Régulation électronique de la puissance motrice EMLIIIS

Remarque>

Le véhicule n'est pas prêt à circuler si aucune adaptation de base correcte du transmetteur de course de pédale d'accélérateur n'a été effectuée. Il est possible de démarrer le moteur mais ce dernier ne peut pas être accéléré.

Fonctions>

L'application du contrôle dynamique de stabilité (DSC) dans les moteurs 12 cylindres M73B53 dans les séries E31 et E38 rend nécessaire l'utilisation d'une pédale d'accélérateur électronique.

Dans ce but, le principe de la régulation électronique de la puissance motrice (EML M30 et EML M70) a été repris des moteurs M30 à six cylindres et des moteurs M70 à 12 cylindres, et considérablement amélioré.

Comme c'était le cas jusqu'ici, la régulation électronique de puissance motrice EMLIIIS permet le réglage d'une position quelconque du papillon indépendamment des souhaits du conducteur, à la différence des commandes de papillon traditionnelles il n'y a donc pas de liaison mécanique (tringlerie ou gaine Bowden) entre le papillon et la pédale d'accélérateur. Il est ainsi possible, par des interventions sur le remplissage, d'empêcher un patinage ou un blocage des roues motrices et donc de maintenir la stabilité du véhicule.

En plus des interventions sur le remplissage nécessitées par la dynamique du comportement routier, d'autres conditions d'exploitation sont encore possibles, lesquelles nécessitent une modification de l'angle de papillon ; d'une part, ces dernières ont été étendues et d'autre part, elles ont été adaptées au moteur M73B54 :

Composants>

Le système EMLIIIS comprend les composants suivants :

Concept de sécurité>

Etant donné que l'EMSIIIS règle l'intervention sur la puissance moteur, il faut veiller ici à garantir une sécurité élevée. En outre, il doit être possible de pouvoir maintenir le véhicule en état de marche si une anomalie survient.

Ceci est obtenu en introduisant des redondances au niveau des pièces critiques au point de vue de la sécurité, ce qui revient à dire que ces pièces sont doublées voire même triplées pour empêcher une intervention non souhaitée sur la puissance motrice ou pour permettre un fonctionnement de secours sûr après apparition d'une anomalie.

En outre, toutes les fonctions et tous les composants de l'EMLIIIS sont testés et contrôlés en permanence par le calculateur EMLIIIS,et, suivant la gravité d'une anomalie éventuelle, une fonction ou même un composant (comme p. ex. un des deux papillons) sont mis hors service. De plus, il est possible d'activer par un circuit de sécurité externe, indépendamment du calculateur EMLIIIS, la coupure de carburant de sécurité dans les deux calculateurs DME.

Une anomalie grave dans un composant qui aurait été détectée par l'autodiagnostic du calculateur EMLIIIS est signalée au conducteur par une lampe de signalisation avec l'inscription "EML" (dans les véhicules E31) ou par le message "Programme de secours moteur" dans le module Check-Control (dans les véhicules E38).

Transmetteur de course de pédale (PWG)

Le transmetteur de course de pédale de l'EMLIIIS sert à saisir les souhaits des conducteurs. A cet effet, un signal de mesure (nom du signal PWGX-SIG; X = 1, 2 ou 3) proportionnel à l'angle d'enfoncement de la pédale d'accélérateur est produit dans une paire de bobines dans le PWG (ce qu'il est convenu d'appeler le transmetteur capteur de course de pédale).

Les capteurs PWG sont présents en 3 exemplaires, afin de ne pas faire de concessions à la sécurité en ce qui concerne la saisie des souhaits du conducteur, en cas de défaillance d'un capteur.

Les 3 signaux de mesure sont transmis au calculateur EMLIIIS via 3 câbles blindés et dans ce calculateur ils sont traités dans 3 circuits d'évaluation (appelés circuits intégrés de capteurs d'impulsions angulaires, WIG).

La plage de valeurs valide pour l'angle de pédale d'accélérateur est comprise entre 0 et 99,6 %.

Chaque circuit intégré WIG comprend en outre une fonction de calibrage pour corriger les tolérances.

