Mit Schwingung durch die Kurven
Wie erkennt ESP eigentlich, dass ich eine Kurve fahre? Die Antwort liegt in einem mechanischen System tief im Sensorcluster: Mikromechanische Schwingungs-Gyrometer bestimmen die Gierrate
Hannover, 10. November 2011 – Seit diesem November ist ESP Pflicht für alle in Europa neu homologierten Zweispurfahrzeuge. Obwohl es derart selbstverständlich geworden ist, weiß kaum jemand, wie es funktioniert: faszinierenderweise mit mechanischen Strukturen im Mikrometerbereich nämlich.
Messung der Drehgeschwindigkeit
Das Herzstück eines ESP-Sensorclusters sind Drehratensensoren. Denn der von Bosch Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP) getaufte Schleuderschutz misst die Drehgeschwindigkeit des Autos in der Kurve, die sogenannte Gierrate. Bei der normalen Kurvenfahrt bleibt diese Gierrate entweder sehr gleichmäßig (relativ konstante Kurvenkrümmung) oder ändert sich zumindest nur weich (ungleichmäßige Kurvenkrümmung).
Mit Schwingung durch die Kurven (3 Bilder)
Mikromechanische Strukturen bilden die Basis dafür, dass ESP-Sensoren jahrzehntelang zuverlässig Drehraten messen können.
Bei beginnendem Haftungsverlust an einer Achse (meistens die angetriebene) jedoch werden die Amplituden der Drehratenveränderung charakteristisch steil. ESP erkennt diese Ausreißer anhand möglichst guter Bewertung eines ganzen Pulks von Daten vom CAN-Bus, darunter zum Beispiel der Lenkeinschlag. Der Hauptdatenkanal bleibt jedoch das Gieren. Wird das zu arg, bremsen Servos gezielt einzelne Räder ab, um so ein Gegendrehmoment zu erzeugen, das den Fahrzustand in den meisten Fällen wieder stabilisiert.
Piloten lieben Gyros
Doch wie misst man eine Drehrate? Piloten dürfte als erstes das Gyroskop einfallen, ein Kreiselsystem. Denn ein fix montierter Kreisel wehrt sich gegen eine Lageänderung mit einer Kraft, die proportional zur Drehrate ist. Diese Kraft kann ein Sensor messen und zur Lageänderungsbestimmung verwenden.