Dynamische Stabilitäts-Control

Dynamische Stabilitäts-Control (DSC)

Die dynamische Stabilitäts-Control (DSC) ist Serienumfang.

Die wichtigsten Änderungen und Neuerungen für die neueste Generation der DSC (MK 100) sind:

  • Die Reifendruck-Control ist als Funktion in das DSC-Steuergerät integriert. Damit ist kein eigenes RDC-Steuergerät mehr notwendig.
  • Die elektromechanische Feststellbremse ist als Funktion in das DSC-Steuergerät integriert. Damit ist kein eigenes EMF-Steuergerät mehr notwendig (nicht I12 und I15).
  • Teile der Funktionslogik, die früher im Integrated Chassis Management (ICM) berechnet wurden, sind in das DSC-Steuergerät integriert. Dadurch konnte unter anderem das ICM-Steuergerät entfallen.
  • Funktionslogik für die Ansteuerung der elektrischen Unterdruckpumpe in das DSC-Steuergerät integriert.
  • Im DSC-Steuergerät ist jetzt ein digitaler Bremsdrucksensor integriert. Es ist keine Variante des DSC-Steuergeräts mit 3 Bremsdrucksensoren mehr notwendig. Bei Fahrzeugen mit Active Cruise Control mit Stop-and-go-Funktion sind spezielle Dämpfungselemente in der DSC-Hydraulikeinheit eingebaut.
  • Die Entlüftungsroutine nach Erneuern des DSC-Steuergeräts ist nicht mehr notwendig.
  • DSC-Steuergerät mit geringerem Gewicht und reduziertem Bauraum.

Der Fahrerlebnisschalter beeinflusst die Arbeitsweise der DSC. Abhängig von der gewählten Stufe (z. B. NORMAL, SPORT+ gleich DTC) werden auch die Schwellenwerte und die Ausprägung der DSC-Eingriffe angepasst.

Bauteil-Kurzbeschreibung

Folgende Bauteile für die dynamische Stabilitäts-Control werden beschrieben:

DSC-Einheit

Die DSC-Einheit besteht aus:

  • DSC-Steuergerät
  • DSC-Hydraulikeinheit

Die DSC-Hydraulikeinheit besteht aus:

  • Ventilblock (Kolbenpumpe mit 2 Kolben, Magnetventile, digitaler Bremsdrucksensor)
  • Kolbenpumpe

Hinweis!

Das Fahrzeug hat keine separate DTC-Taste: Die dynamische Traktions-Control kann am Central Information Display mithilfe des Controllers aktiviert werden.

Index Erklärung Index Erklärung
1 DSC-Steuergerät 2 DSC-Einheit
3 Kolbenpumpe 4 Ventilblock
5 Steckverbindung 46-polig

In jedem Bremskreis befinden sich paarweise Magnetventile. Ein Einlassventil (stromlos offen) und ein Auslassventil (stromlos geschlossen). Durch entsprechende Ansteuerung wird der Bremsdruck an den Vorderrädern und Hinterrädern moduliert.

Die Umschaltung der Sauganschlüsse der Pumpe von den Niederdruckspeichern auf den Tandem-Hauptbremszylinder erfolgt durch die elektrischen Umschaltventile.

Der digitale Bremsdrucksensor erfasst den über das Bremspedal und den Bremskraftverstärker aufgebrachten Bremsdruck. Im digitalen Signal des Bremsdrucksensors an das DSC-Steuergerät sind weitere Informationen untergebracht. Der digitale Bremsdrucksensor sendet, um welche DSC-Hydraulikeinheit es sich handelt. Damit kann es zu keiner Vertauschung für verschiedene Baureihen kommen. Stellt das DSC-Steuergerät eine Vertauschung fest, sind Fehlerspeichereinträge und das Aufleuchten der Warnleuchte in der Instrumentenkombination die Folge.

Das DSC-Steuergerät wird dreimal mit Klemme 30 versorgt (Kolbenpumpe, Magnetventile, Steuergeräteelektronik).

Bei Fahrzeugen mit ACC sind spezielle Dämpfungselemente in der DSC-Hydraulikeinheit. Die Dämpfungselemente kompensieren Druckschwankungen der Kolbenpumpe (2 Kolben).

