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Pedropower
Sistema de Suspenso Citroen
Sistema de Suspenso Hidractive II`
I Comparao suspenso hidro-pneumtica
Em comparao com uma suspenso hidro-pneumtica normal (CitronDS /
ID), a Hidractive II adiciona os seguintes elementos:
1 - Elementos hidrulicos adicionais (comparada com a
hidro-pneumtica)
- Duas esferas pneumticas sem elementos de
amortecimento(similares s esferas acumuladoras), uma para as rodas
dianteiras e outra paraas traseiras.
- Dois blocos de controle, comandados eletro-hidraulicamente,
quealojam as esferas pneumticas, tambm um para o eixo dianteiro e
outro parao traseiro.
Os blocos de controle conectam as esferas das extremidades
direita eesquerda (rodas) e o Corretor de Altura e, dependendo do
comando eltrico,a esfera central.
Isto capacita a suspenso a ter a ter dois ajustes de
amortecimento(ou modos de operao). Um, Soft (suave ou macio) e
outro, Hard (rgidoou duro), os quais podem ser rapidamente
selecionados (escolhidos), por umsinal eltrico. A suspenso tem um
ajuste de amortecimento macio ou suave,com baixa freqncia de
ressonncia e um ajuste duro ou rgido, comfreqncia de ressonncia
mais elevada.As caractersticas de rolagem (inclinao lateral) da
suspenso tambmmudam, dependendo do ajuste selecionado (macio ou
rgido) para cadamomento.
No modo Hard ou rgido, o fluxo de fludo (LHM) entre as esferas
doselementos de suspenso ou esteios (substitutos dos amortecedores,
em umasuspenso convencional) direito e esquerdo, extremamente
limitado. Issoamortece (ou minimiza), consideravelmente, o
movimento de rolagem(inclinao lateral do veculo).
No modo Soft ou macio, o fludo (LHM) passa livremente atravs
doarranjo do elemento de duplo amortecimento. Neste caso, a restrio
rolagem significativamente menor do que no modo Hard.
2 - Subsistema Eletrnico
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- Um conjunto de sensores que sentem a dinmica do veculo.
- Uma chave seletora do usurio, disposio do motorista, naconsole
central, que lhe permite escolher entre um comportamento Normal eum
comportamento Sport da suspenso (modo de conduo).
- Uma ECU (Unidade de Controle Eletrnica) que utiliza os sinais
deentrada, fornecidos pelos sensores e a opo de comportamento
selecionadapelo motorista, atravs da chave de seleo do usurio, para
gerar o sinal decontrole para os blocos de controle da suspenso e o
sinal de status para ousurio.
- Uma lmpada indicadora de sinal de status, na chave seletora
doXantia ou no painel do XM (no caso do XM, adicionalmente ao
termosuspenso sport ou suspenso hidractive, mostrado no computador
debordo), que informa ao motorista, o ajuste selecionado.
A ECU reage aos imputs (sinais de entrada), enviados pelos
diversossensores para, dinamicamente, selecionar o modo Hard
(rgido) ou Soft(suave) de funcionamento da suspenso, com base em
dois conjuntos deregras (programas), um para o ajuste Normal e
outro para o ajuste Sport,selecionados pelo motorista, atravs da
chave seletora do usurio.
A ECU, atravs de um conjunto relativamente simples de
regras,fornecido em seus programas, capaz de escolher o modo duro
ou suave, dasuspenso, em 25 ms (milsimos de segundo), ao longo do
deslocamento.
II Subsistema Hidrulico
- Elementos hidrulicos
1 - Bloco de Controle da Suspenso
O Bloco de Controle da Suspenso constitudo de uma srie
deelementos distintos, a saber:
- Uma Base-Padro de Esfera Citron, que aloja uma esferapneumtica
do tipo acumulador (sem elemento de bloqueio ouamortecimento).
- Uma Vlvula, controlada hidraulicamente, que conecta ou isola
aesfera acima, ao/do restante do circuito da suspenso e, em
conseqncia, umPisto de Controle, no interior do bloco de
controle.
- Um arranjo de Vlvula de pisto e esfera, que controla o fluxo
defludo (LHM) entre os elementos de suspenso ou esteios das
rodas
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(substituto do amortecedor) da roda esquerda e o da direita. O
arranjo tal,que a vlvula de esfera limita ou bloqueia o fluxo de
fludo, mas desabilitadapela correo de altura da suspenso, para
permitir que a presso de fludodas estruturas das extremidades
direita e esquerda (esteios das rodas),permanea equalizada.
- Dois Elementos damping (de amortecimento ou
bloqueio),semelhantes aos empregados nas Esferas Pneumticas de
Suspenso, queagem como registros de bloqueio da esfera central.
Os Blocos de Controle de Suspenso da frente e de trs so osmesmos
(peas idnticas).
A figura abaixo (fig. 1) mostra o Bloco de Controle de Suspenso,
com aeletro-vlvula, descrita logo a seguir, j montada.
Fig. 1Bloco de controle
1) Eletro-vlvula
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A eletro-vlvula est montada no Bloco de Controle da Suspenso e
pilotada (comandada) pela ECU. Sua resistncia de 4 Ohms e a
voltagemnominal para trabalho contnuo de 2,6 V (portanto, cuidado
para no testar,aplicando 12 V, que ela queima).
Entretanto, devido indutncia do enrolamento, a ECU
empregamodulao por largura de pulso, para conseguir uma corrente
constanteatravs do enrolamento.
Isso faz a vlvula reagir de modo mais rpido, mediante um aumento
davoltagem de controle, quando ela ligada, mas tambm reduz o
aquecimentodurante o perodo de funcionamento. Uma vez que os
efeitos indutivos foramsuperados, a vlvula pode permanecer no
estado ligado, pelo perodo detempo to longo quanto necessrio.
A vlvula projetada para permanecer ligada indefinidamente,
pelotempo em que a corrente adequada conduzida atravs de seu
enrolamento.
A seco transversal mostrada abaixo, na figura 2.
Fig. 2Seco Transversal da Eletro-vlvula
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A eletro-vlvula, por si s, no controla o fluxo de fludo (LHM),
naentrada da esfera pneumtica central. Ao invs disso, ela controla
o fluxo dealimentao da Vlvula Controlada Hidraulicamente, no
interior do Bloco deControle da suspenso.
