Om een stabiel rijgedrag bij het afremmen en accelereren te waarborgen, houdt de ABS/ASC-regeleenheid met de wielslip.
Het DSC-systeem houdt bovendien rekening met de dwarskrachten, waardoor de auto bijv. bij het rijden in bochten onstabiel wordt, en zorgt vervolgens voor stabiliserende maatregelen.
In de E46 met 2,8 l motor is de DSC III als speciale uitvoering verkrijgbaar.
Het DSC III-systeem in de E46 omvat de volgende componenten:
- hydro-aggregaat met regeleenheid (net als bij de ASC gecombineerd)
- 4 wieltoerentalsensor met de bijbehorende impulstandwielen
- voordrukpomp
- tandemhoofdremcylinder
- stuurhoeksensor (LWS)
- sensor rotatiemoment
- sensor dwarsversnelling
- 2 remdruksensoren
- remlichtschakelaar (BLS)
- niveauschakelaar remvloeistof
- DSC-toets
- instrumentenpaneel met ABS/DSC/ABL-controlelampen
- DME met bobine en inspuitventielen
- adaptieve transmissieregeling (AGS), als extra
- CAN-bus
- draadbundel
Bij de DSC III vormen - net als bij de ASC Mk20 EI - de regeleenheid en het hydro-aggregaat één geheel. Beide componenten kunnen bij reparaties afzonderlijk worden vervangen.
De opbouw en werking van de elektronische regeleenheid komt overeen met die van de ASC Mk20EI.
Hij zorgt naast de ABS/ASC-regelfuncties ook voor de DSC-functies. Om een DSC-regeling te kunnen uitvoeren, evalueert de regeleenheid de signalen van de volgende sensoren:
- sensor rotatiemoment
- sensor dwarsversnelling
- stuurhoeksensor
Bovendien leveren de beide remdruksensoren en de niveauschakelaar voor het remvloeistofniveau nog signalen, die o.a. tijdens een regeling worden gebruikt.
Via de CAN-bus communiceert de regeleenheid met de DME m.b.t. een motoringreep, de AGS alsmede de stuurhoeksensor en het instrumentenpaneel.
De DSC- en ABL-controlelampen worden eveneens via de CAN-bus geactiveerd.
Bij een DSC-regeling kan een remingreep bij de voor- of achteras worden uitgevoerd. Daarom bevat het hydro-aggregaat twee extra elektromagnetische kleppen:
Het hydro-aggregaat bestaat uit een aluminium blok, dat 12 elektromagnetische kleppen en de ABS-retourpomp bevat:
- 4 inlaatmagneetkleppen
- 4 uitlaatmagneetkleppen
- 2 voordrukkleppen met geïntegreerd overdrukventiel
- 2 omschakelkleppen
De inlaatmagneetkleppen en voordrukkleppen zijn in stroomloze toestand geopend.
De uitlaatmagneetkleppen en omschakelkleppen zijn in stroomloze toestand gesloten.
Hiermee is gewaarborgd, dat het remsysteem bij een defect van de regeleenheid volledig blijft werken.
De omschakel- en voordrukkleppen, die zich in het remcircuit voor de voorwielen bevinden, maken een remingreep bij de vooras mogelijk tijdens een DSC-regeling.
De pomp zorgt tijdens het remmen in het ABS-regelgebied voor het terugvoeren van de remvloeistof naar de hoofdremcilinder; bij een ASC-/DSC-regeling met remingreep bouwt hij de benodigde remdruk op en zorgt hij voor het terugvoeren van de remvloeistof naar de hoofdremcilinder.
De remlichtschakelaar (actief) is nodig om een bediening van de remmen tijdens de ASC-regeling te herkennen en de ASC regeling vervolgens af te breken. Tijdens een DSC-regeling dient hij samen met de druksensoren voor het herkennen van het remmen door de bestuurder.
Als het ABS in werking is, wordt het signaal van de remlichtschakelaar als inputwaarde gebruikt om het regelcomfort te vergroten.
Het systeem werkt met 4 actieve wieltoerentalsensoren.
