De modo a garantir um comportamento de marcha estável durante travagens e acelerações, a unidade de comando do ABS/ASC toma em consideração a patinagem longitudinal.
O sistema DSC toma adicionalmente em consideração os efeitos da dinâmica transversal, isto é as possíveis instabilidades da viatura que podem surgir ao conduzir-se em curvas e adopta medidas estabilizadoras.
No E46 com a motorização de 2,8 l, o sistema DSC III é proposto como equipamento extra.
No E46, o sistema DSC III inclui os seguintes componentes:
- unidade hidráulica de comando com unidade de comando (reunido como no sistema ASC)
- 4 sensores das rotações das rodas com as respectivas rodas dentadas do sensor
- bomba de admissão de pressão
- bomba principal do sistema de travagem em tandem
- sensor de guinada (LWS)
- sensor do factor de desequilíbrio direccional
- sensor da aceleração transversal
- 2 sensores da pressão de travagem
- interruptor das luzes de travão (BLS)
- interruptor do nível do óleo dos travões
- tecla DSC
- instrumento combinado com luzes de controlo do ABS/DSC/ABL
- DME com bobina de ignição e injectores
- Comando Adaptativo da Caixa de Velocidades (AGS), como opção
- canal CAN
- cablagem
Tal como no ASC Mk20 EI, no DSC III a unidade de comando e o sistema hidráulico estão reunidas numa unidade. Ambos os componentes podem ser substituídas individualmente em caso de reparação.
Em termos de estrutura básica e funcionamento, a unidade de comando electrónica corresponde à do ASC Mk20 EI.
Além das funções de controlo do sistema ABS/ASC, também assume as correspondentes funções DSC. Para poder efectuar um controlo DSC, a unidade de comando avalia adicionalmente os seguintes sinais dos sensores:
- velocidade de guinada através do sensor do factor de desequilíbrio direccional
- aceleração transversal através do sensor da aceleração transversal
- ângulo do volante através do sensor de guinada
Os dois sensores da pressão de travagem e o interruptor do nível do óleo dos travões fornecem outros sinais, que, entre outras coisas, são chamados durante uma operação de controlo.
A unidade de comando comunica com a DME através do canal CAN no que refere à intervenção do motor, ao AGS, ao sensor de guinada e ao instrumento combinado.
As luzes de controlo do DSC e do ABL também são activadas através do canal CAN.
Durante um controlo DSC, a intervenção do travão poder ser efectuada no trem dianteiro ou traseiro. Por este motivo foram integradas na unidade hidráulica de comando duas válvulas electromagnéticas adicionais:
A unidade hidráulica de comando é constituída por um bloco de alumínio, que suporta 12 válvulas electromagnéticas e a bomba de realimentação do ABS:
- 4 válvulas electromagnéticas de entrada
- 4 válvulas electromagnéticas de saída
- 2 válvulas de corte com válvula de segurança integrada
- 2 válvulas electromagnéticas de comutação
As válvulas electromagnéticas de entrada e as válvulas electromagnéticas de corte estão abertas quando estão sem corrente.
As válvulas electromagnéticas de saída e as válvulas electromagnéticas de comutação estão fechadas quando estão sem corrente.
Com esta lógica fica assegurado, que mesmo no caso de um defeito da unidade de comando o travão permanece totalmente funcional.
As válvulas electromagnéticas de comutação e de corte presentes no circuito dos travões do trem dianteiro, tornam possível uma intervenção do travão no trem dianteiro durante um controlo DSC.
Em caso de travagem controlada pelo sistema ABS, a bomba encarrega-se da realimentação do óleo dos travões para a bomba principal do travão; no caso de um controlo ASC/DSC com intervenção do travão, ela gera a pressão de travagem necessária e transporta o volume de volta para a bomba principal do travão.
O interruptor (activo) das luzes de travão é necessário para identificar o accionamento do travão durante um controlo ASC e para, de seguida, o interromper. Durante um controlo DSC este serve, em conjunto com os sensores de pressão, para o reconhecimento de um accionamento sobreposto do travão pelo condutor.
