1.1.4 Электронная система управления

Регулирование положения кузова (рамы) относительно поверхности дороги осуществляется с помощью электронной системы управления.

Электронная система управления включает входные датчики, электронный блок управления (или электронный контроллер – базовый модуль) и исполнительные устройства.

К входным датчикам относятся (рисунок 1.18):

- клавиши управления (или пульт дистанционного управления);

- датчики положения кузова (рамы);

- датчик температуры компрессора;

- датчик давления воздуха в пневмосистеме.

С помощью клавиш осуществляется ручное регулирование положения кузова (рамы). Датчики обеспечивают автоматическое регулирование пневмоподвески.

Датчики положения кузова (рамы) (рисунок 1.19) необходимы для стабильного поддержания расстояния между осью (ведущим мостом) и кузовом (рамой) при любой статической нагрузке. Кинематика привода датчиков позволяет преобразовывать изменения положения кузова в угловые перемещения рычагов датчиков. В датчиках данного типа используется закон электромагнитной индукции. На выводах датчиков создаётся сигнал, который пропорционален углу поворота их осей.

Датчик температуры компрессора обеспечивает функциональную надежность пневмосистемы. При достижении максимально допускаемой температуры блок управления выключает компрессор или препятствует его включению.

Рисунок 1.18 – Входные датчики:

1 – клавиши управления системами регулирования положения кузова и амортизаторов (в адаптивной подвеске); 2 – датчики положения кузова на передней и задней осях; 3 – датчик температуры компрессора; 4 – датчик давления воздуха в пневмосистеме (встроен в блок электромагнитных клапанов); 5 – датчики ускорений колес автомобиля (в адаптивной подвеске); 6 – датчики ускорений кузова (в адаптивной подвеске); 7 – электронный блок управления

Датчик давления воздуха в пневмосистеме предназначен для контроля давления воздуха в ресивере и упругих элементах подвески. Измерение давления производится во время выпуска воздуха из упругих элементов и ресивера и его впуска. Давление воздуха в ресивере также измеряется при движении автомобиля (например, у автомобилей Volkswagen – через каждые шесть минут). Измеренные таким образом значения давления вводятся в память электронного блока управления и используются в качестве действующих величин.

Рисунок 1.19 – Датчик положения кузова (рамы):

1 – рычаги; 2 – датчик

Электронный блок управления (ЭБУ) преобразует электрические сигналы входных датчиков в управляющие воздействия на исполнительные устройства. В своей работе ЭБУ взаимодействует с блоками системы управления двигателем и системы курсовой устойчивости автомобиля. ЭБУ управляет пневмосистемой в автоматическом режиме. Благодаря функции предварительной установки давления в пневматических упругих элементах обеспечивается возможность приведения пневмоподвески автомобиля нажатием одной кнопки из любого текущего положения каждого элемента в положение, которое, в основном, используется для передвижения. Если по какой-то причине происходит утечка воздуха из магистрали (контура), то ЭБУ информирует об этом на дисплее. В связи с этим, в процессе эксплуатации автомобиля практически не требуется вмешательства в работу пневмосистемы.

При необходимости, ЭБУ обеспечивает независимое управление всеми пневматическими упругими элементами.

При пуске двигателя ЭБУ автоматически приводит пневматические упругие элементы в то положение, в котором они находились при остановке двигателя (функция автоподъёма при включении зажигания). Если этого не требуется, то функция может быть отключена.

При необходимости ЭБУ может реализовать такие функции, как опускание автомобиля при парковке и «автогоризонт», при которой при изменении загрузки автомобиля автоматически восстанавливается положение кузова (рамы) в соответствии с установками.

В системе управления пневматической подвеской используются следующие исполнительные устройства (рисунок 1.20):

- клапаны пневматических упругих элементов (создание давления);

- выпускной клапан (сброс давления);

- клапан ресивера (поддержание давления);

- реле включения компрессора.

Рисунок 1.20 – Исполнительные устройства:

1 – выпускной клапан; 2 – клапаны пневматических упругих элементов; 3 – клапан ресивера; 4 – клапаны настройки амортизаторов (в адаптивной подвеске встроены в соответствующие амортизаторы); 5 – реле включения компрессора; 6 – электронный блок управления или контроллер; 7 – дисплей

На автомобилях Volkswagen предусмотрены шесть электромагнитных клапанов. Выпускной и пневматический выпускной клапаны встроены в корпус осушителя воздуха и образуют функциональный блок (см. рисунок 1.12). В обесточенном состоянии выпускной клапан закрыт.

Клапан ресивера и клапаны упругих элементов входят в блок электромагнитных клапанов, расположенный в модуле подачи сжатого воздуха. Они представляют собой двухходовые двухпозиционные клапаны. В обесточенном состоянии эти клапаны закрыты. На блок электромагнитных клапанов нанесены цветные метки, рядом с соответствующими присоединительными штуцерами (рисунок 1.21).

Системы управления пневмоподвесками автомобилей подразделяются на:

- двухконтурные, в которых оба пневмоэлемента на каждой оси соединены одной магистралью;

- трёхконтурные (как правило, на некоторых грузовых автомобилях), в которых на передней оси оба пневмоэлемента соединены одной магистралью, а на задней оси (осях) управление осуществляется пневмоэлементами колес каждого борта отдельно;

- четырёхконтурные, в которых управление пневмоэлементами колёс осуществляется отдельно.

Рисунок 1.21 – Блок электромагнитных клапанов:

1 – клапаны упругих элементов; 2 – трубопровод от компрессора;

3 – клапан ресивера; 4 – штекерный разъём

Двухконтурные системы управления наиболее просты и требуют установки только одного управляющего клапана на каждую ось. Их серьёзным недостатком является то, что во время движения автомобиля на повороте воздух из внешних, более нагруженных пневомоэлементов, перетекает во внутренние, менее нагруженные. Это способствует увеличению углов крена и существенному ухудшению устойчивости автомобиля. В некоторой степени этот недостаток может быть устранён установкой более жестких стабилизаторов поперечной устойчивости.

В связи с этим на современных автомобилях, на которых пневмоподвеска устанавливается на всех осях, применяются четырёхконтурные системы управления. В такой системе от певмоэлемента (пневмоэлементов) каждого колеса идет своя магистраль со своим управляющим клапаном, что обеспечивает необходимое распределение воздуха, а также наиболее точное регулирование положения кузова (рамы) автомобиля даже при несимметричной его загрузке.