Il sistema ABS/DSC include tutte le funzioni ABS e DSC. ABS significa Sistema Anti-Bloccaggio, ASC+T Controllo Automatico di Stabilità + Trazione.
Il sistema antibloccaggio impedisce il bloccaggiodelle ruote, aumentando in tal modo la stabilitàdi marcia e la manovrabilità del veicolo anchein caso di frenate a fondo.
Il Controllo Dinamico Stabilità rappresenta un ulteriore e logico sviluppo Controllo Automatico Stabilità+Trazione. Il Controllo Automatico Stabilità+Trazione (ASC+T) impedisce loslittamento delle ruote motrici in accelerazioneed aumenta in tal modo la stabilità di marciae la trazione del veicolo.
I sistemi di regolazione dello slittamento ABS ed ASC+Tutilizzano sempre come grandezza di regolazionelo slittamento longitudinale, cioè la differenza divelocità di rotazione tra le ruote anteriori e quelle posteriori. Il controllo dinamico dellastabilità considera inoltre, per la regolazione della forza motrice, lo slittamento trasversale, cioè la differenza di velocità tra le due ruote dell'asse anteriore. In tal modo è possibile ridurre la potenza del motore per impedire comportamenti sottosterzanti o sovrasterzanti quando il veicolo procede in curva ad elevata velocità.
La base di calcolo per la determinazione delloslittamento trasversale sono i segnali dei duesensori di giri anteriori e del sensoredell'angolo di sterzata.
La presente descrizione del funzionamento èsuddivisa nei seguenti capitoli:
La centralina è costituita essenzialmente daiseguenti componenti:
Avvertenza
La centralina ABS/DSC è pronta ad entrare in esercizio apartire dalla posizione 2 del blocchetto di accensione e riceve tensione dal relè principale DME. Dopo il disinserimento dell'accensione la tensione viene mantenuta per circa 5 - 20 secondi (circuito di mantenimento DME).
La principale caratteristica della centralina ABS/DSC per quanto riguarda la sicurezza consiste nel fatto che i due microcontroller preparano ed elaborano parallelamente i segnali.
Dal momento che i due microcontroller eseguono lo stesso programma, se le grandezze in ingresso sono identiche, devono esserlo anche le grandezze in uscita. In caso contrario, l'anomalia viene rilevata con la conseguente disattivazione dell'intero sistema ABS/DSC. Questo controllo interno degli errori viene eseguito costantemente.
Inoltre, ogni volta che si avvia il veicolo e si supera la velocità di 6 km/h, il sistema aziona per breve tempo le valvole elettromagnetiche e la pompa di ricupero e chiede conferma degli stadi finali. In presenza di un errore il sistema viene disinserito.
La sorveglianza dei sensori di giri e delleloro linee è assicurata da diversi metodi di controllo, tra cui, ad esempio, la sorveglianza del livellodi tensione delle linee dei sensori di giri, ilconfronto delle velocità delle ruote rispetto ad unvalore di riferimento, il controllo statico dello slittamento, ecc., sia a veicolo fermo sia durante la marcia.
Le linee delle valvole elettromagnetiche vengono sorvegliateper verificare, in funzione del loro stato, la presenza di interruzioni e cortocircuito verso il polo positivo o verso massa.
Anche le linee elettriche del motorino della pompa di ricupero vengono tenute sotto controllo sia al momento dell'attivazione sia durante il funzionamento. L'assenza di tensione, trascorso un determinato periodo di tempo dall'azionamento del motorino della pompa, o la presenza di un valore di tensione superiore al valore minimo prescritto, trascorso un determinato periodo di tempo dalla disinserzione del motorino, vengono riconosciute come anomalie e determinano la disinserzione del sistema.
Avvertenza
L'eventuale disinserzione di sicurezza non ha effetti limitanti sul regolare funzionamento dell'impianto freni di servizio e sulla gestione del motore.
I segnali del numero di giri delle ruote sono forniti da quattro sensori di giri "attivi".
I sensori di giri attivi funzionano in base al principio di Hall, secondo il quale le variazioni d'intensità del campo magnetico generano tensioni alternate, la cui frequenza funge da unità di misura per la velocità di rotazione delle ruote. Contrariamente ai sensori di regime passivi, inquelli attivi l'elemento sensore vero e proprioed i componenti elettronici per la preparazione dei segnali sono integrati nei sensori stessi.
