ESP Bremsmomentregelkreis Funktion

P42.45-2496-09

CAN-C Control Area Network-Bus Klasse C (Motorraum)

CAN-B Control Area Network-Bus Klasse B (Innenraum)

LIN Local Interconnect Network

1 Bremslicht "ein"

2 spezieller CAN-Bus für den Sensor B24/15 (Dynamics-CAN)

B34 Bremsdrucksensor ESP

B37 Geber Fahrpedal

L6/1 Drehzahlgeber vorn links

L6/2 Drehzahlgeber vorn rechts

L6/3 Drehzahlgeber hinten links

L6/4 Drehzahlgeber hinten rechts

N3/10 Steuergerät ME

N10 Steuergerät SAM vorn

N10/8 Steuergerät SAM hinten

N15/7 Steuergerät Verteilergetriebe

A1 Kombiinstrument

A1e17 Kontrollleuchte ABS

A1e41 Warnleuchte ESP

A1p13 Multifunktionsanzeige

A7/7 Bremskraftverstärker BAS

A7/7b1 Membranwegsensor BAS

A7/7s1 Löseschalter BAS

A7/7y1 Magnetventil BAS

B24/15 Micromechanischer Drehratensensor-AY-Geber

N15/9 Steuergerät Hinterachssperre

N47-5 Steuergerät ESP

N49 Lenkwinkelsensor

N51 Steuergerät AIRmatic mit ADS

N72 Steuergerät Unteres-Bedien-Feld

N72/1 Steuergerät Oberes-Bedien-Feld

N72s33 Schalter Niveauregulierung tief

N72s34 Differentialsperrwählrad

N80 Mantelrohrmodul

N93 Steuergerät Zentrales Gateway

S11 Schalter Bremsflüssigkeitskontrolle

S12 Schalter Feststellbremskontrolle

Y3/8 Elektrische Steuereinheit (VGS)

N72/1s1 Schalter ESP OFF

N72e4 Funktionsanzeige Niveauregulierung

N72s30 Schalter Downhill Speed Regulation

N72s31 Schalter Low Range

N72s32 Schalter Niveauregulierung hoch

Elektronisches Stabilitäts Programm
(Electronic-Stability-Program) (ESP) regelt:

 bei Kurvenfahrt (Fahrzeug unter- oder übersteuert)

 bei Geradeausfahrt (Fahrzeug weicht wegen ungleicher Straßenverhältnisse vom Kurs ab)

Um diese Regeleingriffe vornehmen zu können, ist eine gegenüber der Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) erweiterte Sensorik erforderlich.

Man unterscheidet allgemein:

 Signale, die den Fahrerwunsch mitteilen

 Signal vom Lenkwinkelsensor (N49)

 Signal vom Geber Fahrpedal (B37)

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 Signale, die das tatsächliche Fahrzeugverhalten mitteilen

 Signale (Drehgeschwindigkeit und Querbeschleuigung) vom Micromechanischen Drehratensensor-AY-Geber (B24/15)

 Signal (Bremsdruck) vom Bremsdrucksensor (B34)

 Signale (Raddrehzahlen) von Drehzahlgeber vorn links (L6/1), Drehzahlgeber vorn rechts (L6/2), Drehzahlgeber hinten links (L6/3), Drehzahlgeber hinten rechts (L6/4)

 Signale (Getriebeschaltstufen) von der Elektrischen Steuereinheit (VGS) (Y3/8)

Im Steuergerät ESP (N47-5) werden die Raddrehzahlen, der Lenkwinkel, die Fahrzeugdrehgeschwindigkeit, die Querbeschleunigung und der Bremsdruck der einzelnen Räder erfasst und verarbeitet.

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Das Steuergerät ESP ist über den Control Area Network-Bus Klasse C (Motorraum) (CAN-C) mit den Steuergeräten des Motor-Getriebemanagements verbunden. Diese digitale Leitungsverbindung ermöglicht einen schnellen Datenaustausch zwischen dem Steuergerät ESP, dem Steuergerät ME (N3/10) und der Elektrischen Steuereinheit (VGS).

