Angepinnt Der E60 M5 - Gesamtfahrzeug

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  • Der E60 M5 - Gesamtfahrzeug

    Ser's,

    da es immer wieder Fragen zum E60 M5 gibt, möchte ich hier ein paar generelle Informationen zum E60/E61 M5 den Emmy-Farhren und alle, die es werden möchten, zur Verfügung zu stellen.
    Die Traningsunterlagen umfassen ca. 120 M5 spezifische Seiten, wobei in der Trainingsunterlage nicht explizit auf den M5 Touring eingegangen wird.

    Folgende Themen sind hier niedergeschrieben:
    • S85B50 Motor
    • Digitale Motorelektronik (DME) des S85B50
    • Sequentielles M-Getriebe (SMG3)
    • Dynamische Stabilitätskontrolle (DSC)
    • Anzeige- und Bedienelemente

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  • Systemübersicht

    E60 S85 - Der neue M5

    Vorwort:
    Der neue BMW M5 kommt im Oktober 2004 in den Handel. Er wird der stärkste M5 aller Zeiten sein und der Erste, dem man dies auch auf den ersten Blick ansieht.
    Das Grundkonzept blieb dabei unverändert:
    Auch der E60 M5 vereint die Qualitäten einer Oberklasse-Limousine ohne Abstriche mit dem Leistungspotenzial eines Sportwagens.
    Sein optischer Auftritt ist jedoch eine Spur weniger dezent als der seiner Vorgänger:
    Front- und Heckschürzen sind gegenüber dem Vorgängermodell noch etwas markanter geworden und neben Heckspoiler, 4-Rohr-Auspuffanlage und 19"-Rädern verraten die mittlerweile M typischen Seitenkiemen denM5 jetzt auch von der Seite auf den ersten Blick als einen solchen.

    Highlight des neuen M5 ist natürlich der vom BMW-Williams-F1 abgeleitete V10-Motor, der erst bei 8.250 U/min abregelt und somit nicht nur für Formel 1-Leistung, sondern auch für Formel 1-Sound sorgt.
    Trotz dieser Merkmale bleibt der M5 ein Understatement-Produkt. Sein Äußeres wirkt kräftig, aber immer noch zurückhaltend. Die vom Serien-E60 gewohnte Alltagstauglichkeit geht nirgendwo verloren.


    Das Wichtigste in Kürze
    10-Zylinder-Formel 1-Motor

    Der V10-Vollaluminium-Saugmotor mit 5 l Hubraum stellt grundsätzlich 400 PS zur Verfügung. Per Powerknopf auf der Mittelkonsole kann diese Leistung auf über 500 PS gesteigert werden.
    Bedplate-Aufbau sorgt - wie in der Formel 1 - für Vibrationsarmut und Grundsteifigkeit. Die Motorsteuerung erfolgt per MS_S65 von Siemens, die Klopfregelung über Ionenstrom-
    Technologie.
    Ebenfalls aus der Formel 1 stammt das Konzept der 2-Scheiben-Trockenkupplung, geschaltet wird mit einem dem Hochdrehzahlkonzept angepassten 7-Gang-SMG 3.
    Trotz dieser imposanten Leistungsdaten erfüllt der E60 M5 die Abgasnorm nach EU4.

    Karosserie und Fahrwerk
    Markante Front- und Heckschürzen, gepaart mit Seitenschwellern und einem kraftvollen Heckspoiler differenzieren den M5 deutlich vom Serien-E60. Ein Heckdiffusor - ebenfalls
    ein Formel 1-Ableger - sorgt für zusätzlichen Abtrieb auf der Hinterachse.
    Die neue DSC des M5 erlaubt Freunden des kontrollierten Drifts per Knopfdruck deutlich mehr Querkraft. Die Hinterachsgetriebesperre regelt nicht fix mit 25 % sondern variabel.

    Bedienung und Individualisierung

    Über Taster am Schalthebel sind Änderungen an den Leistungsregelungen möglich. Per MTaster im Lenkrad sind Fahrpedal-Kennlinie, EDC und Servotronic individuell konfigurierbar und abrufbar. Das Head-Up Display ist speziell an den M5 angepasst.

    Technische Daten der Wettbewerber

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  • Inhalt:
    • Einleitung
    • Systemübersicht
    • Systemkomponenten


    [SIZE=3]Einleitung[/SIZE]
    Der S85B50 ist der erste Zehnzylinder-Motor von BMW für ein Serienfahrzeug. Die Hochdrehzahlauslegung des S85 ist Garant für ein sehr spontanes Ansprechen des Motors und eine gleichmäßige Leistungsentfaltung. Durch die für einen Reihenmotor sehr hohe Höchstdrehzahl von 8.250 1/min ist ein extrem steifer Motorblock notwendig, um die entstehenden Schwingen ertragen zu können und auch die akustischen Anforderungen zu erfüllen.
    Aus diesem Grund wurde für den Motorblock eine Bedplate-Konstruktion gewählt. Auch der Zylinderkopf ist einteilig, um eine größtmögliche Steifigkeit zu erzielen und Dichtflächen zu reduzieren.
    Der Ventiltrieb und besonders die Kastenstößel mit hydraulischem Ventilspielausgleich (HVA) wurden gewichts- und
    reibungsoptimiert.
    Die hohe Dynamik und Spontanität des Motors erfordert eine sehr schnelle Verstellung der VANOS. Dies wird durch einen Öldruck von 80 bar sowie neuen Proportionalventilen und VANOS-Getrieben erreicht.
    Ebenfalls sind für das schnelle Ansprechen des Motors die Einzeldrosselklappen erforderlich, die seitenspezifisch betätigt werden.
    Um die hohe Leistung an das Getriebe übertragen zu können, ist der S85 mit einer Zweischeibenkupplung und Zweimassenschwungrad (ZMS) ausgerüstet.

    Technische Daten


    [SIZE=3]Systemübersicht[/SIZE]
    Motorblock mit Bedplate

    Bei konventionellen Kurbelgehäusen sind die unteren Lager der Kurbelwelle als einzelne Lagerbrücken ausgeführt.
    Um die Kolbenkräfte sicher aufnehmen zu können, sind diese "Hauptlagerbrücken" aus Grauguss.
    Die Lagerbrücken sind vorgegossen und werden nach der ersten Montage zusammen mit dem Kurbelgehäuse bearbeitet.
    Beim Kurbelgehäuse mit Bedplate ist das Kurbelgehäuse in Höhe der Kurbelwellenachse in Kurbelgehäuseoberteil und Kurbelgehäuseunterteil, dem so genannten Bedplate, geteilt.
    Bei geteiltem Kurbelgehäuse mit Bedplate sind die Lager der Kurbelwelle Bestandteil eines eigenen stabilen Rahmens, dem Bedplate.
    Das Bedplate wird zusammen mit dem Kurbelgehäuse bearbeitet und nach der Kurbelwellenmontage an das Kurbelgehäuseoberteil montiert.

    Merkmale:
    • Durch das kompakte Bedplate wird das Kurbelgehäuse zur Ölwanne hin zusätzlich versteift. Dadurch wird der Gesamtmotor auch insgesamt steifer und widerstandsfähiger gegen Verwindungen.
    • Durch die zusätzliche Versteifung des Kurbelgehäuses verbessert sich auch die Motorakustik.
    • Das Bedplate bietet die Möglichkeit, zusätzliche Baugruppen im unteren Motorbereich unterzubringen.
    • Das Bedplate ermöglicht eine einfache und schnelle Montage der Kurbelwellenhauptlagerung.


    Bedplate-Verschraubung

    Das Bedplate wird am Kurbelgehäuseoberteil mit den Hauptlagerschrauben verschraubt. Zur Lagefixierung dienen Passhülsen (NG4) oder Schrauben mit fliegenden Passhülsen (S85). Die Motornummer ist am Bedplate eingestanzt (siehe Pfeil).
    Zur Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Funktion der Kurbelwelle ist die Einhaltung der vorgeschriebenen Reihenfolge der Bedplate-Verschraubung zwingend erforderlich. Abweichungen davon führen zu Motorschäden und Undichtigkeiten im Bedplate/Kurbelgehäuse.
    Das Bedplate ermöglicht eine einfache und schnelle Montage der Kurbelwellenhauptlagerung.
    Das Bedplate muss zum Kurbelgehäuse hin abgedichtet werden. Da die Kurbelwellenbohrung gemeinsam mit dem verschraubten Bedplate gefertigt wird, kann keine Flachdichtung verwendet werden, da sich ansonsten die Kurbelwellenbohrung vergrößert. Deshalb erfolgt bei Motoren mit einem Bedplate die Abdichtung mittels einem Flüssigdichtmittel in einer Nut.

    Das Flüssigdichtmittel wird nach der kompletten Verschraubung des Bedplates an das Kurbelgehäuse über die Einspritzdüsen in die Nut eingepresst.

    Bedplate-Abdichtung

    An den Austrittsstellen wird mit Primer das Flüssigdichtmittel zum Aushärten gebracht.

    Kurbeltrieb

    Die Hubzapfenfolge der geschmiedeten Kurbelwelle weist eine Hubzapfenfolge von 72° auf. Das Kettenrad für den Primär-Steuertrieb ist in einem Teil mit der Kurbelwelle verarbeitet.
    Sowohl die Kolben als auch die Stahl-Crack-Pleuel sind asymmetrisch.

    Zylinderkopf

    Die einteilige Ausführung des Zylinderkopfes bietet im Wesentlichen Vorteile hinsichtlich der Steifigkeit, aber auch bzgl. der Reduzierung von Dichtflächen.
    Im Kopf sind sowohl der Leerlaufluftkanal als auch der Sekundärluftkanal integriert.

    Steuertrieb

    Je eine Steuerkette mit eigenem Kettenspanner treibt die jeweilige Einlassnockenwelle an (Primär-Steuertrieb). Der Antrieb von der Einlassnockenwelle zur Auslassnockenwelle erfolgt durch einen Zahntrieb (Sekundär-Steuertrieb).

    Die Hydrostößel des S85 sind aus Gewichts- und Reibungsgründen von der Form an die Kastenstößel, wie sie von Rennmotoren bekannt sind, angelehnt. Da sie sich im
    Zylinderkopf nicht drehen dürfen, sind in den Stößeln Verdrehnadeln eingepresst, die in den, im Zylinderkopf eingefrästen Nuten laufen.

    VANOS

    Sowohl Auslass- als auch Einlassnockenwelle werden, wie vom S62 bekannt, auch beim S85 durch die VANOS verstellt. Die Einlassnockenwellen weisen einen Verstellweg von 66° KW und die Auslassnockenwellen 37° KW auf.
    Der Öldruck von 80 bar wird von einer, in der Ölwanne verbauten Hockdruckpumpe zur Verfügung gestellt. Die Hochdruckpumpe wird über ein Zahnrad direkt von der Kurbelwelle angetrieben.
    Über drei Druckleitungen gelangt das unter Druck stehende Motoröl zu den beiden VANOS-Stelleinheiten und zum Druckspeicher.
    An den Stelleinheiten sind je zwei Proportionalventile verbaut, die den Öldruck stufenlos variieren. Gegenüber den früher verwendeten Wegeventilen bieten Proportionalventile kürzere Verstellzeiten und eine höhere Betriebssicherheit.

    Hydraulikplan der VANOS:

    Der Verstellweg der Kolben in der VANOS-Stelleinheit wird durch ein, in die Kettenräder integriertes stufenloses Getriebe in eine Drehbewegung umgesetzt.

    Riementrieb

    Riementrieb über ganze Seitenbreite


    Hauptriementrieb. Vom Haupttrieb angetrieben werden die Wasserpumpe und der Generator. Der Antrieb erfolgt über die Riemenscheibe an der Kurbelwelle.


