Под обозначением DSC3 фирма BMW с 09/96 внедряет самую современную систему регулирования динамики автомобиля, которая имеется в сфере производства транспортных средств.
С помощью этой системы регулирования можно еще эффективнее избежать нестабильности, например заноса, автомобиля.
Для того, чтобы выполнить эти требования, нужно вместе с продольной динамикой также точно измерять поперечную динамику автомобиля Для этого, наряду с четырьмя датчиками частоты вращения колес и датчиком положения рулевого колеса, необходимы еще следующие датчики:
Датчик уровня оборотов способен определить уже незначительные отклонения от направления движения, определяемого датчиком положения рулевого колеса.
Датчик поперечного ускорения распознает поперечный снос автомобиля, который хотя и не сносит, но отклоняет от направления движения.
Датчик давления измеряет давление подкачки тормозов, создаваемое водителем.
С помощью этой информации и четырех угловых скоростей колес, скорости автомобиля и различных данных двигателя и коробки передач ЭБУ DSC3 может определить критические параметры движения, не соответствующие заданию водителя (повороту управляемых колес), и сделать выводы о дорожных условиях.
По этим данным ЭБУ DSC3 меньше, чем за несколько миллисекунд вычисляет недорегулированные или перерегулированные соотношения автомобиля, такие как место, длительность или усилие необходимого тормозящего воздействия.
ЭБУ DSC3 обеспечивается питанием по четырем проводам подачи напряжения:
Номер штыря |
Сигнал |
|---|---|
1 |
Подача 12 В (контакт 87) |
51 |
Подача 12 В (контакт 30) |
28, 29 |
"Масса" (контакт 31) |
Примечание
Подача питания от плюсового вывода на штырь 1 включается через главное реле системы DME сразу при повороте ключа зажигания в положение 1, а выключается примерно через 5 секунд после выключения зажигания (задержка выключения от ЭБУ системы DME).
ЭБУ DSC3 соединен через шину CAN с ЭБУ систем DME, EML и AGS. Дополнительно с этой шиной связан датчик положения рулевого колеса.
Эти ЭБУ непрерывно обмениваются по шине CAN самыми различными данными в форме сообщений:
ЭБУ AGS посылает на ЭБУ DSC3 для вычисления крутящего момента значение текущей включенной передачи (передаточное число).
Благодаря этому DSC3 распознает низкие значения сцепления с дорогой и препятствует переключению на пониженную передачу, чтобы избежатьрысканья при переключении передач.
При трогании с места на дороге с плохим сцеплением ЭБУ DSC3 дает указание ЭБУ коробки передач по шине CAN раньше включить вторую передачу.
ЭБУ DSC3 имеет самодиагностику. Появляющаяся неисправность записывается в энергонезависимую память и ее можно считать при поиске неисправности.
Самодиагностика осуществляет следующие функции:
Важно!
ЭБУ DSC3 имеет энергонезависимое ЗУ неисправностей. В гарантийном случае распечатать Код проверки и не стирать информацию в ЗУ неисправностей !
DSC3 имеет две контрольные лампы. Речь идет о
Эти две контрольные лампы показывают водителю на комбинации приборов состояние системы и неисправность DSC3.
При включении зажигания (контакт 15) обе контрольные лампы активизируются и проверяется их функционирование. Если при самодиагностике блока управления не выявляется неисправность, обе контрольные лампы прим. через две секунды гаснут.
При готовой к работе ABS контрольная лампа не горит. Если ЭБУ распознает неисправность в системе ABS, которая ведет к отключению ABS, контрольная лампа ABS загорается и таким образом сигнализирует о выходе системы из строя.
Активизация контрольной лампы изменена по отношению к предыдущим системам ABS:
Контрольная лампа ABS включается на 12 Вольт через контакт 15. Если ABS готова к работе, ЭБУ подает на штырь 32 сигнал с верхним уровнем. Это состояние распознается электроникой в комбинации приборов, которая отключает контрольную лампу от "массы".
Если в системе ABS имеется неисправность, которая приводит к ее отключению, ЭБУ изменяет верхний уровень на нижний.
Полученное теперь состояние воздействует на комбинацию приборов так, чтобы электроника подала "массу" на контрольную лампу и вследствие этого лампа загорелась.
При неподключенном электронном блоке управления автоматически устанавливается состояние, как при неисправности ABS.
Преимуществом этой новой активизации является отсутствие пружинных контактов в разъеме или дорогостоящих замыкающих контактов в реле клапанов.
При готовой к работе DSC3 лампа выключена, при регулировании DSC или ASC она мигает.
Если в системе DSC3 распознается неисправность или система предварительно выключается клавишей принудительного выключения DSC, лампа горит постоянно.
