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CA PLP CONCOURS INTERNE SECTION GENIE MECANIQUE SESSION 2003 Etude d'un système

CA PLP CONCOURS INTERNE SECTION GENIE MECANIQUE SESSION 2003 Etude d'un système technique et/ou Option : MAINTENANCE DES VÉHICULES, MACHINES AGRICOLES ET ENGINS DE CHANTIER Ce dossier contient 18 pages CAPLP2 Interne Session 2003 Dossier technique Dossier technique d'un processus technique LA SUSPENSION HYDRACTIVE 3 I - PRÉSENTATION DU SYSTÈME Le véhicule Citroën C5 est équipé du système dynactive qui supporte, entre autres, les dispositifs : 9 de correction de hauteur automatique qui assure le maintien de la garde au sol du véhicule et la modifie sur demande du conducteur ou en dynamique sur vitesse et en fonction de l’état de la route ( et qui sera le support de notre étude) ; 9 de l’hydractive 3 (qui modifie la raideur et l’amortissement de la suspension, avec deux états souple ou ferme) ; 9 … etc. Ces équipements font appel à l'intelligence de l'électronique et à la force de l'hydraulique pour maintenir le véhicule dans la position de hauteur optimale aux conditions de roulage. Le confort et la tenue de route se trouvent ainsi améliorés. 1.1 - L'électronique ¾ Des capteurs [de volant (3), de débattement de la caisse (6) et (7)] transmettent au calculateur de suspension (1) les informations angle et vitesse volant, la hauteur avant et arrière du véhicule ; ¾ Le Boîtier de Servitude Intelligent, les calculateurs d’A.B.S et d’injection informent le calculateur de suspension si le conducteur freine, s’il demande un changement de hauteur de la caisse et de la vitesse du véhicule, de l’état des ouvrants ainsi que de la vitesse d’appui ou de relâché de la pédale d’accélérateur. Le calculateur (1) renferme un étage propre à chacune de ces fonctions dont l'exploitation est indépendante : ¾ L'étage affecté au SC/CAR (Système Citroën de Correction Automatique du Roulis) provoque, selon une stratégie qui diffère en fonction de la vitesse du véhicule, une PLP2 Interne session 2003 Dossier technique page 1 augmentation de la raideur du roulis en virage. Pour cela, il agit sur l'électrovanne (21) du régulateur SC/CAR (20) ; ¾ l’étage de correction automatique de la hauteur de la caisse du véhicule alimentera, lui, les électrovannes nécessaires à l’obtention de l’assiette souhaitée ; 1.2 - L'hydraulique Le liquide hydraulique sous pression, utile à ces fonctions, est issu du dispositif qui alimente la direction, les freins et la suspension. Chacune de ces fonctions dispose d’un circuit hydraulique spécifique. 1.3 - La mécanique Les éléments de suspension agissent sur la caisse pour obtenir la position souhaitée. II - ARCHITECTURE DU SYSTÈME DE SUSPENSION La suspension Hydractive 3ème génération se compose : 9 d’un BHI (bloc hydro-électronique intégré), véritable “ cœur” du système, qui intègre un puissant calculateur, un générateur autonome de pression hydraulique (pompe et électrovannes de distribution hydraulique) et un moteur électrique ; 9 de quatre éléments porteurs avec de nouvelles sphères de suspension ; 9 de régulateurs de raideur avant et arrière avec leur sphère ; 9 de capteurs de hauteur électriques reliés aux barres antiroulis ; 9 d’un réservoir de fluide ; 9 d’un réseau hydraulique simplifié avec des raccords de nouvelle génération ; 9 d’une commande et d’un indicateur de position sur l’écran multifonction. 1 - Groupe électropompe (GEP/BM) comprenant : ¾ Moteur électrique ; ¾ Interface d'accouplement entre le moteur électrique et la pompe ; ¾ Bloc Hydro-électronique Intégré comprenant : Une pompe à pistons axiaux, Un clapet de sécurité, Un accumulateur antipulsations, La distribution en cartouches. 2 - Boîtier électronique de commande 3 - Cylindres hydropneumatiques AR 4 - Régulateur de raideur HYDRACTIVE AR 5 - Éléments porteurs AV 6 - Régulateur de raideur HYDRACTIVE AV 7 - Capteur électronique de hauteur de caisse AR 8 - Capteur électronique de hauteur de caisse AV 9 - Réservoir de fluide équipé A – Interrupteur changement hauteur B – information vitesse véhicule (calcul. Injection) 3 4 2 3 7 9 A B 8 5 5 1 6 PLP2 Interne session 2003 Dossier technique page 2 1. FONCTIONNEMENT DE L’ETAGE DE CORRECTION DE HAUTEUR DE LA CAISSE Maintien de la hauteur de caisse du véhicule en roulant Le calculateur de suspension corrige les variations de hauteur du véhicule lorsqu’elles varient de plus ou moins 4 millimètres de la hauteur de consigne du véhicule. La correction de hauteur s’effectue, avec une temporisation de 8 secondes, après la détection de la variation de hauteur. Le système filtre les variations de hauteur dues aux inégalités de la route. La temporisation