    Nebenriementrieb. Der Nebenriementrieb umfasst die Lenkhilfepumpe und der Klimakompressor. Der Antrieb erfolgt über die Riemenscheibe an der Kurbelwelle.

    Kühlkreislauf

    Sowohl Zylinderkopf als auch Motorblock sind in bekannter Weise quer durchströmt. Neu ist jedoch, dass jeder Zylinderkopf einen eigenen Kühlervorlauf aufweist und der Thermostat im Rücklauf sitzt. Der Kühler ist in einen oberen und unteren Wasserkasten aufgeteilt. Der obere Wasserkasten wird vom Kühlmittel durchströmt, das vom Zylinderkopf 1-5 austritt. Der untere Wasserkasten entsprechend vom Zylinderkopf 6-10.
    Durch den zweiteiligen Kühler sind drei Entlüftungsöffnungen und zwei Entlüftungsleitungen zur einwandfreien Selbstentlüftung notwendig.
    Der Abgriff für den Heizungswärmetauscher ist an den Zylinderköpfen hinten angebracht. Der Heizungsrücklauf und die Leitung zum Ausgleichsbehälter werden vor der Wasserpumpe mit einem T-Stück zusammengefasst.

    Ölkreislauf Schmierung

    Der S85 ist mit einem Quasitrockensumpf ausgerüstet. Aus diesem Grund wird eine Saugpumpe eingesetzt, um das Öl aus der Ölwanne im Bereich vor dem Zahnstangen-Hydrolenkgetriebe in den hinteren Ölsumpf zu fördern. Von dort saugt eine regelbare Pendelschieberpumpe das Öl ab und drückt es mit max. 5 bar in den Ölfilter. Im Ölfilterkopf befindet sich zudem ein Thermostat, der den Weg zum Motorölkühler freigibt. Vom Ölfilter gelangt das Öl in den Motor. Dort teilt es sich über drei Leitungen zu den beiden Köpfen und zum Kurbelgehäuse auf.
    Eine Besonderheit sind die beiden elektrischen Ölpumpen, die an der Ölwanne links und rechts angebracht sind.
    Die elektrischen Pumpen laufen ab einer Querbeschleunigung von 0,8 G an und Saugen das Öl von den Zylinderköpfen ab, das bei diesen Fliehkraftverhältnissen ansonsten nicht mehr zur Ölwanne zurückfliesen würde.
    Die Kurbelgehäuseentlüftung erfolgt über einen Zyklonabscheider im Sammler für Ansaugluft 6-10. Die Rücklaufleitung vom Ölabscheider sowie die Kondensatrücklaufleitungen von den Sammlern für Ansaugluft werden am Kurbelgehäuse auf der 6-10 Seite in den Ölsumpf geleitet.

    Sammler für Ansaugluft

    Der S85 hat für jede Zylinderseite einen eigenen Sammler für Ansaugluft. Über Schläuche werden die Sammler für Ansaugluft mit den Drosselklappenstutzen verbunden.
    10 Einzeldrosselklappen steuern die Luftzufuhr für den S85. Die Einzeldrosselklappen jeder Zylinderseite werden separat durch einen Stellantrieb über eine Betätigungswelle betätigt. Die Stellmotoren arbeiten unabhängig voneinander.

    Die Drosselklappen werden zueinander eingestellt (wie S54). Die Synchronisation der Zylinderseiten zueinander, sowie die Einstellung des Volllastanschlags entfällt. Die erforderlichen Korrekturen werden von der Motorsteuerung übernommen.

    Leerlaufsystem

    Der Leerlauf wird über zwei Leerlaufsteller gesteuert, die die aus den Sammlern für Ansaugluft angesaugte Luft direkt in den Leerlaufluftkanal des jeweiligen Zylinderkopfes führen. Jede Zylinderseite wird individuell gesteuert.

    Sekundärluftsystem

    Über die elektrische Sekundärluftpumpe wird nach dem Motorstart dem Abgas Frischluft beigemischt. Dies bewirkt eine Oxidation der unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgas. Dadurch wird zum einen der HC-Anteil im Abgas gesenkt und zum anderen die Light off-Temperatur der motornahen Hauptkatalysatoren schneller erreicht.
    Für die Einhaltung der strengen Abgasgesetze in den USA ist es notwendig, die Sekundärluft zu steuern, wofür bei der US-Ausführung des S85 ein Leerlaufsteller in der Sekundärluftleitung dient.
    Die Sekundärluft wird über unterdruckgesteuerte Membranventile an den Zylinderköpfen in die Auslasskanäle eingeblasen.
    Der Unterdruck zur Ansteuerung der Sekundärluftventile wird aus dem Zylinderkopf 6-10 entnommen und mit dem Elektro-Umschaltventil geschaltet. Ein Rückschlagventil verhindert Rücksaugen in den Zylinderkopf.
    Die Leitungsführung der Unterdruckleitungen vom Elektro-Umschaltventil zu den Sekundärluftventilen verläuft im Kabelbaumschacht.

    [SIZE=3]Systemkomponenten des S85B50[/SIZE]
    Grundmotor und Anbauteile

    Kurbelgehäuseoberteil
    Das Kurbelgehäuseoberteil ist aus einer Aluminiumgusslegierung (GK Al-Si17Cu4Mg T5) hergestellt.
    Die Laufflächen der Zylinder sind nach dem Alusil-Verfahrenbearbeitet.

    Bedplate
    Das Bedplate besteht aus einem Aluminiumrahmen (G AlSi7Mg0,3 T6), in dem Graugusslagerbrücken (GGG 60) eingegossen sind. Nach dem Vergießen wird das Bauteil für 8 Stunden bei 525 °C lösegeglüht, anschließend in 70 °C warmem Wasser abgeschreckt und 5 Stunden bei 165 °C warm ausgelagert.

    Kurbelgehäuse
    Das Kurbelgehäuse ist aus Bedplate und Kurbelgehäuseoberteil zusammengesetzt. Die Abdichtung erfolgt, wie schon beim N42, durch eine Flüssigdichtung in einer Nut, die im Kurbelgehäuseoberteil eingefräst ist. Um ein Verspannen des Kurbelgehäuses bei der Montage von Kurbelgehäuseoberteil und Bedplate zu vermeiden, ist die Montagefolge unbedingt einzuhalten:
    1. Positionieren des Bedplates diagonal an den Lagerstühlen 1und 6 mittels zwei Schrauben M8x94.
    2. Bedplate mit den zehn M8x94 Schrauben anheften
    3. Anziehen der Schrauben M11x115 mit Setzmoment
    4. Anziehen der Schrauben M11x115 mit Drehwinkel
    5. Anziehen der Schrauben M8x94 mit Setzmoment
    6. Anziehen der Schrauben M8x94 mit vorgeschriebenem Drehmoment
    7. Anziehen der Schrauben M8x60, M8x35 und M8x25 mit vorgeschriebenem Drehmoment.
      [/list=1]

      Zylinderkopf
      Der Zylinderkopf ist aus einer Aluminiumgusslegierung (GK AlSiMgCu0,5 wa) hergestellt.

      Kurbelwelle/Hauptlager

      Die Kurbelwelle ist aus dem hochfesten Stahl 42CrMo4 geschmiedet und wiegt 21,63 kg.
      Nach dem Schleifen der Lagerstellen wird die Welle nitrocarburiert.
      An der Kurbelwange des ersten Hauptlagers sind die Farbkodes der Hauptlagerschalen eingeprägt.

      Pleuel

      Der geschmiedete Pleuel des S85 wird aus dem Werkstoff 70MnVS4 BY hergestellt. Wie beim S54 Pleuel wird auch beim S85 Pleuel das große Pleuelauge gekrackt, wodurch eine unverwechselbare Trennfuge mit bester Passgenauigkeit erzielbar ist. Das kleine Pleuelauge ist wie bei den NG-Motoren trapezförmig ausgeführt, wodurch die Kraft über eine größere Fläche abgestützt wird. Die Pleuel wiegen 582 g und werden mit einer Toleranz ± 2 g gefertigt. Aufgrund dieser sehr engen Toleranzen ist keine Klassierung notwendig. Bei der Montage von Pleuel und Kolben muss berücksichtigt werden, dass der Pleuel asymmetrisch ist und somit wie der Kolben fahrtrichtungsgebunden montiert werden muss.
      Die einseitige Reduzierung des Anlauf-Bundes pro Pleuel um 1,5 mmdient dazu, den Seitenversatz um insgesamt 3 mm zu verkürzen und somit auch die gesamte Motorlänge um 3 mm zu verringern. Die Einbaurichtung wird am Pleuel durch zwei Erhebungen gekennzeichnet.

      Der vorgeschriebene Arbeitsablauf beim Verschrauben der Pleuelschrauben ist zwingend einzuhalten. Das dreimalige Anziehen mit gleichem Anzugswinkel bewirkt in den Pleuelschrauben einen gewissen Trainingseffekt (Kaltverfestigung), was zu einer erhöhten Vorspannkraft und gleichzeitig zu einer minimierten Vorspannkraftstreuung führt. Eine Missachtung oder Verwechslung der Verschraubungsvorschrift führt zu einem 100 %-Motorschaden durch lose werdende Pleuelschrauben.

      Kolben
      Der Kolben ist aus Aluminium (Al Si12CuNiMg) gegossen. Da ein Aluminiumkolben ein ungünstiger Reibpartner für einen Aluminiumzylinder darstellt, ist der Kolbenschaft mit einer galvanischen Eisenbeschichtung (Ferrostan), die eine Schichtstärke von ca. 10 m aufweist, versehen. Eine ca. 2 m-Zinnschicht dient darüber hinaus als Einlaufschicht.

      Nockenwelle
      Die neunfach gelagerte Nockenwelle ist aus Hartschalenguss (GGG 60) hohlgegossen. Das Geberrad für den Nockenwellensensor ist beim S85 erstmals an der Nockenwelle
      angegossen. Für die Zentralverschraubung der VANOS-Getriebe ist in den Nockenwellen ein M12x1 Gewinde vorhanden.

      Ventilfedern
      Für den S85 kommen konische Ventilfedern zum Einsatz. Für Einlass und Auslass werden die gleichen Federn verwendet.

      Ventilkeile
      Die Ventilkeile sind als einreihige Klemmventilkegelstücke ausgeführt. Im Gegensatz zu den dreireihigen Ventilkeilen verhindern diese Klemmkegelstücke ein Verdrehen des Ventils während des Betriebs, da durch die saubere Verbrennung und den sehr engen Fertigungstoleranzen weder ein Reinigungsdefekt noch ein Einlaufverhalten erforderlich ist. Ein Vorteil der Klemmkegelstücke liegt im geringeren Gewicht (ca. 50 % weniger Gewicht als dreireihige Ventilkeile). Darüber hinaus wird die Kraft der Ventilfeder nicht formschlüssig über die Rillen im Ventilschaft übertragen, sondern kraftschlüssig. Dies ist bei einem Schaftdurchmesser von 5 mm wesentlich materialschonender.

      Kastenstößel
      Kastenstößel erlauben gegenüber Tassenstößel eine wesentlich höhere Balligkeit. Dadurch ergibt sich eine geringere Auswanderung des Berührpunktes von Nocken und Stößel. Eine Alternative dazu stellt das Hohlschleifen der Nocken dar, was mit einem erhöhten Fertigungsaufwand verbunden ist, oder ein Tassenstößel mit wesentlich größerem Durchmesser und somit um ca. 20 g mehr Gewicht pro Stößel.
      Bezüglich der bewegten Massen ist nach wie vor der Ventiltrieb des S54 unübertroffen, jedoch stellt der Kastenstößel des S85 das Optimum im Zielkonflikt Wartungsfreundlichkeit, Fertigungstechnik und bewegte Massen dar.

