سیستم کنترل پایداری یا ESC چیست و چطور کار می‌کند؟

یکی از سیستم‌های ایمنی که سال‌ها است در خودروها وجود دارد و به‌تازگی در کشورمان الزامی شده کنترل پایداری یا ESC است. در ادامه با این سیستم بیشتر آشنا می‌شویم.

در استانداردهای ۸۵ گانه جدید که مدتی است در کشورمان اجرا شده، یکی از مواردی که به‌طور الزامی باید در تمام خودروهای تولید داخل وجود داشته باشد، سیستم کنترل پایداری است که به آن ESC یا ESP هم گفته می‌شود. هرچند سال‌ها و حتی دهه‌ها است که این سیستم در خودروهای جهان وجود دارد و خیلی دیر در ایران الزامی شده اما همین اقدام دیرهنگام هم حرکت مثبتی محسوب می‌شود و می‌تواند به کاهش تصادفات کمک کند البته به‌شرط آنکه کنترل پایداری خودروهای داخلی به‌درستی کار کند و مثل جریان ایربگ و ترمز ABS نباشد! درهرحال، در ادامه قصد داریم به توضیح ESC و شیوهٔ کارکرد آن بپردازیم.

سیستم کنترل پایداری یا ESC چیست؟

سیستم کنترل پایداری که ESC (مخفف Electronic Stability Control) یا ESP (مخفف Electronic Stability Program) نامیده می‌شود، سیستمی است که از انحراف و لغزش خودرو جلوگیری می‌کند. این سیستم هنگام رانندگی در جاده‌های لغزنده هنگام بارش برف و باران، زمانی که در مسیر با مانعی مواجه شوید و به‌طور ناگهانی تغییر مسیر دهید و همین‌طور هنگامی‌که با سرعت بالا وارد پیچ‌ها می‌شوید و خودرو با کم‌فرمانی (زمانی که خودرو به‌اندازهٔ کافی نمی‌پیچد و تمایل به مستقیم رفتن دارد) یا بیش‌فرمانی (زمانی که خودرو بیش‌ازحد می‌پیچد و عقب خودرو منحرف می‌شود) مواجه می‌شود وارد عمل خواهد تا از منحرف شدن خودرو و بروز حادثه جلوگیری کند. به‌طورکلی، زمانی که سیستم ESP تشخیص دهد کنترل خودرو از دست راننده خارج شده می‌کند تا به مسیر درست بازگردد.

اجزای سیستم کنترل پایداری یا ESC

برای اینکه شیوهٔ کارکرد کنترل پایداری را توضیح دهیم ابتدا باید با اجزای این سیستم آشنا شویم:

• سنسور سرعت چرخش چرخ‌ها: این سنسور در هرکدام از چرخ‌ها وجود دارد و می‌تواند با ارسال سیگنال به ECU فشار ترمز به یک چرخ را کاهش یا افزایش دهد.
• سنسور زاویهٔ فرمان: این سنسور همان‌طور که از نامش مشخص است، زاویهٔ فرمان را اندازه‌گیری می‌کند.
• سنسور تشخیص انحراف: این سنسور که YAW نامیده می‌شود، میزان انحراف خودرو از مسیر را تشخیص می‌دهد.

علاوه بر این، سیستم ترمز ABS هم در کارکرد کنترل کشش نقش مهمی دارد و اساساً بخشی از سیستم ESC محسوب می‌شود. در همین حال، کامپیوتر مرکزی یا ECU هم در کارکرد کنترل پایداری با پردازش اطلاعات نقشی اساسی ایفا می‌کند.

سیستم کنترل پایداری یا ESC چطور کار می‌کند؟

همان‌طور که اشاره شد، ESC زمانی که تشخیص دهد کنترل خودرو از دست راننده خارج شده و خودرو در حال منحرف شدن است، وارد عمل می‌شود. در این شرایط، سنسورهایی که در بالا ذکر کردیم، انحراف خودرو از مسیر را به ECU مخابره می‌کنند و ECU با پردازش این اطلاعات، میزان و شدت انحراف را تشخیص داده و سپس به‌طور مجزا ترمز هر چرخ را به میزانی که نیاز است درگیر می‌کند تا خودرو به مسیر درست بازگردد. به‌عنوان‌مثال، برای مقابله با بیش‌فرمانی در پیچ، ترمز چرخ جلوی بیرونی درگیر می‌شود و برای مقابله با کم‌فرمانی ترمز چرخ عقب داخلی درگیر می‌شود. همچنین برخی از سیستم‌های کنترل پایداری قدرت موتور را هم تا زمانی که راننده کنترل خودرو را دوباره در دست بگیرد کاهش می‌دهند. در این حالت اگر راننده پدال گاز را فشار دهد خودرو گاز نخواهد خورد. سنسورهای مختلف سیستم ESC در هر ثانیه ۲۵ بار سرعت چرخش چرخ‌ها، زاویهٔ فرمان و جهت حرکت خودرو را بررسی می‌کنند تا مشخص شود که خودرو در مسیر درست حرکت می‌کند یا نه.

