5. fejezet - ESP rendszerek

Az ESP megakadályozza a gépkocsi alulkormányzott, illetve túlkormányzott viselkedését. Ez a pillanatnyi menetállapottól függően, az egyik kerék szabályozott fékezésével valósulhat meg. Alulkormányzott esetben például a kanyar belső ívén futó hátsó kerék fékezésével történik a beavatkozás. Túlkormányzott esetben a kanyar a külső íven futó első kerék fékezésével stabilizálható a gépkocsi. Dinamikus kormányzási manőver esetén az ellenkormányzást könnyítheti meg az ESP, amikor a kanyarodást követően a gépkocsit vissza kell hozni egyenes menetbe. Ezeket a beavatkozásokat a motor hajtó nyomatékának csökkentésével is támogatja az elektronika.

A Continental Teves MK 20 típusjelzésű ABS/ASR változat volt a vállalat első olyan hidraulika egysége, mely a speciális kiegészítő érzékelőkkel ESP szabályozásra alkalmassá vált. Külön egységet alkotott az optokapus kormánykerék elfordítás érzékelő,továbbá a speciális kettős hangvillához hasonlító speciális kvarckristályból kialakított perdülés érzékelő. Ez utóbbinak házába szerelték a kereszt irányú gyorsulás érzékelőt, illetve összkerék hajtású gépkocsiknál a hossz irányú lassulás érzékelőt is. Hamarosan ebből az egységből fejlesztették ki az intelligens, úgynevezett „sensor-cluster” –t. Ez saját maga kiértékeli az érzékelők jeleit, melynek eredményét a CAN hálózaton küldi az ESP elektronikának. Ennek az MK 20 rendszernek a gyártása 2000 –ig tartott. Ezt követték MK 60 típus, melyet 2000 - 2002 között szereltek a gépkocsikba. Az MK 70 változatot jelenleg is gyártják. Bizonyos speciális működésekre csak az MK25E, illetve az MK60E típusok képesek. Az MK 60 típusnál két kiegészítő nyomásérzékelőt is beszerelnek. A blokkolásgátló és a kipörgésgátló működése bizonyos változatoknál kiegészül a TPMS működéssel. Ez a többitől kisebb nyomású gumiabroncsot veszi észre a kerékfordulatszám érzékelők jeleinek kiértékelése alapján és figyelmezteti a gépkocsivezetőt az ellenőrzőlámpa segítségével. Az észlelés alapja az, hogy a kisebb nyomású, laposabb keréknek kisebb a gördülési sugara ezért egyenes menetben a többi keréknél nagyobb lesz a kerületi sebessége. Ezt a működésmódot a német szakirodalom Reifendruckverlust-Erkennungssystem –nek nevezi. Használatos még erre a működésmódra a DDS rövidítés is az angol „Deflation Detektion System” elnevezés alapján.

Az ESP rendszernek is egyik fontos kiegészítő működése a fékasszisztens, melyet a vállalat a Hydraulischer Bremsassistent elnevezés alapján HBA –nak rövidít. A lejtőn lefelé közlekedést teszi biztonságosabbá a Berg-Anfahrhilfe. Az elektromechanikus rögzítő fék dinamikus működtetésénél a CAN hálózaton keresztül érkező parancs működteti az ESP hidraulika egységet, amely elvégzi a fékezési beavatkozást.

A Bosch kezdetben piezo-kristályos érzékelőt alkalmazott. Az alábbi ábrán a torony szerűen, kissé kúposan kiemelkedő rész belsejében a magyarázó vázlaton bejelölt A – A’ és a B – B’ síkban elhelyezett piezo kristályokkal a réz hengert az önlengésszámnak megfelelő rezonanciában lebegve tartja. A hullám alakok szélső helyzeteit kissé felnagyítva a szaggatott vonallal megrajzolt ellipszisek szemléltetik. A C – C’ és a D – D’ síkban érzékelő piezo kristályokat helyeztek el. Ezek pontosan a rezgési „csomópontok”-ban vannak, ahol nincs elmozdulás. Ha a gépkocsi megperdül, vele együtt elmozdulnak a piezo kristályok is, de az önlengésszámmal rezgő és lebegő henger megtartja az eredeti helyzetét. Ezért az érzékelő kristályok most rezgést fognak detektálni. Annak intenzitása a perdülési sebességgel arányos. Ezt a kiértékelő elektronika feszültség jelként küldi az ESP elektronikának.

