Теория контроля тяги
Системы контроля тяги называются Автоматический контроль устойчивости (ASC), Автоматическая устойчивость + контроль тяги (ASC + T), Динамический контроль устойчивости (DSC) или Всесезонная тяга (маркетинговый термин). Система контроля тяги претерпела несколько изменений с момента ее введения в 1988 модельном году. В то время как каждая новая версия предлагала новые инновации, принцип контроля тяги остается одинаковым для любой из этих версий.
Связь между транспортным средством и его средой движения устанавливается фрикционным контактом между шинами и дорожным покрытием. Способность управлять транспортным средством во время движения утрачивается в результате чрезмерного раскручивания или проскальзывания колес, если любая из задних шин превышает свою способность
- Сохранить тягу
- Принятие боковых сил для поддержания управления направлением (боковые локализующие силы)
Основной функцией системы контроля тяги является поддержание силы тяги и устойчивости транспортного средства независимо от состояния дорожного покрытия. Это достигается уменьшением крутящего момента привода, прикладываемого к задним колесам, или пульсацией тормозов задних колес для устранения пробуксовки колес в зависимости от установленного варианта управления тягой.
Электроника для управления тягой встроена в модуль управления ABS и имеет много одинаковых компонентов и датчиков. Модуль определяет скорость транспортного средства через вычисленное среднее значение входов датчиков скорости четырех колес. Затем проскальзывание/спин колес распознается путем сравнения скорости ведомых колес с передними.
Критическое соотношение проскальзывания более 5% между колесами приведет к началу регулирования контроля тяги. Это отношение проскальзывания устанавливается, когда модуль управления обнаруживает разность скоростей колес 2 миль в час или выше.
Теория электронного управления
Электронная система управления используется из-за ее способности реагировать быстрее и точнее, чем водитель. Она подкрепляет решения водителя и способствует активной безопасности, даже в экстремальных условиях вождения.
Преимущества
- Оптимальная тяга на всех скоростях
- Повышение устойчивости за счет сохранения боковых (из стороны в сторону) локализующих усилий.
ПримечаниеСистема ограничена до такой степени, что ни одна система не может преодолеть законы физики.
Схема №36
Схема №37
Контроль динамической устойчивости (DSC II)
Dynamic стабилизация управление II (DSC II) является дальнейшим развитием системы контроля тяги ABS/ASC + T5. DSC I был представлен на других рынках на E32 и E31 автомобилях с двигателем M70.
Система DSC предназначена для улучшения поперечной устойчивости автомобиля во всех ситуациях вождения. Благодаря тому, что ASC + T в первую очередь предназначен для продольной устойчивости и обеспечивает оптимальное тяговое усилие для трогания с места, DSC добавляет контроль поперечной устойчивости к уже проверенной системе.
Для любого заданного угла поворота и скорости автомобиля существует установленная разница между скоростями вращения передних колес. Если скорости вращения передних колес отличаются от этой установленной разницы, это означает, что автомобиль недостаточно наклонен или чрезмерно наклонен во время поворота. Это может привести к нестабильному состоянию и возможной потере управления.
Система DSC предназначена для мониторинга этой разности вращения и реагирования на любые изменения или отклонения, которые могут произойти. DSC обеспечивает управление ASC для транспортного средства во время движения через повороты или в любое время, когда транспортное средство не движется прямо вперед.
По сути, ASC + T5 становится динамической системой контроля устойчивости с этой дополнительной функцией.
Схема №38
Все известные функции торможения и управления тягой по прямой линии, а также система связи переносятся с DSC II. На основе выбранной логики «высокий/низкий» модуль управления DSC III выбирает стратегию стабилизации транспортного средства на основе конкретных значений входного сигнала, которые он контролирует в данный момент. Для всех стратегий DSC это начинается с вмешательства двигателя для снижения крутящего момента
- Для 750iL это осуществляется через коммуникацию CAN, DSC III к EML, чтобы минимизировать угол дросселирования двигателей DK (750iL). Для 740i/iL и 540iA это осуществляется прямым включением DSC III корпуса дросселя ADS II.