Das Steuergerät ESP wird ständig mit den aktuellen Daten über Motordrehmoment, Fahrpedalstellung und Getriebeübersetzung informiert. Über einen Micromechanischen Drehratensensor-AY-Geber werden die Kräfte erkannt, die das Fahrzeug um den Schwerpunkt drehen wollen.

Durch die aufgeführte Werterfassung lassen sich die Längs- und Querkräfte an den Rädern berechnen. Überschreiten diese Werte bestimmte Regelschwellen, so werden vom Steuergerät ESP die entsprechenden Regelventile angesteuert um gezielt definierten Bremsdruck an einem oder mehreren Rädern einzuregeln.

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Die über den CAN-C an das Steuergerät ME und der Elektrischen Steuereinheit (VGS) übertragenen Befehle zur Momentenvorgabe, bewirkt eine Antriebsmomentreduzierung, zu dem wird ggf. eine Rückschaltung durch die Elektrische Steuereinheit (VGS) verhindert. Der gezielte und genau dosierte Eingriff vollzieht sich innerhalb weniger Sekundenbruchteile. Ein aktiver Bremseneingriff und die Antriebsmomentreduzierung vom ESP sorgen für die optimale Fahrzeugstabilität.

Dabei laufen folgende Vorgänge ab:

Anfahrassistent

Wechselt der Fahrer vom Bremspedal auf das Fahrpedal, kann das Fahrzeug ab einer gewissen Steigung bzw. ab einem gewissen Gefälle entgegen der eingelegten Gangstufe wegrollen. Ein eingebauter Neigungssensor erkennt das Überschreiten einer festgelegten Steigung bzw. eines festgelegten Gefälles. Mit Hilfe eines Boosters wird der Bremsdruck bis zur Betätigung des Fahrpedals gehalten.

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Antiblockiersystem (ABS)

Neigt z.B. ein Rad beim Bremsen zum Blockieren, so wird der Bremsdruck in dieser Radbremse geregelt. Die Regelung in der Hydraulikeinheit Traktionssystem (A7/3) erfolgt über die Regelventile durch die Regelphasen Druckaufbau, Druckhalten und Druckabbau.

Elektronisches Traktions-System (ETS)

Zum Abbremsen des durchdrehenden Rades (schlüpfriger Untergrung) wird über das Drucksystem der Hydraulikeinheit Traktionssystem Bremsdruck in den Bremssattel des durchdrehenden Rades geleitet (Druckaufbau). Dadurch kann das andere Rad wieder Antriebskraft übertragen (Sperrdifferentialwirkung).

Über Regelventile in der Hydraulikeinheit Traktionssystem wird das Bremsmoment durch Druckaufbau, Druckhalten und Druckabbau geregelt.

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Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR)

Um ein Durchdrehen der Antriebsräder durch ein für den Untergrund zu großes Antriebsmoment zu verhindern, wird über das Steuergerät ME der Antriebsmoment reduziert. Das Steuergerät ESP erkennt diesen Umstand durch Auswertung der Radsensorsignale und teilt dieses dem Motorsteuergerät über den CAN-C mit.

Im Steuergerät ESP wird ständig geprüft, ob z.B. infolge plötzlich verbesserter Fahrbahngriffigkeit die Regelfunktionen aufgehoben werden können, um so früh wie möglich, das vom Fahrer über das Fahrpedal vorgegebene Antriebsmoment wieder zuzulassen.

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Motorschleppmoment Regelung (MSR)

Tritt bei Gasrücknahme bedingt durch das Bremsmoment des Motors ein Bremsschlupf an den Antriebsrädern auf, so wird dies ebenfalls im Steuergerät ESP erkannt. Das Signal wird über den CAN-C an das Steuergerät ME gemeldet. Mit dieser Information wird durch Erhöhung des Antriebsmoments der Bremsschlupf reduziert und dadurch die Seitenführung des Fahrzeuges erhöht. Dieser Vorgang erfolgt ohne Fahrerinformation (Warnleuchte ESP (A1e41)).