5.8. ábra - Első generációs Bosch perdülés érzékelő piezo-kristályos kivitelben

A fentiekben ismertetett változatot követte a jelenleg is használatban lévő második generációs mikromechanikai perdülés érzékelő. Nem csak személygépkocsiknál, de haszonjárműveknél is ezt alkalmazzák. Belsejében egy 7x7 mm-es szilícium chip található. Szerkezeti kialakítása csak 50 szeres nagyításban válik láthatóvá. A 600 µm vastagságú szilíciumlapkára viszik fel a szilíciumoxid-, majd egy 10 µm vastagságú poliszilícium réteget. Az érzékelő alaplapjából két 50 µm -es lapkát maratnak ki. Ezekből készülnek a rezgő tömegek, melyeket rugók tartanak a helyükön. A rezgési tengelyre merőlegesen poliszilíciumból készült kapacitív elven működő érzékelőt illesztenek rájuk. Hajszál vékony arany huzal létesít kapcsolatot az érzékelők és a kiértékelő elektronika között. Ez utóbbi a rezgő tömegek gerjesztéséhez szükséges feszültséget is létrehozza, továbbá kiértékeli a mérési eredményeket. Az érzékelőket, a kiértékelő áramkört és a felületre szerelt többi elektromos egységet egy közös kerámia lapkára szerelik, melyet fém foglalatban helyeznek el. A házat atmoszférikus nyomású, száraz nitrogén gáz tölti ki. A külső burkolata műanyagból készül. Ezen alakítják ki a gépkocsi specifikus elektromos csatlakozókat és a rögzítési helyeket.

A gyújtás bekapcsolásakor a beépített gerjesztő egység a két kis rezgő tömeget vízszintes síkban egymással ellenkező fázisban és ellentétes irányban mozgatja. Amikor az érzékelő belsejében az egyenes vonalú mozgást végző tömegekkel függőleges tengelye körül elfordul, a vízszintes síkban Corioli erő keletkezik. Ez hatást fejt ki a rezgő tömegeken elhelyezett kapacitív elven működő gyorsulásérzékelők szeizmikus tömegeire.

A gyorsulásérzékelő ellentétes fázisú feszültségei egymásból kivonódnak, így megszűnnek a lineáris összetevők és kétszeres nagyságú a Corioli erővel arányos jel keletkezik. Ennek nagysága attól függ, hogy mekkora volt a gépkocsi perdülete. Az érzékelő analóg jelet szolgáltat a menetdinamikai szabályozó elektronikának. Az újabb változatoknak már analóg és digitális jelkimenete is van. Ez biztosítja a kompatibilitást és az alkalmazhatósága is így szélesebb körűvé válik. A működéshez szükséges tápfeszültséget az ESP elektronika szolgáltatja. A rendszer a bekapcsolást követően egy másodpercen belül válik üzemképessé. Menet közben az ESP elektronika folyamatosan ellenőrzi az érzékelő mechanikus és elektronikus részeinek állapotát.

A perdülés érzékelő mérési tartománya ± 1,4 g keresztirányú gyorsulás és ± 100 ˚/s perdülési sebesség. Az érzékenysége ± 0,2 ˚/s .

Az újabb perdülés érzékelő változat típusjelölése DRS-MM1.1 mely a gépkocsi függőleges tömegközépponti tengely körüli elfordulását érzékeli. Ezzel egyidejűleg méri a kereszt irányú gyorsulást is. Az érzékelőt rezgéscsillapítóval is ellátták és PT-CAN hálózaton keresztül adja át a mért értékeket az ESP elektronikának. Működésellenőrzését szoftveresen úgy oldják meg, hogy az általa továbbított információkat összevetik a többi érzékelők jeleivel. Így végzi el az elektronika a plauzibilitás (elfogadhatósági) vizsgálatot.

