Введение
xDrive - это система полного привода, которая состоит из системы динамического контроля стабильности (DSC) и и дисковой муфты с электронным управлением в раздаточной коробке.
Дисковая муфта с электронным управлением передает крутящий момент на передний мост плавно и по мере необходимости. Задний мост имеет постоянный привод.
При разъединенной дисковой муфте весь крутящий момент передается на задний мост.
> E53, E83 [Обзор системы ...]
> E70 [Обзор системы ...]
Постоянно осуществляется связь между xDrive и DSC. Расчет исходных показателей динамики движения производится блоком управления DSC.
К важным данным относятся:
- Положение педали акселератора
- крутящий момент двигателя;
- показатели динамики движения.
DSC определяет необходимую степень блокировки. Результат оценки степени блокировки передается системе xDrive. Благодаря этому xDrive всегда располагает информацией о том, может ли автомобиль реагировать на действия водителя. Если появляется тенденция к пробуксовке колес, или возникает угроза излишней или недостаточной поворачиваемости, xDrive вмешивается и выполняет коррекцию. xDrive по потребности изменяет распределение крутящего момента между мостами.
Лишь в том случае, если xDrive не может больше самостоятельно поддерживать курсовую устойчивость автомобиля, дополнительно вмешивается DSC. Мощность двигателя снижается, и происходит целенаправленное притормаживание отдельных колес.
При изменении качества дорожного покрытия (например, снег, лед, рыхлый грунт) крутящий момент передается по потребности на мост с лучшей тягой.
Раздаточные коробки устанавливаются на автомобили в следующих вариантах:
- E53: раздаточная коробка ATC 500
(ATC = Active Torque Control, т. е. активный контроль крутящего момента)
- E70: раздаточная коробка ATC 700
- E83: раздаточная коробка ATC 400
Раздаточные коробки имеют следующие различия:
- Разное число дисков в дисковых муфтах.
- Разное расстояние между входным валом и выходным валом к переднему мосту.
- Карданный вал к редуктору переднего моста на E53, E70 вставлен, на E83 крепится через фланец
В соответствии с большим крутящим моментом двигателей на E53, E70 раздаточная коробка рассчитана на передачу большего момента.
Преимущества:
Благодаря распределению крутящего момента между мостами по потребности автомобиль с xDrive имеет следующие преимущества:
- превосходная устойчивость вплоть до предельных значений;
- оптимальный передний привод;
- отличная тяга во всех ситуациях движения.
xDrive входит в серийную комплектацию E70, E83, а также E53 с 10/2003 в рамках модернизации.
Краткое описание узла
xDrive включает следующие узлы:
- Раздаточная коробка с дисковой муфтой
В раздаточной коробке находится дисковая муфта с электронным управлением. Дисковая муфта распределяет крутящий момент между передним и задним мостами плавно и по потребности .
[подробнее ...]
- Серводвигатель VTG с инкрементным датчиком и классификационным сопротивлением
С помощью серводвигателя VTG (VTG: раздаточная коробка) дисковая муфта блокируется и разблокируется. С помощью инкрементного датчика определяются скорость регулирующего воздействия и положение вала серводвигателя.
Через классификационное сопротивление учитываются механические допуски в раздаточной коробке. Благодаря этому обеспечивается оптимальное функционирование.
[подробнее ...]
- Регулировочный рычаг
Регулировочный рычаг преобразует вращение серводвигателя VTG в осевое перемещение. [подробнее ...]
- Блок управления VTG
Блок управления регулирует степень блокировки дисковой муфты в раздаточной коробке в зависимости от следующих факторов:
- команда на необходимую степень блокировки (поступает от блока управления DSC);
- состояние трансмиссионного масла (определяется блоком управления VTG);
- износ дисковой муфты (определяется блоком управления VTG);
- нагрузка на серводвигатель раздаточной коробки (определяется блоком управления VTG);
- температура трансмиссионного масла (определяется блоком управления VTG).