A eletro-vlvula habilita a passagem da presso de
alimentaoprincipal, da fonte de alimentao principal, para o pisto
de controle localizadodentro do Bloco de Controle (do orifcio
marcado LHM, para o orifcio marcadocom o esboo do Bloco de Controle
e respectiva esfera, na figura acima); ou,ativando o pisto de
controle, ela habilita o fludo, sob presso, a escapar,atravs de uma
vlvula de no-retorno simples, atravs do corpo da vlvula(orifcio
marcado com o esboo do reservatrio de LHM, na figura acima).
Dessa maneira, a eletro-vlvula, na verdade, s comanda o pisto
decontrole, em conseqncia, gerando uma cadeia de arranjos
eletro-hidrulicos.
A parte eltrica da vlvula (enrolamento) energizada, quando
asuspenso est comandada, pela ECU, em seu modo der operao
soft(macio ou suave) de funcionamento.
Eletricamente, a posio de repouso da eletro-vlvula, mediante
aausncia de corrente, atravs do enrolamento, corresponde ao modo
Hard(duro ou rgido) da suspenso.
Contudo, devido ao indireta da vlvula da suspenso
(vlvulacontrolada hidraulicamente), inserida no interior do corpo
do regulador dasuspenso, dependendo da presso da suspenso e da
fonte de alimentaoprincipal, com a eletro-vlvula desligada (mesmo
desconectada), a suspensopode permanecer em cada posio, por longos
perodos de tempo.
Com a alimentao principal de presso da suspenso sob
pressonominal, ambas as partes eltrica e hidrulica, permanecero no
modo Hard(duro/rgido).
2) Esfera central
A esfera pneumtica central uma esfera do tipo acumulador, que
utilizada para prover um aumento de elasticidade e amortecimento
dasuspenso, quando ela est conectada, hidraulicamente, ao restante
do circuitoda suspenso.
A esfera difere, dependendo da verso do veculo, bem como
damaneira em que ser usada, na suspenso dianteira ou traseira.
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Fig. 3Bloco de Controle no modo SOFT
A figura 3, acima ilustra o ajuste no modo de operao
Soft(suave/macio), do Bloco de Controle.
As reas em azul so de fludo LHM sob a presso da suspenso.
A rea em vermelho a alimentao hidrulica da suspenso, sob apresso
de alimentao do sistema (igual presso do acumulador principal,sob
condies de operao normal).
O elemento central o Bloco de Controle da Suspenso.A
eletro-vlvula (canto esquerdo inferior) abre a alimentao de
presso
para mover o pisto de controle, dentro do Bloco de Controle, que
libera acirculao entre a Esfera Pneumtica Central e o resto do
circuito dasuspenso.
Observe a rea azul.O fludo passa atravs de dois damping blocks
(blocos de
amortecimento ou vlvulas de bloqueio), um para cada conexo de
elementode suspenso (esteio de roda), para dentro da esfera
pneumtica central (doeixo, dianteiro ou traseiro).
Quando ambos os mbolos dos esteios de roda (amortecedores)
semovem em unssono, efetivamente, a esfera central equivale uma
esfera-padro, com um elemento de amortecimento, com um orifcio com
o dobro da
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rea de um elemento de amortecimento simples, dentro do bloco
desuspenso.
Entretanto, quando h deslocamento de fludo de um elemento
desuspenso (de roda), para o outro, como ocorre quando o veculo
tende a seinclinar lateralmente (movimento de rolagem em torno do
eixo longitudinal),para a direita ou esquerda, o fludo tem que
passar atravs de ambos oselementos amortecedores (ou limitadores de
fluxo), consecutivamente.
Adicionalmente a isso, a esfera pneumtica central apresenta
umaelasticidade que amortece esse fluxo transversal, absorvendo
variaesbruscas de presso entre os elementos das extremidades
(amortecedores) ediminuindo a velocidade de fluxo de fludo entre as
esferas das extremidades.
Dessa forma, o comportamento de rolagem ou inclinao lateral
dasuspenso aperfeioado.
Fig. 4
Bloco de controle no modo HARD
A figura acima mostra o Bloco de Controle da Suspenso no modo
deoperao Hard (rgido ou duro).
A eletro-vlvula no permite que a alimentao principal de
pressopasse atravs dela (bloqueia a passagem) e mova o pisto de
controle.
A presso, no interior da Esfera Central, que sempre maior do que
ado circuito de retorno, sob condies de presso normais, mover o
pisto decontrole para uma posio que isola a esfera central
completamente.
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A presso remanescente, na esfera central, permanece ignorada
(reaem verde, na figura 4).
As regras de controle da eletro-vlvula so estabelecidas,
levandoisso em conta, de tal forma que a presso periodicamente
equalizada, demodo a habilitar o Bloco de Controle a assumir o modo
Soft (macio) porcerto perodo de tempo.
Isso feito por ser possvel que haja diferena de presso entre
oselementos extremos (amortecedores das rodas) (rea em azul), no
instante emque o Bloco de Controle vai para o modo Hard (duro) ou
que retorna aomodo Soft (macio), em conseqncia da dinmica da
suspenso(acelerao, frenagem, oscilao devido irregularidade do
terreno); ou, nomomento em que a altura do veculo est sendo
selecionada para posiodiferente.
O fluxo de fludo, de um elemento de suspenso (extremidade)
paraoutro, ainda tem que passar por ambos os blocos de
amortecimento, mas isso, adicionalmente, limitado, mediante o
emprego de uma vlvula simples depisto e esfera, que agora
posicionada no circuito, entre os elementos deamortecimento da
suspenso (amortecedores), no lugar da Esfera PneumticaCentral.
A esfera (da vlvula de pisto e esfera) posicionada de tal
maneira, nocaminho do fludo, que qualquer fluxo transversal que por
ela passe, adesloque de modo a bloquear a sada do fludo, em direo
outraextremidade (amortecedor oposto), limitando, assim, o fluxo de
passagemtransversal.
Esse fato amortece, consideravelmente, o fluxo transversal (veja
a figura5, abaixo) e, em conseqncia, o movimento de inclinao
lateral do veculo.
Fig. 5 Vlvula de Pisto e Esfera (Curva esquerda)
Na figura 5, acima, uma situao mostrada em que o veculo
estefetuando uma curva para a esquerda e tende a inclinar para a
direita (lado defora da curva).
