ABS/DSC

ABS/DSC-styrdonet innehåller funktionerna ABS och DSC. ABS betyder Anti-Blockerings-System, DSC betyder Dynamisk Stabilitets-Kontroll.

ABS-systemet förhindrar att hjulen blockeras och höjer därmed bilens stabilitet och styrförmåga, till och med vid tvärbromsningar.

Den dynamiska stabilitetskontrollen är en konsekvent vidareutveckling av den automatiska stabilitetskontrollen +Traktion (dragkraft), dvs ASC+T. ASC+T förhindrar att drivhjulen slirar när man accelererar och ökar därmed bilens stabilitet och dragkraft.

Hos slirnings-regleringssystemen ABS och ASC+T används alltid den längsgående slirningen, dvs hjulvarvtalsdifferenserna mellan fram- och bakaxel, som regleringsstorlek. Hos den dynamiska stabilitetskontrollen beaktas även tvärslirningen, dvs hjulvarvtalsdifferenserna mellan de båda hjulen på framaxeln, vid drivkraftsregleringen. Därvid kan motoreffekten reduceras så pass mycket, att bilen inte kan under- resp överstyras vid snabba kurvtagningar.

Underlaget för beräkningen av tvärslirningen består av signalerna från de båda främre varvtalssensorerna och styrvinkelsensorn.

 

Den föreliggande funktionsbeskrivningen är indelad i följande kapitel:

ABS/ASC-styrdon

Uppbyggnad

Styrdonet består i huvudsak av följande komponenter:

Anm.

ABS/DSC-styrdonet är i driftberedskap från och med tändlåsläge 2. Spänningsförsörjningen sker via DME-huvudrelät. När tändningen kopplats ifrån fortsätter spänningsförsörjningen ca 5 - 20 sekunder ytterligare (DME-hållningskoppling).

Säkerhetskoncept

Det väsentligaste säkerhetskännetecknet när det gäller ABS-DSC-styrdonet är den parallella signalförbehandlingen och -bearbetningen i de båda mikrokontrollerna.

Eftersom båda mikrokontrollerna arbetar enligt samma program, måste vid identiska ingångsstorlekar även utgångsstorlekarna vara desamma. Om så inte är fallet, registreras detta som ett fel och hela ABS/DSC-systemet kopplas ifrån. Denna interna felövervakning sker fortlöpande.

Vid början av varje färdstart, och när körhastigheten överskrider 6 km/h, aktiveras magnetventilerna och returpumpen och avkänns återrapporteringen från ändlägena för en kort stund. Om ett fel uppstår, stängs hela systemet av.

Varvtalsövervakningen och varvtalsensorledningarna garanteras med hjälp av olika metoder, som exempelvis spänningsnivå-övervakning av varvtalssensorledningarna, jämförelse av hjulhastigheterna med en referenshastighet, statisk slirningsövervakning osv, såväl när bilen står stilla som när den är i rörelse.

Magnetventilledningarna övervakas, beroende av aktiveringsstatus, vad gäller avbrott och kortslutning till plus-ledning resp jord.

Returpumpens inkopplingsstatus och eftersläpning övervakas också elektriskt. Om ingen spänning ligger på en viss tid efter det att pumpmotorn aktiverats, eller ligger den efter aktivering av pumpen inom en viss tid inte under ett visst inställt minimivärde, så identifieras detta som ett fel och hela systemet stängs av.

Anm.

Efter en säkerhetsavstängning fungerar fortfarande det vanliga bromssystemet och motorstyrningen utan inskränkningar.

Varvtalssignaler

Ingångssignaler

Hjulvartalssignalerna tillhandahålls av fyra "aktiva" varvtalssensorer.

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 med de aktiva sensorerna:

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 ABS/DSC-styrdonet.

Utgångssignaler

Hjulvarvtalen behövs även som information till andra styrdon, som t ex den integrerade kombi-elektroniken (IKE) eller den elektroniska dämparkontrollen (EDC). Härtill förbehandlas varvtalssignalerna i ABS/DSC-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).

Styrvinkelsignal

För beräkning av tvärdynamiken behöver ABS/DSC-styrdonet, förutom andra måttstorlekar, även styrvinkeln.

Styrvinkeln beräknas via en separat styrvinkelsensor. Denna styrvinkelsensor är utformad som en 360-graders potentiometer. Mätområdet uppgår till 2 x 180 grader.

För att garantera störningsfria mätresultat, finns styrvinkelsensorerna i dubbel uppsättning. De båda släpkontakterna är monterade i 90 graders vinkel i förhållande till varandra.

Styrvinkelsensorn kan t ex vara så monterad, att en mycket låg spänning ligger an på släpkontakten, när hjulen står i riktning rakt fram.

Om ratten nu vrids till höger eller vänster, så stiger den från släpkontakten upptagna spänningen linjärt, tills den uppnår maximivärdet på ca 5 Volt vid 180 graders vridvinkel. Om ratten vrids ytterligare i samma riktning, så avtar spänningen på släpkontakten linjärt, tills minimivärdet på ca 0,5 Volt uppnåtts.

