De ABS/DSC-regeleenheid regelt de functies voor ABS en DSC. ABS staat voor antiblokkeersysteem, DSC voor dynamische stabiliteitscontrole.
Het Anti Blokkeer Systeem voorkomt het blokkeren van de wielen en verhoogt daardoor de wegstabiliteit en bestuurbaarheid van het voertuig zelfs bij noodremmingen.
De Dynamische Stabiliteits Controle is een consequente verderontwikkeling van de Automatische Stabiliteits Control+Tractie. De Automatische Stabiliteits Control+Tractie (ASC+T) verhindert het doordraaien van de aangedreven wielen bij het versnellen en verhoogt daardoor de rijstabiliteit en het wegcontact van het voertuig.
Bij de slipregelsystemen ABS en ASC+T wordt steeds de langs-slip, d.w.z. verschillen in de wieltoerentallen tussen voor- en achteras, als regelgrootheid gebruikt. Bij de Dynamische Stabiliteits Controle wordt bovendien de dwarsslip, dus de verschillen in de wieltoerentallen tussen de beide wielen van de vooras, bij de aandrijfkracht-regeling betrokken. Daardoor kan het motorvermogen zo ver worden verminderd, dat onder- resp. overstuur van het voertuig bij snel door een bocht rijden niet meer kan intreden.
Berekeningsbasis voor het vaststellen van de dwarsslip zijn de signalen van de beide voorste toerentalsensors en van de stuurhoekopnemer.
Deze functiebeschrijving is in de volgende hoofdstukken verdeeld:
De regeleenheid bestaat in wezen uit de volgenden componenten:
Opmerking
De ABS/DSC-regeleenheid is vanaf contactslotstand 2 klaar voor gebruik. De spanningsverzorging heeft via het DME-hoofdrelais plaats. Na het uitschakelen van de ontsteking blijft de spanningsverzorging ca. 5 ... 20 seconden behouden (DME-vasthoudschakeling).
Het essentiele veiligheidskenmerk in de ABS/DSC-regeleenheid is de parallele voorbereiding en bewerking van het signaal in de beide micro-controllers.
Daar de beide micro-controllers hetzelfde programma afwerken, moeten bij identieke ingangsgrootheden ook de uitgangsgrootheden identiek zijn. Wanneer dit niet het geval is, dan wordt dit als storing vastgesteld en het gehele ABS/DSC-systeem wordt afgeschakeld. Deze interne storingsbewaking heeft voortdurend plaats.
Bovendien worden bij elke keer dat een trip wordt begonnen bij het overschrijden van de rijsnelheid van 6 km/h de magneetventielen en de retourpomp kort aangestuurd en de bevestiging van de eindtrappen opgevraagd. Treedt er een storing op, dan wordt eveneens het gehele systeem afgeschakeld.
De bewaking van de toerentalsensors en van de toerentalsensorkabels wordt door verschillende methoden, zoals bijv. bewaking van het spanningsniveau van de toerentalsensorkabels, vergelijking van de wielsnelheden met een referentiesnelheid, statische slipbewaking enz. zowel bij stilstand als ook tijdens het rijden, gewaarborgd.
De kabels van de magneetventielen worden afhankelijk van de aanstuur-toestand op onderbreking en kortsluiting naar plus resp. massa bewaakt.
De inschakeltoestand en het nalopen van de motor van de retourpomp wordt eveneens elektrisch bewaakt. Wanneer er een bepaalde tijd na het aansturen, aan de pompmotor geen spanning aanstaat resp. ligt deze na het beëindigen van de aansturing binnen een bepaalde tijdsduur niet beneden eenvoorgegeven minimale waarde, dan wordt er een storing vastgesteld en het gehele systeem wordt afgeschakeld.
Opmerking
Na een veiligheidsafschakeling staat het normale voertuig-remsysteem evenals de motorregeling onbeperkt ter beschikking.
De toerentalsignalen worden afgegeven door vier "actieve" toerentalsensoren.