L'autodiagnostic de calculateur EMLIIIS assure le contrôle de chaque étape, de la saisie à l'évaluation des souhaits du conducteur, y compris la fonction de calibrage et d'adaptation de base du PWG et, dans le cas de l'existence d'une fonction défectueuse, l'origine du défaut est décrite de façon concrète.

Adaptation de base du transmetteur de course de pédale

Pour compenser les tolérances de fabrication du système PWG, les butées PWG (point de ralenti et butée final kick-down) sont déterminées par un mode d'apprentissage pour l'adaptation de base. Il est par conséquent nécessaire, après remplacement du boîtier EMLIIIS ou du transmetteur de course de la pédale d'accélérateur, de réaliser une nouvelle adaptation de base PWG afin d'harmoniser les nouvelles tolérances. Pour garantir que cette opération sera effectuée, le moteur ne peut pas être accéléré tant que l'adaptation de base PWG n'a pas été exécutée correctement.

Le calculateur EMLIIIS se place au début du mode apprentissage lorsque les valeurs d'adaptation de base PWG ont été effacées par une des conditions suivantes :

Le déroulement de l'adaptation de base PWG est décrit aussi bien dans le programme de diagnostic de l'EMLIIIS que dans le programme de codage "Codage ZCS".

C'est seulement lorsque l'adaptation de base PWG a été correctement effectuée que les valeurs d'apprentissage sont mémorisées dans 2 EEPROM du calculateur EMLIIIS et que la saisie des souhaits du conducteur est autorisée.

Remarque

La mémoire des défauts intégrée au boîtier EMLIIIS est effacée automatiquement dès que l'adaptation de base PWG a été correctement effectuée si la variante a été auparavant recodée ou si le transmetteur de course de la pédale (PWG) a été débranché. Cela veut dire qu'il faut auparavant relever impérativement la mémoire des défauts ou imprimer le code de contrôle pour ne perdre aucune information sur les anomalies.

Coupure de carburant de sécurité (SKA)

Le signal Coupure de carburant de sécurité pour les deux calculateurs DME peut d'une part provenir du calculateur EMLIIIS et d'autre part du circuit de sécurité employé spécialement à cet effet.

Ce circuit de sécurité comprend le contacteur de frein, un contacteur 4 positions intégré au transmetteur de pédale d'accélérateur (PWG) et 2 diodes à l'intérieur du PWG. Ce circuit indépendant du boîtier EMLIIIS permet de garantir qu'en cas de défaut du boîtier EMLIIIS celui-ci ne provoquera pas une accélération intempestive car, lorsque la pédale d'accélérateur n'est pas actionnée (contacteur 4 positions fermé) le signal de l'actionnement du frein passe par ce circuit en direction des boîtiers de commande DME et active ainsi la coupure d'alimentation de sécurité.

Nous décrivons ci-dessous une nouvelle fois deux situations de marche qui conduisent à la coupure de carburant de sécurité :

L'autodiagnostic du calculateur EMLIIIS contrôle en permanence si la coupure de carburant de sécurité est correcte.

Remarque

L'adaptateur de contrôle EML utilisé avec les anciens EML pour le contrôle du circuit externe de sécurité n'est plus nécessaire avec le EMLIIIS (adaptateur EML 12 7 010/011 avec câble d'adaptation 12 7 012/013)

Papillons (DK)

Le papillon est une partie constitutive du système d'aspiration d'air du moteur et régule la quantité d'air nécessaire à la combustion du carburant.

Avec le EMLIIIS, l'ouverture et la fermeture des deux papillons pour les deux rangées de cylindres ne sont pas faites comme dans les systèmes conventionnels via une gaine Bowden mais au moyen de servomoteurs.

Pour la commande des papillons on utilise des moteurs pas-à-pas, qui, à la différence des moteurs à courant continu utilisés avec les anciens EML n'ont pas besoin de réducteur et se comportent mieux sur le plan dynamique.

Les potentiomètres sont reliés directement aux papillons et indiquent en permanence la position momentanée des papillons au calculateur EMLIIIS.

