Steuergerät AIRmatic mit ADS Bauteilbeschreibung

P32.22-2386-06

N51 Steuergerät AIRmatic mit ADS

Anordnung

Das Steuergerät AIRmatic mit ADS befindet sich unter der Beifahrerfußplatte.

Aufgabe

Das Steuergerät AIRmatic mit ADS dient zur Steuerung der Fahrwerksdämpfer, der Fahrwerksfederung und des Fahrzeugniveaus in Abhängigkeit von Fahrzeugdynamik und Fahrerwunsch.

Signal Bremslichtschalter

Dämpfventile

Ventile Niveauregulierung

N51

Empfang der Sensorsignale, Sensor-Abgleich und Sensor-Überwachung

Adaptives Dämpfungssystem ADS

1. Erkennung des Fahrzeugverhaltens (vertikale Aufbaubeschleunigung, Längs- und Querbeschleunigung, Bremsung, Comfort/Sport-Umschaltung)

2. Berechnung der Dämpfkräfte

Federung, Niveauregulierung und Niveauverstellung

1. Erkennung des Fahrzeugverhaltens

Erkennung des Fahrzeugniveaus und des Fahrerwunsches (Schalterstellung)

2. Berechnung des Sollniveaus und der Federsteifigkeit

Überwachung von Steuergerät, Betriebszustand und Ansteuersignale

Fehlererkennung, Abschaltung, Fehlerart, Diagnoseeintrag

Umsetzung der Dämpfkräfte, der Federsteifigkeit und des Sollniveaus in Ventil-, Kompressoransteuerzeiten

Fahrerwunsch Niveau

Fahrzeugniveau

Vertikale Aufbaubeschleu-nigung

Lenkeinschlagwinkel

Fahrzeuggeschwindigkeit

Umschaltung Comfort/Sport (ADS)

Kompressoreinheit AIRmatic

Endstufen

Druck-signal

Funktion

Das Steuergerät AIRmatic mit ADS ist funktionell wie folgt aufgeteilt:

 Signalaufbereitung

 Funktions-Logikteil

 Sicherheitsschaltung

Signalaufbereitung

Folgende Eingangssignale werden vom Funktions-Logikteil zur Berechnung bzw. als Information verarbeitet:

 Berechnung Vertikalbeschleunigungen Aufbau

– Signal Beschleunigungssensor Aufbau vorn links (B24/3), Beschleunigungssensor Aufbau vorn rechts (B24/4) und Beschleunigungssensor Aufbau hinten rechts (B24/6)

 Berechnung Fahrzeuggeschwindigkeit

– Signal Raddrehzahl

– Signal Drehzahl Status

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 Berechnung Längs- und Querbeschleunigung

– Signal Raddrehzahl

– Signal Lenkwinkelsensor (N49)

 Berechnung Kompressoransteuerung

– Signal Außenlufttempertatur, Außenluftdruck

– Signal Speicherdruck (Drucksensor AIRmatic (Y36b1))

– Signal Fahrzeuggeschwindigkeit

– Signal Fahrzeugniveau

– Einschaltdauer

 Berechnung Ventilansteuerung

– Signal Niveausensor vorn links (B22/8), Niveausensor

vorn rechts (B22/9), Niveausensor hinten links (B22/7) und Niveausensor hinten rechts (B22/10)

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 Berechnung Ansteuerung Ventileinheit AIRmatic (Y36)

– Signal Niveausensor vorn links, Niveausensor

vorn rechts, Niveausensor hinten links und Niveausensor hinten rechts

– Drucksignal

 Berechnung Fahrzeugniveau

– Signal Niveausensor vorn links, Niveausensor

vorn rechts, Niveausensor hinten links und Niveausensor hinten rechts

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 Informationssignale (Bedienung)

– Signal Bremslichtschalter (S9/1)

– Signal Schalter Niveauregulierung (N72/1s2)

– Signal Schalter Comfort/Sport (ADS) (N72/1s31)

– Signal Mikroschalter Drehfalle Tür vorn rechts (M14/5s1)

– Signal Mikroschalter Drehfalle Tür vorn links (M14/6s1)

– Signal Mikroschalter Drehfalle Tür hinten links (M14/8s1)

– Signal Mikroschalter Drehfalle Tür hinten rechts (M14/9s1)

– Signal Fernbedienung

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Funktions-Logikteil
Die aufbereiteten Eingangssignale werden im Logikteil verarbeitet und in Ausgangssignale umgewandelt.

 Signal Beschleunigungssensor Aufbau vorn links, Beschleunigungssensor Aufbau vorn rechts, Beschleunigungssensor Aufbau hinten rechts:

Aus den Signalen der Beschleunigungssensoren Aufbau wird die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeuges errechnet.