O sinal do interruptor das luzes de travão é utilizado durante o funcionamento do ABS como valor de entrada, aumentando o conforto do controlo.
O sistema trabalha com 4 sensores activos das rotações das rodas.
Saídas de sinais de rotação: Os sinais das rotações das rodas traseira esquerda e traseira direita são registados pelos sensores de rotações, processados na unidade de comando e emitidos novamente sob a forma de um sinal rectangular.
O sinal das rotações da roda traseira esquerda é utilizado no instrumento combinado como sinal de velocidade.
O sinal das rotações da roda traseira direita serve de sinal de entrada para outras unidades de comando, p. ex. AGS.
O interruptor do nível do óleo dos travões supervisiona o nível do líquido no depósito de compensação. No caso de estar o.k., o interruptor está fechado (massa).
Se o nível do líquido descer abaixo de um determinado valor, a bomba de admissão de pressão é desligada no regime DSC.
As funções do sistema ASC/DSC podem ser desactivadas e activadas através do interruptor de impulso DSC.
Se a viatura for desligada com o sistema DSC desactivado (motor desligado), o sistema DSC volta a estar activo ao activar-se de novo o borne 15.
O sensor de guinada encontra-se montado na extremidade inferior do fuso da direcção.
O sensor possui uma ficha de 6 pinos, a qual se encontra ocupada como se segue:
- pino 1: borne 30
- pino 2: tensão de ignição com procura de equilíbrio (borne 87)
- pino 3: CAN, nível alto ("high")
- pino 4: CAN, nível baixo ("low")
- pino 5: massa
- pino 6: linha de diagnóstico
Princípio de medição: O sensor é um potenciómetro com dois cursores perpendiculares entre si. O sinal de potenciómetro é avaliado e convertido num protocolo digital (CAN).
Os sinais do sensor fornecem um valor para o ângulo do volante, o qual abrange uma volta completa do volante. O sinal repete-se após cada 360 graus; são então avaliados os saltos de tensão e averiguadas as voltas do volante.
Assim, o ângulo total é determinado através do sinal do sensor, do offset do ângulo do volante memorizado e através das voltas do volante.
Cada sensor de guinada está atribuído à viatura de modo consolidado. Assim se evitam sinais falsos devidos a um sensor que não pertence à viatura, p. ex. por substituição.
Caso se substitua um sensor, deve por este motivo realizar-se sempre um offset do ângulo do volante; caso contrário, a função ASC/DSC permanece desactivada. Para reduzir o risco de uma substituição inadvertida, o LWS (sensor de guinada) solicita ao instrumento combinado o número de chassis através do canal CAN.
Em caso de quedas de tensão no borne 30, p. ex. separação da ligação à bateria da viatura, ou desmontagem do LWS, perdem-se as informações memorizadas relativas às voltas do volante. Para que o cliente não esteja obrigado a mandar reinicializar o LWS, uma avaliação estatística da velocidade da roda dianteira permite determinar a volta actual do volante.
Após uma substituição do sensor (ou trabalhos na coluna de direcção/direcção), no fim da linha de produção ou na oficina, é efectuada uma compensação zero (offset) por meio do diagnóstico (rodas dianteiras a direito).
Durante o offset, a posição central do volante é memorizada de modo sustentado como validação de arranque na EEPROM. O offset é o elemento fundamental para o funcionamento regular do LWS.
Para além do offset, a lógica do sistema DSC III determina de modo contínuo a posição zero da direcção durante a marcha.
As informações do LWS são utilizadas para o apuramento da velocidade ao curvar e do comportamento de condução do condutor. O LWS também fornece sinais a outros sistemas através do canal CAN.
O sensor da aceleração transversal está montado na coluna A esquerda. A ficha de três pinos para a cablagem do DSC possui a seguinte ocupação dos pinos:
- pino 1: sinal do sensor
- pino 2: massa
- pino 3: tensão de alimentação dos sensores (5 volt)
Valores do alcance de medição e de adaptação: tensão analógica de 0,5 a 4,5 volt. O valor do offset é de 1,8 volt (viatura parada).
