För att säkerställa stabila körförhållanden vid inbromsningar och accelerationer, tar ABS/ASC-styrenheten hänsyn till sidorörelsen.
DSC-systemet tar dessutom hänsyn till tvärdynamikens inverkan, dvs fordonets eventuella instabiliteter vid kurvtagning, och vidtar stabiliserande åtgärder.
För E46 med 2,8 l motor erbjuds DSC III som specialutrustning.
DSC III-systemet i E46 innehåller följande komponenter:
- Hydraulikenhet med styrenhet (som sammanfattats för ASC)
- 4 hjulvarvtalssensorer med tillhörande impulshjul
- Förladdningspump
- Tandemhuvudbromscylinder
- Rattvinkelsensor (LWS)
- Girningsfrekvenssensor
- Tväraccelerations-sensor
- 2 bromstryckssensorer
- Bromsljuskontakt (BLS)
- Bromsvätske-nivåbrytare
- DSC-knapp
- Kombiinstrument med ABS/DSC/ABL-kontrollampor
- DME med tändspole och insprutningsventiler
- Adaptiv växellådsstyrning (AGS), variant
- CAN-buss
- Kabelstam
Beträffande DSC III, liksom även ASC Mk20 EI - är styrenheten och hydrauliken sammanfogade till en enhet. Båda komponenterna kan bytas ut separat vid reparation.
Den elektroniska styrenheten motsvarar ASC Mk20EI till grunduppbyggnaden och funktionen.
Förutom ABS/ASC-regleringsfunktionerna, övertar den respektive DSC-funktioner. För att kunna utföra en DSC-reglering, utvärderar styrenheten dessutom följande sensorsignaler:
- Girningshastighet genom girningsfrekvenssensorn
- Tväracceleration genom tväraccelerations-sensorn
- Rattvinkel genom rattvinkelsensorn
De båda bromstryckssensorerna och bromsvätskenivåbrytaren levererar ytterligare signaler, som bland annat utnyttjas under en reglering.
Via CAN-bussen kommunicerar styrenheten med DMEn när det gäller motoringrepp, med AGS, rattvinkelsensorn och kombiinstrumentet.
Även DSC- och ABL-kontrollamporna aktiveras via CAN-bussen.
Vid en DSC-reglering kan bromsingrepp göras på fram- eller bakaxeln. Av den anledningen har två extra magnetventiler integrerats i hydraulikenheten:
Hydraulikenheten består av ett aluminiumblock, som innefattar 12 magnetventiler och ABS-returmatningspumpen::
- 4 inloppsmagnetventiler
- 4 utloppsmagnetventiler
- 2 avskiljningsventiler med integrerad övertrycksventil
- 2 omkopplingsmagnetventiler
Inloppsmagnetventilerna och avskiljningsmagnetventilerna är öppna i strömlöst tillstånd.
Utloppsmagnetventilerna och omkopplingsmagnetventilerna är stängda i strömlöst tillstånd.
Denna logik säkerställer, att bromsarna förblir fullt funktionsdugliga, även om fel skulle uppstå på styrenheten.
Omkopplings- och avskiljningsventilerna som finns i framaxelns bromskrets, möjliggör ett bromsingrepp på framaxeln under en DSC-reglering.
Pumpen ombesörjer under en ABS-regleringsbromsning returmatning av bromsvätska till huvudbromscylindern. Vid en ASC-/DSC-reglering med bromsingrepp bygger den upp det erforderliga bromstrycket och matar tillbaka bromsvätskan till huvudcylindern.
Bromsljuskontakten (aktiv) behövs, för att en manövrering av bromsen skall kunna registreras under ASC-reglering och därmed avbryta denna. Under en DSC-reglering används den, tillsammans med trycksensorerna, för registrering av en överlagrad inbromsning från föraren.
Under ABS-driften används bromsljuskopplingssignalen som ingående storhet, vilket höjer regleringskomforten.
Systemet arbetar med 4 aktiva hjulvarvtalssensorer.
Varvtalssignalutgångar: Varvtalssignalerna vänster bak och höger bak registreras av respektive varvtalssensorer, utvärderas i styrenheten och matas ut igen i form av kantvågssignaler.
Varvtalssignalen vänster bak används som hastighetssignal i instrumentkombin.
Varvtalssignalen höger bak fungerar som ingångssignal för andra styrenheter, exempelvis AGS.
Bromsvätskenivåbrytaren övervakar vätskenivån i utjämningsbehållaren. Då nivån är OK är brytaren sluten (jord).
Underskrider vätskenivån ett visst värde, kopplas förladdningspumpen från under DSC-drift.
Via DSC-knappen kan ASD/DSC-funktionen avaktiveras resp aktiveras.
Stängs motorn av med avaktiverat DSC-system (motorn avstängd), aktiveras detta igen genom förnyad aktivering av klämma 15.
Rattvinkelsensorn är monterad i styrspindelns nedre ände.
