Opmerking>
Het voertuig is niet gereed voor gebruik, indien er geen correcte basisadaptatie van de pedaalstand-opnemer heeft plaats gehad. De motor kan weliswaar worden gestart, reageert echter niet op het gaspedaal.
De gebruikmaking van de dynamische stabiliteitscontrole (DSC) bij de 12-cilindermotoren M73B54 in de typen E31 en E38 maakt de toepassing van een elektronisch gaspedaal noodzakelijk.
Voor dit doel werd de uit de 6-cilindermotoren M30 en de 12-cilindermotoren M70 bekende elektronische motorvermogensregeling (EML M30 en EML M70) qua principe overgenomen en aanzienlijk verder ontwikkeld.
Zoals tot op heden maakt de Elektronische Motorvermogensregeling EMLIIIS een willekeurige instelling van de gasklepstand mogelijk, onafhankelijk van de bestuurderswens. In vergelijking met conventionele bedieningen van de gasklep bestaat er dus geen mechanische verbinding (stangenstelsel of bowdenkabel) tussen gasklep en gaspedaal. Zo is het mogelijk door de vulling van de cilinder te beÏnvloeden het doordraaien of blokkeren van de aangedreven wielen te voorkomen en zo te zorgen voor een stabiel rijgedrag.
Naast ingrepen in de vullingsgraad vanwege rij-dynamische noodzakelijkheden zijn er nog andere bedrijfsomstandigheden mogelijk, die een beÏnvloeding van de gasklephoek noodzakelijk maken; deze werden ten eerste uitgebreid en ten tweede aan de motor M73B54 aangepast:
Het systeem van de EMLIIIS bestaat uit de volgende componenten:
Daar de EMLIIIS de toegang tot gebruik van het motorvermogen beheert, moet er hier heel speciaal op de waarborg van een hoge veiligheid worden gelet. Daarnaast moeten er mogelijkheden bestaan, het voertuig bij een storing verder gebruiksklaar te houden.
Dit wordt bereikt door redundanties bij de veiligheidskritische componenten, d.w.z. deze componenten zijn dubbel of drievoudig ingebouwd, om ongewenst gebruikmaking van het motorvermogen te voorkomen of na het optreden van een afzonderlijke storing het veilig draaien onder noodloopomstandigheden mogelijk te maken:
Bovendien worden alle functies en componenten van de EMLIIIS voortdurend door de EMLIIIS-regeleenheid gecontroleerd en bewaakt, en al naar gelang de ernst van een bestaande storing wordt ofwel een taak of zelfs een component (zoals bijv. één van de 2 gaskleppen) uitgeschakeld. Bovendien kan door een extern veiligheidspad onafhankelijk van de EMLIIIS-regeleenheid de veiligheidsafschakeling van de brandstof in de beide DME-regeleenheden worden geactiveerd.
Een door de zelfdiagnose van de EMLIIIS-regeleenheid vastgestelde, ernstige storing in een component, wordt de bestuurder door middel van een waarschuwingslamp met het opschrift "EML" (in E31-voertuigen) resp. de melding "Motor-noodprogramma" in de Check-Control-moduul (in E38-voertuigen) meegedeeld.
De pedaalstand-opnemer in de EMLIIIS is er voor het opnemen van de bestuurderswens. Daartoe wordt er aan een spoelenpaar in de PWG (de zogenaamde pedaalwaarde-opnemer-sensor) een proportioneel met de gaspedaalhoek overeenkomend meetsignaal opwekt (Signaalnaam PWGx-SIG; x = 1, 2 of 3).
De PWG-sensoren zijn 3-voudig gemonteerd, om bij uitval van één sensor de registratie van de bestuurderswens zonder verlies van veiligheid te kunnen blijven ontvangen.
De 3 meetsignalen worden via 3 afgeschermde voedingskabels naar de EMLIIIS-regeleenheid getransporteerd en daar in 3 analyseschakelingen (zogenaamde hoek-impulsgever-IC's, WIG-IC's) verwerkt.
Het geldige waardegebied van de gaspedaalhoek ligt tussen 0 en 99,6 %.