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:
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 ABS/DSC-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 ABS/DSC-regeleenheid dienovereenkomstig geschikt gemaakt.
De toerentaluitgangssignalen zijn bloksignalen met een costante 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).
Voor de berekening van de dwars-dynamica heeft de ABS/DSC-regeleenheid naast andere meetgrootheden ook de stuurhoek nodig.
De stuurhoek wordt via een separate stuurhoekopnemer geregistreerd. Deze stuurhoekopnemer is als 360-graad-potentiometer uitgevoerd. Het meetbereik bedraagt 2 x 180 graden.
Om storingsvrije meetresultaten te garanderen, is de stuurhoekopnemer dubbel uitgevoerd. De beide sleepcontacten zijn 90 graden ten opzichte van elkaar verzet.
De stuurhoekopnemer kan bijv. zo zijn ingebouwd, dat in de rechtuitstand van de wielen aan het sleepcontact een zeer kleine spanning bestaat.
Wanneer het stuurwiel nu naar rechts of links wordt ingeslagen, dan stijgt de door het sleepcontact opgenomen spanning lineair, tot hij bij 180 graad verdraaiingshoek de maximale waarde van ca. 5 Volt bereikt. Bij verder verdraaien van het stuurwiel in dezelfde richting neemt de spanning aan het sleepcontact lineair af, tot de minimale waarde van ca. 0,5 Volt is bereikt.
De zo door de potentiometer gevormde driehoek-spanning wordt door de regeleenheid geanalyseerd en in stuurhoek omgezet.
De plus- en minverzorging van de beide potentiometers heeft plaats via de ABS/DSC-regeleenheid. De verzorgings-spanning bedraagt 5 Volt.
Opmerking
Bij een vervanging van de stuurhoekopnemer is het positioneren van de sensor ten opzichte van het stuurwiel niet vereist. Na het inbouwen moet er echter een stuurhoek-inregeling met het diagnose- en informatiesysteem worden uitgevoerd (Hoofdstuk "Servicefuncties", paragraaf "Stuurhoek-inregeling").
De hydraulische unit bestaat uit de magneetventielen, één accumulatorkamer per remkring en een tweekrings retourpomp.
De magneetventielen worden door de ABS/DSC-regeleenheid geschakeld. Ze verbinden de wielremcilinders al naar gelang de schakeltoestand met de betreffende kring van de hoofdremcilinder of de retourpomp, of sluiten de wielremcilinder tegen beide af.
Voor elk van de vier regelkringen zijn twee magneetventielen benodigd, één inlaat- en één uitlaatventiel. Voor de DSC-regeling is een extra aanzuigklep en een omschakelklep noodzakelijk. De aanzuigklep maakt het druk opbouwen via het zelfaanzuigende pompelement in de retourpomp mogelijk. De omschakelklep verhindert tijdens de regelcycla het terugstromen van de remvloeistof in het reservoir.
De plusverzorging voor de magneetventielen loopt via het ventielrelais. De aansturing van dit relais wordt vanaf contactslotstand 2 door de ABS/DSC-regeleenheid verzorgd.
De retourpomp pompt de, bij het verlagen van de druk uit de wielremcilinders wegstromende remvloeistof, via de toegevoegde accumulator in de betreffende kring van de hoofdremcilinder terug. De plusverzorging voor de retourpomp loopt via het motorrelais. De aansturing van dit relais wordt vanaf contactslotstand 2 door de ABS/DSC-regeleenheid verzorgd.
De accumulatoren in de hydraulische unit dienen ervoor, de bij het verlagen van de druk plotseling toestromende remvloeistof tijdelijk op te nemen.
ABS/DSC-systeemstoringen resp. systeemomstandigheden worden in de instrumentencombinatie met behulp van de ABS-veiligheidslamp en van de multi-functionele lamp aangegeven.