5.9. ábra - Az ESP rendszer mikro-mechanikai perdülés érzékelője

Kezdettől fogva más elven működő perdülés érzékelőt alkalmazott a Continental Teves vállalat, de eredetileg ez is a légiközlekedésből származik. A keresztirányú gyorsulás érzékelővel egy közös házba szerelték be és a gépkocsi tömegközéppontjához a lehető legközelebb helyezték el.

A kettős hangvillából álló mikromechanikai érzékelő a függőleges tengely körüli elfordulás sebességét méri. Ha meghibásodik az ESP nem működik.

Az érzékelő szilícium kristályból készült kettős hangvillához hasonlító egyik része végzi a gerjesztést, a másik a mérést. 11 kHz-es váltakozó feszültséget rákapcsolva rezgésbe jön a gerjesztő rész. A mérő rész önfrekvenciája 11,33 kHz. A saját frekvenciával rezgő rész megtartja a rezgési síkját. A gépkocsi perdülésekor az érzékelőre ható erő csavaró nyomatékot fejt ki a szilícium kristályra, ezért elektromos töltés keletkezik benne. Ez előerősítő és erősítő áramkörök révén adja a jelet, amit az elektronika kiértékel.

A továbbfejlesztés során ez „intelligens érzékelővé” vált, mert saját kiértékelő elektronikával is ellátták, mely a perdüléssel és a kereszt irányú gyorsulással arányos jeleket feldolgozza és a mért értékeket a CAN hálózaton keresztüli adattáviratként küldi az ESP elektronikának. A működéséhez szükséges tápfeszültséget is az ESP központi elektronikától kapja.

5.10. ábra - A Continental Teves ESP rendszer perdülés érzékelője a tartóra szerelve

5.11. ábra - A Continental Teves perdülés érzékelője kettős hangvillával működik

A következő ábra szemlélteti a szilícium lapkából készített kettős hangvilla ként kialakított mikromechanikai érzékelő egyes belső áramköreinek kialakítását.

5.12. ábra - A Continental Teves kettős hangvillához hasonlító perdülés érzékelő belső áramköri egységei.

A jelenleg gyártásban lévő ESP MK 60 rendszernél a perdülés érzékelő már nem alkot külön egység. Közvetlenül az elektronikába szerelik be, melyet a vállalat budapesti üzemében gyártanak. A gépkocsi tömegközéppontjától eltérő elhelyezése miatt a szoftvernél ezt korrekciós tényezővel veszik figyelembe. A fentiekben ismertetettől eltérő mérési elvű mikro-mechanikai perdülés érzékelőt a Panasonic szállítja be.

A most használatban lévő perdülés érzékelő magába ötvözi a kereszt irányú gyorsulás érzékelőt is, ezért szerkezeti kialakítása kissé összetetté vált.

5.13. ábra - A Continental Teves perdülés érzékelő és a Corioli erőt mérő mikro-mechanikai érzékelő működési elve

A perdülés érzékelő belső szerkezete és működési elve kissé megváltozott. A forgó villát használják a kocsiszekrény szögsebességének érzékelésére. A piezoelektromosan gerjesztett erő hatására menet közben a villára egy vibráció hat. A kocsiszekrény megpördülésekor az érzékelési módban a villára a Corioli erő hat. A rezgés és a rá szuperponálódó Corioli erő hatására a villa karjaiban elektromos töltés keletkezik, mely arányos a gépkocsi perdülési sebességével. Az egységbe szerelt erősítő ezt a jelet annyira felerősíti, hogy kiértékelhető legyen. A gerjesztett rezgés 8 kHz frekvenciájú. Két csatlakozó tömeg rezeg különböző módon.

