Dynamische Stabilitäts-Control (DSC)

Dynamische Stabilitäts-Control

Der R56 wird serienmäßig mit Antiblockiersystem (ABS) ausgerüstet. Als Sonderausstattung wird ein Antiblockiersystem mit automatischer Stabilitäts-Control (ABS+T) angeboten. Ebenfalls Sonderausstattung ist die dynamische Stabilitäts-Control (DSC). Systemlieferant für die DSC ist TRW.

Die DSC unterscheidet sich gegenüber ABS oder ASC+T durch folgende Umfänge:

• DSC-Steuergerät mit integriertem Bremsdrucksensor
  
• Lenkwinkelsensor im Schaltzentrum Lenksäule (SZL)
  
• DSC-Sensor
  

DSC ist ein System zur Fahrdynamik, das die Fahrstabilität aufrecht erhält. DSC optimiert:

• die Fahrstabilität beim Anfahren, Beschleunigen und Bremsen
  
• die Traktion
  

DSC erkennt darüber hinaus instabile Fahrzustände, wie Unter- oder Übersteuern. DSC hilft, das Fahrzeug innerhalb der physikalischen Grenzen auf sicherem Kurs zu halten.

Dazu müssen der DSC folgende fahrdynamische Parameter bekannt sein:

• die Gierrate als Maß für die Drehbewegung des Fahrzeugs um die Hochachse
  
• die Querbeschleunigung als Maß für den Reibwert der Fahrbahn
  
• die Fahrgeschwindigkeit
  

Zusätzlich wird der Fahrerwunsch aus dem Lenkwinkel und dem Bremsdruck, den der Fahrer über das Pedal ausübt, erkannt. Darüber hinaus liefern Raddrehzahlsensoren die Information über die Geschwindigkeit der einzelnen Räder. Aus den zur Verfügung stehenden Messwerten wird der Istzustand ermittelt, in dem sich das Fahrzeug im Moment bewegt. Der Istzustand wird mit Sollwerten verglichen, die im DSC-Steuergerät berechnet werden. Weichen die aktuellen Istwerte vom Sollzustand ab, wird DSC aktiv und greift aktiv in das Bremssystem bzw. in die Motorsteuerung ein.

Bauteil-Kurzbeschreibung

Folgende Bauteile für die dynamische Stabilitäts-Control werden beschrieben:

DSC-Einheit

Die DSC-Einheit besteht aus DSC-Steuergerät und Hydraulikeinheit. Durch elektronische Ansteuerung vom DSC-Steuergerät steuert die Hydraulikeinheit hydraulisch die DSC.

In der DSC-Einheit ist ein Bremsdrucksensor. Dieser Bremsdrucksensor erfasst den über das Bremspedal und den Bremskraftverstärker aufgebrachten Bremsdruck.
Der Bremsdrucksensor hat einen Messbereich von 0 bis 250 bar. Sein Nullpunkt wird nur während der Fahrt abgeglichen. Die DSC muss erkennen, dass keine Verzögerung vorliegt.

Der Sicherungsträger im Motorraum versorgt die DSC-Einheit mit Spannung. Einmal Klemme 30 für die Rückförderpumpe, einmal Klemme 30 für die Magnetventile.
Die Junction-Box-Elektronik (JBE) versorgt das DSC-Steuergerät mit Klemme 30.

4 Raddrehzahlsensoren

Die Raddrehzahlsensoren messen die einzelnen Raddrehzahlen. Die Raddrehzahlsensoren haben keine Erkennung für die Drehrichtung der Räder.

Das Sensorelement und die Auswerteelektronik sind getrennt innerhalb des Sensorgehäuses untergebracht. Daraus ergeben sich Vorteile im Temperaturverhalten des Sensors. Der Raddrehzahlsensor besteht aus dem eigentlichen Sensor und einer Auswerteelektronik. Der Permanentmagnet im Raddrehzahlsensor erzeugt ein Magnetfeld. Die Feldlinien des Magnetfeldes verlaufen im rechten Winkel zur Sensorschicht auf dem Sensorelement. Die Ablenkung der Feldlinien durch das Inkrementenrad verursacht Widerstandsänderungen in der dünnen ferromagnetischen Schicht des Sensorelementes.