Etant donné que la variation de l'ouverture du papillon a une influence directe sur la puissance motrice, la sécurité impose que les moteurs pas-à-pas et les potentiomètres soient doublés pour chaque papillon.

Chaque papillon est entraîné simultanément par deux moteurs pas-à-pas qui entraînent le même arbre, un moteur pas-à-pas étant commandé par l'ordinateur MC1 et l'autre par l'ordinateur MC2. Il en résulte qu'en cas de défaillance d'un ordinateur, le fonctionnement des deux papillons peut être maintenu grâce au deuxième ordinateur.

Chaque moteur pas-à-pas est constitué par un enroulement sinus et un enroulement cosinus qui sont excités via 2 câbles blindés par un circuit intégré pour moteur pas-à-pas. Si un circuit intégré pour moteur pas-à-pas est défaillant, le fonctionnement est assuré par l'autre moteur pas-à-pas.

Si, par suite d'une défaillance dans un papillon et malgré les redondances, il n'est plus possible d'assurer un fonctionnement impeccable du papillon, ce dernier est coupé et avec lui la rangée de cylindres correspondante. La poursuite du déplacement avec la rangée de cylindres restante est possible sans limitation.

Chaque papillon dispose de deux potentiomètres indépendants pour la rétrosignalisation de la position momentanée du papillon au calculateur EMLIIIS. Les deux potentiomètres sont alimentés par deux tensions d'alimentation découplées l'une par rapport à l'autre de sorte qu'en cas de défaillance d'une alimentation ou d'un potentiomètre l'autre potentiomètre peut assurer la rétrosignalisation correcte de la position.

Dans le cadre de l'autodiagnostic un grand nombre de tests permettent de contrôler exactement les papillons :

Régulation de la vitesse (FGR)

La régulation de la vitesse utilise comme grandeur de régulation le signal de vitesse V1 du message CAN du calculateur DSC et calcule à partir de là le souhait relatif au remplissage. La FGR est activée de façon différente dans les véhicules E31 et E38 (pour autant qu'il n'y ait pas de condition de coupure ou d'interdiction d'enclenchement).

Transmission des données et commande de la FGR dans les véhicules E31>

Dans les véhicules E31 la transmission des données du levier de commande au calculateur EMLIIIS est faite comme dans les anciens EML par codage de résistance et production d'une tension analogique.

Les fonctions suivantes sont possibles, le LSS étant construit de telle façon que l'actionnement simultané de plusieurs fonctions est impossible :

Transmission de données et commande du FGR dansles véhicules E38>

Dans les véhicules E38 la transmission de données s'effectuedu MFL vers le calculateur EMLIIIS par le biais de signaux numériques. Entre les touches du MFL il n'y apas de verrouillage mécanique contre l'actionnement simultané de plusieurs fonctions de sorte que les fonctions sont reconnues d'après un tableau de priorités avec la priorité la plus élevée pour "Arrêt".

Pour éviter les fausses manoeuvres involontaires sur le volant de direction multifonctions, le conducteur doit d'abord enclencher la FGR avec l'interrupteur principal FGR sur le tableau de bord (l'affichage "en attente" s'allume dans le combiné d'instruments). Par la suite les fonctions suivantes sont possibles :

Interdictions d'enclenchement et conditions de coupure>

Pour les deux véhicules il y a des interdictions d'enclenchement des conditions de coupure.

Les interdictions d'enclenchement sont p. ex. les dérangements de bus CAN du message DSC ou des défauts dans le contacteur de frein.

L'exploitation FGR peut être coupée progressivement ou brutalement par le calculateur EMLIIIS :

Interfaces

Le calculateur EMLIIIS envoie et reçoit des signaux d'autres calculateurs ou composants aussi bien sous forme numérique que sous forme analogique.

Une transmission numérique est faite par le bus CAN entre les calculateurs, une transmission analogique est faite avec le contacteur de frein, le contacteur de kick-down et l'affichage de défaut dans le combiné d'instruments.

