Sie sind mit hoher Geschwindigkeit auf eine Bordsteinkante aufgefahren. Sie haben versucht, das Lenkrad zu drehen, aber Ihr Fahrzeug ist ins Schleudern geraten, anstatt sich zu drehen. Aus diesem Grund haben Sie die Kontrolle über Ihr Auto verloren, aber keine Sorge; Die elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) sorgt für Ihre Sicherheit.

Also, was ist ESC und wie hilft es Ihnen, die Kontrolle über Ihr Fahrzeug zurückzugewinnen, wenn Sie mit hoher Geschwindigkeit abbiegen? Finden wir es heraus.

Was ist elektronische Stabilitätskontrolle und warum wird sie benötigt?

ESC wurde von Frank Werner nach einem Schleudergang von einer eisglatten Straße in Schweden erfunden und ist nach dem Sicherheitsgurt die bedeutendste Sicherheitserfindung. In der Tat nach diesem PDF von der National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), Electronic Stability Control hat von 2011 bis 2015 mehr als 7.000 Leben gerettet.

ESC, auch als dynamische Stabilitätskontrolle bekannt, ist eine Sicherheitsfunktion, die dem Fahrer hilft, die Kontrolle über sein Fahrzeug zurückzugewinnen, während er mit hoher Geschwindigkeit abbiegt. Darüber hinaus verhindert ESC auch das Ausrutschen in Kurven auf nasser Fahrbahn, aber warum ist Ausrutschen so gefährlich?

Sie sehen, Ihr Lenkrad kann die Bewegung Ihres Autos nur steuern, wenn sich die Räder drehen. Sobald die Reifen zu rutschen beginnen, wirken sich Ihre Lenkeingaben nicht mehr auf die Bewegung des Autos aus.

Um zu verstehen, warum Ihre Reifen überhaupt rutschen, müssen Sie das erste Bewegungsgesetz verstehen. Nach diesem Gesetz bleibt ein Körper in Bewegung im selben Zustand, bis eine äußere Kraft einwirkt. Daher verhindert das erste Bewegungsgesetz, dass das Auto seinen Kurs ändert, wenn Sie versuchen, ein Fahrzeug zu drehen, das auf einer geraden Linie rutscht. Das liegt daran, dass Ihre Reifen, wenn sie ins Rutschen geraten, keinen Grip haben, sodass sie wenig bis gar keine äußere Kraft ausüben, die die Richtung Ihres Autos beeinflusst.

Um dieses Problem zu vermeiden, übt die elektronische Stabilitätskontrolle eine externe Kraft auf das Fahrzeug aus, indem sie die Antiblockiersystem.

Verständnis der beweglichen Teile von ESC

Jetzt, da wir wissen, warum ESC benötigt wird, können wir uns die Komponenten ansehen, die dies ermöglichen.

  • Raddrehzahlsensor: Jedes Rad an Ihrem Auto ist mit einem Raddrehzahlsensor ausgestattet. Dieser Sensor besteht aus einem perforierten Magnetring und einem Hallsensor. Während sich das Rad dreht, ändert sich das vom Ring erzeugte Magnetfeld periodisch. Der Hall-Effekt-Sensor sammelt diese Daten, wodurch der Sensor die Geschwindigkeit der Räder berechnen kann.
  • Gierratensensor: Der Gierratensensor überwacht die Drehung des Fahrzeugs. Um diese Drehung zu messen, verwendet der Gierratensensor ein mikroelektromechanisches Gyroskop. Dieses Gyroskop misst die auf das Fahrzeug wirkende Coriolis-Kraft, um abzuschätzen, wie stark sich das Auto um seinen Schwerpunkt gedreht hat.
  • Lenkwinkelsensor: Wie der Name schon sagt, ermittelt der Lenkwinkelsensor den Drehwinkel des Lenkrads. Der auf der Lenkradwelle montierte Sensor verwendet Magneträder und einen Hall-Effekt-Sensor, um den Drehwinkel zu erfassen.
  • ECU: So wie eine CPU das Gehirn eines Personal Computers ist, ist eine ECU ein Computer, der die kritischen Vorgänge Ihres Autos überwacht. Dazu gehören Aufgaben wie das Verfolgen der Kraftstoff- und Luftmenge, die in Ihren Motor eindringt, aber im Gegensatz zu Personal Computern in einem Auto hat mehrere Steuergeräte. Diese Computergeräte kommunizieren miteinander, um Funktionen wie den automatischen Notfall zu ermöglichen bremsen, Adaptive Tempomatsysteme, und Spurhalteassistent.
  • Antiblockiersystem: Während der Fahrer die Bremsen mit dem Bremspedal steuert, steuert ABS den auf die Reifen ausgeübten Druck. Im Notfall übernimmt das ABS das hydraulische Bremssystem, um das Fahrzeug zu stabilisieren.
  • Motorsteuerungsmodul: Das Motorsteuergerät, auch ECM genannt, ist ein Steuergerät, das eine Reihe von Sensoren und Aktuatoren im Motorraum überwacht. Dadurch kann das ECM die vom Motor abgegebene Leistung steuern.

