Che cos'è il controllo elettronico della stabilità e come funziona?

Stavi viaggiando ad alta velocità quando hai colpito un marciapiede. Hai provato a girare il volante, ma il tuo veicolo ha iniziato a sbandare invece di girare. A causa di ciò, hai perso il controllo della tua auto, ma non preoccuparti; Il controllo elettronico della stabilità (ESC) è lì per tenerti al sicuro.

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Quindi, cos'è l'ESC e in che modo ti aiuta a riprendere il controllo del tuo veicolo quando giri ad alta velocità? Bene, scopriamolo.

Che cos'è il controllo elettronico della stabilità e perché è necessario?

Inventato da Frank Werner dopo essere uscito da una strada ghiacciata in Svezia, l'ESC è l'invenzione di sicurezza più significativa dopo la cintura di sicurezza. Infatti, secondo questo PDF dalla National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) , il controllo elettronico della stabilità ha salvato più di 7.000 vite nel periodo 2011-2015.

Conosciuto anche come controllo dinamico della stabilità, l'ESC è una funzione di sicurezza che aiuta i conducenti a riprendere il controllo dei propri veicoli durante le svolte ad alta velocità. Oltre a questo, l'ESC impedisce anche lo scivolamento in curva sul bagnato, ma perché lo scivolamento è così pericoloso?

Vedi, il tuo volante può controllare il movimento della tua auto solo quando le ruote stanno girando. Una volta che le gomme iniziano a scivolare, gli input dello sterzo non influiscono sul movimento dell'auto.

Per capire perché le tue gomme slittano in primo luogo, devi capire la prima legge del movimento. Secondo questa legge, un corpo in movimento rimarrà nello stesso stato finché ea meno che non venga applicata una forza esterna. Pertanto, la prima legge del moto impedisce all'auto di cambiare rotta quando si tenta di girare un veicolo che sbanda in linea retta. Questo perché se le tue gomme stanno sbandando, non hanno aderenza, quindi applicano poca o nessuna forza esterna che influenzerà la direzione della tua auto.

Per evitare questo problema, il controllo elettronico della stabilità applica una forza esterna sull'auto sfruttando il Sistema di frenata anti bloccaggio .

Comprendere le parti mobili dell'ESC

Ora che sappiamo perché è necessario l'ESC, possiamo esaminare i componenti che lo rendono possibile.

Sensore velocità ruote: Ogni ruota della tua auto è dotata di un sensore di velocità delle ruote. Questo sensore è costituito da un anello magnetico perforato e da un sensore ad effetto Hall. Quando la ruota gira, il campo magnetico creato dall'anello cambia periodicamente. Il sensore ad effetto Hall raccoglie questi dati consentendo al sensore di calcolare la velocità delle ruote.
Sensore di imbardata: Il sensore di imbardata controlla la rotazione del veicolo. Per misurare questa rotazione, il sensore della velocità di imbardata utilizza un giroscopio microelettromeccanico. Questo giroscopio misura la forza di Coriolis che agisce sul veicolo per stimare di quanto l'auto ha ruotato attorno al suo baricentro.
Sensore angolo di sterzata: Come suggerisce il nome, il sensore dell'angolo di sterzata determina l'angolo di rotazione del volante. Montato sull'albero del volante, il sensore utilizza ingranaggi magnetici e un sensore ad effetto Hall per rilevare l'angolo di rotazione.
ECU: Proprio come una CPU è il cervello di un personal computer, una ECU è un computer che monitora le operazioni critiche della tua auto. Ciò include attività come il monitoraggio della quantità di carburante e aria che entrano nel motore, ma a differenza dei personal computer, un'auto ha diverse ECU. Questi dispositivi informatici comunicano tra loro per abilitare funzionalità come la frenata di emergenza automatica, Sistemi di controllo automatico della velocità adattivi e Assistente al mantenimento della corsia.