De WIG-IC's bevatten bovendien telkens
Via de zelfdiagnose van de EMLIIIS-regeleenheid wordt elke stap van de registratie tot aan de analyse van de bestuurderswens inclusief de calibratiefunctie en de PWG-basisadaptatie bewaakt en bij een optredende storing in de functie de storingsoorzaak concreet beschreven.
Om toleranties die veroorzaakt worden door de produktie van het PWG-systeem te compenseren, worden de PWG-aanslagen (stationair punt en kick-down-eindaanslag) in een basisadaptie leermodus bepaald. Om deze reden is het nodig om bij het vervangen van de EMLIIIS-regeleenheid of van de pedaalstand-opnemer de PWG-basisadaptie opnieuw uit te voeren om de nieuwe toleranties op elkaar aan te passen. Om dit te verzekeren, reageert de motor tot aan de correct uitgevoerde PWG-basisadaptatie niet op het gaspedaal.
De EMLIIIS-regeleenheid gaat naar het begin van de leermodus, wanneer door één van de volgende voorwaarden de PWG-basisadaptatie-waarden worden gewist:
De procedure van de PWG-basisadaptatie is zowel in het diagnoseprogramma van de EMLIIIS als ook in het codeerprogramma "Codering ZCS" beschreven.
Alleen wanneer de PWG-basisadaptatie correct is uitgevoerd, worden de leerwaarden in 2 EEPROM's in de EMLIIIS-regeleenheid opgeslagen, en de registratie van de bestuurderswens vrijgegeven.
Opmerking
Het storingsgeheugen van de EMLIIIS-regeleenheid wordt automatisch na een met succes afgesloten PWG-basisadaptie gewist, wanneer voordien de varianten opnieuw gecodeerd werden of als de PWG werd losgetrokken. Dit wil zeggen dat vooraf beslist het storingsgeheugen moet worden gecontroleerd, resp. de testcode moet worden uitgeprint, zodat geen storingsinformatie verloren kan gaan.
Het signaal veiligheidsafschakeling van de brandstoftoevoer voor de beide DME-regeleenheden kan ten eerste van de EMLIIIS-regeleenheid komen en ten tweede van het extra daarvoor gebruikte externe veiligheidspad.
Het veiligheidspad bestaat uit de remlichtschakelaar, een 4-gradenschakelaar in PWG en 2 dioden in PWG. Door dit onafhankelijk van de EMLIIIS-regeleenheid werkende veiligheidspad wordt gegarandeerd dat een defekte EMLIIIS-regeleenheid niet ongecontroleerd gas kan geven, daar bij een niet-ingedrukt gaspedaal (4-gradenschakelaar gesloten) het signaal van de ingeschakelde remmen via dit pad naar de beide DME-regeleenheden wordt geleid en zo de veiligheidsbrandstofuitschakeling activeert.
Hieronder zijn de 2 rij-omstandigheden, die tot veiligheidsafschakeling van de brandstoftoevoer leiden, opnieuw opgesomd:
De juistheid van de veiligheidsafschakeling van de brandstoftoevoer wordt door de eigendiagnose van de EMLIIIS-regeleenheid voortdurend gecontroleerd.
Opmerking
De bij de huidige EML voor het testen van het externe veiligheidspad gebruikte EML-testadapter is bij de EMLIIIS niet meer nodig (EML-testadapter 12 7 010/011 met adapterkabel 12 7 012/013)
De gasklep is onderdeel van het lucht-aanzuigsysteem van de motor. Hij reguleert de voor de verbranding van de brandstof benodigde hoeveelheid lucht.
Bij de EMLIIIS wordt het openen en sluiten van de 2 kleppen voor de 2 cilinderbanken niet zoals bij conventionele systemen d.m.v. een bowdenkabel, maar via stelmotoren verricht.
Voor het aansturen van de gaskleppen worden stapmotoren toegepast, die in tegenstelling tot de bij de huidige EML toegaste gelijkstroommotoren geen overbrenging nodig hebben, en daarmee een betere dynamica bezitten.
Er zijn potentiometers direct met de kleppen verbonden, die voortdurend de momentele positie van de kleppen aan de EMLIIIS-regeleenheid terugmelden.