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Essa fora de rolagem faz com que o elemento de suspenso do
ladodireito comprima o fludo no interior de seu cilindro e, o do
lado esquerdo, aocontrrio, expanda o seu, provocando um fluxo
inicial de passagem atravs davlvula, do elemento comprimido
(direito) para o expandido (esquerdo).
Esse fluxo transversal move a esfera, dentro da vlvula, de sua
posiode repouso (centro), em direo sada para o elemento esquerdo,
fechando apassagem para fluxo adicional. Permanecer nessa posio,
enquantopermanecerem atuando sobre ela, as foras de fludo que a
deslocaram(suco no lado esquerda e presso do lado direito). Essas
foras somentecessaro, quando cessar a fora de rolagem, por ocasio
do trmino da curva.
O amortecimento remanescente deixado por conta das
esferasmontadas nos elementos de suspenso ou esteios das
rodas(amortecedores).
Fig. 6 fig. 7 Vlvula de Pisto e Esfera Vlvula de Pisto e Esfera
Suspenso subindo Suspenso descendo
Por ser possvel que o veculo necessite mudar a distncia em
relaoao solo, enquanto uma tendncia de inclinao lateral sentida,
como ocorrequando o veculo freado em uma curva, a vlvula de esfera
tem um arranjoadicional, atravs de um pisto, no curso do fludo que
vem do corretor deelevao.
Nas figuras acima (6 e 7), duas situaes so mostradas, quando
umacorreo de altura se faz necessria.
Na figura 6, esquerda, a suspenso necessita ser levantada (caso
dasuspenso dianteira, no momento da frenagem).
Isso pode significar que a presso vinda do corretor de elevao
setorne mais elevada do que a que vem da suspenso.
Essa diferena de presso desloca o pisto da vlvula para
baixo,desalojando a esfera da vlvula anti-inclinao lateral
(anti-roll) de sua
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posio de bloqueio de sada de fludo, para permitir a presso se
elevar, demodo igual, em ambos os elementos de suspenso, das rodas
direita eesquerda.
Se a esfera no fosse desalojada da sada de fludo, a presso
poderiase elevar somente em uma estrutura lateral (esteio de roda),
aumentando adiferena de presso entre os lados, o que manteria a
esfera na posio debloqueio mesmo cessada a fora de rolagem ao
trmino da curva e, emconseqncia, a suspenso desequilibrada.
A figura 7, direita, mostra a situao oposta, onde a
suspensonecessita ser abaixada.
Neste caso, o fludo necessita sair de ambos os elementos
desuspenso (maior presso) em direo ao corretor de elevao (nesse
caso,com menor presso). Esse fluxo de entrada, na vlvula anti-roll,
desalojar aesfera para o centro, liberando o fluxo do fludo em
direo ao corretor deelevao.
Sendo a presso do lado do regulador, agora, menor do que a
dasextremidades das rodas, a presso da suspenso mover o pisto em
direo linha de retorno e o fludo escapar dos elementos de suspenso
das rodas,abaixando aquele eixo do veculo.
III - O Subsistema Eletrnico
A ECU da suspenso recebe sinais (informaes de entrada) de
vriossensores e, com base em dois conjuntos de regras (algoritmos),
um paracada modo (Hard e Soft) da suspenso, ativa as
eletro-vlvulas.
Embora haja duas eletro-vlvulas, as quais selecionam o modo
deoperao da suspenso, uma para as rodas dianteiras e outra para
astraseiras, a ECU as opera como se fossem uma nica vlvula e, por
isso, aECU tem um nico sinal de sada.
A ECU utiliza 7 (sete) sensores, que geram um total de 10
parmetrosde entrada.
1 Sensor de Velocidade do veculo;
2 Sensor de Posio (2a) e Velocidade de giro (2b) do volante;
3 Sensor de Velocidade de Afundamento (3a) e Soltura (3b) do
pedal do acelerador;
4 Sensor de Magnitude (4a) e Velocidade (4b) de movimento
vertical dacarroceria;
5 Sensor de Presso do freio;
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6 Sensor de abertura de portas e porta-malas;
7 Sensor de Ignio ligada / desligada.
O funcionamento dos sensores descrito a seguir:
1 Sensor de velocidade:O sensor funciona com base no efeito Hall
e produz 8 pulsos por
rotao (aproximadamente 5 pulsos por metro percorrido pelo
veculo, o quedepende um tanto da medida dos peneus empregados).
O sensor de velocidade est localizado na caixa de cmbio, na sada
docabo do velocmetro, que se encaixa nele ou, em caso de verso
equipadacom velocmetro eletrnico, seus pulsos tambm so encaminhados
a este,por meio de fio.
2 Sensor de ngulo e Velocidade de giro do volante:O sensor
tico-eletrnico e produz um sinal de onda quadrada a partir
de dois sensores ticos, fixados coluna de direo (parte fixa).
Para cadaum, h um emissor de luz infravermelha, sendo os fachos
interrompidos poruma coroa mvel com 28 orifcios, que gira com o
volante.
A ECU sente as variaes de sinal recebido dos sensores ticos
(umpulso a cada passagem de luz por um orifcio da coroa, num total
de 28 pulsospor volta do volante). Atravs de artifcio eficaz,
amplia a resoluo do sensor,utilizando as margens laterais dos
pulsos, multiplicando assim, a resoluopor 4 (entre dois pulsos, 4
margens ou limites, os do pulso e os do espao).
Isso produz uma mudana de margem de pulso, a cada 3,214 graus de
giroou rotao do volante.
O sinal do sensor utilizado de trs modos:
a) A Posio de Linha Reta do volante (ou posio Zero) assumida
quando a velocidade do veculo menor que 30 km/h e o acmulode pulsos
foi zero, por um perodo de tempo de 90 segundos.
Isso usado, ento, como referncia para a posio Zero do volante.No
processo de acumulao de pulsos, a resoluo no multiplicada
por 4 (so utilizados os pulsos e no suas margens laterais). Isso
feito, paraevitar a sensibilidade excessiva a pequenos movimentos
que o motoristapossa ter que usar para corrigir minsculas
irregularidades de rodagem, ou aeventual folga do volante.
Para que um pulso seja acumulado dessa forma, dependendo daposio
atual do sensor do volante, necessrio que passe um orifcio dacoroa
ou roda dentada, debaixo de ambos os sensores ticos.
Adicionalmente, o nmero de pulsos acumulados em cada direo
totalizado e a posio Zero do volante tambm corrigida, usando
essacontagem.
