Stabilizacja toru jazdy: utrzymać się w zakręcie

• ESC kontroluje tor jazdy samochodu nawet 150 razy na sekundę

• ESC jest obowiązkowym elementem wyposażenia we wszystkich nowych, rejestrowanych po raz pierwszy pojazdach w UE od 2014 roku

Zanim powstały układy ESC o dzisiejszej zaawansowanej funkcjonalności, w pierwszej połowie lat 80. pojawiły się pojazdy wyposażone w układy kontroli trakcji. Działały one podczas przyspieszania i ograniczały moc silnika oraz uruchamiały hamulec na poszczególnych kołach napędzanych, żeby zapewnić płynne przyspieszenie. Nie były to jeszcze jednak systemy wspomagające kierowcę w utrzymaniu zamierzonego kierunku jazdy. Bardziej zaawansowany system kontroli trakcji, działający nie tylko podczas ruszania, zaprezentowało BMW w 1992 roku (niedostępny był tylko w modelu e30). W pełni funkcjonalne ESP wprowadzono po raz pierwszy w 1995 r. w luksusowych modelach Mercedesa (C140 z silnikiem V12) i w BMW serii 7.

Nagle okazał się niezbędny

Ograniczone zastosowanie ESC było w tamtym czasie usprawiedliwione wysokim kosztem układu, który wymagał montażu wielu drogich i w dodatku stosunkowo dużych elementów. Wprawdzie ESC bazuje na istniejącym układzie ABS, jednak wymaga zastosowania zaawansowanego sterownika, skomplikowanej i wydajnej pompy, która - inaczej niż w ABS-ie - potrafi nie tylko obniżyć ciśnienie w poszczególnych sekcjach układu hamulcowego, lecz także uruchamiać poszczególne hamulce. Niezbędne są dodatkowe czujniki: przeciążenia, obrotu auta wokół własnej osi, kąta skrętu kierownicy, prędkości kół, potrzebny jest też układ zasilania silnika zdolny do współpracy z ESC (w połowie lat 90. nie było to jeszcze tak oczywiste, jak dziś).

Paradoksalnie do rozpowszechnienia się ESC przyczyniło się nieszczęście, które przytrafiło się marce Mercedes: w 1997 roku szwedzki dziennikarz podczas tzw. testu łosia zauważył, że auto zachowuje się niestabilnie na granicy przewrotki. Zanim przewrócił Mercedesa klasy A, zapytał producenta, czy ten wyraża zgodę na test. Producent, żeby ratować sytuację, zainstalował ESC we wszystkich dotychczas sprzedanych egzemplarzach pojazdu, zaś Mercedesy klasy A, które dopiero miały być wyprodukowane, wyposażano odtąd seryjnie w ESC. Dodatkowo usztywniono zawieszenie i zastosowano opony op niższym profilu, co ustabilizowało samochód, ale mocno pogorszyło komfort jazdy.
Szybko zauważono, że auta z ESC i innymi układami o podobnym działaniu znacznie rzadziej uczestniczą w wypadkach i kolizjach niż pojazdy bez tego systemu - badania Amerykańskiej Agencji Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego, opublikowane w 2004 roku dowodziły, że spadek liczby wypadków za sprawą ESC sięga 35 proc., a w przypadku SUV-ów - nawet 67 proc.

Jak to działa?

Sercem układu jest sterownik, który na bieżąco zbiera dane z różnych czujników auta i porównuje  nawet 150 razy na sekundę zamierzony i rzeczywisty tor poruszania się pojazdu. O planach kierowcy mówią m.in. kąt obrotu kierownicy i stopień otwarcia przepustnicy, ewentualnie ciśnienie w układzie hamulcowym, generowane przez nacisk pedału hamulca. O rzeczywistej sytuacji mówią z kolei czujniki prędkości kół, przeciążeniowe oraz obrotu karoserii wokół własnej osi. Jeśli sytuacja odbiega od normy, układ reaguje, dohamowując poszczególne koła pojazdu, np. dwa znajdujące się po przekątnej karoserii, tak by zatrzymać niekontrolowany obrót nadwozia albo pomóc w utrzymaniu się w zakręcie. Ze zrozumiałych względów kierowca samodzielnie nie byłby w stanie wykonać tak skomplikowanych czynności - zarówno, jeśli chodzi o „zdolności obliczeniowe” człowieka, jak i dostępne narzędzia oraz warunki fizyczne: mamy przecież do dyspozycji jeden pedał hamulca, a nie cztery! Dodatkowo system w odpowiednim momencie ogranicza otwarcie przepustnicy silnika, czym redukuje - w miarę możliwości - błąd kierowcy.

Czy zapewnia 100 proc. bezpieczeństwa?

To jasne, że ESC działa w zakresie obowiązujących praw fizyki i - choć wydaje się, że auta wyposażone w ten układ na śliskiej nawierzchni potrafią więcej - nie jest w stanie zapobiec wszystkim wypadkom, spowodowanym np. zbyt dużą prędkością na zakręcie. Mało tego: kierowcy aut wyposażonych w ESC mogą błędnie sądzić, iż przyczepność i możliwości auta są znacznie większe niż w rzeczywistości. Dlatego (oprogramowanie ESC jest opracowywane osobno dla każdego modelu samochodu i ma swoje unikalne cechy) w wielu pojazdach ESC reaguje w sposób bardziej ograniczający komfort jazdy, czasem z pewnym wyprzedzeniem i mniej precyzyjnie, niż jest to technicznie możliwe. Chodzi o to, żeby kierowca miał świadomość ograniczonej przyczepności i zagrożenia związanego z nadmierną prędkością w odniesieniu do zaplanowanego manewru. Jest tak, gdyż ESP - jak już wspomniano - nie przesuwa granic praw fizyki, lecz jedynie maksymalnie wykorzystuje możliwości, które daje współczesna technika, żeby zapobiec wypadkom.