Omdat het motorvermogen via de stand van de gaskleppen direct wordt beÏnvloed, zijn om redenen van veiligheid zowel de stapmotoren per gasklep 2-voudig gemonteerd, alsmede ook de potentiometers voor het terugmelden van de positie 2-voudig ingebouwd.
Elke gasklep wordt d.m.v. 2 op dezelfde aandrijfas gemonteerde stapmotoren tegelijkertijd aangedreven, waarbij er één door computer MC1 en de andere door computer MC2 wordt aangestuurd, zo dat de functie van beide gaskleppen bij uitval van een computer ook door de andere computer alleen kan worden staande gehouden.
Elke stapmotor bestaat uit een sinuswikkeling en een cosinuswikkeling, die telkens via afgeschermde, separate voedingskabels door een eigen stapmotor-IC worden aangestuurd. Wanneer er een stapmotor-IC uitvalt, dan wordt de functie door de andere stapmotor-IC overgenomen.
Wanneer er door een storing in een gasklep ondanks de ingebouwde redundantie geen onberispelijke werking van de klep meer kan worden gegarandeerd, dan wordt deze gasklep en dus ook de bijbehorende cilinderbank ervan uitgeschakeld. Het doorrijden met de overgebleven cilinderbank is beperkt mogelijk.
Elke gasklep beschikt over 2 onafhankelijke potentiometers voor het terugmelden van de momentele stand van de klep aan de EMLIIIS-regeleenheid. De 2 potentiometers worden met 2 van elkaar ontkoppelde spanningsverzorgingen gevoed zodat bij uitval van een spanningsverzorging of van een potentiometer de andere potentiometer nog steeds de correcte terugmelding van de stand kan uitvoeren.
In het kader van de zelfdiagnose worden er via een veelvoud van tests precieze controles van de gaskleppen verricht:
De snelheidsregeling gebruikt als regelgrootheid het snelheids-signaal V1 van het CAN-bericht van de DSC-regeleenheid en berekent daaruit de gewenste vullingsgraad. De FGR wordt bij de voertuigen E31 en E38 verschillend geactiveerd (zover er geen afschakelvoorwaarden of inschakelverboden bekend zijn):
Bij E31-voertuigen heeft de overdracht van gegevens van de bedieningshefboom aan de EMLIIIS-regeleenheid plaats zoals bij de huidige EML via een weerstandscodering en een daaruit afgeleide analoge spanning.
Er zijn de volgende functies mogelijk, waarbij de LSS zo is geconstrueerd, dat een gelijktijdig bedienen van meerdere functies is uitgesloten:
Bij E38-voertuigen heeft de overdracht van gegevens van de MFL aan de EMLIIIS-regeleenheid plaats via digitale signalen. Tussen de toetsen van de MFL bestaat geen mechanische vergrendeling tegen het gelijktijdig bedienen van meerdere functies, zodat de functies volgens een prioriteiten-tabel wordt vastgesteld, met hoogste prioriteit bij "Uit".
Om ongewenste foute bedieningen aan het multifunctionele stuurwiel te vermijden, moet de bestuurder de FGR eerst via de FGR-hoofdschakelaar op het dashboard inschakelen (FGR-stand-by aanduiding in de instrumentencombinatie gaat aan). Daarna zijn de volgende functies mogelijk:
Bij beide voertuigen bestaan er inschakelverboden en afschakelvoorwaarden.
Inschakelverboden zijn o.a. CAN-bus-storingen in het DSC-bericht of storingen in de stopschakelaar.
De FGR-werking kan door de EMLIIIS-regeleenheid zacht of hard afgeschakeld worden:
De EMLIIIS-regeleenheid stuurt en ontvangt signalen van andere regeleenheden of componenten, zowel in digitale als ook in analoge vorm.
Een digitale overdracht vindt per CAN-bus tussen de regeleenheden plaats, een analoge overdracht naar stopschakelaar, kickdown-schakelaar en storingsaanduiding in de instrumentencombinatie.