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Por ser o nmero de voltas do volante do batente esquerdo ao
direito,conhecido (2,94 voltas, no caso do Xantia), o sensor pode
gerar um mximo de84 pulsos, 42 em cada sentido, a partir do centro
(posio de linha reta ouZero).
Esse processo um fator de correo menor porque uma diferena
demais de 5 pulsos pode ocorrer, devido ao alinhamento do volante e
fenmenossimilares.
Uma contagem total maior do que 47 (42+5) pulsos em cada
direo,automaticamente, corrige a referncia interna de linha de
centro ouposio Zero, pela diferena entre o nmero de pulsos atual,
menos 47.
b) As margens laterais dos pulsos de ambos os sensores ticos
socontados, em relao posio Zero ajustada conforme mostrado em
a,acima, para deduzir a posio atual do volante.
A seqncia de margens de mudana de sinal (pulsos) de ambos
ossensores ticos empregada para deduzir o sentido (direita ou
esquerda) emque o volante est sendo girado.
c) O tempo entre as margens tambm medido, para determinar
avelocidade de rotao do volante.
3 Sensor de Movimento Vertical da carroceria (oscilao
vertical)
Esse sensor semelhante ao sensor de rotao do volante. Ele
constitudo de dois sensores ticos, com dois emissores de luz
infravermelha,interrompida ou liberada por um disco com 45 dentes
em sua coroa, quepassam entre os emissores e os sensores (o dente
obstrui o facho e o espaoentre dentes libera, ou permite que a luz
atinja o sensor).
Dessa forma, tem a capacidade de produzir 45 ciclos de pulso de
ondaquadrada completa, por rotao do disco.
A ECU, novamente, utiliza as margens dos sinais (limites
laterais dospulsos) dos dois sensores ticos, de modo a quadruplicar
a resoluo dosensor.
Intervalos excessivamente longos entre pulsos so obtidos, quando
asuspenso trabalha como resultado de uma seleo de mudana de
altura,comandada, manualmente, pelo usurio, atravs da movimentao
daalavanca seletora, no console central, prxima alavanca de cmbio.
Essesintervalos longos, no so levados em conta pela ECU.
Do mesmo modo que ocorre com o sensor de volante, o sensor
demovimento vertical utilizado para deduzir a amplitude e a
velocidade domovimento vertical (trabalho vertical da
suspenso).
Devido ao modo como o sensor ajustado, ele capaz de detectar
olevantamento / afundamento (squat / dive) e, por extenso, a
rolagem ouinclinao lateral.
O sensor conectado barra estabilizadora dianteira, direita
damontagem do corretor de elevao.
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- Nota do tradutor:O termo Squat, que aparece por diversas vezes
no texto, est sendo
empregado para designar o movimento de afundamento da traseira
elevantamento da dianteira do veculo, como ocorre em uma arrancada
ouacelerao brusca.
Do mesmo modo, Dive significa o movimento inverso ao Squat, como
afundamento da dianteira e levantamento da traseira, como ocorre
emsituao de desacelerao brusca como numa freada ou freio-motor.
Os efeitos que se deseja neutralizar so os de Squat / Dive,
mas,como o sensor est montado no link da suspenso dianteira, o
movimentodetectado, na verdade, o de levantamento para Squat e
afundamentopara Dive.
Continuao do texto original:-Por estar o sensor montado fora de
centro, na barra estabilizadora, sua
sensibilidade rolagem trs vezes menor do que a de levantamento
/afundamento.
Somente uma pequena parte da circunferncia completa da coroa
utilizada, para um arranjo adequado de montagem.
Infelizmente, a documentao disponvel no clara com relao aquantos
pulsos do sensor corresponde a qual amplitude de movimento
vertical.
A figura 8 abaixo mostra como o sensor se parece.Note que a
alavanca no lado de trs da pea (canto esquerdo, na
figura), termina em uma pequena junta esfrica. Ela conectada ao
link dasuspenso, atravs de uma pequena haste plstica, com soquetes
esfricosem ambas as extremidades.
O sensor fabricado pela Valeo e est localizado entre a roda
direita eo corretor de elevao, a poucos centmetros da barra
estabilizadora.
Fig. 8Sensor de Movimento Vertical da carroceria
4 Sensor de posio do Pedal do Acelerador
Esse sensor um potencimetro de 4,7 k Ohms, ligado ao pedal
doacelerador por meio de uma manivela com mola.
O cursor do potencimetro possui um resistor integrado em srie
(R1,no diagrama da direita) de 2 k Ohms.
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O sensor est localizado no interior do veculo, em baixo do
painel, bemprximo ao mecanismo do acelerador e sua pequena manivela
movida pelomovimento do pedal do acelerador.
A manivela puxada para a posio de repouso, por uma mola
nointerior do corpo do sensor.
Fig. 9a (sensor) fig. 9b (diagrama)Sensor de Posio do
Acelerador
O curso total do potencimetro est dividido em 256 degraus pela
ECU.O sensor suprido a partir de uma fonte de referncia de 5 V,
dentro da ECU,que tambm referncia de escala completa para um
conversoranalgico/digital de 9 bits.
O sensor, ento, divide os 5 V da voltagem de referncia,
conectadosentre os pinos 1 e 3; e o conversor A/D, no interior da
ECU conectado entreos pinos 2 e 3.
Devido posio inicial do pedal do acelerador e a mxima variao
decurso, o curso total do pedal resultar em 160 a 220 degraus, dos
256utilizveis.
Todavia, o sinal do sensor somente tido como um valor relativo,
porisso, o nmero real de degraus utilizveis no um tema
relevante.
5 Sensor de Presso do Freio
Esse sensor uma simples chave, ativada por presso. A presso
deativao de 30 bars.
O sensor est localizado num bloco de conexo de condutes, junto
aobloco ABS. Os dois esto localizados na base do pra-lama dianteiro
esquerdoe abaixo da bateria.
O sensor se parece com a figura mostrada abaixo.
Fig. 10 Sensor de Presso do Freio
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6 Sensores de Abertura de Portas e Porta-malas
Os interruptores esto localizados nas colunas das portas e no
ferrolhodo porta-malas.
H, na verdade, duas entradas para interruptor, na ECU.Os
interruptores de portas so interligados por um fio, conectado a
uma
das entradas da ECU, sendo tambm direcionado ao temporizador
dailuminao interior do veculo.
