Главная / Обзоры пневмосистем / 4-уровневая пневматическая подвеска Audi Allroad Quattro


4-уровневая пневматическая подвеска Audi Allroad Quattro

Четырёхуровневая пневмоподвеска автомобиля Audi Allroad Quattro является логическим развитием системы self-levelling, реализованной в Audi A6.

Введение

Проектирование автомобиля, идеально подходящего для хороших условий движения и бездорожья – звучит, как квадратура круга. Обычно хорошие внедорожники отличаются не очень приятными ездовыми качествами для ежедневного использования по хорошим дорогам. Высокий дорожный просвет – решающее преимущество на бездорожье – определяет высокий центр тяжести автомобиля.

Автомобиль Audi Allroad Quattro

Однако это оборачивается недостатком, когда речь заходит о быстром прохождении поворотов или стабильности на высоких скоростях. Кроме того, высокая посадка кузова означает большее лобовое сопротивление воздуха и повышенный расход топлива.

Автомобиль Audi Allroad Quattro

Напротив, чем короче ход подвески, тем лучше автомобиль «держит дорогу». Однако это же качество значительно ухудшает проходимость на бездорожье. Переменный клиренс является оптимальным решением для эксплуатации автомобиля на дорогах любого типа – это конструктивное решение носит название 4-уровневая пневмоподвеска.

Автомобиль Audi Allroad Quattro

Пневматическая подвеска в модели Allroad Quattro базируется на «фамильной» системе от автомобиля Audi A6.

Описание системы

4-уровневая пневмоподвеска включает функцию полного контроля уровня кузова с обычными упругими амортизаторами передней оси и адаптируемыми к нагрузке амортизаторами (PDC) на задней оси. Высота кузова автомобиля контролируется индивидуально для каждой стороны – с помощью четырёх датчиков уровня.

В каждой опоре подвески имеется газонаполняемая «пружина» и так называемый «поперечный клапан». Таким образом, каждая ось может управляться индивидуально.

4-уровневая пневмоподвеска Audi Allroad Quattro

4-уровневая пневмоподвеска сконструирована как система на базе пневмоаккумулятора. Такая конструкция улучшает эксплуатационные характеристики системы, снижает уровень шума и повышает защиту компрессора.

Одной из особенностей подвески является способность изменять клиренс автомобиля на 66 мм в 4 этапа. Все четыре стадии могут контролироваться вручную или автоматически.

Уровни положения кузова обозначены следующим образом:

  • Уровень 1 = низкий уровень (LL)
  • Уровень 2 = нормальный уровень (NL)
  • Уровень 3 = высокий уровень 1 (HL1)
  • Уровень 4 = высокий уровень 2 (HL2)
  • Парковка PL = высокий уровень 1

Уровни положения кузова автомобиля

Новейшая конструкция полноуправляемой пневматической подвески разрабатывалась специально для Audi Allroad Quattro. Кроме преимущества автоматического контроля и сохранения уровня кузова над дорогой, как это описано для Audi A6, данная система подвески имеет дополнительные преимущества:

  • 4-уровневая пневматическая подвеска содержит сложные электронно-управляемые компоненты системы подрессоривания на обеих осях. Система позволяет изменять уровень кузова на 66 мм и предлагает четыре варианта дорожного просвета (от 142 до 208 мм);
  • В зависимости от дорожных условий и личных предпочтений вы можете выбрать больший дорожный просвет или низкую посадку автомобиля для улучшения управляемости и снижения лобового сопротивления;
  • 4-уровневая пневмоподвеска автоматически поддерживает неизменный уровень кузова независимо от нагрузки и распределения веса внутри кузова;
  • Установка любого из 4-х уровней дорожного просвета может осуществляться вручную или автоматически в заданных пределах;
  • Отдельные автоматические функции или система в целом может быть отключена при помощи блока управления;
  • Светодиодная индикация на панели управления наглядно информирует о текущем режиме работы подвески;
  • Пневмоаккумуляторная система обеспечивает максимальный комфорт движения.

Функционирование

Блок автоматического контроля уровня E281 используется для управления 4-уровневой пневмоподвеской и мониторинга/сигнализации состояния системы. Изменения определенного уровня происходит автоматически во время обычной езды. В зависимости от дорожных условий водитель может использовать кнопки «Поднять» или «Опустить», чтобы задать подходящий дорожный просвет принудительно в любое время.

Однократное нажатие кнопки «Поднять» сразу переключает подвеску на следующий более высокий уровень. При повторном нажатии можно «перепрыгнуть» через уровни – к примеру, с «Низкого уровня» сразу на «Высокий уровень 1». Однако «Высокий уровень 2» не может быть выбран сразу – только если подвеска уже находится на уровне «Высокий 1».

Переход на низкие уровни выполняется аналогично – используя клавишу «Опустить». При многократном нажатии можно сразу перейти с уровня «Высокий 2» на самый низкий.

