ABS/DSC

ABS/DSC 控制单元包含 ABS 和 DSC 的功能。 ABS 代表防抱死系统, DSC 代表动态稳定控制系统。

防抱死系统可防止车轮被抱死并提高行车稳定性,以及在完全制动时提高车辆的操控性。

动态稳定控制系统是自动稳定控制+牵引力控制系统的进一步发展。自动稳定控制+牵引力控制系统 (ASC+T) 可阻止加速时驱动轮打滑,以此来提高车辆的行车稳定性和牵引力。

在 ABS 和 ASC+T 的防滑调节系统中使用纵向滑移量即前桥和后桥间的车轮转速差作为调节量。在动态稳定控制系统中还使用横向滑移即前桥上两个车轮的转速差来调节驱动力。这样当车辆急转弯时通过降低发动机的功率,来避免转向不足或过度转向。

两个前轮的转速传感器和转向角传感器的信号被作为确定横向滑移的计算基础。

 

系统功能在下列章节中描述:

ABS/DSC 控制单元

结构

该控制单元主要由下列部件构成:

提示

当点火开关处于位置 2起, ABS/DSC 控制单元准备工作。通过 DME 主继电器进行供电。关闭点火开关后,保持电压供应约 5 - 20 秒钟 (DME 保持电路) 。

安全方案

ABS/DSC 控制单元中主要的安全特征是,在两个微控制器中并行调制和处理信号。

因为微控制器按照同一程序工作,所以当输入值相同时输出值也一定相同。如果不相同,则被视作故障并关断整个 ABS/DSC 系统。这种内部故障监测在不断地进行。

此外当每次行车车速超过 6 km/h ,电磁阀和回液泵暂时工作并且查询终级的反馈信息。如果出现故障,整个系统也同样被关断。

在停车和行车时,通过不同的方法来确保对转速传感器和转速传感器导线监测,例如:监测转速传感器导线的电平、借助参考速度比较车轮速度、静态滑移监测等方法。

按其控制状态的不同,监测电磁阀导线是否对正极或对地断路和短路。

回液泵马达的接通状态和惯性运转皆受到电气监测。如果开始控制后的一段时间内泵马达上没有电压,或者结束控制后的一段时间内电压未降到预定的最小值以下,这些情况均被视作故障,整个系统将被关闭。

提示

当安全功能关闭后,普通行车制动器和发动机控制系统的使用不受限制。

转速信号

输入信号

车轮转速信号由 4 个 "主动式" 转速传感器提供。

主动式转速传感器根据霍尔原理工作:磁场强度的变化可以产生交流电压,其频率可用于度量车轮转速。与被动式转速传感器相反,主动式转速传感器的实际传感元件和用于信号调制的电子装置集成在转速传感器中。

主动式传感器的优点:

转速输出信号是具有恒定振幅 (低电平 = 0.75 V、高电平 = 2.5 V) 的矩形波信号。对车速范围为 0 - 250 km/h ,频率范围是 0 - 约1700 Hz ( 与轮胎周长有关 ) 。

由 ABS/DSC 控制单元向主动式传感器供电 ( 7.6 - 8.4 V 直流电压) 。

输出信号

其它控制单元,例如:集成式组合仪表电子装置 (IKE) 或者电子减震控制系统 (EDC) ,也需要车轮转速信号。为此转速信号在 ABS/DSC 控制单元中进行相应的调制。

速度输出信号是具有恒定振幅 (低电平 < 1 V、高电平 > 11 V) 的矩形波信号,频率与车轮转速有关,其范围是 0 - 1700 Hz (0 - 250 km/h) 。

转向角信号

除了其它测量值,ABS/DSC 控制单元还需要转向角数据来计算横向动态运动。

通过单独的转向角传感器用于感知转向角。该转向角传感器实际是 360 度的电位器。测量范围是 2 x 180 度。

为了保证测量结果正确,使用一种双转向角传感器。两个滑环触头相互错开 90 度安装。

转向角传感器的安装位置应为,例如:当车轮滚动方向为正前方时,滑环触头上只产生很小的电压。

如果转向盘向右或向左转动,则从滑环触头上输出的电压呈线性增高,当转向角达到 180 度时,电压也达到最大值约 5伏。如果转向盘沿相同方向继续转动,则滑环触头上的电压呈线性降低,直至达到最小值约 0.5 伏。

