Elektronische Volvo Stabilitätskontrollen DSTC und RSC

Nicht nur im Hinblick auf Crashsicherheit und passiven Insassenschutz zählt Volvo zu den Schrittmachern der Automobilbranche, sondern auch bei der aktiven Sicherheit in Grenzsituationen, die der Fahrer durch Lenk-, Beschleunigungs- und Bremsmanöver selbst beeinflussen kann. Die fortschrittlichsten Fahrdynamikregelungen, die von Volvo entwickelte Kombination aus DSTC und RSC, kommen im Volvo XC 90 zum Einsatz.

Individuelle Fahrfehler zählen zu den häufigsten Unfallursachen im Straßenverkehr, die Gründe dafür sind unterschiedlicher Natur: überraschende Veränderungen der Verkehrssituation, überhöhte Risikobereitschaft, Fehleinschätzungen des eigenen Fahrkönnens oder unerwartete Reaktionen des Autos im physikalischen Grenzbereich.

Dies kann ein Fahrzeug sein, das in einer Kurve - durch Glätte oder auch plötzliches Gaswegnehmen (Lastwechsel) -, ins Übersteuern gerät. Allgegenwärtig sind auch Situationen, in denen ein Fahrzeug mit Überschußgeschwindigkeit eingelenkt wird und mangels Seitenführung über die Vorderräder zum Außenrand der Kurve schiebt (Untersteuern). Ebenso realistisch sind plötzlich auftauchende Hindernisse in Kurven, die heftige Ausweichmanöver erFordern und das Fahrzeug in eine destabile Lage bringen können. Jederzeit können Konstellationen auftreten, die auch routinierte Autofahrer überFordern.

Um das Fahrzeug selbst in solch kritischen Situationen beherrschbar zu halten und so deren Unfallpotenzial zu entschärfen, hat sich Volvo bereits frühzeitig mit aktiven, eigenständig agierenden Fahrdynamik-Kontrollsystemen beschäftigt und eine Entwicklung mit vorangetrieben, die zusätzliche Sicherheitsreserven schafft.

Als eine Vorstufe des heutigen Standes der Technik kam Ende der achziger Jahre das System ETC (Electronic Traction Control) in verschiedenen Volvo Modellen mit Turbomotor zum Einsatz. Bei einem oder zwei durchdrehenden Antriebsrädern drosselte ETC das Motordrehmoment durch schrittweises Abschalten einzelner Zylinder.

Anfang der Neunziger folgte mit TRACS (Traction Control System) im Volvo 850 die nächste Generation. Die für Fronttriebler konzipierte Traktionsregelung war bis zu einer Geschwindigkeit von 120 km/h (ab Tempo 40 km/h eingeschränkt) aktiv und operierte mechanisch über selektive Bremseingriffe an der Vorderachse. Eine andere Variante kam mit der Antriebsschlupfregelung DSA (Dynamic Stability Assistance) in den Modellen Volvo S40 und Volvo V40 - den Vorgängern der jüngsten Volvo Baureihen Volvo S40 und Volvo V50 - zur Anwendung. Hier wurde das überschüssige Motordrehmoment motorseitig über eine Reduzierung der Kraftstoffzufuhr abgebaut.

Zum Modelljahr 1998 kam mit STC (Stability Traction Control) in den Modellen mit elektronischer Bremskraftverteilung (Volvo S70, Volvo V70, Volvo V70 Cross Country, Volvo C70, Volvo S80) eine vollelektronische Stabilitätskontrolle zum Einsatz, die zusätzlich zum Motoreingriff die Vorderradbremsen selektiv betätigte und so den Fahrer wirkungsvoll dabei unterstützte, in schwierigen Situationen die Fahrzeugkontrolle zu behalten. In der Nachfolgegeneration DSTC (Dynamic Stability Traction Control), die im Jahr 2000 Einzug hielt, werden zusätzlich die Hinterradbremsen in den Regelkreislauf einbezogen. DSTC ist bei jeder Geschwindigkeit wirksam und spiegelt hinsichtlich Regelqualität, -geschwindigkeit und Wirkungsspektrum den aktuellen Stand der Technik wider und ist mit dem bekannten Begriff des ESP (Elektronisches Stabilitäts Programm) anderer Hersteller synonym zu verstehen.

Noch einen Schritt weiter geht DSTC in der Ausbaustufe mit RSC (Roll Stability Control), einem System, das im Premium-SUV Volvo XC 90 zum Einsatz kommt und zusätzlich die relativ hohe Schwerpunktlage dieser Fahrzeuggattung berücksichtigt. Über den Funktionsumfang von DSTC hinaus überwachen zusätzliche Sensoren die Seitenneigung der Karosserie, um bei extremen Ausweichmanövern und in vergleichbaren Grenzsituationen möglichen Kipptendenzen entgegenzuwirken.