DSC-Sensor

Der DSC-Sensor misst:

• Drehung des Fahrzeugs um die Hochachse (Gierrate)
  
• Querbeschleunigung des Fahrzeugs
  
• Längsbeschleunigung des Fahrzeugs
  
  

Das Sensorelement besteht aus 2 piezoelektrischen Beschleunigungssensoren. In der Messzelle der Beschleunigungssensoren ist eine Masse federnd aufgehängt.
Bei beschleunigter Bewegung werden 2 federnd aufgehängte Massen mitbeschleunigt. Die dazu notwendige Kraft erzeugt eine mechanische Spannung im piezoelektrischen Material. Die dadurch entstehende elektrische Ladungsverschiebung wird mit Elektroden aus Metall abgenommen und als elektrisches Signal weiterverarbeitet. Aus der Differenz beider Beschleunigungssignale wird die Gierrate abgeleitet. Der DSC-Sensor liefert somit jeweils ein Gierraten- und ein Beschleunigungssignal.

Der Längsbeschleunigungssensor wird für den Anfahrassistenten benötigt.

Der DSC-Sensor ist über den Fahrwerks-CAN (F-CAN) mit dem DSC-Steuergerät sowie dem Schaltzentrum Lenksäule verbunden.

Der DSC-Sensor wird von der Junction Box mit Spannung versorgt.

Lenkwinkelsensor

Der Lenkwinkelsensor erfasst den Drehwinkel am Lenkrad.
Die von den Schleifkontakten ermittelten Lenkwinkel (2 Spannungswerte) umfassen eine volle Lenkradumdrehung. Nach 360° Lenkradumdrehung wiederholen sich die Spannungswerte. Dadurch zählt der Lenkwinkelsensor die Lenkradumdrehungen mit. Der gesamte Lenkwinkel wird somit aus dem aktuell gemessenen Lenkwinkel und der Anzahl der Lenkradumdrehungen gebildet.

Der Lenkwinkelsensor ist über den Fahrwerks-CAN (F-CAN) mit dem DSC-Steuergerät sowie dem DSC-Sensor verbunden.

DSC-Taste oder ASC-Taste

Mit dieser Taste wird das Fahrwerkregelsystem abgeschaltet. Im R56 gibt es für die DSC keine dynamische Traktions-Control (DTC).

Der DTC-Taste ist im Schalterblock Mittelkonsole.
Der Schalterblock Mittelkonsole ist an der Junction-Box-Elektronik (JBE) angeschlossen. Die JBE ist durch den PT-CAN (Powertrain-CAN) mit der DSC verbunden.

Die DSC erhält zusätzliche Eingangssignale von folgenden Bauteilen:

Bremsflüssigkeitsniveauschalter

Zu geringer Bremsflüssigkeitsstand wird erfasst (im Ausgleichsbehälter über einen Reedkontakt) und dem DSC-Steuergerät mitgeteilt. Bei zu geringem Bremsflüssigkeitsstand ist DSC deaktiviert. Es besteht sonst die Gefahr, dass Luft in das Bremssystem gesaugt wird.

Bremslichtschalter

Zusammen mit dem Signal vom Bremsdrucksensor (nur bei DSC) werden Bremsvorgänge erkannt.
Im Bremslichtschalter sind 2 Schalter (2-stufig) eingebaut. Ein Signal wird der DSC über eine Leitung zur Verfügung gestellt. Beide Signale erhält das Motorsteuergerät. Das Motorsteuergerät sendet das Signal auf dem PT-CAN. Aus den Signalen erkennt das DSC-Steuergerät, ob das Bremspedal gedrückt ist.
Das Car Access System (CAS) versorgt den Bremslichtschalter mit Klemme R.

2 Bremsbelagverschleißsensoren

Die Bremsbelagverschleißsensoren (vorn links und hinten rechts in den innen liegenden Bremsbelägen) dienen als Zusatzinformation für die Stärke des Bremsbelags. Über die Zusatzinformation (2 Stützstellen) wird der berechnete Wert der DSC abgeglichen.

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

Feststellbrems-Warnschalter

Der Feststellbrems-Warnschalter ist an der Junction-Box-Elektronik (JBE) angeschlossen. Das Signal wird dann auf dem PT-CAN der DSC zur Verfügung gestellt. Vom Fahrer bewusst eingeleitetes Schleudern erkennt dadurch die DSC. Eine Regelung findet nicht statt. Grund: Eine Handbremswende soll systemtechnisch möglich bleiben.

Folgende weitere Steuergeräte sind an der dynamischen Stabilitäts-Control beteiligt:

KOMBI: Instrumentenkombination

Bei Ausfall der DSC (bzw. ABS sowie ASC) erscheint im LC-Display ein Check-Control-Symbol. Die Check-Control-Symbole haben alle eine bestimmte Bedeutung.

Hinweis: Alle Check-Control-Meldungen über Servicefunktion aufrufbar!

