Die Niveauregulierung ist eine Weiterentwicklung des bereits bekannten EHC-Systems aus der Baureihe 5 und dem X5.
Das Steuergerät verarbeitet folgende Signale und K-CAN-Botschaften:
Das Steuergerät entscheidet fallweise, ob Regelbedarf besteht, um Beladungsänderungen auszugleichen. Es verhindert Regelungen bei anderen Ursachen. Somit ist es möglich, die Regelung bezüglich Häufigkeit, Sollhöhe, Toleranzschwellen und Batteriebelastung optimal auf die jeweilige Situation abzustimmen.
Das Steuergerät hat neben der Niveauregulierung die Aufgabe, die Systemkomponenten zu überwachen, Fehler zu speichern und anzuzeigen.
Aufgabe der Niveauregulierung ist es, die Fahrzeughöhe an der Hinterachse bei Änderungen der Beladung wieder auf das Sollniveau zu bringen. Die Niveauregulierung wird durch Zu- oder Abfuhr von Luft zu bzw. aus den Luftbälgen erreicht. Von den Höhenstandssensoren erhält das Steuergerät die Informationen über die Höhenstände der linken und rechten Fahrzeugseite. Befinden sich die Höhenstände außerhalb festgelegter Toleranzen, regelt das System mit Hilfe der Luftversorgungsanlage auf den Sollhöhenstand.
Beladungsänderungen finden hauptsächlich im Stillstand bzw. vor oder nach einer Fahrt statt. Um das Fahrzeug zu beladen, müssen Türen oder die Klappe geöffnet werden. Das System wird daher durch das Öffnen von Türen oder der Klappe aktiviert und schaltet sich erst 16 min nach Verlassen des Fahrzeugs wieder ab (Verbraucherabschalt-/VA-Signal).
Um Beladungsänderungen von anderen Störungen wie Fahrbahnunebenheiten zu unterscheiden, werden die Höhenstandssignale über zwei unterschiedliche Tiefpassfilter mit unterschiedlichen Grenzfrequenzen (hohe und niedrige Frequenzen) gefiltert. Die Filterung ist im HGK E39 Antrieb/Fahrwerk erklärt. Das Steuergerät erkennt über die verschiedenen Signale und Botschaften die verschiedenen Fahrzustände und schaltet je nach Zustand in verschiedene Betriebsmodi.
Die Betriebsmodi führen dem Fahrzeugzustand angepasste Regelungen durch oder verhindern Regelungen. Regelmodi sind:
Der Sleep-Modus ist der Ausgangszustand für die Regelungen. Im Sleep-Modus wird keine Regelung durchgeführt.
Im Pre-Modus wird durch die VA-Botschaft des Powermoduls ein zeitlich gesteuerter Vor- und Nachlauf durchgeführt. Das VA-Signal wird durch Aktivitäten am Fahrzeug wie Türgriffbetätigung oder Bedienung Zentralverriegelung gesetzt und auf dem K-CAN ausgegeben.
Bei Zündschlüsselstellungen Klemme R bzw. Klemme 15 oder Motor-an-Signal ist das Signal permanent gesetzt.
Wird das Fahrzeug abgestellt, bleibt das VA-Signal noch ca. 16 Minuten seit der letzten Aktion (z. B. Türöffnung) gesetzt. Wechselt innerhalb dieser 16 Minuten ein Türstatus, so wird die Nachlaufzeit neu gestartet. Mit Ablauf dieser Nachlaufzeit wird die Botschaft Verbraucher-Abschalten gesendet und das Steuergerät wechselt für 1 Minute in den Post-Modus, bevor es in den Sleep-Modus übergeht.
Im Pre-Modus wird nur dann auf die Sollhöhe aufgeregelt, wenn das Niveau deutlich die Sollhöhe unterschreitet. Das Regeltoleranzband beträgt derzeit - 40 mm vom Mittelwert. Durch diese Regeltoleranz wird sichergestellt, dass nur bei großen Zuladungen aufgeregelt wird, um die Bodenfreiheit vor der Abfahrt zu erhöhen. Kleine Zuladungen ergeben geringe Einfederwege, die erst bei Motorstart ausgeglichen werden. Durch diese Regeleinstellung wird die Batteriebelastung reduziert.