DSTC/RSC: Lückenlose Überwachung und Kontrolle des Fahrzustandes

Die elektronische Stabilitätskontrolle DSTC in Kombination mit RSC von Volvo nutzt die Komponenten der Bremsanlage, um bei Übersteuern, Untersteuern oder Schleuderbewegungen - also immer dann, wenn das Fahrzeug der Lenkvorgabe nicht korrekt folgt - stabilisierende Gegenlenkmomente zu erzeugen. Sensoren überwachen hierzu die Raddrehzahlen, Motorlast, Lenk- und Giergeschwindigkeit (Eindrehtendenz um die Hochachse), Quer- und Längsbeschleunigung, Bremsdruck und - im Fall des RSC - die Roll- beziehungsweise Seitenneigung der Karosserie. Die Funktionen ABS und Traktionskontrolle sind im DSTC-System enthalten.

Zum Einsatz kommt das System in verschiedenen Fahrzuständen. Durchfährt das Fahrzeug beispielsweise eine Kurve und droht dabei mit dem Heck auszubrechen (zu übersteuern), setzt DSTC einen Bremsimpuls am kurvenäußeren Vorderrad und wirkt damit der Eindrehtendenz entgegen. Schiebt das Auto untersteuernd über die Vorderräder, erfolgt zunächst eine Reduzierung des Motordrehmoments durch Reduktion der Kraftstoffmenge, dann durch Zünderverzögerung und schließlich durch Gaswegnahme. Reicht das nicht aus, stellen Bremseingriffe am inneren Hinterrad, nötigenfalls auch am inneren Vorderrad, die Stabilität wieder her.

Kernelement der Rollstabilisierung RSC sind zwei Kreiselsensoren, die zusammen mit der übrigen Sensorik fahrdynamisch relevante Größen erfassen. Verliert eines oder verlieren gar beide kurveninneren Räder - zum Beispiel durch schnelles Überfahren einer einseitigen Unebenheit oder zu hohe Kurvengeschwindigkeit - den Bodenkontakt, werden der Allradantrieb elektronisch abgekoppelt und die kurvenäußeren Räder abgebremst: das hintere mit einem kurzen Impuls, das vordere mit maximaler Verzögerung. Das Fahrzeug vergrößert dadurch geringfügig den Kurvenradius und vermindert entsprechend die Fliehkraft, zugleich entsteht ein Einlenkeffekt zum Kurvenaußenrand: eine Stabilisierung tritt ein, die Kippneigung verringert sich.

Glossar: Schlüsselbegriffe aus der Fahrdynamik

Übersteuern - Haftungsverlust der Hinterräder, verursacht durch zu hohen Leistungseinsatz (bei Heckantrieb) oder plötzliches Gaswegnehmen (Lastwechsel) in schnell durchfahrenen Kurven. Folge: seitliches Ausbrechen des Hecks, Eindrehen des Fahrzeugs in die Kurve.

Untersteuern - Fahrzeug schiebt über die eingeschlagenen Vorderräder zum Außenrand der Kurve. Mögliche Ursachen: Zu hohe Kurven-Einfahrgeschwindigkeit unter Last oder geringe Seitenführung der Vorderräder, zum Beispiel bei Fahrbahnglätte.

Längskraft - Antriebs- beziehungsweise Bremskräfte, die die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs verursachen oder ihr entgegenwirken.

Querkraft/Fliehkraft - Kraft, die das Fahrzeug zum Außenrand der Kurve drängt und von den Reifen (Seitenführungskraft) aufgefangen wird.

Traktion- Griffigkeit zwischen Fahrbahn und Reifen; abhängig unter anderem von Fahrbahn- und Reifenoberfläche, Fahrzeuggewicht und den herrschenden Längs- und Querkräften.

Lastwechsel - Plötzliches Gaswegnehmen, kann bei Kurvenfahrt ein Ausbrechen des Hecks bewirken.

Selektive Bremseingriffe - Abbremsen einzelner Räder in Abhängigkeit vom Fahrzustand, um ein instabiles Fahrzeug zu stabilisieren.

Nicken - Karosseriebewegung um die geometrische Fahrzeug-Querachse, entsteht beim Bremsen und Beschleunigen und bei Lastwechseln. Für die Volvo Modelle Volvo S60, Volvo S80, Volvo V70 und Volvo XC70 ist optional die aktive Fahrwerksregelung Four-C erhältlich, die derartige Karosseriebewegungen kompensiert.

Gieren - Karosseriebewegung um die geometrische Fahrzeug-Hochachse.

Rollen (Wanken) - Karosseriebewegung um die geometrische Fahrzeug-Längsachse.