Venom

Miért?

Az autó saját kormányzási tulajdonsága a menetbiztonsága szempontjából fontos tényező. Saját kormányzás alatt azt a jármű-viselkedést értjük, melyet túl- vagy alulkormányzottságnak nevezünk. Kevés az eleve semlegesen viselkedő autó. Az alul- vagy a túlkormányzottság, melyet alapvetően a konstrukció határoz meg, számos további tényező függvényében alakul ki: az ívmeneti sebesség, a gumiabroncsok nyomása (fajtája is!), a terhelés elhelyezkedése, az oldalszél ereje, hogy csak a fontosabbakat említsük, mind hatnak rá. Tudjuk, hogy az alulkormányzott tulajdonságú jármű kezelhető jobban. A konstruktőrök feladata, hogy az autó jól irányítható, kézben tartható legyen

A felépítménymozgás befolyásolásának, a kitörési hajlam határokon belül tartásának megvannak a klasszikus mechanikai módszerei: jó felfüggesztési geometria, lengéscsillapítás, stabilizátorhatás, billenési centrumok és tengelyek célszerű elhelyezése. Ezeknek megvannak a maguk beavatkozási korlátai, általában egy optimumra állíthatóak be. Az autó mozgásviszonyai többnyire kilépnek ebből az optimumtartományból, és akkor mind komfort, mind közlekedésbiztonsági szempontból kedvezőtlenül viselkednek. Itt is a mechatronika segít! A mechanikai tulajdonságokat, ha az igényeknek megfelelően lehet befolyásolni, az autó valamennyi mozgásállapotában sokkal kedvezőbben viselkedhet.Klasszikus példája ennek az aktív felfüggesztés.

Mivel?

A futómű stabilizátora elsősorban arra hivatott, hogy a kocsiszekrény dőlését kanyarban csökkentse. Ezzel a stabilitást növeli, és mivel az oldaldőlést csökkenti, a kényelemérzés sem romlik. A stabilizátorrúd csavaró (torziós) merevsége adja a funkció számára fontos nyomatékot. Ha ez túl nagy érték vagy éppen ellenkezőleg kevés, kézenfekvő, hogy változtatni kell a torziósrúd merevségét. Egyenesmeneti haladásnál, buckára futáskor a stabilizátor hatása (mert ekkor is dolgozik) kedvezőtlen, és terepjáráskor sem jó hatású. Az oldalerő hatására (ívmenetben, erős oldalszél stb.) megdőlő karosszériát az 1. ábra mutatja. Az aktív stabilizátorok segítségével befolyásolni lehet a jármű „billenéssel szembeni merevségét”.

Hogyan?

A Dynamic Drive- (későbbiekben DD) rendszer a „félbevágott” stabilizátorrudakat egy lengőmotorral, az abban lévő hidraulikaolajjal köti össze. A nyomás nagyságát az első és hátsó tengelyekre a DD központi irányítóegysége az oldalgyorsulás függvényében vezérli ki, az előre programozott és tanult jellegmezőknek megfelelő mértékben.

Adott nyomás kivezérlésének hatására a stabilizátorrúdfelek egymáshoz képest elfordulnak a lengőmotor hosszanti tengelye körül. Az elfordulás hatására nyomaték ébred (Ms).Az aktív stabilizáló nyomaték a BMW E65 esetében 0,3 g oldalgyorsulásig teljesen meg tudja szüntetni a felépítmény dőlését. A 0,3 g feletti oldalgyorsulás hatására a felépítmény már megdől. A felépítmény megdőlése és az alulkormányzott kormányzási tulajdonság figyelmezteti a vezetőt arra, hogy a stabilitás határán vezet. A változtatható merevségnek köszönhetően egyenes menetben a stabilizátorrúdfeleket akár el is választhatjuk egymástól, hiszen ekkor felesleges, nagyobb sebességeknél például bukkanóra futva hátrányos is. Természetesen egy ilyen rendszerrel szemben rendkívül fontos követelmény a gyors reagálás. Egy gyors sávváltáskor, hirtelen fellépő oldalszél hatására, egy akadály kikerülésekor a DD rendszerének is időben kell tudnia reagálnia. A Dynamic Drive különböző saját kormányzottsági tulajdonságokat állít be annak megfelelően, hogy az autó milyen gyorsan halad.

A Dynamic Drive-rendszer elemei

A DD-rendszer központi irányítóegysége:
Az egység a 30-as pontról kapja a táp-feszültséget, és egy 10A-s biztosíték védi. Csak akkor válik aktívvá, ha CAN-üzeneten keresztül a CAS (Car Access System) a gyújtás bekapcsolása után engedélyt küld számára. A CAS ellenőrzi, hogy a DD ECU-ja az adott járműhez tartozik-e, vagy sem. Az irányítóegység ellenőrzi a működtető mágnesszelepeket. Ha hibát észlel, biztonsági üzemmódba állítja a járművet. Az ECU lekapcsol, ha túl nagy, vagy ha túl kis feszültséget kap.