De ABS-veiligheidslamp en de multifunctionele lamp branden vanaf contactslotstand 2. Als het gehele systeem storingvrij is, doven beide lampen na ca. 2 seconden (lampencontrole)
Wanneer de veiligheids-schakeling in het systeem-onderdeel ABS een storing vaststelt, dan wordt het gehele systeem, dus de systeemonderdelen ABS en DSC, afgeschakeld (ABS-veiligheidslamp en multi-functionele lamp branden). Komt de storing bij de volgende herstart niet meer voor, dan gaan beide lampen na de lampencheck uit.
Wanneer de veiligheids-schakeling in het systeem-onderdeel DSC een storing vaststelt, dan wordt afhankelijk van de soort storing ofwel het gehele systeem, of alleen het systeemonderdeel DSC afgeschakeld (ABS-veiligheidslamp en/of multi-functionele lamp brandt).
Wanneer het systeemonderdeel DSC met de DSC-passief-toets wordt afgeschakeld, dan brandt de multi-functionele lamp continu.
Wanneer de multi-functionele lamp tijdens het rijden knippert (frequentie ca. 3 Hz), dan wordt de bestuurder attent gemaakt op een DSC-regeling.
Opmerking
Tijdens de diagnose (communicatie met het diagnose- en informatiesysteem) branden de ABS-veiligheidslamp en de multi-functionele lamp.
Het indrukken van het rempedaal wordt via de remlichtschakelaar medegedeeld aan de ABS/ASC-regeleenheid. Dit leidt tot het direct beëindigen van een eventuele remingreep tijdens een DSC-regeling en leidt zodoende tot een verbetering van het regelcomfort.
Storingen in de stoplichtschakelaarkring worden in het storingsgeheugen genoteerd, de ABS-veiligheidslamp wordt echter niet aangestuurd.
Een aangetrokken handrem wordt via de handremschakelaar gemeld aan de ABS/DSC-regeleenheid. Dit leidt tot het verhogen van de slipdrempel voor de regeling van het motorkoppel (MSR) en heeft zodoende een verbetering van het regelcomfort ten gevolge.
Het takenpakket DSC kan met de DSC-passief-toets worden afgeschakeld. Dit wordt door een brandende multi-functionele lamp in het combi-instrument aangegeven. De ABS-regeling is verder gewoon in staat te functioneren.
Door de toets opnieuw in te drukken kan de DSC weer worden geactiveerd, zo lang het verschil tussen maximale achterwielsnelheid en minimale voorwielsnelheid kleiner is dan 20 km/h.
Bij een ABS-regeling worden de voorwielen afzonderlijk geregeld, de achterwielen gemeenschappelijk. Een ABS-regelcyclus bestaat uit de drie fasen drukvasthouden, drukdaling en drukopbouw.
Wanneer een toerentalsensor een sterke wielvertraging meldt, en er dus een tendens tot blokkeren bestaat, dan wordt de remdruk van dit wiel om te beginnen niet verhoogd, de druk wordt dus op het reeds bereikte niveau vastgehouden.
Wordt de wielvertraging desondanks toch nog groter, dan wordt de remdruk verlaagd en het wiel wordt daardoor minder sterk afgeremd.
Het wiel zal door de minder sterke remdruk weer sneller gaan draaien. Bij het bereiken van een bepaalde grenswaarde van het wieltoerental wordt de druk weer verhoogd. Door deze drukopbouw wordt de draaibeweging van het wiel weer vertraagd.
Al naar gelang de weggesteldheid worden er ca. 5 tot 12 regelcyclussen per seconde doorlopen, de retourpomp wordt tijdens de regeling permanent aangestuurd.
De inlaatventielen zijn in de rust-toestand stroomloos open, de uitlaatventielen zijn in de rust-toestand stroomloos gesloten:
Drukfase |
Magneetventiel / toestand |
|---|---|
Druk handhaven |
Inlaatventiel / gesloten (onder stroom) |
|
Uitlaatventiel / gesloten (stroomloos) |
Drukdaling |
Inlaatventiel / gesloten (onder stroom) |
|
Uitlaatventiel / geopend (onder stroom) |
Druk opbouwen |
Inlaatventiel / geopend (stroomloos) |
|
Uitlaatventiel / gesloten (stroomloos) |
Bij doordraaiende aangedreven wielen resp. bij een neiging tot onder- resp. overstuur van het voertuig wordt er door de ABS/DSC-regeleenheid een vermindering van het aandrijfmoment ingeleid.