Toerentalsignaaluitgangen: De toerentalsignalen links- en rechtsachter worden door de betreffende toerentalsensoren geregistreerd, in de regeleenheid verwerkt en als bloksignaal uitgegeven.
Het toerentalsignaal linksachter wordt als snelheidssignaal in het instrumentenpaneel gebruikt.
Het toerentalsignaal rechtsachter dient als inputsignaal voor andere regeleenheden, bijv. AGS.
De niveauschakelaar voor de remvloeistof controleert het niveau in het remvloeistofreservoir. Als het niveau in orde is, is de schakelaar gesloten (massa).
Als het remvloeistofpeil beneden een bepaalde waarde komt, wordt de voordrukpomp tijdens de werking van de DSC uitgeschakeld.
M.b.v. de DSC-toets kunnen de ASC/DSC-functies worden uit- resp. ingeschakeld.
Als de auto wordt geparkeerd terwijl de DSC is uitgeschakeld (motor afgezet), is het systeem weer actief als klem 15 opnieuw wordt geactiveerd.
De stuurhoeksensor bevindt zich aan de onderzijde van de stuuras.
De sensor is voorzien van een 6-polige stekker, die de volgende penaansluitingen heeft:
- Pen 1: klem 30
- Pen 2: ontsteekspanning met naloop (klem 87)
- Pen 3: CAN-high
- Pen 4: CAN-low
- Pen 5: masse
- Pen 6: diagnosedraad
Meetprincipe: de sensor is een potentiometer met twee sleepcontacten die onder een hoek van 90 graden staan. Het potentiometersignaal wordt verwerkt en in een digitaal vorm (CAN) omgezet.
De sensorsignalen leveren een stuurhoek op, die een volledige omwenteling van het stuurwiel beslaat. Na 360 graden herhaalt zich het signaal; de spanningspieken worden geëvalueerd en de aan de hand hiervan wordt het aantal omwentelingen van het stuurwiel bepaald.
De totale stuurhoek wordt zo bepaald aan de hand van het sensorsignaal, de opgeslagen stuurwiel-offset en het aantal omwentelingen van het stuurwiel.
De stuurhoeksensor hoort bij de betreffende auto. Op deze wijze worden foutieve signalen voorkomen door een sensor die niet bij de auto behoort, bijv. door vervanging.
Als een sensor wordt vervangen, moet daarom altijd een stuurhoek-offset worden uitgevoerd, anders werkt de ASC/DSC niet. Om te voorkomen dat de sensor ongemerkt kan worden vervangen, vraagt de stuurhoeksensor via de CAN-bus het chassisnummer op van het instrumentenpaneel.
Bij een wijziging van de spanning op klem 30, bijv. door het loskoppelen van de accu of het uitbouwen van de stuurhoeksensor, gaat de informatie over de opgeslagen stuuromwentelingen verloren. Om te voorkomen dat de klant wordt gedwongen de stuurhoeksensor opnieuw te laten initialiseren, wordt de actuele stuurhoek bepaald door een statische verwerking van de voorwielsnelheid.
Aan het einde van de productie resp. in de werkplaats wordt na het vervangen van de sensor (of het uitvoeren van werkzaamheden aan de stuurkolom/stuurinrichting) een nulinstelling (offset) aan de hand van een diagnose uitgevoerd (voorwielen in de rechtuitstand).
Bij de offset wordt de middenstand van het stuurwiel permanent in het EEPROM opgeslagen als startwaarde. De offset vormt de basis voor een storingsvrije werking van de stuurhoeksensor.
In aanvulling op de offset bepaalt het DSC III systeem tijdens het rijden continu de nulstand van de stuurinrichting.
De informatie van de stuurhoeksensor dient voor het bepalen van de bochtsnelheid en het stuurgedrag van de bestuurder. De stuurhoeksensor levert via de CAN-bus eveneens signalen aan andere systemen.
