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

Sensori di pressione freni 1, 2 ESP

Sensore angolo di sterzata

Sensore velocità di rotazione ESP

Sensore di accelerazione trasversale ESP

Interruttore

ESP OFF

Trasduttore regime ruota

Interruttore luce freni

Relè soppressione luci di stop

elettrovalvola BAS

Ripartitore elettronico della forza frenante, funzionamento

Brake Assist (BAS), funzionamento

Panoramica della descrizione del funzionamento ESP

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 dei freni, l'ESP influisce anche sulla gestione motore-cambio.

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

L'ABS impedisce il bloccaggio delle ruote durante la frenata, mantenendo così la direzionalità 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 assicurando in qualsiasi situazione che il veicolo stesso rimanga sulla traiettoria impostata 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 contenute le funzioni ABS e ASR e BAS.

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).

Sul CAN bus ha luogo lo scambio di dati tra la centralina ESP, la centralina BAS (integrata), la centralina di gestione motore ed eventualmente la centralina di comando del cambio.

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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.

 Adattamento automatico della coppia motrice all'attuale possibilità di trasmissione tra ruote e carreggiata quando il conducente accelera in modo eccessivo.

 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.

 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.

 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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Panoramica delle funzioni

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) rileva il comportamento del veicolo e lo corregge richiedendo interventi mirati dei freni 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 esce dalla 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 ESP

 Sensore accelerazione trasversale

 Sensore pressione freni per ESP

 Trasduttore regime ruota

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

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 mediante linee digitali consente

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lo scambio rapido dei dati tra le centraline ESP, ME ed EGS.

La centralina di comando ESP (N47-5) viene alimentata costantemente con i dati attuali sulla coppia del motore, posizione del pedale dell'acceleratore e sul 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, mediante la centralina di comando ESP (N47-5) vengono azionate le elettrovalvole corrispondenti, nonché la pompa di recupero/ad alta pressione nell'unità idraulica per regolare una pressione frenante definita su una o più ruote.

Contemporaneamente sul bus dati CAN vengono trasmessi dei comandi alle centraline di comando ME e EGS. Per ridurre la coppia motrice vengono impostati dei valori definiti per la posizione farfalla e per il punto di accensione ed eventualmente viene impedito il passaggio alla 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.

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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.

ESP, circuito di regolazione coppia frenante

Regolazione ASR

Per frenare la ruota slittante, alla pinza freno di quest'ultima viene erogata la pressione frenante attraverso un sistema di pressione integrato nell'unità idraulica (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.

Circuito di regolazione coppia propulsiva ESP

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.

La posizione della valvola a farfalla viene ridotta dall'attuatore rispetto alla posizione del pedale dell'acceleratore preimpostata dal conducente ed il

punto di accensione viene ripristinato.

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.

ESP, circuito di regolazione coppia propulsiva
regolazione MSR

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 trasmesso sul bus dati CAN alla centralina di comando ME. In seguito a questa informazione, la farfalla viene aperta di quanto necessario per ridurre lo slittamento da frenata e per aumentare di conseguenza la reazione laterale del veicolo. Questo intervento avviene senza che il conducente ne venga informato (spia di avviso ESP).

Circuito di regolazione coppia propulsiva e coppia frenante ESP

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.

In seguito ad un segnale inviato sul bus dati CAN alla centralina di comando ME, la coppia propulsiva viene ridotta in base alle necessità, mediante una riduzione della coppia motrice.