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

Wird ein Über- oder Untersteuern erkannt, so wird über das Steuergerät ESP ein berechneter Bremseneingriff an Vorder- oder Hinterachse ausgeführt. Dieser Bremseneingriff wirkt gezielt dem ungewünschten Fahrverhalten entgegen.

Durch ein Signal über den CAN-C zum Steuergerät ME wird die bedarfsgerechte Antriebsmoment-Reduzierung durch Motormoment-Rücknahme erreicht.

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Elektronische Bremskraftverteilung (EBV)

Durch Bremsen entsteht eine dynamische Schwerpunktverlagerung, der Fahrzeugschwerpunkt wandert nach vorne. Die Räder der Hinterachse werden entlastet und neigen dadurch zum Überbremsen. Durch die fehlende Seitenführung der Hinterräder würde ein instabiler Fahrzustand entstehen. Dieser Zustand wird durch die Radsensoren vom Steuergerät ESP erfasst. Das Steuergerät ESP verringert nun den Bremsdruck der Hinterräder und verhindert dadurch das überbremsen der Hinterräder.

Offroad Betrieb

Im Offroad Betrieb werden einige Regelparameter des Steuergerät ESP geändert.

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Offroad-ABS

Bei Geschwindigkeiten unter 30 km/h und betätigtem Schalter Low Range (N72s31) wurde die Funktion Offroad-ABS entwickelt. Hier wird bei schlechter Wegstrecke ein Blockieren der Räder zugelassen um den Bremsweg bis zu 50 % zu reduzieren.

ASR-Regelung im Offroad Betrieb

Bei der ASR-Regelung werden Fahrbahnen mit niedrigem Reibwert erkannt Die ASR-Aktivierungsschwellen werden in Abhängigkeit von der Reifencharakteristik variiert, um die Traktionseigenschaften zu verbessern.

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Downhill Speed Regulation

Bei Bergabfahrten im Offroad Betrieb kann durch dieses System ein beträchtlicher Sicherheitsgewinn erreicht werden. Bei Geschwindigkeiten unter 30 km/h kann dieses System durch betätigen des Schalters Downhill Speed Regulation (N72s30) aktiviert werden. Es wird nun eine entsprechend der Fahrervorgabe festgelegte langsame Fahrgeschwindigkeit (zwischen 6 km/h und 18 km/h) eingehalten. Dies geschieht durch entsprechende Motor- und Getriebesteuerung sowie dem automatischem Einsatz der Bremsen.

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Offroad Paket

Das Offroad Paket ist eine Sonderausstattung mit zusätzlichen folgenden Komponenten:

 zweistufiges Verteilergetriebe mit bis zu 100 % Längssperre

 verstärktes Hinterachsdifferential mit bis zu 100 % Quersperre

 Steuergerät Hinterachssperre

 Steuergerät Verteilergetriebe

 Steuergerät Unteres-Bedien-Feld (N72)

Das im Offroad-Paket enthaltene zweistufige Verteilergetriebe erlaubt es dem Fahrer zwischen einer Onroad-Übersetzung (1:1) und einer Geländeübersetzung (2,93:1) zu wählen.

Das hierdurch mögliche hohe Antriebsdrehmoment, in Verbindung mit den Sperrdifferentialen, verbessert die Offroad-Eigenschaften erheblich.

Die ESP-Traktionsregelung wurde den Besonderheiten angepasst.

Sind die Differentialsperren aktiviert, werden diese bei ESP-Bremseingriff (Geschwindigkeitsabhängig), oder ABS-Regelung (Geschwindigkeit < 15 km/h), oder Fahrer bremst (Geschwindigkeit > 15 km/h) sofort geöffnet. Das Signal zum öffnen der Sperren erfolgt durch das Steuergerät ESP.