Vantaggi dei sensori attivi:
I segnali di giri sono segnali rettangolari ad ampiezzaconstante (low = 0,75 V, high = 2,5 V); a velocità comprese tra 0 - 250 km/h la frequenza risultante varia,in funzione della circonferenza dei pneumatici, da 0 a circa 1700 Hz.
I sensori attivi ricevono tensione (7,6 - 8,4 V tensione continua) dalla centralina ABS/DSC.
I numeri di giri delle ruote sono necessari anche ad altrecentraline, come ad es. alla centralina elettronica strumenti (IKE) o al controllo elettronicodegli ammortizzatori (EDC), di conseguenza tali segnali vengono appositamente predisposti dalla centralina ABS/DSC.
I segnali di giri sono segnali rettangolari ad ampiezza costante (low-level< 1 V, high-level = > 11 V); la loro frequenza dipende dalla velocità di rotazione delle ruote ed è compresa tra 0...1700 Hz (0...250 km/h).
Per il calcolo della dinamica trasversale lacentralina ABS/DSC necessita, accanto ad altregrandezze di misura, anche dell'angolo di sterzata.
Questo valore viene rilevato da un sensoredell'angolo di sterzata separato, realizzato come potenziometro a 360 gradi con un campo di misura pari a 2 x 180 gradi.
Per escludere totalmente l'alterazione dei valori rilevati, il sensore dell'angolo di sterzata è di tipo doppio. I due contatti striscianti sono sfalsati tra loro di 90 gradi.
Il sensore dell'angolo di sterzata può, ad esempio, essere montato in modo tale che, nella posizione di marcia rettilinea delle ruote, la tensione sul contatto strisciante sia minima.
Quando il volante viene ruotato verso destra overso sinistra, la tensione prelevata dal cursoreaumenta in modo lineare sino a raggiungere il valore massimo, pari a circa 5 Volt, in corrispondenza di un angolo di rotazione di 180 gradi. Se si continua a ruotare il volante nello stesso senso, la tensione sul contatto strisciante diminuisce in modo lineare sino a raggiungere ilvalore minimo di circa 0,5 Volt.
La tensione a triangolo così generata dal potenziometroviene analizzata dalla centralina e trasformata nell'angolo di sterzata.
Tanto l'alimentazione quanto il collegamento a massa dei due potenziometri sono garantite dalla centralina ABS/DSC. La tensione di alimentazione è di 5 Volt.
Avvertenza
In caso di sostituzione del sensore dell'angolo di sterzatanon è necessario l'allineamento del sensore rispetto alvolante. Dopo il montaggio, tuttavia, l'angolo di sterzata deve essere compensato con il sistema diagnostico e di informazione (Capitolo "Funzioni di servizio", paragrafo "Compensazione dell'angolo di sterzata").
L'unità idraulica è costituita dalle valvole elettromagnetiche,da una camera di accumulo per ciascuno dei circuiti frenanti e da una pompa di ricupero a due circuiti.
Le valvole elettromagnetiche sono azionate dalla centralinaABS/DSC. A seconda del tipo di commutazione effettuato, esse collegano i cilindretti dei freni con il corrispondente circuito della pompa idraulica o della pompa di ricupero oppure li escludono da entrambi .
Per ognuno dei quattro circuiti di regolazionesono necessarie due valvole elettromagnetiche: una valvoladi ammissione ed una valvola di scarico. Per la regolazione DSC sono necessarie una valvoladi ammissione supplementare ed una valvola dicommutazione. La valvola di ammissioneconsente all'elemento autoadescante della pompa di ricupero di ripristinare la pressione. La valvola di commutazione impedisce che durante i cicli di regolazione il liquido dei freni rifluisca nel serbatoio di riserva.
Le valvole elettromagnetiche ricevono tensione dal relè delle valvole, attivato dalla centralina ABS/DSC quando si porta il blocchetto di accensione in posizione 2.
