Med DSC3 inför BMW 09/96 det modernaste kördynamik-regleringssystem, som finns på bilmarknaden.
Med detta regleringssystem kan man ännu effektivare undvika instabilitet, exempelvis om bilen sladdar.
För att möta dessa krav rättvist måste, förutom de längsdynamiska körsituationerna, även de tvärdynamiska registreras noggrant. Förutom de fyra hjulvarvtalssensorer och styrvinkelsensorn, krävs ytterligare sensorer:
Varvkvotsensorn kan rapportera redan små avvikelser av börkursen, vilka fastställts av styrvinkelsensorn.
Tväraccelerations-sensorn identifierar ett fordon som driver på tvären, som inte befinner sig på rätt kurs, även om det inte roterar.
Trycksensorn mäter det förtryck, som föraren utövar vid bromsning.
Med hjälp av dessa informationer samt de fyra hjulvarvtalen, fordonshastigheten und diverse motor- och växellådsdata kan DSC3-styrdonet registrera kritiska körsituationer, som ej motsvarar förarens intentioner (styrinslag), och därav sluta sig till olika väglagsförhållanden.
På basis av dessa data beräknar DSC3-styrdonet inom några få millisekunder bilens över- resp understyrningsbeteende samt platsen, tiden och kraften för det nödvändiga bromsingreppet.
DSC3-styrdonet försörjs via fyra ledningar med spänning:
Stift-nr |
Signal |
|---|---|
1 |
12 V-försörjning (klämma 87) |
51 |
12 V-försörjning (klämma 30) |
28, 29 |
Jord (klämma 31) |
Anm.
Plusförsörjning till stift nr 1 kopplas omedelbart till via DME-huvudrelät vid "Tändning Till", men kopplas ifrån först ca 5 sekunder efter "Tändning Från" (frånkopplingsfördröjning genom DME-styrdonet).
DSC3-styrdonet är via CAN-bussen förbunden med styrdonen DME, EML och AGS. Dessutom hänger på denna buss även styrvinkelsensorn.
Dessa styrdon utbyter via CAN-bussen permanent de mest skiftande data i form av telegram:
AGS-styrdonet sänder till DSC3-styrdonet information om den för tillfället ilagda växeln (utväxling) för beräkning av drivmomentet.
Därigenom identifierar DSC3 låga friktionsvärden och förhindrar en nedväxling, för att undvika besvärliga pendelväxlingar.
När man börjar köra med låga friktionsvärden uppmanar DSC3-styrdonet växellådsstyrningen via CAN-bussen att lägga in 2:a växeln tidigare.
DSC3-styrdonet är självdiagnostiserande. Uppträdande fel lagras i ett icke flyktigt minne och kan avläsas för felsökning.
Det finns följande diagnosfunktioner:
OBS!
DSC3-styrdonet har ett icke flyktig felminne. I garantifall skall man skriva ut provningskoden, men man får inte radera felminnet!
DSC3 har två kontrollampor. Det rör sig härvid om
Dessa båda kontrollampor visar DSC3-systemstatus resp DSC3-systemfel i instrumentkombinationen.
Genom att koppla till tändningen (klämma 15), aktiverar systemet båda kontrollamporna och kontrollerar att de fungerar. Har inget fel upptäckts vid styrdonets självtest, så slocknar kontrollampan efter ca 2 sekunder.
Om ABS-systemet är i funktion, så är säkerhetslampan släckt. Upptäcker styrdonet ett fel i ABS-systemet, som leder till att ABS kopplas ifrån, så lyser ABS-säkerhetslampan och visar därmed att systemet bortfallit.
Styrningen av säkerhetslampan har ändrats i förhållandet till de hittillsvarande ABS-systemen:
ABS-säkerhetslampan ligger an på klämma 15 med 12 Volt. Är ABS funktionsberett, så lägger styrdonet en "High"-nivå på stift 32. Denna status identifieras av elektroniken i kombiinstrumentet, säkerhetslampan får ingen jord.
