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El control electrónico de estabilidad y el sistema de ayuda a la frenada: Descripción y evidencias científicas de su eficacia 5

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El control electrónico de estabilidad y el sistema de ayuda a la frenada: Descripción y evidencias científicas de su eficacia

5

El objetivo de esta línea

de actuación de Fitsa

es difundir la eficacia,

científicamente probada,

de las tecnologías de

seguridad y protección

ambiental –valores

positivos– presentes en

el automóvil.

Con ello se pretende

poner en valor social y

de mercado

el conocimiento de

estas tecnologías,

induciendo así su

demanda por parte de

los ciudadanos en

beneficio de su seguridad

y del medioambiente,

que es uno de

los Objetivos Directores

de las actuaciones de

la Fundación.

En los trabajos de

investigación y análisis

han colaborado diversas

entidades especializadas

en los ámbitos

tecnológicos concretos,

y a quienes Fitsa expresa

su reconocimiento.

• Efectivo pero todavía poco

difundido: menos de un 4

por ciento del parque

automovilístico español

disponía en el año 2003 de

control electrónico de

estabilidad

• Si todos los vehículos

dispusieran en España del

sistema electrónico de

estabilidad las víctimas

mortales en España podrían

reducirse anualmente en 346

personas y los heridos graves

en 1.544 personas

Los efectos sobre los accidentes del

sistema electrónico de control de la

estabilidad y del sistema de ayuda a la

frenada (BAS)

La universalización del uso del sistema

electrónico de estabilidad y del asistente

a la frenada de emergencia BAS en

España supondría reducir en

aproximadamente 350 personas el

número de víctimas mortales al año como

consecuencia de los accidentes de tráfico

y en 1.500 el número de heridos graves.

Esta es la principal conclusión del estudio

Descripción del sistema de control

electrónico de estabilidad con ayuda a la

frenada (BAS) y evidencias científicas de

su efectividad realizado por de la

Fundación Instituto Tecnológico para la

El control

electrónico

de estabilidad

y el sistema

de ayuda a

la frenada:

Descripción

y evidencias

científicas de

su eficacia

Seguridad del Automóvil (FITSA) y el

Centro de investigación y Desarrollo de

Automoción (CIDAUT) con el propósito de

obtener conclusiones, basadas en el

conocimiento científico, sobre los efectos

de estos sistemas de ayuda electrónica a la

conducción en la seguridad vial.

Los investigadores explican que dichos

valores de reducción del número de

víctimas se conseguirían si los datos de

efectividad de estos sistemas, que

proceden de otros países que sí han

realizado estudios sobre su efectividad,

se constataran también en España, un

país claramente atrasado en la

implantación del control electrónico de la

estabilidad. Del estudio realizado por los

investigadores se concluye que el número

de vehículos que circulaban por las

carreteras españolas y disponían de este

sistema no alcanzaba ni siquiera el 4% en

el año 2003. Este bajo porcentaje se debe

al grado de envejecimiento del parque

automovilístico español y a una escasa

penetración del sistema de control de

estabilidad en sus primeros años de vida.

No obstante, los autores de la

investigación hacen la salvedad de que es

de esperar un incremento creciente del

porcentaje de vehículos con control de

estabilidad, dada la preocupación cada

vez mayor de los conductores por la

seguridad, el interés de los fabricantes en

ofrecer automóviles cada vez más seguros

y el hecho de que cada vez son más los

vehículos que incorporan el control de

estabilidad y el asistente a la frenada

como elementos de serie.

El control o sistema electrónico de estabilidad recibediversas denominaciones comerciales, dependiendo decada marca o grupo automovilístico:

- ESP (Electronic Stability Programme): varios fabricantes- VSA (Vehicle Stability Assist): Honda- VSC (Vehicle Stability Control): Toyota, Lexus- DSC (Dynamic Stability Control): BMW, Jaguar, Land Rover,

Mazda, Mini- DSTC (Dynamic Stability and Traction Control): Volvo- VDC (Vehicle Dynamic Control): Alfa Romeo, Lancia- PSM (Porsche Stability Management): Porsche- MASC (Mitsubishi Active Stability Control): Mitsubishi

BAS (Brake Assistance System) es el acrónimo paradenominar de forma genérica al asistente a la frenada deurgencia, si bien su denominación commercial tambiéndepende de la marca o grupo automovilístico:

- DBC (Dynamic Brake Control): BMW- NBA (Nissan Brake Assistance): Nissan- EBA (Electronic Brake Assistance): SEAT, Ford, Volvo- SAFE (Sistema de Ayuda a la Frenada de Emergencia):

Renault- AFU (Assistance au Freinage d'Urgence): Renault- BKV (Bremskraftunterstützung): Volkswagen- HBA (Hydraulic Brake Assist): Alfa Romeo

estabilidad. La seguridad que proporciona

un sistema electrónico de estabilidad

puede compensar los pequeños errores

cometidos por los conductores medios y

ayudar a solventar ciertas situaciones

comprometidas, pero no es capaz de

compensar la conducción excesivamente

arriesgada de conductores irresponsables.