Érzékelők:
Az oldalgyorsulás-érzékelőt az első utasoldali ülés alatt a padlólemezhez erősítve találjuk, méréshatára +1,1g. Első-hátsó tengelyhez tartozó hidraulikakörök nyomásérzékelői a szelepházba vannak beépítve. Itt található az útváltó szelep helyzetét érzékelő szenzor is.Hidraulika folyadékszint-érzékelő a hidraulikafolyadék-tartályon van. Csak annyit érzékel, a folyadékszint adott határ alatt van-e a tartályban, erről hibaüzenetet küld.

Aktuátorok

Nyomásszabályzó szelepek:
Mindkét tengelyhez külön nyomásszabályzó szelep tartozik. Ezek a szelepek állítják be a stabilizátorrudak merevségét meghatározó nyomásértékeket. Egyenes haladáskor a szelepek elengednek, nyitva hagyják a csatornákat, a hidraulikafolyadék szabadon áramlik vissza a tartályba. A szelepek behúznak, amikor kanyarmenet következik. A lengőmotorban a nyomás rendkívül gyorsan tud felépülni, az ECU által meghatározott értékre. Az oldalgyorsulás mértékétől függően elöl 5–80 barig, hátul 5–170 barig változhat a nyomás nagysága. A szelepek a szelepházban vannak.Az útváltó szelep a folyadék áramlásának irányát határozza meg. Ez az érzékelő is a szelepházban foglal helyet.

Biztonsági szelep:
Amennyiben aktiválja az ECU, akkor „reteszeli” az első tengelyhez tartozó lengőmotort. A rendszer nyomása limitált, a folyadék áramlásának irányától függően. A szelepházban foglal helyet.

Ellenőrző szelep:
Ez a szelep lehetővé teszi a folyadék leeresztését, lehetővé teszi a lengőmotorban kavitáció kialakulásának megelőzését. Az ellenőrző szelep is a szelepházban található. A szelepház a jobb oldali első kerékjárat mögött helyezkedik el, közel az A-oszlophoz.

Tandemszivattyú:
Főtengelyről hajtott hosszbordás szíjjal. Alapjáraton, 750 min-1 fordulatszám mellett 200 bar-os nyomásértéknél 3,3 l/min szállítási teljesítménye van, 1165 min-1 mellett már 7 l/min mennyiséget szállít. A hidraulikus szervo számára is ez a szivattyú szállít, valamint a két rendszer hűtője és hidraulika-tartálya is közös. A DD-rendszerrel nem felszerelt autókban is ugyanazt a tartályt és hűtőt alkalmazzák.

A lengőmotor:
A hátsó tengelyhez tartozó lengőmotor nagyobb, mint az elsőé. Hátul 170 bar mellett 800 Nm-t, elöl 180 bar mellett 600 Nm-t képes létrehozni a szerkezet.A lengőmotor két-két, átlósan egymással szemben elhelyezkedő kamrái összeköttetésben állnak, ezért nyomásuk mindig azonos. Az egyik kamrapár nagynyomású folyadékot előállító tandemszivattyúval, a kisnyomású kamrapár pedig a folyadéktartállyal van összekötve. A különböző nyomású térrészek egymással szemben helyezkednek el, ezért ezek azonos felületeken, eltérő nagyságú erőhatásokat eredményeznek (FL->kis nyomásból származó erő, FH-> nagy nyomásból származó erő). Mivel FH nagyobb mint FL, a lengőmotor hosszanti tengelye körül Ms forgatónyomaték ébred, melynek hatására a házhoz erősített, és a forgórészhez erősített stabilizátorrúd-felek egymáshoz képest elfordulnak. Ez a forgatónyomaték generálja a stabilizáló aktív nyomatékot, MA-t, amely a billenőnyomatékot ellensúlyozza.

Menet közben...

A rendszer indulása
A gyújtás ráadása után, elsőként lefut az elektronika belső tesztje. Ezután minden mágnesszelep működését ellenőrzi az ön-diagnosztika. A szenzorok elektronikájában, csatlakozóiban, kábeleiben lévő szakadásokat, rövidzárlatokat is kiszűri. Végül a hidraulika biztonsági funkcióit ellenőrzi.Mindezek után egy maximum 60 baros nyomást vezérel ki a tandemszivattyú és a biztonsági szelep közé. Ezzel egyidejűleg ellenőrzi az első tengelyhez tartozó nyomásérzékelő működését. A DD-funkció csak akkor indul el, ha az autó legalább 5 km/h-val halad, teljes funkcionalitását pedig 20 km/h felett éri el. Az autó álló helyzetében minden szelep elenged, a DD-funkció inaktív

Egyenes haladás
A motor elindítása után a szivattyú 3–5 bar-os nyomással tölti fel a rendszert. Az aktuátorok egyik oldalán megjelenik ez a nyomás, a stabilizátorrudakat még nem éri el. Az első és a hátsó tengely stabilizátorrúd-feleihez tartozó szelepek nincsenek behúzva, ezért a hidraulikafolyadék szabadon áramlik vissza a tartályba. Ameddig a jármű egyenesen halad, addig ez a funkció működik.