      Ventile
      Sowohl Auslass- als auch Einlassventil sind Vollschaftventile mit einem Schaftdurchmesser von 5 mm. Die Einlassventile sind aus dem Ventilstahl X45CrSi9-3 hergestellt. Der Auslassventilschaft besteht ebenfalls aus X45CrSi9-3 und ist mit dem Ventilteller aus NiCr20TiAl reibverschweißt.
      Um den Füllgrad zu verbessern, ist am Auslassventil im Bereich des Ventilsitzes nicht wie üblich noch ein zylindrischer Auslauf angeformt, sondern die 70° Schräge läuft spitz aus. Aus diesem Grund ist das Einlassventil sehr vorsichtig zu handhaben, da jegliches "Anstoßen" unweigerlich eine Beschädigung der Kante nach sich zieht.

      VANOS-Hochdruckpumpe

      Die Hochdruckpumpe ist als Radialkolbenpumpe mit fünf Pumpkolben ausgeführt. Der Antrieb erfolgt über einen Zahnradtrieb direkt von der Kurbelwelle.

      Die Hochdruckpumpe wird aus dem Bedplate mit Motoröldruck versorgt. In der Übergangsbohrung vom Bedplate zur Hochdruckpumpe ist ein Feinfilter mit 80 ¼m verbaut. Dieser Filter dient nur dazu, um evtl. Verschmutzung bei der Serienproduktion zurückzuhalten und wird im Fahrbetrieb nicht getauscht.
      In der Hochdruckpumpe sorgt ein Einspeisventil für eine konstante Ölmengenzufuhr im gesamten Motoröldruckbereich.

      Die Hochdruckpumpe besteht ausdemfesten Stator, um den sich der bewegliche Rotor dreht. Im Rotor sind fünf bewegliche Kolben gelagert. Stator und Rotor sind außermittig im Pumpengehäuse eingebaut. Dadurch werden die Kolben beim Drehen des Rotors radial zwangsgeführt und somit die Pumpenhubbewegung erzeugt.

      Bei Druckspitzen im Hochdrucksystem öffnet sich das in der Hochdruckpumpe integrierte Druckbegrenzungsventil und gibt so einen Bypass zur Ölwanne frei. Das unter einem Druck von 80 bar stehende Öl wird über drei Druckleitungen zu den beiden VANOS-Stelleinheiten und zum Druckspeicher geleitet.

      VANOS-Hochdrucksystem:

      Hockdruckleitungsverlauf

      VANOS-Aktuatoren

      Zur Verstellung der VANOS-Getriebe gibt es für jede Zylinderseite eine eigene Verstelleinheit, die so genannten Aktuatoren. Versorgt werden diese mit Hochdrucköl aus der VANOS-Hochdruckpumpe.
      Da Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle aufgrund der Zahnradverbindung gegenläufig drehen, erfolgt beim Ausfahren des Kolbens die Einlassverstellung in Richtung früh und die Auslassverstellung in Richtung spät.
      Die Verstellkolben sind als doppelwirkende Zylinder aufgebaut und im Verstellweg für Ein- und Auslassnockenwellen unterschiedlich.

      Der Hub an der Auslassseite von maximal 14,25 mm entspricht 18,5° NW = 37 °KW.
      Der Hub an der Einlassseite von maximal 25,25 mm entspricht 33° NW = 66 °KW.
      Die Verstellkolben sind beim Ausfahren in beiden Kolbenräumen mit dem Systemdruck von 80 bar beaufschlagt. Deshalb erfolgt die Ausfahrbewegung nur aufgrund der unterschiedlichen Kolbenflächen. Das Öl aus dem kleinen Kolbenraum wird dabei in den Hochdruckkreislauf abgegeben. Das Ausfahren des Verstellkolbens erfordert ein voll angesteuertes Proportionalventil.

      Haltefunktion und Einfahrbewegung werden durch Absenken des Ölzuflusses auf der Seite mit der größeren Kolbenfläche mittels einer Teilansteuerung des Proportionalventils dargestellt. Durch den verringerten Ölzufluss sinkt der Öldruck, womit auch die Kräfteverhältnisse auf die Verstellkolbenflächen verändert werden. Die Einfahrbewegung der Verstellkolben wird durch die Nockenwellen unterstützt, da diese aufgrund der Schrägverzahnung im VANOS-Getriebe die Zahnwellen in die Hydraulikeinheiten zurückdrücken.


      VANOS-Getriebe

      1. Auslass
      2. Einlass
        [/list=1]
        Die VANOS-Getriebe verbinden die Kurbelwelle mit den Einlassnockenwellen sowie die Nockenwellen untereinander. Gleichzeitig ermöglichen die Getriebe die "Verdrehung" der Nockenwellen. Ein- und Auslassgetriebe unterscheiden sich im äußeren Aufbau Zahn- und Kettentrieb, der Verstellmechanismus im Inneren ist gleich.
        Der Antrieb des Getriebes erfolgt über das Antriebszahnrad, das mit einer Schrägverzahnung auf die Innenhülse wirkt.
        Die Innenhülse ist mit der Außenhülse durch die Getriebeverschraubung verbunden. Die Innenhülse wirkt mit einer (weiteren) Schrägverzahnung auf das Lager für das Antriebsrad, das mit der Zentralschraube fest mit der Nockenwelle verbunden ist.

        1. ZB Antriebsrad
        2. Innenhülse
        3. Außenhülse
        4. Lager für Antriebsrad
          [/list=1]
          Der Aktuator (Verstelleinheit) ist mit der Außen- und Innenhülse durch die Getriebeverschraubung verbunden. Bei der Verstellung werden Innen- und Außenhülse
          aus dem Getriebe herausgezogen bzw. hineingeschoben.
          Dabei verdreht sich die Innenhülse durch die Schrägverzahnung am "festen" Antriebsrad (Steuerkettentrieb). Aufgrund der kraftschlüssigen Schraubverbindung mit der Außenhülse verdreht sich diese mit. Die Außenhülse verdreht nun durch eine weitere Schrägverzahnung das Lager für das Antriebsrad und somit die mit der Zentralschraube verbundene Nockenwelle.
          Montiert werden die Getriebe in Grundstellung, d. h. auseinander gezogen. Die Verstellung der Nockenwellen erfolgt durch Zusammenschieben der Getriebe.
          Zur Unterstützung der Rückstellbewegung sind Antriebsrad und Lager für Antriebsrad mit einer Drehfeder verbunden.

          Einlassgetriebe verstellt.
          Bei der Montage der Aktuatoren sind die Getriebeschrauben nur leicht angezogen. Somit erfolgt beim Anschieben der Aktuatoren an den Zylinderkopf (damit leichte Einschubbewegung des Getriebes) kein Kraftübergang von der Außenhülse zur Innenhülse. Durch das "feststehende" Antriebsrad dreht sich die Außenhülse in Motordrehrichtung. Gleichzeitig dreht sich die Innenhülse durch das "feststehende" Lager für Antriebsrad gegen die Motordrehrichtung.

          Verdrehrichtung beim Aufschieben der Verstelleinheit
          Der Antrieb der Auslassnockenwelle erfolgt über einen Zahntrieb durch die Einlassnockenwelle. Zur Vermeidung von Verzahnungsgeräuschen, verursacht durch Wechsel der antreibenden Zahnflanke bei Lastwechsel, ist das Antriebszahnrad zweigeteilt. Die beiden Zahnradhälften werden durch eine Scheibenfeder (Wirkungsweise ähnlich einem Zweimassenschwungrad) gegeneinander verdreht, sodass in allen Lastzuständen immer beide Zahnflanken des Auslasszahnrades am Einlasszahnrad anliegen.

          1. Ringfeder
          2. Drehfeder
          3. Verriegelungsschraube
            [/list=1]

            VANOS-Druckspeicher
            Der Druckspeicher ist mit Stickstoff vorgespannt. Der Ölraum wird vom Gasraum durch einem Kolben getrennt.
            Der Arbeitsdruck der VANOS beträgt 80 bar.
            Beim Ausschalten des Motors wird das Absperrventil am Druckspeicher geschlossen.
            Im Druckspeicher verbleibt ein Druck von 80 bar, der beim nächsten Motorstart ohne Verzögerung bereitgestellt wird.
            Für Arbeiten am Druckspeicher ist unbedingt die Reparaturanleitung zu beachten!

            Ölpumpen
            Die Ölpumpe wird über eine Kette von der VANOS-Hochdruckpumpe angetrieben.

            Antrieb der Ölpumpe
            Im Ölpumpengehäuse verbergen sich zwei Ölpumpen.
            Zum einen eine Duozentric-Pumpe, die das Öl vom vorderen Ölsumpf in den hinteren fördert. Zum anderen aus einer regelbaren Pendelschieberpumpe, die aus dem hinteren Sumpf das Öl absaugt und mit einem variablen Druck von bis zu 5 bar in den Ölfilter fördert.


            Ölwanne mit Ölpumpe


            Duozentric-Pumpe


            Pendelschieberpumpe

            Die Leistung der Pumpe wird durch die Exzentrizität des Pendelschiebers bestimmt.
            Läuft dieser mittig zum Rotor, findet keine Förderleistung mehr statt, da alle Pumpenkammern gleich groß sind.
            Der Pendelschieber wird durch einen schrägen Kolben verstellt. Dieser Kolben steht im Gleichgewicht zwischen der Kolbenfeder und dem Motoröldruck. Je größer der Motoröldruck, desto mehr wird der Kolben gegen die Feder gedrückt und umso mehr verdreht sich der Pendelschieber in Richtung 0-Förderung.


            minimale Förderleistung


            maximale Förderleistung

            Elektrische Ölpumpen
            Bei hohen Kurvengeschwindigkeiten wird das Motoröl durch die Fliehkraft in den jeweiligen kurvenäußeren Zylinderkopf gedrückt, sodass es nicht mehr von selbst in die Ölwanne
            zurückläuft.
            Deshalb muss es durch die jeweilige elektrische Ölpumpe ab- und in die Ölwanne zurückgesaugt werden. Die Ansteuerung der elektrischen Ölpumpen erfolgt durch das
            Motorsteuergerät, die Kurvengeschwindigkeit wird mit einem Gierratensensor ermittelt.
            Die elektrischen Ölpumpen werden durch Wärmeschutzbleche unten von der Abwärme der Abgaskrümmer geschützt.

            Ölspritzdüsen
            Zur Kolbenbodenkühlung kommen beim S85 Doppelhakenölspritzdüsen zum Einsatz.
            Die Ölspritzdüse ist mit einem integrierten Druckregelventil ausgestattet.
            Öffnungsdruck: 1,8 bis 2,2 bar
            Schließdruck: 1,3 bis 1,9 bar

            Ölfiltergehäuse
            Im Kopf des Ölfiltergehäuses sitzt ein Thermostat, der den Weg zum Motorölkühler freigibt.

            Abgaskrümmer

            Der S 85 hat für jede Zylinderseite einen 5in1 Abgaskrümmer mit motornahem Katalysator.
            Die Rohre des Krümmers sind aus Edelstahl (X 15 Cr Ni Si 20-12) gefertigt und weisen eine Wandstärke von 0,8 mm auf.

            Sammler für Ansaugluft
            Der S85 hat für jede Zylinderseite einen eigenen Sammler für Ansaugluft, der mit Schlauchschellen auf den Drosselklappenstutzen montiert ist.

            In den Sammlern für Ansaugluft sind im Bereich des fünften bzw. des zehnten Zylinders Zyklonabscheider (1) verbaut. Das Öl aus den Ölabscheidern und das Kondensat aus den Sammlern für Ansaugluft werden über zwei Kanäle im Kurbelgehäuse hinter dem zehnten Zylinder zusammengefasst und in den Ölsumpf geleitet.

