[Audi A2] Chassis: trains roulants, direction et ESP (Page 1) / Audi A2 / Forum-audi.com

Le forum 100% non officiel et indépendant des passionnés Audi

Vous n'êtes pas identifié(e).     

Annonce



#1 08-10-2015 22:03:56

Audi-Tech
Rédacteur
Inscription : 25-01-2014
Messages : 2 248

[Audi A2] Chassis: trains roulants, direction et ESP

Châssis

Train AV

Le train AV de l’Audi A2 se compose des jambes de force McPherson et des bras triangulés inférieurs, vissés avec les carters de roulement de roue et la console du berceau. Le carrossage peut être déterminé par translation du berceau et des deux consoles avant. Le réglage du pincement s’effectue individuellement au niveau des barres de direction droite et gauche. En vue de réduire le roulis dans les virages, il a été fait appel à une barre stabilisatrice dont les biellettes de couplage sont directement situées sous les coupelles de ressort. Les ressorts hélicoïdaux disposent dans la jambe de force d’une grande base d’appui et sont désaxés en vue de réduire les forces transversales. Les forces de ressort et d’amortissement sont induites séparément dans la carrosserie en vue d’augmenter le confort de roulement.

train-AV_20151007-1226.jpg

Train AR

Le train AR est un essieu semi-rigide. Il est vissé sur la carrosserie via des profilés aluminium en forme d’étrier. Les paliers de guidage largement dimensionnés présentent un angle de 25 degrés par rapport à l’axe transversal en vue de réduire l’effet de pincement négatif. Les ressorts et amortisseurs sont dissociés afin d’obtenir une grande largeur de coffre à bagages. Le pincement peut être réglé symétriquement par déplacement des “étriers”. Le carrossage n’est pas réglable. La traverse d’essieu est réalisée à partir d’un tube à paroi mince hydroformé. Son profil en V au centre, s’élargissant vers les extrémités, rend la traverse d’essieu résistante au cintrage, tout en restant relativement souple en cas de torsion. Cela a permis de renoncer à une barre stabilisatrice supplémentaire.

train-AR_20151007-1227.jpg

Direction assistée

La pression d’alimentation nécessaire à l’assistance de direction est générée par une pompe hydraulique. Dans le cas du système classique de direction assistée que l’on connaît, l’entraînement de cette pompe est assuré directement par le moteur. Une partie de la puissance du moteur est par conséquent consacrée en permanence à l’entraînement de la pompe. Au moment où l’on requiert une assistance de direction maximale – c’est-à-dire lorsque l’on manoeuvre – le régime moteur est au plus bas. La puissance de la pompe est calculée pour ce cas précis. Plus la vitesse de direction est élevée, plus le régime de la pompe augmente, et avec lui le débit volumique. A un régime moteur plus élevé, la puissance superflue de la pompe est évacuée par un bypass.
Dans le cas du nouveau système de direction, l’hydraulique apporte également son soutien à la force de direction humaine, mais la pompe hydraulique – une pompe à crémaillère – est entraînée par un moteur électrique et est mécaniquement indépendante du moteur du véhicule. L’assistance de direction en fonction de l’angle de braquage est nouvelle. Un détecteur supplémentaire d’angle de braquage a été monté pour ce faire au-dessus du boîtier de direction. Il transmet la vitesse angulaire de braquage à l’électronique de commande. L’information sur l’angle de braquage est fournie par un câble de détection directement monté sur l’appareil de commande. Par ailleurs, la vitesse du véhicule est enregistrée dans l’appareil de commande lors de l’évaluation. Cette information est fournie par le bus CAN. Le synoptique ci-après représente la constitution du système.

Direction-assistee.jpg

Composants et emplacements de montage

Temoin-de-Servotronic-K92.jpg

Témoin de Servotronic K92

Le témoin est intégré dans le porteinstruments (système d’information du conducteur). L’autodiagnostic s’effectue via l’adresse 17 (porte-instruments).