Föreligger ett fel i ABS-systemet, som avaktiverar detta, så drar styrdonet ned "High"-nivån till Low.
Det nu uppnådda läget har en sådan inverkan i kombiinstrument, att elektroniken kopplar igenom jorden till säkerhetslampan och lampan därmed lyser.
Om styrdonet inte är anslutet, får man automatiskt samma tillstånd som vid ett ABS-fel.
Fördelen med denna nya styrning ligger i att fjäderkontakterna i stickkontakten och den påkostade bryggkopplingen via ventilrelät bortfallit.
När DSC3 är funktionsberedd, så är lampan släckt. Vid en DSC- eller ASC-reglering blinkar den.
Upptäcks ett fel i DSC3-systemet, eller kopplas systemet via DSC-passivknappen tillfälligt ifrån, så lyser lampan konstant.
Multifunktionslampan försörjs via klämma 15 med 12 Volt och innehåller, beroende på funktionen, från styrdonet taktad eller konstant jord.
För att kunna göra föraren uppmärksam på ett DSC3-bortfall, även om styrdonet inte är anslutet, får multifunktionslampan jorden via en fjäderkontakt i stickkontakten. Denna kontakt är öppen bör styrdonet är anslutet.
Anm.
Under pågående diagnos (= kommunikation med DIS) lyser båda kontrollamporna, oberoende av om ett systemfel föreligger eller inte.
En manövrering av bromspedalen rapporteras till DSC3-styrdonet via bromsljuskontakten.
Under en pågående ASC-reglering avbryts ett bromsingrepp omgående, inloppsventilen stängs och omkopplingsventilen öppnas.
Släpper man bromsen under en pågående ABS-bromsreglering och öppnas därmed bromsljuskontakten, så avbryts även ABS-regleringen omgående.
Enbart vid DSC3 stängs hela systemet (ABS, ASC och DSC) av, om bromsljuskontakten är defekt.
Om handbromsen är åtdragen, meddelas detta till DSC3-styrdonet via handbromskontakten. Detta medför, att slirtröskeln till motorns dragmomentreglering (MSR) höjs med 20 km/h.
Från och med tändningslåsläge 2 (klämma 15) och ett lyckat styrdons-självtest kan man koppla ifrån funktionen ASC/DSC med passivknappen. Om ASC/DSC-funktionen är frånkopplad, lyser DSC-multifunktionslampan i kombiinstrumentet. ABS-regleringen fungerar även i fortsättningen.
Genom att trycka på knappen en gång till, kan ASC/DSC aktiveras igen, så länge som skillnaden mellan maximal bakhjulshastighet och minimal framhjulshastighet är mindre än 20 km/h.
I modellserierna E38 och E39 är i allmänhet aktiva varvtalssensorer monterade.
De aktiva varvtalssensorerna arbetar enligt Hall-principen, där växelspänningar alstras genom magnetiska fältstyrkeändringar, vilkas frekvenser är ett mått för hjulvarvtalet. I motsats till de passiva varvtalssensorerna, är hos de aktiva varvtalssensorerna själva sensorelementet samt elektroniken för signalförberedning integrerade i varvtalssensorn.
Fördelar av de aktiva sensorer i förhållandet till de tidigare passiva sensorer:
Varvtalssignalerna är kantvågssignaler med konstant amplitud (Low-nivå = 0,75 V, High-nivå = 2,5 V), för hastighetsområdet från 0 till 250 km/h uppstår, beroende av hjulens omfång, frekvenser inom området 0 - ca 1700 Hz.
Spänningsförsörjningen till de aktiva sensorerna (7,6 ... 8,4 V likspänning) sker genom DSC3-styrdonet.
Hjulvarvtalen behövs även som information till andra styrdon, som exempelvis den integrerade kombi-elektroniken (IKE) eller den elektroniska dämparkontrollen (EDC). Härtill förbehandlas varvtalssignalerna i DSC3-styrdonet i motsvarande grad.