            Ansauggeräuschdämpfer
            Die Luftführung zu den Ansauggeräuschdämpfern führt über je zwei Wege. Zum einen aus dem Bereich hinter dem Ziergitter und zum anderen von den großen Lufteinlässen im Stoßfänger.

            Ansauggeräuschdämpfer mit Luftführungen
            Zum Erreichen der maximalen Leistung benötigt der S85 alle vier Luftwege. Aus Bauraumgründen war ein großer Querschnitt nicht zu verwirklichen. Zudem ist durch die oberen Ansaugwege die geforderte Wattfähigkeit des M5 gegeben.
            Der Luftfiltereinsatz ist in der US-Ausführung zusätzlich mit einem Aktivkohlefilter ausgestattet. Dies dient dazu, dass im Stand keine kohlenwasserstoffhaltigen Dämpfe aus dem Ansaugbereich in die Umwelt gelangen können.

            Kühler
            Der Kühler des S85 ist in einen oberen und einen unteren Wasserkasten unterteilt. Der untere Wasserkasten dient der Kühlung des Kühlmittels von der Zylinderseite 1-5, der
            obere der Kühlung der Zylinderseite 6-10.
            Durch diese Zweiteilung konnte der Druckabfall im Kühler von ca. 3 bar auf ca. 1,4 bar gesenkt werden.

            Thermostat
            Bedingt durch das zweiteilige Kühlkonzept ist der Thermostat beim S85 in den Rücklauf gelegt worden. Es handelt sich um einen konventionellen Thermostat, der bei 79 °C öffnet.

            Das Kühlmittel tritt aus den Zylinderköpfen in die Stutzen für Kühlervorlauf ein und von dort sowohl über die Doppel-O-Ring-Träger in den Thermostat, als auch in die Kühlmittelvorlaufschläuche über.

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  • Digitale Motor Elektronik DME S85B50

    Inhalt:
    • Einleitung
    • Systemübersicht
    • Funktionen (Funktionsweise der DME)
    • Systemkomponenten der DME
    • Servicehinweise


    [SIZE=3]Einleitung[/SIZE]
    DME S85B50

    Der Motor S85B50 kann 373 kW (507 PS) und ein maximales Drehmoment von 520 Nm entwickeln.
    Um die volle Leistungsentfaltung bis zu einer maximalen Drehzahl von 8.250 1/min unter Einhaltung der Emissionsgesetze zu gewährleisten, kam erstmals die auf der MS_S54 basierenden, weiterentwickelte Motorsteuerung MS_S65 von Siemens zum Einsatz.
    Durch die Verwendung der MS_S65 mit ihren erweiterten Funktionen wurde es möglich, diesen Motor mit dem Hochdrehzahl-Konzept präzise zu steuern.
    Der S85B50 erfüllt die Abgasnormen:
    • Europa: EU4
    • USA: US-LEV 2
    • Japan: Japan LEV 2000


    [SIZE=3]Systemübersicht[/SIZE]
    DME S85B50


    Die MS_S65 ist eine Weiterentwicklung der MS_S54 (MS_S54 HP, M3 CSL), die zur Steuerung des S54 im E46 M3 eingesetzt wurde.
    Für den Einsatz der Motorsteuerung S65 am S85B50 wurden zusätzlich Funktionen implementiert, die erstmalig bei BMW zur Anwendung kommen:
    • Zweistufige Wählbarkeit der maximalen Motorleistung
    • Querkraftabhängige Steuerung der elektrischen Ölabsaugpumpen
    • Bedarfsgerechte Kraftstoffförderung mit variablem Kraftstoffdruck
    • Klopf- und Aussetzererkennung durch Ionenstrom-Technologie



    [SIZE=3]Funktionen[/SIZE]
    DME S85B50

    Funktionsweise der Digitalen Motor Elektronik
    Motordrehmomentregelung
    Der EDR-Satellit dient der Regelung des Motordrehmoments. Hauptstellgröße ist die dem Motor zugeführte Frischluftmenge (Luft-Kraftstoffgemisch), die über die Stellung der 10 Einzeldrosselklappen und der beiden Leerlaufdrosselklappen variiert werden kann.
    Für die Ansteuerung ist der Zehnzylinder V-Motor in zwei identische Blöcke (Zylinderseiten) mit jeweils fünf Zylindern aufgeteilt. Jede Zylinderseite verfügt über eine Leerlaufdrosselklappe und fünf Einzeldrosselklappen.
    Die fünf Einzeldrosselklappen sind pro Zylinderseite mechanisch miteinander gekoppelt.
    Die Stellung der Leerlaufdrosselklappe und die Stellung der fünf Einzeldrosselklappen wird jeweils pro Zylinderseite mit zwei Aktuatoren geregelt, ein Leerlaufsteller (LLS) und ein elektrischer Drosselkpallensteller (EDR).
    Die gesamte Ansaugluftsteuerung besteht damit aus vier Stellmotoren für die Drosselklappen.
    Aus Sicherheitsgründen verfügt jede Drosselklappe über eine Rückstellfeder, die beim Ausfall des jeweiligen Stellers die Drosselklappen schließt.
    Alle vier Stellmotoren werden von der zentralen Motorsteuerung (DME) gesteuert.
    Die DME errechnet aus den Eingangsgrößen, wie z. B. Fahrerlastwunsch über Pedalwertgeber, Kühlmitteltemperatur und aus Eingriffen anderer Steuergeräte (DSC, ACC, ...) das Soll-Lastsignal für beide Zylinderseiten. Aus diesem Soll-Lastsignal ermittelt die DME eine Sollposition für die Drosselklappen (Soll-Winkel). Dabei wird zunächst das Potenzial der Leerlauf-Drosselklappen ausgeschöpft, bevor die Einzeldrosselklappen, über die eine wesentlich größere Luftmenge angesaugt werden kann, geöffnet werden.
    Die Kommunikation zu den Stellmotoren läuft über CAN-Busse. Die beiden EDR werden über einen eigenen, unabhängigen CAN-Bus, die beiden LLS über einen gemeinsamen LLS-SMG CAN-Bus angesprochen.
    Um die Motorleistung entsprechend den Vorgaben einzustellen, gibt die DME den Stellern einen Sollwert für die Drosselklappenwinkel vor, den die Steller einregeln.
    Für die Regelung der Einzeldrosselklappen steht dem elektrischen Drosselklappensteller 1 (EDR 1) einer der beiden Hallsensoren des Drosselklappensensors 1 (DKG 1) zur Verfügung.
    Der zweite Hallsensor des DKG 1 wird direkt von der DME versorgt und ausgelesen und dient nur der Überwachung der Regelung des EDR 1. (Analog Steller 2 (EDR 2)).
    Die beiden Leerlaufsteller verfügen für die Regelung des Drosselklappenwinkels der Leerlaufdrosselklappen über einen internen inkrementellen Winkelgeber. Der Wert dieses Sensors wird über den CAN-Bus an die DME zurückgemeldet.
    Um die Einstellung der Drosselklappen zu überprüfen, ermittelt die DME das momentane Ist-Lastsignal aus den direkt ausgelesenen Drosselklappensensoren und den Rückmeldungen der LLS. Dieses Lastsignal wird über die Signale der beiden Heißfilm-Luftmassenmesser (HFM), die die angesaugten Luftmassen pro Zylinderseite messen, plausibilisiert.
    Bei zu großen Abweichungen zwischen Soll- und Ist-Lastsignal wird zusätzlich über das Signal der Lambdasonde plausibilisiert. Die DME reagiert mit einer entsprechenden Fehlerreaktion.


    1. Dynamische Stabilitäts-Control (DSC)
    2. Aktive Geschwindigkeitsregelung (ACC)
    3. Sicherheits- und Gateway-Modul (SGM)
    4. Lenkrad
    5. Sequenzielles M Getriebe (SMG)
    6. Pedalwertgeber (PWG)
    7. Pedalwertgeber (PWG)
    8. Digitale Motor Elektronik (DME)
    9. Schalter Bremslicht
    10. Schalter Kupplung
    11. Schalter Getriebe Leergase
    12. Drosselklappensensor (DKG)
    13. Drosselklappengeber (DKG) invertiert
    14. Heißfilm- Luftmassenmesser (HFM)
    15. Leerlaufsteller (LLS)
    16. Elektr. Drosselklappensteller (EDR)
    17. Elektr. Drosselklappensteller (EDR)
    18. Leerlaufsteller (LLS)
    19. Drosselklappensensor (DKG) invertiert
    20. Drosselklappensensor (DKG)
    21. Heißfilm-Luftmassenmesser (HFM)
      [/list=1]

      Bedarfsorientierte Kraftstoffförderung mit variablem Druck

      Systemschaltplan Druckregelkreis
      1. Elektrische Kraftstoffpumpen (EKP)
      2. EKP-Modul
      3. Tank mit Komponenten und Leitungssystem
      4. Kraftstoffdrucksensor
      5. Digitale Motorelektronik (DME) mit der Steuerlogik
        [/list=1]

        Ansteuerung der Kraftstoffpumpen

        Schema EKP-Modul
        1. Aktivierung
        2. Spannungsversorgung
        3. Steuerlogik EKP1
        4. Steuerlogik EKP2
        5. Endstufe EKP1
        6. Endstufe EKP2
          [/list=1]

          Die EKP 1 wird von der DME über das EKP bedarfsgerecht geregelt.
          Die EKP 2 wird im höheren Lastbereich ungeregelt zugeschaltet. Um den Kraftstoffdruck mit zugeschalteter 2. Pumpe
          auf den Sollwert einzuregeln, wird der Druckregler im Tank variabel angesteuert.
          Die PWM-Schnittstelle ist eine Eindrahtschnittstelle, über die die DME das EKP-Modul ansteuert und somit die Förderleistung der EKP verändern kann.
          Aufgabe des EKP-Moduls ist es, die EKP über die Endstufe mit genau diesem Tastverhältnis zu takten. Die Abweichung des Tastverhältnisses zwischen Eingangs- und Ausgangs-PWM-Signal darf maximal 3 % betragen.
          Diese Toleranz gilt für die gesamte Lebensdauer des EKP-Moduls. Bei Erreichen eines Tastverhältnisses von 100 % am Eingang wird zusätzlich die zweite EKP zugeschaltet.

          Ionenstrommessung
          Für eine abgas- und verbrauchsoptimierte Motorsteuerung ist es erforderlich, in jedem Motorbetriebszustand möglichst genau die Verbrennungsgemisch-Zusammensetzung zu kennen.
          Eine Maßnahme dazu ist die so genannte Ionenstrommessung. Die Ionenstrommessung kann zur Klopfregelung und Laufunruheerkennung (Aussetzererkennung) verwendet werden.
          Die Auslösung des Zündfunkens erfolgt über das Motorsteuergerät.
          Unmittelbar nach dem Ende des Zündfunkens wird zwischen den Elektroden der Zündkerze eine geringe Spannung angelegt und ein resultierender Strom (Ionenstrom) gemessen.
          Messung und Auswertung des Ionenstromes erfolgen durch das Ionenstromsteuergerät.

          linkes Bild: Zündung rechtes Bild: Ionenstrommessung
          1. Zündkerze
          2. Motorsteuergerät
          3. Ionenstromsteuergerät
            [/list=1]
            Der Verlauf der Verbrennung im Brennraum kann durch den Brennraum- oder Zylinderdruckverlauf dargestellt werden.

            Ionenstrom-Darstellung
            Der Ionenstromverlauf ist direkt abhängig vom Zylinderdruck und den, sich im Zylinder befindlichen Ionen.

