ESP ist die Abkürzung für Elektronisches Stabilitätsprogramm, (engl.: Electronic Stability Program, Warenzeichen der Robert Bosch GmbH). Andere Bezeichnungen sind DSC (bei BMW) und PSM (bei Porsche). ESP beinhaltet ABS und 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.
Damit das ESP auf kritische Fahrsituationen reagieren kann, gleicht das System permanent (bis zu 150mal pro Sekunde) den Fahrerwunsch mit dem Fahrzustand ab.
Der Lenkwinkelsensor liefert den Fahrerwunsch. Motormanagement, die ABS-Drehzahlsensoren und der Gierratensensor (Gierrate, Querbeschleunigung) liefern die Signale zur Interpretation des Fahrzeugverhaltens.
In Folge dessen wird ein Übersteuern durch Abbremsen des kurvenäußeren Vorderrades, Untersteuern hingegen durch Abbremsung des kurveninneren Hinterrades korrigiert.
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 sportliche 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, 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 drei Sekunden deaktiviert das DSC/ESP bis zum Neustart). 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. 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
- 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.
- Hill-Hold-Control: 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.
- Bremsbereitschaft: Geht der Fahrer abrupt vom Gas, werden die Bremsbeläge schon leicht an die Scheibe gelegt, um bei der evtuellen Vollbremsung die Ansprechzeit zu verkürzen.
- Anhänger-ESP: Ist im Zugfahrzeug integriert und verhindert ein Schleudern des Anhängers durch gezielte Bremsungen.
- BAS Bremsassistent. Erkennt das der Fahrer eine Vollbremsung machen möchte, und löst diese aus. Nimmt der Fahrer die Pedalkraft wieder zurück schaltet er ab.
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 teilweise der Einführung des ESP zugeschrieben.
Bei Neufahrzeugen betrug die Ausrüstungsquote mit ESP im Frühjahr 2004 in Deutschland etwa 60%. In Nutzfahrzeugen (LKW) nur ca. 2%. Die Mehrkosten eines KFZ durch den Einbau von ESP betragen etwa 1% des Originalpreises.