Контрольная панель модуля управления подвеской Е281

Обратите внимание:

  • приподнять кузов на более высокий уровень можно лишь при работающем двигателе или когда в пневмоаккумуляторе присутствует достаточное давление воздуха;
  • уменьшить высоту кузова можно даже при неработающем двигателе.

Индикация

Один из четырёх светодиодных индикаторов контрольной панели, которые расположены один поверх другого, горит непрерывно, сигнализируя о текущем уровне подвески.

Только процедура изменения уровня (автоматическая или ручная) приведёт к миганию одного или нескольких светодиодов. После того как подвеска перейдёт на новый уровень, индикаторы прекратят мигать и вновь загорятся непрерывным светом.

Светодиоды внутри клавиш «Поднять» и «Опустить» указывают на выполнение и проверку команды. Если светодиод мигает, значит, команда на изменение уровня подвески отклонена (например, если скорость движения слишком высокая).

Если фактический уровень подвески значительно отклоняется от оптимального уровня, соответствующие диоды будут мигать, «подсказывая» водителю лучший вариант корректировки уровня.

Под «значительными отклонениями» понимается:

  • когда по меньшей мере одна ось находится ниже, чем следующий низший уровень подвески, относительно текущего значения;
  • обе оси выше следующего по высоте уровня подвески.

Индикация контрольной панели модуля управления подвеской Е281

Назначение остальных клавиш

У каждой из кнопок свое предназначение, рассмотрим для чего нужна каждая из них.

Автоматическое переключение

Так называемый «ручной режим» может быть включен или выключен нажатием клавиш «Поднять» или «Опустить» (их следует удерживать не менее 3 секунд). Желтый индикатор с пометкой «man» указывает водителю, что подвеска находится в ручном режиме. «Контроль уровня парковки» и «Режим автомагистрали» в ручном режиме отключены.

Выключение системы управления

Система управления включается или выключается нажатием кнопки «Уровень» (необходимо удерживать её свыше 5 секунд). Когда система управления выключена, светодиоды операционного блока для ручного режима, а также обе кнопки уровня и контрольная лампа K134 активированы. Светодиоды индикации уровня показывают текущий уровень. Соответствующий индикатор горит постоянно.

Система управления, которая была выключена, активируется автоматически когда скорость движения автомобиля превышает 10 км/ч (если не распознан режим «подъемная платформа»). Система управления также может быть отключена с помощью диагностических тестеров.

Обратите внимание: обычно рекомендуется выключать систему во время ремонтных работ (например, во время измерения нагрузки на ось или разборки пневмопроводов), чтобы предотвратить холостую работу компрессора.

Пример индикации дисплея

Пример индикации дисплея.

Алгоритм управления

Существуют два типа управляющих блоков (в зависимости от страны-импортёра автомобиля). Алгоритмы управления, описанные ниже, относятся к контрольному блоку 907 4Z7 553A. Различия в параметрах функционирования управляющих блоков с номерами 4Z7 907 553B описаны ниже.

Если автомобиль находится на высшем внедорожном «Уровне 2», он автоматически «присядет» до «Уровня 1» при скорости больше 35 км/ч. Система управления допустит повышение до «Уровня 2» только на скорости ниже 30 км/ч.

Если подвеска автомобиля находится на «Уровне 1», то при скорости свыше 80 км/ч система управления автоматически опустит кузов до нормального уровня. Система отреагирует на ручную команду подъёма кузова до «Уровня 1», только если скорость меньше 75 км/ч.

Во время движения автоматический переход к внедорожным «Уровню 1» и «Уровню 2» недоступен. Эта команда должна вручную выбираться водителем. Уровень «Парковка» является исключением. В этом режиме автомобиль автоматически поднимается до внедорожного «Уровня 1», когда он остановлен и заперт.

Алгоритм управления пневмоподвеской

Режим «Автомагистраль»

Если автомобиль свыше 30 секунд движется быстрее 120 км/ч и подвеска находится на уровне «Нормальный», то кузов автоматически опуститься ниже – до режима «Автомагистраль». Это снижает сопротивление воздуха для экономии топлива и опускает центр тяжести автомобиля, улучшая его управляемость.

Кузов автомобиля автоматически поднимается до нормального уровня при следующих режимах:

Скорость автомобиля Продолжительность движения
<70 км/ч >120 сек
<35 км/ч >30 сек
<5 км/ч немедленно

Алгоритм режима «Парковка»

Режим «Парковка» гарантирует сохранение высоты кузова автомобиля после остановки в течение длительного времени. Снижение уровня возможно только вследствие охлаждения воздуха в пневмобаллонах или естественной диффузии рабочего тела. Режим облегчает ввод/выход пассажиров и погрузку багажа, а также улучшает внешний вид неподвижного транспортного средства. Уровень парковки соответствует высокому уровню подвески – «Уровню 1» (HL1).

Режим «Парковка» активируется:

  • когда система находится в режиме ожидания и автомобиль заперт снаружи;
  • когда в пневмоаккумуляторе имеется достаточное давление воздуха;
  • когда система не переведена в ручной режим.