El funcionamiento del sistema está

inspirado en el mecanismo de dirección

de los vehículos oruga, que utilizan los

frenos como herramienta para controlar la

dirección del vehículo. Ante un subviraje,

situación en la que un vehículo “tiende a

seguir recto en una curva”, el control de

estabilidad actúa selectivamente sobre los

frenos y, si es necesario, sobre la gestión

del motor para ayudar al automóvil a

inscribirse en la curva. Si se trata de un

sobreviraje (pérdida de control de la parte

trasera que provoca que el vehículo gire

más de lo deseado), el control de

estabilidad ayudar a evitar que el vehículo

derrape actuando específicamente en el

freno de la rueda delantera exterior de la

curva, así como sobre la gestión del motor

si es necesario, y contribuyendo a reducir

el citado giro excesivo.

¿En qué consistenestos sistemas?

El ESP (Electronic Stability Programme, o

programa electrónico de estabilidad) es

un dispositivo de funcionamiento

electrónico que reduce la probabilidad

de derrapaje o pérdida de control del

vehículo actuando simultáneamente

sobre la potencial del motor y los frenos.

En combinación con el sistema

antibloqueo de frenos (el ABS) y el control

de tracción, el objetivo del ESP es ayudar

al conductor a controlar incipientes

derrapajes y a mantener el control del

vehículo.

En cualquier caso, la eficacia del sistema

está siempre limitada por la velocidad de

circulación del coche y por la adherencia

disponible: si dicha velocidad supera un

cierto límite, impuesto por la adherencia

disponible, el control de estabilidad no

podrá contrarrestar la pérdida del control.

El control de estabilidad resulta

especialmente eficaz en el caso de

aquellos conductores que, circulando

siempre con la debida precaución, se

enfrenten a situaciones imprevistas (como

una maniobra para esquivar un obstáculo)

o cometan determinados errores (que no

sean excesivamente graves) de

conducción, más que para quienes

pretendan utilizarlo un instrumento para

transitar más rápido, puesto que los

aumentos en la velocidad de circulación

pueden llegar a anular cualquier beneficio

derivado del sistema de control de

además en ciertas ocasiones los

indicadores o intermitentes de

emergencia “warning”, para avisar a los

demás conductores de la frenada de

emergencia.

Un bajoconocimiento delsistema electrónicode control deestabilidad

A esta falta de penetración en el mercado

contribuye, como se señala en el citado

informe, el hecho de que el sistema es

poco conocido por los conductores. En

este punto se cita una encuesta publicada

recientemente por uno de los principales

fabricantes de estos sistemas: el fabricante

alemán (con implantación en España)

BOSCH. La encuesta desvela que sólo un

14% de los conductores españoles sabe

en qué consiste el control electrónico de

estabilidad y cómo funciona.

A pesar de la efectividad del sistema no

debe nunca sobreestimarse la seguridad

que aporta el dispositivo (las leyes de la

física no se pueden obviar), y conviene

recordar que para garantizar una eficacia

óptima del control de estabilidad es

necesario mantener los neumáticos, los

amortiguadores y todo el conjunto de la

suspensión en perfectas condiciones.

Por su parte, el BAS (Brake Assistance

System o sistema de asistencia a la

frenada) es un dispositivo que se

encarga de aumentar la presión de

frenado cuando el vehículo detecta una

frenada de emergencia, lo cual es

necesario en estos casos ya que se ha

constatado que en situaciones de

emergencia el conductor medio (por

miedo o por desconocimiento de las

verdaderas prestaciones de su vehículo)

no pisa el pedal del freno con la suficiente

intensidad, con lo que se alarga

excesivamente la distancia necesaria para

detener el vehículo.

El objetivo principal del sistema es

ayudar a que los conductores sean

capaces de responder a situaciones

críticas deteniendo sus vehículos en la

menor distancia posible.

