El dispositivo de mando ABS/DSC contiene las funciones ABS y DSC. ABS significa sistema antibloqueo, DSC control dinámico de estabilidad .
El sistema de antibloqueo impide que se bloqueen las ruedas y aumenta de ese modo la estabilidad de marcha y la maniobrabilidad del vehículo, incluso en frenados completos.
El control dinámico de la estabilidad es un consecuente desarrollo ulterior del control automático de la estabilidad + tracción. El control automático de la estabilidad + tracción (ASC+T) impide que se embalen las ruedas propulsoras al acelerar y aumenta de ese modo la estabilidad de marcha y tracción del vehículo.
En los sistemas reguladores del resbalamiento ABS y ASC+T se emplea siempre el resbalamiento longitudinal, o sea, las diferencias de velocidad de giro entre las ruedas del eje delantero y las del eje trasero, como magnitud de regulación. En el control dinámico de la estabilidad se aprovecha adicionalmente el resbalamiento transversal, o sea, las diferencias de velocidad de giro entre las dos ruedas del eje delantero, para la regulación de la fuerza de propulsión. De ese modo es posible reducir la potencia del motor hasta el punto de que ya no se puede producir un subvirado o sobrevirado del vehículo al marchar por curvas a alta velocidad.
La base de cálculo para averiguar el resbalamiento transversal la constituyen las señales suministradas por los dos sensores de velocidad de giro en el eje delantero y el sensor del ángulo de dirección.
La presente descripción del funcionamiento está subdividida en los siguientes capítulos:
El dispositivo de mando consta en lo esencial de los siguientes componentes:
Indicación
El dispositivo de mando ABS/DSC está dispuesto para el servicio a partir de la posición 2 de la cerradura de encendido. La alimentación de tensión tiene lugar a través del relé principal DME. Después de desconectar el encendido, se mantiene la alimentación de tensión por unos 5 ... 20 segundos (circuito de retención de la DME).
La característica esencial de seguridad en el dispositivo de mando ABS/DSC la constituyen la preparación y procesamiento paralelos de las señales en los dos microrreguladores.
Como ambos microrreguladores trabajan con el mismo programa hasta el final, al ser idénticas las magnitudes de entrada han de ser idénticas también las magnitudes de salida. Si no es éste el caso, se reconoce la existencia de un defecto y se desconecta el sistema total ABS/DSC. Este control interno relativo a defectos tiene lugar permanentemente.
Además de ello, al sobrepasarse la velocidad de 6 km/h cada vez que se ha iniciado una marcha, se activan brevemente las válvulas electromagnéticas y la bomba de realimentación, y se solicita el acuse de recibo de los pasos finales. Si se presenta un defecto, se desconecta asimismo el sistema total.
La vigilancia de los sensores de velocidad de giro y de sus líneas se asegura mediante distintos métodos, como p. ej. control del nivel de tensión en las líneas de los sensores de velocidad, comparación de las velocidades de las ruedas con una velocidad de referencia, control estático del resbalamiento, etc., tanto al estar el vehículo parado como durante la marcha.
Las líneas de las válvulas electromagnéticas se vigilan en función del estado de activación, respecto a la existencia de interrupciones o de cortocircuitos al positivo o a masa.
El estado de conexión y la marcha en inercia del motor de la bomba de realimentación se vigilan asimismo eléctricamente. Si durante cierto tiempo tras la activación no hay aplicada aún al motor de la bomba ninguna tensión, o si al cabo de determinado tiempo tras concluir la activación no es ella inferior a un valor mínimo prefijado, se reconoce un defecto y se desconecta el sistema total.
Indicación
Después de una desconexión de seguridad, están ilimitadamente a disposición la instalación normal de frenos de servicio y el mando del motor.
Las señales de velocidad de giro las suministran cuatro sensores "activos".
Los sensores de velocidad activos trabajan según el principio de Hall, siendo generadas por cambios de la intensidad del campo magnético unas tensiones alternas cuya frecuencia constituye una medida de la velocidad de giro de las ruedas. En contraposición a los sensores de velocidad de giro pasivos, en los sensores de velocidad de giro activos están integrados el elemento sensorial propiamente dicho y la electrónica.