Блок управления VTG выдает следующую информацию на блок управления DSC:
- фактическая степень блокировки;
- все расчетные данные.
При необходимости степень блокировки ограничивается для уменьшения трения.
> E53, E83 [подробнее ...]
> E70 [подробнее ...]
- DSC: Система динамического контроля стабильности
DSC выполняет, обеспечивая работу системы xDrive, следующие функции:
- Регулировка полного привода
- автоматическая блокировка дифференциала (ADB-X)
- система курсовой устойчивости при спуске (HDC).
Регулировка полного привода
Система динамического контроля стабильности (DSC) определяет заданное значение регулировки полного привода для xDrive. Заданное значение зависит от тенденций к избыточной или недостаточной поворачиваемости автомобиля и от пробуксовки колес. Оно передается на блок управления VTG.
Автоматическая блокировка дифференциала
Автоматическая блокировка дифференциала (ADB-X) выполняет функцию традиционной блокировки дифференциала путем целенаправленного воздействия на тормозной механизм отдельных колес (известна по E53 и полноприводным E46).
Когда одно колесо склонно к пробуксовке, оно автоматически ADB-X подтормаживается до заданного проскальзывания. Тем самым, увеличивается крутящий момент на колесах, которые находятся на дорожном полотне с более высоким коэффициентом трения.Система курсовой устойчивости при спуске
HDC - автоматическая система курсовой устойчивости при спуске на полноприводных автомобилях (известна по E53 и полноприводным E46).
HDC можно включить и выключить отдельной клавишей.
Если клавиша HDC нажата, система автоматически снижает скорость движения. Скорость движения снижается путем непосредственного воздействия на тормозные механизмы всех четырех колес до скорости, немного превышающей скорость пешехода. HDC поддерживает эту скорость на неизменном уровне (все функции DSC при этом активны).
С помощью педалей акселератора и тормоза или кнопок круиз-контроля можно плавно изменять скорость движения в диапазоне определенных значений.
В работе xDrive участвуют следующие блоки управления и переключатели:
- DME/DDE: Цифровая электронная система управления двигателем (DME)/цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE)
DME/DDE производит вмешательство в работу двигателя, запрос на которое поступает от блока управления DSC (например, снижение мощности для предотвращения пробуксовки ведущих колес).
- Индикация в комбинации приборов
Состояния систем показываются следующим образом:
- Горят контрольная и сигнальная лампы DSC/xDrive:
DSC/xDrive не активны.
- Горят контрольная и сигнальная лампы DSC/xDrive и раздается звуковой сигнал:
DSC неисправна, ABS не задействована, блок управления VTG в порядке
или
DSC в порядке, блок управления VTG неисправен
-> Полный привод в аварийном режиме
- Горят контрольная и сигнальная лампы DSC/xDrive, горят контрольная и сигнальная лампы ABS и общая сигнальная лампа неисправностей тормозной системы и раздается звуковой сигнал:
Невосстанавливаемый отказ DSC и/или отказ блока управления VTG
-> Полный привод в аварийном режиме
> E53, E83
Комбинация приборов выполняет функцию интерфейса передачи данных (= межсетевого преобразователя) между шинами K-Bus и PT-CAN.- JBE: электронный блок управления (JBE)
> E70
ЭБУ JBE является интерфейсом (= межсетевым преобразователем) между шинами K-CAN и PT-CAN.
Электронно-управляемый токораспределитель состоит из электронного блока JBE и токораспределителя.Функции системы
xDrive выполняет следующие функции:
- регулировка степени блокировки дисковой муфты;
- аварийный режим.
Регулировка степени блокировки дисковой муфты
Степень блокировки дисковой муфты в раздаточной коробке регулируется. Благодаря этому обеспечивается плавное соединение переднего моста с трансмиссией. В зависимости от ситуации движения и состояния дорожного покрытия можно увеличивать или уменьшать крутящий момент на передних колесах.