Détecteur pour assistance de direction G250

Le détecteur est logé dans le dôme de soupape du mécanisme de direction assistée. Il enregistre l’angle de braquage et calcule la vitesse angulaire de braquage. En cas de défaillance du détecteur, la fonction de direction reste assurée. La direction assistée passe en mode de secours programmé. Les forces de direction requises augmentent. Les dysfonctionnements éventuels sont mémorisés dans l’appareil de commande pour assistance de direction J500.

graph-assistance-de-direction.jpg

Appareil de commande pour assistance de direction J500

L’appareil de commande est intégré dans le moteur de la pompe. Il convertit les signaux servant à l’entraînement de la pompe à engrenages en fonction de la vitesse angulaire de braquage et de la vitesse du véhicule. Le refoulement requis momentané est fourni par une cartographie mémorisée dans l’appareil de commande. Il détecte et mémorise les défauts se produisant durant la marche. Une protection contre le redémarrage et une protection thermique sont intégrées dans l’appareil de commande. La prise de diagnostic est logée dans le videpoches côté conducteur.
     /!\ L’appareil de commande pour assistance de direction ne peut pas être remplacé individuellement.


Synoptique du système

chassis-synoptique.jpg


Conception et fonctionnement

Le système de direction EPHS (Electrically Powered Hydraulic Steering) est une direction assistée dépendant de la vitesse angulaire de braquage et de la vitesse du véhicule.
     /!\ La pompe d’hydraulique de direction V119 se compose de la pompe à engrenages et du moteur électrique.

A la place de la pompe à ailettes de direction assistée utilisée jusqu’ici sur les directions assistées classiques, il est fait appel sur cette direction à une pompe à engrenages intégrée dans le groupe moteur-pompe. Cette pompe à engrenages n’est pas entraînée directement par le moteur à combustion du véhicule, mais par un moteur électrique intégré dans le groupe moteurpompe. Le moteur électrique ne fonctionne qu’avec le contact d’allumage mis et lorsque le moteur à combustion tourne. Les signaux de vitesse angulaire de braquage, de vitesse du véhicule et de régime sont envoyés à l’appareil de commande. Cet appareil de commande régule le régime du moteur électrique et de la pompe à engrenages, ainsi que le refoulement et/ou le flux volumique de l’huile hydraulique.

Protection contre la remise en circuit
La direction assistée électro-hydraulique est dotée d’une protection contre la remise en circuit à la suite de dysfonctionnements, défaillance ou collision. La protection contre la remise en circuit peut être inhibée par coupure du contact d’allumage et redémarrage du moteur. Il faut le cas échéant attendre environ 15 minutes pour permettre le refroidissement du groupe moteur-pompe après surchauffe. Si la protection contre la remise en circuit ne peut pas être désactivée par lancement du moteur, c’est qu’il y a un défaut dans le réseau de bord ou bien que le groupe moteur-pompe est défectueux. Dans ces cas précis, procéder à l’autodiagnostic et remplacer le groupe moteur-pompe le cas échéant.

chassis_20151007-1517.jpg]

L’unité de commande hydraulique renferme, comme la direction assistée classique, une barre de torsion reliée d’un côté à la valve rotative et de l’autre au pignon d’entraînement et à la douille de commande.

En ligne droite
En marche en ligne droite, la barre de torsion maintient la valve rotative et la douille de commande en position neutre. Le détecteur pour assistance de direction ne détecte pas d’angle de braquage. L’huile s’écoule, pratiquement exempte de pression, en traversant l’unité de commande hydraulique et est réacheminée au réservoir par la conduite de retour. Les gorges de commande de la valve rotative et de la douille de commande sont en position neutre, positionnées respectivement de sorte que l’huile puisse arriver des deux côtés du vérin et s’écouler via les gorges de retour de la douille de commande, avant de retourner au réservoir.

chassis-2.jpg

/!\ Les positions “braquage vers la droite” et “braquage vers la gauche” sont, sur le plan hydraulique, similaires à celles de la direction assistée que l’on connaît.