Till sensorn hör en 6-polig stickkontakt, som är kopplad enligt följande:
- Stift 1: klämma 30
- Stift 2: tändspänning med eftergång (klämma 87)
- Stift 3: CAN-High
- Stift 4: CAN-Low
- Stift 5: jord
- Stift 6: Diagnosledning
Mätprincip: Sensorn är en potentiometer med två 90 grader förskjutna släpkontakter. Potentiometersignalen utvärderas och konverteras till ett digitalt protokoll (CAN).
Sensorsignalerna ger en rattvinkelstorlek, som täcker en hel omvridning av ratten. Efter var 360:e grad upprepas signalen, spänningssprången utvärderas då och därigenom kan antalet rattvarv fastställas.
Totalvinkeln fastställs således med hjälp av sensorsignalen, det lagrade rattvinkel-offsetvärdet och antalet rattvarv.
Rattvinkelsensorn är alltid permanent anpassad för varje fordon. Därmed undviker man felaktiga signaler från en sensor som inte hör till fordonet, exempelvis vid byte.
Om en sensor byts ut, måste därför alltid en inställning av rattvinkel-offset göras, annars avbryts ASC/DSC-funktionen. För att reducera risken för ett obemärkt byte, avläses kombiinstrumentets chassinummer av LWS via CAN-bussen.
Vid spänningsbortfall på klämma 30, om exempelvis fordonsbatteriets kablar lossas, eller om LWS demonteras, går den lagrade informationen om antalet rattvarv förlorad. För att kunden inte skall tvingas låta initialisera LWS på nytt, fastställs det aktuella antalet rattvarv genom statistisk utvärdering av framhjulshastigheten.
Vid färdigmonteringen i fabriken resp efter sensorbyte i verkstaden (eller arbeten med rattstången/styrningen) genomförs en nollbalamsering (offset) med hjälp av diagnos (framhjulen ställda rakt framåt).
Vid offset lagras rattens mittläge permanent i EEPROM som startvärde. Offset-inställningen är grundläggande för att LWS skall fungera korrekt.
Förutom genom offset, fastställs styrningens nolläge kontinuerligt under körningen, av DSC III-logiken.
LWS-informationen används för att fastställa kurvhastigheten samt förarens styrningsbeteende. LWS sänder via CAN-bussen signaler även till andra system.
Tväraccelerations-sensorn är monterad i den vänstra A-stolpen. Den trepoliga instickningsanslutningen till DSC-kabelstammen har följande stiftanslutningar:
- Stift 1: Sensorsignal
- Stift 2: jord
- Stift 3: spänningsförsörjning för sensor (5 Volt)
Mätområdes- och avstämningsvärden: Analogspänning från 0,5 till 4,5 volt. Offset-värdet uppgår till 1,8 volt (stillastående fordon).
Mätprincip: Det är fråga om en kapacitiv sensor.
Funktion i DSC III-systemet: Den uppmätta tväraccelerationen används som hjälpstorhet för fastställande av norm-girningsfrekvensen. Denna girningsfrekvens motsvarar vid uppnådd kurvgränshastighet en fortfarande stabil kurvtagning vid de för tillfället aktuella vägförutsättningarna.
De båda trycksensorerna är placerade i huvudbromscylindern. Den trepoliga stickkontakten har följande anslutningar: jord, signalspänning, försörjningsspänning (5 volt).
Mätområde och avstämning: Sensorerna levererar en analogspänning, som motsvarar ett mätområde från 0 till och med 250 bar. Avstämning av nollpunkten sker via diagnosen. Dessutom korrigeras nollpunkten kontinuerligt via DSCn.
Mätprincip: Kapacitiva sensorer.
Funktion i DSC III-systemet:
Effektivt utnyttjande av informationen för fastställande och konvertering av bromskommandot, om en inbromsning sker under reglering.
Varvtalssignalen (girningshastigheten) motsvarar varvhastigheten kring fordonets högre belägna axel.
Varvkvotsensorn är monterad under förarsätet. Den trepoliga stickkontakten har följande anslutningar: jord, signalspänning, försörjningsspänning 5 volt.
Mätprincip: Kvarts-stämgaffelsystem
Funktion i DSC III-systemet:
Den uppmätta vridhastigheten (girningsfrekvensen) jämförs med förarens önskemål (rattvinkel, fordonshastighets- och tväraccelerations-information). Vid behov korrigerar DSCn fordonets vridhastighet, genom riktade bromsingrepp vid fram eller bakaxeln, samt genom påverkan av motorns vridmoment.
Genom detta ingripande upprätthålls, inom fysikaliska gränser, ett stabilt körtillstånd under alla körförhållanden (inbromsning, acceleration, rullning i friläge).
För övervakning av de skilda DSC III-funktionerna, har DSCn tilldelats följande kontrollampor i kombinationsinstrumentet.
- ABS-lampa (ABS-fellampa)
- DSC-lampa (DSC-fellampa)
- ABL-lampa (allmän bromsvarningslampa)
Lampornas styrning och funktionsindikering är identisk med ASC-lampornas. Skillnaden består i DSC-lampa i stället för ASC-lampa (samma symbol). DSC-lampan har kontrollfunktionen för DSC och ASC som sin uppgift.