            Druckverlauf (oben) und Ionenstrom (unten)
            1. Ionenstrommaximum durch Induktion der Zündspule
            2. Ionenstrommaximum auf Grund Entflammung (Flammfront direkt im Zündkerzenbereich)
            3. Ionenstrom verläuft abhängig zum Druckverlauf
              [/list=1]
              Im Allgemeinen gilt:
              Verbrennung schlecht => niedriger Zylinderdruck
              Verbrennung gut => hoher Zylinderdruck
              Durch die beim Klopfen entstehenden Druckspitzen im Brennraum werden zusätzlich freie Ionen abgespalten, sodass es zu einer Änderung des Ionenstromverlaufes kommt.
              Die Messung und Auswertung des Ionenstromes erfolgt im Ionenstromsteuergerät.
              Die daraus entstehenden Korrekturen der Motorsteuerung erfolgen im Motorsteuergerät.

              Ionenstromverlauf im Vergleich

              Normale und klopfende Verbrennung
              1. Zündzeitpunkt
              2. Zündende
              3. Ionenstrom
              4. Flammfrontsignal
              5. kein Klopfen
              6. Zeit
              7. Klopfen
                [/list=1]

                Wählbarkeit der maximalen Motorleistung
                Der POWER-Taster ist ein Masseschalter, über den die maximale Motorleistung durch einmaliges Drücken freigegeben werden kann.
                Die anwählbaren Modi durch den Taster sind P400 und P500.
                Der Modus P500 Sport, der auch eine progressivere Fahrpedalkennlinie abruft, kann nur im "M-Drive" Menü konfiguriert und über den "M"-Taster am Multifunktionslenkrad abgerufen werden.
                Beim Neustart wird automatisch die P400 Stellung aufgerufen.


                Power-Taster


                M-Drive Menü

                [SIZE=3]Systemkomponenten[/SIZE]
                DME S85B50

                DME-Steuergerät Siemens MS_S65
                dl.dropbox.com/u/10979311/M5/MS_S65.jpg

                Wie beim E60 Serienfahrzeug übernimmt auch die Motorsteuerung im E60 M5, zusammen mit dem intelligenten Batteriesensor, IBS und dem Generator, die Aufgabe des Energiemanagements und des Bedarforientierten Service (BOS).
                Ein Motorsteuergerät regelt beide Zylinderseiten.
                Die Zündreihenfolge ist: 1-6-5-10-2-7-3-8-4-9.
                Die MS_S65 ist mit 6 Steckmodulen (in zwei Kompaktstecker kombiniert) ausgerüstet, die nach Funktionen gruppiert sind.
                Die Zündendstufe sowie die Klopf- und Aussetzererkennung wurde in das Ionenstromsteuergerät ausgelagert.
                Auswertung des Querbeschleunigungssignals vom DSC für die Ölabsaugung.
                Datenschnittstellen:
                1. PT-CAN
                2. Leerlaufluftsteller/SMG-CAN
                3. Drosselklappen CAN (DK-CAN)
                4. BSD-BUS (Generator und IBS)
                5. Schnittstelle zum CAS
                  [/list=1]

                  Heißfilm-Luftmassenmesser (HFM)
                  Zur Bestimmung der angesaugten Luftmasse und deren Temperatur wird Bankweise je ein Heißfilm-Luftmassenmesser vom Hersteller Bosch, HFM 5.0 mit CL Bypass, herangezogen.
                  Der HFM ist als Steckmodul ausgeführt und ist im Ansauggeräuschdämpfer positioniert.


                  Kraftstoffdrucksensor
                  Der Kraftstoffdrucksensor befindet sich im Radhaus vorne links.
                  Dieser Sensor misst den aktuellen Kraftstoffdruck und gibt diesen Wert weiter an die Motorsteuerung.


                  Elektrische Kraftstoffpumpe (EKP)
                  Der Kraftstofftank beinhaltet zwei Kraftstoffpumpen, die als Flügelzellenpumpen ausgeführt sind.
                  Beide Pumpen wurden in der rechten Tankhälfte integriert.
                  Der Kraftstofffilter sowie der Druckregler sind in der linken Tankhälfte positioniert.
                  1. Druckregler
                  2. Kraftstofffilter
                  3. EKP 1 und 2
                    [/list=1]

                    EKP-Modul
                    Das EKP-Modul befindet sich wie beim E60 Serie (Achtzylinder und Diesel) im Kofferraum hinten rechts. Die Leistungsendstufe dieses Steuergerätes wurde an die zusätzliche Pumpe und der abgeänderten Regel-Logik angepasst.

                    Ionenstromsteuergerät
                    Die beiden Ionenstromsteuergeräte des Herstellers Helbako sind vorn auf den Zylinderkopfhauben der zugeordneten Zylinderseite montiert.


                    Kurbelwellensensor
                    Der Kurbelwellensensor greift das Drehzahlsignal am Inkrementenrad vom Zahnkranz ab. Die Position der Kurbelwelle wird durch eine Zahnlücke erkannt.
                    Das Inkrementenrad am Zahnkranz hat eine Teilung von 60 - 2 Zähnen.
                    Der Sensor ist ein induktiver Sensor.

                    Nockenwellensensor
                    Jede Nockenwelle wird durch einen individuellen Hallsensor überwacht.
                    Das Geberrad ist an die Nockenwellen angegossen.

                    Ölzustandssensor (QLT)
                    Der Ölzustandssensor konnte vom bereits bestehenden N62 übernommen werden, jedoch wurde eine Softwareanpassung durchgeführt.

                    Öldruckschalter
                    Das Signal dieses Schalters geht in die DME ein und wird dort bewertet. Im Falle einer Abweichung vom vorgegebenen Sollwert sendet die DME eine Botschaft an das CID, das dann eine Check-Control-Meldung zur Anzeige bringt.

                    Ölabsaugpumpe
                    Am S85B50 wurden zwei voneinander unabhängige Rückförderpumpen verbaut.
                    Anders wie beim Vorgängermodell werden diese Pumpen erst ab einer auftretenden Fliehkraft von 0,8 G angesteuert.
                    Die Pumpen saugen das im Zylinderkopf verbleibende Motoröl ab und führen es der Ölwanne zu.
                    Die DME wird vom DSC via PT-CAN über die aktuelle Querkraft informiert.


                    Leerlaufsteller (LLS)
                    Die beiden LLS sind als Drosselklappensteller ausgeführt und befinden sich im V-Raum.
                    Die Kommunikation der Leerlaufsteller mit der DME erfolgt über den LLS/SMG-CAN.
                    Die Initialisierung der Leerlaufsteller wird automatisch bei Motorstillstand und Zündung EIN durchgeführt.
                    1. Drosselklappe
                      [/list=1]

                      Drosselklappen-Stellmotor
                      Jeweils fünf mechanisch gekoppelte Drosselklappen einer Zylinderbank werden über einen Stellmotor (EDR) bewegt.
                      Jeder EDR besteht aus einem Stellmotor mit Getriebe und der Steuerelektronik. Über die Steuerelektronik erfolgt die Kommunikation mit der DME über CAN, die Regelung und Ansteuerung des Stellmotors und die internen Diagnosefunktionen.


                      Drosselklappensensor (DKG)
                      Pro Zylinderseite werden zwei Potenziometer angesteuert:
                      • Ein Potenziometer für die Lageregelung. Dieser wird vom EDR-Satellit versorgt und eingelesen. Der eingelesene Wert wird per CAN an die DME übertragen. Bei Ausfall wird die betroffene Einheit abgeschaltet.
                      • Ein weiterer Potenziometer ist für die Überwachung zuständig. Dieser wird von der DME versorgt und eingelesen.

                      Die beiden Drosselklappensensoren 1 und 2 sind jeweils als doppelte Hallsensoren ausgeführt. Diese vier Sensoren erfassen die Position (Winkel) der Drosselklappen von Zylinderseite 1 und 2.
                      Dabei besitzen die beiden in einem Gehäuse integrierten Hallsensoren eine invertierte Kennlinie (eine steigend, eine fallend).
                      Der Sensor mit steigender Kennlinie wird vom jeweiligen EDR zur Lageregelung verwendet.
                      Der redundante Sensor mit fallender Kennlinie wird von der DME zur Überwachung der Drosselklappenregelung genutzt.
                      1. Drosselklappensensor
                        [/list=1]

                        Sekundärluftpumpe
                        Die elektrische Sekundärluftpumpe ist wartungsfrei. Der integrierte Filter unterliegt keinem Wechselintervall.
                        Angesteuert wird die Pumpe von der DME. Die Förderleistung liegt immer bei 100 %und wird nicht geregelt.

                        Mini HFM für Sekundärluftsystem
                        Ein Mini HFM misst die Sekundärluftmasse im Ansaugrohr der Sekundärluftpumpe.
                        Diese Überwachung wurde aufgrund der immer niedrigeren Abgasgrenzwerte erforderlich.


                        Regelsonde
                        Als Regelsonden wurden die bereits bekannten Lambdasonden LSU 4.9 mit stetiger Kennlinie verwendet.
                        Der Einbauort liegt im Einlauftrichter der motornahen Katalysatoren.

                        Monitorsonde
                        Die Monitorsonden sind die bereits bekannten Sprungsonden LSH 25 in Lochausführung.

                        Abgastemperatursensor
                        Die Abgastemperatursensorsensoren sind als NTC-Messelemente ausgeführt.
                        Der Sensor kann bis zu einer Temperatur von ca. 1.200 °C erfassen.
                        Dieser Sensor dient hauptsächlich zum Schutz der Katalysatoren.

                        Druckspeicher-Absperrventil (VANOS)
                        Das Absperrventil gewährleistet, dass der gespeicherte Motorölhochdruck nach dem Abstellen des Motors im Druckspeicher gehalten wird.
                        Das Ventil ist somit stromlos geschlossen und wird von der DME nach Anforderung geöffnet. (keine proportionale Öffnung).

                        [SIZE=3]Servicehinweise[/SIZE]
                        DME S85B50

                        Elektrische Drosselklappensteller (EDR)
                        Die beiden EDR sind einzeln ersetzbar.
                        Die Anschläge müssen nach Ersatz initialisiert werden, indem die Kl. 15 für mindestens 1 min aktiv geschaltet sein muss, ohne dass ein Motorstart erfolgt.
                        Die Synchronisation zueinander wird von der DME ausgeführt.

                        Einzeldrosselklappe
                        Die Einzeldrosselklappen können einzeln zueinander justiert werden.

                        Programmierung der DME
                        Das Steuergerät kann bis zu 63 x nachprogrammiert werden.

                        VANOS-Druckspeicher
                        Für Arbeiten am VANOS-System ist unbedingt die Reparaturanleitung zu beachten!

                        Ionenstrom-Technologie
                        Für den Tausch der Zündkerzen muss die Reparaturanleitung beachtet werden, da die Zündkerzen Bestandteil des Ionenstrommesskreises sind.

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  • Sequentielles M Getriebe - SMG 3

    Inhalt:
    • Einleitung
    • Systemübersicht
    • Funktionen
    • Systemkomponenten
    • Servicehinweise



    [SIZE=3]Einleitung[/SIZE]
    Sequenzielles M Getriebe - SMG 3

    Neues 7-Gang SMG
    Für den E60 M5 wurde ein neues 7-Gang sequenzielles M Getriebe (SMG) entwickelt.
    Die Getriebebezeichnung des SMG 3 lautet SMG Getrag 247.
    Neben den Sonderfunktionen Launch Control, Steigungsassistent, Drivelogic und Reifeneinlernfunktion ist das SMG 3 das erste sequenzielle M Getriebe, das speziell für den automatisierten Betrieb konzipiert wurde. Die zentrale Schaltwelle wurde durch Einzelschaltstangen abgelöst.
    Die hydraulische Schalteinheit bildet einen Teil des Getriebegehäuses und ist nicht wie bisher als Anbauteil ausgeführt. Die Schaltzeiten konnten gegenüber dem SMG 2 um ca. 20 % verkürzt werden.
    Die Schaltzeitverkürzung konnte im Wesentlichen durch die Einzelschaltstangenbetätigung und die Kohlefaser-Reibkegel in den Synchronringen realisiert werden, die eine kürzere Synchronisationszeit durch die höhere Belastbarkeit erlauben.
    Auch nach Arbeiten am Fahrzeug, die nicht direkt mit dem Getriebe in Zusammenhang stehen, können Initialisierungen notwendig sein, damit das System präzise funktionieren kann.
    Hierzu muss unbedingt die Reparaturanleitung beachtet werden!
    Zur Kraftübertragung vom Motor zum
    Getriebe kommt ein Zweimassenschwungrad des Herstellers LUK und eine Zweischeiben-Trockenkupplung des Herstellers Fichtel und Sachs zum Einsatz.