 Durch das Signal der Radsensoren ermittelt das Steuergerät

ESP (N47-5) und übermittelt über CAN-C an das Steuergerät AIRmatic mit ADS:

– Fahrgeschwindigkeit,

– Längsbeschleunigung,

– Fahrzeugstatus.

Es wird zwischen einem fahrenden und einem stehenden Fahrzeug unterschieden. Außerdem wird ein fehlerhaftes Raddrehzahlsignal erkannt.

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 Signal Lenkwinkelsensor:

Mit dem Lenkwinkelsensorsignal und den Signalen der Raddrehzahlsensoren wird die Querbeschleunigung des Fahrzeuges berechnet.

 Signal Niveausensor vorn links, Niveausensor

vorn rechts, Niveausensor hinten links und Niveausensor hinten rechts:

Die Niveausensoren liefern je 2 Signale, die den Abstand zwischen Radmitte und Karosserie am jeweiligen Rad getrennt erkennen und übermitteln.

 Signal Bremslichtschalter:

Beim Betätigen der Bremse wird ein Signal vom ADS-Logikteil erkannt und an allen Rädern die Dämpfung auf "hart" gestellt. Dadurch kann die Nickbewegung des Fahrzeuges beim Bremsvorgang reduziert werden.

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 Signal Schalter Comfort/Sport (ADS):

Durch den Schalter Comfort/Sport (ADS) kann der Fahrer zwischen einem komfortorientierten, sportlichen und automatischen Kennfeld wählen. In der Einstellung "Comfort" wird die Dämpfung so lange im komfortablen Bereich gehalten, wie es die Fahrweise und die Fahrbahnbeschaffenheit zulassen. In der Einstellung "Sport " ändert sich die Dämpfung schneller in Richtung "hart". In der Einstellung "Auto" wird die Dämpfung so lange im komfortablen Bereich gehalten, wie es die Fahrweise und die Fahrbahnbeschaffenheit zulassen. Überschreitet die Fahrzeugaufbaugeschwindigkeit ein bestimmtes Maß, wird für das betreffende Rad die Skyhook-Dämpfung aktiviert.

 Signal Schalter Niveauregulierung:

Anhand des Signals vom Schalter Niveauregulierung erkennt das Steuergerät den Fahrerwunsch über das Fahrzeugniveau:

– Erhöhtes Niveau

– Highwayniveau

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Der Fahrerwunsch bleibt so lange gespeichert, bis er vom Fahrer wieder geändert wird (auch bei Zündung AUS) oder vorgegebene Geschwindigkeitsschwellen überschritten werden.

 ADS:

Aus den ermittelten vertikalen Aufbaubeschleunigungen, sowie der Längs- und Querbeschleunigung des Fahrzeuges und der Fahrgeschwindigkeit bestimmt das Steuergerät AIRmatic mit ADS die jeweils optimale Dämpfstufe.

Durch Ansteuerung der radweise angeordneten Dämpfventile lassen sich an jedem Rad 3 unterschiedliche Dämpfkraftstufen einstellen:

– weiche Dämpfung,

– Skyhook-Betrieb,

– harte Dämpfung.

Wenn es die Fahrzeuganregung zulässt, wird für jedes Rad die Comfort-Betriebsart gewählt. Dabei sind beide Dämpfventile eines Dämpferbeines ständig bestromt und es ergibt sich die weichste Dämpfstufe für das betreffende Rad.

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Überschreitet die Fahrzeugaufbaugeschwindigkeit ein bestimmtes Maß, wird für das betreffende Rad die Skyhook-Dämpfung aktiviert. Bei Überschreitung einer weiteren Schwelle der Fahrzeugaufbauanregung wird die harte Dämpfung eingestellt. Ist die Fahrzeugaufbauanregung abgeklungen, wird erneut in die Comfort-Betriebsart zurückgeschaltet. Bei Fahrzeugstillstand ist die Dämpfung an allen vier Rädern hart eingestellt.

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 Niveaueinstellung und -verstellung:

Aus der Fahrerwunscheinstellung am Schalter Niveauregulierung und der Fahrgeschwindigkeit stellt das Steuergerät AIRmatic mit ADS über die jeweiligen Niveauventile beladungsabhängig das richtige Fahrzeugniveau ein.

Damit die Niveauregelungszeit möglichst kurz bleibt (z. B. nach Beladung) ist die AIRmatic mit einem Zentralpeicher ausgestattet. Wenn bei Beladung ein kritisches Niveau unterschritten wird, wird aus Geräuschgründen der Druck aus dem Zentralspeicher verwendet. Bei normaler Regelung im Fahrbetrieb werden die Federbeine direkt vom Luftkompressor versorgt.

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Funktionsvoraussetzungen

 Fahrzeug steht.

