Met het DSC3 introduceert BMW in 09/96 het modernste rijdynamische regelsysteem dat in de automobielindustrie ter beschikking staat.
Met dit regelsysteem kan een instabiliteit, b.v. een slippende auto, nog effectiever worden vermeden.
Om aan deze eisen te voldoen moeten naast de dynamische krachten die in lengterichting werken, ook de dynamische krachten die in dwarsrichting op de auto werken, worden geregistreerd. Hiervoor zijn naast de vier wieltoerentalsensoren en de stuurhoeksensor nog meerdere sensoren nodig:
De draaihoeksensor is in staat reeds geringe afwijkingen t.o.v. de door de stuurhoeksensor bepaalde koers te melden.
De dwarsversnellingssensor herkent een dwars wegdriftend voertuig, die weliswaar nog niet om zijn as draait maar toch afwijkt van zijn lijn.
De druksensor meet de door de bestuurder opgewekte remdruk.
M.b.v. deze informatie en de vier wieltoerentallen, de rijsnelheid en de diverse motor- en transmissiegegevens kan de DSC3-regeleenheid kritische omstandigheden die niet overeenkomen met de wens van de bestuurder (stuuruitslag) registreren en zo de staat van het wegdek beoordelen.
Aan de hand van deze gegevens berekent de DSC3-regeleenheid binnen enkele ms het over- of onderstuurgedrag van de auto, alsmede de plaats, duur en kracht van de noodzakelijke remingreep.
De DSC3-regeleenheid wordt via vier stroomdraden van spanning voorzien:
Pin-nr. |
Signaal |
|---|---|
1 |
12 V-voeding (klem 87) |
51 |
12 V-voeding (klem 30) |
28, 29 |
Massa (klem 31) |
Opmerking
De plusvoeding op pin-nr. 1 wordt via het DME-hoofdrelais bij "Contact aan" direct ingeschakeld, maar pas ca. 5 seconden na "Contact uit" uitgeschakeld (uitschakelvertraging door DME-regeleenheid).
De DSC3-regeleenheid is via de CAN-bus verbonden met de regeleenheden voor DME, EML en AGS. Bovendien is deze bus nog verbonden met een stuuruitslagsensor.
Deze regeleenheden wisselen via de CAN-Bus permanent de onderling verschillende gegevens in de vorm vantelegrammen uit:
De AGS-regeleenheid verstuurt aan de DSC3-regeleenheid voor de berekening van het aandrijfmoment de actueel ingeschakeldeversnelling.
Hierdoor herkent de DSC3 lagere weerstanden en voorkomt een terugschakeling om zo overbodige pendelschakelingen te vermijden.
Bij het wegrijden met een lage rolweerstand geeft de DSC3-regeleenheid de opdracht aan het transmissiemanagement via de CAN-bus vroegtijdig de 2e versnelling in te schakelen.
De DSC3-regeleenheid is in staat tot zelfdiagnose. Optredende storingen worden in een niet-vluchtig geheugen opgeslagen en kunnen bij het opsporen van de storing worden uitgelezen.
De volgende diagnosefuncties zijn gerealiseerd:
Belangrijk!
De DSC3-regeleenheid beschikt over een niet-vluchtig storingsgeheugen. Print in geval van garantie de testcode uit en wis het storingsgeheugen niet!
De DSC3 beschikt over twee controlelampen. Het gaat hierbij om
M.b.v. deze beide controlelampen wordt de bestuurder geattendeerd op de systeemstatussen en systeemstoringen van de DSC3 op het instrumentenpaneel.
Gelijktijdig met het inschakelen van de ontsteking (klem 15) worden de beide controlelampen geactiveerd en wordt de werking gecontroleerd. Als bij de zelftest van de regeleenheden geen storing wordt geregistreerd, gaan de beide controlelampen na ca. 2 seconden uit.
Als het ABS storingsvrij is brandt de veiligheidslamp niet. Als door de regeleenheid een storing in het ABS-systeem werd geregistreerd die tot het uitschakelen van de ABS leidt, gaat de ABS-veiligheidslamp branden en geeft zo het uitvallen van het systeem aan.
De aansturing van de veiligheidslamp werd t.o.v. de oudere ABS-systemen gewijzigd.
