DSC (Dynamic Stability Control) - ESP Elektronisches Stabilittsprogramm

ESP ist die Abkürzung für Elektronisches Stabilitätsprogramm, (engl.: Electronic Stability Program, Warenzeichen der Robert Bosch GmbH). Andere Bezeichnungen sind VDC (bei Alfa Romeo), DSC (bei BMW), PSM (bei Porsche), CST (bei Ferrari), MSP (bei Maserati), VSC (bei Toyota und Lexus), VSA (Honda) und FDR (beim ADAC). ESP beinhaltet Antiblockiersystem ABS und die Antriebsschlupfregelung ASR .

Technik und Funktionsweise

Dieses Fahrerassistenzsystem erhöht die Sicherheit von PKWs. Durch gezieltes Bremsen einzelner Räder versucht das System, ein Schleudern des Fahrzeugs im Grenzbereich zu verhindern und dem Fahrer so die Kontrolle über das Fahrzeug zu sichern. ESP verhindert durch gezieltes automatisches Abbremsen einzelner Räder sowohl das Übersteuern als auch das Untersteuern eines Fahrzeugs.
ESP verhindert somit das Schleudern des Fahrzeugs. Damit das ESP auf kritische Fahrsituationen reagieren kann, vergleicht das System permanent (bis zu 150mal pro Sekunde) den Fahrerwunsch mit dem Fahrzustand. Der Lenkwinkelsensor liefert den Fahrerwunsch hinsichtlich der Fahrtrichtung. Motormanagement, die ABS-Drehzahlsensoren und der Gierratensensor (Gierrate, Querbeschleunigung) liefern die Signale zur Interpretation des Fahrzeugverhaltens. Wenn eine wesentliche Abweichung des berechneten Fahrzustandes vom Fahrerwunsch festgestellt wird, greift das System ein. Ein Übersteuern wird durch Abbremsen des kurvenäußeren Vorderrades, ein Untersteuern hingegen durch Abbremsung des kurveninneren Hinterrades korrigiert. Die Radposition spielt dabei eine doppelte Rolle: Einerseits erzeugt die Bremskraft auf der kurveninneren Seite ein Giermoment, das das Eindrehen unterstützt, und umgekehrt. Andererseits verliert ein gebremstes Rad an Seitenführungsfähigkeit, d.h. Bremskraft an der Hinterachse unterstützt das Eindrehen, und umgekehrt. Einseitige Bremseingriffe an der Vorderachse können am Lenkrad spürbar sein. Dieser Effekt kann als Komfortminderung ausgelegt werden, deshalb lassen manche Hersteller die Vorderachse erst eingreifen, wenn die Korrektur an der Hinterachse sich als nicht wirksam genug erweist.

Zusätzlich kann ESP - je nach Version - auch die Motorleistung drosseln um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Inzwischen werden die ESP-Systeme auch mit einer Traktionskontrolle verbunden, die ein durchrutschendes Antriebsrad abbremst und so das Antriebsmoment auf das andere Rad überträgt. Neben der zusätzlichen Sensorik (siehe oben) ist für das ESP die Trennung aller Radbremskreise erforderlich, damit jedes Rad einzeln abgebremst werden kann.

Es gibt nur wenige Spezialfälle, bei denen das ESP „stört“. Dazu gehört das Fahren mit Schneeketten, sportliches Driften in Kurven, schnelles Beschleunigen (Kavalierstart) und das Fahren im Grenzbereich allgemein. Hier bemerkt der Fahrer beispielsweise die starke Drosselung der Motorleistung. Daneben eignet sich ESP auch dazu, Schwächen in der Fahrwerksauslegung und -abstimmung zu korrigieren.

Aus diesen Gründen ist die Aktivierungsschwelle abhängig von der Markenphilosophie des jeweiligen Herstellers, beispielsweise sehr frühe Aktivierung bei Mercedes und sehr späte Aktivierung bei Porsche. Daneben lässt sich ESP bei manchen Herstellern ganz abschalten (u. a. VW, Audi), bei anderen lässt sich die Aktivierungsschwelle über einen Schalter nur von früh/vorsichtig auf spät/sportlich verschieben. Die Mechanismen sind dabei teilweise undokumentiert (Beispiel BMW: Halten der DSC-Taste für bis zu 2,5 Sekunden schaltet DSC in den agileren DTC-Modus, deaktiviert das DSC/ESP bei Tastenbetätigung über 3 Sekunden. Durch nochmaliges Drücken der DSC-Taste kommt man in den normalen Modus des DSC. Bei Tastendrücken länger als 10 Sekunden wird das DSC aus Sicherheitsgründen bis zum Neustart in den Normalmodus versetzt). Da ESP- und ABS-Funktionen sowohl über die elektronische Regelung als auch über mechanische Teilsysteme zusammenarbeiten, lässt sich das System nicht mehr mit dem Ziehen einer Sicherung deaktivieren, ohne das Bremssystem auf Notlauffunktionen zu reduzieren.

Beispiel einer Fahrsituation

Ein PKW fährt eine Rechtskurve und das Heck droht auszubrechen, weil durch zu hohe Geschwindigkeit die Hinterräder die Fahrbahnhaftung verlieren. ESP bremst das Rad vorne links ab, wodurch dieses an Seitenführungskraft verliert. Das führt zu Untersteuern und wirkt dem Schleudern entgegen. Das Abbremsen des linken Vorderrads führt außerdem zu einem Rotationsmoment, welches dem des drohenden Schleuderns entgegengerichtet ist.