    [SIZE=3]Systemübersicht[/SIZE]
    Sequenzielles M Getriebe - SMG 3

    Das neue SMG 3


    Systemschaltplan SMG
    1. Lichtmodul
    2. Car Access System (CAS)
    3. SMG-Steuergerät
    4. Sequentielles M Getriebe
    5. Pumpenrelais
    6. Multifunktionslenkrad (MFL)
    7. Längsbeschleunigungssensor
    8. Motorhaubenkontaktschalter
    9. Motorhaubenkontaktschalter
    10. Wählhebelanzeige
    11. Türkontaktschalter
    12. Drivelogic-Schalter
    13. Bremslichtschalter
    14. DME-Steuergerät
    15. Fahrpedalmodul
    16. DSC-Steuergerät
    17. Sicherheits- und Gateway-Modul (SGM)
    18. Anhängermodul
    19. Regen-Fahrlicht-Sensor (RLS)
    20. Instrumentenkombination
    21. Head-Up Display
      [/list=1]

      Hydraulikschaltplan SMG 3
      1. Hallsensoren Schaltstange R/1 (redundant)
      2. Arbeitskolben
      3. Schaltwegventil
      4. Hallsensoren Schaltstange 5/3
      5. Arbeitskolben
      6. Schaltwegventil
      7. Hallsensoren Schaltstange 2/4
      8. Arbeitskolben
      9. Schaltwegventil
      10. Hallsensoren Schaltstange 6/7
      11. Arbeitskolben
      12. Schaltwegventil
      13. Proportionalventil
      14. Proportionalventil
      15. Proportionalventil
      16. Schaltwegventil
      17. Stabfilter
      18. Elektromotor mit Hydraulikpumpe
      19. Temperatursensor
      20. Drucksensor
      21. Druckspeicher
      22. Klupplungsnehmerzylinder
      23. PLCD-Sensor
        [/list=1]

        Das SMG 3 - rechte Seite
        1. Getriebeentlüftung
        2. Proportionalventile
        3. Sensorleiste
        4. Schaltwegventile
        5. Kurbelwellensensor
        6. Drehzahlsensor Vorgelegewelle
        7. Verbindung zur Sensorleiste
        8. Verbindung Ventile und Elektromotor
        9. Ölniveauschraube
        10. Verbindung Kupplungsnehmerzylinder, Temp./Drucksensor
        11. Getriebeölkühler
        12. Ölfilter
        13. Ölpumpe
          [/list=1]

          Das SMG 3 - linke Seite
          1. Kupplungsnehmerzylinder
          2. Rücklauf
          3. Druckleitung
          4. Ölniveau/Einfüllschraube
          5. Vorratsbehälter
          6. Drucksensor
          7. Temperatursensor
          8. Hydraulikblock mit Ölpumpe
          9. Proportionalventil
          10. Elektromotor
          11. Druckspeicher
            [/list=1]

            Zweischeibenkupplung
            1. Mitnehmerscheibe
            2. Zwischenplatte
            3. Mitnehmerscheibe
            4. Anpressplatte
            5. Formfeder
            6. Druckplatte
              [/list=1]

              [SIZE=3]Funktionen[/SIZE]
              Sequenzielles M Getriebe - SMG 3

              [SIZE=3]Sonderfunktionen[/SIZE]

              Anschleppen
              Zur Aktivierung dieser Funktion muss folgende Prozedur eingehalten werden:
              • Mit getretenem Bremspedal Zündschlüssel in Kl. 15 drehen
              • Getriebe in Position "N" schalten
              • Anschleppen/Anrollen des Fahrzeugs
              • Wählhebel nach "S+" bewegen und dort halten

              Die Getriebesteuerung legt den, der Geschwindigkeit entsprechenden Gang ein und kuppelt ein.

              Steigungsassistent
              Die Funktion des Steigungsassistents wurde gegenüber dem SMG 2 automatisiert. D. h. der Steigungsassistent muss nicht, wie beim SMG 2, manuell über die Minus-Schaltwippe
              am Lenkrad und getretener Bremse angefordert werden, sondern wird automatisch aktiviert, wenn das Getriebe eine Position außer "N" erkennt.
              Der Steigungsassistent beim SMG 3 ist nun ein aktives System, das auf das DSC zurückgreift, um das Fahrzeug an seiner Steigung/Gefälle über die Radbremsen zu halten (Kupplungsentlastung).

              Launch Control
              Um die Funktion Launch Control (Rennstart) aktivieren zu können, muss die folgende Prozedur eingehalten werden:
              • Fahrzeug steht/Motor läuft
              • DSC in Stellung "Aus"
              • SMG in Stellung "S6"
              • Wählhebel in Position "Minus" halten
              • Fahrpedal zügig bis Anschlag durchtreten und halten
              • Wählhebel loslassen

              Bei dieser Funktion wird der Motor auf eine Drehzahl von ca. 4.000 U/min eingeregelt. Nach dem Loslassen des Wählhebels wird die Kupplung mit definiertem Schlupf angelegt, um beste Beschleunigungswerte erzielen zu können.
              Das SMG orientiert sich an den vorderen Raddrehzahlen, um den Schlupf der Hinterräder zu berechnen und freizugeben.
              Wird von der Kupplungsüberwachungslogik eine Überhitzung der Kupplung erkannt, wird die Kupplung zu 100 % geschlossen, um die Bauteile zu schützen.

              Einlernen der Achsdifferenz
              Im Falle der Veränderung des dynamischen Abrollumfanges (Reifenwechsel, Schneeketten, etc.) eines oder mehrerer Räder am Fahrzeug, muss die Einlernfunktion der Achsdifferenz manuell angestoßen werden, um eine korrekte Funktion der Getriebesteuerung zu gewährleisten.
              Diese Differenzen werden auch automatisch adaptiert, jedoch stark zeitversetzt.
              Der manuelle Anstoß dieser Funktion wird folgendermaßen ausgelöst:
              • Geschwindigkeit zwischen 30 und 150 km/h
              • Getriebe in Position "N"
              • Bremse nicht betätigt
              • Beide Schaltwippen am Lenkrad für 2 Sekunden ziehen


              Kupplungsüberlastungsschutz (KÜS)
              Der Kupplungsüberlastungsschutz (KÜS) schützt die Kupplung vor thermischer Überlastung.
              Dem KÜS liegt eine Rechenlogik im SMG-Steuergerät zu Grunde, die die thermische Belastung der Kupplung anhand des Schlupfes und der Anpresskraft berechnen kann.
              Der KÜS reduziert als erste Stufe den Schlupf an der Kupplung, was der Kunde als "harte Schaltung" bezeichnen würde.
              Als weitere Schutzmaßnahme wird die Ruckelfunktion aktiviert. Damit wird der Wärmeeintrag auf die Kupplungsscheiben reduziert und der Fahrer auf die Überlastung aufmerksam gemacht.
              Steigt die Temperatur weiter an, wird eine Getriebewarnung ausgegeben, um den Fahrer wiederholt auf die Überlastung aufmerksam zu machen. Mit der Ausgabe der Getriebewarnung wird automatisch das Anfahren im 2. Gang verhindert, um den Schlupf der Kupplung zu minimieren.

              [SIZE=3]Systemkomponenten[/SIZE]
              Sequenzielles M Getriebe - SMG 3

              Übersetzung des SMG 3
              Das SMG 3 ist als Schongetriebe ausgelegt, wie in der Übersetzungsübersicht erkennbar ist.Eine Besonderheit dieses Getriebes ist die Dreifachlagerung der Hauptwelle. Die dritte Lagerung wurde durch ein im Getriebegehäuse verschraubtes Lagerschild realisiert.


              Schaltmuster


              Signale und Parameter
              Gangerkennung
              Der eingelegte Gang wird kontaktlos über die Hallsensoren an den Aktuatoren der Einzelschaltstangen bestimmt. Erkannt wird die Position der Arbeitskolben.

              Rückfahrlicht
              Der eingelegte Rückwärtsgang wird durch die redundante Sensorik der Schaltstange 1/R erfasst und der Getriebesteuerung mitgeteilt.
              Die Getriebesteuerung informiert das Lichtschaltzentrum über den eingelegten Rückwärtsgang.

              Getriebeöltemperatur
              Die Erfassung der Getriebeöltemperatur erfolgt indirekt über den Hydrauliköltemperatursensor, da sich beide Temperaturen mit einer linearen Abweichung zueinander verhalten.
              Dieser Temperaturwert wird vom SMG-Steuergerät für die Ansteuerung der elektrischen Getriebeölpumpe herangezogen.

              Eingangsdrehzahl
              Die Getriebeeingangsdrehzahl wird durch einen Sensor ermittelt. Dieser Sensor greift die Drehzahl an den Zahnflanken des Gangrads der Vorgelegewelle ab.

              Kupplungsnehmerzylinder
              Der Kupplungsnehmerzylinder ist mit zwei Kolben und einer Feder zwischen den beiden Kolbenelementen aufgebaut. Der zweite Kolben wird hydraulisch bewegt. Durch den zweiten Kolben ist es möglich, den Kupplungsnehmerzylinder im eingebauten Zustand, ohne Schrauben öffnen zu müssen, zu entlüften.
              Ein PLCD-Sensor (Permanentmagnetic Linear Contactless Displacement) ist getrennt im Gehäuse des Kupplungsnehmerzylinders angeordnet. Dieser Sensor erkennt die genaue Position des Ausrückkolbens.

              Der PLCD-Sensor besteht im Wesentlichen aus einem speziellen Kern aus weichmagnetischem Material. Der Kern ist auf seiner gesamten Länge von einer Spule (Primärspule) umwickelt und trägt an den Enden je eine weitere kurze Auswertespule.

              Ein an den Sensor angenäherter Permanentmagnet führt zu einer lokalen magnetischen Sättigung und damit zu einer virtuellen Teilung des Kerns.
              Belegt man die Primärspule mit einem geeigneten Wechselstrom, wird in den Auswertespulen eine von der Position des gesättigten Bereichs abhängige Spannung induziert. Auf diese Weise kann die Länge der virtuellen Teile des Kerns und damit die Position des gesättigten Bereichs ermittelt werden.
              Die Versorgung des Sensors und die Verarbeitung, Auswertung und Umwandlung der Signale erfolgen durch das SMG-Steuergerät.
              Die erforderliche Wechselspannung wird durch das so genannte ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), das in den PLCDSensoren integriert ist, zur Verfügung gestellt.

              Wählhebel
              Der Wählhebel hat folgende Aufgaben:
              • Wählen der Fahrtrichtung D-N-R
              • Wechseln der Betriebsmodi D <-> S
              • Aktivierung der Launch Control
              • Aktivierung der Anschleppfunktion

              Die Wählhebelpositionen werden durch acht Hallsensoren erkannt und einzeln der Getriebesteuerung übermittelt.
              Alle Wählhebelpositionen sind redundant ausgeführt, wobei ein Sensor in Richtung Masse schaltet und der redundante Sensor dazu in Richtung Positiv schaltet, um ein
              sicheres Erkennen auch im Fehlerfall zu gewährleisten.