O interruptor do porta-malas conectado outra entrada da ECU
etambm direcionado lmpada de iluminao do porta-malas; e a deteco
deabertura do porta-malas alimenta, ainda, o mostrador de status do
painel (casodo XM).
Os sinais de abertura de portas, para o mostrador de status do
painel(XM) so gerados por um outro grupo de interruptores,
completamenteindependente do descrito acima.
Interruptor de Ignio
Ele empregado como um sensor de energia ligada, que gerar
umRESET (reorganizao) e um autoteste na ECU.
Ligar e desligar a ignio tambm gera, na ECU, uma srie de
eventosque visam garantir a adequada equalizao de presso entre as
esferas dasextremidades (rodas).
IV - Operao
A ECU uma unidade micro-processada, que executa
regras(programas) de controle da suspenso.
De modo geral, a ECU utiliza os sinais fornecidos pelos sensores
2, 3 e4 (Volante, Movimento vertical e Acelerador) e, em
complemento, 5, 6 e 7(Freio, Abertura de portas e Porta-malas e
Ignio), tudo em relao velocidade do veculo (sensor 1), para formar
vrias tabelas de limiares oulimites.
Quando algum sinal de determinado sensor ultrapassa o
limiarestabelecido na tabela, a suspenso posta no modo
HARD(duro/rgido). Em outras palavras, h uma lgica OR de
funcionamento,implcita para os sensores de entrada (portas lgicas
OR).
A ultrapassagem do limiar ou limite, de cada valor
pr-estabelecido natabela, tambm est sujeita a um valor de tempo de
espera ou retardo deao. O sinal tem que permanecer no valor ou alm
do valor previsto natabela, por determinado tempo tambm
pr-estabelecido, antes do qual, o sinalno gerar, por parte da ECU,
um comando de suspenso Hard (dura).
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Adicionalmente, h 4 regras prioritrias, em relao s definidas
natabela:
1- A ECU coloca a suspenso no modo SOFT (macio), quando aignio
ligada ou desligada. Essa regra supera todas as outras,at 30 seg.
aps o incio do movimento, ou at o veculo atingir avelocidade de 24
km/h, o que ocorrer primeiro.
2- Se a ECU concluir que h um problema de funcionamento
dosistema (problema interno na ECU, problema em algum de
seussensores, ou das eletro-vlvulas), a suspenso ser comandadapara
o modo Hard (duro), at a ignio ser desligada, as portasou
porta-malas tenham sido abertos, com uma velocidade menor doque 24
km/h, o que ocorrer primeiro.
A ECU executa um autoteste quando a ignio ligada. Todavia,alguns
sensores no conseguem ser testados, ao se ligar a energia.
Para neutralizar essa limitao, a ECU gerar informaes de falha,
seno houver correlao ou coerncia entre as informaes fornecidas
pelossensores (por exemplo, nenhuma informao de movimento vertical,
masvelocidade do veculo superior a 24 km/h, etc.).
3 - Quando a suspenso permanecer no modo Hard (duro), por maisde
2 minutos, a ECU gera uma mudana momentnea para o modoSoft (macio),
para assegurar a equalizao de presso entre asesferas das
extremidades (rodas) e as centrais (eixo).
Se o sinal de modo Hard persistir, a suspenso retornar aomodo
Hard dentro de 50 m, aps o que, a temporizao de 2 min novamente
reinicializada.
O tempo de espera de 2 min reinicializado, toda vez que
asuspenso retorna ao modo Hard.
4 - Abertura de portas ou porta-malas, abaixo de 24 km/h,
superaqualquer regra.
Regras que usam informaes de outros sensores so dadas
abaixo:
O Sensor de Volante usado para deduzir duas informaes:velocidade
de giro do volante e ngulo do volante.
Ambos os valores so tratados separadamente.O propsito disso
calcular a acelerao lateral do veculo (velocidade
do veculo x ngulo do volante) e a mudana potencial de acelerao
lateral(velocidade do veculo x velocidade de giro do volante).
Provavelmente isso tenha sido feito dessa maneira, para
economizaruma grande quantidade de memria que seria necessria para
uma anlise atrs parmetros (velocidade do veculo x ngulo do volante
x velocidade degiro do volante).
As regras do sensor de volante, na realidade, fornecem um
graupotencial de rolagem (inclinao lateral) do veculo.
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A rolagem ou inclinao lateral do veculo
significativamentereduzida, no modo Hard (duro) da suspenso.
Por isso, as regras tm que ser estabelecidas de modo
inclinaolateral ser minimizada, quando exista potencial para isso,
mas a suspensodeve permanecer em Soft, para absorver solavancos,
quando no existepotencial de inclinao, causado pela mudana de direo
do veculo.
A Tabela 1, abaixo, apresenta os limiares ou limites de ngulo
dovolante, em funo da velocidade do veculo.
Se o ngulo do volante se tornar maior do que o limiar
estabelecidopara determinada velocidade do veculo, para o ajuste de
comportamentoselecionado pelo motorista (NORMAL ou SPORT, na chave
seletoraexistente no console central), a suspenso passar para o
modo Hard(duro).
Ela retornar ao modo Soft, novamente, quando o ngulo do
volanteou a velocidade do veculo cair para um valor situado abaixo
do limiarestabelecido na tabela e permanea nessa situao (abaixo do
limiar), por 1,5seg. (tempo de espera). (somente 1,5 seg. aps o
ngulo do volante e avelocidade do veculo se adequarem tabela).
Tabela 1
ngulo do Volante em funo da Velocidade do veculo
ngulo do volante (graus)Velocidade do Veculo(km/h) NORMAL
SPORT< 34 N/A N/A
34 - 39 174 11940 - 49 100 6750 - 59 84 5660 - 68 68 4569 - 78
55 3779 - 89 42 2890 - 99 33 22
100 -119 26 17120 -139 23 15140 -158 20 13159 - 179 13 9
> 179 10 7
-
A Tabela 2, abaixo, fornece os limiares ou limites de velocidade
degiro do volante, para cada faixa de velocidades do veculo.
Se a velocidade de giro do volante se tornar maior do que o
limiteestabelecido para a faixa de velocidades, dentro da qual o
veculo seencontre, em funo do ajuste de comportamento (NORMAL
ouSPORT), selecionado pelo motorista, a suspenso passar para o
modoHard (duro).
