Capteur de niveau du véhicule – Structure, fonctionnement et dépannage

Le capteur de niveau du véhicule est un composant central pour la détection de la hauteur du véhicule. Le capteur mesure la position verticale de la carrosserie par rapport à l'essieu ou au châssis. Ses données de mesurées servent de base à de nombreux systèmes du véhicule tels que le système de correction automatique de la portée lumineuse des projecteurs, les systèmes de châssis adaptatifs, ainsi que diverses fonctions de stabilité et de confort.

Les informations techniques, les conseils et astuces pratiques compilés ci-après ont été rédigés par HELLA afin de fournir une aide professionnelle aux ateliers de réparation automobile dans le cadre de leurs activités. Toutes les informations mises à disposition sur ce site sont destinées à être exploitées uniquement par des professionnels dûment qualifiés.

Structure et principe de fonctionnement du capteur de niveau du véhicule

Les capteurs de niveau du véhicule sont des capteurs d'angle de rotation directement fixés sur les éléments du châssis et de la carrosserie. Ils se composent d'un boîtier de capteur, relié de manière fixe à la carrosserie ou au corps d'essieu par un support, et d'un bras de levier, fixé par exemple au bras transversal. Le bras de levier peut avoir différentes longueurs et différents types de fixation selon le modèle de véhicule.

Si la position entre les éléments mobiles du châssis et la carrosserie ou le corps d'essieu change, le bras de levier se déplace en conséquence. Il transmet ce mouvement directement au capteur qui le transforme en mouvement de rotation. Le capteur transforme ce mouvement de rotation en un signal électrique et le transmet à l’unité de contrôle supérieure. Les modifications de la hauteur peuvent ainsi être détectées avec précision et utilisées pour la régulation des systèmes de suspension et de confort.

Les capteurs de niveau du véhicule étant également utilisés dans des systèmes relevant de la sécurité, une sécurité particulièrement élevée contre les pannes est nécessaire. C'est la raison pour laquelle on utilise souvent des capteurs redondants. Deux canaux de mesure indépendants l'un de l'autre fonctionnent alors en parallèle à l'intérieur. Les deux canaux détectent le même mouvement et transmettent chacun un signal à l'unité de contrôle supérieure. Si les deux valeurs de signal divergent, l'unité de contrôle détecte une irrégularité et peut réagir de manière ciblée. Une éventuelle panne est ainsi détectée à temps et la sécurité de fonctionnement de l'ensemble du système est assurée.

Les types de construction fréquemment utilisés dans la pratique sont :

Capteurs potentiométriques

Ce type de construction détermine la position à l'aide d'une résistance variable. Ce type de capteur est souvent utilisé dans les anciens véhicules ou dans de simples systèmes de correction de niveau. L'inconvénient est l'usure des contacts frotteurs à l'intérieur qui peuvent être usés par le mouvement mécanique constant.

Capteurs inductifs

Les capteurs inductifs détectent les mouvements par induction électromagnétique. Le principe de mesure ne nécessite pas de contacts mobiles, ce qui les rend robustes, durables et précis. Les capteurs inductifs sont souvent utilisés dans les systèmes à suspension pneumatique ou dans les châssis adaptatifs.

La technologie CIPOS® (capteur de position inductif sans contact) développée par HELLA est un modèle particulier de capteur inductif. Elle combine les avantages de l'induction avec une électronique spécialement développée et garantit un fonctionnement fiable même sous les contraintes typiques d'un véhicule.

Caractéristiques typiques :

sans contact et sans usure
insensible aux champs magnétiques
grande stabilité de température
résistant aux vibrations, à l'humidité et à la saleté
structure multicanaux pour des mesures redondantes

Capteurs à effet Hall

Ces capteurs utilisent un champ magnétique qui varie en fonction du mouvement. Ces capteurs n’ont également aucun contacts mobiles. Les capteurs à effet Hall nécessitent peu d'entretien et sont fiables. Les domaines d'application typiques sont les véhicules modernes équipés de projecteurs au xénon ou LED qui nécessitent une correction automatique de la portée lumineuse.