Mediante un sistema que detecta la

velocidad con la que se levanta el pie del

acelerador e inmediatamente se pisa el

pedal del freno (señal inequívoca de que

el conductor se enfrenta a una situación

de emergencia), el BAS aplica una presión

máxima y constante a los frenos hasta la

detención total del vehículo, encendiendo

Índice de instalación de EPS en el nuevoregistro de coches en 2004

Fuente: Estimación de Bosch

Cuando, en el marco de dicha encuesta, a

los conductores se les informaba de sus

ventajas, el 92% opinaba que debía ser

un elemento de serie, un 63% que estaba

dispuesto a pagar por él y hasta un 85%

que debía haber una normativa que

obligara a los fabricantes a incluirlo de

serie en sus modelos. Merece la pena

recordar en este punto el acuerdo

alcanzado por la Asociación de

Fabricantes de Automóviles Europeos

(ACEA) según el cual todos los vehículos

fabricados a partir de junio de 2004

incorporan de serie el sistema antibloqueo

de frenos (ABS).

La historia de este sistema y el nivel de

difusión actual, según los expertos, podría

haber sido muy diferente de no haber sido

por la famosa “prueba del alce”, que en

noviembre de 1997 puso al descubierto un

cierto riesgo de vuelco en las primeras

unidades de la Clase A de Mercedes, algo

que indujo a dicho fabricante a instalar el

sistema de control de estabilidad como

equipo de serie de sus vehículos a partir

de mayo de 1998.

El BAS y el control de estabilidad

El BAS y el control de estabilidad tienen

ya suficientes evidencias científicas

sobre su efectividad como para

recomendar su difusión masiva.

En relación con el asistente a la frenada,

distintos ensayos realizados en pistas

cerradas para probar su efectividad ha

mostrado que la reducción de la

distancia de parada en función de la

velocidad inicial en caso de frenada de

emergencia es:

- 2 metros para una velocidad de

50 km/h

- 5,5 metros para una velocidad de

80 km/h

- 9,5 metros para una velocidad de

110 km/h

Si bien es cierto que las primeras

unidades de los sistemas BAS mostraban

un funcionamiento que, según algunos

Reacción insuficiente del conductor

Reacción dudosa del conductor

Distancias de freno con y sin BA

Con BA 40 m

Sin BA 73 m

Sin BA 46 m

Con BA 40 m

conductores, resultaba excesivamente

contundente en ciertas ocasiones (con el

consiguiente riesgo de colisión por

alcance), actualmente los modernos

sistemas BAS tienen una sensibilidad

mucho más optimizada, consiguiendo con

ello interpretar adecuadamente las

intenciones del conductor.

Al mismo tiempo que reconocen que las

citadas reducciones en la distancia de

frenado pueden representar la diferencia

entre la vida y la muerte en caso de

emergencia, los investigadores insisten en

que cualquier aumento de la velocidad

de circulación de los vehículos puede

anular la clara ventaja que inicialmente

ofrece el sistema de asistencia a la

frenada BAS. En otras palabras, si un

conductor pensara que por disponer de

un sistema BAS (o un sistema de control

de estabilidad) se puede circular a mayor

velocidad estaría cometiendo un grave

error, y ello le podría costar

tremendamente caro.

Sobre el control de estabilidad también

se han realizado diversos ensayos en pista,

entre los que destaca el realizado por

Toyota, cuya principal conclusión es que

un 45% de los conductores con el control

de estabilidad desconectado perdió el

control del mismo durante las pruebas

en circuito cerrado, mientras sólo un 5%

perdió dicho control con el sistema

conectado. Por otra parte, ensayos en

simulador de conducción llevados a cabo

en el National Advance Driving Simulator

de la Universidad de Iowa (EE.UU.) han

mostrado que, en situaciones críticas, un

30% de los conductores sin control de

estabilidad, y tan sólo un 5% con este

control, perdieron el control de sus

vehículos.

En los estudios científicos basados en

las estadísticas de accidentes se ha

puesto de manifiesto, como en el caso

del análisis realizado por la Asociación

de Aseguradoras Alemanas (GVD), que

el 25 por ciento de los accidentes que se

producen en Alemania se debe a que el

conductor pierde el control del coche.

EBA - 30 mph EBA - 50 mph EBA - 70 mph

Maniobra crítica con/sin ESP

Con ESP Sin ESP

En el 80 por ciento de estos accidentes el

coche recorre más de 40 metros desde

que se inicial la pérdida de control hasta

que el vehículo finalmente se sale de la

carretera o choca contra otro vehículo: un

espacio que, de no producirse pérdida de

control, podría ser más que suficiente para

evitar el accidente.