Обратите внимание: режим «Парктовка» (PL=HL1) отменяется только при достижении скорости 80 км/ч или при ручном переключении на более низкий уровень.

Если подвеска уже находится во внедорожном режиме «Уровень 2» (HL2), кузов не будет опускаться до режима «Парковка».

Ручной режим

Уровни «Автомагистраль» и «Парковка» доступны в ручном режиме функционирования подвески.

Алгоритмы управления блока 4Z7 907 553B

Отличия от описанного выше устройства 4Z7 907 553A заключаются в:

  • отсутствии контроля уровня парковки;
  • автоматическом повышении уровня до HL

Условия для автоматического поднятия кузова на «Уровень 1» (HL1):

  • система не должна находиться в ручном режиме;
  • между включением и выключением зажигания в текущей поездке водитель должен хотя бы раз выбрать режим подвески «Уровень 1» или «Уровень 2».

Кузов автомобиля автоматически поднимается до «Уровня 1» при следующих условиях:

Скорость автомобиля Продолжительность движения
<60 км/ч >30 сек
<30 км/ч немедленно

Если система уменьшила высоту кузова до минимального уровня (режим «Автомагистраль»), подвеска автоматически поднимется на «Уровень 1» когда скорость упадёт ниже 60 км/ч спустя 30 секунд движения.

Алгоритмы управления блока 4Z7 907 553B

Безопасное автоматическое отключение системы ESP

По техническим причинам невозможно изменять уровень/положение кузова в поворотах. Если распознано движение в повороте, функции управления подвеской блокируются. Однако управляющие команды сохраняются в памяти и реализуются – как только автомобиль перейдёт к прямолинейному движению.

В Audi Allroad Quattro можно влиять на алгоритм работы системы стабилизации ESP, используя одноимённую кнопку «ESP» блока управления подвеской. Если работа ESP была изменена нажатием кнопки «ESP», когда загорается светодиодный индикатор ESP, контроль динамики заноса переходит в пассивный режим, но не во время торможения.

Если, например, подвеска автомобиля находится в режиме «Уровень 2» с активированной системой ESP, и водитель резко ускоряется на очень извилистой трассе, скорость более 35 км/ч может быть достигнута даже на этом уровне подвески. Для того чтобы гарантировать максимальную безопасность в таких условиях движения, ESP автоматически отключается при скорости более 70 км/ч, несмотря на высокий центр тяжести. Это и называется «безопасное автоматическое отключение «ESP».

Нормальные функции ESP станут доступны вновь и лампа ESP погаснет. «Безопасное автоотключение» ESP происходит на 70 км/ч – для режима подвески «Уровень 2» и при 120 км/ч – для «Уровня 1». Для нормального или низкого уровня подвески «безопасного автоотключения» ESP не предусмотрено.

Обратите внимание: повороты распознаются контрольным блоком самовыравнивания J197 путем оценки сигналов от четырех датчиков уровня кузова.

Автоматическое отключение системы ESP

Компоненты системы

Рассмотрим подробнее каждый компонент пневмоподвески Audi Allroad Quattro.

Пневмоопоры

Передние стойки подвески отличаются совершенно новой конструкцией. Как и на задней оси, пневматические упругие элементы устанавливаются соосно с амортизаторами в виде единой стойки подвески. Задние пневмоопоры идентичны по конструкции и функциям узлам, применяющимся на подвеске Audi A6 (также оснащённой функцией самовыравнивания).

Конструкция

Так же как для задней стойки, соединение с одновременным уплотнением пневмоопоры (поршня) с амортизатором выполнено при помощи двойного байонетного уплотнения (для передней стойки оно выполнено как единый уплотнительный разъем №17). Различия в конструкции потребовали изменения вида узла.

Передняя стойка подвески

Соединение передней пневмоопоры с амортизатором осуществляется без смазки. При монтаже разъем №17 и уплотнительное кольцо должны быть абсолютно сухими и обезжиренными. Перед сборкой пневматической опоры убедитесь, что уплотнительное кольцо находится на втором буртике амортизатора и равномерно прижато по всей поверхности. Пневмоопора (поршень) устанавливается на амортизатор и запрессовывается от руки. Уплотнительное кольцо натягивается на буртик 3 при движении поршня, где оно удерживается и герметизирует пневматическую опору.

Пневмоопоры системы

Задняя стойка подвески

Перед установкой соединительные узлы должны быть очищены и смазаны специальной смазкой. Для установки пневмоопора выталкивается наружу и слегка поворачивается.

Рабочее давление воздуха в пневмоопорах

Спереди Сзади
Минимальное рабочее давление 6 атм. 6,1 атм.
Нормальное рабочее давление 6,4 атм. 8,5 атм.
Максимальное давление 9 атм. 10,9 атм.

Обратите внимание: всегда следует проверять на герметичность уплотнительные кольца. Поверхность должна быть чистой, свободной от ржавчины и точечной коррозии (для алюминиевых частей). Также следует смазывать кольца по мере необходимости.