- Если необходимо дополнительное снижение крутящего момента, DSC III информирует DME по CAN, чтобы: Замедлить установку опережения зажигания.
DSC III осуществляет мониторинг в условиях избыточной мощности/избыточной мощности с помощью следующих компонентов:
- Желаемый водителем угол поворота руля - сигнал угла поворота руля по шине CAN.
- Дифференциал скорости и скорости автомобиля на передних колесах - датчики скорости колес
- Динамические силы бокового ускорения и рыскания, действующие на транспортное средство. Это возможно с двумя новыми компонентами, которые обсуждаются далее. Результаты следующие
Схема №39
Расширенное гидравлическое управление контурами отдельных колес очевидно при стабилизации транспортного средства, демонстрирующего состояние избыточной поворачиваемости, следующим образом:
Схема №40
Вмешательство системы передачи также происходит во время любой фазы регулирования ASC/DSC. Через шину CAN модуль управления AGS получает информацию для задержки любых переключений передач во время регулирования. Это предотвращает любые нежелательные динамические изменения трансмиссии во время регулирования DSC.
Хотя DSC III обеспечивает современную электронную коррекцию нежелательных характеристик управления транспортным средством, важно помнить, что устойчивость транспортного средства всегда подчиняется физическим законам центробежной силы и экстремальным дорожным условиям. По-прежнему требуются здравый смысл и здравый смысл со стороны водителя.
Контроль углового торможения (CBC)
Контроль углового торможения (CBC) был дополнительной функцией, впервые добавленной к ASC/5 системе E39 при введении. CBC улучшает контроль устойчивости при торможении через кривые.
Когда транспортное средство входит в кривую, вес автомобиля смещается к внешней стороне кривой. В случае транспортных средств, не оснащенных CBC, если водитель тормозит во время движения по кривой, к каждому колесу прилагается равная гидравлическая сила. Несмотря на то, что давление одинаково, тормозное усилие не одинаково в зоне контакта шины из-за увеличения веса транспортного средства на внешней кривой.
С помощью системы, оборудованной CBC, функция регулирует прикладываемое давление к колесам на основе угла поворота (распознавание кривой). Когда водитель тормозит в одной и той же ситуации, к каждой стороне автомобиля прикладывается неравное гидравлическое давление. Хотя прикладываемое давление является неравным, динамика переноса веса транспортного средства компенсирует неравное прикладываемое давление, в результате чего тормозное усилие равно на отпечатке шины.
Модуль управления ASC контролирует сигналы скорости от всех четырех колес, чтобы определить, когда требуется это регулирование.
Эта функция используется на транспортных средствах, оснащенных системой динамического контроля устойчивости (DSC), однако эта система ASC/5 не включает полный контроль DSC.
Схема №41
Электронное дозирование тормозов (EBV)
Электронное дозирование тормозов позволяет системе DSC регулировать тормозное усилие на задние колеса в зависимости от загрузки автомобиля, чтобы максимизировать тормозное усилие на всех колесах.
Модуль управления DSC контролирует входы датчиков скорости колес при торможении для активации этой функции. Управляющий модуль сравнивает скорость, с которой замедляются передняя и задняя оси, для определения загрузки автомобиля.
Если задняя ось замедляется с той же скоростью, что и передняя, это указывает на то, что автомобиль загружен, и к задним суппортам может быть приложено большее тормозное усилие для замедления и остановки автомобиля.
Если темп декеля задней оси намного меньше, чем передней, то автомобиль слегка нагружен и к задней можно приложить меньшее усилие. Если приложить такое же усилие, то транспортное средство может стать неустойчивым.
Система динамического торможения.
Система динамического торможения предназначена для усиления тормозного управления ДСК для водителя транспортного средства. Управление динамическим торможением и управление максимальным торможением являются функциями, которые запрограммированы в управляющей электронике DSC без дополнительных аппаратных изменений.