En Japón, otros estudios realizados por

Toyota para analizar la probabilidad de

accidente en el tráfico real muestran que

la tasa de accidentes se había reducido

en un 30-35% en el caso de los

automóviles equipados con control de

electrónico de estabilidad. Esta

reducción llegaba hasta un 40-50% para

los accidentes más graves.

Pero todavía son más los estudios también

han evaluado los efectos del control de

estabilidad. En SHAPE \* MERGEFORMAT

Alemania el porcentaje de accidentes

por pérdida del control del vehículo pasó

del 21% durante los años 1998/99 al 12%

en los años 2001/02 y en Suecia la

disminución de accidentes de cualquier

tipo (excepto aquellos producidos por

alcance trasero sobre calzada seca,

condiciones en donde la influencia del

sistema es mínima) fue del 22% en

general y del 32% sobre carreteras

mojadas.

En Estados Unidos, la NHTSA (National

Highway Traffic Safety Administration)

ha calculado una reducción general de

un 35% en los accidentes de turismos y

de un 67% en los de todoterreno

(vehículos estos últimos en los que estaría

especialmente indicado el sistema de

control de estabilidad, dada su mayor

propensión al vuelco), junto con

reducciones de un 30% y un 63% en el

caso de accidentes graves,

respectivamente. Los datos del también

estadounidense IIHS (Insurance Institute

for Highway Safety) estiman, por otra

parte, un 41% menos de accidentes, en

general, en coches equipados con control

de estabilidad y un 56% menos en el caso

de accidentes con víctimas mortales.

Implantación en el parque

Desafortunadamente, los beneficios del

sistema tienen un pobre reflejo en el

parque automovilístico español, si bien el

ritmo de implantación es más acelerado

del que logró el ABS, que necesitó de de

20 años para conseguir una tasa de

instalación en el mercado europeo del

40%. El sistema electrónico de

estabilidad conseguirá dicho nivel de

implantación en tan sólo 10 años, en

opinión de los investigadores.

El ritmo de crecimiento del control de

estabilidad desde 1998 puede ser

calificado de vertiginoso, ya que la

presencia de este sistema en turismos

nuevos matriculadas en Europa ha sido en

el año 2004 de un notable 35 por ciento

en Europa. En el mercado japonés la tasa

es inferior al 10 por ciento, mientras que

en el mercado estadounidense es algo

mayor a este último valor.

En España, de las 3.300 versiones de

modelos de vehículos que se

comercializaban a principios de 2005

sólo un 40% llevaba incorporado de serie

el ESP y, quizás lo más preocupante, un

porcentaje superior al 36% ni siquiera lo

contemplaba como equipamiento

opcional. En general, sólo los modelos de

gama alta lo incluyen como elemento de

serie, siendo opcional en el resto de

modelos.

Sólo un año atrás, el porcentaje de

implantación medio era del 30 por ciento

en Europa, con un índice en España del 25

La llamada “prueba del alce” realizada a una unidad de laClase A de Mercedes estuvo protagonizada por el periodistasueco Robert Collins, de la revista Teknikens Värld. Esteperiodista consiguió volcar un Clase A en un circuito depruebas al simular una maniobra de esquiva a un alceimaginario, el vehículo circulaba a aproximadamente a 60km/h y con cuatro personas a bordo. La causa del vuelco pudo ser debida a una combinación defactores: la altura del centro de gravedad del modelo encuestión, el balanceo excesivo de su carrocería y ciertosproblemas en los topes de su suspensión. InicialmenteMercedes negó todo lo anterior y después atribuyó elproblema a los neumáticos Goodyear, pero acabóreconociendo su responsabilidad y modificó el bastidor paraeliminar el balanceo, a la vez que incluyó el ESP comoequipamiento de serie, para después instalarlo en el restode los modelos de su gama. Lo que en un principio sepresentó como un grave problema de imagen paraMercedes, fue solucionado satisfactoriamente por la marcadando muestras de un mayor compromiso con la seguridadde sus modelos

Porcentaje de vehículos turismo y todoterreno con ESPmatriculados en el mercado español. Fuente: Bosch

Tanto el control de estabilidad como el sistema deasistencia a la frenada de emergencia fueron desarrolladosinicialmente por Mercedes, y en estos momentos son partedel equipamiento estándar de todos los modelos de estefabricante. El control de estabilidad se desarrolló junto conla empresa Bosch, que es el principal fabricante de estetipo de dispositivos a escala mundial y fabrica sistemas paraun gran número de marcas de automóviles. Los principaleshitos en la historia de estos dos sistemas son:

1995Aparecen los primeros vehículos con control de estabilidad- Mercedes Clase S (fabricado por Bosch)- BMW Serie 5 (fabricado por Bosch)- Peugeot 406 (fabricado por Allied Signal)Asimismo aparecen también los sistemas de asistencia a lafrenada, con objeto de evitar los alcances por colisión yfacilitar el arranque del vehículo en rampa.