Задняя пневмостойка подвески

Внимание! Нельзя касаться поршня при установке или транспортировке стойки подвески в сборе, поскольку при отсутствии внутреннего давления воздуха поршень можно легко повредить. Если уплотнительное кольцо выталкивается из пневмоопоры, значит, герметичность стойки нарушена.

Пневмоопоры нельзя сжимать при отсутствии рабочего давления воздуха внутри, поскольку при этом манжета не может развертываться правильно и будет повреждена. После обслуживания подвески её обязательно следует заполнить воздухом от внешнего источника с помощью диагностического тестера, прежде чем поднимать или опускать автомобиль на подъемной платформе или домкрате.

Рекомендации по установке или транспортировке стойки подвески

Рекомендации по установке или транспортировке стойки подвески.

Система подачи воздуха

У системы подачи воздуха состоит из отдельных компонентов. Далее подробно расписаны каждые из них.

Компрессор

Конструкция и параметры работы компрессора полностью соответствуют устройству, описанному для самовыравнивающейся подвески Audi А6. Ниже приводятся только отличия для 4-уровневой пневмоподвески Audi Allroad Quattro:

  • Входной фитинг установлен вне автомобиля перед запасным колесом и не имеет шумоизоляции;
  • Рабочее давление повышено до 16 атм. благодаря наличию аккумулятора давления;
  • Уменьшена скорость для снижения шума;
  • Всасывающий штуцер и нагнетательная секция вынесены в область запасного колеса и снабжены фильтром, одновременно являющимся демпфером шума для пассажирского салона;
  • Дополнительный клапан всасывающей/нагнетательной линии обеспечивает минимальный шум, особенно во время стравливания воздуха;
  • Контроль температуры осуществляется с помощью датчика на головке блока цилиндров, а также расчётов блока управления в режиме реального времени по специальной температурной модели.

Система подачи воздуха

Обратите внимание: при обычной эксплуатации компрессор включается только при работающем двигателе.

Исключения:

  • процедуры финальной диагностики;
  • базовая настройка системы;
  • предварительный запуск при чрезмерно низком уровне давления в системе.

Специальный крепёж, состоящий из спиральных пружин и резиновых демпфирующих элементов, предотвращает передачу вибрации на кузов.

Компрессор пневмоподвески

Воздушный фильтр / поглотитель шума

Благодаря месторасположению демпфирующего элемента (в нише под запасным колесом) его обслуживание в процессе эксплуатации не требуется.
Воздушный фильтр или поглотитель шума

Аккумулятор давления

Ресивер позволяет изменять уровень кузова автомобиля быстро и с минимальным шумом в работе пневмоподвески, поскольку ресивер может дозаправляться в процессе движения автомобиля, когда шум компрессора не так заметен.

При условии, что в ресивере имеется достаточное давление воздуха, изменение уровня кузова может быть выполнено и без активации компрессора. «Достаточное давление» означает, что перед подъёмом кузова в системе подвески должен быть перепад давления между ресивером и пневмоопорами не менее 3 атм.

Ресивер изготовлен из алюминия и вмещает порядка 5 литров воздуха. Максимальное рабочее давление составляет 16 атм.
Пневморесивер

Процедура накачки воздуха

При движении со скоростью менее 36 км/ч нагнетание воздуха осуществляется в первую очередь в пневмоопоры подвески (и только при достижении рабочего давления – в ресивер). Аккумулятор давления заполняется только при движении со скоростью более 36 км/ч. На скорости движения свыше 36 км/ч рабочая подача воздуха осуществляется прежде всего от компрессора.

Описанный алгоритм обеспечивает наилучшую экономичность, включая экономию электроэнергии на питание компрессора, и наименьший уровень шума.

Схема пневмосистемы

  1. Дополнительный гаситель шума;
  2. Обратный клапан 1;
  3. Осушитель воздуха;
  4. Обратный клапан 3;
  5. Обратный клапан 2;
  6. Клапан сброса давления;
  7. Пневматический выпускной клапан;
  8. Компрессор V66;
  9. Электрический выпускной клапан N111;
  10. Датчик давления G291;
  11. Клапан ресивера N311;
  12. Клапан для передней левой амортизационной стойки N148;
  13. Клапан для передней правой амортизационной стойки N149;
  14. Клапан для задней левой амортизационной стойки N150;
  15. Клапан для задней правой амортизационной стойки N151;
  16. Ресивер;
  17. Передняя левая пневмоопора;
  18. Передняя правая пневмоопора;
  19. Задняя левая пневмоопора;
  20. Задняя правая пневмоопора.

Схема пневмоподвески

Электромагнитные клапаны

4-уровневая пневматическая подвеска имеет 6 электромагнитных клапанов. Нагнетательный клапан N111 образует функциональный блок: пневмоклапан совместно с выпускным клапаном интегрированы в единый корпус осушителя. Выпускной клапан N111 – это 3/2-ходовой клапан, закрывающийся автоматически без электрического привода. Пневматический выпускной клапан действует как ограничитель давления и устройство удержания остаточного давления.