De ABS-veiligheidslamp ligt via klem 15 tegen 12 volt. Als de ABS stand-by is, legt de regeleenheid een hoog niveau (High-Pegel) aan pin 32.Deze status wordt door deelektronica in het combi-instrument geregistreerd, de veiligheidslamp krijgt geen massa.
Als in het ABS-systeem een storing aanwezig waardoor dit wordt gedeactiveerd, trekt de regeleenheid het hoog niveau (High-Pegel) naar laag (low).
De nu bereikte status zorgt er in het combi-instrument voor dat de elektronica massa naar de veiligheidslamp doorschakelt en de lampzo gaat branden.
Bij een niet aangesloten regeleenheid wordt automatisch dezelfde status verkregen als bij een ABS-storing.
Het voordeel van deze nieuw gerealiseerde aansturing ligt in het vervallen van de veercontacten in de steker, resp. de uitwendige brugschakeling via het kleppenrelais.
Als het DSC3 in de stand-by stand staat brandt de lamp niet, bij een DSC- of ABS-regeling knippert hij.
Als een storing in het DSC3-systeem wordt geregistreerd of als het systeem via de DSC-passieftoets tijdelijk wordt uitgeschakeld, brandt de lamp constant.
De multifunctionele lamp wordt via klem 15 gevoed met 12 volt en ontvangt al naargelang de werking door de regeleenheid gepulseerde of constante massa.
Om de bestuurder ook bij niet aangesloten regeleenheid te attenderen op het uitvallen van de DSC3 ontvangt de multifunctionele lamp massa via een veercontact in de steker. Dit contact is bij een aangesloten regeleenheid geopend.
Opmerking
Tijdens de diagnose (=communicatie met DIS) gaan beide controlelampen hangen onafhankelijk van het feit of er een systeemstoring aanwezig is of niet.
Het indrukken van het rempedaal wordt via de remlichtschakelaar doorgegeven aan de DSC3-regeleenheid.
Tijdens een ASC-regeling wordt een beÏnvloeding van het remsysteem direct onderbroken, de aanzuigklep wordt gesloten en de omschakelklep wordt geopend.
Als tijdens een ABS-regelremming het rempedaal wordt losgelaten en zodoende de remlichtschakelaar wordt geopend, wordt de ABS-regeling eveneens direct afgebroken.
Alleen bij DSC3 wordt bij een defect aan de remlichtschakelaar het gehele systeem (ABS. ASC en DSC) uitgeschakeld.
Een aangetrokken handrem wordt via de handremschakelaar medegedeeld aan de DSC3-regeleenheid. Dit leidt tot het verhogen van deslipdrempel voor de regeling van het motorkoppel (MSR) met 20 km/h.
Vanaf contactslotstand 2 (klem 15) en een met succes afgesloten zelftest van de regeleenheden is de functieomvang ASC/DSC m.b.v. depassieftoets uitschakelbaar. Bij een uitgeschakelde ASC/DSC-regeling brandt deDSC-multifunctionele lamp op het combi-instrument. De ABS-regeling is verder gewoon in staat te functioneren.
Door de toets opnieuw in te drukken kan de ASC/DSC weer worden geactiveerd zo lang het verschil tussen maximale achterwielsnelheid en minimale voorwielsnelheid kleiner is dan 20 km/h.
In de E38 en E39-serie zijn over het algemeen actieve toerentalsensoren gemonteerd.
De actieve toerentalsensoren werken volgens het Hallprincipe, waar door magnetische wijzigingen van de veldsterkte wisselspanningen worden opgewekt waarvan de frequentie een maat voor het wieltoerental is. In tegenstelling tot de passieve toerentalsensoren is bij de actieve toerentalsensoren het eigenlijke sensorelement, en de elektronica voor het geschikt maken van het signaal, in de toerentalsensor geÏntegreerd.
Voordelen van de actieve sensoren t.o.v. de oudere passieve sensoren:
De toerentalsignalen zijn bloksignalen met een constante amplitude (Low-sterkte = 0,75 V, High-sterkte = 2,5 V), voor het snelheidsgebied van 0 ... 250 km/h ontstaan er afhankelijk van de bandenmaat frequenties in de buurt van 0 ... ca. 1700 Hz.
De voedingsspanning voor de actieve sensoren (7,6 ... 8,4 V gelijkspanning) wordt verzorgt door de DSC3-regeleenheid.