Varvtalssignalerna är kantvågssignaler med konstant amplitud (lågnivå < 1 V, högnivå > 11 V), frekvensen är beroende av hjulvarvtalen och ligger i området mellan 0 ... 1700 Hz (0 ... 250 km/h).
Styrvinkelsensorn är placerad på styrspindelns nedre ände framför styrledskivan.
Kontaktanslutning:
Stift-nr |
Signal |
|---|---|
1 |
12 V-försörjning (klämma 30) |
2 |
12 V-försörjning (klämma 87) |
3 |
CAN (+) |
4 |
CAN (-) |
5 |
Jord (klämma 31) |
Sensorn levererar en totalstyrvinkelsignal med en upplösning på ca 0,7 O via CAN-bussen.
Ytterligare sänds en statusvariabel via CAN-bussen, som ger information över styrvinkelsignalens giltighet.
I bandänden, eller efter ett sensorbyte, måste vid så exakt rakt-fram-ställning som möjligt av styrningen resp framhjulen en initiering med diagnostestaren i DSC3-diagnosen äga rum. Därvid utjämnas sensorns elektriska offset och lagras i sensorn (EEPROM) permanent.
Dessutom registreras i sensorn och i DSC3-styrdonet ett identifikationsnummer, som sänds från styrvinkelsensorn via CAN-bussen. Vid varierande identifikationsnummer äger inget DSC3-systeminträde rum, och i DSC3-diagnosen begärs en styrvinkelinitiering.
Därmed förhindras, att ett felaktigt offset-värde kan få effekt, om en fabriksny styrvinkelsensor används eller en begagnad sensor monteras.
Förutom denna elektriska offset, fastställer DSC3-logiken under körningen kontinuerligt en offset för styrningsmitten, som exempelvis uppstår genom spåromställning. Styrvinkelsignalen kontrolleras av DSC3-logiken med avseende på sannolikhet (genom jämförelse med de andra sensorsignalerna).
Sensorn består (precis som EDC-styrvinkelsensorn) av två 90 O förskjutna finpotentiometer-släpkontakter, vilka var och en levererar signalspänningar på 0 till ca 4,5 V.
Den dessutom i sensorn integrerade bearbetningslogiken (mikrokontroller med CAN-komponent) beräknar ur de enskilda spänningarna den aktuella rattvridningen och totalvinkeln, och övervakar denna med avseende på sannolikhet (90 O - övervakning).
Om spänningsförsörjningen avbryts (exempelvis på grund av att batteriet kopplats loss), så förlorar sensorlogiken den aktuella rattvridningen. I ett sådant specialfall beräknas den aktuella rattvridningen på nytt genom en statistisk utvärdering av framhjulshastigheterna (erhållna via CAN).
Totalstyrvinkelsignalen används i DSC3-logiken för det första för att exakt fastställa bilens hastighet (vid kurvfart).
För det andra tjänar den som ingångssignal för den överlagrade fordonsregulatorn:
DSC3-logiken beräknar ur styrvinkelsignalen den av föraren önskade "fordons-varvkvoten".
Definition:
Varvkvotsignalen motsvarar bilens rotationshastighet runt högaxeln.
Varvkvotsignalen är monterad under förarsätet.
Kontaktanslutning:
Stift-nr |
Signal |
|---|---|
1 |
Minusförsörjning (0 V) |
2 |
Plusförsörjning (12 V) |
3 |
Sensorsignal |
4 |
Referenssignal (2,5 V) |
5 |
Testsignal |
Sensorn levererar en signalspänning på 0,7 - 4,3 V. Skillnaden mellan signalspänningen och referensspänningen rör sig mellan -1,8 och +1,8 V och motsvarar en varvkvot på -50 till +50 O /sek.
Sensorn övervakas med "Tändning Till" med avseende på dess tillåtna offset-värden.