5.14. ábra - A Continental Teves új kialakítású perdülés érzékelője

Az új fejlesztésű kormánykerék elfordítás érzékelő a kormányoszlopon elhelyezett különböző kapcsolókkal alkot közös egységet. Gyakran kombinálják a kormánykerék légzsák átvezető spiráljával is. Az alábbi elvi ábrán érzékelő belsejében elhelyezett nagy fogaskerék mechanikus kapcsolatban van a kormánykerék tengelyével. Hozzá két kisebb fogaskerék kapcsolódik, melyek fogszáma egymáshoz képest eggyel eltér, de ezek egymáshoz nem kapcsolódnak. Ezekre a kis fogaskerekekre egy-egy állandó mágnest szereltek. A fogszám különbség miatt eltérő a forgási sebességük. Mindkét érzékelőben egy-egy szinuszos jelet hoznak létre. Ebből a két jelből bármely időpillanatban egyértelműen meghatározható a kormánykerék szöghelyzete és az elfordítás iránya. Az egyik jel az idő függvényében pedig a kormánykerék elfordítási sebességét adja. Egy számláló mű pedig meghatározza a kormánykerék elfordításainak számát.

Önálló jelkiértékelő, diagnosztikai és hibakód tároló egységgel látják el. Kicserélése, vagy a kormányberendezésen, illetve a futóművön végzett megbontásos javítás után az egyenes meneti helyzetet újra kalibrálni kell. Ez az alapfeltétele az ESP kifogástalan működésének. Az érzékelő meghibásodása, vagy nem megfelelő kalibrálás esetén az ESP rendszer nem működik, de az ABS és az EBV aktív marad. A kalibráláshoz a gépkocsi típusának megfelelő diagnosztikai műszert kell használni és a megadottak szerint kell végezni a műveletet.

5.22. ábra - Az ESP rendszer magnetorezisztív elven működő kormánykerék elfordítás érzékelője

Continental Teves kormánykerék elfordítás érzékelő

Az opto-kapus működési elvű érzékelőt a kormányoszlopon helyezik el. A légzsák átvezető spiráljával egy közös egységet alkot. Ha meghibásodik ez az érzékelő az ESP működésképtelenné válik. Az elektronika, vagy az érzékelő cseréje után újra kell kalibrálni a kormánykerék egyenes meneti állásának megfelelően. Ehhez a gépkocsi diagnosztikai műszerét kell használni. Az érzékelőbe beépített kódtárcsa két különböző jelet képező gyűrűből áll.

5.23. ábra - Optokapus kormánykerék elfordítás érzékelő

5.24. ábra - Opto-kapus kormánykerék elfordítás érzékelő belő kialakítása.

5.25. ábra - Az opto-kapus kormánykerék elfordítás érzékelő működési elve. Az egyik kódtárcsa az opto-kapunál digitális jelnek megfelelően szaggatja a fénysugarat, ez adja a szöghelyzetre vonatkozó jelet. Az egyenletes osztású másik tárcsa a elfordítás sebességére v

5.26. ábra - Mercedes gépkocsinál alkalmazott opto-kapus kormánykerék elfordítás érzékelő, melynél speciális diódákat alkalmaznak.

5.27. ábra - További más gyártóktól származó, opto-kapus elven működő kormánykerék elfordítás érzékelők

Ez az érzékelő határozza meg a gépkocsivezető által helyesnek tartott kormánykerék elfordítási helyzetet.

Az érzékelőt a kormánykerék tengelyére szerelik fel. A szöghelyzet érzékelés magneto-rezisztív, módon történik. A belsejébe mechanikai hajtóművet szerelnek, amely az abszolút szöghelyzet meghatározásához szükséges. Összesen 4 kormánykerék körülfordítást tesz lehetővé. A biztonságos érzékeléshez két jel szükséges. Az egyik híd kapcsolású AMR egység ad egy jelet. A jelképzésbe további hasonló két egységet vonnak be, melyek egymáshoz képest 45˚ -os szöggel vannak elékelve. A színuszos jelelakok egy adott pillanatban megállapított metszékei alapján a kidolgozott matematikai algoritmus segítségével kellő pontossággal, egyértelműen meghatározható a:

5.28. ábra - Continental Teves kormánykerék elfordítás érzékelő szerkezeti kialakítása

5.29. ábra - Continental Teves kormánykerék elfordítás érzékelő jelképzése

Az Audi és az újabb VW Passat több típusánál is az opcionális felszereltségéhez tartozik a „Dinamiklenkung”, dinamikus kormányzás nevű program és a hozzá tartozó aktív szervokormány. Ha az ESP nem az egyik kerék fékezésével, hanem kormánykorrekcióval avatkozik be a gépkocsi nem fog lassulni az ESP működése miatt. Így tehát nem veszít a lendületéből agilisabbá válik. Az ESP kormányzási beavatkozásnak az előnye az, hogy nagyobb szabályozási komfortot biztosít és a hosszdinamikát nem befolyásolja annyira, mint a régebbi ESP. A stabilizáláshoz szükséges elkormányzást az ESP elektronika határozza meg, melyet utasításként a CAN hálózaton keresztül átküld a dinamikus kormányzás elektronikának. Ennek megfelelően egészítették ki a szabályozási algoritmust, valamint ehhez igazították a hardvert is. Ennek a beavatkozásnak a hatására a kormánykerék nem fordul el. A kormánykerék szöghelyzetén kívül ennél a változatnál a kerekek elkormányzási szögét is méri az elektronika. A működés dinamikusabb állító tag beavatkozásokkal történik. Ez a rendszer az IEC61508 biztonsági előírásnak felel meg.

Az újabb személygépkocsikat már elektromechanikus rögzítő fékkel is ellátják. Ha a rögzítő féket a gépkocsi mozgása közben működteti a gépkocsivezető a CAN hálózaton keresztül az ESP hidraulika egységhez érkező parancs hatására a fékfolyadék szivattyú bekapcsolásával hozza létre a szükséges fékező nyomást és az ESP hidraulikaegysége hajtja végre a fékezést.

Ez is az ESP rendszer egy újabb kiegészítő programja. Az utánfutó lengései 1 Hz körüli frekvencián a vonókészüléken keresztül adódnak át a vontató gépkocsinak. Az ESP rendszer érzékeli az emiatt bekövetkező perdítő nyomaték lengéseket. Ha az a kritikus érték küszöbét átlépi elkezdődik a beavatkozás. Az elektronika visszaveszi a gázt és működteti a féket. Mind a négy kereket fékezi 0,15 g lassulással. Ha ez nem elegendő, a lassítás elérheti a 0,3 g értéket. A fékezés addig folytatódik, amíg nem szűnik meg az utánfutó lengése. Az ESP az utánfutó felől érkező kereszt irányú erőket a gépkocsi első kerekeinek váltakozva történő különböző nagyságú erővel történő fékezésével egyenlíti ki. Ennek eredményeként stabilizálás következik be és lassulás jön létre.

Az ESP rendszernek lehet egy úgynevezett ”szárazfék funkció”-ja is. Az eső érzékelő tudja automatikusan aktiválni ezt a működési módot. Ilyenkor ha a gépkocsi nem fékez és nem áll fenn biztonságkritikus menet állapot az ESP hidraulika egység néhány tized bar fékező nyomás kivezérlésével menet közben felfekteti a fékpofákat a féktárcsára. Ennek hatására azok megszáradnak és bármely pillanatban rendelkezésre áll a teljes fékező teljesítmény. Nem veszélyezteti a fading jelenség a közlekedésbiztonságot.

Az előzőekben felsoroltakon kívül az ESP rendszer alkalmas a sebesség szabályozásra is. Ha például a nagy sebességgel működő video rendszer sebességkorlátozó táblát érzékel, automatikusan beállítja az azon feltüntetett sebességet.

A Bosch ESP 8 rendszer alkalmas ezeknek a kiegészítő működésmódoknak a megvalósítására. Sajátosságai közé tartozik a hibrid áramkörös elektronika, melyet Texas Instrument mikrokontrollerekkel láttak el. 768 kB –os flash memory -t alkalmaznak. Két különböző, egymástól független radundáns processzor szolgálja a biztonságos működést. Az új nyomásérzékelőt a hidraulika egységbe integrálták, így az nem képez külön becsavarható egységet, mint korábban.