В четырёх пневматических рессорах клапаны N148, N149, N150, N151 и аккумуляторный клапан N311 объединены в едином блоке. Они сконструированы как 2/2-ходовые клапаны и закрываются без электропривода. Давление на пневматические рессоры со стороны аккумулятора дополнительно помогает их закрытию.

Линии давления маркированы цветом, чтобы избежать путаницы при их подключении. Блоки клапанов также имеют цветовую маркировку, совпадающую с цветами разъёмов.
Блок клапанов

Датчик температуры G290 (защита от перегрева)

Для повышения ремонтопригодности системы датчик температуры G290 прикреплен к головке блока цилиндров компрессора. Блок управления J197 функционирует по специальной температурной модели для предотвращения перегрева компрессора при одновременном обеспечении его продолжительной работы.

Для этого блок управления рассчитывает максимально допустимую температуру компрессора в зависимости от времени его работы и сигналов температурного датчика и отключает компрессор или блокирует его включение при достижении определенных предельных значений.

Датчик температуры G290

Датчик давления G291

Датчик давления G291 интегрирован в блок клапанов и используется для контроля давления в аккумуляторе (ресивере) и пневмоопорах подвески. Информация с датчика ресивера требуется для дополнительной проверки корректности функций и для самодиагностики. Индивидуальная величина давления в каждой из пневмоопор и ресивере может быть задана с помощью соответствующего управления электромагнитными клапанами.

Измерение «персонального» давления выполняется во время разрядки или заполнения пневмоопор. Зафиксированные величины хранятся и обновляются в памяти блока управления. Давление в аккумуляторе дополнительно контролируется каждые 6 минут в процессе движения автомобиля. Датчик G291 передает сигнал (напряжение), пропорциональный величине физического давления воздуха.
Датчик давления G291

Датчики уровня автомобиля G76, G77, G78, G289

Датчики уровня являются так называемыми «угловыми датчиками». С помощью рычажного механизма изменение высоты кузова автомобиля преобразуется в изменение угла чувствительного элемента датчика. Датчик угла, используемый в Audi Allroad Quattro – бесконтактный, работающий по индукционному принципу.

Особенность датчиков этого типа – наличие двух видов выходного сигнала, пропорциональных углу поворота чувствительного элемента. Это позволяет использовать датчик как для обеспечения четырёх уровней дорожного просвета автомобиля, так и для контроля/регулировки угла фар.

Один выходной сигнал обеспечивает напряжение, пропорциональное углу чувствительного элемента (для регулировки фар), а второй выходной сигнал обеспечивает информацию для работы непосредственно 4-уровневой пневмоподвески.

Обратите внимание: датчики уровня кузова идентичны по конструкции, только кронштейны их установки и механическое подключение к кузову различаются для задней/передней оси и правого/левого борта.

Таким образом, поворот приводного рычага датчика, как и выходной сигнал, будут противоположны для левой и правой стороны кузова. К примеру, величина напряжения во время сжатия подвески увеличивается на датчиках одной стороны и уменьшается на другой.

Датчики уровня автомобиля G76, G77, G78, G289
По техническим причинам напряжение для датчиков уровня левой стороны (передний левый G78 и задний левый G76) подаётся от блока контроля ламп головного света J431. Питание на датчики уровня правой стороны (передний правый G289 и задний правый G77) – от блока управления 4-уровневой пневмоподвеской J197. Такая схема гарантирует, что если блок управления J197 откажет, контур управления фар будет продолжать работать.

Назначение контактов для датчика уровня

Контакт
1 Земля (слева от J431, справа от J197)
2 Свободный
3 Свободный
4 Аналоговый выходной сигнал – напряжение (слева только для механизма контроля угла наклона фар)
5 Напряжение питания 5В (слева от J431, справа от J197)
6 Цифровой выходной сигнал, ШИМ сигнал (правый и левый для J197)

J431 – блок управления J431 для механизма контроля угла наклона фар;
J197 – блок самовыравнивания.

Датчик уровня задней оси

Устройство и функционирование

Датчик угла, по сути, состоит из статора и ротора. Статор – это многослойная печатная плата, включающая катушки возбуждения, три катушки приемника и электронику управления. Три приемные катушки имеют угловую форму и расположены со смещением фаз. Катушки возбуждения установлены с обратной стороны печатной платы.

Ротор состоит из замкнутого проводящего контура, соединенного с рычагом, качающимся вместе с механическим приводным рычагом. Витки проводника имеют ту же геометрическую форму, что и приемные катушки.
Устройство и функционирование датчика уровня

Функционирование

Катушки возбуждения подвергаются действию переменного магнитного поля, которое наводит ЭДС-индукции в витках ротора. Ток, индуцированный в роторе, производит собственное переменное электромагнитное поле вокруг обмотки ротора. Оба переменных поля воздействуют на приёмные катушки и индуцируют два вида переменного тока в них.

В то время как индукция ротора не зависит от его углового положения, индукция приемных катушек определяется их расстоянием от ротора, благодаря чему можно определить его угловое положение.