Управление динамическим торможением (DBC)
Функция DBC предназначена для обеспечения максимального тормозного усилия, доступного в ситуациях быстрого (панического) торможения. Модуль управления DSC рассматривает входы от педального переключателя тормоза и сигнал от датчика тормозного давления на главном цилиндре. Критерием активации DBC является то, насколько быстро нарастает тормозное давление при нажатой педали тормоза. Общие критерии, необходимые для активации DBC, включают
- Тормозной переключатель включен
- Нарастание тормозного давления> пороговое значение
- Скорость движения транспортного средства> 5 миль/ч
- Транспортное средство не движется задним ходом
- Не все колеса в регулировке АБС
Если достигнут порог активации DBC, модуль управления DSC активирует фазу регулирования повышения давления через гидравлический блок. Давление на всех колесах повышается вплоть до точки регулирования АБС. Это происходит даже в том случае, если водитель не достигает педалью точки регулирования АБС.
Тормоза заднего моста управляются с выбором-низким регулированием, а тормоза переднего моста управляются индивидуально. Регулирование ABS будет продолжаться до тех пор, пока водитель не отпустит педаль и давление в главном цилиндре не упадет ниже порогового значения, хранящегося в модуле управления DSC.
Максимальное управление тормозами (MBC)
Функция MBC также предназначена для улучшения процедуры торможения, инициируемой водителем. MBC будет наращивать давление в контуре задних тормозов, когда передние тормоза уже находятся в цикле регулирования ABS. Дополнительное тормозное давление у задних колес сократит тормозной путь. Перед тем, как модуль управления DSC активирует MBC, необходимо выполнить следующие критерии:
- Оба тормоза передних колес в регулировке ABS
- Скорость транспортного средства> 5 миль/ч
- Транспортное средство не движется задним ходом
- Проверка инициализации DBC и датчика давления OK
- Задние колеса не регулируются системой АБС
Hill Decent управление (HDC)
Hill Decent управление (HDC) предназначен для использования в условиях бездорожья, чтобы автоматически замедлять автомобиль и поддерживать постоянную скорость на крутых градиентах. Эта функция позволяет водителю сосредоточиться на рулевом управлении и управлении автомобилем без необходимости использования тормозов для замедления автомобиля.
HDC включается вручную через кнопочный выключатель, расположенный на панели центрального выключателя, расположенной в пульте. При активации скорость транспортного средства поддерживается приблизительно на уровне 5 миль в час с помощью системы DSC, пульсирующей тормозами для поддержания скорости.
Перед активацией HDC должны быть выполнены следующие условия:
- Нажата кнопка - светодиод «ВКЛ».
- Скорость транспортного средства: <25 миль/ч
- Нажатая педаль акселератора <15%
- Движение по спуску признано
Спуск распознается по скорости автомобиля и нагрузке двигателя от модуля управления двигателем. Сигналы педали акселератора и нагрузки двигателя передаются по шине CAN в модуль управления DSC.
Переключатель HDC можно нажимать на скорости <37 миль/ч, и светодиод загорится, указывая на режим ожидания. Однако система не будет активирована до тех пор, пока скорость транспортного средства не станет ниже 25.
Водитель может разгоняться с активным HDC примерно до 20% нагрузки двигателя. ГДЦ прекратит регулировку до тех пор, пока водитель запрашивает увеличение скорости. Если скорость транспортного средства> 37 миль/ч, функция HDC автоматически отключается.
Схема №42
Автоматический дифференциальный тормоз (ADB)
На сухом дорожном покрытии без проскальзывания колес крутящий момент автомобиля разделяется на 68% сзади и 32% спереди через раздаточную коробку дифференциала планетарной передачи.