Princípio de medição: trata-se de um sensor capacitivo.
Função no sistema DSC III: a aceleração transversal medida é utilizada como valor auxiliar para a determinação do factor de desequilíbrio direccional nominal. Este factor de desequilíbrio direccional corresponde a uma condução em curva ainda estável, consoante as respectivas condições da rodovia presentes, ao atingir a velocidade limite ao curvar.
Os dois sensores de pressão encontram-se na bomba principal do travão. A ficha de três pinos possui as seguintes ligações: massa, tensão de sinal, tensão de alimentação (5 volt).
Alcance de medição e adaptação: Os sensores fornecem uma tensão analógica, que corresponde a um alcance de medição de 0 a 250 bar. A compensação do ponto zero é realizada através do diagnóstico. Para além disso, o ponto zero é corrigido de modo contínuo através do sistema DSC III.
Princípio de medição: sensores capacitivos.
Função no sistema DSC III:
aproveitamento da informação para o reconhecimento e conversão do pedido de travagem do condutor, quando o travão é accionado durante a operação de controlo.
O sinal do girómetro (velocidade de guinada) corresponde à velocidade de rotação em torno do eixo vertical da viatura.
O girómetro está montado sob o banco do condutor. A ficha de três pinos possui as seguintes ligações: massa, tensão do sinal, tensão de alimentação de 5 volt.
Princípio de medição: sistema de frequência por diapasão de quartzo
Função no sistema DSC III:
a velocidade de rotação (factor de desequilíbrio direccional) é comparada com o pedido do condutor (informação sobre a guinada, velocidade da viatura e aceleração transversal). Em caso de necessidade, o sistema DSC corrige a velocidade de rotação da viatura através da intervenção consequente dos travões no trem dianteiro ou traseiro, assim como através da actuação sobre o binário do motor.
Através desta intervenção consegue-se, dentro dos limites físicos, em todas as condições de marcha (travagem, tracção, deslizar) um estado de marcha estável.
Para verificar as diversas funções do sistema DSC III, estão-lhe atribuídas as seguintes três luzes de controlo no instrumento combinado:
- luz ABS (luz de aviso de defeito ABS)
- luz DSC (luz de aviso de defeito DSC)
- luz ABL (luz de advertência geral dos travões)
A activação e indicação de função das luzes é idêntica às do sistema ASC. A diferença está na luz DSC em vez da luz ASC (mesmo símbolo). A luz DSC assume a função de controlo do sistema DSC e do ASC.
A unidade de comando DME converte as solicitações dos sistemas ASC e DSC para a redução/aumento do binário do motor.
Em caso de controlo, o AGS recebe uma informação da unidade de comando DSC, para evitar, através de uma outra curva característica de comando, mudanças oscilatórias perturbadoras.
O sistema DSC está interligado através do canal CAN com a DME, o AGS, o instrumento combinado e o LWS. O sistema DSC comunica com as outras unidades de comando através deste canal de dados.
No caso de um controlo DSC com intervenção do travão, este é iniciado com uma pressão preliminar de travagem. A pressão preliminar de travagem é gerada com uma bomba de admissão de pressão. Em caso de controlo, a bomba é activada pela unidade de comando do DSC.
A bomba de admissão de pressão aspira óleo dos travões do depósito de compensação e transporta-o para o circuito dos tirantes de pressão da bomba principal do travão. Assim é gerada uma pressão máxima de 10 bar na bomba principal, e até à bomba de realimentação do ABS.
Esta pressão é a pressão de carga prévia necessária para se poder gerar, sob todas as condições, a pressão de travagem necessária.
Com a activação do borne 15, a unidade de comando do DSC executa um autoteste. Depois disso é comprovada toda a periferia. Este teste está terminado antes de se atingir até ao máximo 30 km/h.
