità idraulica ESP (A7/3), la coppia frenante viene regolata con le fasi di creazione pressione, mantenimento pressione e riduzione pressione.

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ESP, Circuito di regolazione coppia motrice

Regolazione ASR

Per ridurre una coppia propulsiva eccessiva ed ottenere così la trazione ottimale, mediante il bus dati CAN la centralina di comando ESP e la centralina di comando motore si scambiano i dati per ottenere la suddetta riduzione della coppia propulsiva.

Nella centralina di comando ESP viene verificato continuamente se la regolazione può essere interrotta, per es. a causa dell'improvviso miglioramento dell'aderenza del fondo stradale, per ripristinare quanto prima la coppia propulsiva impostata dal conducente mediante l'acceleratore.

Circuito di regolazione coppia propulsiva ESP
regolazione MSR (non per motori con disinserimento iniezione carburante)

Se l'acceleratore viene allentato e si verifica uno slittamento dei freni delle ruote motrici, questa condizione viene rilevata dalla centralina di comando ESP. Il segnale viene inviato attraverso il bus dati CAN alla centralina di comando motore. In seguito a questa informazione viene aumentata la coppia propulsiva per ridurre così lo slittamento del freno ed aumentare la tenuta laterale del veicolo. Questo intervento avviene senza che il conducente ne venga informato (spia di avviso ESP).

ESP, circuito di regolazione coppia motrice e coppia frenante

Regolazione ESP

Se viene rilevata una tendenza sovrasterzante o sottosterzante, la centralina di comando ESP esegue mediante l'unità idraulica un intervento frenante calcolato sull'assale anteriore o posteriore. Questo intervento è mirato a compensare l'effetto sovrasterzante o sottosterzante.

Attraverso un segnale trasmesso sul bus dati CAN alla centralina di comando motore, la riduzione necessaria della coppia propulsiva avviene mediante una riduzione della coppia motrice.