De wieltoerentallen worden ook door andere regeleenheden, zoals bijv. de geÏntegreerde Combi Elektronica (IKE) of de Elektronische Demper Control (EDC), gebruikt. Hiervoor worden de toerentalsignalen in de DSC3-regeleenheid dienovereenkomstig geschikt gemaakt.
De toerentaluitgangssignalen zijn bloksignalen met een constante amplitude (Low-sterkte < 1 V, High-sterkte > 11 V), de frequentie is afhankelijk van de wieltoerentallen en ligt tussen de 0...1700 Hz (0...250 km/h).
De stuuruitslagsensor is op het onderste uiteinde van de stuuras voor de flexibele koppeling gemonteerd.
Stekkercodering:
Pin-nr. |
Signaal |
|---|---|
1 |
12 V-voeding (klem 30) |
2 |
12 V-voeding (klem 87) |
3 |
CAN (+) |
4 |
CAN (-) |
5 |
Massa (klem 31) |
De sensor levert een integraal stuuruitslagsignaal met een onderverdeling van ca. 0,7 O aan de CAN-bus.
Bovendien wordt een statusvariabele naar de CAN-bus gestuurd, die informatie geeft over de geldigheid van het stuuruitslagsignaal.
Aan het bandeinde of na het vervangen van een sensor moet bij een mogelijk exacte rechtuitstand van de stuurinrichting, resp. de voorwielen m.b.v. de diagnosetester in de DSC3-diagnose een initialisering plaatsvinden. Hierbij wordt de elektrische Offset van de sensorgeijkt en in de sensor blijvend (EEPROM) opgeslagen.
Daarnaast wordt in de sensor en in de DSC3-regeleenheid een identificatienummer geprogrammeerd die door de stuuruitslagsensornaar de CAN-bus wordt verzonden. Bij onderling verschillende ID's vindt geenDSC3-systeemstart plaats en in de DSC3-diagnose wordt eenstuurslaginitialisering gevraagd.
Hierdoor moet worden voorkomen dat bij de montage van een nieuwe stuuruitslagsensor of het inbouwen van eenreeds in een andere auto gemonteerde sensor een verkeerdeOffsetwaarde wordt gebruikt.
Naast de elektrische Offset bepaalt de DSC3-logica tijdens het rijden constant een Offset voor het midden van de stuurinrichting die b.v. door verstelling van de sporing ontstaat. Het stuuruitslagsignaal wordt door de DSC3-logica op aannemelijkheid gecontroleerd (door het vergelijken met de andere sensorsignalen).
De sensor bestaat (net zoals de EDC-stuuruitslagsensor) uit twee 90 O t.o.v. elkaar verplaatste fijnpotentiometerlussen die steeds signaalspanningen van 0 tot ca. 4,5 V leveren.
De extra in de sensor geplaatste verwerkingslogica (microcontroller met CAN-bouwsteen) berekent uit de afzonderlijke spanningen de actuele verdraaiing van het stuurwiel en de totale stuurhoek en controleert deze op aannemelijkheid (90 O -controle).
Bij onderbreking van de voeding (b.v. door het losmaken van de accukabels) verliest de sensorlogica de actuele stuuruitslag. In dit speciale gevalwordt door de statische evaluatie van de voorwielsnelheden (ontvangst via CAN) de actuele stuuruitslag opnieuw bepaald.
Het gehele stuuruitslagsignaal wordt in de DSC3-logica gebruikt voor een exacte bepaling van de rijsnelheid (bij het rijden van bochten).
Bovendien dient het als ingangssignaal voor de supergeponeerde voertuigregelaar:
De DSC3-logica berekent uit het stuuruitslagsignaal de"gewenste bochtenradius" van de bestuurder.
Definitie:
Het draaihoeksignaal komt overeen met de draaisnelheid van de auto om de verticale as.
De draaihoeksensor is onder de linker voorstoel gemonteerd.
Stekkercodering:
Pin-nr. |
Signaal |
|---|---|
1 |
Minverzorging (0 V) |
2 |
Plusverzorging (12 V) |
3 |
Sensorsignaal |
4 |
Referentiesignaal (2,5 V) |
5 |
Testsignaal |
De sensor levert een signaalspanning van 0,7 - 4,3 V. Het verschil tussen signaalspanning en referentiespanning loopt van -1,8 tot +1,8 V en komt overeen met een verdraaiing van -50 tot +50 O /s.