تاریخچه سیستم کنترل پایداری یا ESC

تویوتا در سال ۱۹۸۳ سیستمی بنام «کنترل ضد لغزش» را در سدان کراون معرفی کرد که نسخهٔ اولیهٔ کنترل پایداری محسوب می‌شد. در سال ۱۹۹۰ میتسوبیشی در مدل دیامانته در ژاپن سیستمی را با نام TCL ارائه کرد که در پیچ‌ها زمانی که راننده بیش‌ازحد گاز می‌داد، به‌طور خودکار قدرت موتور را کاهش می‌داد و ترمزها را درگیر می‌کرد تا جلوی انحراف خودرو را بگیرد. بااین‌حال، اولین سیستم کنترل پایداری الکترونیکی مشابه چیزی که امروز در خودروها می‌بینیم در سال ۱۹۹۵ در مرسدس بنز S کلاس کوپه ارائه شد. این سیستم با همکاری شرکت بوش توسعه پیدا کرده بود و اولین بار نام ESP را مطرح کرد.

وجود سیستم کنترل پایداری در خودروها در آمریکا از سال ۲۰۱۲ و در اروپا از سال ۲۰۱۴ الزامی شد هرچند که بسیاری از خودروسازان سال‌ها پیش‌ازاین خودروهای خود را به ESC مجهز کرده بودند. بر اساس گزارش ادارهٔ ملی ایمنی ترافیک بزرگراه‌های ایالات‌متحده یا NHTSA، این تکنولوژی می‌تواند جلوی یک‌سوم تصادفات مرگبار را بگیرد. کنترل پایداری در اروپا تاکنون جان ۱۵ هزار نفر را نجات داده است. در حال حاضر در سراسر جهان ۸۲ درصد از تمام خودروهای سواری جدید به سیستم کنترل پایداری مجهز هستند و حالا با سال‌ها تأخیر شاهد الزامی شدن این سیستم در خودروهای داخلی کشورمان هستیم.

تفاوت کنترل پایداری و کنترل کشش

یکی دیگر از سیستم‌های ایمنی که در اکثر خودروهای جدید می‌بینیم، کنترل کشش یا TCS است و ممکن است برخی این سیستم را با کنترل پایداری اشتباه بگیرند اما عملکرد این دو سیستم کاملاً باهم متفاوت است. سیستم کنترل کشش صرفاً از هرزگردی چرخ‌ها جلوگیری می‌کند. به‌عنوان‌مثال، هنگام رانندگی روی مسیرهای لغزنده در زمستان TSC جلوی هرزگردی چرخ‌ها را می‌گیرد؛ به‌عبارت‌دیگر، TCS با حفظ چسبندگی چرخ‌ها روی جاده، یک سیستم مکمل برای کنترل پایداری خواهد بود.

خاموش کردن سیستم کنترل پایداری

سیستم‌های کنترل پایداری و کنترل کشش هرچند نقش پررنگی در افزایش ایمنی خودروها دارند اما به عقیدهٔ بسیاری، لذت رانندگی را کاهش می‌دهند. به‌عنوان‌مثال، با وجود سیستم کنترل پایداری امکان دریفت کشیدن با خودرو وجود نخواهد داشت. به همین دلیل، در بسیاری از خودروها و خصوصاً مدل‌های اسپرت امکان خاموش کردن این سیستم وجود دارد.

همچنین در خودروهای جدیدتر، چندین سطح دخالت مختلف برای کنترل پایداری تعریف می‌شود که توسط راننده قابل انتخاب خواهد بود و می‌تواند میزان دخالت این سیستم را از کمترین حد تا بیشترین حد تنظیم کند. بااین‌حال، باید توجه داشت که ESC نقش مهمی در ایمنی رانندگی دارد و خاموش کردن آن می‌تواند عواقب بدی را به دنبال داشته باشد.

در همین ارتباط بخوانید:

• چرا خاموش کردن سیستم کنترل کشش در خودروهای جدید دشوار است؟