1996Los primeros automóviles en incorporar el BAS son lasClase S, SL y CL de Mercedes, mientras que el resto demodelos de este fabricante esperará hasta 1997.

1998La Clase A de Mercedes y el Smart aceleran la llegada delESP a las categorías inferiores de vehículos. El BAS se extiende, pero refinándose el control de laintensidad de frenado por parte del conductor, para evitaractivaciones innecesarias.

1999Bosch celebra la fabricación de un millón de sistemas ESP yMercedes equipa de serie todos sus modelos con el controlde estabilidad.

2001El control de estabilidad ya está disponible como opción enutilitarios pequeños (por ejemplo en el Renault Clio).

2002A pesar de su cuestionada efectividad en sus inicios(debido a las entradas en funcionamiento innecesarias),casi todos los fabricantes han añadido el sistema BAS comocomplemento a sus equipos de ABS, dado que su coste noes elevado, que supone un nuevo argumento comercial, yque su efectividad es cada vez más evidente.

2003Según Mercedes, analizando muestras aleatorias de datosde accidentes publicados por el Ministerio de Transportealemán entre 1998 y 2001), el control de estabilidad lograreducir los accidentes en un 15%. Bosch presenta el “ESPPlus” con nuevas funciones; este sistema entrará enproducción en 2005, el mismo año en que se consiguellegar a la cifra de 10 millones de unidades de control deestabilidad producidas.

2004Mientras el ABS se convierte en un equipo de serieobligatorio en todos los coches fabricados en la UniónEuropea a partir de junio de 2004, gracias a un acuerdovoluntario de los fabricantes de automóviles, cada vez sonmás las voces que se preguntan para cuándo un avancetecnológico similar para el control de estabilidad.

por ciento (frente al 55% registrado en

Alemania y el 35% de Francia). Por debajo

de España se encontraban el Reino Unido,

con una tasa del 20% e Italia, con un 14%.

Las marcas “populares” de automóviles

que apuestan claramente por la seguridad

en sus políticas de marketing, como

Renault, por ejemplo, ofrecían en el

periodo 2004-2005 el control de

estabilidad en el 94% del conjunto de

versiones de sus modelos, bien como

elemento de serie u opcional, seguidas

muy de cerca por Seat (92%), Opel o

Volkswagen (91%). Otras marcas de

vehículos de mayor precio medio -como

Volvo, Mercedes, BMW o Audi- ofrecen el

sistema de control de estabilidad como

equipo de serie en todos sus modelos y

versiones.

Sin embargo, en relación con el parque

circulante, la estadística española es

pobre, ya que a finales de 2003, según

las estimaciones de los investigadores ni

tan siquiera un 4% de los vehículos que

circulaban por las carreteras españolas

disponía de control de estabilidad.

© FITSA 2007. La obra se encuentra protegida por la ley española de propiedad intelectual y/o cualesquiera otras normasresulten de aplicación. Queda prohibido cualquier uso de la obra diferente a lo autorizado bajo esta licencia o lo dispuesto enlas leyes de propiedad intelectual.

Se permite la copia, distribución y reproducción de la presente obra siempre que se realice de forma individual, no lucrativay con la indicación de sus autores, de su procedencia y de los derechos de FITSA sobre la misma.

Prohibido sublicenciar la obra. Prohibida la modificación, reducción o ampliación de la obra así como su incorporación a otrasobras sin el previo y expreso consentimiento por escrito de FITSA.

Evidencias científicas de la eficacia de las tecnologías

Colección 2006

1.- El programa EuroNCAP2.- Avance en el diseño de los reposacabezas3.- Sistema de Alerta de Cambio Involuntario de Carril4.- Avisa cinturones5.- El control electrónico de estabilidad y el sistema de ayuda a la frenada6.- Control inteligente de velocidad7.- La llamada automática eCALL8.- Las luces de conducción diurna9.- Sistemas de Control de la Presión de los Neumáticos

10.- Las luces diurnas en vehículos de cuatro ruedas y la accidentalidad de ciclomotores y motocicletas11.- Los sistemas de navegación12.- La protección de peatones y ciclistas13.- Tecnologías de propulsión híbridas

Individualmente se pueden descargar en www.fundacionfitsa.org

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