Braquage vers la gauche
La déformation de la barre de torsion induit une rotation de la valve rotative par rapport à la douille de commande. Les gorges de commande de la valve rotative libèrent l’arrivée d’huile sous pression vers le côté droit du vérin. L’huile sous pression est refoulée dans le vérin et assiste le déplacement directionnel. Simultanément, la valve rotative ferme l’arrivée vers le côté gauche et ouvre le retour partant du côté gauche du vérin. La pression du côté droit refoule l’huile du côté gauche du vérin dans le retour. Une fois l’opération de braquage terminée, la barre de torsion fait en sorte que la valve rotative et la douille de commande reviennent en position neutre sous l’effet de la force de ressort.

braquage-a-gauche.jpg

chassis-3.jpg

Dans le cas du nouveau système de direction également, l’hydraulique assiste la force de direction humaine. La pompe à engrenages hydraulique est entraînée par un moteur électrique et est donc indépendante de l’entraînement par le moteur du véhicule. L’assistance de la force de braquage en fonction de l’angle de braquage constitue une nouveauté.

chassis-4.jpg

/!\ Ultérieurement, il sera fait appel au signal du transmetteur d’angle de braquage G85, d’où suppression du détecteur pour assistance de direction G250 sur l’Audi A2.

Description du détecteur pour assistance de direction G250 (détecteur capacitif)

Un rotor fixé sur l’arbre primaire tourne entre 9 petits condensateurs à lames. La capacité des condensateurs à lames s’en trouve modifiée. L’électronique du détecteur calcule, à partir de ces variations de capacité, les signaux (angle et vitesse angulaire de braquage) destinés à l’appareil de commande, en vue de l’assistance de direction.

Schéma illustrant le principe de la variation de capacité des condensateurs

principe-de-la-variation-de-capacite-des-condensateurs.jpg

Schéma, vue de dessus

vue-de-dessus-condensateurs.jpg

Le groupe moteur-pompe se compose de :
– l’unité hydraulique avec pompe à engrenages et moteur électrique
– le réservoir d’huile hydraulique
– l’électronique de commande pour la direction électro-hydraulique

/!\ Pour le contrôle/remplissage d’huile hydraulique, il faut déposer au préalable le phare gauche. Ne jamais débrancher les conduites de pression et de retour de la direction assistée. Cela provoquerait l’endommagement du revêtement plastique de la conduite. S’il faut fixer les conduites de pression et de retour en hauteur, leur angle de coudage doit être de 100 mm minimum.

L’appareil de commande pour assistance de direction J500 convertit les signaux qui arrivent
– régime moteur G28
– vitesse du véhicule G68
– vitesse de braquage G250
en vue de l’entraînement de la pompe à engrenages en fonction de la vitesse de braquage et de la vitesse du véhicule.

/!\ L’autodiagnostic s’effectue via le porteinstruments, adresse 17. La communication a exclusivement lieu sur le bus CAN de la chaîne cinématique.

groupe-moteur-pompe.jpg

L’édition du message de défaut est assurée par le porte-instruments.

porte-instrument.jpg

fonction-pompe.jpg


Régulation ESP (programme électronique de stabilité)

Regulation-ESP.jpg

Les capteurs de vitesse fournissent en permanence, la vitesse de rotation pour chaque roue. Le transmetteur d’angle de braquage est le seul à délivrer directement ses informations à l’appareil de commande via le bus CAN. A partir de ces deux informations, l’appareil de commande calcule la direction de braquage assignée et un comportement de marche assigné du véhicule. Le transmetteur d’accélération transversale indique à l’appareil de commande une embardée latérale, le capteur de lacet une tendance au dérapage du véhicule. A partir de ces deux informations, l’appareil de commande calcule l’état réel du véhicule. Si la valeur de consigne varie par rapport à la valeur réelle, il y a calcul d’une intervention de régulation.