Ennél a rendszernél a gépkocsi stabilizálása különböző beavatkozásokkal történik, melyek a következők:

A kevesebb fékezési beavatkozásnak köszönhetően a gépkocsi azonos körülmények között agilisabban (dinamikusabban) halad és nem következnek be kritikus szituációk. Nagyobb lehet a gépkocsi átlagsebessége.

Az ESP rendszer alprogramját képező ABS szabályozás új algoritmussal működik.

A fejlesztési cél az volt, hogy ezzel a működési móddal a gépkocsival úgy a szilárd burkolatú úton, mint terepen a lehető legnagyobb lassulás legyen elérhető. Laza talajon a blokkolás közeli, majdnem csúszó kerekekkel rövidül a fékút, mert a kerekek éket túrnak maguk előtt az alattuk lévő laza anyagból. Az ABS új logikája figyeli a kerekek torziós lengéseit az aktív kerékfordulatszám érzékelők jelei alapján. Felismeri a laza talajt és automatikusan átkapcsolja az ABS működését nagyobb csúszást engedélyező működésmódra. A kerekenkénti és az elkormányzási szögtől is függő kerékcsúszás szabályozás révén a gépkocsi megőrzi a kormányozhatóságát. Ha a vezető bekapcsolja az offroad gombot, akkor az ABS terep fokozatának aktiválása egyértelműbbé és gyorsabbá válik.

Az ESPplus teszi lehetővé ezeket a működési módokat. A terep és a normál ESP működés között lényeges különbség van. Az ESP off gomb rövid megnyomásával az Offroad működés válik aktívvá és a kijelzőn az „ESP offroad” felirat jelenik meg és az ESP szimbólum világít. Ilyenkor kisebb sebességnél a motornyomaték csökkentő és a fékezési beavatkozások kisebbek lesznek. Ha az automatikus offroad felismerés válik aktívvá valamennyi offroad funkció erősödik. A gomb ismételt megnyomásakor a normál ESP működés kapcsol be.

5.32. ábra - Bosch ESP 8 hidraulika egység az elektronikával.

Újabban kétfokozatú kikapcsolási lehetőséggel látták el az ESP rendszereket.

5.33. ábra - Az ESP rendszer régebbi és újabb ellenőrző lámpája és a kikapcsolt állapot visszajelzése

Ez a fékasszisztens működésének egyfajta kiterjesztése. Erőteljes, huzamos, illetve többször ismételt fékezésnél, amely jelentős melegedés miatt fékhatás csökkenéssel jár, ezt felismerve az ESP automatikusan megnöveli a hidraulikus működtető nyomást. A vezető így már a szokásos pedálerőnél eléri az ABS beavatkozási küszöböt.

5.34. ábra - Bosch ESP 8 hidraulika egység Audi A5-típusú gépkocsiba szerelve

A gépkocsikba újabban beszerelt elektromos rögzítő féknek van egy dinamikus működésmódja is. Ha a hidraulikus fékműködtetetés meghibásodik, az ESP parancsára az elektromos rögzítő fékkel 8 m/s –os lassulást tud megvalósítani. Ez lényegesen nagyobb, mint ami egy hagyományos rögzítő fékkel megvalósítható. Kis tapadási tényezőjű úton ABS szabályozás is működik eközben.

Az üzemi fék automatikus működtetésével és oldásával támogatja a vezetőt. Az aktiválása a műszerfalra szerelt nyomógombbal lehetséges. Ez a működésmód a fékezés után hidraulikus nyomással tartja befékezve a gépkocsit. Erről az állapotról visszajelző lámpa tájékoztatja a gépkocsivezetőt. Ha a fékhatás egy meredekebb szakaszon nem elegendő, még kétszer meg tudja növelni a fékező nyomást a rendszer. Ha még ez sem elegendő, működteti az elektromos rögzítő féket is. Elinduláskor a tengelykapcsoló lenyomásakor automatikusan oldja a féket. Emelkedőn a rögzítő fék csak akkor old, ha a motor nyomatéka elegendő a visszagurulás megakadályozásához. Ilyenkor az elektronika kiértékeli a bekapcsolt sebességfokozatot, az emelkedő meredekségét, a motor fordulatszámát és a motor nyomatékát.