De sensor dwarsversnelling bevindt zich in de linker A-stijl. De driepolige stekkerverbinding met de DSC-draadbundel heeft de volgende penaansluitingen:
- Pen 1: sensorsignaal
- Pen 2: massa
- Pen 3: voedingsspanning van sensor (5 volt)
Meetbereik- en afstemwaarden: Analoge spanning van 0,5 tot 4,5 volt. De offset-waarde bedraagt 1,8 volt (stilstaande auto).
Meetprincipe: het betreft een capacitieve sensor.
Werking binnen DSC III-systeem: De gemeten dwarsversnelling wordt als hulpwaarde gebruikt voor het bepalen van de richtwaarde voor het rotatiemoment. Bij dit rotatiemoment zijn bij het bereiken van de grenssnelheid voor een bocht nog stabiele rij-omstandigheden gewaarborgd, rekening houdend met het betreffende wegdek.
De beide druksensoren bevinden zich in de hoofdremcilinder. De driepolige stekker heeft de volgende aansluitingen: massa, signaalspanning, voedingsspanning (5 volt).
Meetbereik en afstemming: de sensoren leveren een analoge spanning, die overeenkomt met een meetbereik van 0 tot 250 bar. De afstemming van het referentiepunt geschiedt via de diagnose. Het referentiepunt wordt bovendien constant via de DSC gecorrigeerd.
Meetprincipe: capacitieve sensoren.
Werking binnen DSC III-systeem:
Verwerking van de informatie voor het herkennen en omzetten van de door de bestuurder gewenste remkracht, als tijdens de regeling het rempedaal wordt bediend.
Het rotatiemomentsignaal (giermoment) komt overeen met de rotatiesnelheid van de auto om de hoogte-as.
De sensor rotatiemoment is onder de bestuurdersstoel gemonteerd. De driepolige stekker heeft de volgende aansluitingen: massa, signaalspanning, voedingsspanning 5 volt.
Meetprincipe: Kwarts-stemvorksysteem
Werking binnen DSC III-systeem:
Het gemeten rotatiemoment (giermoment) wordt vergeleken met de wens van de bestuurder (informatie m.b.t. stuurhoek, rijsnelheid en dwarsversnelling). Indien nodig corrigeert de DSC de rijsnelheid door een gerichte remingreep bij de voor- of achteras en een aanpassing van het motorkoppel.
Door deze ingreep zijn bij alle rij-omstandigheden (remmen, aandrijving, uitrollen) stabiele rij-eigenschappen gewaarborgd binnen de natuurkundige grenzen.
Voor het controleren van de diverse DSC III-functies bevinden zich in het instrumentenpaneel de volgende controlelampen voor de DSC:
- ABS-lamp (ABS-controlelamp)
- DSC-lamp (DSC-controlelamp)
- ABL-lamp (algemene waarschuwingslamp voor het remsysteem)
De aansturing en aanduiding van deze lampen is gelijk aan die bij de ASC. Het verschil is de DSC-lamp in plaats van de ASC-lamp (zelfde symbool). De DSC-lamp neemt de controlefunctie over voor de DSC en ASC.
De DME-regeleenheid zet de eisen van de ASC en DSC voor het verlagen/verhogen van het motorkoppel om.
De AGS ontvangt bij een regeling informatie van de DSC-regeleenheid, om door een andere schakelreferentielijn storend op- en terugschakelen te voorkomen.
De DSC is via de CAN-bus verbonden met de DME, AGS, het instrumentenpaneel en de stuurhoeksensor. Via deze gegevensbus communiceert de DSC met de andere regeleenheden.
Bij een DSC-regeling met remingreep wordt gebruik gemaakt van een voorremdruk. De voorremdruk wordt opgewekt door een voordrukpomp. Bij een regeling wordt de pomp door de DSC-regeleenheid geactiveerd.
De voordrukpomp zuigt remvloeistof aan uit het reservoir en voert deze naar het drukstangcircuit van de hoofdremcilinder. Daarbij wordt hierin en tot aan de ABS-retourpomp een druk van maximaal 10 bar opgebouwd.
Deze druk is de benodigde voordruk, om onder alle omstandigheden de benodigde remdruk te kunnen opbouwen.
