Elektronisches Stabilitäts Programm (ESP) Funktion

Funktionsvoraussetzung allgemein

 Kl. 61 Ein

System Elektronisches Stabilitäts Programm (Electronic-Stability-Program) (ESP) allgemein

Das ESP ist ein aktives Sicherheitssystem zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität in allen Fahrsituationen. Durch individuellen Bremseingriff an einem oder mehreren Rädern der Vorder- bzw. Hinterachse wird das Fahrzeug bei Kurvenfahrt, beim Bremsen bzw. beim Rollen ohne Antrieb stabilisiert und dadurch sicher in der Spur gehalten. Das ESP ergänzt die Funktionen des Antiblockiersystems (ABS), der Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) und der Motorschleppmoment Regelung (MSR).

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Das System ESP setzt sich aus folgenden Teilfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf ESP

 Funktionsablauf ABS

 Funktionsablauf Brake Assist (BAS)

 Funktionsablauf ASR

 Funktionsablauf MSR

 Funktionsablauf Elektronische Bremskraftverteilung (EBV)

 Funktionsablauf ASR und ESP passiv schalten

 Funktionsablauf Anzeige von Systemstörungen

Das Mastersteuergerät für alle genannten Funktionen ist das Steuergerät ESP und BAS (N47-5).

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Funktionsablauf ESP

Das ESP verhindert das Ausbrechen beim Über- oder Untersteuern des Fahrzeuges. Es sorgt im Rahmen der physikalischen Grenzen dafür, dass das Fahrzeug nicht von dem vom Fahrer vorgegebenen Kurs abweicht. Zur Erfassung der momentanen Fahrsituation wertet das Steuergerät ESP und BAS die Signale folgender Bauteile aus:

– Drehzahlgeber vorn links (L6/1)

– Drehzahlgeber vorn rechts (L6/2)

– Drehzahlgeber hinten links (L6/3)

– Drehzahlgeber hinten rechts (L6/4)

– Membranwegsensor BAS (A7/7b1)

– Löseschalter BAS (A7/7s1)

– Bremsdrucksensor ESP (B34)

– Sensor Drehgeschwindigkeit und Querbeschleunigung (B24/15)

– Lenkwinkelsensor (N49) über das Mantelrohrmodul (N80)

Zur Korrektur des Fahrzeugverhaltens werden gezielt Bremskräfte an den einzelnen Rädern erzeugt.

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Des Weiteren findet eine Antriebsmomentreduzierung zur Erhöhung der Fahrstabilität statt. Es wird zwischen untersteuerndem und übersteuerndem Fahrzeugverhalten unterschieden. Das Steuergerät ESP und BAS erkennt das Fahrzeugverhalten anhand der Daten des Lenkwinkelsensors und des Sensors Drehgeschwindigkeit und Querbeschleunigung.

Eingriff bei übersteuerndem Fahrzeugverhalten:

Bei beginnendem Übersteuern wird ein Bremsdruck am kurvenäußeren Vorderrad aufgebaut. Der daraus resultierende Abbau der Seitenführungskraft am kurvenäußeren Vorderrad bewirkt ein Giermoment, das der Eindrehbewegung des Fahrzeuges entgegenwirkt. Durch die Bremskraft am Vorderrad nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit ab, wodurch ein zusätzlicher stabilisierender Effekt entsteht.

Eingriff bei untersteuerndem Fahrzeugverhalten:

Bei beginnendem Untersteuern ist die maximal mögliche Seitenführungskraft an der Vorderachse überschritten.

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Das heißt, das Fahrzeug schiebt sich über die Vorderachse an den äußeren Kurvenrand. Wenn der Fahrer zu diesem Zeitpunkt das Fahrpedal betätigt, erfolgt zunächst eine Reduzierung des Antriebsmoments. Ist dies nicht ausreichend bzw. ist das Fahrpedal nicht betätigt, so wird die beginnende Instabilität durch Bremseneingriffe an bis zu drei Rädern verhindert:

Stufe 1: Bremsdruckaufbau am kurveninneren Hinterrad

Stufe 2: Stufe 1 und zusätzlich Bremsdruckaufbau am kurvenäußeren Hinterrad

Stufe 3: Stufe 2 und zusätzlich Bremsdruckaufbau am kurveninneren Vorderrad

Abhängig von der Bremskraft entsteht ein Moment, welches zum Eindrehen des Fahrzeuges bei gleichzeitiger Geschwindigkeitsabnahme führt, wodurch ein stabilisierender Effekt entsteht.

Das Steuergerät ESP und BAS sendet ein Signal zur Antriebsmomentreduzierung über den Motorraum-CAN an das Steuergerät CDI (N3/9) (bei Dieselmotor) oder an das Steuergerät ME (N3/10) (bei Benzinotor), welches die Motorleistung entsprechend reduziert.

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Ein eventuell anstehender Schaltvorgang wird während des Regeleingriffes unterdrückt. Hierzu sendet das Steuergerät ESP und BAS ein Signal über den Motorraum-CAN an das Steuergerät EGS (N15/3) (bei Getriebe 722.6) oder an das Steuergerät Vollintegrierte Getriebesteuerung (VGS) (Y3/8n4) (bei Getriebe 722.9). Das Steuergerät EGS oder das Steuergerät Vollintegrierte Getriebesteuerung unterdrücken den Schaltvorgang.