Многофункциональная лампа обеспечивается питанием 12 Вольт через контакт 15 и получает, в зависимости от функционирования, "массу" длительно или импульсами от ЭБУ.
Для того, чтобы указать водителю на выход из строя DSC3 также и при неподключенном ЭБУ, многофункциональная лампа получает "массу" через пружинный контакт в разъеме. Этот контакт при подключенном ЭБУ разомкнут.
Примечание
Во время диагностики (= коммуникации с DIS) обе контрольные лампы горят независимо от того, имеется ли неисправность в системе, или нет.
Выключатель стоп-сигналов сообщает ЭБУ DSC3 о нажатии педали тормоза.
Во время регулирования ASC воздействие на тормозной механизм сразу прерывается, всасывающий клапан закрывается и переключающий клапан открывается.
Если во время торможения под контролем ABS педаль тормоза отпущена и тем самым выключатель стоп-сигналов разомкнут, то регулирование ABS точно также сразу прерывается.
Только в DSC3 при дефекте выключателя стоп-сигналов выключается вся система в целом (ABS, ASC и DSC).
Выключатель стояночного тормоза сообщает ЭБУ DSC3 о постановке на стояночный тормоз. Это приводит к повышению порога пробуксовки для системы регулировки тормозящего момента двигателя (MSR) на 20 км/ч.
При повороте ключа зажигания в положение 2 (контакт 15) и успешной самодиагностике блока управления функции ASC/DSC можно отключить с помощью клавиши. При отключении функций ASC/DSC горит многофункциональная лампа DSC на комбинации приборов. Регулирование ABS остается в рабочем состоянии.
Новым нажатием клавиши можно снова включить ASC/DSC, при условии, что разность между максимальной скоростью задних колес и минимальной скоростью передних колес меньше 20 км/ч.
В сериях E38 и E39, как правило, установлены активные датчики угловой скорости.
Эти датчики работают на основе принципа Холла, при изменении магнитного поля генерируются переменные напряжения, частота которых пропорциональна угловой скорости. В отличие от пассивных датчиков угловой скорости, у активных датчиков есть собственный чувствительный элемент и электронная часть, встроенная в датчик, для формирования сигнала.
Преимущества активных датчиков по отношению к прежним, пассивным датчикам:
Сигналы угловой скорости имеют прямоугольную форму с постоянной амплитудой (нижний уровень = 0,75 В, верхний уровень = 2,5 В), для скоростей в интервале 0 - 250 км/ч диапазон частот в зависимости от окружности колес составляет 0 - 1700 Гц.
Электропитание активных датчиков угловой скорости (7,6 - 8,4 В постоянного напряжения) осуществляется от ЭБУ DSC3.
Угловые скорости колес необходимы также другим ЭБУ, таким, как напр. ЭБУ комбинации приборов (IKE) или системы электронной регулировки жесткости амортизаторов (EDC). Для этого сигналы угловой скорости обрабатываются соответствующим образом в ЭБУ DSC3.
Выходные сигналы угловой скорости имеют прямоугольную форму с постоянной амплитудой (нижний уровень < 1 В, верхний уровень > 11 В), частота зависит от угловой скорости колес и лежит в диапазоне 0 - 1700 Гц (0 - 250 км/ч).
Датчик положения рулевого колеса установлен на нижнем конце вала рулевого управления перед диском рулевого шарнира.
Распределение контактов в штекерном разъеме:
Номер штыря |
Сигнал |
|---|---|
1 |
Подача 12 В (контакт 30) |
2 |
Подача 12 В (контакт 87) |
3 |
CAN (+) |
4 |
CAN (-) |
5 |
"Масса" (контакт 31) |
Датчик выдает на шину CAN сигнал общего поворота рулевого колеса с разрешением прим. 0,7 O .
Далее изменение положения посылается на шину CAN, выдаются сведения о действительности сигнала датчика положения рулевого колеса.
При сходе с конвейера или после замены датчика нужно провести инициализацию с помощью диагностического тестера в разделе диагностика DSC3 при возможно более точной установке рулевого управления или передних колес для движения по прямой. При этом электрическое смещение датчика согласовывается и записывается в датчик на длительное время (EEPROM).
Дополнительно в датчик и ЭБУ DSC3 записывается идентификационный номер, который посылается от датчика положения рулевого колеса на шину CAN. При различных идентификационных номерах согласование DSC3 не происходит и в диагностике DSC3 требуется инициализация датчика положения рулевого колеса.
При этом нужно избегать, чтобы при установке нового заводского датчика положения рулевого колеса или стоявшего уже ранее на другом автомобиле использовалось неверное значение смещения.
Дополнительно к электрическому смещению логика DSC3 непрерывно во время движения определяет смещение середины рулевого управления, которое возникает, напр. вследствие смещения дорожки. Сигнал датчика положения рулевого колеса проверяется логикой DSC3 на правдоподобность (сравнением с другими сигналами датчиков).