Geschichte und Ausblick

Vorreiter bei der Entwicklung des Systems waren die Firmen Bosch und Mercedes-Benz. Es wurde 1995 eingeführt. Bei der Mercedes-Benz A-Klasse (Stichwort: Elchtest) wurde das Fahrzeugverhalten u. a. durch ein serienmäßiges ESP (ab 1997) verbessert. Nach Prognosen von Bosch wird in den nächsten Jahren jeder zweite Personenwagen in Westeuropa ein ESP besitzen (Stand: 2004).

Grund für die vergleichsweise schnelle Verbreitung des ESP im europäischen Fahrzeugbau ist vermutlich der serienmäßige und aufpreisfreie Einsatz in den kleinen Baureihen „A-Klasse“ und „Smart“ von Mercedes-Benz. Dadurch ließen sich Aufpreise für das ESP in den höheren Fahrzeugklassen nicht mehr rechtfertigen und wegen des uneingeschränkt positiven Images des ESP wurde der Einbau - auch für die Wettbewerber - obligatorisch.

Inzwischen existiert eine Weiterentwicklung mit der Bezeichnung ESP II. Dabei wird vom Steuergerät zusätzlich zum automatischen Bremseingriff über eine elektrohydraulische Überlagerungslenkung auch ein automatischer Lenkeingriff durchgeführt.

Zusatzfunktionen des ESP

Die folgenden Zusatzfunktionen des ESP sind nicht in allen Fahrzeugen verfügbar und hängen von der Version des ESP ab:

• BAS, Bremsassistent: Erkennt dass der Fahrer eine Vollbremsung machen möchte, und löst diese aus. Nimmt der Fahrer die Pedalkraft wieder zurück schaltet er ab.
• EBV, Elektronische Bremskraftverteilung: Verteilt die Bremskraft immer optimal an die einzelnen Räder und beugt so instabilen Fahrsituationen vor.
• RSC, Roll Stability Control: Verhindert ein Überschlagen des Fahrzeuges durch Gaswegnehmen und Abremsen einzelner Räder.
• Anhänger-ESP: Ist im Zugfahrzeug oder im Anhänger integriert und verhindert ein Schleudern des Anhängers durch gezielte Bremsungen.
• Bremsbereitschaft: Geht der Fahrer abrupt vom Gas, werden die Bremsbeläge schon leicht an die Scheibe gelegt, um bei der eventuell folgenden Vollbremsung die Ansprechzeit zu verkürzen.
• Trockenbremsen: Alle paar Minuten (bei der Elektrohydraulischen Bremse alle 30 Sekunden) werden bei Nässe die Bremsbeläge leicht an die Bremsscheiben angelegt, um trockene Bremsscheiben und somit eine optimale Verzögerung zu erhalten.
• Anfahrassistent: Ab einem bestimmten Neigungswinkel des Fahrzeugs hält die Bremse trotz „Loslassens“ des Bremspedals das Fahrzeug noch kurze Zeit fest, um ein Anfahren ohne Zurückrollen zu ermöglichen.
• Fading Kompensation: Trotz extrem heißer Bremse erhöht sich der nötige Pedaldruck nicht.
• Soft Stop: Reduziert kurz vor dem Stillstand die Bremsleistung und verhindert so ein Rucken des Fahrzeuges beim Anhalten.
• Überlagerungslenkung: Verhindert das Schiefziehen des Autos auf seitenverschieden griffiger Fahrbahn durch Gegenlenken. Diese Funktion erfordert zusätzliche Funktionen und Eingriffsmöglichkeiten in das Lenksystem des Fahrzeuges.

Verbreitung

Bei Neufahrzeugen betrug die Ausrüstungsquote mit ESP im Jahre 2004 in Deutschland 64 % (Stand 16. Februar 2005). Vom Pkw-Gesamtbestand in Deutschland sind dagegen (Stand: März 2005) erst ca. 23 % (Schätzung des ADAC) bzw. 15–20 % (Schätzung Bosch) mit ESP ausgestattet. Im Februar 2006 hat der VDA eine Empfehlung zur Selbstverpflichtung aller Deutschen Automobilhersteller zur Serienausrüstung von ESP in allen Fahrzeugen ausgesprochen. ESP rettet nachweislich Leben und sollte in keinem Auto mehr fehlen. Bei Bussen beträgt die Ausstattungsquote bei Neuzulassungen (März 2005) etwa 50 %, bei LKW dagegen nur 5 %. Dies liegt vor allem an der höheren Komplexität des Systems bei Nutzfahrzeugen und damit erheblich höheren Kosten.

Wertung

Obwohl es schwierig ist, die Daten der Verkehrsunfälle entsprechend auszuwerten, wird die Verminderung der Verkehrsunfälle sowie die Abnahme der schweren Verletzungen von Autofahrern im Straßenverkehr in den letzten Jahren eindeutig auch der Einführung des ESP zugeschrieben. Dies beweisen eine große Anzahl weltweiter Studien. ESP vermeidet das Schleudern von Fahrzeugen und Schleudern ist zu einem hohen Anteil ursächlich für Unfälle mit Schwerverletzten und Verkehrstoten.

Weblinks

• ESP-System-Anbieter: Robert Bosch GmbH, Continental Teves, TRW Automotive