从电位器中形成的锯齿形电压信号由控制单元进行分析,并转换成转向角。

通过 ABS/DSC 控制单元对两个电位器进行正极和负极供电。供电电压为 5 伏。

提示

当更换转向角传感器时,不必调整传感器与转向盘的相对位置。传感器安装后必须借助诊断信息系统 (DIS) 进行转向角校正 (章节 "服务功能",子章节 "转向角校正") 。

液压单元

液压单元由电磁阀、储液腔 (每个制动回路各一个) 和一个双回路回液泵组成。

由 ABS/DSC 控制单元控制电磁阀。电磁阀视接通状态的不同将车轮制动分缸与相应的制动主缸回路相连、或者与回液泵相连、或者切断车轮制动分缸与两者的通路。

4个控制回路的每个回路中都装有两个电磁阀:进液阀和排液阀。还需要一个吸液阀和一个转换阀来调节 DSC 。通过回液泵中的自吸式泵元件,吸液阀可产生压力。在调节循环过程中,转换阀可阻止制动液回流到储液罐。

通过阀门继电器对电磁阀进行正极供电。在点火开关处于位置 2起,通过 ABS/DSC 控制单元对继电器进行控制。

当压力降低时,从制动分缸中流出的制动液被回液泵通过相关的储液腔送回到关连的制动主缸回路中。通过马达继电器对回液泵进行正极供电。在点火开关处于位置2起 ,通过 ABS/DSC 控制单元对继电器进行控制。

液压单元中的储液腔用于暂时容纳由于压力下降而突然流入的制动液。

指示灯

ABS/DSC 系统故障和系统状态借助组合仪表上的 ABS 安全灯和多功能灯来显示。

当点火开关处于位置 2 起, ABS 安全灯和多功能灯闪亮。如果整个系统没有故障,ABS 安全灯和多功能灯会在 2 秒钟 (灯检测) 后熄灭。

如果安全电路检测到 ABS 分系统中有故障存在,整个系统,即 ABS 和 DSC 分系统就会被关闭 ( ABS 安全灯和多功能灯会闪亮) 。如果重新启动后故障不再存在,那么ABS 安全灯和多功能灯在进行了灯检测后就会熄灭。