Kanyarodás
Kanyarodás közben az oldalgyorsulás-érzékelők jeleinek hatására az ECU jelet küld az egyes tengelyekhez tartozó szelepeknek. Minél nagyobb az oldalgyorsulás, annál nagyobb kitöltési tényezőjű jelet küld az ECU. Minél nagyobb a kitöltési tényező, annál nagyobb nyomás épül fel a stabilizátorrudakhoz tartozó lengőmotor belsejében. Az útváltó szelepnek az ECU a szelep helyzetét figyelő szenzor jelei alapján és a kanyarvétel irányának megfelelően ad ki jelet. Biztonsági üzemmódban az FS biztonsági szelep rugóerő hatására zár. Az első tengelyhez vezető folyadékcsatorna lezár, a hidraulikaolaj nem tud kiáramolni az első lengőmotorból, ezáltal megakadályozza azt, hogy túlkormányzottság jöjjön létre. Az ellenőrző szelepek lehetővé teszik azt, hogy elvezessük a hidraulikafolyadékot a lengőmotorból, így védve azt a kavitáció kialakulásának veszélyétől. Külső szivárgás esetén teljes rendszerkiesés következik be.

Szerviztippek

A csatlakozók mindegyik hidraulikus elemhez különböző méretekben kerültek kialakításra, így azokat összecserélni nem lehet. A rendszerhez tartozó, elektromos vezetékeket alulról takarja az alvázburkoló fedél. A megfelelő kábelfelerősítési pontokat tartsuk be, és sohasem hagyjunk az alvázon szabadon lógva kábelt.

A Dynamic Drive-rendszer üzembe helyezése:
Ezt a procedúrát minden esetben el kell végeznünk, ha a rendszert megbontottuk, vagy kicseréltük annak egyes elemeit. Akkor is el kell végeznünk, ha az oldalgyorsulás-érzékelőt cseréltük. A következő körülményeket kell kialakítanunk ahhoz, hogy a keresztirányú gyorsulásérzékelőt és a két nyomásszenzort illeszteni tudjuk egymáshoz:
– a járműnek a négy kerekén kell állnia,
– a jármű ne legyen terhelt,
– a motor alapjáraton járjon,
– az ajtókat csukjuk be, senki sem tartóz-kodjon a járműben.

Az üzembe helyezés során (mind a gyárban vagy a műhelyben) senki sem tartózkodhat a jármű közelében. Emellett meg kell győződnünk arról, hogy az üzembe helyezéshez szükséges feltételek adottak-e (megfelelő hőmérséklet, konstans motorfordulatszám).

A procedúra öt jól elkülöníthető, egymást automatikusan követő lépésből áll:
1. Az útváltó szelep ellenőrzése 3–3,4 másodperc között, az SSE jelei alapján.
2. A kisnyomású teszt (az előzőek után, a 3,4–4,3 másodperc közötti időintervallumban). A biztonsági szelep és az útváltó szelep ilyenkor nincs feszültség alatt. Az ECU a nyomásbeállító szelepeket működteti elöl és hátul. A felépítmény éppen ezért meg fog dőlni. Ügyeljünk arra, hogy a jármű környezetében ez a dőlés akadálymentesen „kivitelezhető” legyen, ne érjen neki az autó semminek.
3. Az első tengely nagynyomású tesztje (az előzőek után, a 4,3–9,9 másodperces intervallumban). A lengőmotorba 180 baros nyomást vezet a rendszer. Ellenőrzi azt, hogy nincs-e „fellevegősödve” a rendszer, illetve azt, hogy nincs-e szivárgás benne, nem reteszelődött-e a lengőmotor.
4. A hátsó tengely nagynyomású tesztje (9,9–15 másodperc között). A lengőmotorba 170 baros nyomást vezérel ki a rendszer. Ellenőrzi azt, hogy nincs-e fellevegősödve a rendszer, nincs-e szivárgás benne, nem reteszelődött-e a lengőmotor.
5. Nyomásszenzorok ellenőrzése 15–25 másodperc között. Az első és hátsó tengelyekhez tartozó jellegmezők ellenőrzése (összeveti a tárolt és a jelenlegi értékeket egymással). A hibás nyomásérzékelőket kiszűri.

A DD-rendszer légtelenítése
A műveletet diagnosztikai teszterrel kell elvégezni abban az esetben, ha a DD-rendszer hidraulikakörét megnyitottuk. A légtelenítést a lengőmotor légtelenítő csavarjain keresztül tudjuk végrehajtani.