est ramenée à 1 seconde lors du démarrage du véhicule ou lors d’une action sur le bouton poussoir de hauteur véhicule. Exemple : ¾ La caisse du véhicule a tendance à s’affaisser sur l’Av ; ¾ Le capteur électronique de position avant réagit ; ¾ Le groupe motopompe est mis en fonction ; ¾ Un signal d’ouverture est donné à l’électrovanne (excitation) ; ¾ Le fluide issu de la pompe circule librement dans l’électrovanne d’admission et s’achemine vers les éléments porteurs avant, en soulevant le clapet anti-retour dans l’électrovanne d’échappement, puis à travers du correcteur de raideur concerné ; ¾ La caisse remonte jusqu’à sa position initialement programmée ; ¾ A cet instant, le système est désactivé (l’électrovanne et la pompe sont en position arrêt) Conclusion : la garde au sol du véhicule est maintenue constante. 9 MÊME FONCTIONNEMENT POUR ADMISSION DE FLUIDE DANS LES ÉLÉMENTS AR. 9 DÉROULEMENT INVERSE DANS LE SENS ÉCHAPPEMENT DE FLUIDE. PLP2 Interne session 2003 Dossier technique page 3 2. SYNOPTIQUE de l’hydractive 3 EV adm EV adm EV ech EV ech Interrupteur suspension Capteur volant de direction Capteur pédale accélérateur Capteur débattement caisse Capteur vitesse véhicule Capteur feuillures portes Contacteur coffre CALCULATEUR DE SUSPENSION Prise diagnostic Vanne de sécurité doseur de freins mano-contact de freins Correcteur de hauteur arrière Correcteur de hauteur avant Régulateur de raideur arrière EV arrière Élément de suspension Ar droit Doseur freins Ar retours réservoir Régulateur de raideur avant EV avant Élément de suspension Ar gauche Élément de suspension Avant droit Élément de suspension Av gauche HP Freins Av informations d'état au tableau de bord Circuit électrique Circuit hydraulique 3. STRATÉGIES DE CHANGEMENT DE HAUTEUR de l’Hydractive 3 PLP2 Interne session 2003 Dossier technique page 4 0 20 30 40 50 60 70 80 100 10 110 90 Hauteur véhicule vitesse véhicule Km/h infos au calculateur toutes les 0,01 secondes H P N B Route dégradée position haute position basse autoroute hauteur de référence position piste vit. véh. max. B et H vit. véh. max. piste seuil de sortie de la position autoroute Limite inhibition sur info freine seuil de descente en position autoroute limite entrée" pseudo- piste" automatique seuil sorite " pseudo- piste" pas mm mini maxi pas mm pas mm pas mm pas mm 1 pas = 1.11 mm 57 60 63,3 66,6 37 38 41,1 42,2 12 12 13,3 13,3 13 10 14,4 11,1 38 46 42,2 51,1 Maintien de la hauteur de caisse du véhicule en fonction de la vitessse et de l’état de la route Cette innovation renforce le confort et la sécurité, en toutes circonstances, en adaptant la hauteur du véhicule sur trois niveaux : 9 En ville et sur “bonne” route jusqu’à 110 km/h, le véhicule est à sa hauteur de référence ; 9 Sur “bonne” route au-delà de 110 km/h, le BHI commande la descente du véhicule de 15 mm à l’avant et 11 mm à l’arrière. Il permet ainsi l’amélioration de la stabilité du véhicule par l’abaissement du centre de gravité, la réduction de la consommation par la diminution du couple S.Cx et la réduction de la sensibilité au vent latéral. Le véhicule revient à sa hauteur de référence pour une vitesse inférieure à 90 km/h. 9 Lorsque la chaussée se dégrade, le BHI commande la montée du véhicule pour accroître la garde au sol tout en préservant la tenue de route et un confort optimal. 9 Sur route fortement dégradée, le véhicule s’élève de 13 mm à condition que la vitesse soit inférieure à 70 km/h. Pour déterminer la hauteur de véhicule la mieux adaptée, le BHI utilise les informations de vitesse du véhicule, la hauteur et les débattements de la suspension. La hauteur du véhicule peut être également commandée manuellement par le conducteur. Une commande électronique à impulsion offre quatre positions : H : position “haute” ; hauteur maximale destinée au changement de roue. P : position “piste” ; position intermédiaire destinée au franchissement d’obstacles ponctuels à faible vitesse. La garde au sol est augmentée dans ce cas de 40 mm. N : position normale de route ou de référence. B : position “basse” ; hauteur minimale pour le chargement, l’attelage des caravanes et remorques. PLP2 Interne session 2003 Dossier technique page 5 Exemple de changement de position : Route vers autoroute Temps tempo. 10s consigne route consigne autoroute position capteur hauteur AV = consigne autoroute correction Avant + commande EV descente Avant Vvh Temps Temps Temps vitesse autoroute position capteur hauteur position capteur hauteur position capteur hauteur AR = consigne route correction Arrière descente Arrière + commande EV AR = consigne autoroute AV = uploads/Litterature/ la-suspension-hydractive.pdf