Bus CAN>

La communication entre le calculateur EMLIIIS et les calculateurs AGS, les deux calculateurs DME et le calculateur DSC s'effectue via le bus CAN, sur lequel un important échange de données se déroule en permanence sous forme numérique. La seule exception est le signal de la coupure de carburant de sécurité envoyé par le calculateur EMLIIIS aux deux calculateurs DME, ce signal est en effet transmis via le circuit de sécurité externe.

A cet effet, un composant CAN est monté dans le calculateur EMLIIIS et dans les autres calculateurs, la liaison entre ces appareils est faite via un coupleur en étoile. De chaque calculateur partent des câbles blindés vers ce coupleur, dont l'impédance de ligne totale doit être de 60 Ohm. Ceci est rendu possible par le fait que les résistances terminales du boîtier DSC (fixes à 120 Ohm) et du boîtier AGS (120 Ohm, activées par un pontage) sont branchées en parallèle.

Le calculateur EMLIIIS contrôle de façon permanente par l'autodiagnostic, que les messages sont correctement reçus et envoyés sur le bus CAN et il vérifie également que les statuts CAN de tous les calculateurs sont les mêmes.

Remarque

Lors de l'échange de l'un des calculateurs du bus CAN il est absolument nécessaire que les statuts CAN soient les mêmes sous peine de rendre impossible la communication via le bus CAN. Les contrôles sont faits au moyen du programme de diagnostic sur la page identification sous "Index de bus".

Contacteur électronique de frein>

Dans les deux séries E31 et E38 on utilise un contacteur de frein électronique, dans lequel deux contacteurs de frein sont logés dans un boîtier. La fonction du contacteur de frein électronique est contrôlée à l'occasion de chaque commande des freins par l'autodiagnostic.

Dans les véhicules E31 l'électronique simule le comportement en commutation des deux contacteurs de frein mécaniques des anciens EML, lesquels commutent avec un léger retard. Le premier contacteur (signal BLS) est un contact de fermeture, c'est-à-dire que lors de la commande il se ferme sur UBatt (tension batterie) et transmet ce signal entre autres choses au circuit externe de sécurité. Le deuxième commutateur dont le signal est légèrement en retard (signal BTS) est aussi un contact de fermeture, toutefois lors de la commande il se ferme sur la masse et transmet ce signal entre autres choses au calculateur EMLIIIS.

Sur les véhicule E38 les deux contacteurs de frein commutent exactement ensemble. Un des deux interrupteurs (B-EML) est un contact de fermeture , c'est-à-dire qu'il se ferme sur UBatt (tension batterie) lors de la commande et qu'il délivre ce signal au circuit de sécurité externe. L deuxième interrupteur (BL-ON) est un contact d'ouverture, c'est-à-dire qu'il se sépare de la masse lors de la commande et transmet ce signal entre autres au calculateur EMLIIIS.

Contacteur de kick-down (KDS)>

Le contacteur de kick-down sert à activer la rétrogradation dans les boîtes de vitesses automatiques. Ce contacteur est monté dans tous les véhicules des séries E31 et E38 équipés du moteur 12 cylindres M73B54 étant donné que ces véhicules sont exclusivement équipés de boîtes de vitesses automatiques.

Le contacteur de kick-down est un contact de fermeture dans les deux séries E31 et E38, c'est-à-dire qu'à la commande il se ferme sur la masse.

Affichage des anomalies>

L'affichage des anomalies a pour but d'informer le conducteur de la présence d'une anomalie dans le système EMLIIIS, cette anomalie pouvant conduire à une limitation de la puissance ou à une désactivation de diverses fonctions. L'affichage des anomalies prévient donc le conducteur qu'il est nécessaire qu'il se rende dans un garage avec le véhicule.

Dans les véhicules de la série E31, l'affichage des anomalies se présente sous la forme d'une lampe de signalisation avec l'inscription "EML" laquelle est placée dans le combiné d'instruments.

Dans les véhicules de la série E38 l'affichage des anomalies est un message dans le module Check-Control du combiné d'instruments avec le libellé "Programme de secours moteur".

Remarque

Une fois que la mémoire de défauts a été effacée, il faut couper l'allumage pendant env. 10 secondes. Ce n'est qu'après écoulement de cette durée que l'affichage de défaillance est éteint lorsque l'on met à nouveau le contact.