Electronic Stability Program (ESP) - Funzionamento

ASR /ESP, circuito di regolazione coppia motrice

Electronic Stability Program (ESP)

ESP

Circuito di regolazione coppia frenante

ESP, regolazione

ESP, regolazione ABS

ESP, regolazione ASR

Centralina di comando ESP (N47-5)

Sensore

Sensore (N49)

Sensore velocità di rotazione ed accelerazione trasversale (B24/15)

Interruttore

ESP OFF (N72/1s1)

Centralina di comando SBC (A7/3n1)

Sensotronic Brake System (SBC)

Brake Assist (BAS) - Funzionamento

CAN SBC

Il sistema elettronico di stabilità (ESP) è un sistema di sicurezza attivo per ottimizzare la stabilità del veicolo in tutte le situazioni di marcia.

Esso interviene sui singoli freni di una o più ruote dell'assale anteriore o posteriore. ESPstabilizza il veicolo durante la guida in curva, durante la frenata o durante la marcia senza accelerazione, mantenendolo perfettamente in traiettoria.

ESP con la sua funzione è gerarchicamente superiore ai sistemi di regolazione sistema antibloccaggio (ABS) e sistema antislittamento (ASR). Oltre all'intervento attivo del freno dell'ESP viene influenzata anche la gestione motore-cambio .

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ESP comprende le seguenti correlazioni sistemiche.

Il sistema antibloccaggio (ABS) impedisce il bloccaggio delle ruote durante la frenata, preservando così la sterzabilità e la stabilità del veicolo durante la decelerazione.

Il sistema antislittamento (ASR) impedisce lo slittamento delle ruote motrici nell'esercizio di marcia. e migliora la stabilità del veicolo aumentando contemporaneamente la capacità di trazione nell'intero campo di velocità.

La regolazione coppia motore in fase rilascio (MSR) riduce lo slittamento di frenata delle ruote motrici nella fase di rilascio assicurando in questo modo la stabilità di marcia.

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L'ESP impedisce lo sbandamento del veicolo in caso di sovrasterzata o sottosterzata. Provvede in tutte le situazioni che il veicolo non si scosti dalla traiettoria impostata dal conducente (entro i limiti fisici). A tal fine vengono generate delle forze frenanti di correzione sulle singole ruote.

Correlazione tra i sistemi

Per la regolazione della coppia motrice hanno luogo degli interventi nella regolazione motore attraverso il sistema di iniezione a benzina e accensione ME (elettronica del motore) (ME) o rispettivamente attraverso la Common Rail Diesel Injection (CDI). Nei motori ad iniezione di benzina vengono corretti opportunamente la posizione della valvola a farfalla ed il punto di accensione, nei motori diesel viene corretta la quantità d'iniezione.

Per il calcolo della regolazione ESP della coppia motrice viene valutato anche il rapporto di marcia della gestione cambio ad integrazione completa (VGS) (di serie) o rispettivamente della gestione elettronica del cambio (EGS) (solo AMG).

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Nell'elettronica del circuito di regolazione ESP della coppia frenante sono comprese le funzioni ABS, ASR ed MSR.

Le regolazioni per ABS, ASR e ESP vengono eseguite nell'unità idraulica sistema di trazione (A7/3).

Nella centralina di comando ME (N3/10) (motore ad iniezione di benzina) o rispettivamente nella centralina di comando CDI (N3/9) (motore diesel)) è compresa la funzione per il pedale elettronico dell'acceleratore (EFP) e per l'impianto di regolazione della velocità (Tempomat).

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Attraverso il CAN vano motore avviene lo scambio di dati tra la centralina di comando ESP, la centralina di comando ME (motore ad iniezione di benzina), o la centralina di comando CDI (motore diesel), e la centralina di comando cambio ad integrazione completa (VGS) (Y3/8n4), o la centralina di comando EGS (N15/3) (AMG).

Tramite CAN-SBC (bus CAN proprio del sistema) la centralina di comando ESP comunica con la centralina di comando SBC (A7/3n1).

Vantaggi del sistema ESP

 Ottimizzazione delle caratteristiche di avviamento e di accelerazione a causa della maggiore trazione, particolarmente vantaggioso in caso di diversi coefficienti di attrito sulla superficie stradale e durante la marcia in curva.

 Aumento della sicurezza attiva di guida, in quanto soltanto una ruota che non slitta consente la propulsione ottimale senza compromettere la tenuta trasversale.

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

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

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

 Riduzione dello spazio di arresto nelle curve e in caso di fondo stradale bagnato o ghiacciato.

 Il lampeggio spia di segnalazione ESP e ABS (A1e41) nello strumento combinato (A1) segnala al conducente ciclo di regolazione ABS o ESP e lo informa che il veicolo sta raggiungendo i limiti fisici di stabilità.

 Attraverso l'interruttore ESP OFF, i sistemi ESP o ASR possono essere disinseriti. Ciò viene segnalato dalla spia di segnalazione ESP e ABS accesa a luce fissa nello strumento combinato. In caso di neve profonda o catene da neve montate, questo disinserimento può migliorare la trazione (effetto spazzaneve). La funzione ABS viene preservata completamente.

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Descrizione del funzionamento

Di principio tutte le forze che agiscono dall'esterno su un veicolo tendono a farlo girare intorno al suo asse verticale, sia che si tratti di forze frenanti unilaterali o propulsive, o di forze laterali.

L'ESP rileva il comportamento del veicolo e come misura di correzione provvede ad applicare in modo mirato delle forze frenanti 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 Direzione di marcia 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 poter effettuare questa regolazione, sono necessari sensori ampliati rispetto all'ASR .