De sensor wordt bij "Contact aan" op zijn toelaatbare Offsetwaarde gecontroleerd.
Bovendien vindt tijdens het rijden een constante ijking m.b.t. de aannemelijke waarde plaats door de vergelijking met de volgendesignaalinformaties:
Bij "Contact aan" wordt constant elke 20 ms het effectief signaal gemeten.
Ter controle van de elektrische werking van de sensor wordt het effectief signaal bij elke tweede cyclus door een elektrische Offset gesuperponeerd. Deze Offset-belasting wordt via de testleiding aangestuurd. In de DSC3-regeleenheid wordt de constante van deze Offsets gecontroleerd.
Oscillerende cilinder die via verschillende Piezo-elementen tot een trillingsfrequentie van 14 kHz wordt geactiveerd.
Door het inwerken van een dwarskracht, veroorzaakt door de dwarsversnelling tijdens het rijden bij een bocht, vindt een uitslag van de cilinder plaats.
Via een elektronische regelkring wordt de uitslag van de cilinder weer tot nul geregeld; deze waarde, die een maat is voor de betreffende verdraaiing, wordt aansluitend omgezet in een analoge spanning - lineaire karakteristiek.
De gemeten draaisnelheid wordt met de door de bestuurder gewenste draaisnelheid (verkregen uit de informatie van de stuuruitslag) en de haalbare grenssnelheid (verkregen uit de dwarsversnellingsinformatie) vergeleken.
Zonodig corrigeert de autoregelaar de bochtsnelheid door het gericht afremmen van de afzonderlijke wielen.
Hierdoor moet onder alle rijomstandigheden (remmen, vooruitrijden en vrijrollen) altijd een stabiel rijgedrag zijn gewaarborgd.
De dwarsversnellingssensor wordt naast de linker voorstoel op de dorpel ca. 5 cm voor de B-stijl in horizontale stand gemonteerd.
Stekkercodering:
Pin-nr. |
Signaal |
|---|---|
1 |
Sensorsignaal |
2 |
Minverzorging (0 V) |
3 |
Plusverzorging (5 V) |
De sensor levert een analoge spanning van 0,5 - 4,5 V, die overeenkomt met een meetbereik van -1,5 tot +3,5 g.
De Offsetwaarde bedraagt 1,7 V (bij stilstaande auto op een horizontale vloer).
Na de initialisering wordt het dwarsversnellingssignaal door de DSC3-regeleenheid bij stilstaande auto en tijdens het rijden geijkt en door vergelijking met anderesensorsignalen constant op aannemelijkheid gecontroleerd.
De dwarsversnellingssensor is een capacitieve sensor.
Bij een versnelling in de dwarsrichting wordt in de sensor een beweegbaar condensorplaatje opgelicht van een gefixeerd condensorplaatje. De hierbij optredende signaalspanningkomt overeen met de versnelling in de dwarsrichting.
Het dwarsversnellingssignaal wordt in der DSC3-logica als ingangssignaal gebruikt voor de gesuperponeerde voertuigregelaar gebruikt. Aan de hand van de gemeten dwarsversnelling wordt een richtdraaihoek berekend. Deze richtdraaihoekzorgt dat bij het bereiken van de kritische bochtsnelheid nog een stabiel bochtgedrag bij de aanwezige rijomstandigheden gerealiseerd wordt.
De druksensor is op de opvoerplunjereenheid in de uitgang naar de vooraskringgemonteerd.
Stekkercodering:
Pin-nr. |
Signaal |
|---|---|
1 |
Minverzorging (0 V) |
2 |
Plusverzorging (5 V) |
3 |
Sensorsignaal |
De sensor levert een analoog signaal met een meetbereik van 0 tot 250 bar.
De ijking van het nulpunt vindt constant plaats na het initialiseren van het systeem bij "contact aan" en is na 100 ms afgesloten, voor zover deremlichtschakelaar niet werd ingeschakeld.
Stalen membraan met een piezoresitief meetproces betreffende de vervorming van de membraan die omgezet wordt in een liniaire karakteristiek van 0 tot 5 V.
Controle op aannemelijke signaalwaarden door de DSC3-regeleenheid in een tijdsbestek van 100 ms met inachtnamen van de volgende statussen:
De volgende factoren worden door de elektronica gecontroleerd:
In de geijkte staat (nulpuntijking) mag de systeemdruk binnen een bepaalde tijdspanne niet meer bedragen dan 5 bar als de BLS niet is ingeschakeld.
