ЭБУ ABS/DSC выполняет функции и ABS, и DSC. ABS служит для антиблокировочной системы (тормозов), DSC - для системы динамического контроля устойчивости.
Антиблокировочная система (тормозов) предотвращает блокирование колес и благодаря этому повышает устойчивость и управляемость автомобиля даже при нажатии до упора на педаль тормоза.
Система динамического контроля устойчивости - это последовательное усовершенствование автоматической системы контроля устойчивости с регулятором тяги. Автоматическая система контроля устойчивости с регулятором тяги (ASC+T) предотвращает пробуксовывание ведущих колес при ускорении и благодаря этому повышает устойчивость и тяговое усилие автомобиля.
При использовании систем контроля устойчивости ABS и ASC+T в качестве величины регулирования всегда используется продольное скольжение, т. е. разность угловых скоростей передних и задних колес. При применении системы динамического контроля устойчивости дополнительно для регулирования тягового усилия учитывается поперечное скольжение, т. е. разность угловых скоростей обоих колес на передней оси. Благодаря этому мощность двигателя можно уменьшить настолько, что при быстром прохождении поворотов не могут произойти нежелательные отклонения автомобиля.
Основными данными для расчета поперечного скольжения являются сигналы обоих передних датчиков угловой скорости и датчика положения рулевого колеса.
Натоящее описание функций разделено на следующие главы:
Электронный блок управления (ЭБУ) в основном состоит из следующих модулей:
Примечание
ЭБУ ABS/DSC готов к работе с момента поворота ключа зажигания в положение 2. Электропитание осуществляется через главное реле системы DME. После выключения зажигания питание удерживается еще прим. 5 - 20 секунд (Включение удержания DME).
Существенным признаком безопасности в ЭБУ ABS/DSC является параллельная подготовка и обработка сигналов в обоих микроконтроллерах.
Т.к. оба микроконтроллера обрабатывают одну и ту же программу, то при идентичных входных величинах выходные величины должны быть также идентичны. Если это не так, фиксируется неисправность и вся система ABS/DSC выключается. Этот внутренний контроль работает постоянно.
Кроме этого в начале каждой поездки при превышении скорости движения 6 км/ч кратковременно включаются электромагнитные клапаны и насос обратной подачи и запрашивается ответное соообщение выходных каскадов. Если возникает неисправность, вся система также выключается.
Контроль датчиков угловой скорости и их проводов проводится различными методами, напр., контроль уровня напряжения проводов датчика, сравнение линейных скоростей колес с базовой скоростью, постоянный контроль скольжения и т.д., как на стоящем автомобиле так и во время движения.
Провода электромагнитных клапанов контролируются в зависимости от их положения на обрыв и на короткое замыкание на "плюс" или на "массу".
Положение включения и фаза работы после выключения двигателя насоса обратной подачи контролируются также электрически. Если определенное время после активизации на двигатель насоса не подается напряжение или оно удерживается после окончания активизации в течение определенного времени выше заданного минимального значения, то распознается неисправность и вся система выключается.
Примечание
После аварийного выключения обычная тормозная система и управление двигателем сохраняют свои функции в неограниченном объеме.
Сигналы угловой скорости колес выдаются четырьмя "активными" датчиками.
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:
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 ABS/DSC.
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 ABS/DSC.
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).
Для вычисления поперечной динамики ЭБУ ABS/DSC наряду с другими измеряемыми величинами необходим также угол поворота рулевого колеса.
Угол поворота рулевого колеса определяется специальным датчиком. Этот датчик выполнен как 360-градусный потенциометр. Диапазон измерения составляет 2 x 180 градусов.
Чтобы гарантировать безошибочные результаты измерения, датчик положения рулевого колеса выполнен дублированным. Оба скользящих контакта смещены относительно друг друга на 90 градусов.
Датчик положения рулевого колеса может быть, напр., установлен так, что при установке колес для движения по прямой к ползунку приложено очень маленькое напряжение.
Если теперь рулевое колесо повернуть направо или налево, приложенное к ползунку напряжение линейно возрастает, пока не достигает при угле поворота 180 градусов максимального значения ок. 5 В. При продолжении вращения рулевого колеса в том же направлении напряжение на ползунке линейно уменьшается, пока не достигает минимального значения ок. 0,5 В.
Образованное таким образом потенциометром треугольное напряжение оценивается ЭБУ и преобразуется в угол поворота рулевого колеса.
Подача питания (плюс и минус) на оба потенциометра осуществляется через ЭБУ ABS/DSC. Напряжение питания составляет 5 В.
