A unidade de comando ABS/DSC inclui os âmbitos das funções ABS e DSC. ABS significa Sistema Antibloqueio (de travões), DSC significa Controlo Dinâmico da Estabilidade.
O sistema antibloqueio de travões evita o bloqueio das rodas e aumenta assim a estabilidade de marcha e a dirigibilidade da viatura, mesmo em caso de travagem a fundo.
O controlo dinâmico da estabilidade é um aperfeiçoamento consequente do Controlo Automático de Estabilidade+Tracção. O Controlo automático de estabilidade+tracção (ASC+T) evita a patinagem das rodas motrizes ao acelerar e aumenta desse modo a estabilidade de marcha e a tracção da viatura.
Nos sistemas de regulação antipatinagem ABS e ASC+T, é utilizada sempre a patinagem longitudinal como valor de regulação, ou seja, as diferenças de rotações entre os trens dianteiro e traseiro. No controlo dinâmico da estabilidade chama-se adicionalmente a patinagem transversal para a regulação da força de accionamento, ou seja, as diferenças de rotações entre ambas as rodas no trem dianteiro. Deste modo pode reduzir-se a potência do motor, até que deixe de ser possível ocorrer um subvirar ou sobrevirar da viatura, ao conduzir em curvas a grande velocidade.
A base de cálculo para apurar a patinagem transversal são os sinais de ambos os sensores de rotações dianteiros e do sensor de guinada.
A presente descrição de funcionamento está subdividida nos seguintes capítulos:
A unidade de comando é constituída no essencial pelos seguintes componentes:
Indicação
A unidade de comando ABS/DSC está operacional a partir da posição 2 do canhão de ignição. A alimentação eléctrica é efectuada através do relé principal DME. Depois de se desligar a ignição, a alimentação eléctrica mantém-se durante aprox. 5 ... 20 segundos (circuito de retenção da DME).
A característica essencial de segurança na unidade de comando ABS/DSC, é a preparação e o processamento em paralelo dos sinais nos dois microcontroladores.
Visto ambos os microcontroladores processarem o mesmo programa, se os valores de entrada forem idênticos também os valores de saída devem ser idênticos. Se este não for o caso, é identificada a existência de um defeito e todo o sistema ABS/DSC é desligado. Esta monitorização de defeitos interna é efectuada permanentemente.
Para além disso, em cada início da viagem, ao exceder-se a velocidade de marcha de 6 km/h, são activadas brevemente as válvulas electromagnéticas e a bomba de realimentação e explorado o sinal de retorno dos estágios finais. Se surgir um defeito, também é desligado todo o sistema.
A monitorização dos sensores de rotações e das linhas dos sensores de rotações é assegurada, tanto com a viatura parada como durante a marcha, através de diferentes métodos, como p. ex. monitorização do nível de tensão das linhas dos sensores de rotações, comparação das velocidades das rodas com uma velocidade de referência, monitorização estática da patinagem, etc.
As linhas das válvulas electromagnéticas são monitorizadas em função do estado de activação em relação a interrupções e curto-circuitos ao positivo ou à massa.
O estado de ligação e o movimento por inércia do motor da bomba de realimentação também são monitorizados electricamente. Se durante um determinado tempo depois da activação no motor da bomba não estiver aplicada nenhuma tensão ou se após um determinado tempo, depois de terminar a activação, a tensão não for inferior a um valor mínimo fixado, é identificado um defeito e todo o sistema é desligado.
Indicação
Depois de uma desactivação de segurança, a instalação normal do travão de pé assim como o comando do motor estão irrestritamente à disposição.
Os sinais das rotações das rodas são disponibilizados por quatro sensores de rotação "Activos".
Os sensores de rotações activos funcionam segundo o princípio de Hall, onde através de alterações da intensidade do campo magnético são geradas tensões alternadas cuja frequência constitui uma medida para as rotações da roda. Contrariamente aos sensores de rotações passivos, nos sensores de rotações activos o elemento sensor e o equipamento electrónico para a preparação do sinal encontram-se integrados no sensor de rotações.