Den på detta sätt av potentiometern bildade trekantsspänningen utvärderas av styrdonet och omsätts i en styrvinkel.

De båda potentiometrarnas plus- rep minusförsörjning sker vid ABS/DSC-styrdonet. Försörjningsspänningen uppgår till 5 Volt.

Anm.

Vid byte av styrvinkelsensorn krävs ingen positionering av sensorn i förhållande till ratten. Efter monteringen måste emellertid en styrvinkelbalansering med hjälp av Diagnos- och informationssystemet (DIS) genomföras (kapitlet "Servicefunktioner", underkapitel "Styrvinkelbalansering").

Hydraulikenhet

Hydraulik-enheten består av magnetventiler, en lagringskammare för varje bromskrets och en tvåkrets-returpump.

Magnetventilerna kopplas via ABS/DSC-styrdonet. De förbinder hjulbromscylindrarna, beroende på kopplingsstatus, med motsvarande huvudbromscylinderkrets eller med returpumpen, eller stänger hjulbromscylindern mot båda två.

För var och en av de fyra regleringskretsarna krävs två magnetventiler, en insugnings- och en avgasventil. För DSC-regleringen är en extra insugningsventil och en omkopplingsventil nödvändiga. Insugningsventilen möjliggör tryckuppbyggnaden via det självinsugande pumpelementet i returpumpen. Omkopplingsventilen förhindrar under regleringscyklernas förlopp, att bromsvätska kan rinna tillbaka i förrådsbehållaren.

Magnetventilernas plusförsörjning sker via ventilrelät. Detta relä aktiveras från och med tändlåsläge 2 via ABS/DSC-styrdonet.

Returpumpen återför den vid tryckminskningen utströmmande bromsvätskan tillbaka till respektive huvudcylinderkrets via det tilldelade förrådet. Plusförsörjningen till returpumpen sker via motorrelät. Detta relä aktiveras från och med tändlåsläge 2 via ABS/DSC-styrdonet.

Hydraulikenhetens förråd tjänar till att temporärt uppta den vid tryckminskning plötsligt anhopade bromsvätskan.

Kontrollampor

ABS-DSC-systemfel resp -status visas i instrumentkombinationen med hjälp av ABS-säkerhetslampan och multifunktionslampan.

ABS-säkerhetslampan och multifunktionslampan lyser från och med tändningslåsläge 2. Är hela systemet felfritt, så slocknar båda lamporna efter ca 2 sekunder (lampkontroll).

Om säkerhetskretsen i delsystemet ABS identifierat ett fel, så kopplas hela systemet, dvs delsystemen ABS och DSC, ifrån (ABS-säkerhetslampan och multifunktionslampan lyser). Om felet inte längre uppträder vid nästa nystart, så slocknar båda lamporna efter lampkontrollen.

Identifierar säkerhetskretsen i delsystemet DSC ett fel, så kopplas, beroende på felets art, antingen hela systemet eller endast delsystemet DSC ifrån (ABS-säkerhetslampan och /eller multifunktionslampan lyser).

Kopplas delsystemet DSC ifrån med DSC-passivknappen, så lyser multifunktionslampan konstant.

Om multifunktionslampan blinkar under körning (frekvensen ca 3 Hz), så blir föraren uppmärksammad på att en DSC-reglering äger rum.

Anm.

Under diagnos (kommunikation med Diagnos- och informationssystemet DIS) lyser ABS-säkerhetslampan och multifunktionslampan.

Kontakter och knappar

Bromsljuskontakt

En manövrering av bromspedalen rapporteras till ABS/DSC-styrdonet via bromsljuskontakten. Detta medför ett omedelbart avbrott av ett eventuellt bromsingrepp under en pågående DSC-reglering och därmed en förbättring av regleringskomforten.

Fel i bromsljuskontaktkretsen lagras i felminnet. ABS-säkerhetslampan aktiveras emellertid inte.

Handbromskontakt

Um handbromsen är dragen, meddelas detta till ABS/DSC-styrdonet via handbromskontakten. Detta medför, att slirtröskeln till motorns dragmomentreglering (MSR) höjs, och därmed regleringskomforten förbättras.

DSC-passivknappen

DSC-funktionen kan kopplas ifrån med DSC-passivknappen. Detta visas genom en lysande multifunkitonslampa i kombiinstrumentet. ABS-regleringen är fortsättningsvis funktionsdugligt.

Genom att på nytt trycka på knappen, kan DSC aktiveras igen, så länge skillnaden mellan maximal bakhjulshastighet och minimal framhjulshastighet är mindre än 20 km/h.

Regleringskoncept

ABS-reglering

Vid en ABS-reglering regleras framhjulen enskilt, men bakhjulen gemensamt. En ABS-regleringscykel består av tre faser: tryckhållning, tryckreducering och tryckuppbyggnad.