L’ESP détermine :
– laquelle des roues il convient de freiner ou d’accélérer, et ce avec quelle force,
– s’il faut réduire le couple du moteur et
– si, sur les véhicules à boîte automatique, un pilotage de l’appareil de commande de boîte s’impose.

Le système contrôle ensuite sur la base des informations qui lui sont fournies par les capteurs si l’intervention a abouti :
– dans l’affirmative, l’intervention est terminée et l’observation du comportement du véhicule reprend.
– dans la négative, le circuit de régulation est réitéré.
Une intervention de régulation est signalée au conducteur par le clignotement du témoin ESP.


Composants de la régulation ESP

Servofrein actif

En plus de sa fonction traditionnelle, qui consiste à renforcer la pression sur la pédale de frein à l’aide d’une dépression issue de la tubulure d’admission ou d’une pompe à dépression, il se charge d’établir la pression d’alimentation nécessaire à une intervention ESP. Cela est nécessaire car l’aspiration de la pompe de retour ne suffit pas toujours à générer la pression nécessaire. La viscosité élevée du liquide de frein à basse température en est la raison.
Juste avant une régulation ESP, l’électrovanne pilotée par l’appareil de commande tire le noyau métallique vers l’avant et ouvre des clapets à l’intérieur de l’unité magnétique du piston de vanne. Cela provoque, comme lors de l’actionnement de la pédale de frein, l’établissement d’une pression d’alimentation dans la chambre 1 (la chambre 2 reste sous vide) et la génération de la pression sur le système de freinage, qui est surveillée par les deux transmetteurs de pression de freinage.

servofrein-actif.jpg

Les transmetteurs 1 (G201) et 2 (G204) de pression de freinage sont redondants en vue de garantir une sécurité maximale. Il s’agit de capteurs capacitifs et de condensateurs à lames. Lorsque la pression de freinage agit sur la lame mobile, l’écart entre les deux lames diminue et la capacité augmente. La variation de la capacité permet de mesurer directement la variation de pression et fournit des valeurs de mesure servant au calcul des forces de freinage et au pilotage de la précharge.

chassis-5.jpg

Appareil de commande d’ABS avec EDS/ASR/ESP J104

Appareil-de-commande-dABS.jpg

L’appareil de commande d’ABS/EDS J104 est regroupé en un module avec l’unité hydraulique. Les deux éléments peuvent être remplacés individuellement. Il n’est pas nécessaire pour cela de déposer toute l’unité.
Fonctions
– régulation des fonctions : ESP (programme de stabilité), ABS (système antiblocage), EDS (différentiel électronique autobloquant), ASR (antipatinage), EBV (répartiteur électronique) et MSR (régulation du couple d’inertie du moteur),
– surveillance en continu de tous les composants électriques et
– aide au diagnostic lors d’opérations de réparation

Relais-de-neutralisation-des-feux-stop.jpg

Relais de neutralisation des feux stop J508

Lorsque le système ESP active la bobine magnétique, la pédale de frein peut, en raison de l’apparition de tolérances, être déplacée si fortement que le contacteur des feux stop ferme le contact avec les feux stop. Pour que les automobilistes roulant derrière ne s’en trouvent pas irrités, le relais J508 interrompt la liaison aux feux tant que la bobine magnétique est pilotée.

Transmetteur-dangle-de-braquage-G85.jpg

Transmetteur d’angle de braquage G85

La bague de rappel avec bague collectrice assure la liaison électrique entre appareil de commande d’airbag et module conducteur au volant. Dans le boîtier de la bague de rappel se trouve également le transmetteur d’angle de braquage G85, qui transmet l’angle de braquage sur le bus CAN à l’appareil de commande J104.
     /!\ Après remplacement du ressort spiral d’airbag/transmetteur d’angle de braquage, procéder à un réglage de base.