              Schaltwippen
              Mit den Schaltwippen können folgende Funktionen ausgeführt werden:
              • Wechsel der Betriebsmodi von "D" nach "S"
              • Manueller Anstoß zum Einlernen der
                Radumfänge (der Steigungsassistent muss nicht mehr manuell aktiviert werden)


              Drivelogic
              Mit dem Drivelogic-Wahlschalter kann zwischen sechs Schaltprogrammen im sequenziellen Modus und fünf Schaltprogrammen im Drive Modus ausgewählt werden.
              Im sequenziellen Modus wird die Schaltgeschwindigkeit und somit die Schalthärte vorgewählt.
              Im Drive Modus können die Schaltzeitpunkte durch die Einstellung beeinflusst werden.

              Bremslichtschalter
              Das SMG-Steuergerät erhält aus Redundanzgründen das Signal des Bremslicht- und des Bremslicht-Testschalters.
              Das Signal des Bremslichtschalters wird herangezogen zur:
              • Shiftlock Funktion
              • Bremserkennung
              • Motorstart
              • Gang auslegen
              • Aktivierung der DSC

              Das Signal wird über den CAN zur Verfügung gestellt.

              Lenkwinkel
              Das Signal wird vom CAN abgegriffen. Dieser Wert beeinflusst die Automatikfunktion des Getriebes (Schaltunterdrückungen).

              Längsbeschleunigung/Steigung
              Dieser Wert wird durch den Längsbeschleunigungssensor im rechten Fußraum ermittelt. Er wird zur Steigungsberechnung herangezogen.

              Wake-Up
              Das SGM-Steuergerät wird beispielsweise bereits beim Entriegeln des Fahrzeugs in Bereitschaft versetzt. Dabei generiert die Hydraulikeinheit ausreichend Druck, um die Kupplung im Bedarfsfall öffnen zu können.

              Motorhaubenkontaktschalter
              Der Zustand der Motorhaube wird mit zwei Schaltern erkannt. Ist die Motorhaube geöffnet, wird der Fahrer gewarnt. Ein Anfahren ist nur unmittelbar nach dem Einlegen der Fahrstufe möglich, da der Zustand für das SMG unklar ist.

              Türkontakt
              Dieses Signal sollte nicht mit dem Wake-up-Signal verwechselt werden.
              Der Türzustand wird dem SMG-Steuergerät über den CAN zugeführt. Ist die Tür geöffnet, wird automatisch der Gang ausgelegt.

              Anhängerbetrieb
              Wird das Fahrzeug mit Anhänger betrieben, wird dies dem SMG-Steuergerät über den CAN-Bus mitgeteilt. Dies hat zur Folge, dass die Schaltkennfelder für Anhängerbetrieb
              aktiviert werden.

              Motordrehzahl
              Dieses Signal wird aus Redundanzgründen sowohl über den CAN-Bus als auch als Hardwaresignal zur Verfügung gestellt. Es wird zur Kupplungssteuerung verwendet und dient zur Überprüfung, ob der Motor läuft.
              Das Motordrehzahlsignal wird innerhalb des Sicherheitskonzepts zur Überprüfung des aktuellen Zustands herangezogen.

              Hydraulik
              1. Hydraulikeinheit
                [/list=1]Ein Gleichstrommotor treibt die hydrostatische Pumpe an. Die Pumpe fördert das Hydrauliköl über ein Rückschlagventil in ein Drucknetz, während ein Hydrospeicher als Energiespeicher dient.
                Der Arbeitsdruck liegt bei ca. 75 bar. Der maximale Druck beträgt 90 bar, der allerdings nur bei Initialisierungen abgerufen wird.
                Die maximale Schaltkraft liegt bei ca. 2.500 N.

                [SIZE=3]Servicehinweise[/SIZE]
                Sequenzielles M Getriebe - SMG 3

                Initialisierungen
                Nach einem Bauteiletausch im Bereich Kupplung oder Getriebe sowie nach einer Programmierung müssen, wie auch beim SMG 2, verschiedene Parameter vom SMG-Steuergerät neu adaptiert und abgespeichert werden.

                Kupplungseinlernfunktion
                Diese Funktion dient zur Adaption der Kupplungseigenschaften an die im Steuergerät hinterlegten Kennlinien. Das Lernen des Kupplungsgreifpunkts erfolgt bei
                laufendem Motor.
                Die Kupplung wird ausgerückt und nach Stillstand der Getriebeeingangswelle zuerst schnell in die Nähe des Greifpunkts und dann langsam an den Greifpunkt herangeführt.
                Wird bei der schnellen Hinführung bereits eine Getriebeeingangsdrehzahl gemessen, wird der Vorgang abgebrochen, da es sich hierbei offensichtlich um einen Systemfehler (z. B. Entlüftung) handelt.
                Wird beim langsamen Heranführen der Kupplung an den Greifpunkt ein gültiger Wert gemessen, wird dieser im SMG-Steuergerät abgespeichert.

                Adaptionen
                Wird ein Getriebe sowie Bauteile eines Getriebes oder auch das SMG-Steuergerät ersetzt, ist es erforderlich, die Mechanik des Getriebes zu vermessen. Die nachfolgenden Adaptionen stehen im GT1/DISplus zur Verfügung.
                Die wichtigsten Adaptionen am Getriebe sind:
                • Schaltwegmitten
                • Ventilkennwerte
                • Getriebekennwerte
                • Offset Längsbeschleunigungssensor

                Schaltwegmitten
                Diese Funktion dient dazu, dass ein Gang auch ohne vorherige Adaption der Getriebekennwerte ausgelegt werden kann.

                Ventilkennwerte
                Die im Hydrauliksystem befindlichen Schaltwegventile sind als Proportionalventile ausgeführt. Durch die Serienstreuung ist es erforderlich, die Offsetströme dieser Ventile
                einzulernen.
                Es wird hierbei der Strom ermittelt, ab dem sich die entsprechende Schaltstange zu bewegen beginnt. Dieser Wert wird als Offsetstrom im SMG-Steuergerät gespeichert.
                Die Stromaufnahme der Proportionalventile wird in beide Schaltrichtungen erfasst.

                Getriebekennwerte
                In dieser Adaptionsphase werden die Schaltstangen an die Endposition gefahren und die Istwerte ermittelt.
                Die gemessenen Werte geben an, ob ein Gang eingelegt ist.
                Die Schaltstange des Rückwärtsganges wird zusätzlich mit einem redundanten Sensor überwacht, dessen Werte auch gespeichert werden.
                Zusätzlich wird an dieser Schaltstange der hydraulische Druck abgelassen und überwacht, ob die Schaltstange selbstständig in der Endposition verbleibt.

                Längsbeschleunigungssensor
                Der Messwert des Längsbeschleunigungssensors hat einen konstanten Offset. Dieser Wert wird ermittelt, indem das Fahrzeug waagerecht in Ruhe steht und somit die Längsbeschleunigung Null ist.
                Die Istwerte werden permanent abgetastet. Sobald ein Abtastwert um mehr als einen Referenzwert abweicht, wird von einer Außenwirkung ausgegangen und der Adaptionsvorgang wird abgebrochen, damit im Fahrbetrieb keine verfälschten Beschleunigungswerte gemessen werden.

                Druckspeichervorspanndruck
                Um die Diagnose für den Service zu erleichtern, wurde eine Funktion zur Überprüfung des Speichervorspanndrucks implementiert.
                Die Diagnose bewertet die Zeit, die zum Entleeren des Speichers benötigt wird. Der Drucksensor der Hydraulikeinheit dient zum Messen des Drucks.
                Weiterhin misst das SMG-Steuergerät die Zeit beim Befüllen. Wird ein kürzerer Zeitraum benötigt, um den Abschaltdruck zu erreichen, ist der Stickstoff, der als Vorspannmedium im Speicher vorhanden sein muss, aus dem Speicher ausgetreten.
                Das Absperrventil am Druckspeicher wird separat überwacht.

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  • Dynamische Stabilitäts-Kontrolle MK60E5

    Inhalt:
    • Einleitung
    • Systemübersicht
    • Funktionen
    • Systemkomponenten


    [SIZE=3]Einleitung[/SIZE]
    Dynamische Stabilitäts-Kontrolle MK60E5

    MK60E5 von Continental Teves
    Der E60 M5 ist mit der dynamischen Stabilitäts-Control (DSC+) MK60E5 des Herstellers Continental Teves ausgestattet.
    Dieses System bietet dem Kunden weitere Funktionen, die mit den bisherigen Systemen noch nicht realisiert wurden.

    Neue Funktionen
    • Bremsbereitschaft
    • Trockenbremsen
    • Steigungsassistent


    Merkmale der MK60E5
    Die Merkmale des Systems liegen im deutlich gesteigerten Komfort während der Regeleingriffe sowie einer noch präziseren Einzelradbremsung durch die analogen Regelventile.
    Unter anderem konnte dadurch der Bremsweg auf ein Minimum reduziert werden.
    Der E60 M5 kann aus 100 km/h einen Bremsweg < 36 m realisieren.

    [SIZE=3]Systemübersicht[/SIZE]
    Dynamische Stabilitäts-Kontrolle MK60E5

    Weiterentwicklung der MK60psi
    Die MK60E5 ist eine Weiterentwicklung der MK60psi, die derzeit im E87 zur Anwendung kommt.
    Die Abkürzung "psi" steht hier für "pressure sensor integrated" d. h. die beiden Drucksensoren vom Tandem-Hauptbremszylinder (THZ) sind zu einem Plausibilitäts-Sensor kombiniert worden und in die Hydraulikeinheit integriert.
    Bei der MK60E5 steht die Bezeichnung "E5" für die 5 Drucksensoren, die in der Hydraulikeinheit integriert sind: ein Drucksensor, der den Druck vom THZ misst sowie vier weitere Sensoren, die jeweils den Bremsdruck der zugeordneten Radbremse messen.
    Die Reifen Pannen Anzeige (RPA) ist wie beim DSC 8.0 in die Funktionen der DSC integriert.

    Hydraulikplan DSC MK60E5
    1. Ausgleichsbehälter für Bremsflüssigkeit
    2. Hinterachse
    3. Vorderachse (Hydraulikanschluss)
    4. Drucksensor Druckstangenkreis
    5. Pulsationsdämpfer
    6. Trennventil
    7. Elektrisches Umschaltventil
    8. Selbstansaugende Rückförderpumpe
    9. Dämpferkammer
    10. Speicherkammer
    11. Einlassventil vorn links mit Schaltblende, analog
    12. Einlassventil vorn rechts mit Schaltblende, analog
    13. Einlassventil hinten rechts, analog
    14. Einlassventil hinten links, analog
    15. Auslassventil hinten links
    16. Auslassventil hinten rechts
    17. Auslassventil vorn links
    18. Auslassventil vorn rechts
    19. Radbremse vorn rechts
    20. Radbremse vorn links
    21. Radbremse hinten rechts
    22. Radbremse hinten links
      [/list=1]


      [SIZE=3]Funktionen[/SIZE]
      Dynamische Stabilitäts-Kontrolle MK60E5

      Funktionserweiterung der DSC
      Im E60 M5 wurde die MK60E5 um die folgenden Funktionen gegenüber den DSC-Standardumfängen erweitert:
      • Bremsbereitschaft
      • Trockenbremsen
      • Steigungsassistent

      Die folgenden Funktionen werden beim M5 nicht benötigt:
      • Soft Stop
      • Fading Brake Support (FBS)
      • Dynamische Traktions-Control (DTC)


      Betriebsmodi der MK60E5
      Die MK60E5 hat prinzipiell 3 verschiedene Betriebsmodi:
      • DSC Aus
      • M Dynamic Mode

      Es gibt beim M5 keine DTC-Funktion. Durch die Aktivierung des MDM werden jedoch entsprechende Regelschwellen ähnlich dem DTC-Mode angehoben.
      Der M Dynamic Mode kann nur über den M-Drive aktiviert werden.