Примечание
При замене датчика положения рулевого колеса позиционирование датчика относительно рулевого колеса не требуется. После установки нужно однако провести согласование угла поворота рулевого колеса с диагностической и информационной системой (Раздел "Дополнительные функции", Подраздел "Согласование угла поворота рулевого колеса").
Гидроагрегат состоит из электромагнитных клапанов, по одной камере гидроаккумулятора на тормозной контур и одного двухконтурного насоса обратной подачи.
Электромагнитные клапаны включаются блоком управления ABS/DSC. Они соединяют тормозные цилиндры колес с соответствующим контуром главного тормозного цилиндра или насосом обратной подачи или, в зависимости от статуса переключения, отсоединяют от них.
Для каждого из четырех контуров регулирования необходимы два электромагнитных клапана, один впускной и один выпускной. Для регулирования DSC необходимы один дополнительный всасывающий клапан и один переключающий клапан. Всасывающий клапан позволяет нагнетать давление с помощью отдельного всасывающего узла в насосе обратной подачи. Переключающий клапан предотвращает во время цикла регулирования обратный ход тормозной жидкости в ресивер.
Питание электромагнитных клапанов от плюсового вывода осуществляется через реле клапанов. Управление этим реле осуществляет ЭБУ ABS/DSC с момента поворота ключа зажигания в положение 2.
Насос обратной подачи производит откачку тормозной жидкости, вытекающей при уменьшении давления из тормозных цилиндров колес, через соответствующий гидроаккумулятр в соответствующий контур главного тормозного цилиндра.Питание насоса обратной подачи от плюсового вывода осуществляется через реле двигателя. Управление этим реле осуществляет ЭБУ ABS/DSC с момента поворота ключа зажигания в положение 2.
Гидроаккумуляторы в гидроагрегате служат для того, чтобы на время принять внезапно вытекающую при уменьшении давления тормозную жидкость.
Неисправность системы ABS/DSC или состояние системы показывается на комбинации приборов с помощью контрольной лампы ABS и многофункциональной лампы.
Контрольная лампа ABS и многофункциональная лампа загораются при повороте ключа зажигания в положение 2. Если вся система исправна, обе лампы гаснут прим. через 2 секунды (проверка исправности ламп).
Если при контрольном включении распознается неисправность в подсистеме ABS вся система, т.е. подсистемы ABS и DSC, отключается (загораются контрольная лампа ABS и многофункциональная лампа). Если при повторном запуске двигателя неисправность больше не проявляется, то обе лампы гаснут после проверки исправности.
Если при контрольном включении обнаруживает неисправность в подсистеме DSC, то в зависимости от характера неисправности выключается или вся система, или только подсистема DSC (загорается контрольная лампа ABS и/или многофункциональная лампа).
Если подсистема DSC выключается с помощью клавиши выключения DSC, постоянно горит многофункциональная лампа.
Если многофункциональная лампа мигает во время движении (с частотой ок. 3 Гц), водителю следует обратить внимание на регулирование DSC.
Примечание
Во время диагностики систем (к автомобилю подключена диагностическая информационная система) горят контрольная лампа ABS и многофункциональная лампа.
Выключатель стоп-сигналов сообщает ЭБУ ABS/DSC о нажатии педали тормоза. Следствием этого является немедленная отмена случайного воздействия на педаль тормоза во время регулирования DSC и тем самым повышение удобства регулировки.
Сообщения о неисправности в цепи выключателя стоп-сигналов заносятся в ЗУ неисправностей, однако контрольная лампа ABS не включается.
Выключатель стояночного тормоза сообщает ЭБУ ABS/DSC о постановке на стояночный тормоз. ЭБУ поднимает пороги пробуксовки для системы регулировки тормозящего момента двигателя (MSR) и тем самым повышает удобство регулировки.
Функции DSC можно отключить с помощью клавиши принудительного выключения DSC. Состояние отключения показывается с помощью горящей многофункциональной лампы на комбинации приборов. Функция регулирования ABS остается в рабочем состоянии.
Новым нажатием клавиши можно снова включить DSC при условии, что разность между максимальной скоростью задних колес и минимальной скоростью передних колес меньше 20 км/ч.
При регулировании ABS передние колеса регулируются отдельно, задние колеса вместе. Цикл регулирования ABS состоит из трех фаз: фиксация давления, сброс давления и нагнетание давления.
Если датчик угловой скорости определяет сильное замедление вращения колеса, значит имеется тенденция к блокированию, тормозное усилие этого колеса пока не увеличивается, давление удерживается на достигнутом уровне.