Ventajas de los sensores activos:
Las señales de velocidad de giro son señales rectangulares de amplitud constante (nivel low = 0,75 V, nivel high = 2,5 V); para el campo de velocidades de 0 ... 250 km/h resultan frecuencias, en dependencia del perímetro de los neumáticos, que se hallan dentro del campo de 0 hasta aprox. 1700 Hz.
La alimentación de tensión de los sensores activos (7,6 ... 8,4 V tensión continua)se lleva a cabo mediante el dispositivo de mando ABS/DSC.
Las velocidades de giro de las ruedas las necesitan también otros dispositivos de mando, como p. ej. la electrónica del cuadro de instrumentos (IKE) o el control electrónico de los amortiguadores (EDC). A tal efecto, las señales de velocidad de giro se preparan debidamente en el dispositivo de mando ABS/DSC.
Las señales de salida de velocidad de giro son señales rectangulares de amplitud constante (nivel Low < 1 V, nivel High > 11 V), la frecuencia depende de la velocidad de giro de las ruedas y está en un margen de entre 0 ... 1700 Hz (0 ... 250 km/h).
Para calcular la dinámica transversal, el dispositivo de mando ABS/DSC requiere también el ángulo de giro de la dirección, además de otras magnitudes de medición.
El ángulo de giro de la dirección lo detecta un sensor propio. Este sensor del ángulo de dirección está ejecutado como potenciómetro de 360 grados. El alcance de medición es de 2 x 180 grados.
Para garantizar resultados de medición sin perturbaciones, el sensor del ángulo de dirección es de ejecución doble. Los dos contactos de cursor están alternados en 90 grados uno respecto al otro.
El sensor del ángulo de dirección puede estar montado p. ej. de manera que, al encontrarse las ruedas en posición de marcha recta, haya aplicada al cursor una tensión muy pequeña.
Cuando se gira ahora del volante hacia la derecha o izquierda, la tensión tomada por el cursor sube linealmente, hasta alcanzar el valor máximo de aprox. 5 voltios a 180 grados de giro de la dirección. Al seguir girando el volante en la mismo sentido, la tensión en el cursor disminuye linealmente, hasta alcanzar el valor mínimo de aprox. 0,5 voltios.
La tensión en triángulo formada así por el potenciómetro es analizada por el dispositivo de mando y convertida en ángulo de dirección.
La alimentación de los dos potenciómetros con positivo y negativo tiene lugar a través del dispositivo de mando ABS/DSC. La tensión de alimentación es de 5 voltios.
Indicación
En caso de tener que cambiar el sensor del ángulo de dirección, no es preciso realizar un posicionamiento del sensor respecto al volante. Después del montaje, sin embargo, hay que realizar una compensación del ángulo de dirección con el Sistema de Diagnosis e Información (capítulo "Funciones del Service", subcapítulo "Compensación del ángulo de dirección").
La unidad hidráulica se compone de las válvulas electromagnéticas, una cámara acumuladora para cada circuito de freno y una bomba de realimentación de dos circuitos.
Las válvulas electromagnéticas las conecta el dispositivo de mando ABS/DSC. Ellas ponen en comunicación los cilindros de freno de rueda, según el estado de conexión, con el circuito correspondiente del cilindro principal de freno o de la bomba de realimentación, o cierran el cilindro de freno de rueda frente a ambos.
Para cada uno de los cuatro circuitos de regulación se requieren dos válvulas electromagnéticas: una de admisión y otra de escape. Para la regulación DSC se precisa adicionalmente una válvula de aspiración y una válvula de inversión. La válvula de aspiración hace posible el descenso de presión a través del elemento autoaspirante en la bomba de realimentación. La válvula de inversión impide que el líquido de freno refluya al recipiente durante los ciclos de regulación.
La alimentación de las válvulas electromagnéticas con positivo tiene lugar a través del relé de válvulas. La activación de este relé la efectúa el dispositivo de mando ABS/DSC a partir de la posición 2 de la cerradura de encendido.
La bomba de realimentación impele el líquido de freno que sale de los cilindros de freno de rueda durante la disminución de la presión, haciéndolo regresar al cilindro respectivo del cilindro principal de freno a través de la cámara acumuladora asignada. La alimentación de la bomba con positivo tiene lugar a través del relé del motor. La activación de este relé la efectúa el dispositivo de mando ABS/DSC a partir de la posición 2 de la cerradura de encendido.