Därutöver sker under körning en ständing avstämning vad gäller sannolika värden, genom jämförelse med följande signalinformationer:
Nyttosignalen mäts var 20:e msek kontinuerligt med "Tändning Till".
För kontroll av sensorns elektriska funktion överlagras en elektrisk offset över nyttosignalen vid varannan cykel. Detta offset-påslag styrs via testledningen. I DSC3-styrdonet kontrolleras hur pass beständigt denna offset är.
En svängande cylinder, som aktiveras via olika piezo-element till en svängfrekvens på 14 kHz.
Genom påverkan från en tvärkraft, som utlösts genom tväraccelerationen under körningen i en kurva, sker en frånkoppling av cylindern.
Via en elektronisk regleringskrets regleras frånkopplingen av cylindern tillbaka till noll. Detta värde, som representerar ett mått på respektive varvkvot, omvandlas därefter till en analog spänning - linjär kurva.
Den uppmätta varvhastigheten jämförs med den av föraren önskade varvhastigheten (från styrvinkelinformationen) och den körbara gränsvarvhastigheten (från tväraccelerationsinformationen.
Vid behov korrigerar fordonsregulatorn bilens varvhastighet genom målinriktade bromsingrepp på de enskilda hjulen.
Därmed skall alltid ett stabilt körförhållande under alla körvillkor (bromsning, framåtdrivning, frirullning) säkerställas.
Tväraccelerations-sensorn monteras horisontellt, bredvid förarsätet på dörrtröskeln ca 5 cm framför B-stolpen.
Kontaktanslutning:
Stift-nr. |
Signal |
|---|---|
1 |
Sensorsignal |
2 |
Minusförsörjning (0 V) |
3 |
Plusförsörjning (5 V) |
Sensorn levererar en analogspänning på 0,5 till 4,5 V, som motsvarar ett mätområde på -1,5 till +3,5 g.
Offset-värdet uppgår till 1,7 V (när bilen står stilla på plant underlag).
Efter initieringen avstäms tväraccelerationssignalen av DSC3-styrdonet, när bilen står stilla och under färd, och genom jämförelse med de övriga sensorsignalerna kontrolleras den kontinuerligt med avseende på sannolikhet.
Tväraccelerations-sensorn är en kapacitiv sensor.
Under acceleration lyfts i sensorn en rörlig kondensatorplatta upp av en fixerad kondensatorplatta. Den därvid uppkomna signalspänningen motsvarar den påbörjade accelerationen.
Tväraccelerationssignalen används i DSC3-logiken som ingångssignal för den överlagrade fordonsregulatorn. Med ledning av den uppmätta tväraccelerationen beräknas en bör-varvkvot. Denna bör-varvkvot motsvarar vid uppnådd kurvgränshastighet fortfarande en stabil kurvfart under de aktuella körvillkoren.
Trycksensorn sitter monterad på laddkolvsenheten i framaxelkretsens utgång.
Kontaktanslutning:
Stift-nr |
Signal |
|---|---|
1 |
Minusförsörjning (0 V) |
2 |
Plusförsörjning (5 V) |
3 |
Sensorsignal |
Sensorn levererar en analogsignal med ett mätområde på 0 till 250 bar.
Nollpunktsavstämningen sker kontinuerligt efter initieringen av systemet med "Tändning Till" och är avslutad efter 100 msek, om inte bromsljuskontakten manövrerats.
Ett stålmembran med piezoresitivt mätförfarande via membran-deformation med påföljande omvandling till en linjär kurva från 0 till 5 V.
Övervakning med avseende på sannolika signalvärden genom DSC3-styrdonet i ett tidsfönster på 100 msek beträffande följande tillstånd:
Följande tillstånd övervakas av elektroniken:
I avstämt tillstånd (nollpunktsavstämning) får systemtrycket inte vara högre än 5 bar under en viss tid, om BLS inte manövrerats.