Do mesmo modo que no caso do ngulo, ela retornar ao modo
Soft(macio) 1,5 seg. aps a velocidade de giro ou a velocidade do
veculo cairpara um valor compatvel com a tabela.
Tabela 2Velocidade de Giro do Volante
XVelocidade do veculo
Velocidade de giro do volante (graus/s)Velocidade do
Veculo(km/h) NORMAL SPORT< 24 N/A N/A
24 - 29 535 35730 - 39 401 26740 - 49 246 16450 - 59 178 11960 -
68 110 7369 - 79 82 5579 - 89 62 4190 -99 53 35
100 -119 42 28120 -139 30 20140 - 158 22 15
> 158 20 13
A amplitude e a velocidade do movimento vertical da carroceria
soobtidas pelo sinal fornecido pelo sensor de movimento vertical da
carroceria.
A amplitude e a velocidade so, entretanto, usadas de
maneiradiferente.
A velocidade do movimento vertical usada como parmetro para
aativao de dois tipos de correo:
1 Correo de pneu vazio: - Se a velocidade de movimento da
carroceriaexcede 300 mm/s, a suspenso passa para o modo Hard (duro)
e todos oslimites do modo Hard so limitados a 60 mm.
O tempo de espera ou retardo de ao, para essa correo,
de0,4seg.
-
2 Correo de movimento excessivo: - Se o movimento vertical
dacarroceria exceder a 60 mm, mais do que 3 vezes, dentro de 3
seg., asuspenso ser posta no modo Hard (duro) e todos os limites de
modoHard sero limitados a 60 mm.
O retardo ou tempo de espera, para essa correo, tambm
de0,4seg.
As correes permanecero impostas, at que uma ou mais dasseguintes
condies sejam satisfeitas:1 A amplitude de movimento vertical
permanea abaixo do valor de Harddurante o tempo de espera ou
retardo da correo;2 O Seletor de ajuste de conduo seja colocado em
Sport;3 A velocidade do veculo se torne maior do que 159 km/h;4 O
ngulo de giro do volante seja maior do que um valor
limiteestabelecido em funo da velocidade do veculo, conforme
especificado natabela abaixo.
Uma vez satisfeitas, cada uma das condies acima, a
suspensopassar para uma operao normal, gerida de acordo com os
limitesdeterminados na tabela abaixo.
O cruzamento desses limites passar a suspenso para o modo
Hard(duro) e permanecer nesse modo, por 0,8 seg., a menos que o
limite sejacruzado novamente, o que reinicia novamente o tempo de
espera, mantendo asuspenso em Hard.
Tabela 3Limites de Afundamento / Levantamento / ngulo do
Volante
XVelocidade do Veculo
Velocidade doveculo (km/h)
Afundamento(mm)
Levantamento(mm)
Posio dovolante (graus)
< 10 N/A N/A N/A10 - 33 84 60 N/A34 - 39 84 60 8740 - 49 54
48 5050 - 59 54 48 4260 - 68 54 48 3469 - 78 54 48 27,579 - 89 54
48 2190 - 99 48 48 16,5
100 - 109 48 48 13110 - 119 48 42 13120 - 129 48 42 11,5130 -
139 42 42 11,5140 - 149 42 42 10150 - 158 42 36 10159 - 179 42 36
6,5
> 179 36 36 5
-
Note que as regras que regem o ajuste da suspenso versus
movimentovertical da carroceria so as mesmas para ambos os ajustes
de conduo (oude comportamento da suspenso) Normal e Sport.
A velocidade do pedal do acelerador adotada em relao velocidade
do veculo.
Isso feito para antecipar a dinmica do veculo, como resultado
daacelerao ou freio-motor.
As regras para esse sensor representam uma reao ao
Squat(acocoramento) potencial do veculo (em acelerao) ou Dive
(afundamentoou mergulho") (em freio-motor).
Ambos so significativamente reduzidos, quando a suspenso est
nomodo Hard (duro).
O nmero de passos do conversor A/D, percorridos dentro de 25 m,
tomado como a medida de razo de variao de posio do
acelerador.(velocidade do pedal).
Regras separadas so empregadas para pressionamento e soltura
doacelerador, conforme tabela abaixo:
Tabela 4Velocidade (pressionamento e soltura) do pedal do
acelerador
XVelocidade do veculo
Velocidade de afundamento do acelerador(passos/25ms)Velocidade
do veculo
(km/h) NORMAL SPORT0 - 14 2 1,315 - 49 3 250 - 99 4 2,6
100 - 134 5 3,3135 - 199 6 4
> 199 7 4,6Velocidade de soltura do acelerador
(passos/25ms)0 -19 10 6,6
20 - 78 5 3,379 - 168 6 4
> 168 7 4,6
A tabela novamente fornece limites que, uma vez
ultrapassados,compelem a suspenso a passar para o modo Hard
(duro).
-
O sensor de presso do freio detecta a presso no circuito
hidrulicodo freio dianteiro.
Pelo fato de ser este um sensor de limite fixo, a regra de
ajuste dasuspenso em relao a ele simples.
Se a velocidade do veculo maior que 24 km/h e o sensor depresso
est ativo, indicando que a presso no circuito do freio igual
ousuperior a 30 bar, a suspenso ir para o modo hard (duro).
A suspenso permanecer no modo Hard, pelo tempo em que acondio
acima se mantiver.
Isso feito para prevenir um excessivo afundamento ou
mergulho,quando os freios so aplicados.
O sensor de abertura de portas e porta-malas anular o ajusteHard
da suspenso, pelo tempo em que a velocidade do veculo estiverabaixo
de 24 km/h.
A suspenso, conseqentemente, passar para o modo Soft
(macio),sempre que qualquer porta ou a tampa do porta-malas for
aberta epermanecer no modo Soft por 30 seg. aps todas as portas
estaremfechadas, se a velocidade do veculo permanecer abaixo de 24
km/h.
A partir da velocidade de 24 km/h e enquanto esse valor
permanecercomo velocidade mnima, as regras normais, previstas nas
tabelas, seroaplicadas, mesmo que as portas ou porta-malas sejam
abertos.
importante salientar que a suspenso passar para o modo
Soft(macio) sempre que a chave de ignio for desligada.
Permanecendo as portas abertas, com a ignio desligada, o
ajusteSoft da suspenso estar limitado a uma temporizao de 10 min.,
paraevitar o descarregamento da bateria, pois o ajuste Soft exige
que as eletro-vlvulas sejam energizadas (mesmo com a ignio
desligada).