Los acumuladores en la unidad hidráulica sirven para acoger transitoriamente el líquido de freno que acude de repente cuando tiene lugar la disminución de la presión.
Cualquier defecto en el sistema ABS/DSC y los estados del sistema se indican en el cuadro de instrumentos con ayuda de la lámpara de seguridad ABS y de la lámpara multifuncional.
La lámpara de seguridad ABS y la Lámpara multifuncional lucen a partir de la posición 2 de la cerradura de encendido. Si el sistema completo está libre de fallos se apagan ambas lámparas después de aprox. 2 segundos (comprobación de lámparas).
En caso de detectar el circuito de seguridad un defecto en el subsistema ABS, se desconecta el sistema total, o sea, los subsistemas ABS y DSC (se encienden la lámpara de seguridad ABS y la lámpara multifuncional). Si el defecto no está ya presente al tener lugar un nuevo arranque, las dos lámparas se apagan tras la comprobación del sistema.
En caso de detectar el circuito de seguridad un defecto en el subsistema DSC, se desconecta en función de la clase de defecto el sistema total o sólo el subsistema DSC (Se enciende la lámpara de seguridad ABS y/o la lámpara multifuncional).
Si se desconecta el subsistema DSC con el pulsador de DSC pasivo, la lámpara multifuncional permanece encendida continuamente.
Cuando la lámpara multifuncional despide destellos intermitentes durante la marcha (frecuencia de aprox. 3 Hz), ella hace observar al conductor que está teniendo lugar una regulación DSC.
Indicación
Durante el diagnóstico (comunicación con el Sistema de Diagnosis e información), la lámpara de seguridad ABS y la lámpara multifuncional están encendidas.
El accionamiento del pedal del freno es indicado al dispositivo de mando ABS/DSC mediante el interruptor de luz de freno. Ello tiene como consecuencia la interrupción inmediata de una eventual intervención de los frenos durante un proceso de regulación DSC y con ello una mejora del confort de regulación.
Los posibles defectos existentes en el circuito de las luces de freno se registran en la memoria de defectos; la lámpara de seguridad ABS no se enciende, sin embargo, cuando se presenta el defecto.
La actuación del freno de mano es indicada al dispositivo de mando ABS/DSC mediante el interruptor de freno de mano. Ello motiva que se ajuste un umbral más alto para la regulación del momento de arrastre del motor (MSR) y, por consiguiente, que aumente el confort de la regulación.
La extensión de funciones DSC se puede desconectar con el pulsador de DSC pasivo. Entonces se enciende la lámpara multifuncional en el cuadro de instrumentos, indicando que el subsistema está desconectado. La regulación ABS sigue poseyendo su capacidad funcional.
Al oprimir de nuevo el pulsador, el DSC puede activarse otra vez, siempre que la diferencia entre la velocidad máxima de las ruedas traseras y la velocidad mínima de las ruedas delanteras sea menor de 20 km/h.
Durante una actuación del ABS, las ruedas delanteras se regulan por separado; las ruedas traseras, en común. Un ciclo de regulación ABS se compone de las tres fases mantenimiento de la presión, disminución de la presión y aumento de la presión.
Cuando un sensor de velocidad de giro comunica una intensa deceleración de una rueda, tendiendo ésta por tanto a bloquearse, la presión de frenado no se aumenta de momento en esta rueda; ella es mantenida al nivel antes alcanzado.
Pero si la deceleración de la rueda sigue aumentando, se reduce entonces la presión, siendo frenada la rueda así con menos intensidad.
Al ser menos intensa la presión de frenado, el movimiento giratorio de la rueda es otra vez más rápido. Al alcanzarse determinado número de revoluciones límite, se aumenta de nuevo la presión. Con este aumento de la presión se reduce nuevamente el movimiento giratorio de la rueda.
Según las condiciones de la calzada, se desarrollanaproximadamente de 5 a 12 ciclos de regulación por segundo; la bomba de realimentación es activada permanentemente durante la regulación.