Vantagens dos sensores activos:
Os sinais das rotações são sinais rectangulares com amplitude constante (nível Low = 0,75 V, nível High = 2,5 V), para a faixa total de velocidades de 0 ... 250 km/h resultam frequências, dependendo do perímetro do pneu, na faixa de 0 ... aprox. 1700 Hz.
A alimentação eléctrica dos sensores activos (7,6 ... 8,4 V, tensão contínua) é efectuada através da unidade de comando ABS/DSC.
Também outras unidades de comando, como p. ex. a electrónica integrada no instrumento combinado (IKE) ou o controlo electrónico dos amortecedores (EDC), necessita das rotações das rodas. Para isso, o sinal das rotações é processado devidamente na unidade de comando ABS/DSC.
Os sinais de saída das rotações são sinais rectangulares com amplitude constante (nível Low < 1 V, nível High > 11 V), a frequência depende das rotações das rodas e encontra-se na faixa entre 0 ... 1700 Hz (0 ... 250 km/h).
Para o cálculo da dinâmica transversal, a unidade de comando ABS/DSC necessita, para além de outros valores de medição, também do ângulo de viragem.
O ângulo de viragem é registado através de um sensor de guinada independente. Este potenciómetro do ângulo de viragem é do tipo de um potenciómetro de 360 graus. O alcance de medição é de 2 x 180 graus.
Para garantir resultados de medição livres de perturbações, o sensor de guinada é do tipo duplo. Os dois contactos de cursor estão deslocados por 90 graus entre si.
O sensor de guinada pode p. ex. ser instalado de modo a que quando as rodas estiverem a direito, exista no cursor uma tensão muito pequena.
Se o volante for agora virado para a direita ou para a esquerda, a tensão tomada pelo cursor aumenta linearmente até atingir o valor máximo de aprox. 5 V, para um ângulo de torção do volante de 180 graus. Continuando a virar o volante no mesmo sentido, a tensão no cursor diminui linearmente até ser atingir o valor mínimo de aprox. 0,5 volt.
A tensão triangular gerada deste modo pelo potenciómetro é avaliada pela unidade de comando e convertida em ângulo de viragem.
A alimentação com positivo e negativo de ambos os potenciómetros é efectuada através da unidade de comando ABS/DSC. A tensão de alimentação é de 5 volt.
Indicação
Em caso de uma substituição do sensor de guinada não é necessário efectuar um posicionamento do sensor em relação ao volante. No entanto, após a montagem deve efectuar-se um ajuste do ângulo de viragem com o sistema de diagnóstico e de informação (Capítulo "Funções especiais SAV", subcapítulo "Ajuste do ângulo de viragem").
A unidade hidráulica é constituída pelas válvulas electromagnéticas, uma câmara acumuladora por cada circuito de travão e uma bomba de realimentação de dois circuitos.
As válvulas electromagnéticas são comandadas pela unidade de comando ABS/DSC. Elas unem as bombas de travão das rodas, conforme o estado de comutação, ao respectivo circuito da bomba principal do travão ou da bomba de realimentação, ou fecham a bomba do travão da roda relativamente a ambos.
Para cada um dos circuitos de regulação são necessárias duas válvulas electromagnéticas, uma válvula de entrada e de saída. Para o controlo DSC é necessário uma válvula de aspiração adicional e uma válvula de comutação. A válvula de aspiração possibilita a formação de pressão através do elemento auto-aspirante da bomba de realimentação. A válvula de comutação evita, durante os ciclos de controlo, o refluxo do óleo dos travões para o depósito de reserva.
A alimentação com positivo para as válvulas electromagnéticas é feita através do relé da válvula. A excitação deste relé é efectuada a partir da posição 2 do canhão de ignição através da unidade de comando ABS/DSC.
Durante a diminuição da pressão, a bomba de realimentação envia o óleo dos travões que sai dos bombitos de travão da roda de volta para o respectivo circuito da bomba principal do travão, através do acumulador atribuído. A alimentação com positivo para a bomba de realimentação é efectuada através do relé do motor. A excitação deste relé é efectuada a partir da posição 2 do canhão de ignição através da unidade de comando ABS/DSC.
