Elektronisches Stabilitäts Programm (ESP) Funktion

P42.45-2536-09

A1 Kombiinstrument

A7/7 Bremskraftverstärker BAS

B37 Geber Fahrpedal

L6/1 Drehzahlgeber vorn links

N80 Mantelrohrmodul

S12 Schalter Feststellbremskontrolle

Y3/8 Elektrische Steuereinheit (VGS)

L6/3 Drehzahlgeber hinten links

N47-5 Steuergerät ESP

N49 Lenkwinkelsensor

P42.45-2538-09

B24/15 Micromechanischer Drehratensensor-AY-Geber

L6/2 Drehzahlgeber vorn rechts

L6/4 Drehzahlgeber hinten rechts

N51 Steuergerät AIRmatic mit ADS

N72/1 Steuergerät Oberes-Bedien-Feld

N93 Steuergerät Zentrales Gateway

N3/10 Steuergerät ME

N10 Steuergerät SAM vorn

N10/8 Steuergerät SAM hinten

Vorteile des Elektronischen Stabilitäts-Programms (Electronic-Stability-Program) (ESP)

 Verbessert das Anfahr- und Beschleunigungsvermögen durch erhöhte Traktion; besonders vorteilhaft auf unterschiedlich griffiger Fahrbahn und in Kurven.

 Erhöht die aktive fahrdynamische Sicherheit, da nur ein nicht durchdrehendes Rad optimalen Vortrieb ohne Verlust an Seitenführung ermöglicht.

 Passt das Motordrehmoment automatisch den jeweiligen Übertragungsmöglichkeiten der Räder auf die Fahrbahn an, auch wenn der Fahrer zuviel Gas gibt.

 Verringert die Schleudergefahr unter allen Fahr- und Fahrbahnbedingungen durch automatische Stabilisierung.

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 Verbessert die Spurstabilität des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt deutlich bis in den Grenzbereich.

 Verkürzt den Bremsweg.

 Eine blinkende Warnleuchte im Kombiinstrument signalisiert dem Fahrer Antiblockiersystem (ABS)- oder ESP-Regelbetrieb und informiert darüber, dass er sich mit seinem Fahrzeug der fahrphysikalischen Grenze genähert hat.

 Über den Schalter ESP OFF (N72/1s1) kann eine ESP- und Antriebs-Schlupf-Regelung- (ASR) Abschaltung erfolgen, die durch die ständig aufleuchtende Warnleuchte im Kombiinstrument erkannt wird. Bei Tiefschnee oder aufgelegten Schneeketten kann dadurch eine bessere Traktion erzielt werden.

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ESP

Das ESP ist ein aktives Sicherheitssystem zur Verbesserung der Fahrzeug-Stabilität in allen Fahrsituationen. Es überwacht das Fahrverhalten bezüglich der Längs- und Querdynamik.

Die vom Fahrer ausgehenden Sollwertvorgaben, wie Lenkwunsch, Bremsdruck, Lenkradstellung oder Antriebsdrehmoment werden vom Steuergerät ESP eingelesen und zur Fahrzeugstabilisierung weiterverarbeitet.

Es arbeitet durch individuellen Bremseneingriff an einem oder mehreren Rädern der Vorder- oder Hinterachse.

 Die Anweisungen zum Abschleppen in der Bedienungsanleitung sind zu beachten.

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Antriebsmoment-Regelung

Zur Einstellung des Antriebsmoments kommuniziert das Steuergerät ESP mit dem Steuergerät ME. Zur Berechnung der ESP-Antriebsmoment-Regelung wird auch die Gangstufe von der Elektrischen Steuereinheit (VGS) bewertet.

Über den Control Area Network-Bus Klasse C (Motorraum) (CAN-C) findet der Datenaustausch zwischen der Elektrischen Steuereinheit (VGS), dem Steuergerät ME und dem Steuergerät ESP statt.

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Folgende Systemfunktionen sind im Steuergerät ESP integriert:

ABS Antiblockiersystem verhindert das Blockieren der Räder beim Bremsen und erhält dadurch Lenkbarkeit und Fahrstabilität bei der Fahrzeugverzögerung aufrecht.