En su estado de reposo, mientras no reciben corriente, lasválvulas de admisión están abiertas y las válvulas de escape, cerradas:
Fase de presión |
Válvula electromagnética / estado |
|---|---|
Mantenimiento de presión |
Válvula de admisión, cerrada (con corriente) |
|
Válvula de escape, cerrada (sin corriente) |
Descenso de presión |
Válvula de admisión, cerrada (con corriente) |
|
Válvula de escape, abierta (con corriente) |
Aumento de presión |
Válvula de admisión, abierta (sin corriente) |
|
Válvula de escape, cerrada (sin corriente) |
En caso de embalarse las ruedas propulsoras o de producirse un subvirado o sobrevirado del vehículo, el dispositivo de mando ABS/DSC inicia una reducción del momento de giro de impulsión.
Eso se logra mediante las siguientes intervenciones:
Las intervenciones en el mando general del motor tienen lugar a través de la regulación electrónica de la potencia del motor (EML) y de la electrónica digital del motor (DME).
La intervención en los frenos de las ruedas propulsoras tiene lugar, de modo análogo a la regulación ABS, a través de las tres fases de activación: aumento de la presión, mantenimiento de la presión y reducción de la presión. La presión para la intervención en los frenos durante una regulación DSC se aplica directamente al freno de rueda correspondiente, a través de la válvula de aspiración y del elemento autoaspirante de la bomba. La válvula de inversión impide que el líquido de freno refluya al recipiente durante los ciclos de regulación.
La presión en el sistema se limita a aprox. 90 bares mediante una válvula limitadora de presión. Esta válvula limitadora está integrada en la válvula de inversión.
El dispositivo de mando ABS/DSC posee interfaces para la regulación electrónica de la potencia del motor (EML), la electrónica digital del motor (DME) y el mando adaptativo del cambio (AGS).
La regulación electrónica de la potencia del motor y la electrónica digital del motor realizan la reducción del momento de impulsión; el mando adaptativo del cambio necesita informaciones del dispositivo de mando ABS/DSC para conocer diversas condiciones de marcha y ambientales.
El intercambio de datos entre esos dispositivos de mando no se efectúa como antes a través de un sinnúmero de líneas individuales, sino a través de un sistema de canal en serie, el llamado canal CAN (Controller Area Network). Este se compone de dos líneas de datos (CAN_L y CAN_H) y un blindaje (CAN_S) para protegerlo contra señales perturbadoras externas.
En este sistema, todos los participantes se encuentran en igualdad de condiciones, es decir, cada dispositivo de mando puede tanto emitir como recibir. En caso de fallar un participante, el bus sigue estando a disposición de los participantes restantes.
Indicación
Todos los dispositivos de mando conectados al sistema han de contar con el mismo índice de bus. En la rutina de diagnóstico, éste se indica en la primera página de la identificación de dispositivos de mando.
La regulación electrónica de la potencia del motor reduce o aumenta, a demanda del dispositivo de mando ABS/DSC, el par motor en el eje propulsor, variando para ello la posición de la mariposa de aire en conformidad con la demanda. Esta intervención es la primera, aunque relativamente lenta medida para reducir el momento de impulsión durante una regulación DSC.
La regulación electrónica de la potencia del motor reemplaza la unión mecánica entre pedal acelerador y mariposa de aire. La posición del acelerador se transforma, a través de un transmisor de posición del pedal, en una señal eléctrica y en el dispositivo de mando EML en una tensión piloto para un servomotor eléctrico, que a su vez acciona la mariposa de aire.
A demanda del dispositivo de mando ABS/DSC, la electrónica digital del motor varía el ángulo de encendido o desvanece los impulsos de encendido e inyección:
Intervención |
Repercusión |
|---|---|
Variación del ángulo de encendido en dirección hacia "retardo" |
Reducción rápida del momento de propulsión |
Desvanecimiento del encendido/inyección |
Reducción rápida del momento de propulsión |
El mando adaptativo del cambio recibe continuamente las cuatro señales de velocidad de giro de las ruedas, así como el aviso de "DSC pasivo" o "DSC activo".
A través de las señales de velocidad de giro de las ruedas, el dispositivo de mando AGS reconoce la marcha por una curva, así como la marcha en condiciones invernales.
El aviso de "DSC pasivo" impide que se solicite el programa de marcha para invierno.