      M Dynamic Mode (MDM)
      Der MDM gibt dem sportlichen Fahrer die Möglichkeit, das Fahrzeug mit beherrschbarem Schwimmwinkel und Längsschlupf zu bewegen, ohne dass die DSC stabilisierend eingreift. Das Regelsystem greift nur ein, wenn die physikalischen Grenzen überschritten werden.
      Die Regelschwellen sind nicht statisch, sondern bewegen sich mit zunehmender Geschwindigkeit auf die Schwellen vom Modus DSC Ein zu.
      Ab einer Geschwindigkeit von ca. 200 km/h sind die Regelschwellen der Stabilitätsregelung identisch, um im hohen Geschwindigkeitsbereich den Fahrer nicht zu überfordern.

      Bremsbereitschaft
      Verkürzung der Bremsenansprechzeit bei Vollbremsungen durch Anlegen der Bremsbeläge an die Scheiben bei schneller Gaswegnahme.
      Diese Funktion bewirkt, dass die Radbremsen mit ca. 3 bar Druck für einen Zeitraum bis 300 ms beaufschlagt werden, um die Bremsbeläge bereits vor der zu erwartenden Bremsung anzulegen. Durch diese Funktion wird ein noch schnelleres Ansprechen der Bremse erreicht. Die Funktion ist ab 30 km/h aktiv.

      Trockenbremsen
      Verbesserung des Ansprechverhaltens bei Nässe durch Entfernung des Wasserfilmes auf den Bremsscheiben.
      Die DSC erkennt Regen und somit nasse Bremsscheiben durch die permanente Ansteuerung des Scheibenwischermotors.
      Die Trockenbremsfunktion beaufschlagt die Radbremsen unter diesen Bedingungen mit ca. 3 bar Hydraulikdruck. Dies geschiehtperiodisch alle 2-3 km für einen Zeitraum von ca. 3 s, wenn das Fahrpedal ausreichend betätigt ist (> 10 %), die Fahrzeuggeschwindigkeit = 90 km/h beträgt und die Bremse während der letzten 2-3 km nicht betätigt wurde.

      Steigungsassistent
      Unterstützung beim Anfahren an Steigungen durch kurzzeitiges Halten eines Bremsdrucks in den Radbremsen.
      Diese Funktion ist nur aktiv, wenn sich das Getriebe außerhalb der Schaltstellung "N" befindet und die Feststellbremse gelöst ist.
      DSC Ein/Aus hat hier keinen Einfluss.
      Der Neigungswinkel (Steigung bzw. Gefälle) wird aus dem Messwert des Längsbeschleunigungssensors berechnet.
      Das DSC berechnet aufgrund der Steigung bzw. des Gefälles den erforderlichen Haltedruck.
      Nach dem Loslassen des Bremspedals wird der Bremsdruck unmittelbar auf den vorberechneten Haltedruck abgesenkt, der dann nach einer Zeitverzögerung von maximal 0,7 s stufenweise abgebaut wird. Wenn der Fahrer das Fahrpedal nicht betätigt, rollt das Fahrzeug nach ca. 1 s an.
      Der Längsbeschleunigungssensor ist dem SMG-Umfang zugeordnet.
      Diese Funktion wirkt auch im Fall eines Gefälles mit eingelegtem Rückwärtsgang.

      Condition Based Service (CBS)
      Die MK60E5 übernimmt auch die Vorausberechnung und Bewertung des Zustandes der Bremsbeläge analog E60 Serie.
      Im Gegensatz zum E60 Serie ist derM5an der Vorderachse mit zwei Belagsensoren ausgestattet.

      [SIZE=3]Systemkomponenten[/SIZE]
      Dynamische Stabilitäts-Kontrolle MK60E5

      Unterschiede zur MK60psi
      Die wesentlichen Hauptunterschiede im Aufbau der MK60E5 gegenüber der MK60psi sind:
      • 4 Drucksensoren zur individuellen Bremsdruckerfassung an jedem Rad


      Sensoren


      Steuergerät
      • Anbausteuergerät
      • Integriertes Halbleiterrelais (Motor- und Ventilrelais)


      Hydraulikeinheit
      • Teves MK60E5
      • Vorderachse
        - 2 Einlassventile analog
        - 2 Hochgeschwindigkeits-Auslassventile bestehend aus:
        - 1 Trennventil
        - 1 Umschaltventil
      • Hinterachse
        - 2 Einlassventile analog
        - 2 Hochgeschwindigkeits-Auslassventile bestehend aus:
        - 1 Trennventil
        - 1 Umschaltventil


      Druckerzeugung
      • Pumpe mit zwei Stufenkolben-Pumpenelementen
      • Betätigt über gemeinsame Exzenterwelle
      • Pumpenmotor 250 W
      • ASC- und DSC-Betrieb: selbstansaugende Rückförderpumpe


      Motoreingriffe
      • Zündwinkelverstellung
      • Füllungsregelung


      Schnittstellen
      • CAN-Bus-Schnittstelle (F-CAN, PT-CAN)

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  • Anzeige- und Bedienelemente

    Inhalt:
    • Einleitung
    • Systemübersicht
    • Systemkomponenten


    [SIZE=3]Einleitung[/SIZE]
    Anzeige- und Bedienelemente

    Erweiterte Funktionen
    Der E60 M5 bietet dem Fahrer im Vergleich zum 545i erweiterte Funktionen in Bezug auf Anzeigen und Bedienung sowie Einstellung einzelner Systeme.
    Im Folgenden werden einzelne Elemente dargestellt, wie sie zum Serienanlauf realisiert werden.
    Informationen über die Bedienung allgemein sind in der Betriebsanleitung zu finden.

    [SIZE=3]Systemübersicht[/SIZE]
    Anzeige- und Bedienelemente

    Unterschiede zum E60
    Die Basis für die Instrumentenkombination des M5 bildet die Instrumentenkombination des E60 545i. Die optischen Änderungen und die Funktionserweiterungen werden im Abschnitt Systemkomponenten genauer ausgeführt.
    Das Head-Up Display (HUD) wurde vom E60 übernommen, da die Funktionserweiterungen im Bereich Software des HUD liegen.
    Der Menüpunkt "M-Drive" im Central Information Display (CID) wurde lediglich durch Softwareanpassungen erzeugt.
    Die M-Drive Einstellungen sind schlüsselspezifisch in der Motorsteuerung abgelegt und werden entsprechend abgerufen. Die Motorsteuerung kann bis zu 10 verschiedene Einstellungen im Speicher ablegen.

    [SIZE=3]Systemkomponenten[/SIZE]
    Anzeige- und Bedienelemente

    Anzeigen im E60 M5
    Instrumentenkombination
    Die Instrumentenkombination im M5 hat die Basis des E60 Serie. Für den Einsatz im M5 wurden Anpassungen in der Optik und am Funktionsumfang implementiert.
    Die erweiterten Funktionen sind:
    • Ölniveauanzeige im Bordcomputer
    • Beleuchtung bei Kl.15 ein
    • Öltemperaturanzeige im Drehzahlmesser
    • SMG-Display mit Drivelogic-Display

    Die M5 Instrumentenkombination hat zusätzlich folgende Kontrollleuchten:
    • MDM für den Dynamic Mode des DSC
    • M-Drive Konfiguration ist aktiviert
    • Licht an



    Head-Up Display (HUD)
    Das Head-Up Display wurde um die "M-Ansicht" erweitert. Diese Erweiterung liegt lediglich in der Software des HUDSteuergeräts.
    Die M-Ansicht kann im i-Drive im Menü "Einstellungen Anzeige" oder über den M-Drive konfiguriert bzw. über den M-Drive Manager aktiviert werden.
    Das Head-Up Display in der M-Ansicht kann folgende Informationen darstellen:
    • Alle Warnhinweise
    • Motordrehzahl mit Shift Lights im Drehzahlband (nicht den Absolutwert)
    • Fahrgeschwindigkeit
    • Eingelegter Gang



    Ölniveauanzeige
    Der M5 ist mit einer elektronischen Ölniveauanzeige ausgestattet. Das Ölniveau wird im Informationsfeld des Bordcomputers (BC) in der Instrumentenkombination zur Anzeige gebracht.
    Mit der Implementierung der Ölstandsanzeige im BC wurde die Information der Durchschnittsgeschwindigkeit aus dem BC-Menü genommen.
    Die Anzeige wird über den BC-Taster angewählt. Als Sensor dient der Qualitäts- und Zustandssensor (QLT) des E65. Die gesamte Messlogik liegt in der Motorsteuerung MS_S65.
    1. Ölstand
    2. Maximum-Markierung
    3. Minimum-Markierung
      [/list=1]
      Nach dem Motorstart wird der zuletzt gespeicherte Langzeitwert angezeigt.
      Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Messmethoden: die Langzeit- und die Schnellmessung.

      Langzeitmessung
      Die Motorsteuerung misst das Ölniveau permanent und bildet aus den Messergebnissen einen Mittelwert, der dann im BC angezeigt wird.
      Um einen Langzeitwert bilden zu können, benötigt die DME eine Betriebszeit des Motors von ca. 10 min.

      Schnellmessung
      Die Methode der Schnellmessung gibt die Möglichkeit, das Ölniveau mit nur kurzem Zeitverzug zu messen (z. B. Öl nachfüllen, Ölservice).
      Die Schnellmessung muss manuell durch längeres Drücken des BC-Tasters (ca. 2 s) bei eingestellter Ölniveauanzeige angestoßen werden.
      Der angezeigte Wert gibt die Ölmenge über dem Minimalstand an. Der Wert sollte zwischen 0,0 l Minimum und 1,0 l Maximum liegen.
      1. 0,6 l Minimum
      2. Minimum
      3. Überfüllt (Balken gefüllt und 1,5 l Anzeige)
      4. Maximum
      5. Ölniveaumessung läuft
      6. Kein Messwert gespeichert und Messkriterien nicht erfüllt
        [/list=1]
        Anzeige: 1,5 l bedeutet Überfüllung, zusätzlich ist die Balkenanzeige über Maximum hinaus gefüllt. Werte von 1,0 bis 1,4 werden unterdrückt.

        Schnellmessung ausführen
        • Das Fahrzeug waagerecht abstellen
        • Motor im Leerlauf
        • Öltemperatur über 70 °C
        • Motorölstandsanzeige im BC abrufen
        • BC-Taster > 2 s gedrückt halten

        Die Ölniveauanzeige wechselt das Display und zeigt nur zwei Striche (siehe Abb.) und ein Uhrensymbol. Das Uhrensymbol signalisiert, dass das Ölniveau gemessen wird. Würden sie nun z. B. die Motordrehzahl erhöhen, so erlischt das Uhrensymbol. Die Messung läuft weiter, sobald die Messkriterien wieder erfüllt sind.
        Die reine Messdauer liegt bei ca. 60 s.
        Mit dem Anstoß der Schnellmessung wird der zuletzt gespeicherte Langzeitwert gelöscht.

        Kurze Ergänzung meinerseits. Nicht alle Fahrerassistenz- und Komfortsysteme waren für den M5 verfügbar:
        • ACC1 Aktive Geschwindigkeitsregelung
        • ACC2 Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop&Go Funktion
        • Geschwindigkeitsregelung Bremsfunktion
        • Spruverlassenswarnung

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  • Danke fürs Ansinnen Kev! Wenn ihr die Bilder gern auf Euren Server haben möchtet, sagt mir kurz Bescheid.

    @all ich sehe zu, dass ich am kommenden WE die Original Unterlagen als PDF zur Verfügung stellen kann. (Also Aus Wein wieder Trauben machen ;) )