Датчик имеет два ползунка, установленных (как в датчике положения рулевого колеса EDC) под углом 90 O относительно друг друга, и движущихся по высокоточным дорожкам, каждый из которых дает напряжение сигнала от 0 до прим. 4,5 В.
Дополнительно используемая в датчике логика обработки (микроконтроллер с элементом CAN) определяет из отдельных напряжений текущую величину поворота рулевого колеса и общий угол и проверяет их на правдоподобность (90 O - контроль).
При прерывании подачи питания (напр. вследствие отсоединения аккумулятора) логика датчика теряет текущее значение угла поворота рулевого колеса. В этом особом случае текущий угол поворота рулевого колеса определяется вновь статистической оценкой скорости передних колес (прием по шине CAN).
Общий сигнал угла поворота рулевого управления используется в логике DSC3, во-первых, для точного определения скорости движения автомобиля (при прохождении поворотов).
Во-вторых, он служит в качестве входного сигнала для последующих систем регулирования автомобиля:
Логика DSC3 оценивает по сигналу датчика положения рулевого колеса "Желание поворота автомобиля" водителя.
Определение:
Сигнал уровня оборотов соответствует скорости вращения автомобиля относительно вертикальной оси.
Датчик уровня оборотов установлен под сиденьем водителя.
Распределение контактов в штекерном разъеме:
Номер штыря |
Сигнал |
|---|---|
1 |
Питание от минусового вывода (0 В) |
2 |
Питание от плюсового вывода (12 В) |
3 |
Сигнал датчика |
4 |
Опорный сигнал (2,5 В) |
5 |
Тестовый сигнал |
Датчик выдает напряжение сигнала 0,7 - 4,3 В. Разность между напряжением сигнала и опорным напряжением изменяется от -1,8 В до +1,8 В и соответствует уровню оборотов от -50 до +50 O /сек.
При включении зажигания датчик проверяется относительно собственного допустимого значения смещения.
Сверх этого в процессе эксплуатации автомобиля происходит постоянное согласование по отношению к правдоподобным значениям сравнением со следующими сигналами:
При включении зажигания в течение 20 миллисекунд непрерывно измеряется полезный сигнал.
Для проверки электрического функционирования датчика на полезный сигнал при каждом втором цикле накладывается электрическое смещение. Эта добавка смещения активизируется через тестовые провода. В ЭБУ DSC3 проверяется постоянство этого смещения.
Вибрирующий цилиндр, частота колебаний которого различными пьезоэлементами приводится к 14 кГц.
Под воздействием поперечной силы, возникающей вследствие поперечного ускорения при прохождении поворотов во время движения автомобиля, происходит отклонение цилиндра.
С помощью электронной цепи управления отклонение цилиндра приводится к нулю; эта величина, которая представляет собой параметр данного уровня оборотов, в заключение преобразуется в аналоговое напряжение - линейную характеристику.
Измеренная скорость вращения сравнивается со скоростью заданной водителем (по информации от датчика положения рулевого колеса) и с допустимым предельным значением скорости (по информации о поперечном ускорении).
При необходимости система регулирования автомобиля корректирует скорость вращения автомобиля целенаправленным воздействием на тормоза отдельных колес.
Тем самым при всех условиях (торможении, тяге и свободном качении) должен быть обеспечен стабильный режим движения.
Датчик поперечного ускорения установлен горизонтально рядом с сиденьем водителя на пороге двери прим. в 5 см перед центральной стойкой кузова.
Распределение контактов в штекерном разъеме:
Номер штыря |
Сигнал |
|---|---|
1 |
Сигнал датчика |
2 |
Питание от минусового вывода (0 В) |
3 |
Питание от плюсового вывода (5 В) |
Датчик выдает аналоговое напряжение от 0,5 до 4,5 В, которое соответствует диапазону измерения от -1,5 до +3,5 г.
Величина смещения составляет 1,7 В (при неподвижном положении автомобиля на горизонтальной поверхности).
После инициализации сигнал поперечного ускорения сравнивается ЭБУ DSC3 при неподвижном автомобиле и во время движения и постоянно проверяется сравнением с другими сигналами датчиков на правдоподобность.
Датчик поперечного ускорения является емкостным датчиком.
При ускорении в датчике одна подвижная пластина конденсатора поднимается относительно другой неподвижной пластины. Возникающее при этом напряжение сигнала соответствует воздействующему ускорению.
Сигнал поперечного ускорения используется в логике DSC3 в качестве входного сигнала для изменения параметра в системе регулирования. На основании измеренного поперечного ускорения вычисляется сответствующее значение вращения. Это значение соответствует предельной скорости прохождения поворота с сохранением стабильности движения при имеющихся условиях.