 Motor ist ausgeschaltet.

 Ist eine Tür nach dem Verriegelungsvorgang noch geöffnet und wird diese während der Nachlaufzeit (t = 60 s) geschlossen, wird das Fahrzeug ab dem Zustand, in dem alle Türen verriegelt sind, dennoch abgesenkt.

 Druckregelung Zentralspeicher AIRmatic

Regelungsgrößen sind in erster Linie:

– Druck im Zentralspeicher,

– Außenluftdruck und

– Fahrgeschwindigkeit.

 Kompressoransteuerung:

Die Ansteuerung erfolgt über ein Relais. Da der Kompressor nicht als Dauerläufer ausgelegt ist, wird die absolute Laufzeit sowie die Abkühlphase überwacht, um den Kompressor nicht zu überlasten.

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 Weck-Funktion

Mit Hilfe der Mikroschalter der Drehfallen (über die Motoren der Zentralverriegelung), der Verriegelungseinheit Rückwandtür (A72) und Aktivitäten der Infrarotfernbedienung wird das Steuergerät AIRmatic mit ADS bei ausgeschalteter Zündung (Klemme 87 = low) vom Steuergerät SAM vorn (N10) über eine Hardwareleitung "geweckt", um das aktuelle Fahrzeugniveau zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren. Die Mikroschalter der Drehfallen und der Rückwandtürkontakt werden vom Steuergerät SAM hinten (N10/8) ausgewertet und an das Steuergerät SAM vorn über CAN-B weitergemeldet. Bei eingeschalteter Zündung wird der Weckmodus durch einen low/high Übergang der Klemme 61 abgebrochen und das Gerät geht in den normalen Betrieb über. Eine Niveauregulierung erfolgt im Weckmodus z. B. nach Be- und Entladung des Fahrzeugs ohne Kompressorzuschaltung. Durch das Wecken vom Steuergerät AIRmatic mit ADS beim Öffnen einer Tür entsteht ein zeitlicher Vorlauf, der zur sofortigen Korrektur des Fahrzeugniveaus genutzt wird.

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Das Anheben des stehenden Fahrzeugs erfolgt durch den Druck im Zentralspeicher AIRmatic. Der Kompressor wird nur bei leerem Zentralspeicher AIRmatic zu Hilfe genommen. Dabei muss gewährleistet sein, dass die Batteriespannung so hoch ist, dass anschließend ein Motorstart möglich ist.

 Sperrstellung

Damit bei Anhebung des Fahrzeugs, z. B. mit einem Wagenheber, nicht dauerhaft Luft aus den Federbeinen abgelassen wird, ist es erforderlich, diese Radentlastung automatisch zu erkennen und daraus eine Sperrstellung abzuleiten. Die Sperrstellung verhindert die Ansteuerung der Niveauventile (Leerungsvorgänge). Wurde vom Steuergerät AIRmatic mit ADS die Sperrstellung gesetzt, erfolgt keine Anzeige im Kombiinstrument (A1) und keine Fehlerspeicherung. Die Sperrstellung wird vom Steuergerät unter bestimmten Bedingungen (u. a. Raddrehzahl > 0 km/h) sowie Betätigung des Schalters Niveauregulierung automatisch gelöscht und die Niveauregelfunktionen gehen wieder in Betrieb. Die Endstufenansteuerungen über Diagnose erfolgen unabhängig vom Sperrstellungsstatus, d. h. sind immer möglich.

Sicherheitsschaltung

Das Steuergerät AIRmatic mit ADS überwacht nach dem Einschalten und während des Betriebes alle wichtigen Komponenten des Systems. Die Aufgabe der Sicherheitsschaltung ist es, fehlerhafte Signale der Sensoren, Fehler im Steuergerät AIRmatic mit ADS und im elektrischen Leitungssystem zu erkennen. Ist ein Fehler erkannt, wird das System abgeschaltet und durch die Multifunktionsanzeige (A1p13) im Kombiinstrument dem Fahrer angezeigt.

Beim ADS werden die Dämpfventile nicht mehr angesteuert und befinden sich in der Dämpfstufe hart (Fahrsicherheitsstufe). Zusätzlich wird ein Fehlercode im Steuergerät AIRmatic mit ADS gespeichert. Die Niveaueinstellung wird je nach Fehler nur zum Teil abgeschaltet. Es wird immer angestrebt, das eingestellte Fahrzeugniveau zu erhalten.

Die Sicherheitsschaltung überwacht ferner ständig die Batteriespannung. Bei Unterschreitung der Spannung von 9 V bzw. bei Überschreitung von 16,5 V wird das System ebenfalls abgeschaltet, bis sich die Spannung wieder im vorgeschriebenen Bereich befindet.