Si distinguono i seguenti tipi di sensori:

1.) Sensori che rilevano le intenzioni del conducente

 Sensore angolo di sterzata

 trasduttore pedale dell'acceleratore (B37)

2.) Sensori che misurano l'effettivo comportamento del veicolo

 Sensore velocità di rotazione e accelerazione trasversale

 Sensori pressione di frenata nell'unità idraulica sistema di pressione

 4 trasduttori regime ruota

Nella centralina di comando ESP vengono rilevati ed elaborati i n. di giri delle ruote, l'angolo di sterzata, la velocità di rotazione del veicolo, l'accelerazione trasversale e la pressione frenante delle singole ruote.

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La centralina di comando ESP è collegata attraverso il CAN vano motore con le centraline di comando della gestione motore e cambio. Ciò consente uno scambio di dati rapido tra la centralina di comando ESP, la centralina di comando ME (motore ad iniezione di benzina) o la centralina di comando CDI (motore diesel) e la centralina di comando gestione cambio ad integrazione completa (VGS).

La centralina di comando ESP riceve costantemente i dati attuali sulla coppia del motore, sulla posizione del pedale dell'acceleratore e sul rapporto di trasmissione del cambio.

Mediante il sensore velocità di rotazione ed accelerazione trasversale vengono rilevate le forze, che tendono a far girare il veicolo intorno al 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 aziona le corrispondenti elettrovalvole mediante la centralina di comando SBC, per regolare in modo mirato una determinata pressione frenante su una o più ruote.

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La centralina di comando ESP è collegata attraverso il CAN-SBC (connessione CAN propria del sistema) con la centralina di comando SBC.

Contemporaneamente vengono trasmessi, attraverso il CAN vano motore, dei comandi alle centralina di comando motore e cambio. Per la riduzione della coppia motrice, la centralina di comando ME (motore ad iniezione di benzina) o rispettivamente la centralina di comando CDI (motore diesel) riceve una prescrizione di coppia, ed eventualmente viene impedito l'innesto della marcia inferiore da parte della centralina di comando gestione cambio ad integrazione completa (VGS).

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

L'intervento attivo sui freni e la riduzione della coppia motrice da parte dell'ESP assicurano una stabilità ottimale del veicolo.

L'intervento ESP comprende le seguenti regolazioni:

ESP, circuito di regolazione coppia frenante

Regolazione ABS

Se per es. una ruota tende a bloccarsi viene regolata la pressione frenante nel freno della ruota interessata.

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La regolazione nell'unità idraulica sistema di trazione avviene mediante le valvole di regolazione con le fasi di regolazione pressurizzazione, mantenimento pressione e depressurizzazione (vedi ciclo di regolazione ABS - Funzionamento).

ESP, Circuito di regolazione coppia motrice

Regolazione ASR

Per ridurre una coppia motrice elevata ed ottenere di conseguenza una trazione ottimale, attraverso il CAN vano motore vie è uno scambio di dati tra la centralina di comando ESP e la centralina di comando ME o rispettivamente la centralina di comando CDI. Mediante la centralina di comando ME o rispettivamente la centralina di comando CDI viene quindi regolata la riduzione della coppia motrice.

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 motrice impostata dal conducente mediante il pedale dell'acceleratore.

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ESP, circuito di regolazione coppia frenante

Regolazione ASR

Qualora la riduzione della coppia motrice attraverso la centralina di comando ME (motore ad iniezione di benzina) o rispettivamente la centralina di comando CDI (motore diesel) non sia sufficiente, ha luogo un intervento di regolazione ASR attraverso il freno dell'assale posteriore. Per frenare la ruota slittante, attraverso un sistema di pressione nell'unità idraulica sistema di trazione viene inviata la pressione frenante nella pinza freno dell'assale posteriore (pressurizzazione).

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

Mediante le valvole di regolazione nell'unità idraulica sistema di trazione, viene regolata la coppia frenante attraverso la pressurizzazione, il mantenimento pressione e la depressurizzazione (vedi ciclo di regolazione ASR - Funzionamento).

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ESP, circuito di regolazione coppia motore
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 segnalato attraverso il CAN vano motore alla centralina di comando ME o rispettivamente alla centralina di comando CDI.

In seguito a questa informazione viene aumentata la coppia motrice per ridurre così lo slittamento del freno ed aumentare la guida laterale del veicolo. Questo intervento avviene senza che il conducente ne venga informato (spia di segnalazione ESP
ed ABS).

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ESP, circuito di regolazione coppia motrice e coppia frenante

Regolazione ESP

Se viene rilevato un effetto sovrasterzante o sottosterzante, mediante la centralina di comando ESP e l'unità idraulica sistema di trazione viene eseguito un intervento calcolato sui freni dell'assale anteriore o posteriore. Questo intervento è mirato a compensare l'effetto sovrasterzante o sottosterzante. L'intervento viene segnalato al conducente mediante il lampeggio della spia di segnalazione ESP ed ABS.

Attraverso un segnale attraverso il CAN vano motore alla centralina di comando ME o rispettivamente alla centralina di comando CDI viene contemporaneamente ottenuta la riduzione secondo necessità della coppia motrice mediante la riduzione della coppia del motore.

Test dei gas di scarico/modalità banco prova a rulli

Ai fini di controllo del veicolo, l'ESP può essere commutato nella modalità "test dei gas di scarico", se attraverso lo strumento combinato è attivato il corrispondente menu officina e successivamente viene avviato il motore. ESP, ASR ed MSR vengono quindi commutati nella modalità passiva. Si accendono la spia di segnalazione ESP e ABS e la spia di controllo ABS (A1e17) nello strumento combinato. Inoltre viene visualizzato un messaggio sul display multifunzione (A1p13) dello strumento combinato. Il numero di giri delle ruote dell'assale motore viene riportato sulle ruote dell'assale non motore.