Если одно или более колес вращаются или проскальзывают, DSC активирует процесс регулирования, и тормоза на подвергшемся воздействию колесе (колесах) будут пульсировать. Крутящий момент при движении будет распределяться через дифференциал на остальные колеса с хорошим коэффициентом трения
Крутящий момент привода будет приложен через дифференциал следующим образом
- Три колеса - с одним вращающимся колесом.
- На двух диагональных колесах с двумя колесами, вращающимися на разных осях.
- Одна ось только с двумя колесами, вращающимися на одной оси.
Как только спин или пробуксовка окажутся под контролем, крутящий момент привода снова будет приложен ко всем колесам.
Схема №43
Схема №44
Управление тягой
Функция контроля тяги DSC III на X5 не может быть отключена переключателем DSC. Нажатие кнопки только отключит функцию контроля динамической устойчивости DSC.
Функция контроля тяги необходима в любое время для обеспечения контроля против вращения, особенно при движении автомобиля по бездорожью. Предупреждающая лампа DSC в комбинации приборов все равно загорится при ручном отключении системы или при наличии неисправности в системе.
Контроль тяги в условиях бездорожья или регулирование HDC создает дополнительную нагрузку на тормоза. Для предотвращения перегрева тормозов и роторов температура роторов рассчитывается во времени из скорости движения по дороге и величины применения тормозов. Если температура одного или нескольких роторов превышает 600 ° C, функция контроля тяги или HDC для этого колеса будет временно отменена. Как только температура ротора опустится ниже 500 ° С, приложение тяги будет вновь активировано.
Нормальная функция торможения (включая АБС) всегда активна при любых температурах.
Программирование модуля управления ABS для бездорожья
Были изменены программы регулирования АБС, с тем чтобы обеспечить более высокий порог регулирования АБС при движении по бездорожью в рыхлом гравии или грунте. Заблокированное колесо более эффективно замедляет или останавливает транспортное средство из-за клина, который наращивается перед шиной.
Программирование в модуле управления DSC позволяет одному или обоим передним колесам блокироваться до скорости 12 миль в час, пока транспортное средство движется прямо. Если модуль управления DSC получает сигнал от датчика угла поворота рулевого колеса, указывающий на поворот, будет активировано регулирование ABS для предотвращения блокировки и обеспечения возможности управления транспортным средством.
Схема №45
Схема №46
Гидравлическая установка модуля управления
Модуль управления интегрирован в гидравлический блок как один компактный блок. Это уменьшает размер и проводку, необходимые для работы DSC. Кроме того, реле двигателя и реле клапана были заменены твердотельными конечными ступенями в модуле управления. Гидравлическая установка продолжает использоваться
- Два электромагнитных клапана предварительной зарядки
- Два переключающих электромагнитных клапана
- Четыре впускных электромагнитных клапана
- Четыре выпускных электромагнитных клапана
- Один возвратный насос
Схема №47
Датчик скорости вращения/поперечного ускорения
Расположенный под центральной консолью за модулем управления MRS III, датчик скорости вращения и поперечного ускорения обеспечивает два входа в модуль управления DSC. Датчик изолирован от вибраций кузова/шасси благодаря своему резиновому креплению.
Для частоты вращения датчик выдает опорный сигнал 2,5 вольта и сигнал линейного напряжения от 0,7 до 4,3 вольта. Этот линейный входной сигнал напряжения используется модулем управления DSC в качестве степени скорости вращения (рыскания).
Датчик также вырабатывает линейный сигнал напряжения для бокового ускорения (G-сила), который находится в диапазоне от 0,5 до 4,5 вольт. Модуль управления DSC использует эти входные данные для определения боковых сил, действующих на транспортное средство для регулирования DSC.
Схема №48
Датчик тормозного давления
Для определения степени нарастания давления для Dynamic тормоз управление в гидравлическом блоке установлен датчик тормозного давления. Устанавливается в тормозной контур передней оси.
Датчик получает питание от модуля управления DSC и выдает линейный входной сигнал напряжения в диапазоне от 0,5 до 4,5 вольт в зависимости от того, насколько сильно применены тормоза.
