Sistema de control de estabilidad (ESP)
El ESP es un sistema de seguridad activa, que dependiendo de unos factores medidos por diversos sensores; actúa sobre el sistema de frenos y el par motor, corrigiendo y restableciendo la estabilidad del vehículo.
Factores dinámicos de funcionamiento del ESP
- Aceleración transversal: al tomar las curvas la inercia de las masas provoca una fuerza centrifuga queactúa sobre el vehículo. Esta aceleración transversal puede provocar la salida del vehículo de la curva, en caso de ser excesiva. La magnitud de esta depende de la masa del vehículo y de la aceleración transversal.
- Momento de derrape: en una curva las fuerzas transversales actúan sobre todas las ruedas, estando estas fuerzas formadas por la fuerza centrifuga y la fuerza de guiado lateral Si en una rueda la fuerza centrifuga supera a la lateral, actúan sobre el centro de gravedad del vehículo y generan un par de fuerzas, provocando un par de giro sobre el eje vertical del vehículo.
- Radio del ángulo del eje vertical: este ángulo representa la velocidad con que gira elvehículo sobre su eje vertical. En un subviraje, el vehículo describe un radio de curva mayor que el ángulo de giro de las ruedas delanteras; en un sobreviraje, el vehículo describe un radio de curva menor que el ángulo de giro de las ruedas delanteras.
Funcionamiento del ESP
La UCE del ESP; registra señales de: sensor de ángulo de giro de volante, sensor de aceleración, sensor de momento de derrape y sensores de rueda. Con la información de los sensores citados, la UCE determina la trayectoria que el conductor quiere realizar y compara las mediciones con los parámetros guardados; si la aceleración transversal y el momento de derrape difieren en granmedida de los valores guardados, el vehículo tendría un comportamiento inestable y el sistema ESP entrara en funcionamiento actuando sobre los frenos y el par motor.
yFuncionamiento en subviraje: el sistema actúa sobre los frenos de las ruedas interiores. La rueda trasera interior se frena bruscamente lo que provoca un deslizamiento, que provoca una reducción de la fuerza de guiado lateral del eje trasero y la fuerza centrifuga actúa girando la parte trasera. La rueda delantera interior se frenacon menor fuerza, y la fuerza de frenado de esta transmite con el brazo de fuerza un par de giro que ayuda al giro de la parte trasera.
La actuación sobre las dos ruedas hace que se corrija la trayectoria del vehículo.
yFuncionamiento en sobreviraje: el sistema actúa sobre los frenos de las ruedas exteriores de la curva. La rueda delantera exterior se somete a una fuerte frenada, provocando que la rueda deslice y produzca una fuerza lateral en el eje delantero. A la vez se frena con menor fuerza sobre la rueda trasera exterior lo que provoca con el brazo de fuerza una reducción del momento de derrape. El frenado de ambas ruedas provoca la estabilización del vehículo y desviándolo a la trayectoria correcta.
Cuando funciona el sistema ESP se superponen lasregulaciones del ABS, puesto que se trabajan con márgenes de deslizamiento mayores.
Sensores del sistema ESP
- Sensor de giro del volante:este sensor tiene la función de informar de la posición del volante y de la velocidad con la que se efectúa el giro del mismo. Existen dos tipos de sensores de giro:
- Sensor optoelectronico de giro del volante: unido al eje de la dirección hay un segmento con barreras de luz. El sensor realiza dos mediciones; en la primera se reconoce las variaciones angulares del volante. La segunda medición el sensor transmite una señal específica para cada posición del volante.
Con las dos mediciones, se consigue conocer además de la posición la velocidad de giro.
ySensor magnetoresistivo: el principio de funcionamiento es igual que en los sensores de rueda activos. El sensor consta de dos imanes, estando unidos ambos al eje de la dirección por medio de dos engranajes. La desmultiplicación de ambos es diferente y por tanto cada posición del volante supone una posición concreta entre los imanes.
Al sustituir un sensor de giro del volante es necesario hacer un ajuste por medo de la máquina de diagnosis.
- Sensor de aceleración: su principio de funcionamiento se basa en la variación de capacitancia. El sensor está formado por dos placas de igual polaridad y entre ellas otra placa con polaridad diferente. Al producirse una aceleración o deceleración la placa se mueve y por tanto abra una diferencia de carga entre ambas placas.Una electrónica transforma la variación en un señal e informa a la UCE. Puede realizar mediciones tanto de aceleraciones longitudinales como transversales; dependiendo de su posición.
- Sensor de derrape piezoeléctrico:El funcionamiento se basa en el comportamiento de un diapasón. Es un sensor piezoeléctrico que consta de dos lados; el lado de excitación que se somete a una oscilación de 11 kHz con una tensión alterna, y un lado de medición que tiene una frecuencia de resonancia de 11·33 kHz; por eso no oscila.
Cuando el sensor se torsiona se provoca un cambio en la distribución de cargas en el sensor piezoeléctrico. La señal medida es transformada por una electrónica y mandada a la UCE.
Este sensor puede ir montado conjuntamente con el de aceleración; prestando atención a la posición de montaje, puesto que un mal montaje de este puede provocar fallos en el sistema.
- Sensor de presión de frenado:pueden ir integrados en la unidad hidráulica o en la bomba de frenos. Este sensor informa la UCE de la presión hidráulica en el circuito de frenos. Se utilizan dos tipos de sensores:
- Sensor de presión capacitivo: tiene el mismo principio de funcionamiento que el sensor de aceleración. La presión hidráulica desplaza una placa móvil, y al modificarse la distancia
entre las placas también varía la relación de cargas.
- Sensor de presión piezoeléctrico: este sensor dispone de un elemento piezoeléctrico y una membrana, los cuales están sometidos a una presión; dependiendo de la presión se producirá en el elemento piezoeléctrico una tensión la cual la registra una electrónica y que manda también una señal a la UCE.
- Sensor de recorrido del pedal de frenos: este sensor dispone de dos pistas de deslizamiento, una de ellas dividida en siete segmentos y cada uno de ellos a la conexión eléctrica. La otra pista es continua y está conectada al otro borne de conexión eléctrico. La medición se realiza con un cursor móvil, que se desliza por la pista segmentada obteniendo así una variación de la resistencia en función de la posición del pedal.