Os acumuladores na unidade hidráulica de comando servem para recolher transitoriamente o óleo dos travões que se apresenta subitamente ao ser reduzida a pressão.
Os defeitos do sistema ABS/DSC ou estados do sistema são indicados no instrumento combinado através da lâmpada de segurança ABS e da lâmpada multifuncional.
A lâmpada de segurança ABS e a lâmpada multifuncional reluzem a partir da posição 2 do canhão de ignição. Se todo o sistema funciona sem defeitos, apagam ambas as lâmpadas após aprox. 2 segundos (controlo das lâmpadas).
Se o circuito de segurança detectar no subsistema ABS um defeito, o sistema geral, i. é. os subsistemas ABS e DSC, são desligados (lâmpada de segurança ABS e lâmpada multifuncional reluzem). Se o defeito não surgir no próximo rearranque, as duas lâmpadas apagam após a comprovação das lâmpadas.
Se o circuito de segurança detectar no subsistema DSC um defeito, o sistema geral ou o subsistema DSC, dependendo do tipo de defeito, é desligado (a lâmpada de segurança ABS e/ou a lâmpada multifuncional acende).
Se o subsistema DSC for desligado com a tecla de desactivação DSC, a lâmpada multifuncional acende continuamente.
Se a lâmpada multifuncional piscar durante a marcha (frequência aprox. 3 Hz), é chamada a atenção do condutor para um controlo DSC.
Indicação
Durante o diagnóstico (comunicação com o sistema de diagnóstico e de informação), a lâmpada de segurança do ABS e a lâmpada multifuncional acendem.
Um accionamento do pedal do travão é transmitido á unidade de comando ABS/DSC através do interruptor das luzes de travão. Isto tem como consequência, uma interrupção imediata de uma possível intervenção na travagem durante um controlo DSC e, assim, uma melhoria no conforto do controlo.
Os defeitos no circuito do interruptor das luzes de travão são registados na memória de falhas, no entanto a lâmpada de segurança ABS não é activada.
Um travão de mão puxado é transmitido à unidade de comando ABS/DSC através do interruptor do travão de mão. Isto tem como consequência um aumento do limiar de patinagem para o controlo da contribuição da inércia do motor (MSR) e, assim, uma melhoria no conforto do controlo.
O âmbito das funções DSC pode ser desactivado com a tecla de desactivação DSC. Tal é indicado por uma lâmpada multifuncional acesa no instrumento combinado. O controlo ABS continua funcional.
Através de uma nova pressão na tecla, o DSC volta a poder ser activado, enquanto que a diferença entre a velocidade máxima das roda traseira e a velocidade mínima da roda dianteira for inferior a 20 km/h.
Durante um controlo ABS, as rodas dianteiras são controladas individualmente, as rodas traseiras em conjunto. Um ciclo de controlo ABS é constituído pelas três fases de sustentação da pressão, despressurização e formação de pressão.
Se um sensor de rotações sinalizar uma forte desaceleração de uma roda, existindo portanto uma tendência para bloquear, a pressão de travagem desta roda não é aumentada de momento, a pressão é então mantida no nível anteriormente atingido.
Se, no entanto, a desaceleração da roda continuar a aumentar, a pressão de travagem é reduzida travando-se deste modo a roda com menor intensidade.
O movimento giratório da roda volta a ser mais rápido devido à pressão de travagem de menor intensidade. Ao atingir-se um determinado valor limite do número de rotações volta a aumentar-se a pressão. Através desta formação de pressão retarda-se novamente o movimento giratório da roda.
Conforme as condições da faixa de rodagem, decorrem aprox. 5 a 12 ciclos de controlo por segundo, a bomba de realimentação é activada permanentemente durante a operação de controlo.