Схема №49
Переключатель HDC
Функция достойного управления горкой активируется нажатием переключателя HDC, расположенного в центральной консоли. Светодиод будет гореть постоянно, когда функция находится в режиме ожидания, и мигать, когда HDC регулирует
Схема №50
Коммутатор DSC
Система активна при каждом включении зажигания. При нажатии переключатель подает кратковременный сигнал 12 В на модуль управления DSC III для выключения системы (индикатор DSC в кластере горит). При повторном нажатии система снова включается (индикатор DSC в кластере гаснет).
Схема №51
Датчики скорости вращения колес
- 2 провод Hall Effect датчик - «Генератор прямоугольных волн».
- 48 импульсное инкрементное колесо, встроенное в крышку подшипника колеса для защиты от загрязнений. 48 импульсов = один полный оборот колеса.
- Стабилизированное электропитание 8 вольт к элементу холла на одном проводе, путь заземления для датчика через второй провод обратно к модулю управления. Сигнал генерируется импульсным колесом, влияющим на поток напряжения через элемент Холла, создавая низкий уровень 0,75 и высокий уровень 2,5 вольт.
- Датчики идентичны системам DSC II и ASC V.
- Датчики обеспечивают немедленное распознавание скорости автомобиля.
Схема №52
Датчик угла положения рулевого колеса
Датчик угла поворота рулевого колеса установлен в нижней части рулевого шпинделя (перед гибкой муфтой).
Датчик оснащен процессором и напрямую подключен к шине CAN для связи с модулем DSC III.
Схема №53
Датчик по-прежнему использует два потенциометра для определения угла поворота и скорости поворота. Это необработанные сигналы, которые микропроцессор шины CAN использует для создания сигнала угла поворота для трансляции по шине CAN.
Датчик требует калибровки после ремонта системы рулевого управления или подвески (см. раздел «Сервисные функции DIS»). После завершения калибровки датчик также посылает идентификационный номер по шине CAN в модуль DSC III. ID обеспечивает подтверждение в модуле DSC, что датчик угла поворота правильно откалиброван.
Если идентификатор отличается из-за замены компонентов, будет невозможно войти в систему DSC для диагностики. DIS запросит повторную калибровку датчика угла поворота рулевого колеса с использованием сервисных функций. После завершения создается новый идентификационный номер, и модуль управления DSC III и датчик угла поворота должным образом сопрягаются.
Логика DSC III проверяет достоверность показаний датчика угла поворота рулевого колеса по сравнению с другими входными сигналами DSC III (частоты вращения передних колес, датчики вращения и бокового ускорения). Если напряжение аккумулятора прерывается, текущее вращение рулевого колеса пересчитывается модулем DSC, оценивающим скорости переднего колеса.
Сменные датчики угла поворота рулевого колеса должны иметь кодировку ZCS при установке в транспортное средство до процедуры калибровки.
Схема №54
Новый переключатель уровня жидкости встроен в крышку резервуара.
- При достаточном уровне жидкости язычковый контакт замкнут.
- При снижении уровня ниже допустимых пределов выключатель размыкается.
Поскольку нормальное положение замкнуто, эта цепь контролируется на наличие коротких замыканий на + и на землю.
ЛКМ постоянно контролирует входной сигнал. Если сигнал заземления является кратковременным, то МПУ передает сигнал о состоянии в приборную панель. Затем комбинация приборов информирует модуль управления DSC III по шине CAN. Если сигнал получен непосредственно перед активацией насоса зарядки, активация насоса зарядки задерживается.
Если сигнал присутствует более 25 секунд, LCM выдает два сообщения I шина для группы приборов
- Сообщение «Уровень тормозной жидкости» на дисплее матрицы
- Сообщите DSC III через CAN, что уровень жидкости был низким более 25 секунд.
Модуль управления DSC III немедленно отключает функции DSC III и непрерывно освещает индикатор DSC в кластере.