В 2015 году исполняется 20 лет с момента, когда начали устанавливать на серийные автомобили систему ESP, изобретенную инженерами компании Bosch. Аббревиатура ESP расшифровывается как Electronic Stability Program. Это компьютерная технология, контролирующая поведение автомобиля в повороте. Система была создана не на пустом месте, она стала логичным шагом вперед в цепочке последовательных инноваций. Поэтому, прежде чем рассказать о принципе работы ESP, стоит обратиться к истории компании Bosch.
Будущий основатель предприятия Роберт Бош родился в 1861 году в небольшом городке Альбек на юге Германии. В пятнадцатилетнем возрасте Роберт пошел учиться механике, но качество обучения его не устроило. Это имело два последствия. Во-первых, Бош решил продолжить обучение и, накопив денег, в 1884 году уехал в США, а во-вторых, после основания собственной фирмы он уделял особое внимание подготовке кадров. Многочисленные учебные центры Bosch в наши дни, пусть и разбросанные по всему миру, остаются верными принципам основателя.
За два года, проведенных в Америке, Роберт Бош осознал перспективы электричества в промышленности и быту и по возвращении в Германию открыл мастерскую в Штутгарте – одном из промышленных центров страны. Тогда у него было лишь два работника. Сравните с 360 тысячами в 2015 году!
Первое время заказов было немного и Бош брался за все. Этим объясняется нынешняя многопрофильность компании. Большим подспорьем для Bosch стал процесс электрификации Штутгарта, начавшийся в 1890-х. Примерно в те же годы на немецких улицах появились первые автомобили, пока еще слишком несовершенные, чтобы преодолеть искушение что-то в них улучшить.
В 1897 году компания Bosch представила систему зажигания от магнето для высокооборотных двигателей. Тем самым Роберт Бош решил главную проблему ранней истории автомобилестроения: зажигание от магнето пришло на смену калильным трубкам Даймлера, использовавшим открытое пламя.
Через пять лет компания получила патент на свечу зажигания, и вскоре это изобретение уже широко применялось по всему миру. С того момента специалисты Bosch разработали более 20 тысяч модификаций свечей зажигания.
В 1909 году Роберт Бош открыл первый полноценный завод в городе Фойербах. Рост объемов производства привел к увеличению прибыли, а это позволило выделять больше средств на исследования. В 1913 году на рынке появляется набор Bosch-Licht – первый самодостаточный комплект электрического освещения автомобиля, предназначенный для самостоятельного монтажа. В 1921 году инженеры Bosch изобрели электрический клаксон, а в 1927-м – систему непосредственного впрыска для дизельных двигателей.
В годы нацистского правления в Германии Роберт Бош, будучи в оппозиции к фашистскому режиму, преобразовал компанию из акционерного общества в общество с ограниченной ответственностью, чтобы сохранить ее исключительно в руках членов семьи.
Основатель фирмы скончался в 1942 году, но на положении Robert Bosch GmbH на рынке эта трагедия не сказалась. Развитие электроники позволило создавать все более сложные устройства. Так, например, на счету Bosch первая надежная система бензинового электронного впрыска D-Jetronic (1967) и первая четырехканальная антиблокировочная система тормозов (1978).
АБС контролирует продольное поведение авто при резком замедлении. Казалось логичным сделать схожую систему и для разгона. Так в 1986 году появилась противобуксовочная система, которая, используя сигналы тех же датчиков, что и АБС, при интенсивном разгоне притормаживает отдельные колеса, чтобы как можно скорее привести сцепление ведущих колес к оптимальному уровню.
И вот, наконец, мы добрались до изобретения ESP (1995). Когда были решены проблемы с прямолинейным контролем, пришла очередь стабилизации автомобиля в повороте. Основная задача ESP состоит в том, чтобы автомобиль всегда ехал туда, куда повернут руль, без заноса и рысканий. Работает система следующим образом: водитель рулем задает траекторию движения, и датчик угла поворота передает данные в блок управления. Туда же приходит информация от датчиков АБС, ускорения и углового вращения кузова. Как только данные с одного или нескольких датчиков превысят критические значения, «зашитые» в программе блока управления, программа начнет выправлять траекторию автомобиля. Делается это короткими тормозными импульсами, направленными на то колесо, вокруг которого автомобиль должен повернуться и изменить траекторию своего движения. Если этого оказывается недостаточно и скорость входа в поворот велика, ESP может убавить обороты двигателя, уменьшая тем самым тягу на колесах.
Первым автомобилем, который оснастили ESP, стало купе Mercedes-Benz S600 (кузов С140). Затем компанию ему составил аналогичный седан и родстер SL-класса. Это были машины не для простых смертных, и поначалу ESP воспринимали как технический изыск. Все изменилось в 1997 году, когда новейший субкомпакт А-класса на испытаниях в Швеции завалил «лосиный тест», имитирующий объезд внезапно вышедшего на шоссе зверя. Спроектированный под инновационную топливную аппаратуру (пробовались электрические батареи и водородные элементы) А-класс пошел в серию с обыкновенным бензиновым двигателем, в результате чего центр масс оказался слишком высоко. Перепроектировать подвеску было уже поздно, и ESP пришлась как нельзя кстати. А-класс был спасен, а система стабилизации в повороте пошла в массы.
Что любопытно, сама идея ESP также зародилась благодаря событию, произошедшему на территории Швеции. В 1989 году в ходе тестов молодой инженер Daimler-Benz Франк-Вернер Мон на подтаявшей после холодной зимней ночи дороге, управляя тогдашним Е-классом, «улетел» боком в сугроб.
В настоящее время выпускается девятое поколение ESP. Усовершенствовать систему помогло изобретение электроусилителя руля. Теперь вдобавок к тормозным импульсам и «игре» с оборотами двигателя ESP может осуществлять и легкие подруливания. Помимо основной функциональности, в расширенные пакеты ESP-9 входят и другие полезные технологии: например, противооткатная система, адаптивный круиз-контроль или система удержания автомобиля в рамках дорожной разметки.
Эксперты называют систему ESP самым важным изобретением в сфере автомобильной безопасности после трехточечных ремней. Согласно исследованиям, эта система может предотвратить до 80% аварий, вызванных заносами. В США с распространением ESP число аварий со смертельным исходом сократилось почти на треть.
Сегодня 78% новых пассажирских и легких грузовых машин в Европе оснащается системой ESP. С ноября 2014 года ESP больше не считается дополнительным компонентом, а включается в стандартную комплектацию всех новых автомобилей в странах Европейского Союза. В США ESP обязательна к установке на всех автомобилях массой до 4,5 тонн. Обязательным является применение системы в Канаде, Австралии и Израиле. В Японии, Южной Корее, России и Турции соответствующие нормативы вступят в силу в течение следующих нескольких лет.
Текст: Серик Туленов
Фотоматериал BOSCH