ASR Antriebs-Schlupf-Regelung verhindert durch Anpassen des Antriebsmoments das Durchdrehen der Antriebsräder. Es bewirkt zusätzlich verbesserte Fahrstabilität bei erhöhtem Traktionsvermögen über den gesamten Geschwindigkeitsbereich.

BAS Brake Assist unterstützt den Fahrer bei einer Panikbremsung.

EBV Elektronische Bremskraftverteilung verhindert durch entsprechende Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse ein Überbremsen der Hinterräder.

ETS Elektronisches Traktions-System erzielt eine Sperrwirkung durch gezielten Bremseinsatz.

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HSA Anfahrassistent verzögert bei Längsneigung (Steigung) den Druckabbau in der Bremse.

MSR Motorschleppmoment Regelung vermindert Bremsschlupf der Antriebsräder im Schubbetrieb und sorgt für Fahrstabilität.

PML Parameterlenkung variiert die Lenkunterstützung entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit.

RDW Reifendruckverlust-Warnung erkennt durch Vergleich der Raddrehzahlen (VL und HR sowie VR und HL) den Druckverlust an einem Reifen, bevor es zur Plattrollschädigung des Reifens kommt.

 Signalauswertung und Überwachung der Sensoren

 Sicherheitsschaltungen mit Abschaltstrategie

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Das Steuergerät ESP ist funktionell wie folgt aufgeteilt:

 Signalaufbereitung

 Funktions-Logikteil

 Sicherheitsschaltung

 Zusatzfunktionen

Signalaufbereitung

Folgende Eingangssignale werden vom Funktions-Logikteil zur Berechnung oder als Information verarbeitet:

 Berechnung Fahrzeuggeschwindigkeit/Schlupf
- Signale der 4 Drehzahlgeber an den Rädern

 Berechnung Querkräfte

- Signal Lenkwinkelsensor über CAN-C

- Signal Micromechanischer Drehratensensor-AY-Geber

- Signal Membranwegsensor BAS (A7/7b1)

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 Berechnung Längskräfte

- CAN-C-Info Motormoment

- CAN-C-Info aktueller Getriebegang

- Signal Bremsdrucksensor ESP (B34)

 Informationssignale (Bedienung)

- Signal Bremsdrucksensor ESP

- Signal Schalter Feststellbremskontrolle über CAN-C

- Signal Schalter ESP OFF

- Signal Löseschalter BAS (A7/7s1)

- Signal Membranwegsensor BAS

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Funktions-Logikteil

Die aufbereiteten Eingangssignale werden im Logikteil verarbeitet und in Ausgangssignale umgewandelt. Die aufbereiteten 4 Raddrehzahlsignale werden untereinander und mit vorgegebenen Schlupfschwellen an Vorder- und Hinterrädern, abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, ständig verglichen.

Es werden folgende Werte und Regelgrößen ermittelt:

 Fahrgeschwindigkeit

 Beschleunigung/Verzögerung

 Bremsschlupf (ABS)

 Antriebsschlupf (ASR)

 Schubschlupf (MSR)

Lenkwinkelsensor

Über das Signal des Lenkwinkelsensors und den unterschiedlichen Raddrehzahlen der Vorderräder wird die Fahrtrichtungsänderung oder die Kurvenfahrt erkannt.

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Das Signal des Lenkwinkelsensors in Verbindung mit der Fahrgeschwindigkeit geben dem Steuergerät ESP die Möglichkeit, das Fahrer-Wunschverhalten zu erfassen.

Micromechanischer Drehratensensor-AY-Geber

Aus dem Signal des Sensors ermittelt das Steuergerät ESP die bei Kurvenfahrt auftretenden Querkräfte und die Drehgeschwindigkeit um die Hochachse. Der Fahrzustandsregler im Steuergerät ESP erkennt aus dem Querbeschleunigungssignal, dem Drehgeschwindigkeitssignal und dem Signal des Lenkwinkelsensors ein übersteuerndes- oder untersteuerndes Fahrzeug.