Essa ricupera dai serbatoi di accumulo il liquido dei freni fuoriuscito dai cilindretti dei freni al diminuire della pressione e lo fa rifluire nel circuito della pompa idraulica. La pompa di ricupero riceve tensione dal relè del motore, attivato dalla centralina ABS/DSC quando si porta il blocchetto di accensione in posizione 2.
I serbatoi dell'unità idraulica raccolgono temporaneamente il liquido dei freni che defluisce improvvisamente al diminuire della pressione.
Le anomalie e gli stati del sistema ABS/DSC vengono segnalati sulla strumentazione per mezzo della spia di sicurezza ABS e della spia multifunzione.
La spia di sicurezza ABS e la spia multifunzione si accendono quando il blocchetto di accensione viene portato in posizione 2 e, se il sistema non presenta anomalie, si spengono dopo circa 2 secondi (test lampade).
Quando il circuito di sicurezza individua un'anomalia del sottosistema ABS, viene disinserito l'intero sistema complessivo, vale a dire sia l'ABS sia il DSC (la spia disicurezza ABS e la spia multifunzione si accendono). Se il difetto non si ripresenta al successivo riavviodel motore, dopo il test lampade le due spie si spengono.
Quando il circuito di sicurezza individua un'anomalia del sottosistema DSC, a seconda del tipo di difettoviene disinserito l'intero sistema oppure soltanto il sottosistema DSC (la spia di sicurezza ABS e/o la spiamultifunzione si accendono).
Se si disinserisce il sottosistema DSC con il tastopassivo DSC, la spia multifunzione si accende a luce fissa.
Durante la marcia la spia multifunzione lampeggia (frequenza circa 3 Hz) per segnalare al conducente che è in corso una regolazione DSC.
Avvertenza
Durante la diagnostica (comunicazione con il sistemadiagnostico e di informazione) la spia disicurezza ABS e la spia multifunzione sono accese.
L'azionamento del pedale del freno viene comunicato alla centralina ABS/DSC dall'interruttore delle luci di arresto. Ne consegue l'immediata interruzione di un eventuale intervento dei freni durante una regolazione DSC e quindi un miglioramento del comfort.
Le anomalie del circuito dell'interruttore delle lucidi arresto vengono registrate nella memoria errori, manon determinano l'accensione della spia di sicurezza ABS.
L'azionamento del freno a mano viene comunicato alla centralina ABS/DSC dall'interruttore del freno a mano. Ciò comporta un aumento della soglia di slittamento per la regolazione della coppia di trascinamento del motore (MSR) e quindi un miglioramento del comfort.
Il tasto passivo DSC consente di disinserire le funzioni DSC. In tal caso sulla strumentazione si accende la spia multifunzione per segnalare l'avvenuta disinserzione. La regolazione ABS rimane attiva.
Premendo di nuovo il tasto, si reinserisce il DSC, a condizione che la differenza tra lavelocità massima della ruota posteriore e lavelocità minima della ruota anteriore sia inferiorea 20 km/h.
Durante una regolazione ABS le ruote anteriori vengonoregolate singolarmente e le ruote posteriori insieme. Un ciclo di regolazione ABS è costituito dalle tre fasidi mantenimento, riduzione e ripristino della pressione.
Se un sensore di giri rileva una forte decelerazione di una delle ruote, e quindi la tendenza al bloccaggio, la pressione del circuito frenante della ruota interessata viene in un primo momento mantenuta al livello raggiunto senza ulteriori incrementi.
Successivamente, se la decelerazione della ruota continuaad aumentare, la pressione del circuito frenante viene ridotta e quindi la ruota viene frenata con minore intensità.
La riduzione della pressione consente alla ruota di girare di nuovo a velocità maggiore. Al raggiungimento di un determinato valore limite di velocità, la pressione viene di nuovo aumentata. Il ripristino della pressione fa sì che il moto rotatorio della ruota subisca un nuovo rallentamento.
A seconda del tipo di piano stradale, vengono eseguiti da 5 a 12 cicli di regolazione al secondo; durante la regolazione la pompa di ricupero funziona senza interruzioni.