De signaalformatie van de BLS en de druksensor worden in het systeem samengevoegd en vormen gezamenlijk een redundant BLS-signaal dat weer m.b.t. de logische toestanden door de elektronica wordt gecontroleerd.
De hydraulische eenheid bevindt zich tussen de opvoerplunjereenheid en de wielremcilinder.
Zij moduleert de remdruk tijdens een ABS-regelremming en stuurt, resp. regelt de remdruk bij een een ASC- of DSC-regeling.
In principe komen opbouw en functie van de hydraulische eenheid overeen met die van de ABS/ASC5.
Op basis van de eventuele rembeÏnvloeding op de vooras tijdens een DSC-regeling moest een extra omschakelklep en een opvoerklep worden aangebracht.
In het huis zijn dan ook geÏntegreerd:
Op alle kleppen staat bij ingeschakelde klem 15 12 volt spanning en de kleppen worden in geval van een regeling door regeleenheid naar massa geschakeld.
Stroomloos zijn de 4 inlaatmagneetkleppen en de 2 omschakelkleppen geopend, de 4 uitlaatkleppen en de 2 toevoerkleppen gesloten.
De retourpomp wordt via een elektromotor aangedreven die in geval van een regeling via het ABS-motorrelais van spanning wordt voorzien.
Tijdens een ABS-regeling pompt de pomp de in de drukafbouwfase afgetapte remvloeistof terug in de hoofdremcilinder.
Bij een ASC- of DSC-regeling met beÏnvloeding van de remmen zorgt zij voor de benodigde remdruk.
De retourpomp heeft slechts één draairichting, zowel bij een ABS- alsook bij een ASC/DSC-regeling.
Als de pomp tijdens een ASC/DSC-regeling remdruk moet opwekken, moet de omschakelklep worden gesloten en de toevoerklep worden geopend.
Via de geopende opvoerklep zuigt de pomp de remvloeistof aan en pompt haar daarna naar de wielremcilinders waarin de benodigde remdruk moet worden opgebouwd. Via de gesloten omschakelklep wordt de systeemdrukopbouw gewaarborgd.
Een in elk van de beide omschakelkleppen geÏntegreerde, hydraulisch bediende drukbegrenzingsklep voorkomt dat bij een ASC/DSC-regeling de opvoerdruk van de pomp oploopt tot boven de 161 (+/-25) bar.
De opvoerpomp van de eenheid wordt bij een ASC/DSC-regeling direct door de regeleenheid aangestuurd met plus en min.
Gelijktijdig met het gaan draaien van de pomp transporteert zij remvloeistof uit het remvloeistofreservoir van de tandemhoofdremcilinder naar een ruimte tussen twee zuigers van de opvoerplunjereenheid.
Vanuit deze ruimte loopt een tweede leiding terug naar het remvloeistofreservoir. De in de retourleiding gemonteerde sproeier maakt de noodzakelijke drukopbouw mogelijk(stuwdrukpricipe).
Een drukbegrenzingsklep (DBV) in de pomp voorkomt het oplopen van de pompdruk tot boven de 15 bar. Als de op de DBV ingestelde druk wordt overschreden, opent de klep hydraulisch en in de pomp ontstaat eenbypass. Hierdoor is het verder oplopen van de druk niet meer mogelijk.
Het ABS-motorrelais wordt in bepaalde fasen tijdens de ABS-, ASC- of DSC-regelprocedure aangestuurd door de DSC3-regeleenheid.
Het ABS-motorrelais schakelt de retourpomp in, resp. uit.
De retourpomp transporteert de remvloeistof, die zich in het reservoir verzameld heeft, in deremkring tussen de gesloten inlaatklep en de hoofdremcilinder terug (drukafbouwfase tijdens ABS-regelremming),resp. transporteert de onder druk staande remvloeistof via de geopende inlaatklep naar de betreffende wielremcilinder (drukopbouwfase tijdens ASC- en DSC-regelremming).
Het ABS-kleppenrelais wordt door de DSC3-regeleenheid vanaf klem 15 aangestuurd.
Het ABS-kleppenrelais schakelt de 12 V-voedingsspanning voor alle elektromagnetische kleppen in de hydraulische eenheid in, resp. uit.