Domaines d'utilisation

Les capteurs de niveau du véhicule sont utilisés dans différents systèmes du véhicule :

Application	Objectif	Systèmes impliqués
Correction de portée lumineuse automatique	Flux lumineux anti-éblouissant	Capteur de niveau + calculateur de projecteur
Suspension pneumatique	Garde au sol constante	Capteur de niveau + calculateur de suspension pneumatique
Contrôle dynamique du châssis	Confort et stabilité de conduite	Capteur de niveau + régulation de l'amortissement
Traction d'une remorque	Niveau de véhicule stable et éclairage sans éblouissement avec chargement	Capteur de niveau + correction de portée lumineuse automatique ou correction du niveau

En outre, des capteurs d'angle de rotation peuvent également être utilisés dans d'autres domaines, par exemple dans les véhicules agricoles ou les engins de chantier. Ils servent alors par exemple à détecter la position des volets des remorques ou la position des godets des engins de chantier.

Causes de panne et symptômes

Les capteurs de niveau du véhicule sont installés au niveau du châssis et sont donc soumis à différentes contraintes tout au long de la durée de vie du véhicule. Les causes typiques de dysfonctionnement ou de panne sont les suivantes :

Endommagements mécaniques : Bras de levier défectueux ou déformés, par exemple par des projections de pierres, des collisions ou un montage incorrect.
Perturbations électriques : Ruptures de câbles, corrosion des connecteurs ou courts-circuits dus à l'infiltration d'humidité. Des dysfonctionnements internes au circuit peuvent également entraîner des signaux erronés ou une panne.
Conditions environnementales : La pénétration d'eau, de sel ou de saleté peut endommager les joints et le boîtier.
Usure des potentiomètres : Usure de la piste résistive due au fonctionnement continu sur les anciens capteurs mécaniques.

Symptômes possibles :

Allumage d'un témoin d'avertissement sur le combiné d'instruments
Conseils au conducteur ou messages d'erreur concernant les systèmes d'aide à la conduite ou les systèmes de châssis
Limitation ou défaillance de la correction automatique de la portée des projecteurs
Comportement de conduite inhabituel avec les châssis adaptatifs (par exemple, trop dur ou trop mou)
Activation d'une procédure d'arrêt d'urgence dans le calculateur

Représentation des calculateurs - Diagnostic

Le fonctionnement du capteur de niveau du véhicule est contrôlé par l’unité de contrôle supérieure. Selon le type de véhicule, il est possible non seulement de lire la mémoire des défauts, mais aussi de sélectionner et d’afficher des fonctions supplémentaires telles que des paramètres ou des schémas électriques. En outre, selon le type de véhicule et l'équipement, des réglages de base concernant la hauteur du véhicule peuvent être disponibles.

Exemple d'interrogation de la mémoire des défauts

Exemple d'information destinée au conducteur sur le combiné d'instruments

Lire la mémoire des défauts

Cette fonction permet de lire et d'effacer les codes défaut enregistrés dans le calculateur. Les entrées permettent de savoir s'il y a des dysfonctionnements dans le capteur de niveau du véhicule lui-même, dans le câblage ou dans la communication avec le calculateur.

Dans notre exemple de cas, le code défaut suivant est enregistré :

Code défaut 49 / C103715

Défaut présent
Conseil au conducteur dans le véhicule : Ressort pneumatique : Dysfonctionnement ! Veuillez consulter le Service

Paramètres

Cette fonction permet d'afficher les valeurs actuelles du capteur de niveau du véhicule. Il s'agit par exemple de l'écart de hauteur déterminé par rapport à la position nominale (hauteur de référence du véhicule) ou de la hauteur déterminée du véhicule (absolue). Ces valeurs sont utiles pour évaluer le comportement du capteur en service et pour détecter les écarts.