Die Check-Control-Meldungen sind in gruppiert in verschiedenen Dokumenten über die Servicefunktionen aufrufbar:
Pfad am BMW Diagnosesystem: Gesamtfahrzeug -> Servicefunktionen -> Check-Control-Meldungen.

Bei Fahrzeugen mit Car Communication Computer (CCC): Bei einer vorliegenden Check-Control-Meldung ist der Handlungshinweis am Central Information Display anzeigbar.

CAS: Car Access System

Das CAS erhält von der DSC ein aufbereitetes Drehzahlsignal. Das CAS erkennt aus dem Signal, ob das Fahrzeug steht oder fährt.

Systemfunktionen

Folgende Systemfunktionen sind ausstattungsabhängig für die Fahrwerkregelsysteme beschrieben:

• ABS: Antiblockiersystem
  
• EBV: Elektronische Bremskraftverteilung
  
• CBC: Cornering Brake Control
  
• MSR: Motorschleppmomentregelung
  
• ASC: Automatische Stabilitäts-Control
  
• DSC: Dynamische Stabilitäts-Control
  
• DBC: Dynamische Brems-Control
  
• AFA: Anfahrassistent
  
  

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

• RPA: Reifen Pannen Anzeige
  
• CBS: Condition Based Service
  
  

ABS: Antiblockiersystem

Das Antiblockiersystem (ABS) verhindert das Blockieren der Räder beim Bremsen. Vorteil: Kurze Bremswege, das Fahrzeug bleibt richtungsstabil und lenkbar. Der Bremsdruck an allen Rädern wird so geregelt, dass jedes Rad in einem optimalen Schlupfbereich läuft. Dabei wird der Schlupf so geregelt, dass möglichst hohe Brems- und Seitenführungskräfte übertragen werden können.

EBV: Elektronische Bremskraftverteilung

Die elektronische Bremskraftverteilung (EBV) ist ein Bestandteil des ABS. EBV regelt die Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse in Abhängigkeit von der Beladung. Vorteil: Unabhängig von der Beladung werden optimale Bremswege bei gleichzeitig hoher Fahrstabilität erreicht. Der Bremsbelagverschleiß wird besser verteilt. Bei Ausfall des ABS bleibt die EBV-Funktion möglichst lange erhalten. Für die EBV-Funktion sind die Signale von mindestens 2 Raddrehzahlsensor pro Achse erforderlich.

CBC: Cornering Brake Control

Die Cornering Brake Control (CBC) ist eine Erweiterung des ABS. CBC erhöht die Fahrstabilität beim Bremsen in Kurven (”Kurvenlogik”). Vorteil: Optimierung der Fahrstabilität im Teilbremsverhalten bei Kurvenfahrt. Die Verlagerung der Radlasten bei Kurvenfahrten (bereits bei leichten Bremsungen) kann dazu führen, dass die Fahrstabilität verringert wird. CBC erzeugt bei Bedarf bei leichtem Bremsen außerhalb des ABS-Regelbereichs ein stabilisierendes Gegenmoment.

MSR: Motorschleppmomentregelung

Die Motorschleppmomentregelung (MSR) verhindert die Blockierneigung der Antriebsräder auf glatter Fahrbahn. Beim Zurückschalten oder bei abruptem Lastwechsel besteht (besonders auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibwert) die Gefahr, dass die Antriebsräder durch das Motorschleppmoment blockieren. Über die Raddrehzahlsensoren erkennt MSR die Blockierneigung bereits im Ansatz. MSR verringert kurzzeitig das Motorschleppmoment durch leichtes Gasgeben. Vorteil: Die Antriebsräder behalten so auch im Schiebebetrieb ihre Seitenführungskräfte.

ASC: Automatische Stabilitäts-Control

Die automatische Stabilitäts-Control (ASC) verhindert das Durchdrehen der Räder beim Beschleunigen durch Bremsen- und Motoreingriffe. Vorteil: Mehr Traktion und bessere Fahrstabilität. Wenn die Räder der angetriebenen Achse unterschiedlich greifen, wird das zum Durchdrehen neigende Rad abgebremst. Gegebenenfalls wird auch die Motorleistung reduziert.

DSC: Dynamische Stabilitäts-Control

Der aktuelle Fahrzustand des Fahrzeugs wird von der dynamischen Stabilitäts-Control (DSC) durch Auswertung der Sensorsignale erkannt. Dieser Fahrzustand wird mit den über ein Rechenmodell ermittelten Sollwerten verglichen. Damit werden instabile Fahrzustände bereits im Ansatz erkannt. Bei Abweichungen, die über einer im DSC-Steuergerät gespeicherten Regelschelle liegen, wird das Fahrzeug stabilisiert. Die Stabilisierung (innerhalb der physikalischen Grenzen) wird durch Reduzierung der Motorleistung und durch individuelles Abbremsen einzelner Räder erreicht. DSC-Eingriffe überlagern die Funktionen ABS und ASC. Die DSC-Funktion ist über eineTaste abschaltbar. Der R56 hat keine dynamische Traktions-Control (DTC).

