Onde garantire un comportamento stabile in frenata e in accelerazione, la centralina ABS/ASC controlla lo slittamento longitudinale.
Il sistema DSC osserva inoltre gli effetti della dinamica trasversale,cioè le instabilità della vettura che si possono presentare nel viaggio in curva e introduce delle misure di stabilizzazione.
Nel modello E46 con motore da 2,8 l il DSC III è disponibile come equipaggiamento speciale.
Il sistema DSC III nel modello E46 contiene i seguenti componenti:
- gruppo idraulico con centralina (riunito come nell'ASC)
- 4 sensori regime ruote con relative ruote impulsi
- pompa di mandata
- pompa freni in tandem
- sensore angolo sterzo (LWS)
- sensore tasso d'imbardata
- sensore di accelerazione trasversale
- 2 sensori pressione freni
- interruttore luci d'arresto (BLS)
- interruttore livello liquido freni
- tasto DSC
- strumento combinato con spie di controllo ABS/DSC/ABL
- DME con bobina d'accensione e iniettori
- comando adattativo del cambio (AGS), opzione
- bus CAN
- cablaggio
Nel DSC III sono riuniti in un solo gruppo - come nell'ASC Mk20 EI - la centralina e l'idraulica. I due componenti possono essere singolarmente sostituiti in caso di riparazione.
La centralina elettronica corrisponde nella struttura base e funzione a quella dell'ASC Mk20EI.
Oltre alle funzioni di regolazione ABS/ASC, essa assume anche le relative funzioni DSC. Per poter effettuare una regolazione DSC, la centralina valuta addizionalmente i seguenti segnali sensore:
- velocità d'imbardata tramite sensore tasso d'imbardata
- accelerazione trasversale tramite sensore di accelerazione trasversale
- angolo di sterzo tramite sensore angolo sterzo
I due sensori pressione freni e l'interruttore livello liquido freni forniscono ulteriori segnali che vengono tra l'altro utilizzati durante una regolazione.
La centralina comunica col DME tramite il Bus CAN riguardo all'intervento del motore, l'AGS, il sensore angolo sterzo e la plancia strumenti.
Le spie di controllo DSC e ABL vengono anche attivate con il Bus CAN.
In una regolazione DSC l'intervento del freno può essere effettuato sull'assale anteriore o posteriore. Per questo motivo nel gruppo idraulico sono state integrate due valvole elettromagnetiche supplementari:
Il gruppo idraulico è composto da un blocco di alluminio che ospita 12 valvole elettromagnetiche e la pompa di ricupero ABS.
- 4 valvole elettromagnetiche di aspirazione
- 4 valvole elettromagnetiche di scarico
- 2 valvole di separazione (elettriche) con valvola di sovrappressione integrata
- 2 valvole elettromagnetiche di commutazione
Le valvole elettromagnetiche di aspirazione e quelle di separazione quando sono senza corrente sono aperte.
Le valvole elettromagnetiche di scarico e quelle di commutazione quando sono senza corrente sono chiuse.
Con questa logica, si garantisce un pieno funzionamento dei freni anche in caso di guasto della centralina.
Le valvole elettromagnetiche di commutazione e separazione che si trovano nel circuito dei freni dell'assale anteriore permettono un intervento del freno sull'assale anteriore durante una regolazione DSC.
La pompa durante una frenata di regolazione ABS provvede al recupero del liquido freni nel cilindro principale; in una regolazione ASC-/DSC con intervento del freno produce la necessaria pressione dei freni e riporta il volume nel cilindro principale.
L'interruttore luci d'arresto (attivo) è necessario per riconoscere un azionamento del freno durante una regolazione ASC e in seguito a interrompere questa regolazione ASC. Durante una regolazione DSC serve, insieme ai sensori di pressione, al riconoscimento di una singola frenata sovrapposta dal guidatore.
Nel funzionamento ABS il segnale interruttore luci di arresto è utilizzato come dimensione d'ingresso e il comfort di regolazione aumenta.
Il sistema funziona con 4 sensori regime ruote attivi.
Uscite segnale regime: i segnali regime posteriore sinistro e posteriore destro vengono rilevati dai rispettivi sensori di regime, elaborati nella centralina ed emessi nuovamente come segnale rettangolare.
Il segnale di regime posteriore sinistro viene utilizzato come segnale di velocità nella plancia strumenti.
Il segnale di regime posteriore destro serve come segnale di entrata per altre centraline, per es. AGS.
L'interruttore livello liquido freni controlla il livello del liquido nel serbatoio di compensazione. Se è funzionante, l'interruttore è chiuso (massa).
Se il livello del liquido scende sotto a un certo valore, la pompa di mandata in funzionamento DSC viene disinserita.
Con il tasto DSC possono essere disattivate o attivate le funzioni ASC/DSC.
Se la vettura a DSC disattivato viene arrestata (motore spento), riaccendendo il morsetto 15, il sistema DSC diventa nuovamente attivo.
Il sensore angolo di sterzo è montato all'estremità inferiore dell'albero di comando sterzo.