Sistema di frenata anti bloccaggio: Sebbene il conducente controlli i freni utilizzando il pedale del freno, l'ABS controlla la quantità di pressione applicata agli pneumatici. In caso di emergenza, l'ABS gestisce l'impianto frenante idraulico per stabilizzare il veicolo.
Modulo di controllo del motore: Conosciuto anche come ECM, il modulo di controllo del motore è una ECU che monitora una serie di sensori e attuatori nel vano motore. Ciò consente all'ECM di controllare la potenza erogata dal motore.

Oltre ai sensori e alle centraline sopra indicati, l'ESC utilizza il protocollo CAN per la comunicazione. Questa comunicazione tra i sensori e le ECU consente all'ESC di monitorare le condizioni del veicolo in tempo reale, rendendo il sistema robusto.

Come funziona l'ESC?

Ora che comprendiamo i componenti che rendono possibile l'ESC, possiamo vedere come funziona.

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Tutto inizia con il sensore dell'angolo di sterzata, che monitora l'angolo di rotazione del volante. Questi dati e input dal sensore di velocità di imbardata vengono inviati alla ECU. L'ECU analizza questi dati per verificare se il veicolo sta girando secondo gli input degli utenti. In caso contrario, la ECU attiva il sistema di controllo elettronico della stabilità.

Una volta abilitato, l'ESC cerca di capire se le ruote della vettura stanno slittando. Per fare ciò, confronta i dati di tutti i sensori di velocità delle ruote. Se la velocità angolare di una delle ruote è maggiore rispetto alle altre, l'ESC conclude che sta slittando.

Per prevenire questo fenomeno di slittamento, l'ESC abilita l'ABS. Una volta abilitato, l'ABS aziona rapidamente i freni alla ruota in slittamento. Questa applicazione dei freni esercita una forza esterna sull'auto, stabilizzandola.

Oltre a ridurre la velocità delle ruote tramite l'ABS, l'ESC controlla anche la potenza erogata alle ruote. Per fare ciò, l'ESC comunica con l'ECM e riduce la potenza erogata dal motore. Questa riduzione di potenza e il sistema di frenata antibloccaggio impediscono all'auto di sovrasterzare o sottosterzare in curva o sterzare in situazioni di emergenza.

Non solo questo, ma la maggiore stabilità protegge anche veicoli come camion e trattori dal ribaltamento durante la svolta

L'ESC è tutto per il bene?

Il sistema di controllo elettronico della stabilità comprende diversi componenti e, in caso di malfunzionamento di uno dei sensori, può causare un comportamento anomalo del veicolo.

Sebbene il controllo elettronico della stabilità offra molta sicurezza ai suoi utenti, impedisce alla tua auto di raggiungere i suoi limiti. A causa delle capacità di limitazione dell'acceleratore dell'ESC, riduce la potenza erogata agli pneumatici prevenendo le curve ad alte prestazioni. Inoltre, se porti la tua auto in una pista e vuoi bruciare della gomma, l'ESC impedirà all'auto di andare alla deriva.

Detto questo, gli utenti possono disabilitare l'ESC se stanno cercando di spingere i loro veicoli al limite.

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L'ESC rende il mondo più sicuro?

Il controllo elettronico della stabilità è una funzione di sicurezza che fornisce il controllo al guidatore in curva. Per fornire questa stabilità, l'ESC monitora la velocità di imbardata e i sensori del volante per rilevare la mancanza di controllo dello sterzo. Una volta rilevato, l'ESC attiva l'ABS e l'ECM per ridurre la velocità del veicolo.

Questo sistema stabilizza l'auto consentendo al conducente di riprendere il controllo del veicolo durante le svolte ad alta velocità. In termini di sicurezza, l'ESC può fare la differenza tra la vita e la morte. Per questo motivo, l'NHTSA ha reso questa funzione obbligatoria per tutte le auto vendute dopo il 2012. Come dimostrato dai dati, l'ESC ha salvato innumerevoli vite da una certa tragedia.