In condizione di riposo le valvole di ammissione sonoaperte e non ricevono corrente, le valvole di scarico sono chiuse e senza corrente:
Fase di pressione |
Valvola elettromagnetica / stato |
|---|---|
Mantenimento della pressione |
Valvola di ammissione / chiusa (con corrente) |
|
Valvola di scarico / chiusa (senza corrente) |
Riduzione della pressione |
Valvola di ammissione / chiusa (con corrente) |
|
Valvola di scarico / aperta (con corrente) |
Ripristino della pressione |
Valvola di ammissione / aperta (senza corrente) |
|
Valvola di scarico / chiusa (senza corrente) |
Se le ruote motrici girano a vuoto, o quando il veicolo tende ad assumere un comportamento sottosterzante o sovrasterzante, la centralina ABS/DSC avvia unariduzione della coppia motrice.
A tale scopo vengono richiesti i seguenti interventi:
Gli interventi sulla gestione del motore avvengonoattraverso la regolazione elettronica della potenza motore (EML)e la centralina elettronica digitale del motore (DME).
L'intervento dei freni delle ruote motrici ha luogo, analogamente alla regolazione ABS, attraverso le trefasi di comando: ripristino, mantenimento e riduzione della pressione. La pressione necessaria per l'intervento dei freni durante unaregolazione DSC viene introdotta direttamente nel freno della ruota interessata per mezzo della valvola di aspirazione e dell'elemento autoadescante della pompa. La valvola di commutazione impedisceche durante i cicli di regolazione il liquido dei frenirifluisca nel serbatoio di riserva.
Una valvola limitatrice di pressione mantiene la pressione di sistema al valore di 90 bar. Essa è integrata nellavalvola di commutazione.
La centralina ABS/DSC dispone di interfacce per la regolazione elettronica della potenza motore (EML), la centralina elettronica digitale del motore (DME) ed il comando adattativo del cambio(AGS).
La regolazione elettronica della potenza motore e la centralina elettronica digitale del motore eseguono la riduzione della coppia motrice, mentre il comando adattativo del cambio ha bisogno di informazioni dallacentralina ABS/DSC per il riconoscimento didiverse condizioni di guida ed ambientali.
Per lo scambio di dati tra queste centraline non si utilizzano più, come fatto sinora, numerose linee singole, ma un bus seriale, il cosiddetto CAN bus (Controller Area Network). Quest'ultimo è costituito da due linee di trasmissione dati (CAN_L e CAN_H) e da una schermatura (CAN_S) che lo proteggeda eventuali interferenze esterne.
Tutte le centraline collegate a questo bus sono paritetiche, possono cioè sia trasmettere sia ricevere. In caso di avaria di una delle centraline, il bus rimane comunque a disposizione delle altre.
Avvertenza
Tutte le centraline collegate al sistema bus devonopresentare lo stesso indice bus. Questo vieneindicato nel programma di diagnostica nella prima paginadell'Identificazione centralina.
La regolazione elettronica della potenza motore riduce oaumenta, su richiesta della centralina ABS/DSC,la coppia sull'asse motore spostando la posizionedella farfalla in funzione della richiesta. Taleintervento, sebbene relativamente lento, è la prima misura adottata per ridurre la coppia motrice durante una regolazione DSC.
La regolazione elettronica della potenza motore sostituisceil collegamento meccanico tra il pedale dell'acceleratoree la valvola a farfalla. La posizione del pedale viene trasformata dal trasduttore di posizione in un segnale elettrico e dalla centralina EML in una tensione di comando per un motore elettrico di regolazione del pedale che aziona la valvola a farfalla.
La centralina motore elettronica digitale modifica, surichiesta della centralina ABS/DSC, l'angolodi accensione o elimina gli impulsi diaccensione e di iniezione:
Intervento |
Conseguenza |
|---|---|
Regolazione dell'angolo di accensione verso "Ritardo" |
Riduzione rapida della coppia motrice |
Sospensione dell'accensione e dell'iniezione |
Riduzione rapida della coppia motrice |
Il comando adattativo del cambio riceve costantemente i quattro segnali del numero di giri delle ruote e la segnalazione "DSC passivo" o "DSC attivo".
Attraverso i segnali del numero di giri delle ruote lacentralina AGS riconosce la marcia in curva e la modalità di guida invernale.
La segnalazione "DSC passivo" impedisce che vengarichiamato il programma di guida invernale.