Когда ротор в зависимости от своего углового положения «перекрывает дорогу» вторичному току в приёмной катушке, амплитуды напряжения изменяются в строгом соответствии с углом положения ротора.

Электронный блок оценивает компенсацию переменного тока в приёмных катушках, усиливает этот сигнал и генерирует пропорциональное выходное напряжение (динамически изменяющееся). Выходное напряжение является приёмным сигналом для датчиков уровня кузова и используется/обрабатывается блоком управления подвеской.
Функционирование датчика уровня

Функционирование датчика уровня

Амплитуды напряжения в зависимости от положения ротора по отношению к приёмной катушке (пример определения положения ротора).

Датчики уровня (краткое описание)

Преимущества «датчиков угла» заключаются в их конструкции – бесконтактное получение сигнала позволяет снизить помехи.

Получение относительного сигнала, пропорционального углу поворота, делает его чувствительным к механическим допускам, таким как расстояние от чувствительного элемента, погрешность установки/наклона датчика и т.п. В то же время электромагнитные помехи в значительной степени компенсируются за счёт получения относительного сигнала.

Таким образом, конструкция датчика не предъявляет строгих требований к магнитным характеристикам материала, рабочей температуре и «возрасту» компонентов. Отклонения измеряемого сигнала могут быть обусловлены только «старением» или нагревом постоянных магнитов и связанного с этим снижением напряжённости магнитного поля.

Сигнальная лапа K134

  • Загорается на одну секунду, когда терминал 15 включен (при самодиагностике);
  • Горит непрерывно при наличии системных ошибок или когда система выключена;
  • Горит непрерывно в процессе калибровки системы, когда базовые настройки не были корректно выполнены;
  • Мигает при крайне низком или высоком положении кузова относительно конкретных параметров движения;
  • Мигает во время диагностики управления.

Сигнальная лапа K134

Операционный блок самовыравнивания E281

Соединение блока J197 осуществляется посредством интерфейса K-wire. Плата управления, интегрированная в общий блок, оценивает сигналы от нажатия кнопок изменения уровня кузова на приборной панели и передаёт их в виде соответствующего протокола данных через интерфейс K-wire к блоку управления J197.

Блок управления J197 передает информацию о высоте кузова автомобиля и текущем состоянии системы обратно в E281 также через интерфейс K-wire. После чего электронный блок включает соответствующие светодиоды индикации.

Для повышения надёжности клавиша «Поднять» выполняет резервные функции дополнительного интерфейса.

Обратите внимание: соединение посредством интерфейса K-wire блоков E281 и J197 не имеет отношения к функциям самодиагностики K-wire между блоком J197 и диагностическим тестером.

Операционный блок самовыравнивания E281

Интерфейс

 CAN-информационная шина

В конструкции четырёхуровневой пневмоподвески предусмотрен обмен данными между блоком самовыравнивания J197 и блоком управления посредством CAN-шины (за исключением нескольких интерфейсов).

На схеме показан алгоритм обмена информацией между блоком управления коробки передач и контрольным управляющим блоком через CAN-шину.
Информационная шина CAN

Дополнительные алгоритмы

У блока управления есть и добавочные алгоритмы, рассмотрим и их.

Сигнал от концевиков дверей

  • Это «земля» от блока управления центральным замком, которая сигнализирует об открытии задних дверей и/или крышки багажника;
  • Также используется как «импульс пробуждения» для перехода системы из спящего режима в режим «он-лайн».

Сигнал от терминала 50

  • сигнализирует о включение стартера и служит для выключения компрессора во время пуска.

Если низкое положение кузова обнаруживается после импульса пробуждения, компрессор немедленно включается для того, чтобы автомобиль мог начать движение как можно быстрее. Компрессор выключается во время запуска двигателя, чтобы сэкономить заряд аккумулятора и обеспечить надлежащую пусковую мощность.

Сигнал остановки автомобиля

  • Используется в качестве информации для управления режимом парковки;
  • Поступает в качестве сигнала «земля» с блока центрального замка J429;
  • Не учитывается при самодиагностике. При отсутствии сигнала контроль уровня парковки не производится.

Сигнал о скорости движения автомобиля

  • Представляет собой «прямоугольный сигнал», формируемый панелью приборов. Его частота изменяется в соответствии со скоростью транспортного средства;
  • Используется для оценки состояния автомобиля (движение/остановка) и соответственно выбора алгоритма управления.

Информация о скорости является лишней, поскольку эта информация дублируется по CAN-шине.

К wire

Интерфейс служит для диагностики системы (связь блока управления J197 и разъёма диагностического тестера). K-wire обменивается с системой посредством обычных информационных сообщений.

Интерфейс самодиагностики K wire не следует путать с подключением по K-wire операционного блока E281 к блоку управления J197.

Питание системы корректировки угла положения фар

Для 4-уровневой пневмоподвески Audi Allroad Quattro контроль положения ламп головного света осуществляется при помощи блока управления J197.

Обратите внимание: сигнал запертого центрального замка не требуется для автомобилей без системы регулировки уровня парковки.