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CAN-C-Info Motormoment

Über den CAN-C wird das Steuergerät ESP vom Steuergerät ME über das abgegebene Motormoment informiert. Bei ESP-Regelbetrieb fordert der Funktions-Logikteil vom Motorsteuergerät die Einstellung eines reduzierten Motormoments.

CAN-C-Info aktueller Getriebegang

Über den CAN-C wird der Funktions-Logikteil ständig von der Elektrischen Steuereinheit (VGS) über den aktuellen Getriebegang informiert. Über den aktuellen Getriebegang und das Signal Motormoment vom Steuergerät ME werden die an den Antriebsrädern wirkenden Antriebsmomente errechnet und zur Antriebsmomentregelung genutzt.

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Signal Schalter ESP OFF

Liegt ein Signal des Schalters an, so wird der Antriebsmomentregelkreis abgeschaltet und die Warnleuchte ESP (A1e41) dauernd angesteuert.

Signal Bremsdrucksensor ESP

Mit dem Sensor wird der Bremsdruck erfasst und vom Funktions-Logikteil zur Berechnung der Radbremskräfte (Längskräfte) verwendet. Außerdem wird die Betätigung der Bremse durch den Fahrer erkannt.

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Wird eine ESP-Regelung notwendig, so werden die bestehenden Radbremskräfte (Längskräfte) zur Berechnung der Seitenführungskräfte (Querkräfte) mit einbezogen.

Signal Schalter Feststellbremskontrolle

Liegt ein Signal von diesem Schalter vor, so wird keine Motorschleppmoment-Regelung zugelassen.

Signal Membranwegsensor BAS

Mit Hilfe des Signals wird die Pedalgeschwindigkeit des Bremspedals errechnet, welche zum Einsatz des BAS erforderlich ist.

Sicherheitsschaltung

Die Aufgabe der Sicherheitsschaltung ist es, fehlerhafte Signale der Sensoren, Fehler im Steuergerät und im elektrischen Leitungssystem zu erkennen. Während des Regelvorgangs wird die Ansteuerung der Hochdruck- und Rückförderpumpe (A7/3m1) überwacht. Die Überwachung der Magnetventile erfolgt permanent.

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Ist ein Fehler erkannt, wird das System abgeschaltet und dies durch die Multifunktionsanzeige (A1p13) dem Fahrer angezeigt. Zusätzlich wird ein Fehlercode im Steuergerät gespeichert. Die Sicherheitsschaltung überwacht ferner ständig die Batteriespannung. Bei Unterschreitung der Spannung von 10,5 V oder bei Überschreitung von 17,5 V wird das System ebenfalls abgeschaltet, bis die Spannung wieder im vorgeschriebenen Bereich liegt.

Teilfunktion Parameterlenkung (PML)

Aus der intern vorliegenden Fahrgeschwindigkeit und dem Statussignal errechnet das Steuergerät den Sollstrom zur Ansteuerung des Magnetventils PML.

Teilfunktion Brake Assist (BAS)

Die aufbereiteten Eingangssignale werden im Funktions-Logikteil verarbeitet und bei Bedarf wird eine BAS-Bremsung eingeleitet.

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Ausgänge Raddrehzahlen und Drehzahl-Statussignal

 Ausgang Raddrehzahlen

Für Systeme, die ein Raddrehzahlsignal benötigen, liefert das Steuergerät ESP von jedem Rad die aktuelle Raddrehzahl.

 Ausgang Drehzahl-Statussignal

Für Systeme, die eine Information über den aktuellen Fahrzeugzustand (Fahrzeug steht, Fahrzeug fährt, Drehzahlgeber defekt) benötigen, liefert das Steuergerät ESP das Drehzahl-Statussignal.

Kontrollleuchtenansteuerung

Das Steuergerät ESP erfasst die Signale des Schalters Feststellbremskontrolle und die Signale von den Bremsbelagverschleißkontakten. Zusammen mit den Signalen für die Multifunktionsanzeige, die Kontrollleuchte ABS (A1e17) und die Warnleuchte ESP (A1e41) werden sie über CAN-C an das Kombiinstrument weitergegeben.