Om en varvtalssensor informerar om en kraftig hjuleftersläpning, så består en tendens till blockering, dvs om en tendens till blockering föreligger, så ökas inte tills vidare inte hjulets bromstryck, utan trycket bibehålls på den dessförinnan uppnådda nivån.

Ökar hjulfördröjningen ändå ytterligare, så reduceras bromstrycket och hjulet bromsas därigenom mindre kraftigt.

Hjulets rotation ökar igen genom det mindre starka bromstrycket. När ett visst varvtalsvärde uppnåtts, så ökar trycket igen. Genom denna tryckuppbyggnad avtar hjulets rotation igen.

Beroende på körbanans beskaffenhet förekommer ca 5 - 12 regleringscykler per sekund. Returpumpen styrs permanent under regleringens gång.

Insugningsventilerna är strömlöst öppna i viloläget och avgasventilerna är i viloläget strömlöst stängda

Tryckfas

Magnetventil / status

Tryckhållning

Insugningsventil / stängd (ström på)

 

Avgasventil / stängd (strömlös)

Tryckminskning

Insugningsventil / stängd (ström på)

 

Avgasventil / öppen (ström på)

Tryckökning

Insugningsventil / öppen (strömlös)

 

Avgasventil / stängd (strömlös)

 

 

DSC-reglering

När drivhjulen slirar, eller när bilen tenderar att under- eller överstyras, inleder ABS/DSC-styrdonet en reducering av drivmomentet.

Detta uppnås genom följande ingrepp:

Ingreppen i motorstyrningen sker via den elektroniska motoreffektregleringen (EML) och den digitala motorelektroniken (DME).

Bromsingreppet på drivhjulen sker via de tre styrningsfaserna tryckuppbyggnad, tryckhållning och tryckreducering. Trycket för bromsingreppet under en DSC-reglering leds via insugningsventilen och det självsugande pumpelementet direkt in i respektive hjulbroms. Omkopplingsventilen förhindrar under regleringscyklernas förlopp, att bromsvätska kan rinna tillbaka i förrådsbehållaren.

Systemtrycket begränsas via en tryckbegränsningsventil till ca 90 bar. Tryckbegränsningsventilen är integrerad i omkopplingsventilen.

Gränssnitt

ABS/DSC-styrdonet innehåller gränssnitt mot den elektroniska motoreffektregleringen (EML), mot den digitala motorelektroniken (DME) och mot den adaptiva växellådsstyrningen (AGS).

Den elektroniska motoreffektregleringen och den digitala motorelektroniken genomför reduceringen av drivmomentet, medan den adaptiva växellådsstyrningen erfordrar informationer från ABS/DSC-stydonet för identifkation av olika kör- och omgivningsförhållanden.

Informationsutbytet mellan dessa styrdon sker inte som tidigare via ett flertal enskilda ledningar, utan via ett seriellt buss-system, den s k CAN-bussen (Controller Area Network). Denna består av två dataledningar (CAN_L och CAN_H) och en avskärmning (CAN_S) till skydd mot externa störningssignaler.

I detta buss-system är alla deltagare likaberättigade, dvs varje styrdon kan sända såväl som motta information. Vid bortfall av en deltagare står ändå bussen till förfogande för övriga deltagare.

Anm.

Alla till buss-systemet anslutna styrdon måste uppvisa samma buss-index. Detta visas i Diganos-programmet på första sidan för identifikation av styrdon.

Elektronisk motoreffektreglering (EML)

Den elektroniska motoreffektregleringen reducerar eller ökar, på begäran från ABS/DSC-styrdonet, vridmomentet på drivaxeln, genom att gasspjällspositionen justeras i förhållande till kraven. Detta ingrepp är den första, men ändå den långsammaste, åtgärden för att reducera drivmomentet vid en DSC-reglering.

Den elektroniska motoreffektregleringen ersätter den mekaniska förbindningen mellan gaspedal och gasspjäll. Gaspedalsläget omvandlas via en pedalvärdesgivare till en elektrisk signal och i EML-styrdonet till styrspänningen för en elektrisk ställmotor, som i sin tur manövrerar gasspjället.

Digital motorelektronik (DME)

Den digitala motorelektroniken förändrar tändvinkeln resp kopplar ifrån tändnings- och insprutningsimpulser på uppmaning av ABS/DSC-styrdonet:

Ingrepp

Effekt

Tändvinkeljustering i riktning mot "sent"

Snabb reducering av drivmomentet

Tändnings-/insprutningsfrånkoppling

Snabb reducering av drivmomentet

Adaptiv växellådsstyrning (AGS)

Den adaptiva växellådsstyrningen erhåller permanent de fyra hjulvarvtalssignalerna, liksom meddelandet "DSC passiv" resp "DSC aktiv".

Via hjulvarvtalssignalerna identifierar AGS-styrdonet om det gäller kurvtagningar och vinterkörning.

Meddelandet "DSC-passiv" förhindrar att vinter-körprogrammet anropas.