Сигнал подключения прицепа

Поступает с контактного выключателя F216 соединительного механизма прицепа. Когда штекер вставлен, контактный выключатель F216 соединяет блок J197 с «массой».
Разъём прицепа

Контроль угла наклона фар

Когда высота кузова автомобиля меняется, то есть, поднимаются/опускаются обе оси сразу, это приводит к краткосрочному уменьшению дальности распространения света фар. Для компенсации этого эффекта Allroad Quattro оснащен автоматической системой динамического контроля положения фар (за исключениям газоразрядных фар).

Автоматическая система динамического контроля фар по высоте поддерживает луч света под постоянным углом к дороге независимо от высоты/изменения уровня кузова автомобиля.

Для того чтобы предотвратить ошибки коррекции фар от колебания подвески на неровностях, она осуществляется только при некотором продолжительном равномерном движении автомобиля (с малым ускорением или вовсе без него).

Если изменение уровня кузова имеет место, например, в режиме «Автомагистраль», блок управления 4-уровневой пневматической подвеской J197 передает импульс напряжения в блок J431. Это немедленно активизирует HRC для контроля алгоритма изменения кузова:

  • для повышения уровня – сперва задний мост, затем передний;
  • для понижения уровня – сперва передний мост, затем задний.
Функциональная схема

Функциональная схема.

Расшифровка функциональной диаграммы

Расшифровка функциональной диаграммы.

Алгоритмы управления

Теперь подробнее об алгоритмах управления пневмоподвеской.

Контрольный блок самовыравнивания подвески J197

Центральным элементом системы пневмоподвески является блок управления, который, помимо функций управления, позволяет выполнять контроль и диагностику всей системы. Блок управления получает сигналы от датчиков высоты и использует их для определения текущего положения кузова.

Если оно отличается от «эталонных» для данного режима движения, блок выдаёт команду на коррекцию с учётом прочих контролируемых величин, в том числе времени реагирования и фактической величины отклонения уровня.

В зависимости от условий движения блок управляет подвеской, реализуя соответствующие алгоритмы. Функция комплексной самодиагностики облегчает проверку и обслуживание пневмоподвески. В зависимости от страны-импортёра на автомобилях Audi Allroad Quattro устанавливаются два блока управления подвеской.

Блоки управления с номерами 4Z7 907 553A и 4Z7 907 553B реализуют разные алгоритмы управления. Единый алгоритм для обоих блоков (индекс «В») планируется внедрить в будущем.

Обратите внимание: система может быть протестирована с помощью встроенных процедур самодиагностики. Или тестового аппарата 1598/35.

Контрольный блок самовыравнивания подвески J197

Контрольный блок самовыравнивания подвески J197.

Электропитание системы корректировки угла фар

Как описано выше в разделе «Датчики уровня», напряжение на датчики левой стороны подаётся от блока контроля фар J431. Механизм регулировки фар не требует постоянного нахождения под напряжением, поэтому питание подаётся через блок управления J431 (клемму 15) при включенном зажигании.

Тем не менее, все датчики уровня левой и правой стороны должны находиться в режиме «он-лайн» даже при выключенном зажигании. Чтобы позволить левым датчикам уровня выдавать информацию, 4-уровневая подвеска Audi Allroad Quattro имеет соединение блока управления J431 (HRC) с блоком J197. Это гарантирует, что напряжение подается на все датчики уровня, когда блок управления J197 активен.

Режимы

У системы подвески Audi Allroad Quattro есть различные режимы. Далее идет описание каждого режима и способов управления ими.

Внедорожный режим / Обычный режим

Время реакции при изменении уровня

Скорость движения Время реакции
< 5 км/ч
Внедорожный режим
Порядка 5 секунд

Порядка 1 секунды в самом низком положении

> 10 км/ч
Обычный режим
Порядка 50 секунд или 15 минут в зависимости от величины изменения

Алгоритм управления при изменении уровня

Изменение уровня в основном выполняется с оси на ось, в результате чего разность уровней между левой и правой сторонами кузова компенсируются, например, если груз в автомобиле размещён неравномерно – ближе к одной стороне.

Процесс изменения уровня:

  • Повышение – сперва задний мост, затем передний;
  • Снижение – вначале передний мост, затем задний.

Начало движения и остановка

Режим «Начало движения» предназначен для компенсации отклонений кузова после парковки, например, при выходе одного из пассажиров или разгрузки автомобиля, и перед поездкой из-за снижения температуры воздуха в пневмобаллонах, естественной утечки воздуха и т. п. Наличие этих режимов позволяет сократить ожидание перед началом движения до минимума.

После выключения зажигания блок управления переходит в режим ожидания и остаётся активным в течение максимум 15 минут (питание подводится через клемму 30), пока не перейдёт в режим сна.

Для экономии энергии аккумулятора при неработающем двигателе опрос датчиков и набор функций блока ограничены как по количеству, так и по продолжительности.