Если замедление вращения колеса увеличивается дальше несмотря на это, тормозное усилие уменьшается и колесо благодаря этому тормозится с меньшим усилием.
Вращение колеса становится при меньшем тормозном усилии снова более быстрым. При достижении определенного предельного значения угловой скорости давление снова повышается. Благодаря этому увеличению давления вращение колеса снова замедляется.
В зависимости от характера дорожного покрытия происходит прим. от 5 до 12 циклов регулирования в секунду, насос обратной подачи во время регулирования работает непрерывно.
Впускные клапаны нормально-открыты, выпускные клапаны нормально-закрыты:
Фаза давления |
Электромагнитный клапан / состояние |
|---|---|
Фиксация давления |
Впускной клапан / закрыт (включен) |
|
Выпускной клапан / закрыт (обесточен) |
Сброс давления |
Впускной клапан / закрыт (включен) |
|
Выпускной клапан / открыт (включен) |
Нагнетание давления |
Впускной клапан / открыт (обесточен) |
|
Выпускной клапан / закрыт (обесточен) |
При пробуксовке ведущих колес или при нежелательных отклонениях в регулировке автомобиля ЭБУ ABS/DSC уменьшает движущий момент.
Это достигается следующими воздействиями:
Вмешательство в управление двигателем осуществляется через электронную систему регулировки мощности двигателя (EML) и цифровую электронную систему управления двигателем (DME).
Тормозящее воздействие на ведущие колеса осуществляется аналогично регулированию ABS через три фазы управления: нагнетание давления, фиксация давления и сброс давления. Давление для тормозящего воздействия во время регулирования DSC подается непосредственно на соответствующий тормозной механизм колеса через всасывающий клапан и отдельный всасывающий узел в насосе обратной подачи. Переключающий клапан предотвращает обратный ход тормозной жидкости в ресивер во время цикла регулирования.
Давление системы ограничивается клапаном ограничения давления прим. до 90 бар. Клапан ограничения давления встроен в переключающий клапан.
ЭБУ системы ABS/DSC имеет интерфейсы для передачи данных электронной системе регулировки мощности двигателя (EML), цифровой электронной системе управления двигателем (DME) и самонастраивающейся системе управления коробкой передач (AGS).
Электронная система регулировки мощности двигателя и цифровая электронная система управления двигателем производят уменьшение движущего момента, самонастраивающейся системе управления коробкой передач необходима информация от ЭБУ ABS/DSC для распознавания различных условий движения и окружающей среды.
Обмен данными между этими ЭБУ происходит не как раньше по большому количеству отдельных проводов, а по последовательной системе шин, так называемой шине CAN (Controller Area Network). Она состоит из двух информационных шин (CAN_L и CAN_H) и экрана (CAN_S) для защиты от внешних помех.
В этой системе шин все абоненты равноправны , т.е. каждый блок управления может передавать и принимать сигналы. При выходе из строя одного из абонентов для остальных блоков управления плностью сохраняется доступ к системе шин.
Примечание
Все подключенные к системе шин ЭБУ должны иметь одинаковый индекс шины. Он показывается в диагностической программе на первой странице идентификации ЭБУ.
Электронная система регулировки мощности двигателя уменьшает или увеличивает по требованию ЭБУ ABS/DSC крутящий момент на ведущей оси устанавливая дроссельную заслонку в соответствии с требованием. Это воздействие является первой, однако относительно медленной мерой уменьшения движущего момента при регулировании DSC.
Электронная система регулировки мощности двигателя заменяет механическую связь между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Положение педали акселератора преобразуется с помощью датчика положения педали в электрический сигнал и в ЭБУ EML - в управляющее напряжение для электрического серводвигателя, который поворачивает дроссельную заслонкау
Цифровая электронная система управления двигателем изменяет по запросу ЭБУ ABS/DSC угол опережения зажигания или выключает импульсы зажигания и впрыска:
Вид вмешательства в работу двигателя |
Результат |
|---|---|
уменьшение угла опережения зажигания |
быстрое уменьшение движущего момента |
выключение зажигания / впрыска |
быстрое уменьшение движущего момента |
Самонастраивающаяся система управления коробкой передач непрерывно получает четыре сигнала угловой скорости колес в виде сообщения "DSC не работает" или "DSC работает".
С помощью сигналов угловой скорости колес ЭБУ AGS распознает прохождение поворотов и зимние условия движения.
Сообщение "DSC не работает" препятствует вызову зимней программы режима движения.