Antriebsschlupfregelung

Die Antriebsschlupfregelung (ASR/ASC(BMW)), auch TCS (traction control system), Traktionskontrolle oder umgangssprachlich häufig Antischlupfregelung genannt sorgt dafür, dass die Räder beim Beschleunigen nicht durchdrehen. Beim Anfahren mit viel Gas oder bei schlechtem Untergrund wie Eis, Schnee, Rollsplitt, nassem Kopfsteinpflaster (wenig Haftreibung) kann ein oder beide Räder durchdrehen und das Fahrzeug seitlich wegrutschen.

Droht ein zu starker Schlupf der Antriebsräder, wird das Antriebsmoment durch gezielten Brems- oder/und Motormanagementeingriff reguliert. Das Regelsystem, das seine Informationen u. a. über die ABS-Raddrehzahlsensoren erhält, gewährleistet damit Traktion und Fahrstabilität während der Beschleunigungsphase auf gerader Strecke als auch bei Kurvenfahrt. Voll ausgebildete ASR-Systeme kommen in ihren angestammten Betriebsbereichen schon sehr nahe an das ESP heran, ersetzen dieses jedoch nicht. Eingriffe in die Bremse finden im unteren Geschwindigkeitsbereich statt um die Traktion zu optimieren. Der Motoreingriff bringt generell die Fahrstabilität über den gesamten Geschwindigkeitbereich. Weil bei einigen Herstellern der Regeleingriff meist etwas grob erfolgt und außerdem die Bremse belastet, werden solche Systeme bei höheren Geschwindigkeiten in der Regel von diesen abgeschaltet. In engen Grenzen (Anfahren) kann ASR die Funktion eines Sperrdifferentials übernehmen.

Es war das erste Fahrerassistenz-System, das unabhängig vom Fahrer Bremsdruck aufbaute. Dieses sorgte für eine angemessene Fahrstabilität in kritischen Fahrsituationen.

Funktion

Während der Fahrt überwachen die Drehzahlsensoren zusammen mit dem Steuergerät das Schlupfverhalten der Antriebsräder (egal ob Front-, Heck- oder Allradantrieb). Wenn der Fahrer mehr Gas gibt, erhöht sich das Drehmoment und folglich auch das Antriebsdrehmoment an den Rädern. Ist das Moment gleich groß wie die Haftreibung der Reifen, dann beschleunigt das Fahrzeug optimal.

Wird das Antriebsdrehmoment aber etwas höher, so entsteht zu großer Schlupf, und mindestens ein Rad neigt zum Durchdrehen. Abhängig von Straßenbelag und Schlupfrate können auch beide Räder betroffen sein. Sofort sinkt das übertragbare Antriebsmoment, evtl. wird das Auto durch den gleichzeitigen Verlust an Seitenführungskraft auch instabil. Jetzt wird ASR aktiv und regelt das Antriebsmoment an den Rädern mit mehreren Maßnahmen.

Realisierung durch Bremseneingriff

Einfache ASR-Systeme haben nur Zugriff auf die Bremse. Da die mechanischen Komponenten bereits durch das Antiblockiersystem (ABS) vorhanden sind, ist das ASR eine Softwareerweiterung des ABS und kann jedes Rad einzeln abbremsen. Ein solcher Eingriff ist nur für die Räder erforderlich, die angetrieben werden. Das zu schnelle Rad wird dabei abgebremst und das andere Rad erhält dadurch mehr vom Antriebsmoment.

Realisierung durch Motorsteuerung

Bei aufwendigeren Systemen, meist in Verbindung mit einem Elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP), kann das ASR auch in das Motormanagement eingreifen. Dies ist möglich, wenn der Motor entweder keine mechanische Verbindung vom Fahrpedal zur Drosselklappe (Ottomotor) bzw. Einspritzpumpe (Dieselmotor) hat oder beim Ottomotor eine zweite Drosselklappe für das ASR verbaut ist.

Im ersten Fall übernimmt die Aufgabe der Leistungsreduzierung ein „elektronisches Gaspedal“. Es wandelt den Fahrerwunsch durch einen Sensor in ein elektronisches Signal um. Aus diesem digitalisierten Fahrerwunsch und anderen Variablen – wie z.B. Temperatur und Motordrehzahl – bewegt die Motorsteuerung über Elektromotoren die Drosselklappe und die Einspritzanlage. Diese E-Gas Funktion behandelt Befehle der ASR vorrangig vor dem Fahrerwunsch. Registriert ASR zu großen Antriebschlupf, verstellt das Motorsteuergerät beim Ottomotor die Drosselklappe sowie die Zündwinkel und blendet einzelne Einspritz- und Zündsignale im Einspritzsystem aus. Beim Dieselmotor wird entweder der Verstellhebel der Einspritzpumpe oder bei Motoren mit Common-Rail wird mit Hilfe einer Momentschnittstelle über den CAN-Datenbus durch das Motorsteuergerät die Kraftstoffmenge auf Anforderung der ASR reduziert. In beiden Fällen verringert sich dadurch das überschüssige Motor- und Antriebsmoment.

Geschichte

Nach der Einführung vom ABS wurde dieses System weiterentwickelt zum ASR.

Mit Einzug des ESP ist ASR zum festen Bestandteil in der Fahrzeugregelung geworden. ASR ist die Basis für die nachfolgenden ESP-Systeme, welche zusätzlich über eine zusätzliche Sensorik und einen bremsenden Eingriff an den nicht angetriebenen Rädern zur Fahrstabilisierung ermöglichten. Mit zunehmender Komplexität solcher elektronischer Systeme ist damit zu rechnen, dass Wartung und Unterhalt zur gesetzlichen Pflicht wird, wie dies bei Flugzeugen schon lange der Fall ist.

Die Bezeichnungen des ASR variieren je nach Hersteller, z.B. ASC+T bei BMW, TC bei Opel,... .

Markteinführung

1987, Mercedes S-Klasse, ABS 1979 ebenfalls in der S-Klasse; bei Motorrädern ist es seit 1996 auch bei der Honda ST 1100 Pan European zu finden.

Flugzeuge haben ABS bereits seit den 60er Jahren, zunächst in Form von mechanischen Systemen (einfache Fliegkraftregler), später elektronisch. ASR ist in Flugzeugen nicht erforderlich, denn Flugzeuge werden nicht über ihre Räder angetrieben, sondern durch ihre Triebwerke, d.h. sie rollen. Deshalb besteht für sie nicht die Gefahr, dass die Räder beim Beschleunigen durchdrehen.

Siehe auch

Motor-Schleppmoment-Regelung (MSR)