«Спящий» режим

Чтобы свести к минимуму потребление электроэнергии, блок управления переключается в «режим сна» через 15 минут. Продолжительность «сна» не поддаётся регулировке. А включение блока активируется от импульса концевика двери.

Когда есть сигнал с датчика открытия двери, блок «просыпается» и готов вступить в работу сразу же, как только будет включено зажигание или появится сигнал с датчика скорости (автомобиль будет двигаться).

Система может переключаться между режимом сна и режимом готовности не более 15 раз. За последующие 15 процедур пробуждения система будет переходить в режим сна всего лишь через 1 минуту. Затем система может быть активирована только с помощью контакта 15 и/или сигнала с датчика скорости.

Режим «Подъёмник»

Блок управления пневмоподвеской оценивает сигналы с датчиков уровня для неподвижного автомобиля. Если при этом кузов «самопроизвольно» поднимается, блок инициирует режим «подъёмник». Режим «Подъёмник» предназначен для защиты пневмоопор от чрезмерного растяжения при отсутствии нагрузки, когда кузов автомобиля поднят на платформе.

Обратите внимание: чтобы блок управления верно распознал режим «Подъёмник», автомобиль следует поднимать как можно быстрее.

К тому же рекомендуется отключать систему пневмоподвески при выполнении ремонтных работ, например, во время измерения нагрузки на ось или демонтажа пневмопровода, чтобы избежать холостой работы компрессора.

Подъёмник

Использование прицепа

Правильное положение сцепного устройства должно определяться для уровня кузова «Нормальный». Соединение переключателя F216 с 13-штырьковым разъёмом прицепа используется для распознавания его подключения.

Если наличие прицепа распознано, ручной режим подвески включается автоматически, на панели приборов загорается диод «man». Автоматическое управление подвеской при этом прекращается. Нормальный уровень кузова устанавливается блоком управления E281.

Обратите внимание: при буксировке прицепа всегда должен быть выбран нормальный режим работы подвески.

Необходимо следить, чтобы система переключалась в ручной режим (например, отсутствовал автоматический переход в ручной режим, если сигнал о подключении прицепа не распознаётся).

В сложных дорожных условиях можно задействовать внедорожные режимы (уровень 1 или 2), однако нормальный режим подвески вновь должен быть выбран при скорости до 35 км/ч. Вождение автомобиля с прицепом на низком уровне подвески или в автоматическом режиме не допускается!

Нормальный уровень пневмоподвески

Дополнительные инструменты

Кабель-переходник 1598/35 от тестера 1598/14 используются для поиска неисправностей и тестировании датчиков четырёхуровневой пневмоподвески. Поскольку расположение контактов тестера не совместимо с таковым для блока управления J197, необходимо использовать шаблон VAG 1598/35-1. Назначение контактов можно узнать только с помощью шаблона VAG 1598/35-1.
Кабель-переходник и тестер VAG

Базовая настройка системы

Базовая настройка системы «эталонного» уровня пневмоподвески осуществляется путем ввода величины дорожного просвета при положении кузова на уровне «Нормальный». Измеренная величина от центра колеса до нижней кромки колёсной арки должна быть введена в блок управления с помощью диагностического тестера – функция 10 «Адаптация».

Коды служат для определения опорного значения для нормального уровня (модель Audi Allroad Quattro – 402 мм). Это означает, что величина конкретных значений датчиков уровня кузова будет учитываться с поправкой на «эталонную» величину.

Из-за допусков компонентов измерительной системы будет наблюдаться расхождение между фактическими (измеряемыми) и эталонными величинами. При наличии данных о фактическом уровне кузова блок управления J197 распознает расхождение с эталонными значениями, на основании которых показания конкретных датчиков уровня корректируются.

Преимущества описанного метода измерения:

  • отсутствие влияния фиксированной базовой настройки из-за …

…различной глубины протектора и давления в шинах.
…незначительных неровностей поверхности дороги.
…различных типоразмеров шин.

  • простота настройки.

Коды для AllroadQuattro

Позиция Значение
Х0000 1=корректор фар не подключён
2=корректор фар подключён
0Х000 5=расчётная высота, передняя ось 402 мм
00Х00 5=расчётная высота, задняя ось 402 мм
000Х0 Свободный
0000Х Свободный

Базовая настройка системы
Самодиагностика. Ключевое слово: 34 Самовыравнивающаяся подвеска

Оба поколения диагностического тестера (VAG 1551/1552 и VAS 5051) пригодны для подключения к блоку управления 4-уровневой пневмоподвески. Из-за ограниченных возможностей программных карт имеются ограничения на текстовое отображение для приборов V.A.G. 1551 и 1552.
Диагностический тестер

Алгоритмы управления 4-уровневой пневмоподвеской Audi Allroad Quattro

Блок управления 4Z7 907 553A / B. Алгоритмы управления 4-уровневой пневмоподвеской Audi Allroad Quattro, включая демультипликатор.

Поделиться:



2015-2017 © Pnevmo-Podveska.com. Все права защищены. Любое копирование материалов сайта разрешено только при условии публикации активной ссылки на первоисточник.