Abgeregelt wird, wenn der Mittelwert aus beiden Höhenstandssignalen > 0 mm ist UND eine Seite über + 10 mm steht.
Für die Entscheidung über Regelbedarf wird in diesem Modus nur der Mittelwert der beiden Höhensignale (schneller Filter) betrachtet.
Regelungen, die in anderen Modi begonnen wurden, werden mit den für diese Modi geltenden inneren Toleranzbändern weitergeführt.
Eine Schiefstanderkennung erfolgt im Pre-Modus nicht.
Bei Rückkehr in den Normal-Modus aus dem Modus Drive (Fahrt) bleibt die Regelung bis zu einer Türbetätigung gesperrt. Somit wird verhindert, dass eine Regelung erfolgt, wenn das Fahrzeug z. B. an einer Ampel hält und durch die Nickbewegung an der Hinterachse der Höhenstand über dem Mittelwert liegt.
Der Post-Modus wird genutzt, um einen eventuellen optischen Schiefstand vor dem Eintritt in den Sleep-Modus auszugleichen. Es ist ein Modus der Nachjustage. Der Post-Modus ist zeitlich begrenzt (codiert ist zurzeit 1 Minute). Der Post-Modus wird nur ausgeführt, wenn der Motor gelaufen ist. Ohne vorherigen Motorlauf wird aus dem Pre-Modus direkt in den Sleep-Modus gewechselt.
Angeregelt wird in einem engen Toleranzband von 7 mm. Bei 5 mm wird die Regelung beendet. Es wird der schnelle Signalfilter genutzt. Im Fall eines Schiefstands (Bordsteinerkennung) erfolgt die Regelung auf für diesen Fall geltende Sollhöhen.
Der Normal-Modus ist der Ausgangspunkt für den normalen Betriebszustand des Fahrzeugs. Er wird durch das Signal Motor-läuft erreicht.
Der schnelle Filter wird mit einem engen Toleranzband von 10 mm genutzt. Es kann ein engeres Toleranzband als im Pre-Modus benutzt werden, da die Batteriekapazität nicht geschützt werden muss.
Im Fall eines Fahrzeugschiefstands (Bordsteinerkennung) erfolgt die Regelung auf für diesen Fall geltende Sollhöhen.
Der Drive-Modus (Fahrt-Modus) wird aktiviert, wenn ein Geschwindigkeitssignal von > 1 km/h erkannt wird. Die Aktivierung der Regelung erfolgt durch eine langsame Filterung der Signale, da in diesem Betriebszustand lediglich die Höhenstandsunterschiede hervorgerufen durch Fahrzeugabtrieb und Reduzierung der Fahrzeugmasse durch Kraftstoffverbrauch ausgeglichen werden müssen. Die Regelung selbst erfolgt jedoch unter Beachtung der schnell gefilterten Höhenstände. Zum Regelende werden die langsamen Filter neu initialisiert.
Da Wankbewegungen einen direkten Einfluss auf die gemessenen Höhenstände haben, würde bei längeren Kurvenfahrten mit entsprechendem Wankwinkel trotz der langsamen Filterung des Modus Drive eine unerwünschte Anregelung eingeleitet. Dies würde nach Beendigung der Kurvenfahrt zu einem Schiefstand und einer erneuten Regelung führen. Der Curve-Modus verhindert diese Regelung dadurch, dass bei erkannter Kurvenfahrt die langsame Filterung angehalten und eine eventuell begonnene Regelung abgebrochen wird.
Die Kurvenfahrt wird bei einem eingehenden Querbeschleunigungssignal von > 2 m/s2 erkannt. Bei einem Querbeschleunigungssignal von < 1,5 m/s2 wird der Curve-Modus verlassen.