Met het activeren van klem 15 voert de DSC-regeleenheid een zelftest uit. Vervolgens worden alle bijbehorende componenten gecontroleerd. Deze test wordt afgebroken als een snelheid van 30 km/u wordt bereikt.
De ASC-regeling voltrekt zich grotendeels op de bekende wijze. Als een remingreep wordt uitgevoerd tijdens een DSC-regeling, verloopt deze in principe zoals bij de ASC. Bij het DSC-systeem kan de remingreep echter plaatsvinden op de wielen van de achter- en de vooras. Hierbij wordt telkens slechts één wiel van de betreffende as afgeremd.
Op de volgende wijzen kan het motorkoppel worden gewijzigd:
- verkleinen van de aangezogen luchthoeveelheid
- verlaten van het ontstekingstijdstip
- gefaseerd uitschakelen van afzonderlijke cilinders
Voorbeeld van een remingreep door het DSC-systeem bij het rijden in een bocht:
Rijden in een bocht naar rechts: bij overstuur beweegt de achterzijde van de auto zich naar de buitenzijde van de bocht. Door het gerichte afremmen van het linker voorwiel wordt gezorgd voor een tegenmoment voor het rotatiemoment, dat zich opbouwt. Hierdoor wordt de auto weer gestabiliseerd.
Om een optimale remdruk in de wielremcilinder op te bouwen geschiedt de regeling in de fasen drukopbouw, drukhouden, drukverlaging.
Welk wiel van de voor- of achteras wordt afgeremd is afhankelijk van het feit of de auto onderstuurd of overstuurd is.
Sterk onderstuur wordt door het afremmen van het binnenste achterwiel voorkomen; in bovengenoemd voorbeeld zou dit het rechter achterwiel zijn.
Afhankelijk van de rij-omstandigheden kan eveneens het wiel van de andere as aan dezelfde zijde iets worden afgeremd.
De DSC III-regeleenheid controleert aan de hand van de sensorsignalen de koersstabiliteit van de auto. Als de auto in het rijdynamische bereik komt, beslist de regeleenheid of een ABS-regeling, een ASC-regeling of een DSC-regeling met resp. zonder remingreep op de voor- en/of achteras nodig is.
Als de regeleenheid uit de informatie over stuurhoek, wielsnelheid, dwarsversnelling en rotatiemoment concludeert dat de auto instabiel is, volgt een stabiliserende ingreep.
De DSC regelingreep kan als
- motoringreep of
- motoringreep met remingreep of
- remingreep gebeuren.
Bij een DSC-regelingreep wordt alleen bij een onderstuurde auto in het motormanagement ingegrepen. In deze situatie zijn de 4 inlaatmagneetkleppen en de 2 voordrukkleppen in stroomloze toestand geopend. De 4 uitlaatmagneetkleppen met de 2 omschakelkleppen zijn in stroomloze toestand gesloten. Hierdoor is normaal afremmen mogelijk.
Drukopbouw aan de hand van het voorbeeld van een rechtse bocht en het linker voorwiel:
Zoals reeds genoemd wordt bij een DSC-regeling de druk steeds opgebouwd met ondersteuning van de voordrukpomp. Dit geldt echter niet bij het gelijktijdig afremmen door de bestuurder.
De volgende componenten worden bij de drukopbouw linksvoor elektrisch aangestuurd:
- voordrukpomp
- toevoerklep rechtsvoor, toevoerklep rechtsachter (toevoerklep linksachter gesloten)
- voordrukklep remcircuit vooras gesloten
- omschakelklep remcircuit vooras geopend
- ABS retourpomp
In de drukhoudfase moet naast de voor de drukopbouw aangestuurde systeemcomponenten bovendien de inlaatmagneetklep, linksvoor, worden gesloten. De omschakelklep wordt gesloten.
Drukverlaging:
In deze fase wordt de uitlaatmagneetklep, linksvoor, aangestuurd. De op deze wijze ingesloten remvloeistof kan in het lage-drukreservoir stromen en wordt door de retourpomp aangezogen. De vloeistof komt hierdoor bij een nieuwe drukopbouw in één van de wielremcilinders of anders in de hoofdremcilinder terecht.