BLS- och trycksensor-signalformationen sammanfattas i systemet och deras summa bildar en redundant BLS-signal, som å sin sida övervakas av elektroniken med avseende på logiska förhållanden.
Hydraulikenheten sitter mellan laddkolvsenheten och hjulbromscylindern.
Den modulerar bromstrycket under en ABS-regleringsbromsning och styr resp reglerar bromstrycket vid en ASC- eller DSC-reglering.
Principiellt sett motsvarar hydraulikenhetens uppbyggnad och funktion enheten för ABS/ASC5.
På grund av det eventuella bromsingreppet på framaxeln under en DSC-reglering blev det nödvändigt att komplettera med en extra omkopplingsventil och en förladdventil.
I huset är därmed följande integrerat:
Alla ventiler ligger vid tillkopplad klämma 15 på 12 Volt och kopplas i regleringsfall av styrdonet mot jord.
I strömlöst tillstånd är de 4 inloppsmagnetventilerna och de 2 omkopplingsventilerna öppna samt de 4 utloppsventilerna och de 2 förloppsventilerna stängda.
Returmatningspumpen drivs via en elmotor, som i regleringsfall försörjs med spänning via ABS-motorrelät.
Under ett ABS-regleringsförlopp matar pumpen den under tryckreduceringsfasen avtappade bromsvätskan tillbaka in i huvudbromscylindern.
Vid en ASC- eller DSC-reglering med bromsingrepp alstrar den det erforderliga bromstrycket.
Returmatningspumpen har endast en rotationsriktning, såväl vid ABS-reglering som vid ASC/DSC-reglering.
Skall pumpen alstra bromstryck under en ASC/DSC-reglering, så måste omkopplingsventilen och förladdventilen vara öppna.
Via den öppnade förladdventilen suger pumpen upp bromsvätskan och transporterar den därpå till den hjulbromscylinder, i vilken det erforderliga bromstrycket skall byggas upp. Via den stängda omkopplingsventilen säkerställs systemets tryckuppbyggnad.
En i var och en av de båda omkopplingsventilerna integrerad tryckbegränsningsventil förhindrar, att pumpens matningstryck vid en ASC/DSC-reglering stiger över 161 (+/-25) bar.
Enhetens förladdpump aktiveras vid en ASC/DSC-reglering direkt av styrdonet med plus och minus.
När pumpen startar, transporterar den bromsvätska från tandemhuvudbromscylinderns utjämningsbehållare till en kammare mellan två av laddkolvsenhetens kolvar.
Från denna kammare går en andra ledning tillbaka till utjämningsbehållaren. Det i returledningen monterade strypmunstycket möjliggör den erforderliga tryckuppbyggnaden (Pitot-prinzip).
En tryckbegränsningsventil (DBV) i pumpen förhindrar att pumpens tryck stiger till mer än 15 bar. Överskrids det på DBV inställda trycket, så öppnas ventilen hydrauliskt och i pumpen uppstår en kortslutning. På så sätt förhindras, att förtrycket stiger ytterligare.
ABS-motorrelät aktiveras i vissa faser under ABS-, ASC- eller DSC-regleringarna av DSC3-styrdonet.
ABS-motorrelät kopplar Till resp Från returmatningspumpen.
Returmatningspumpen transporterar bromsvätska, som samlats i magasinet, tillbaka till bromskretsen mellan den stängda inloppsventilen och huvudbromscylindern (tryckreduceringsfas under ABS-regleringsbromsning) resp transporterar den under tryck stående bromsvätskan genom den öppna inloppsventilen till respektive hjulbromscylinder (tryckuppbyggnadsfas under ASC- och DSC-regleringsbromsning).
ABS-ventilrelät styrs av DSC3-styrdonet från och med klämma 15.
ABS-ventilrelät kopplar Till resp Från 12 V-försörjningsspänningen för alla magnetventiler i hydraulikenheten.