Das Querbeschleunigungssignal wird vom Gierratensensor gesendet.
Kerb bedeutet Verschränkung.
Durch Erkennung des Zustands wird verhindert, dass bei einseitiger Auffahrt auf ein Hindernis mit einem Rad der dadurch hervorgerufene Schiefstand ausgeglichen wird. Ein Ausgleich würde nach Abfahrt von dem Hindernis einen erneuten Schiefstand des Fahrzeugs hervorrufen und zu einer erneuten Regelung führen.
Der Kerb Zustand wird erkannt, wenn die Höhendifferenz zwischen linker und rechter Fahrzeugseite > 24 mm beträgt.
Wird das Fahrzeug im Schiefstand Be- oder Entladen, wird vom Steuergerät der Wert des Ein- oder Ausfederns der Fahrzeugmitte zwischen den Hinterrädern betrachtet. Der Wert wird im Steuergerät aus den Höhenstandsänderungen der rechten und linken Federwege berechnet.
Liegt der Wert des Ein- oder Ausfederns an dem berechneten Mittelpunkt der Hinterachse außerhalb des Toleranzbandes von 10 mm, wird eine Niveauregulierung eingeleitet. Die linke und rechte Fahrzeugseite werden parallel angehoben bzw. abgesenkt. Die Höhendifferenz zwischen beiden Seiten bleibt bestehen. Sobald das Steuergerät in den Drive-Modus übergeht, wird der Schiefstand-Modus gelöscht.
Um Regelungen bei einem Radwechsel oder bei Arbeiten auf der Hebebühne zu verhindern, gibt es den Lift-Modus.
Wird dieser Modus erkannt, werden jegliche Regelungen verhindert bis der Wagenheber entfernt ist oder das Fahrzeug von der Hebebühne heruntergelassen wird.
Die Erkennung erfolgt bei Überschreitung des zulässigen Ausfederwegs von 55 mm. Wenn der linke und/oder rechte Höhenstand diesen Ausfederweg überschreitet, wird die Situation Radwechsel/Hebebühne erkannt.
Es wird auch auf die Situation Hebebühne erkannt, wenn das Fahrzeug leicht angehoben wird, der Ausfederweg 55 mm noch nicht erreicht hat, das Fahrzeug abregeln möchte, sich aber nicht senkt. Wird das Ablassventil angesteuert und das Fahrzeug senkt nicht ab, so wird nach einer gewissen Zeit auf die Situation Hebebühne erkannt und dieser Höhenstand abgespeichert. Ein Reset wird durchgeführt, wenn das Fahrzeug wieder 10 mm unter diesem gespeicherten Höhenstand ist ODER auf Fahrt erkannt wird.
Der Transport-Modus wird mittels Diagnose-Ansteuerung gesetzt. Er dient zur Erhöhung der Bodenfreiheit, um einen gefahrlosen Transport der Fahrzeuge auf Fahrzeugtransportern zu gewährleisten. Die Sollhöhe des Fahrzeugs wird in diesem Modus um 30 mm angehoben.
Ist dieser Modus aktiviert, wird in der Instrumentenkombination in der variablen Anzeigeleuchte das Symbol für die Luftfederfunktion angezeigt und die Textmeldung ”Niveauregulierung ausgefallen” in der Check-Control-Anzeige ausgegeben, um auf diesen Sondermodi hinzuweisen.
Regelungen finden in diesem Modus nicht statt, da während des Transportes keine Veränderung der Fahrzeugmasse stattfindet.
Gelöscht wird der Transport-Modus nur mittels Diagnose-Ansteuerung.
Der Band-Modus wird zur Montage am Band gesetzt, um Regelvorgänge zu vermeiden. Die Fehleranzeige ist aktiviert und in der variablen Anzeigeleuchte mittels Symbol und in der Check-Control-Anzeige mit der Textmeldung ”Niveauregulierung ausgefallen” angezeigt.
Gelöscht wird der Band-Modus nur mittels Diagnose-Ansteuerung.