Ez is egy vezetőt támogató asszisztens rendszer. A hagyományos ESP rendszer egy továbbfejlesztett változata. Hegyről lefelé menetnél fékezési beavatkozással tartani tudja a vezető által beállított sebességet. Ilyenkor az ESP hidraulika egység végzi a fékezést.

A HDC program széria tartozék például az Audi Q5-nél, melyet a gépkocsivezető egy erre a célra beépített nyomógombbal tud be-, illetve kikapcsolni. A működés alapfeltétele, hogy a gépkocsi sebessége kisebb legyen 60 km/h -nál. A pillanatnyi állapotot LED dióda jelzi vissza. Az ESP rendszer részét képezi ez a komfortot növelő program. Mind a négy kereket fékezi a lejtőn lefelé, méghozzá annyira, hogy a gépkocsi tartja a vezető szándéka szerinti sebességet. Ha ehhez nem elegendő a motorfék, automatikusan működésbe lép a hidraulikus fékrendszer, mely a vezetőtől függetlenül létrehozza a szükséges fékező nyomást. Bizonyos határok között (9 km/h és 30 km/h) (10%-os és 50%-os lejtőn) a gáz-, illetve a fékpedál lenyomásával a sebesség szabályozható. 60 km/h feletti sebességnél automatikusan lekapcsol. Bekapcsolt és kikapcsolt sebességfokozatnál egyaránt használható. Ha például a hátrameneti fokozat van bekapcsolva, akkor a hátsó kerekekre jut a nagyobb fékhatás.

A menetkomfortra és a menetdinamikára nagy gondot fordítottak a fejlesztés során. Az offroad és az országúti jellemzők összehangolása is fontos volt. Az összes Q5-ös széria tartozéka a tetőcsomagtartó felismerés, melyhez egy speciális érzékelőt szereltek fel a tetőcsomagtartó rögzítési pontjához. Ez közvetlenül az ESP elektronikának ad jelet a megváltozott tömegközéppont helyzete miatt, mely a menetdinamika szempontjából az ESP -nek fontos információ.

A gépkocsit a jobban tapadó útfelületen kialakuló nagyobb fékerő erre az oldalra húzza. Az ESP a „dynamiklenkung” –al ellátott gépkocsinál automatikusan létrehozza a szükséges kormánykorrekciót, méghozzá gyorsabban, mint ahogy azt a gépkocsivezető egyébként meg tudná tenni. Ebből a vezető semmit nem vesz észre, mert közben a kormánykerék egyenes meneti helyzetben marad. A gépkocsi stabilizálása érdekében nem kell csökkenteni a fékerőt. Ez előnyös, mert nem hosszabbodik meg a fékút. Ehhez a működési módhoz nem szükséges kiegészítő kerékfék munkahenger nyomás érzékelő, mint más rendszereknél.

A túlkormányozott viselkedésű gépkocsit az ESP rendszer a „dynamiklenkung” segítségével egy előre meghatározott ellenkormányzással stabilizál. Ez megakadályozza a gépkocsi hátsó részének kitörését. Különösen nagy sebesség esetén ez a beavatkozás sokkal hatékonyabb, mint egy kerék fékezése, ahol a megfelelő fékező nyomás kialakulásához egy bizonyos időre van szükség. Azért is előnyös ez a beavatkozás, mert sokkal komfortosabb, mint amikor fékezéssel történik. Továbbá nem lassul a gépkocsi a stabilizáló beavatkozás következtében, ami a fékezéses beavatkozásnál elkerülhetetlen. Különösen csúszós úton előnyösebb, amikor kormányzás végzi a korrekciót. A két beavatkozást (kormányzási és a fékezési) a gépkocsi instabilitásától függően egymásba integrálják. Enyhe instabilitásnál csak kormányzási beavatkozás valósul meg. Minél nagyobb a stabilitás vesztés, annál nagyobb lesz a fékezési beavatkozás. A kettő beavatkozás együtt hatékonyabb, mint ahogy a hagyományos ESP -nél ez hagyományosan megszokott volt.