Zusätzlich zu den oben genannten Sensoren und Steuergeräten verwendet das ESC das CAN-Protokoll zur Kommunikation. Diese Kommunikation zwischen den Sensoren und ECUs ermöglicht es dem ESC, die Fahrzeugbedingungen in Echtzeit zu überwachen, was das System robust macht.

Wie funktioniert ESC?

Nachdem wir nun die Komponenten verstanden haben, die ESC möglich machen, können wir uns ansehen, wie es funktioniert.

Den Anfang macht der Lenkwinkelsensor, der den Drehwinkel des Lenkrads überwacht. Diese Daten und Eingaben vom Gierratensensor werden an die ECU gesendet. Die ECU analysiert diese Daten, um zu prüfen, ob das Fahrzeug gemäß den Eingaben des Benutzers abbiegt. Ist dies nicht der Fall, aktiviert die ECU die elektronische Stabilitätskontrolle.

Einmal aktiviert, versucht der ESC zu verstehen, ob die Räder des Autos rutschen. Dazu vergleicht es die Daten aller Raddrehzahlsensoren. Wenn die Winkelgeschwindigkeit eines der Räder im Vergleich zu den anderen höher ist, schließt das ESC auf Schlupf.

Um dieses Rutschphänomen zu verhindern, aktiviert das ESC das ABS. Sobald das ABS aktiviert ist, wendet es die Bremsen schnell auf das schleudernde Rad an. Diese Bremsbetätigung übt eine äußere Kraft auf das Auto aus und stabilisiert es.

Das ESC reduziert nicht nur die Geschwindigkeit der Räder mit ABS, sondern steuert auch die an die Räder abgegebene Leistung. Dazu kommuniziert das ESC mit dem ECM und reduziert die vom Motor abgegebene Leistung. Diese Leistungsreduzierung und das Antiblockiersystem verhindern ein Über- oder Untersteuern des Fahrzeugs bei Kurvenfahrten oder Ausweichmanövern in Notsituationen.

Nicht nur das, sondern die verbesserte Stabilität schützt auch Fahrzeuge wie Lastwagen und Traktoren vor dem Umkippen beim Wenden

Ist ESC nur zum Guten?

Das System der elektronischen Stabilitätskontrolle besteht aus mehreren Komponenten, und wenn einer der Sensoren nicht richtig funktioniert, kann dies dazu führen, dass sich das Fahrzeug anormal verhält.

Obwohl die elektronische Stabilitätskontrolle ihren Benutzern viel Sicherheit bietet, verhindert sie, dass Ihr Auto an seine Grenzen kommt. Aufgrund der Drosselklappenbegrenzungsfähigkeiten von ESC wird die an die Reifen abgegebene Leistung reduziert, wodurch eine Hochleistungskurvenfahrt verhindert wird. Auch wenn Sie Ihr Auto auf eine Rennstrecke bringen und etwas Gummi verbrennen möchten, verhindert der ESC, dass das Auto driftet.

Davon abgesehen können Benutzer ESC deaktivieren, wenn sie ihre Fahrzeuge an ihre Grenzen bringen möchten.

Macht ESC die Welt sicherer?

Die elektronische Stabilitätskontrolle ist eine Sicherheitsfunktion, die dem Fahrer Kontrolle in Kurven bietet. Um diese Stabilität zu gewährleisten, überwacht das ESC die Gierrate und die Lenkradsensoren, um einen Mangel an Lenkkontrolle zu erkennen. Einmal erkannt, aktiviert das ESC das ABS und das ECM, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren.

Dieses System stabilisiert das Fahrzeug, sodass der Fahrer beim Abbiegen mit hoher Geschwindigkeit die Kontrolle über das Fahrzeug wiedererlangen kann. In puncto Sicherheit kann ESC über Leben und Tod entscheiden. Aus diesem Grund hat die NHTSA diese Funktion für alle nach 2012 verkauften Autos obligatorisch gemacht. Wie Daten belegen, hat ESC unzählige Leben vor bestimmten Tragödien gerettet.