A mudana de estado da chave de ignio (ligada/desligada)
provocaum ajuste Soft (macio), iniciando uma temporizao de 30 seg.,
que podeser interrompida quando o veculo atingir a velocidade de 24
km/h.
Quando a chave de ignio ligada, a ECU tambm realiza umautoteste
(ou autodiagnose), que dura 3 seg.
A chave de seleo de modo de conduo (ou comportamento dasuspenso)
NORMAL" / SPORT, comandada pelo motorista, seleciona umdos dois
conjuntos de regras de comportamento da suspenso.
As regras so ligeiramente mais rigorosas para o modo de
conduoSPORT, situao na qual a suspenso passar para o modo Hard
(duro)com muito mais facilidade, por que, em sua maioria, os
limites so reduzidos.
A lmpada indicadora de status da suspenso tem uma duplafuno:
1 Quando a chave de ignio ligada e o modo de conduo
oucomportamento da suspenso est selecionado em NORMAL, a
luzindicar, durante os 3 seg. de autoteste da ECU, se o teste foi
bem-sucedido.
-
Se o teste foi mal-sucedido, isto , quando h algo errado com a
ECUou um de seus sensores, durante o tempo de teste, haver 1 ou
mais lampejosda lmpada, durante os 3 seg. de teste.
2 Quando a suspenso est ajustada no modo de conduoSPORT, a
lmpada de status permanece ligada, para indicar que o ajusteSPORT
foi escolhido.
A lmpada de status, na realidade, acende ou apaga somentequando
as regras da suspenso tenham sido mudadas em resposta a umamudana
de posio na chave seletora do motorista.
Isso leva um pequeno espao de tempo, por que as
temporizaesinternas so reinicializadas.
Por causa disso, a sinalizao da lmpada levemente atrasada
emrelao mudana de posio da chave seletora (NORMAL / SPORT).
V - Diferenas entre HIDRACTIVE I e HIDRACTIVE II
O sistema de suspenso Hidractive I tem aproximadamente a
mesmafuncionalidade, por parte dos elementos hidrulicos, do que o
sistemaHidractive II, com uma exceo:
No h limitao de rolagem, por parte da vlvula de esfera e
pisto,para o ajuste Soft (macio) da suspenso (Ela s limita a
rolagem, quando asuspenso est no modo Hard).
Por causa disso, a suspenso Hidractive I limita a rolagem
ouinclinao lateral, pelo emprego de esferas de extremidade
(rodas)significativamente mais amortecidas, para incrementar o
potencial fluxo defludo de travs, entre os esteios das rodas,
deixando ao duplo arranjo deamortecimento da esfera central (eixo)
o encargo de amortec-lo.
Isso, no entanto, requer um ajuste de maior amortecimento
(suspensomais rgida), para ambos os modos (Soft e Hard) ou o
sacrifcio namanobrabilidade do veculo, uma situao para a qual
difcil encontrar umbom compromisso (meio-termo adequado), entre uma
e outra opo.
Os elementos hidrulicos utilizados, ainda que semelhantes
emfuno, so totalmente diferentes nos sistemas Hidractive I e II, a
ponto de sepoder afirmar que a nica coisa realmente semelhante, so
as esferas.
Os elementos de controle da suspenso no tm
eletro-vlvulasintegradas.
Ao invs disso, uma eletro-vlvula montada separadamente e,
ospistes de controle, dentro das unidades de controle, so
hidraulicamentecontrolados, por meio de dutos hidrulicos, que
proporcionam a correo eletro-vlvula.
A integrao entre a eletro-vlvula e o corpo do elemento de
controle,no sistema Hidractive II reduz o nmero de dutos
hidrulicos.
Entretanto, a maior diferena no modo como so construdos os
doissistemas (Hidractive I e II), est na ECU.
Embora os sensores sejam praticamente os mesmos (exceto o
sensorde velocidade, que Tachogenerator em Hidractive I e Chave
Hall emHidractive II), a lgica de operao da ECU diferente para os
dois sistemas.
-
Hidractive I somente tem um nico conjunto de regras, que somente
aplicado quando o modo de conduo, selecionado pelo motorista,
atravsda chave seletora na console, o AUTOMATIC (automtico).
Quando o modo de conduo est selecionado em SPORT, asuspenso
passada para Hard (duro) e permanece nesse estado, at omodo de
conduo ser retornado para AUTOMATIC, atravs da chaveseletora da
console, exceto durante o breve perodo de autoteste da ECU, que
semelhante, em operao, ao do sistema Hidractive II.
O sistema Hidractive II utiliza ambos os ajustes Hard (duro) e
Soft(macio), em ambos os modos de conduo selecionveis (Normal
eSport).
Os modos de conduo ou comportamento da suspenso forammudados de
Automatic e Sport de Hidractive I, para Normal e Sport,em
Hidractive II.
Em Hidractive I, somente o modo Automatic tem um
gerenciamentoeletrnico, a partir de um conjunto de regras,
aplicadas pela ECU. No modoSport, a suspenso ajustada em Hard
(duro).
Em Hidractive II, cada modo de conduo ou comportamento
dasuspenso, escolhido atravs da chave seletora (Normal ou Sport)
temum conjunto separado e prprio de regras, executado pela ECU.
VI - Aperfeioamentos e Projetos possveis
Uma ECU de reposio para Hidractive I poderia ser programada
demodo a fazer com que a suspenso tivesse um comportamento
semelhante aoda Hidractive II.
A nica diferena seria a ausncia de limitador hidrulico de
rolagem(inclinao lateral), para o ajuste Soft (macio).
Da mesma forma, uma ECU de reposio poderia ser programada, detal
modo que poderia ser utilizada por ambas as montagens (Hidractive I
eHidractive II), de modo a ter muitos ajustes, ao invs de apenas
dois (Normal eSport).
Seria mesmo possvel a programao, de modo a obter um
modocontinuamente varivel, entre um extremo, de ajuste
constantemente Hard(duro) (caso da Hidractive I, em SPORT) e outro
em que a suspensopassaria a maior parte do tempo no ajuste Soft
(macio), com regras muitoflexveis de transio para o ajuste Hard
(duro).
A montagem Hidractive II pode tambm ser modificada para
controlaras eletro-vlvulas dianteiras e traseiras, separadamente
(semelhante Hidractive III).