DME-styrenheten konverterar kraven från ASC och DSC till reducering/ökning av motorns vridmoment.
AGS får vid reglering information från DSC-styrenheten för att undvika störande pendelkopplingar genom en annan kopplingskurva.
DSCn är ansluten till DME, AGS, kombinationsinstrumentet och LWS via CAN-bussen. Via denna databuss kommunicerar DSCn med de andra styrenheterna.
Vid en DSC-reglering med bromsingrepp startas denna med ett bromsförtryck. Bromsförtrycket byggs upp med hjälp av en förladdningspump. Vid reglering aktiveras pumpen av DSC-styrenheten.
Förladdningspumpen suger bromsvätska ur utjämningsbehållaren och vidarebefordrar den till huvudcylinderns tryckstångskrets. Därvid byggs ett tryck på maximalt 10 bar upp i denna och fram till ABS-returmatningspumpen.
Detta tryck är det förladdningstryck, som fordras för att under alla omständigheter kunna bygga upp det erforderliga bromstrycket.
I och med aktiveringen av klämma 15 utför DSC-styrenheten ett självtest. Därefter testas hela periferin. Detta test är avslutat vid max 30 km/h.
ASC-regleringsfunktionen förlöper i stor utsträckning som tidigare. Om ett bromsingrepp görs under en DSC-reglering, förlöper denna i princip på liknande sätt som vid ASC-reglering. När det gäller DSC-systemet kan emellertid bromsingreppet ske såväl på bak- som framaxelns hjul. Endast ett hjul på den aktuella axel bromsas.
Med följande ingrepp kan motorns vridmoment ändras:
- Reducering av den insugna luftmängden
- Omställning till senare tändläge.
- Frånkoppling av en cylinder
Exempel på DSC-systemets bromsingrepp vid kurvtagning:
Färd genom en högerkurva: Vid överstyrning svänger fordonet in mot kurvan. Genom uppbyggnad av en anpassad bromskraft, riktad mot det vänstra framhjulet, alstras ett moment mot det girmoment, som håller på att byggas upp. Därmed stabiliseras fordonet igen.
För att bygga upp optimalt bromstryck vid hjulbromscylindern, sker regleringen i faserna tryckuppbyggnad, tryckhållning och tryckreducering.
Vilket av fram- eller bakaxelns hjul som bromsas, beror på om fordonet är över eller understyrt.
En kraftig understyrning undviks genom bromsning av det bakhjul som befinner sig i innerkurva, i vårt exempel skulle detta vara det högra bakhjulet.
Alltefter situation kan även den andra axelns hjul på samma sida bromsas med i någon mån.
DSC III-styrenheten övervakar fordonsstabiliteten med ledning av sensorsignalerna. Råkar fordonet hamna i närheten av de kördynamiska gränserna, avgör styrenheten, om en ABS-reglering, en ASC-reglering eller en DSC-reglering med resp utan bromsingrepp på fram- och/eller bakaxeln måste sättas in.
Konstaterar styrenheten instabilitet i fordonet, med ledning av storheterna rattvinkel, hjulhastighet, tväracceleration och girningsfrekvens, så sker ett stabiliserande ingrepp.
DSC-regleringsingreppet kan ske i form av
- motoringrepp eller
- motoringrepp med bromsingrepp eller
- bromsingrepp.
Vid en DSC-reglering görs ingrepp i motordriften endast för understyrda fordon. I denna situation är de 4 inloppsmagnetventilerna och de 2 avskiljningsmagnetventilerna öppna i strömlöst tillstånd. De 4 utloppsmagnetventilerna med de 2 omkopplingsmagnetventilerna är stängda i strömlöst tillstånd. Därmed är en normal inbromsning möjlig.
Tryckuppbyggnad vid exemplet med högerkurva och vänster framhjul:
Som redan nämnts, byggs trycket alltid upp med understöd av förladdningspumpen vid en DSC-reglering. Undantag från detta är endast en överlagrad förarbromsning.
Följande komponenter styrs elektriskt vid en tryckuppbyggnad riktad till vänster framhjul:
- Förladdningspump
- Inloppsventil höger fram, inloppsventil höger bak (inloppsventil vänster bak stängd)
- Avskiljningsmagnetventil framaxelbromskrets stängd
- Omkopplingsmagnetventil framaxel-bromskrets öppen
- ABS returmatningspump
I tryckhållningsfasen måste förutom de vid tryckuppbyggnadsfasen styrda systemkomponenterna, även inloppsventilen vänster fram vara stängd. omkopplingsventilen stängs.
Tryckreducering:
I denna fas styrs utloppsmagnetventilen vänster fram. Den inneslutna bromsvätskan kan då rinna in i lågtrycksbehållaren och sugs där upp av returmatningspumpen. Vätskan hamnar därmed vid förnyad tryckuppbyggnad i en av hjulbromscylindrarna eller i annat fall i huvudbromscylindern.