Il sensore ha un connettore a 6 poli occupati come segue:
- Pin 1: morsetto 30
- Pin 2: tensione d'accensione con arresto (morsetto 87)
- Pin 3: CAN high
- Pin 4: CAN low
- Pin 5: massa
- Pin 6: linea di diagnostica
Principio di misurazione Il sensore è un potenziometro con due contatti doppi spostati di 90 gradi. Il segnale del potenziometro viene valutato e convertito in un protocollo digitale (CAN).
I segnali del sensore forniscono una misura di angolo di sterzo che copre un intero giro di sterzo. Dopo 360 gradi il segnale si ripete, vengono poi valutati i salti di tensione e quindi determinati i giri di sterzo.
L'angolo totale viene così determinato tramite il segnale sensore, l'offset memorizzato dell'angolo di sterzo e dai giri di sterzo.
Il sensore angolo di sterzo è assegnato in modo fisso alla vettura. In questo modo si evitano falsi segnali da parte di un sensore non appartenente alla vettura, per es. in una sostituzione.
Se un sensore viene sostituito deve sempre essere eseguito un offset dell'angolo di sterzo, altrimenti la funzione ASC/DSC rimane inattiva. Per ridurre il pericolo di uno scambio involontario, il LWS richiede tramite il Bus CAN il numero di telaio del Kombu.
In variazioni di tensione sul morsetto 30, per es. scollegamento della batteria della vettura o smontaggio del LWS, le informazioni memorizzate sui giri di sterzo vanno perse. Per non costringere il cliente a far inizializzare nuovamente il LWS, con una valutazione statistica della velocità delle ruote anteriori viene determinato l'attuale giro di sterzo.
Alla fine della catena e in officina dopo lo scambio del sensore (o l'operazione sul piantone sterzo/sterzo) viene effettuata una compensazione a zero (offset) tramite diagnosi (ruote anteriori in posizione rettilinea).
Nell'offset viene memorizzata stabilmente nella EEPROM come valore durevole la posizione centrale del volante. L'offset è alla base di un perfetto funzionamento del LWS.
Oltre all'offset, la logica DSC III rileva continuamente, durante la marcia, la posizione zero dello sterzo.
Le informazioni LWS servono a determinare la velocità in curva e il comportamento in sterzata del guidatore. ll LWS fornisce con il Bus CAN anche segnali ad altri sistemi.
Il sensore di accelerazione trasversale è montato nel montante anteriore sinistro. Il collegamento a spina tripolare col cablaggio DSC ha la seguente occupazione di pin:
- Pin 1: segnale del sensore
- Pin 2: massa
- Pin 3: tensione di alimentazione sensore (5 volt)
Valori campo di misurazione e compensazione: Tensione analogica da 0,5 a 4,5 volt. Il valore offset è di 1,8 volt (a vettura ferma).
Principio di misurazione si tratta di un sensore capacitivo.
Funzionamento nel sistema DSC III: l'accelerazione trasversale misurata viene utilizzata come misura ausiliaria per la determinazione del tasso d'imbardata nominale. Questo tasso d'imbardata corrisponde, una volta raggiunta la velocità limite in curva, ad un percorso in curva ancora stabile nelle esistenti condizioni di carreggiata.
I due sensori di pressione si trovano nel cilindro principale. Il connettore tripolare ha le seguenti connessioni: massa, tensione segnale, tensione di alimentazione (5 Volt).
Campo di misurazione e messa a punto: i sensori forniscono una tensione analogica che corrisponde a un campo di misurazione da 0 a 250 bar. Il confronto del punto zero avviene tramite diagnosi. Inoltre il punto zero viene corretto continuamente tramite il DSC.
Principio di misurazione sensori capacitivi.
Funzionamento nel sistema DSC III:
valutazione dell'informazione per il riconoscimento e trasformazione della volontà di frenata quando, durante la regolazione, viene azionato il freno.
Il segnale della velocità di rotazione (velocità d'imbardata) corrisponde alla velocità di rotazione intorno all'asse verticale della vettura.
Il sensore della velocità di rotazione è installato sotto il sedile del conducente. Il connettore tripolare ha le seguenti connessioni: massa, tensione segnale, tensione di alimentazione 5 Volt.
Principio di misurazione sistema diapason al quarzo
Funzionamento nel sistema DSC III:
la velocità di rotazione misurata (tasso d'imbardata) viene confrontata con il desiderio del guidatore (informazione angolo di sterzo, velocità vettura e accelerazione trasversale). Se necessario, il DSC corregge la velocità angolare della vettura con un intervento mirato dei freni sull'assale anteriore o posteriore, nonché intervenendo sulla coppia motore.
Con questi interventi si ottiene, in tutte le condizioni di marcia, (frenata, spina in avanti, scorrimento libero) una marcia stabile entro i limiti fisici.
Per il controllo delle diverse funzioni DSC III le seguenti lampadine di controllo sono assegnate al DSC nella plancia strumenti:
- lampadina ABS (spia difetti ABS)
- lampadina DSC (spia difetti DSC)
- lampadina ABL (spia generale di segnalazione freni)
L'azionamento e l'indicazione di funzionamento delle lampadine è identico a quello dell'ASC. La differenza consiste nella lampadina DSC invece della lampadina ASC (stesso simbolo). La lampadina DSC ha la funzione di controllo per DSC e ASC.