Il est ainsi possible de vérifier si les signaux des capteurs de niveau gauche et droit concordent ou si des valeurs non plausibles sont présentes, ce qui indiquerait un défaut électrique ou mécanique.

Exemple de réglage de base - réapprentissage de la position nominale

Paramètres de base

Après des travaux sur les capteurs au niveau du châssis ou après le remplacement de composants du châssis, il peut être nécessaire de réapprendre la position nominale. On entend par là la hauteur de référence à laquelle l’unité de contrôle se réfère pour régler le châssis. L’unité de contrôle prend alors en compte les hauteurs actuelles sur les quatre roues comme valeurs de consigne.

Si la position nominale n'est pas apprise correctement, les problèmes suivants peuvent survenir :

hauteur incorrecte du véhicule (par exemple, plus haut ou plus bas d'un côté)
messages de défaut sur le combiné d'instruments
dysfonctionnements de la correction automatique du niveau
dynamique de conduite ou confort altérés

L'apprentissage se fait, selon le type de véhicule et l'équipement via les réglages de base dans l'appareil de diagnostic.

Exemple de schéma de câblage - intégration des capteurs de niveau du véhicule dans le réseau de bord du véhicule. 1. Unité de contrôle du châssis 2. Capteur de niveau du véhicule avant droit 3. Capteur de niveau du véhicule arrière gauche 4. Capteur de niveau du véhicule arrière droit 5. Capteur de niveau du véhicule avant gauche

Schémas électriques

Pour faciliter le dépannage, il est possible d’utiliser des schémas électriques spécifiques au système et provenant des informations relatives au véhicule. Ils montrent la connexion électrique des capteurs de niveau du véhicule ainsi que leur intégration dans le réseau de bord du véhicule.

Il est ainsi possible de suivre le parcours des signaux entre le calculateur et les capteurs et de limiter de manière ciblée les éventuelles interruptions ou dysfonctionnements. L'utilisation de schémas électriques est une aide importante, en particulier dans le cas de systèmes complexes de châssis ou d'éclairage afin de localiser rapidement et de manière fiable les sources d'erreur.

Instructions de maintenance et de réparation

Le montage et le démontage du capteur de niveau du véhicule ne doivent être effectués que par des spécialistes formés.
Avant de procéder au montage, assurez-vous que le capteur correspond à l’emploi prévu et qu’il présente les dimensions, les raccords et les caractéristiques nécessaires.
Après le montage, la hauteur du châssis doit être contrôlée à l'aide d'un appareil de diagnostic approprié. Il faut alors contrôler si la position nominale est correctement détectée et si les signaux des capteurs sont plausibles. Il faut ensuite effacer la mémoire des défauts.
Selon le type de véhicule et les travaux effectués, il peut être nécessaire de réajuster la position nominale du véhicule afin que les niveaux actuels soient repris comme valeurs de référence. En outre, il peut également être nécessaire de calibrer des systèmes d'assistance spécifiques au véhicule. L'outil ADAS CSC-Tool de HELLA Gutmann, qui permet de calibrer les systèmes d'assistance à la conduite avec précision quel que soit le fabricant est idéal pour ces travaux.
Dans ce contexte, les instructions de démontage, de montage et de sécurité du constructeur automobile correspondant doivent impérativement être respectées.
HELLA décline toute responsabilité pour tout dommage causé par une intervention non conforme ou un montage incorrect.
Les réglementations spécifiques à chaque pays en matière de sécurité du travail, de prévention des accidents et d'élimination des déchets doivent être respectées.

Les différentes options de diagnostic ont été représentées à titre d’exemple à l’aide de l’appareil de diagnostic mega macs X. L’étendue des contrôles et la diversité des fonctions peuvent différer selon le constructeur automobile et dépendent de la configuration système du calculateur. Les schémas, photos et descriptions ne sont donnés qu’à titre d’explication et d’illustration et ne peuvent en aucun cas servir de référence pour les réparations effectuées sur le véhicule.

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