-
Em particular, um modo com regras de ajuste mais severas para
asuspenso traseira poderia ser muito til, em situaes onde um
veculo, comcarga relativamente leve, empregado para puxar um
trailer.
Nessa situao, tendo somente a suspenso traseira maior presteza
empassar para o ajuste Hard (duro), ou at mesmo permanecer sempre
noajuste Hard, poderia ser uma boa idia.
Entretanto, isso s possvel para a suspenso Hidractive
II.Hidractive I hidraulicamente conectada de modo a operar ambos
os
blocos de controle da suspenso (dianteira e traseira)
simultaneamente.Outra possibilidade poderia ser uma regra com base
em acelerao
para velocidade de giro / ngulo do volante e velocidade do
veculo, isto ,uma verdadeira tabela de consulta a trs
parmetros.
A tecnologia de memria tem evoludo consideravelmente, desde
quecada uma das ECU (Hidractive I e Hidractive II) foi projetada
(XM 1989 eXantia 1995).
A ampliao de memria, necessria para a anlise a trs
parmetros,seria insignificante, diante da capacidade de memria
disponvel nos diasatuais.
- Notas do tradutor
1 As ECU dos sistemas Hidractive (I e II) so montadas com base
emmemrias PRON, ou seja, programveis atravs de queima de
diodosinternos, o que permite uma nica programao.
Portanto, a proposta se baseia na aquisio de uma ECU nova e
aprogramao com certeza do que se est fazendo (qualquer
errorepresentaria a perda da ECU).
2 A ampliao de memria implica na necessidade de substituio
dosChips de memria, por outros de maior capacidade, compatveis com
o circuitoimpresso da placa-me.
O texto foi escrito na Europa onde, com certeza, h maior
facilidade dese encontrar o material necessrio.
VII - Aprimoramento no Conforto da Suspenso
1 Modificaes possveis para os elementos hidrulicos:Ainda que
assim chamadas esferas de conforto sejam disponveis,
isso no uma real resposta s freqentes reclamaes de
motoristasusurios de Citrons antigos, de que a suspenso dos XM no
toconfortvel assim.
Esferas de conforto so montadas somente nos esteios das
rodas(extremos).
Elas reduzem o amortecimento da suspenso em ambos os
ajustes(Hard e Soft), por que esferas de conforto possuem os
elementos deamortecimento com orifcios maiores e elas so
constantemente ligadas suspenso, independentemente do ajuste Hard
ou Soft.
-
Infelizmente, isso tambm compromete a manobrabilidade do
veculopor que afeta o comportamento de rolagem (inclinao lateral),
bem como ode Squat / Dive.
Para ajustar a suspenso de modo diferente do original, a
constante demolejo das esferas tem que ser ajustada para menos,
juntamente com a deamortecimento.
Para tanto, a presso das esferas tem que ser aumentada
(substituiopor esferas de maior presso), mas isso pode limitar o
curso da suspenso nomodo Hard (duro), a menos que o volume das
esferas tambm sejaaumentado.
Isso tambm resultar em mudanas no comportamento da suspenso,para
diferentes situaes de carga.
Todas essas exigncias reduzem significativamente as opes
deesferas utilizveis.
Uma melhor opo poderia ser desmontar, parcialmente, o elemento
decontrole da suspenso e aumentar a bitola dos orifcios dos
elementos deamortecimento, em seu interior.
Alm disso, uma esfera de maior presso pode ser montada
comoesfera central (por exemplo, uma esfera acumuladora).
No caso da esfera central, o volume no crtico, pois existem
trsesferas atuando, quando a suspenso est no ajuste Soft (macio), o
que dum ambiente de controle suficiente para o deslocamento do
fludo.
Essa composio no afetar a performance de rolagem
(inclinaolateral) do modo Hard (duro), mas afetar essa performance,
no modoSoft (macio).
Essa composio no afetar, significativamente, a manobrabilidade
doveculo, por que esta majoritariamente determinada pelo ajuste
Hard dasuspenso e este no foi alterado.
2 Modificaes possveis nos elementos eletrnicos:
Mudanas nas regras da ECU, sem mudana de nenhum
elementohidrulico, pode, provavelmente, incrementar o conforto da
suspenso, sebem que, entretanto, isso pode comprometer a
manobrabilidade do veculo,por que o comportamento bsico da suspenso
ditado pelos elementoshidrulicos.
A suspenso poderia ser tunada (personalizada) para rodar no
ajusteSoft (macio) a maior parte do tempo, pelo relaxamento das
regras(modificao dos limites das tabelas) que a passam para o modo
Hard(duro).
Mudanas nos elementos hidrulicos devem ser
preferencialmenteacompanhadas por mudanas nas regras da ECU.
Em alguns casos, algumas modificaes na ECU existente somente
sopossveis mediante a reprogramao desta.
A documentao disponvel deixa a questo da reprogramao emaberto.
No existem dados a respeito do assunto.
Uma ECU de reposio poder, com certeza, ser programada commaior
facilidade, conforme a necessidade.
-
- Notas do tradutor:
1 Ao que se sabe, sendo as memrias PRON, estas no
permitemreprogramao, conforme sugere o autor, a menos que os chip
de memriasejam substitudos por outros virgem.
2 Para programar uma ECU de reposio, de modo diferente do
programaoriginal, disponvel na rede autorizada, o novo programa tem
que serintegralmente elaborado, sem margem para erro, que
implicaria na perda daECU (queimou, t queimado!).
3 Da anlise do problema, duas questes ficam em aberto, para
seremrespondidas, aps uma pesquisa mais aprofundada:
a) Existem, disponveis no mercado, os chips de memria
virgemoriginais ou compatveis com o circuito da placa-me?b) Existe
a possibilidade de substituir as memrias PRON pormemrias EPRON,
portanto, reprogramveis tantas vezes quanto sedeseje, a exemplo da
ECU do sistema de ignio / injeo eletrnica?
Essa soluo, se vivel, viabilizaria o aproveitamento da prpriaECU
original do veculo, sem a necessidade de aquisio de uma nova,de
reposio, absurdamente cara e, normalmente no disponvel parapronta
entrega.
Fica a, como desafio, a inspirao como sugesto detranspirao por
parte de quem tenha suficiente interesse no assunto edetenha o
necessrio conhecimento cientfico para a anlise, bem como anecessria
preparao tcnica para a execuo.