De communicatie tussen EMLIIIS-regeleenheid en de regeleenheden AGS, beide DME's en DSC gebeurt via de CAN-bus, via welke voortdurend een zeer omvangrijke gegevensuitwisseling op digitaal niveau plaats heeft. Uitzondering hierop is alleen het signaal van de veiligheidsuitschakeling van de brandstof van de EMLIIIS-regeleenheid aan de beide DME-regeleenheden, dat via het externe veiligheidspad wordt getransporteerd.
Daartoe is er telkens een CAN-element in de EMLIIIS-regeleenheid en de andere regeleenheden ingebouwd, de onderlinge verbinding wordt via een multi-stekker gerealiseerd. Hier lopen van elke regeleenheid afgeschermde voedingskabels naar toe, die samen een weerstand in de kabel van 60 Ohm moeten hebben. Dit wordt bereikt doordat de afsluitweerstanden in de DSC-regeleenheid (vast op 120 Ohm) en op de AGS-regeleenheid (120 Ohm, geactiveerd door een overbrugging) parallel geschakeld worden.
Door middel van zelfdiagnose checkt de EMLIIIS-regeleenheid niet alleen voortdurend het correcte zenden en ontvangen van de berichten op de CAN-bus maar tevens of de CAN-versie van alle regeleenheden dezelfde is.
Opmerking
Bij vervanging van één van de CAN-busregeleenheden moet er goed op worden gelet, dat de CAN-versie beslist identiek is, daar er anders geen communicatie via de CAN-bus mogelijk is. Controle door middel van diagnoseprogramma op de identificatiepagina onder "Busindex".
Bij de beide types E31 en E38 wordt een elektronische stopschakelaar gebruikt, waarbij 2 stopschakelaars in één huis zijn ondergebracht. De functie van de elektronische stopschakelaar wordt bij elke keer intrappen van de rem door de zelfdiagnose gecontroleerd.
Bij E31-voertuigen wordt door de elektronica het schakelgedrag van de 2 mechanische stopschakelaars bij de huidige EML nagemaakt, die licht verzet schakelen. De eerste schakelaar (signaal BLS) is een sluiter, d.w.z. bij bediening maakt hij een verbinding naar U-accu en geeft dit signaal o.a. aan het externe veiligheidspad verder. De licht vertraagde tweede schakelaar (signaal BTS) is ook een sluiter, maakt bij indrukken echter een verbinding naar massa en geeft dit signaal o.a. aan de EMLIIIS-regeleenheid verder.
Bij E38-voertuigen schakelen de beide stopschakelaars precies gelijktijdig. Daarbij is de ene schakelaar (signaal B-EML) een sluiter, d.w.z. bij indrukken maakt hij verbinding naar U-accu en geeft dit signaal aan het externe veiligheidspad verder. De tweede schakelaar (signaal BL-ON) is een opener, d.w.z. bij indrukken verbreekt hij de verbinding met de massa en geeft dit signaal o.a. aan de EMLIIIS-regeleenheid verder.
De kickdown-schakelaar dient voor het activeren van de terugschakeling bij automatische transmissies. Deze schakelaar vindt in alle voertuigen van het type E31 en E38 met 12-cilindermotor M73B54 toepassing, daar deze uitsluitend met automatische transmissies zijn uitgerust.
De kickdown-schakelaar is bij beide types E31 en E38 een sluiter, d.w.z. hij maakt bij indrukken verbinding met massa.
De storingsaanduiding heeft tot taak, de bestuurder te informeren over een storing in het EMLIIIS-systeem, die tot vermogensvermindering of tot het uitschakelen van diverse functies kan leiden, en moet hem er op wijzen wanneer een bezoek aan de werkplaats nodig wordt.
Bij E31-voertuigen is de storingsaanduiding in de vorm van een waarschuwingslamp met het opschrift "EML" in de instrumentencombinatie verwezenlijkt.
Bij E38-voertuigen is de storingsaanduiding een melding in de Check-Control-moduul van de instrumentencombinatie met de tekst "Motor-noodprogramma".
Opmerking
Na het wissen van het storingsgeheugen van de EMLIIIS-regeleenheid moet de ontsteking gedurende ca. 10 seconden worden uitgeschakeld. Pas dan is, wanneer de ontsteking opnieuw AAN is, de storingsaanduiding verdwenen.