Hydraulikschaltplan

Index Erklärung Index Erklärung
1 Bremskraftverstärker mit Tandem-Hauptbremszylinder 2 Primärkreis
3 Sekundärkreis 4 Dämpfungsvolumen Primärkreis
5 Dämpfungsvolumen Sekundärkreis 6 Trennventil
7 Elektro-Umschaltventil 8 Einlassventil, hinten links
9 Auslassventil, hinten rechts 10 Auslassventil, hinten links
11 Sekundärkreis, hinten links 12 Sekundärkreis, hinten rechts
13 Primärkreis, vorn links 14 Primärkreis, vorn rechts
15 Auslassventil, vorn links 16 Auslassventil, vorn rechts
17 Digitaler Bremsdrucksensor 18 Einlassventil, vorn rechts
19 Einlassventil, vorn links 20 Einlassventil, hinten rechts
21 Niederdruckspeicher 22 Niederdruckspeicher
23 Elektro-Umschaltventil 24 Trennventil
25 Dämpfungsvolumen Primärkreis 26 Dämpfungsvolumen Primärkreis
27 Dämpfungsvolumen Sekundärkreis 28 Dämpfungsvolumen Sekundärkreis
29 Gleichstrommotor 30 2-kreisige Hydraulikpumpe, Sekundärkreis
31 2-kreisige Hydraulikpumpe, Primärkreis

4 Raddrehzahlsensoren

Die aktiven Raddrehzahlsensoren sind am DSC-Steuergerät angeschlossen. In den aktiven Raddrehzahlsensoren findet die gesamte Signalaufbereitung statt.

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1 Leitung zur 2-poligen Steckverbindung 2 Raddrehzahlsensor Vorderachse
3 Leitung zur 2-poligen Steckverbindung 4 Raddrehzahlsensor Hinterachse

Die Raddrehzahl wird an einem magnetischen Impulsrad gemessen. Das magnetische Impulsrad ist in 96 Inkremente pro Radumdrehung aufgeteilt. Jeder Inkrementenwechsel wird vom aktiven Raddrehzahlsensor erkannt und in ein definiertes Signalprotokoll eines pulsweitenmodulierten Signals umgewandelt.

ACSM: Crash-Sicherheits-Modul

Das Crash-Sicherheits-Modul (ACSM) ist das Steuergerät für die passive Sicherheit. In das ACSM-Steuergerät der neuesten Generation sind folgende Sensoren integriert:

  • Längsbeschleunigungssensoren
  • Querbeschleunigungssensoren
  • Vertikalbeschleunigungssensor

Aus den Signalen der Beschleunigungssensoren werden die Gierrate, die Nickrate und die Wankrate berechnet.

Diese Signale benötigt die DSC als wichtige Regelgrößen hinsichtlich Fahrstabilität. Das ACSM-Steuergerät gibt die Signale auf dem FlexRay aus.

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1 Crash-Sicherheits-Modul (ACSM) 2 Steckerkammer 104-polig
3 Steckerkammer 20-polig

Die Sensorsignale beziehen sich zunächst auf die Koordinaten des Sensorgehäuses. Die Werte der Sensorsignale sind abhängig von der Einbaulage. Die Fahrdynamiksysteme benötigen diese Größen aber bezogen auf das Koordinatensystem des Fahrzeugs. Das ACSM-Steuergerät führt die notwendige Umrechnung durch (Bestimmung des Nullpunkts).

Rotorlagesensor

Der Lenkradwinkel wird über den Rotorlagesensor der elektromechanischen Servolenkung (EPS) ermittelt. Der Rotorlagesensor ist in die EPS-Einheit integriert. Die EPS liefert die Rohwerte des Lenkwinkels. Das DSC-Steuergerät berechnet den Lenkradwinkel.

Auf der Platine des Steuergeräts sind 2 Rotorlagesensoren (Redundanz). Beide Sensoren nutzen das Prinzip des Halleffekts (Hallsensor mit Polrad). Das Polrad ist auf der Welle des Stellmotors befestigt.

Hinweis!

Bei Verlust des Lenkwinkels sind die Funktionen der DSC abgeschaltet. Das DSC-Steuergerät schaltet die Warnleuchte in der Instrumentenkombination ein.

Der Algorithmus für das erneute Anlernen des Lenkwinkels ist in die dynamische Stabilitäts-Control (DSC) integriert.

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1 EPS-Einheit mit Stellmotor und EPS-Steuergerät 2 Steckverbindung 2-polig (Versorgung)
3 Steckverbindung zum Bordnetz, 3-polig 4 Lenkmomentsensor
5 Potenzialausgleichsleitung 6 Eingangswelle

Die Kommunikation von DSC und EPS verläuft auf dem FlexRay.

Parkbremstaster

Die Parkbremse (elektromechanische Feststellbremse) ist als Funktion in die DSC integriert. Damit ist der Parkbremstaster elektrisch am DSC-Steuergerät angeschlossen.

Der Parkbremstaster ist in der Bedienlogik einer Handbremse nachempfunden:

  • Parkbremstaster nach oben ziehen: Parkbremse ist aktiviert
  • Parkbremstaster nach unten drücken: Parkbremse ist deaktiviert

Eine Kontrollleuchte in der Instrumentenkombination zeigt die aktivierte Parkbremse an.