Dit wordt door de volgende ingrepen bereikt:
De ingrepen in het motormanagement hebben plaats via de Elektronische Motorvermogensregeling (EML) en de Digitale Motorelektronica (DME).
De remingreep op de aangedreven wielen gebeurt analoog met de ABS-regeling via de drie aanstuurfasen drukopbouw, drukvasthouden en drukdaling. De druk voor de remingreep tijdens een DSC-regeling wordt via de aanzuigklep en het zelfaanzuigende pompelement direct in de betreffende wielrem ingevoerd. De omschakelklep verhindert tijdens de regelcycla het terugstromen van de remvloeistof in het reservoir.
De systeemdruk wordt via een drukbegrenzingsventiel op ca. 90 bar begrensd. Het drukbegrenzingsventiel is in de omschakelklep geÏntegreerd.
De ABS/DSC-regeleenheid bezit interfaces naar de Elektronische Motorvermogensregeling (EML), naar de Digitale Motorelektronica (DME) en naar de Adaptieve Transmissieregeling (AGS).
De Elektronische Motorvermogensregeling en de Digitale Motorelektronica voeren de reducering van het aandrijfmoment uit, de Adaptieve Transmissieregeling heeft informatie van de ABS/DSC-regeleenheid nodig voor de vaststelling van de diverse rij- en omgevingsomstandigheden.
De gegevensuitwisseling tussen deze regeleenheden gebeurt niet zoals vroeger via een veelvoud van enkele leidingen, maar via een serieel bussysteem, de zogenaamde CAN-bus (Controller Area Network). Deze bestaat uit twee verbindingskabels (CAN_L en CAN_H) en een afscherming (CAN_S) om ze tegen externe stoorsignalen te beschermen.
In dit bussysteem hebben alle deelnemers gelijke rechten, d.w.z. elke regeleenheid kan zowel zenden als ook ontvangen. Bij uitval van een deelnemer staat de bus voor de overige deelnemers ook verder ter beschikking.
Opmerking
Alle aan het bussysteem aangesloten regeleenheden moeten dezelfde busindex hebben. Deze wordt in het diagnoseprogramma op de eerste pagina van de regeleenheden-identificatie aangegeven.
De Elektronische Motorvermogensregeling reduceert of vergroot in opdracht van de ABS/DSC-regeleenheid het koppel aan de aangedreven as, door de stand van de gasklep overeenkomstig de eis te verstellen. Deze ingreep is de eerste, weliswaar in verhouding langzame maatregel voor het verminderen van het aandrijfmoment bij een DSC-regeling.
De Elektronische Motorvermogensregeling vervangt de mechanische verbinding tussen gaspedaal en gasklep. De gaspedaalstand wordt via een pedaalwegopnemer in een elektrisch signaal weergegeven en in de EML-regeleenheid in een regelspanning voor een elektrische stelmotor omgezet, die op zijn beurt de gasklep bedient.
De Digitale Motorelektronica wijzigt in opdracht van de ABS/DSC-regeleenheid de contacthoek resp. schakelt ontstekings- en inspuitimpulsen af:
ingreep |
uitwerking |
|---|---|
Contacthoekverstelling naar "Laat" |
Snelle vermindering van het aandrijfmoment |
Ontstekings-/inspuitings-afschakeling |
Snelle vermindering van het aandrijfmoment |
De Adaptieve Transmissieregeling ontvangt permanent de vier wieltoerentalsignalen alsook de melding "DSC passief" resp. "DSC actief".
Via de wieltoerentalsignalen herkent de AGS-regeleenheid het rijden door een bocht en rijden in winterse omstandigheden.
De melding "DSC passief" voorkomt dat het winter-rijprogramma wordt opgevraagd.