No estado de repouso, as válvulas de entrada, em repouso, encontram-se abertas, no estado de repouso, as válvulas de saída, em repouso, encontram-se fechadas:
Fase de pressão |
Válvula electromagnética / situação |
|---|---|
Sustentação da pressão |
Válvula de entrada / fechada (com corrente) |
|
Válvula de saída / fechada (em repouso) |
Despressurização |
Válvula de entrada / fechada (com corrente) |
|
Válvula de saída, aberta (com corrente) |
Formação de pressão |
Válvula de entrada, aberta (em repouso) |
|
Válvula de saída / fechada (em repouso) |
Se as rodas de accionamento patinarem ou existir uma tendência para a subviragem ou sobreviragem da viatura, a unidade de comando ABS/DSC inicia uma redução do binário do motor.
Isto é conseguido com as seguintes intervenções:
As intervenções na administração do motor são efectuadas através do controlo electrónico de potência do motor (EML) e a Electrónica Digital do Motor (DME).
A intervenção dos travões sobre as rodas motrizes é efectuada, do mesmo modo que para o controlo ABS, através de três fases de activação da formação de pressão, sustentação da pressão e despressurização. A pressão para a intervenção na travagem durante um controlo DSC é aplicada directamente no respectivo travão da roda através da válvula de aspiração e do elemento auto-aspirante da bomba. A válvula de comutação evita, durante os ciclos de controlo, o refluxo do óleo dos travões para o depósito de reserva.
A pressão de sistema é limitada a aprox. 90 bar através de uma válvula delimitadora de pressão. A válvula delimitadora de pressão está integrada na válvula de comutação.
A unidade de comando ABS/DSC possui interfaces para a regulação electrónica de potência do motor (EML), para a Electrónica Digital do Motor (DME) e para o Comando Adaptativo da Caixa de Velocidades (AGS).
O controlo electrónico de potência do motor e a Electrónica Digital do Motor efectuam a redução do binário do motor, o Comando Adaptativo da Caixa de Velocidades necessita de informações da unidade de comando ABS/DSC para identificar várias condições de marcha e condições ambientais.
A permuta de dados entre estas unidades de comando não é efectuada como anteriormente através de um grande número de linhas individuais, mas sim através de um sistema de canais de transmissão em série, o chamado canal CAN (Controller Area Network). Este é composto por duas linhas de dados (CAN_L e CAN_H) e uma protecção (CAN_S) para a protecção contra sinais de perturbação externos.
Neste sistema de canais de transmissão, todos os participantes têm os mesmos direitos, i.e.,. cada unidade de comando tanto pode transmitir como receber. Em caso de falha de um participante, o canal continua à disposição dos restantes participantes.
Indicação
Todas as unidades de comando ligadas ao sistema de canais de transmissão devem apresentar o mesmo índice de canal. Este é indicado no programa de diagnóstico, na primeira página da identificação das unidades de comando.
O controlo electrónico de potência do motor reduz ou aumenta, mediante solicitação da unidade de comando ABS/DSC, o binário no eixo propulsor, ajustando a posição da borboleta de acordo com a solicitação. Esta intervenção é a primeira medida, ainda que relativamente lenta, para a redução do binário do motor durante um controlo DSC.
O controlo electrónico de potência do motor substitui a união mecânica entre o pedal do acelerador e a borboleta. A posição do pedal do acelerador é convertida através de um sensor do curso do pedal num sinal eléctrico e, na unidade de comando EML, numa tensão de comando para um servomotor eléctrico, o qual por seu lado acciona a borboleta.
A Electrónica Digital do Motor altera, mediante solicitação da unidade de comando ABS/DSC, o ponto de ignição ou desactiva os impulsos de ignição e injecção:
Intervenção |
Efeito |
|---|---|
Regulação do ponto de ignição para "Retardado" |
Redução brusca do binário do motor |
Desactivação da ignição/injecção |
Redução brusca do binário do motor |
O Comando Adaptativo da Caixa de Velocidades recebe permanentemente os quatro sinais das rotações das rodas, assim como, a mensagem "DSC passivo" ou "DSC activo".
A unidade de comando AGS identifica, através dos sinais das rotações das rodas, a condução em curvas e o regime de marcha de Inverno.
A mensagem "DSC passivo" evita um chamar do programa de Inverno.