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1 Parkbremstaster 2 Funktionsbeleuchtung
3 Steckverbindung 12-polig

Die Parkbremse kann manuell und automatisch gelöst werden. Zum automatischen Lösen Fahrpedal betätigen. Unter folgenden Voraussetzungen wird die Parkbremse durch Betätigen des Fahrpedals automatisch gelöst:

  • Fahrbereitschaft eingeschaltet
  • Fahrstufe eingelegt
  • Fahrer angeschnallt und Fahrzeugtüren geschlossen

EMF-Aktor

Die elektromechanische Feststellbremse dient als Parkbremse. Der EMF-Aktor ist an der Hinterachse in den Bremssattel integriert und wirkt direkt auf den Bremskolben. Bedient wird die Parkbremse über die Parkbremstaste in der Mittelkonsole.

Die Parkbremse dient zur Sicherung des stehenden Fahrzeugs gegen Wegrollen. Die Haltekraft der Parkbremse wird elektromechanisch über die beiden EMF-Aktoren an den Hinterrädern aufgebracht. Die dynamische Stabilitäts-Control steuert die beiden EMF-Aktoren an.

Über den Stellmotor und einen Riementrieb wird die Kraft auf ein zweistufiges Planetenradgetriebe übertragen. Eine Spindel mit Mutter im Bremskolben sorgt für die Selbsthemmung. Über die Spindel und die Mutter wird die Kraft auf den Bremskolben übertragen. Der Bremskolben wirkt wie bei der hydraulischen Betätigung auf die Bremsbeläge, die auf die Bremsscheibe gedrückt werden. Durch die Selbsthemmung der Spindel bleibt die Spannkraft erhalten. Das Fahrzeug wird auch im stromlosen Zustand sicher gehalten.

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1 EMF-Aktor 2 Planetenradgetriebe
3 Steckverbindung 2-polig

Bremsflüssigkeitsniveauschalter

Der Bremsflüssigkeitsniveauschalter erkennt die Unterschreitung (Minimum) des erforderlichen Bremsflüssigkeitsstands im Ausgleichsbehälter für Bremsflüssigkeit. Das DSC-Steuergerät sendet das Signal auf dem Bus-System an die Instrumentenkombination. Die Instrumentenkombination gibt eine Check-Control-Meldung aus. Normale Bewegungen der Bremsflüssigkeit (Bremsen oder Beschleunigen) im Ausgleichsbehälter für Bremsflüssigkeit führen normalerweise zu keiner Check-Control-Meldung.

Ein Reedkontakt ist seitlich in den Ausgleichsbehälter für Bremsflüssigkeit eingebaut. Der Reedkontakt liefert ein elektrisches Signal, wenn der Bremsflüssigkeitsstand unter einen bestimmten Mindeststand sinkt. Wenn der Bremsflüssigkeitsstand über Mindeststand liegt, ist der Reedkontakt geschlossen.

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1 Bremskraftverstärker 2 Elektrische Unterdruckpumpe
3 Bremsflüssigkeitsniveauschalter 4 Steckverbindung 2-polig
5 Ausgleichsbehälter für Bremsflüssigkeit

Bremslichtschalter

Im Bremslichtschalter ist nur noch 1 Hallsensor als Schalter eingebaut. Aus diesem Signal wird erkannt, ob das Bremspedal gedrückt ist. Die Datenübertragung erfolgt digital an den Body Domain Controller (BDC). Der Body Domain Controller legt das Signal auf das Bus-System z. B. für die dynamische Stabilitäts-Control (DSC).

Der Bremslichtschalter hat keine bewegten Teile und arbeitet berührungslos. Eine Änderung des Schaltzustands wird durch Entfernen oder Annähern eines ferromagnetischen Auslöseteils am Bremspedal erreicht.

Der Hallsensor ändert in Abhängigkeit der magnetischen Durchflutung seinen Widerstand. Wenn das Bremspedal nicht betätigt ist, liegt der Bremspedalhebel über dem Bremslichtschalter. Wenn das Bremspedal gedrückt ist, ist der Bremspedalhebel mindestens 1,8 Millimeter entfernt.

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1 Bremslichtschalter
2 Steckverbindung 4-polig

2 Bremsbelagverschleißsensoren

Über ein Berechnungsmodell ermittelt die DSC die Stärke des Bremsbelags, um die Restwegstrecke für den Condition Based Service auszugeben. Die 1-stufigen Bremsbelagverschleißsensoren (vorn links und hinten rechts in den innen liegenden Bremsbelägen) dienen zur Überwachung der Modellrechnung für die Stärke des Bremsbelags.

Die Bremsbelagverschleißsensoren sind einstufig ausgelegt. Wenn die Leiterbahn durchgeschliffen ist, sind ca. 5 % Bremsbelag-Reststärke erreicht. Das entspricht einer Restwegstrecke von ca. 2500 Kilometern.

Hinweis!

