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17.08.2015 - Autor: Ben Mikka Buchner   - Technik



Antriebsschlupfregelung


Antriebsschlupfregelung (ASR)

Wer im Physikunterricht aufgepasst hat, kann sich vielleicht noch erinnern, dass der Physiker zwischen „Haftreibung“ und „Gleitreibung“ unterscheidet. Die Haftreibung tritt dann auf, wenn zwei Objekte aufeinander treffen, die sich mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Ein gutes Beispiel dafür ist der menschliche Gang. Wenn wir mit unserem Fuß auf den Boden auftreten, ruht der Fuß auf dem Boden, während wir uns vom Fuß abstoßen. Weil er auf dem Boden haftet, erfährt er die Haftreibung. Auch ein Ball, der über den Boden rollt, erfährt Haftreibung, weil sich seine Oberfäche mit entsprechender Geschwindigkeit über den Boden abrollt. Gleitreibung entsteht, wenn die Oberflächen der beiden aufeinander treffenden Objekte sich nicht mit gleicher Geschwindigkeit bewegen, zieht man beispielsweise einen Schlitten hinter sich her, erfahren die Kufen des Schlittens Gleitreibung, weil sie über den Schnee rutschen. Stünde der Schlitten still, würden die Kufen wieder Haftreibung erfahren.


Der für uns relevante Unterschied zwischen den beiden Reibungsarten ist der Reibungskoeffizient. Zieht man mit einer Kraft von beispielsweise 100 Newton an einem stehenden Schlitten, rutscht er noch nicht los. Ist er aber einmal in Fahrt, kann eine Kraft von 100 Newton ausreichen, um ihn in Fahrt zu halten, weil er bereits ins Rutschen geraten ist.
Überträgt man diese Erkenntnis auf die Antriebstechnik eines Fahrzeugs, kann man Rückschlüsse auf die bestmögliche Kraftübertragung eines Reifens ziehen. Ein Reifen, der nicht rutscht, erfährt Haftreibung und kann dementsprechend mehr Kraft auf die Straße übertragen.
Ein Fahrzeug kann in verschiedensten Situationen an seine Traktionsgrenzen kommen, beispielsweise bei zu schneller Kurvenfahrt, bei der die elektronische Stabilitätskontrolle eingreift, bei einer scharfen Bremsung, bei der das Antiblockiersystem eingreift oder bei einer starken Beschleunigung, bei der die Antriebsschlupfregelung eingreift.


Die Antriebsschlupfregelung nutzt Drehzahlsensoren der einzelnen Räder, die in der Fahrzeugsoftware verarbeitet werden, um herauszufinden, welches Rad zu rutschen beginnt. Nach der blitzschnellen Analyse der Daten, werden Eingriffe in die Motor- und/ oder Bremssteuerung vorgenommen. Simple Systeme erkennen das rutschende Rad und betätigen im angemessenen Rahmen die Bremse am jeweiligen Rad, um das Rad wieder in den Zustand der Haftreibung zu überführen.

Komplexere Systeme greifen des Weiteren in die Motorsteuerung ein, um das Drehmoment auf das Rad zu reduzieren, häufig wird dabei die Motorleistung erheblich herunter geregelt, sodass der Punkt der optimalen Kraftübertragung weit unterschossen wird. Diese Maßnahme dient zwar der Sicherheit, um die Fahrstabilität des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, kann in einigen Situationen allerdings hinderlich sein. Beispiel sei hierbei eine Fahrt mit Schneeketten, bei der ein angemessenes Maß an Radschlupf für die beste Kraftübertragung gewünscht ist, die Antriebsschlupfregelung würde das Drehmoment hierbei zu weit reduzieren. Auch bei einigen Situationen auf glatter Fahrbahn kann es sinnvoll sein, die Regeleinheit auszuschalten, was häufig über einen Schalter in Fahrernähe geschieht. Möchte man das Fahrzeug im Schnee „freischaukeln“ oder in einer schwierigen Situation anfahren, kann das ASR hinderlich sein.

Fotonachweis: www.volkswagen.de




Ben Mikka Buchner  

Der Schüler ist seit seinem dritten Lebensjahr als Beifahrer auf den Fahrzeugen der familieneigenen Spedition unterwegs. Entsprechend früh fand er sein Interesse an der Bedienung der Sattelzüge. Besonders interessiert den Technik-Fan die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine.


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