Les transmetteurs G200 et G202 sont montés sur un support commun. Ce dernier se trouve à proximité du centre de gravité du véhicule, sur le tunnel entre la console centrale et le tablier d’auvent.

transmetteur-dacceleration-transversale.jpg

Le transmetteur d’accélération transversale G200 détermine l’accélération transversale du véhicule.
Le transmetteur de lacet G202 enregistre les lacets décrits par le véhicule par rapport à son axe vertical. Les signaux des deux transmetteurs sont utilisés par l’appareil de commande J104 pour déterminer l’état de marche réel actuel. Les composantes de régulation assurant un état de marche optimal en sont dérivées.

Touche-dASR-E256.jpg

Touche d’ASR E256
Sur l’Audi A2, il n’est pas possible de désactiver la fonction ESP. La fonction ASR peut être désactivée via la touche (jusqu’à une vitesse < 50 km/h).

Touche-dASR-E256-schema.jpg

Nouveau capteur de roue actif pour ABS

Nouveau-capteur-de-roue-actif-pour-ABS.jpg

Un capteur est qualifié d’actif lorsqu’une alimentation électrique externe est nécessaire à son fonctionnement. Le capteur de vitesse actif est doté d’un élément magnéto-résistif. Sa résistance varie en fonction des lignes de champ magnétique coupées par la bague de capteur avec piste de lecture. La bague de capteur sur le moyeu de roue se compose d’une piste de lecture avec des champs magnétisés vers les pôles nord et sud. La bague de capteur est en rotation le long de l’élément de capteur fixe.

Principe de fonctionnement du capteur actif

Principe-de-fonctionnement-du-capteur-actif.jpg

A proximité immédiate des zones magnétisées, les lignes de champ sont situées verticalement sur la piste de lecture. Suivant la polarité, elles s’éloignent ou se rapprochent de la piste. Etant donné que l’écart entre piste de lecture et capteur est très faible, les lignes de champ traversent l’élément de capteur et en modifient la résistance. Un circuit électronique d’amplification/de déclenchement intégré dans le capteur convertit les variations de résistance en deux niveaux d’intensité différents. Cela veut dire que si la résistance de l’élément de capteur augmente du fait de la direction des lignes de champ magnétique qui le traversent, le courant chute. Si la résistance diminue, étant donné que la direction des lignes de champ s’inverse, le courant augmente. Comme les pôles nord et sud alternent sur la piste de lecture en rotation, on obtient une séquence de signaux rectangulaires dont la fréquence constitue la mesure de la vitesse de rotation.

Avantages
– Il est possible de mesurer la vitesse de rotation de la roue à partir de 0 km/h et jusqu’à l’arrêt de la roue.
– Le sens de rotation de la roue est détecté.
– Résistance élevée à la corrosion
– Faible encombrement de montage


Témoins d’alerte et touches du diagnostic

Si un défaut se produit durant une intervention de régulation, le système essaie de terminer l’intervention au mieux. Une fois la régulation terminée, le sous-système considéré est mis hors circuit et les témoins d’alerte sont pilotés. Un défaut se produisant et l’activation des témoins d’alerte sont toujours mémorisés dans la mémoire de défauts.

Témoins d’alerte/Touches

Temoins-dalerte.jpg

La fonction ASR peut être désactivée à l’aide de la touche d’ASR.

Légende
ESP - programme électronique de stabilité
ASR - régulation antipatinage
ABS - système antiblocage
EBV - répartiteur électronique de freinage
BKL - témoin des feux stop

ABS/ESP/BKL - Activation des témoins - Audi A2

Activation-des-temoins---Audi-A2.jpg


Forum-audi.com

Hors Ligne

Annonce



Sujets similaires

Pied de page des forums


Les liens utiles

Pièces Auto

Audi France

Sites généralistes

Pneumatiques & Suspensions