如果安全电路检测到 DSC 分系统中有故障存在,根据故障的类型、或者关闭整个系统或者仅关闭 DSC 分系统 ( ABS 安全灯和/或多功能灯亮) 。

如果用DSC 关闭按钮关闭分系统 DSC ,则多功能灯持续亮。

如果行车过程中多功能灯闪烁 (频率约为 3 Hz) ,则驾驶员应注意 DSC 。

提示

在诊断时 (与诊断信息系统进行通讯) , ABS 安全灯和多功能灯均亮。

开关和按钮

制动信号灯开关

制动踏板操作信号由制动信号灯开关通知 ABS/DSC 控制单元。当 DSC 处于调节状态时,该信号会迅速中断制动干预动作,从而改善调控的平顺性。

制动信号灯开关电路中出现的故障被存储在故障编码存储器中,而 ABS 安全灯则亮。

手制动器开关

手制动器接合信号由手制动器开关通知 ABS/DSC 控制单元。这会导致提高发动机牵引扭矩控制系统 (MSR) 的滑转极限值,进而改善调控平顺性。

DSC 关闭按钮

可用 DSC 关闭按钮来关闭 DSC 功能。 该状态由组合仪表上的多功能灯来显示。 ABS 调节系统仍能工作。

只要后轮最大速度与前轮最小速度之差小于 20 km/h ,再次按下按钮可重新激活 DSC 。

控制方案

ABS 调节

ABS 调节过程中,前轮是被分别调节的,后轮则是共同调节的。一个 ABS 调节循环过程分为 3 个阶段:保压,卸压和升压。

如果转速传感器发出车轮转速迅速降低的信号,这表示车轮有被抱死的可能,此时该车轮制动力不再增加,而是保持在先前的水平。

如果车轮转速继续下降,则减小制动力以减弱车轮受到制动的程度。

由于制动力降低,车轮的转动再次加快。当达到转速限定值时,制动力继续升高。随着压力的升高,车轮转动再次变慢。

根据路况的不同,每秒钟进行约 5 至 12 次调节,回液泵在此期间一直处于工作状态。

在常态时进液阀失电打开,排液阀失电闭合:

压力阶段

电磁阀/状态

保持压力

进液阀 / 关闭 (通电)

 

排液阀 / 关闭 (失电状态)

压力减小

进液阀 / 关闭 (通电)

 

排液阀 / 打开 (通电状态)

升压

进液阀/开启 (失电状态)

 

排液阀 / 关闭 (失电)

 

 

DSC 调节

如果驱动轮打滑或者车辆有转向不足或转向过度的倾向,则 ABS/DSC 控制单元使发动机减小驱动扭矩。

通过如下干预来实现:

通过发动机功率电子控制系统 (EML) 和数字式发动机电子伺控系统 (DME) 来干预发动机管理。

对驱动轮施加的制动作用类似于 ABS 调节的 3 个控制阶段,即增大压力,保持压力和减小压力。处于 DSC 调整状态时,通过吸油阀和自吸式泵元件直接对相应的车轮制动器施加制动压力。在控制循环过程中,转换阀可阻止制动液回流到储液罐。

系统最大压力被限压阀限制在约 90 bar 。限压阀集成在转换阀中。

接口

ABS/DSC 控制单元具有接口用于连接发动机功率电子控制系统 (EML) 、发动机电子伺控系统 (DME) 和自适应变速箱控制系统 (AGS) 。

发动机功率电子控制系统和数字式发动机电子伺控系统减小驱动扭矩,自适应变速箱控制系统需要 ABS/DSC 控制单元的信息,用于识别各种行车条件和环境条件。

这些控制单元间的数据交换不再通过以前所使用的大量单线数据线,而是通过串行总线系统,即所谓的 CAN 总线 (控制器区域网络) 。它由两条数据线 (CAN_L 和 CAN_H) 和用于阻隔外界干扰信号的屏蔽线 (CAN_S) 组成。

在该总线系统中所有用户的地位相等,即每个控制单元既可发送信号也可接收信号。如果某个用户损坏,该总线对于其它的用户仍然有效。

提示

所有连接在总线系统中的控制单元必须采用同样的总线索引。该索引显示在诊断程序的控制单元识别的第一页上。

发动机功率电子控制系统 (EML)

根据 ABS/DSC 控制单元的信号要求,发动机功率电子控制系统将相应地调整节气门位置,以减少或增加驱动桥上的扭矩输出。在DSC 调节过程中,这种干预是第一位的但却是相对缓慢的减小驱动扭矩的措施。

发动机功率电子调节装置代替了加速踏板和节气门之间的机械联系。通过踏板位置传感器将加速踏板位置转换成电信号,并在 EML 控制单元中转换成用于控制伺服马达的控制电压,控制马达来调节节气门的开度大小。

数字式发动机电子伺控系统 (DME)

根据 ABS/DSC 控制单元的要求,数字式发动机电子伺控系统将相应改变点火提前角或者切断点火信号和燃油喷射脉冲信号:

干预

影响

按"延迟"方向调整点火角

驱动扭矩的快速减小

点火/喷射信号中断

驱动扭矩的快速减小

自适应变速箱控制系统 (AGS)

自适应变速箱控制系统始终接收四只车轮的转速信号和 "DSC 关闭" 或 "DSC 工作" 信号。

AGS 控制单元通过车轮转速信号可识别车辆的转向和冬季行驶状态。

"DSC 关闭" 信息可阻止系统调出冬季行驶程序。