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縁石にぶつかったとき、あなたは高速で移動していました。ハンドルを切ろうとしましたが、車は方向転換せずに横滑りを始めました。これにより、あなたは車のコントロールを失いましたが、心配する必要はありません。エレクトロニック・スタビリティ・コントロール (ESC) は、あなたの安全を守ります。
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では、ESC とは何ですか? また、高速で曲がるときに車両の制御を取り戻すのにどのように役立つのでしょうか?さて、調べてみましょう。
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エレクトロニック スタビリティ コントロールとは何ですか? なぜ必要なのですか?
フランク・ヴェルナーがスウェーデンの凍った道を横滑りした後に発明した ESC は、シートベルトに次ぐ最も重要な安全発明です。実はこれによると 国道交通安全局 (NHTSA) からの PDF 、Electronic Stability Control は 2011 年から 2015 年の間に 7,000 人以上の命を救いました。
ダイナミック スタビリティ コントロールとも呼ばれる ESC は、ドライバーが高速で旋回しているときに車両の制御を取り戻すのに役立つ安全機能です。これに加えて、ESCは濡れた路面でのコーナリング中のスリップも防ぎますが、なぜスリップは危険なのですか？
ご存知のように、ハンドルは車輪が回転しているときにのみ車の動きを制御できます。タイヤが滑り始めると、ステアリング操作は車の動きに影響しなくなります。
そもそもタイヤが滑る理由を理解するには、運動の第一法則を理解する必要があります。この法則によれば、運動中の物体は、外力が加えられるまで、または加えられない限り、同じ状態を保ちます。したがって、運動の第 1 法則により、横滑りしている車両を直線で方向転換しようとすると、車はコースを変更できなくなります。これは、タイヤが横滑りしている場合、タイヤにはグリップがないため、車の方向に影響を与える外力がほとんどまたはまったくかかっていないためです。
この問題を防ぐために、エレクトロニック スタビリティ コントロールは、 アンチロック・ブレーキ・システム .
ESCの可動部分を理解する
ESC が必要な理由がわかったので、ESC を可能にするコンポーネントを見てみましょう。
- 車輪速センサー: 車のすべてのホイールには、ホイール スピード センサーが付属しています。このセンサーは、穴あき磁気リングとホール効果センサーで構成されています。ホイールが回転すると、リングによって生成される磁場が周期的に変化します。ホール効果センサーはこのデータを収集して、センサーが車輪の速度を計算できるようにします。
- ヨーレートセンサー: ヨーレートセンサーは、車両の回転を監視します。この回転を測定するために、ヨー レート センサーは微小電気機械ジャイロスコープを使用します。このジャイロスコープは、車両に作用するコリオリの力を測定して、車が重心を中心にどれだけ回転したかを推定します。
- ステアリング角度センサー: 舵角センサーはその名の通り、ハンドルの回転角度を検出するセンサーです。ステアリングホイールシャフトに取り付けられたセンサーは、磁気ギアとホール効果センサーを使用して回転角度を検出します。
- ＥＣＵ： CPU がパーソナル コンピューターの頭脳であるように、ECU は自動車の重要な動作を監視するコンピューターです。これには、エンジンに入る燃料と空気の量を追跡するなどのタスクが含まれますが、パーソナル コンピューターとは異なり、自動車には複数の ECU があります。これらのコンピューティング デバイスは相互に通信して、自動緊急ブレーキなどの機能を有効にします。 アダプティブクルーズコントロールシステム 、レーンキープアシスト。
- アンチロック・ブレーキ・システム： ドライバーはブレーキ ペダルを使用してブレーキを制御しますが、ABS はタイヤにかかる圧力の量を制御します。緊急時には、ABS が油圧ブレーキ システムを制御して車両を安定させます。
- エンジン制御モジュール: ECM とも呼ばれるエンジン制御モジュールは、エンジン ベイ内の一連のセンサーとアクチュエーターを監視する ECU です。これにより、ECM はエンジンによって供給される出力を制御できます。
上記のセンサーと ECU に加えて、ESC は通信に CAN プロトコルを使用します。このセンサーと ECU 間の通信により、ESC は車両の状態をリアルタイムで監視できるようになり、システムが堅牢になります。
ESC はどのように機能しますか?
ESC を可能にするコンポーネントを理解したので、ESC がどのように機能するかを見ていきます。
すべては、ステアリング ホイールの回転角度を監視するステアリング アングル センサーから始まります。このデータとヨーレート センサーからの入力は、ECU に送信されます。 ECUはこのデータを分析して、ユーザーの入力に従って車両が曲がっているかどうかを確認します。そうでない場合、ECU はエレクトロニック スタビリティ コントロール システムを作動させます。
有効にすると、ESC は車の車輪が滑っているかどうかを理解しようとします。これを行うために、すべての車輪速度センサーからのデータを比較します。ホイールの 1 つの角速度が他のホイールよりも大きい場合、ESC はスリップしていると判断します。
このスリップ現象を防ぐために、ESC は ABS を有効にします。 ABS が有効になると、スキッド ホイールに急速にブレーキがかかります。このブレーキの適用は、車に外力を加え、車を安定させます。
ESC は、ABS を使用して車輪の速度を下げるだけでなく、車輪に伝達される電力も制御します。これを行うために、ESC は ECM と通信し、エンジンから供給される電力を減らします。この出力の低下とアンチロック ブレーキ システムにより、緊急時のコーナリング中または方向転換中の車のオーバーステアまたはアンダーステアが防止されます。
これだけでなく、強化された安定性により、トラックやトラクターなどの車両が方向転換中に転倒するのを防ぎます。
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ESC はすべて善のためですか?
エレクトロニック スタビリティ コントロール システムはいくつかのコンポーネントで構成されており、センサーの 1 つが故障すると、車両が異常な動作をする可能性があります。
エレクトロニック スタビリティ コントロールはユーザーに多くの安全性を提供しますが、車が限界に達するのを防ぎます。 ESC のスロットル制限機能により、タイヤに供給されるパワーが低下し、高性能コーナリングが妨げられます。また、レース場に車を持って行き、ゴムを燃やしたい場合、ESC は車がドリフトするのを防ぎます。
そうは言っても、ユーザーが自分の車を限界まで押し上げたい場合は、ESC を無効にすることができます。
ESC は世界をより安全にしていますか?
エレクトロニック スタビリティ コントロールは、コーナリング中にドライバーを制御する安全機能です。この安定性を提供するために、ESC はヨーレートとステアリング ホイール センサーを監視して、ステアリング制御の欠如を検出します。検出されると、ESC は ABS と ECM を作動させて車両の速度を下げます。
このシステムは車を安定させ、高速で曲がるときにドライバーが車のコントロールを取り戻すことができるようにします。安全性の面では、ESC は生死を分ける可能性があります。この理由により、NHTSA は 2012 年以降に販売されたすべての車にこの機能を義務付けました。データが証明するように、ESC は特定の悲劇から無数の命を救いました。