Датчик давления установлен на узле поршня подкачки на выходе к контуру привода тормозных механизмов передних колес.
Распределение контактов в штекерном разъеме:
Номер штыря |
Сигнал |
|---|---|
1 |
Питание от минусового вывода (0 В) |
2 |
Питание от плюсового вывода (5 В) |
3 |
Сигнал датчика |
Датчик выдает аналоговый сигнал с диапазоном измерения от 0 до 250 бар.
Согласование нулевой точки происходит автоматически после инициализации системы при включении зажигания и заканчивается через 100 мс, при условии, что не нажат выключатель стоп-сигналов.
Стальная мембрана с пьезо-резисторным способом измерения изменения формы мембраны с последющим преобразованием в линейную характеристику от 0 до 5 В.
Проверка на правдоподобные значения сигнала в ЭБУ DSC3 в одном временном промежутке в 100 мс в отношении следующих состояний:
Следующие состояния проверяются электроникой:
В сравниваемых состояниях (сравнение в нулевой точке) давление в системе через известный промежуток времени не может быть больше, чем 5 бар, если BLS не нажат.
Информация сигнала BLS и датчика давления принимается в системе вместе и образует в сумме избыточный сигнал BLS, который снова праверяется относительно логического состояния электроники.
Гидроагрегат находится между узлом поршня подкачки и тормозным цилиндром колеса.
Он модулирует тормозное усилие во время торможения под контролем ABS и управляет или регулирует тормозное усилие при регулировании ASC или DSC.
В основном конструкция и функционирование гидроагрегата соответствует ABS/ASC5.
Вследствие возможного воздействия на тормозной механизм переднего моста во время регулирования DSC необходимы дополнительные переключающий клапан и подкачивающий клапан.
Таким образом в корпусе смонтированы:
Все клапаны включены, при включенном контакте 15, на 12 Вольт и в случае регулирования включаются ЭБУ на "массу".
В обесточенном состоянии 4 впускных электромагнитных клапана и 2 переключающих клапана открыты, 4 выпускных клапана и 2 подкачивающих клапана закрыты.
Насос обратной подачи приводится в действие электродвигателем, который в случае регулирования получает питание через реле защиты двигателя ABS.
Во время процесса регулирования ABS насос возвращает тормозную жидкость, выступившую в фазе сброса давления, в главный тормозной цилиндр.
При регулировании ASC или DSC с воздействием на тормозной механизм он создает необходимое тормозное усилие.
Насос обратной подачи имеет только одно направление вращения, как при регулировании ABS, так и при ASC/DSC.
Если насос должен создать тормозное усилие во время регулирования ASC/DSC, переключающий клапан закрывается и подкачивающий клапан открывается.
Через открытый подкачивающий клапан насос всасывает тормозную жидкость и подает затем к тормозному цилиндру колеса, в котором нужно создать необходимое тормозное усилие. С помощью закрытого переключающего клапана обеспечивается нагнетание давления в системе.
Соответствующий, встроенный в оба переключающих клапана, гиравлически нажимаемаемый клапан ограничения давления предотвращает превышение давления насоса при регулировании ASC/DSC свыше 161 (+/-25) бар.
Подкачивающий насос агрегата при регулировании ASC/DSC управляется "плюсом " и "минусом" непосредсвенно от ЭБУ.
При пуске насоса тормозная жидкость подается из расширительного бачка двухполостного главного тормозного цилиндра в емкость между двумя поршнями узла поршня подкачки.
Из этой емкости второй трубопровод ведет обратно к расширительному бачку. Дроссельное сопло, встроенное в обратный трубопровод, позволяет создать необходимое давление (Принцип скоростного напора).
Клапан ограничения давления (DBV) в насосе предотвращает увеличение давления насоса больше, чем на 15 бар. Если установленное на DBV давление превышается, гидравлически открывается клапан и в контуре насоса возникает короткое замыкание. При этом дальнейшее увеличение давления подкачки невозможно.
Реле защиты двигателя ABS активизируется ЭБУ DSC3 в определенных фазах во время процесса регулирования ABS, ASC или DSC.
Реле защиты двигателя ABS включает или выключает насос обратной подачи.
Насос обратной подачи возвращает тормозную жидкость, которая собирается в ресивере, в тормозной контур между закрытым впускным клапаном и главным тормозным цилиндром (Фаза сброса давления во время торможения под контролем ABS) или подает выступающую под давлением тормозную жидкость через открытый впускной клапан в соответствующий тормозной цилиндр колеса (Фаза нагнетания давления во время регулируемого торможения ASC и DSC).
Реле клапанов ABS активизируется ЭБУ DSC3 от контакта 15.
Реле клапанов ABS включает и выключает напряжение питания 12 В для всех электромагнитных клапанов гидроагрегата.