La centralina DME trasforma le richieste dell'ASC e DSC in riduzione/aumento della coppia motore.
L'AGS riceve di norma un'informazione dalla centralina DSC, onde evitare cambi marcia oscillanti che disturbano un'altra curva caratteristica di cambio.
La DSC è collegata tramite il Bus CAN al DME, AGS, alla plancia strumenti e al LWS. Tramite questo bus di dati il DSC comunica con altre centraline.
In una regolazione DSC con intervento dei freni, questo viene iniziato con una pressione preliminare del freno. La pressione preliminare dei freni viene creata in una pompa di mandata. Di norma la pompa viene attivata dalla centralina DSC.
La pompa di mandata aspira il liquido dei freni dal serbatoio di compensazione e lo trasporta nel circuito dell'asta di spinta del cilindro principale. Così in questo e fino alla pompa di mandata ABS viene creata una pressione di massimo 10 bar.
Questa è la pressione di precarico che serve a produrre, in tutte le condizioni, la pressione di frenata necessaria.
Con l'attivazione del morsetto 15 la centralina DSC esegue un autotest. Poi viene controllata tutta la periferia. Questo test si conclude entro 30 km/h massimo.
La funzione di regolazione ASC si svolge completamente come già noto. Se viene effettuato un intervento dei freni durante una regolazione DSC, questo in linea di massima è come quello dell'ASC. Nel sistema DSC, però, l'intervento dei freni può essere effettuato sulle ruote dell'assale posteriore e anteriore. Solo una ruota del corrispondente assale viene frenata.
Coi seguenti interventi di freno può essere modificata la coppia motore:
- riduzione della massa d'aria aspirata
- variazione angolo di accensione verso "ritardo"
- disinserimento cilindro
Esempio dell'intervento del freno da parte del sistema DSC durante un viaggio in curve:
marcia su curva destra: con il sovrasterzo la vettura si "avvita" in curva. Con la formazione di una forza frenante adatta sulla ruota anteriore sinistra, al momento d'imbardata che si crea si produce un contro-momento. Così la vettura viene nuovamente stabilizzata.
Per formare una pressione dei freni ottimale sul cilindretto del freno viene effettuata la regolazione nelle fasi aumento, mantenimento e riduzione pressione.
A seconda se la vettura sottosterza o sovrasterza verrà stabilito quale ruota dell'asse anteriore o posteriore debba essere frenata.
Una forte sottosterzata viene evitata frenando la ruota posteriore interna alla curva, nel suddetto esempio sarebbe la ruota posteriore destra.
A seconda delle condizioni di guida, anche la ruota dello stesso assale sullo stesso lato può essere leggermente frenata.
La centralina DSC III controlla la stabilità della vettura per mezzo dei segnali sensore. Se la vettura giunge nel campo limite della dinamica di guida, la centralina decide se deve essere effettuata una regolazione ABS, ASC o DSC con o senza intervento del freno sull'assale anteriore e/o posteriore.
Se la centralina rileva un'instabilità della vettura dalle dimensioni dell'angolo di sterzo, la velocità della ruota, l'accelerazione trasversale e il tasso d'imbardata, viene effettuato un intervento stabilizzante.
L'intervento di regolazione DSC può essere effettuato come
- intervento del motore o
- intervento del motore con intervento del freno oppure
- intervento del freno.
In una regolazione DSC, l'intervento nella gestione del motore avviene solo a vettura sottosterzante. In questa situazione le 4 valvole elettromagnetiche di aspirazione e le 2 di separazione sono aperte e senza corrente. Le 4 valvole elettromagnetiche di scarico con le 2 di commutazione sono chiuse e senza corrente. Così è possibile effettuare una normale frenata.
Formazione di pressione nell'esempio di curva a destra e ruota anteriore sinistra:
Come già detto, in una regolazione DSC la pressione si forma sempre con il supporto della pompa di mandata. Unica eccezione è se il guidatore sovrappone una frenata.
I seguenti componenti vengono azionati elettricamente nella formazione della pressione sul lato anteriore sinistro:
- pompa di mandata
- valvola di aspirazione anteriore destra, valvola di aspirazione posteriore destra (valvola di aspirazione posteriore sinistra chiusa)
- valvola elettromagnetica di separazione circuito di frenata assale anteriore chiusa
- valvola elettromagnetica di commutazione circuito assale anteriore aperta
- pompa di ricupero ABS
Nella fase di mantenimento pressione, per i componenti di sistema azionati nella formazione di pressione deve essere anche chiusa la valvola elettromagnetica di aspirazione anteriore sinistra. La valvola di commutazione viene chiusa.
Riduzione pressione:
In questa fase viene azionata la valvola scarico anteriore sinistra. Il liquido freni così incluso può uscire nel serbatoio a bassa pressione e viene aspirato dalla pompa di ricupero. Con una nuova formazione di pressione il volume giunge così in uno dei cilindri dei freni ruota o altrimenti nel cilindro freno principale.