Für die BMW i Fahrzeuge und F4x und F5x ist zum Serienanlauf keine Anzeige von CBS-Daten umgesetzt. Die Anzeige in der Instrumentenkombination wird zu einem späteren Zeitpunkt umgesetzt.

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1 Bremssattel 2 Steckverbindung 2-polig
3 Bremsbelagverschleißsensor (Beispiel Hinterachse)

Eine kritische Bremsbelagstärke wird in der Instrumentenkombination durch die Servicebedarfsanzeige (Condition Based Service CBS) sowie die Bremswarnleuchte in Rot angezeigt.

Zur funktionalen Vernetzung sind folgende weitere Steuergeräte beteiligt:

KOMBI: Instrumentenkombination

Ausfall oder Störungen der DSC werden im LC-Display über Check-Control-Symbole angezeigt. Die Check-Control-Symbole haben alle eine bestimmte Bedeutung.

Bei einer vorliegenden Check-Control-Meldung ist zusätzlich ein ergänzender Handlungshinweis am Central Information Display (CID) zur Anzeige auswählbar.

Systemfunktionen

Die folgende Grafik zeigt die funktionale Vernetzung der dynamischen Stabilitäts-Control (DSC) am Beispiel I01.

Index Erklärung Index Erklärung
1 Raddrehzahlsensor vorn links 2 Stromverteiler Batterie
3 Raddrehzahlsensor vorn rechts 4 Dynamische Stabilitäts-Control (DSC)
5 Body Domain Controller (BDC) 6 Stromverteiler Life-Modul
7 Bremsbelagverschleißsensor hinten rechts 8 Raddrehzahlsensor hinten rechts
9 EMF-Aktor hinten rechts 10 Parkbremstaster
11 Crash-Sicherheits-Modul (ACSM) 12 Bremslichtschalter
13 EMF-Aktor hinten links 14 Raddrehzahlsensor hinten links
15 Elektrische Digitale Motor Elektronik (EDME) 16 Instrumentenkombination (KOMBI)
17 Elektromechanische Servolenkung (EPS) 18 Bremsflüssigkeitsniveauschalter
19 Bremsbelagverschleißsensor vorn links

Hinweis!

Die einzelnen Funktionen der werden in diesem Dokument nicht mehr detailliert beschrieben, sondern nur noch aufgelistet. Die Funktionen sind technisch durch frühere Dokumentationen bekannt.

Folgende Funktionen werden durch die DSC ausgeführt:

  • DTC: Dynamische Traktions-Control
  • Bremsbereitschaft durch frühzeitiges Anlegen der Bremsbeläge im Bedarfsfall
  • Trockenbremsen der Bremsscheiben bei nasser Fahrbahn
  • Fading-Kompensation
  • Anfahrassistent
  • Fahrgeschwindigkeitsregelung mit Bremseingriff
  • ABS: Antiblockiersystem
  • EBV: Elektronische Bremskraftverteilung
  • CBC: Cornering Brake Control
  • MSR: Motorschleppmomentregelung
  • ASC: Automatische Stabilitäts-Control
  • DSC: Dynamische Stabilitäts-Control
  • DBC: Dynamische Brems-Control
  • Dynamisches Notbremsen

Zusätzlich sind noch folgende Funktionen integriert, die nicht zur Fahrdynamikregelung gehören:

  • RPA: Reifen Pannen Anzeige

RPA: Reifen Pannen Anzeige

Die Reifen Pannen Anzeige (RPA) ist keine Funktion der Fahrdynamikregelung. Die RPA ist im DSC-Steuergerät integriert, da für diese Funktion die 4 Raddrehzahlsignale benötigt werden. Das System vergleicht über die 4 Raddrehzahlen eine Abweichung der Reifenabrollumfänge der einzelnen Räder. Dadurch wird ein schleichender Reifenfülldruckverlust erkannt. Die Reifen Pannen Anzeige kann im Central Information Display (CID) initialisiert werden.

Hinweise für den Service

Diagnosehinweise

Hinweis!

Nach dem Erneuern einer DSC-Einheit ist im Service keine Entlüftungsroutine mit der Diagnose vorgesehen.

Es ist nur eine konventionelle Entlüftung des Bremssystems vorgeschrieben.

Im Diagnosesystem stehen folgende Servicefunktionen zur Verfügung:
  • Abgleich DSC-Steuergerät
  • Abgleich Sensoren Fahrdynamik
  • Entlüftungsroutine für Sonderfälle
  • Inbetriebnahme für Bremspedalwegsensor (Hybrid-Fahrzeuge)
  • Vertauschungsprüfung Bremsleitungen

Hinweise zur Kodierung oder Programmierung

Hinweis!

Nach einem Tausch muss das DSC-Steuergerät kodiert sowie die Magnetventile kalibriert werden.

 

Druckfehler, Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.

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