DBC: Dynamische Brems-Control

Die dynamische Brems-Control (DBC) unterstützt in Notbremssituationen, indem automatisch der Bremsdruck verstärkt wird. Vorteil: Kürzest mögliche Bremswege in Notbremssituationen durch Erreichen der ABSRegelung an allen 4 Rädern. In Notbremssituationen wird häufig das Bremspedal nicht kräftig genug gedrückt. Damit wird der ABS-Regelbereich nicht erreicht. Die Rückförderpumpe bringt die Bremsen durch Erhöhung des Bremsdrucks in den ABSRegelbereich in folgenden Situationen:

• bei schneller Betätigung des Bremspedals mit zu geringer Pedalkraft
  
• bei langsamer Betätigung des Bremspedals und anschließend hohem Verzögerungsbedarf, wenn ein Rad die Regelschwelle für ABS erreicht.
  Welches Rad zuerst blockiert, hängt von Beladung und Fahrbahnreibwert ab.
  Solche Situationen sind typisch:
  Wenn aufgrund der Verkehrssituation zuerst leicht angebremst wird, die Verkehrssituation dann aber einen möglichst kurzen Bremsweg erfordert.
  

AFA: Anfahrassistent

Beim Anfahren am Hang ist ein Wechsel vom Bremspedal auf das Fahrpedal erforderlich. Der Anfahrassistent verhindert dabei das Wegrollen des Fahrzeugs für folgende Situationen:

• bergauf im Vorwärtsgang
  
• bergauf im Rückwärtsgang
  

Dazu wird der für das Halten des Fahrzeugs benötigte Bremsdruck aufrecht erhalten. Die Fahrbahnneigung wird durch den Längsbeschleunigungssensor im DSC-Steuergerät erfasst. Aus der Fahrbahnneigung wird das notwendige Bremsmoment bzw. Motordrehmoment berechnet. Nach Erkennen des Anfahrwunsches wird der Bremsdruck abgebaut, sobald das anliegende Motordrehmoment ausreicht, um das Fahrzeug in die gewünschte Fahrtrichtung zu bewegen. Bei Betätigung der Feststellbremse wird der Anfahrassistent deaktiviert. Wenn nach dem Lösen des Bremspedals innerhalb von ca. 2 Sekunden kein Anfahrwunsch vorliegt, wird der Anfahrassistent ebenfalls deaktiviert.

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 Abrollumfänge der einzelnen Räder. Dadurch wird ein schleichender Reifenfülldruckverlust erkannt.
Die Reifen Pannen Anzeige kann folgendermaßen initialisiert werden:

• bei Fahrzeug mit Car Communication Computer (CCC): im Central Information Display (CID) im Menü ”Setup”
  
• bei Fahrzeug ohne Car Communication Computer (CCC): in der Instrumentenkombination in den Bordcomputer-Funktionen
  

CBS: Condition Based Service

CBS ist keine Funktion der Fahrdynamikregelung. Condition Based Service bedeutet ”bedarfsorientierter Service”. Im CBS sind verschiedeneWartungsumfänge integriert, z. B. Motoröl, Zündkerzen und Bremsbeläge. Im DSC-Steuergerät wird die Restwegstrecke für die vorderen und die hinteren Bremsbeläge getrennt berechnet. Zur Berechnung wird auch der Zustand der Bremsbelagverschleißsensoren herangezogen (Stützstelle bei 6 mm und 4 mm).

Hinweise für den Service

Allgemeine Hinweise

Hinweis! DSC-Steuergerät und Hydraulikeinheit nicht trennen.

Bei Serienanlauf darf die DSC-Einheit nicht zerlegt werden. Eine späteres Zerlgen ist vorgesehen.

Diagnosehinweise

Im BMW Diagnosesystem steht folgende Servicefunktion zur Verfügung:

• Abgleich Lenkwinkelsensor
  
• Abgleich DSC-Sensor
  
• Abgleich DSC-Einheit
  

Hinweise zur Kodierung/Programmierung

Nach einem Tausch muss das DSC-Steuergerät kodiert werden.

Einschaltbedingungen

Nach jedem Motorstart ist die DSC betriebsbereit.

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