5.35. ábra - Sávváltási manőver összehasonlítása ABS- el és ESP -vel

Alulkormányzott viselkedésnél az ESP a „dynamiklenkung” (aktív szervokormány) segítségével megváltoztatja a kormányáttételt, így a gépkocsivezető a tapadási tényező maximumát nem tudja olyan gyorsan elérni. Így az első kerekek csúszása és ezzel a gépkocsi elejének kisodródása, vagyis az alulkormányzott viselkedés nem fog kialakulni olyan gyorsan. Az alulkormányozott állapotot az ESP ismeri fel és a beavatkozás a „dynamiklenkung” –nál következik be. Az áttétel változás csupán olyan mértékű, hogy a vezető azt nem veszi észre, de ennek ellenére a stabilizáló hatás érvényesülni tud. Kisebb mértékű alulkormányozott viselkedésnél ez a beavatkozás előbb fog bekövetkezni, mint a fékezési stabilizálás. Nem érezhető annyira, mint a motor nyomaték csökkentés és az egyik kerék célzott lefékezése. A gépkocsival így sokkal dinamikusabban lehet közlekedni és a stabilitása is növekszik.

Az ESP elektronika által meghatározott stabilizáló elkormányzási szög a gépkocsi CAN hálózatán keresztül üzenetként jut el a kormányzás elektronikájához. Mivel az aktív kormányzási beavatkozás nagyobb kockázatú, mint az egyik kerék megfékezése, biztonságtechnikailag ennek megfelelően készítették fel az ESP rendszert. Hardver vonatkozásában egy második perdülés és kereszt irányú gyorsulás érzékelővel is ellátják a rendszert, mely egy redundáns jelet ad. Így a perdülés érzékelő jelének elfogadhatósági vizsgálata biztonságosabb lesz. A szoftver oldalról pedig a kormányzási stabilizáló algoritmus kétprocesszoros kivitelben működik. Mindkettő eredményét folyamatosan bitenként összehasonlítják az ESP elektronikáéval. Amennyiben különbséget észlel az ESP elektronika kikapcsol és hibajelzést ad.

5.36. ábra - A Continental Teves ESP rendszer áttekintése

Ennél a vállalatnál elsőként az ESP gyártása és alkalmazása 1995 –ben kezdődött. Jelenleg a 9 generációhoz tartozó termékcsaládot kínálja az autógyáraknak. A legkülönbözőbb kategóriába sorolható gépkocsi változatokhoz fejlesztették ki. Ezek a változatok különböző működési módokat tesznek lehetővé. Jelenleg a következő változatokat gyártják:

Ezeket a változatokat egyre több kiegészítő működéssel is ellátták.

Az ESP premium-nál például az alap működés számos, a vezetőt támogató asszisztens rendszerrel egészülhet ki. Ennél a szokásos kettő helyett hat dugattyús fékfolyadék szivattyút építenek be a hidraulika egységbe. Ennek köszönhetően a fékező nyomás nagyon gyorsan kialakul, de ezen kívül maximális komfortot is biztosít, mert így sokkal kisebb a rezgés működés közben. Az SMI650 típusjelzésű kombinált érzékelőt (perdülés és kereszt irányú gyorsulás) már az elektronikába szerelik. Ennek az érzékelőnek integrális része a rezgéscsillapító egység. Így tovább egyszerűsödött a rendszer vezetékhálózata. Ez az elektronika már másodpercenként 25 -ször hasonlítja össze a vezető szándékát a gépkocsi pillanatnyi menetpályájával és ez alapján működik az ESP szabályozás.

5.37. ábra - A Bosch ESP rendszer 9. generációja