Funktionsübersicht

Grundsätzlich wollen alle Kräfte, die außerhalb des Schwerpunkts auf ein Fahrzeug einwirken, das Fahrzeug um diesen Schwerpunkt drehen, gleichgültig ob es einseitig wirkende Bremskräfte, Antriebskräfte oder Seitenkräfte sind. Das ESP erfasst das Fahrzeugverhalten und leitet zur Korrektur gezielt Bremskräfte an einzelnen Rädern ein.

P42.45-0204-02

P42.45-0203-02

a gewünschte Fahrtrichtung

b gebremstes Rad

c erzeugtes Korrekturmoment des Fahrzeugs

d untersteuernde Fahrzeugbewegung

e übersteuernde Fahrzeugbewegung

Beispiel A: Untersteuerndes Fahrzeug (in Linkskurve)

Das Fahrzeug schiebt über die Vorderräder nach außen.

Es erfolgt ein genau berechneter Bremseneingriff am linken Hinterrad.

Beispiel B: Übersteuerndes Fahrzeug (in Linkskurve)

Das Fahrzeug bricht mit dem Heck aus.

Es erfolgt ein genau berechneter Bremseneingriff am rechten Vorderrad.

P42.45-2495-11

A1 Kombiinstrument

A1e17 Kontrollleuchte ABS

A1e41 Warnleuchte ESP

A1p13 Multifunktionsanzeige

Für das ESP befinden sich im Kombiinstrument Anzeigen mit verschiedenen Symbolen.

Einschalten der Zündung und Motorstart

Mit Einschalten der Zündung (Zündstartschalter Stellung 2) leuchten die Warn- und Kontrollleuchten im Kombiinstrument (Glühlampenkontrolle) auf und erlöschen bei laufendem Motor und funktionsfähigen Systemen.

Funktion der Kontrollleuchte ABS

Die Kontrollleuchte ABS im Kombiinstrument leuchtet auf, wenn der Schlüssel in Stellung "Kl. 15 EIN" gedreht wird. Nach erfolgtem Motorstart erlischt die Kontrollleuchte ABS. Dies zeigt an, dass das ABS betriebsbereit ist.

Kontrollleuchte ABS leuchtet dauerhaft.

Die Kontrollleuchte ABS leuchtet dauerhaft auf, wenn ABS/ESP/BAS aufgrund eines Fehlers nicht verfügbar ist, die CAN-Kommunikation zum Kombiinstrument gestört ist oder ESP im Diagnose- oder Abgastest ist.

Funktion der Warnleuchte ESP

Die Warnleuchte ESP im Kombiinstrument leuchtet auf, wenn der Schlüssel in Stellung "Kl. 15 EIN" gedreht wird. Nach erfolgtem Motorstart erlischt die Warnleuchte ESP. Dies zeigt an, dass das ESP betriebsbereit ist.

Funktion der Warnleuchte ESP im Fahrbetrieb

Nachdem die Warnleuchte ESP erloschen ist, bleibt sie aus, solange der Regelbetrieb des ESP nicht aktiv ist (kein Rad hat die Haftgrenze überschritten).

Warnleuchte ESP blinkt.

Die Warnleuchte ESP blinkt, während der Regelbetrieb des ESP aktiv ist (mindestens ein Rad hat die Haftgrenze überschritten). Die Warnleuchte ESP blinkt, wenn bei einem Anfahrvorgang oder bei einem Bremsvorgang mindestens ein Rad die Haftgrenze überschritten hat.

Warnleuchte ESP leuchtet dauerhaft.

Die Warnleuchte ESP leuchtet dauerhaft auf, wenn das ESP nicht verfügbar ist. Dies ist der Fall bei einem Systemfehler des ESP (z. B. Störung im Steuergerät ESP).

Die Bremsanlage ist weiterhin mit normaler Wirkung einsatzbereit.