A função de controlo do sistema ASC realiza-se, em grande medida, como já é de conhecimento. Se, durante um controlo DSC, for efectuada uma intervenção do travão, esta processa-se por regra de modo semelhante como no sistema ASC. Porém no sistema DSC, a intervenção do travão pode efectuar-se tanto no trem traseiro como no dianteiro. Apenas uma roda do respectivo trem é travada.
O binário do motor pode ser alterado com as seguintes intervenções:
- redução da massa de ar aspirada
- regulação do ponto de ignição para atraso
- desactivação de um cilindro
Exemplo da intervenção do travão pelo sistema DSC ao descrever uma curva:
Marcha numa curva à direita: ao sobrevirar, a viatura roda para dentro da curva. Através da geração consequente de uma força de travagem adequada na roda dianteira esquerda, é gerado um momento oposto ao momento de guinada que se está a estabelecer. Com isso volta a estabilizar-se a viatura.
Para gerar a pressão de travagem o mais perfeita que possível na bomba do travão da roda, efectua-se o controlo nas fases de geração de pressão, sustentação da pressão, despressurização.
A selecção da roda no trem dianteiro ou traseiro que deve ser retardada, depende da tendência da viatura para subvirar ou sobrevirar.
Uma subviragem excessiva é evitada, pela travagem da roda traseira do lado interior da curva; no exemplo mencionado tratar-se-ia da roda traseira direita.
Em função do estado de marcha da viatura, a roda do mesmo lado do outro trem também pode ser travada ligeiramente.
A unidade de comando DSC III supervisiona a estabilidade da viatura com base nos sinais dos sensores. Se a viatura entrar na margem limite da dinâmica de marcha, a unidade de comando decide se deve ser efectuada um controlo ABS, um controlo ASC ou um controlo DSC com ou sem intervenção do travão no trem dianteiro e/ou traseiro.
Se a unidade de comando determinar a partir dos valores ângulo do volante, velocidade da roda, aceleração transversal e factor de desequilíbrio direccional uma instabilidade da viatura, ocorre uma intervenção estabilizadora.
A intervenção do controlo do sistema DSC pode realizar-se como
- intervenção do motor ou
- intervenção do motor com intervenção dos travões ou
- intervenção dos travões.
Durante uma intervenção do controlo do sistema DSC, só se intervém na gestão do motor, se a viatura tender a subvirar. Nesta circunstância, as 4 válvulas electromagnéticas de entrada e as 2 válvulas electromagnéticas de corte estão abertas quando estão sem corrente. As 4 válvulas electromagnéticas de saída, com as 2 válvulas electromagnéticas de comutação, estão fechadas quando estão sem corrente. Assim, é possível uma travagem normal.
Formação de pressão no exemplo curva à direita e roda dianteira esquerda:
Como já foi mencionado, durante um controlo DSC, a pressão é gerada sempre com o auxílio da bomba de admissão de pressão. Excepto apenas no caso de um travagem sobreposta devida ao accionamento do travão pelo condutor.
Os seguintes componentes são comandados electricamente durante a fase de formação de pressão na roda dianteira esquerda:
- bomba de admissão de pressão
- válvula de entrada dianteira direita, válvula de entrada traseira direita (válvula de entrada traseira esquerda fechada)
- válvula electromagnética de corte do circuito dos travões do trem dianteiro fechada
- válvula electromagnética de comutação do circuito dos travões do trem dianteiro aberta
- bomba de realimentação do ABS
Na fase de sustentação da pressão, para além dos componentes do sistema comandados durante a formação de pressão, deve ser fechada adicionalmente a válvula electromagnética de entrada dianteira esquerda. A válvula de comutação é fechada.
Despressurização:
Nesta fase é comandada a válvula electromagnética de saída dianteira esquerda. O óleo dos travões assim encerrado pode escapar para o acumulador de baixa-pressão e é aspirado pela bomba de realimentação. Deste modo, durante uma nova fase de formação de pressão, o volume entra numa das bombas do travão da roda ou, caso contrário, na bomba principal do travão.