Funktionsablauf ABS

Das ABS verhindert das Blockieren der Räder beim Bremsen und erhält dadurch die Lenkbarkeit und die Fahrstabilität während der Fahrzeugverzögerung aufrecht. Wird durch die Signale der Drehzahlsensoren vom Steuergerät ESP und BAS ein blockierendes Rad erkannt, wird der Bremsdruck am entsprechenden Bremszylinder so lange reduziert, bis sich das Rad wieder dreht.

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Funktionsablauf BAS

Der BAS erkennt Notbremssituationen anhand einer schnellen Bremspedalbetätigung und erhöht ggf. den Bremsdruck, um eine maximal mögliche Verzögerung zu erzielen. Das Steuergerät ESP und BAS wertet hierfür den Grad des Druckanstieges im Bremssystem aus und leitet beim Überschreiten einer bestimmten Auslöseschwelle eine Notbremsung ein.

Funktionsablauf ASR

Die ASR verhindert das Durchdrehen der Antriebsräder im Fahrbetrieb. Sie bewirkt zusätzlich eine verbesserte Fahrstabilität bei erhöhtem Traktionsvermögen über den gesamten Geschwindigkeitsbereich. Das Durchdrehen der Antriebsräder wird vom Steuergerät ESP und BAS über die Signale der Drehzahlgeber erkannt. Im Falle des Durchdrehens findet eine Antriebsmomentreduzierung statt. Hierzu sendet das Steuergerät ESP und BAS ein Signal zur Antriebsmomentreduzierung über den Motorraum-CAN an das Steuergerät CDI oder an das Steuergerät ME, welches die Motorleistung entsprechend reduziert.

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Es wird ständig überprüft, ob z. B. infolge verbesserter Fahrbahngriffigkeit das vom Fahrer über den Geber Fahrpedal (B37) vorgegebene Antriebsmoment wieder zugelassen werden kann. Durch gezielte Bremseingriffe am durchdrehenden Rad wird das Antriebsmoment auf das gegenüberliegende, stabil laufende Antriebsrad übertragen.

Funktionsablauf MSR

Die MSR vermindert den Bremsschlupf der Antriebsräder im Schubbetrieb und sorgt für mehr Fahrstabilität.

Tritt bei Gasrücknahme ein Bremsschlupf an den Antriebsrädern auf, wird dies vom Steuergerät ESP und BAS erkannt. Das Steuergerät ESP und BAS sendet ein entsprechendes Signal zum Erhöhen des Motordrehmoments über den Motorraum-CAN an das Steuergerät CDI oder an das Steuergerät ME. Durch Erhöhung des Antriebsmoments wird der Bremsschlupf der Antriebsräder reduziert und die Seitenführung des Fahrzeugs erhöht. Dieser Vorgang erfolgt ohne Fahrerinformation.

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Funktionsablauf EBV

Die EBV ermöglicht eine bedarfsgerechte Bremsenauslegung des Fahrzeugs. Die Hinterräder werden bei überwachtem Stabilitätsverhalten stärker zur Gesamtbremsung des Fahrzeugs herangezogen. Daraus ergibt sich ein Bremskraftpotenzial für die Vorderräder, das bei Fahrzeugen mit erhöhter Vorderachslast ausgenutzt werden kann. Überschreitet das Schlupfverhältnis Hinterrad zu Vorderrad bei einem Bremsvorgang einen vorgegebenen Grenzwert, wird ein weiterer Bremsdruckanstieg vom Steuergerät ESP und BAS am Hinterrad verhindert.

Funktionsablauf ASR und ESP passiv schalten

Die ASR- und ESP-Funktionen können über den Schalter ESP OFF (N72/1s1) im Steuergerät Oberes-Bedien-Feld (N72/1) passiv geschaltet werden. Das Steuergerät Oberes-Bedien-Feld sendet den Status des Schalters ESP OFF über den Innenraum-CAN an das Steuergerät EZS (N73), welches die Information über den Motorraum-CAN an das Steuergerät ESP und BAS weiterleitet.

Ist das System passiv geschaltet, leuchtet die Warnleuchte ESP (A1e41) im Kombiinstrument (A1) auf.

Die Regelschwellen sind bei passiv geschaltetem System angehoben, die MSR ist abgeschaltet.

Das ABS ist nicht abschaltbar.

Während einer Bremsung ist das ESP immer aktiv.

Funktionsablauf Anzeige von Systemstörungen

Der Fahrer wird durch nachfolgende Anzeigen über den Systemzustand bzw. über Fehler informiert:

– Kontrollleuchte ABS (A1e17)

– Warnleuchte ESP

– Meldung über die Multifunktionsanzeige (A1p13) im Kombiinstrument

Bei Ausfall des Steuergeräts ESP und BAS steht immer eine Grundbremsfunktion ohne ABS zur Verfügung.