ЭБУ DSC рассчитывает степень блокировки дисковой муфты следующим образом:
- Предварительная установка = задаваемое водителем значение
- Система регулировки динамики движения
- Распознавание различных окружностей качения, описываемых колесами
Предварительная установка
Предварительная установка отражает действия водителя. Таким образом, она используется при расчете необходимой степени блокировки.
Для определения задаваемого водителем значения используются следующие критерии оценки:
- положение педали акселератора;
- крутящий момент двигателя;
- частота вращения коленвала;
- скорость движения
- включенная передача;
- угол поворота рулевого колеса.
Система регулировки динамики движения
Система регулировки динамики движения контролирует поведение автомобиля при пробуксовке передних и задних колес. Задачей системы является достижение хорошей тяги и сохранение стабильного движения автомобиля, т. е. стабилизация.
Для контроля используются следующие критерии оценки:
- значения угловых скоростей колес;
- Скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси
- поперечное ускорение
- угол поворота рулевого колеса
В нормальном режиме движения с полным приводом крутящий момент распределяется следующим образом:
- 40 % на передний мост;
- 60 % на задний мост.
Распределение крутящего момента изменяется в зависимости от противодействующего момента на каждой оси. Если, например, происходит трогание с места при полном ускорении на I-й передаче, вследствие динамического распределения самая большая нагрузка приходится на задний мост. При этом задний мост может передавать самый большой крутящий момент.
Пример: Передние колеса стоят на поверхности с высоким коэффициентом трения. Задние колеса стоят, например, на льду (низкий коэффициент трения). В этом случае почти 100 % крутящего момента передаются через передний мост. На едва нагруженном заднем мосту может возникнуть лишь незначительный противодействующий крутящий момент.
При прохождении поворотов вследствие поперечного ускорения возникает центробежная сила, которая стремится вынести автомобиль за пределы дорожного полотна. Если центробежная сила больше, чем максимально возможная боковая удерживающая сила колес, то стабильный режим движения автомобиля нарушается. Когда у автомобиля передние колеса скользят наружу относительно поворота, говорят о "недостаточной поворачиваемости". При избыточной поворачиваемости, напротив, хуже удерживаются задние колеса. Задняя часть автомобиля стремится наружу относительно поворота.
xDrive минимизирует тенденцию к недостаточной или избыточной поворачиваемости благодаря оптимальному распределению тяговых усилий между задними и передними колесами.
[подробнее ...]Распознавание различных окружностей качения, описываемых колесами
Если окружности обкатки шин не равны, степень блокировки трансмиссии уменьшается на основании разности скоростей вращения колес (при заблокированной дисковой муфте).
Разница скоростей вращения может возникать по следующим причинам:- При шинах разной конструкции:
Окружности качения шин разной конструкции или при сильной разнице в износе шин могут отличаться на величину до 1 %.
- При установленном аварийном колесе
- При сильной разнице в износе шин
Благодаря распознаванию различных окружностей качения, описываемых колесами за 1 оборот, разность скорости вращения колес может быть компенсирована за счет проскальзывания в дисковой муфте.
Для компенсации в ситуациях без существенной регулировки динамики движения уменьшается степень блокировки.
Аварийный режим
В аварийном режиме регулировка динамики движения и функция ADB-X не выполняются.
В блок управления VTG встроен регулятор для аварийного режима. Регулятор дублирует регулировку дисковой муфты в блоке управления DSC.При отказе блока управления DSC или пропадании важных сигналов датчиков регулятор стремится поддерживать полный привод в работоспособном состоянии так долго, насколько это возможно.
При пропадании отдельных сигналов датчиков рассчитываются эквивалентные значения. Соответствующие функции выполняются с эквивалентными значениями до тех пор, пока возможно целесообразное управление полным приводом. Это может привести к потере функций полного привода.
Указания по сервисному обслуживанию
При сервисном обслуживании выполнять следующие указания:
- Общие указания: [подробнее ...]
- Диагностика: ---
- Кодирование/Программирование: ---
Оставляем за собой право на опечатки, ошибки и внесение изменений.
Поделиться с друзьями: