СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМ ПЕРЕДАТОЧНЫМ ЧИСЛОМ


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ

    Устройство Функция
    Привод рулевого управления в сборе Электродвигатель Получая сигналы из ЭБУ рулевого управления, поворачивает привод рулевого управления на рабочий угол.
    Датчик угла поворота Определяет угол поворота вала электродвигателя и передает соответствующий сигнал в ЭБУ рулевого управления.
    Соленоид блокировки При возникновении в системе неисправности блокирует вал электродвигателя с тем, чтобы он не мог вращаться.
    Редуктор Посредством волнового передаточного механизма замедляет вращение электродвигателя, устанавливая передаточное число 1:51.
    Щиток приборов в сборе Мультиинформационный дисплей Отображает предупреждающее сообщение, информируя водителя о неисправности в системе.
    Главная контрольная лампа аварийного состояния Загорается, когда на мультиинформационном дисплее отображается предупреждающее сообщение.
    Многофункциональный зуммер Издает звуковой сигнал, предупреждая водителя о неисправности в системе.
    Датчик положения рулевого колеса Определяет направление и угол поворота рулевого колеса.
    ЭБУ рулевого управления с усилителем Исходя из сигналов от датчика угла поворота рулевого колеса и каждого ЭБУ вычисляет рабочий угол привода рулевого управления в сборе и в соответствии с ним управляет электродвигателем.
    ЭБУ рулевого управления с усилителем Передает сигнал усилителя рулевого управления в ЭБУ рулевого управления.

    ЭБУ управления подвеской

    (для моделей с пневматической подвеской)

    		 Выдает состояние регулирования демпфирующего усилия.
    ЭБУ системы противоскольжения в сборе

    • Передает сигнал скорости автомобиля.

    • Выдает запрос на приведение в действие рулевого управления (систем EPS и VGRS) при координированном управлении.
    ECM Передает данные о режиме привода, выбранном с помощью селектора режима привода, во все ЭБУ.

    ЭБУ помощи при движении в сборе

    (для моделей с предаварийной системой безопасности)

    		 Выдает запрос на приведение в действие рулевого управления (систем EPS и VGRS) при координированном управлении.

  2. УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ


    1. ЭБУ рулевого управления рассчитывает требуемый угол поворота привода рулевого управления в соответствии с сигналом датчика положения рулевого колеса и сигналом скорости автомобиля.

    2. ЭБУ рулевого управления регулирует угол поворота передних колес, добавляя рабочий угол привода рулевого управления к углу, на который рулевое колесо поворачивается водителем. Таким образом, передаточное число рулевого управления изменяется в зависимости от условий движения. В результате на любой скорости автомобиля и в любом диапазоне частот вращения обеспечиваются повышенная чувствительность управления и превосходная курсовая устойчивость.

    3. ЭБУ рулевого управления рассчитывает скорость поворота рулевого колеса по сигналу датчика положения рулевого колеса и корректирует рабочий угол привода рулевого управления, улучшая тем самым реакцию рулевого управления.

      A0010I7E05

    4. Если при прямолинейном движении автомобиля по дороге с изменяющимся поверхностным трением резко включаются тормоза, и активируется VSC, положение автомобиля нарушается, и водитель должен восстановить его с помощью рулевого управления. В такой ситуации ЭБУ системы противоскольжения передает сигналы в ЭБУ рулевого управления. Когда ЭБУ рулевого управления получает эти сигналы, он рассчитывает требуемый рабочий угол привода рулевого управления на основании угла и направления поворота рулевого колеса водителем и сигнала скорости автомобиля. Затем приводится в действие система VGRS, снижающая усилие, требуемое для поворота рулевого колеса.

      A0010HAE02
      Обозначения на рисунке
      *a Угол поворота рулевого колеса водителем при управлении с использованием сигнала от ЭБУ системы противоскольжения *b Угол поворота рулевого колеса водителем при управлении без использования сигнала от ЭБУ системы противоскольжения
      A00107M Скользкая поверхность - -

  3. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Привод рулевого управления в сборе


      1. Привод рулевого управления в сборе встроен в тягу рулевого управления с усилителем в сборе.

      2. Привод рулевого управления в сборе состоит из корпуса, электродвигателя, редуктора, выходного вала и механизма блокировки.

        A0010PIE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Корпус *2 Редуктор
        *3 Первичный вал *4 Выходной вал
        *5 Механизм блокировки *6 Электродвигатель
        *7 Привод рулевого управления в сборе *8 Датчик крутящего момента
        A0010U0 Со стороны рулевого колеса A0010GO Сторона тяги рулевого управления с усилителем в сборе

    2. Электродвигатель


      1. В системе используется компактный мощный малошумящий бесщеточный электродвигатель, помещенный внутрь корпуса.

      2. Электродвигатель состоит, прежде всего, из магнита, обмотки и вала. Вал электродвигателя соединен с генератором волн редуктора, благодаря чему его вращение передается редуктору.

      3. Электродвигатель управляется сигналом, передаваемым ЭБУ рулевого управления, и может вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, в зависимости от направления поворота рулевого колеса.

      4. Датчик угла поворота определяет угол и направление поворота электродвигателя.

        A0010N0E02
        Обозначения на рисунке
        *1 Обмотка *2 Магнит
        *3 Датчик угла поворота *4 Вал электродвигателя

    3. Редуктор


      1. В редукторе используется волновой передаточный механизм, который обеспечивает большое передаточное число (1:51) при минимальном количестве деталей и характеризуется компактностью и высокой точностью.

      2. Редуктор состоит, главным образом, из ведомой шестерни, шестерни статора, гибкого колеса и генератора волн.

        A0010SAE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Шестерня статора *2 Гибкое колесо
        *3 Ведомая шестерня *4 Генератор волн
        *5 Первичный вал *6 Выходной вал
        A0010U0 Со стороны рулевого колеса A0010GO Сторона тяги рулевого управления с усилителем в сборе
        Конструкция редуктора
        Наименование Конструкция
        Шестерня статора (первичная)

        • Имеет жесткий корпус, кольцеобразную форму и 102 зубца на внутренней окружности.

        • Располагается параллельно ведомой шестерне.

        • Соединена с корпусом привода рулевого управления в сборе.
        Ведомая шестерня (выходная)

        • Имеет жесткий корпус, кольцеобразную форму и 100 зубцов на внутренней окружности.

        • Располагается параллельно шестерне статора.

        • Соединена с выходным валом привода рулевого управления в сборе.
        Гибкое колесо

        • Имеет нежесткий металлический корпус в форме ремня и содержит 100 зубцов на внешней окружности.

        • Помещается снаружи генератора волн и располагается таким образом, чтобы его зубцы были сцеплены с внутренними зубцами шестерни статора и ведомой шестерни.
        Генератор волн

        • Состоит из кулачка овальной формы и шарикового подшипника, смонтированного на кулачке.

        • Соединен с валом электродвигателя; вращается внутри гибкого колеса, прижимая его к шестерне статора и ведомой шестерне.

    4. Механизм блокировки


      1. В системе рулевого управления используется механизм блокировки, механически блокирующий вал электродвигателя в случае возникновения неисправности с тем, чтобы он не мог вращаться. При этом корпус и выходной вал оказываются сцепленными.

      2. Механизм блокировки смонтирован на электродвигателе. Механизм состоит, главным образом, из блокировочного фиксатора, закрепленного на валу электродвигателя, рычага блокировки, который смонтирован на корпусе, и соленоида блокировки, приводящего в действие рычаг блокировки.

        A0010YIE03
        Обозначения на рисунке
        *1 Вал электродвигателя *2 Блокировочный фиксатор
        *3 Соленоид блокировки *4 Рычаг блокировки
        *a Сечение A - A - -

      3. Когда механизм блокировки приводится в действие, ЭБУ рулевого управления обесточивает соленоид блокировки, и возвратная пружина прижимает рычаг блокировки к блокировочному фиксатору. В результате рычаг блокировки входит в зацепление с канавкой на блокировочном фиксаторе, механически блокируя движение вала электродвигателя. При снятии блокировки ЭБУ рулевого управления возобновляет подачу тока в соленоид блокировки, рычаг блокировки и блокирующий фиксатор расцепляются, и вал электродвигателя освобождается.

        A0010NME02
        Обозначения на рисунке
        *1 Блокировочный фиксатор *2 Соленоид блокировки
        *3 Возвратная пружина *4 Рычаг блокировки
        *a Состояние разблокировки (соленоид блокировки во включенном состоянии) *b Состояние блокировки (соленоид блокировки в выключенном состоянии)

  4. ПРИНЦИП РАБОТЫ


    1. Принцип работы редуктора


      1. Гибкое колесо размещено внутри ведомой шестерни и шестерни статора, как показано на рисунке. При этом внутрь гибкого колеса встроен генератор волн. Генератор волн, вращаясь, заставляет гибкое колесо деформироваться, принимая овальную форму. Зубцы, расположенные на концах большой оси полученного овала, входят в зацепление с зубцами ведомой шестерни и шестерни статора, а зубцы на концах малой оси оказываются свободными.

        A001072E05
        Обозначения на рисунке
        *1 Ведомая шестерня *2 Шестерня статора
        *3 Гибкое колесо *4 Генератор волн

      2. Пока шестерня статора остается неподвижной, генератор волн вращается по часовой стрелке, и гибкое колесо подвергается упругой деформации. В результате находящиеся в зацеплении части гибкого колеса, ведомой шестерни и шестерни статора постепенно смещаются.

        A0010AFE05
        Обозначения на рисунке
        *1 Ведомая шестерня *2 Шестерня статора
        *3 Гибкое колесо *4 Генератор волн

      3. Поскольку гибкое колесо имеет на 2 зубца меньше, чем шестерня статора, при совершении генератором волн одного оборота оно смещается против часовой стрелки на 2 зубца. Ведомая шестерня и гибкое колесо имеют равное количество зубцов, поэтому они вращаются одинаково. Таким образом, ведомая шестерня (выходная) также смещается на 2 зубца.

        A0010AGE04
        Обозначения на рисунке
        *1 Ведомая шестерня *2 Шестерня статора
        *3 Гибкое колесо *4 Генератор волн
        A0010ME Шестерня статора смещается по часовой стрелке на 2 зубца - -

    2. Работа системы


      1. В диапазоне низких скоростей (где требуется уменьшить усилие на рулевом колесе) и диапазоне средних скоростей (где необходима более быстрая реакция) система вращает вал привода рулевого управления в положительном направлении.

      2. Когда водитель поворачивает рулевое колесо по часовой стрелке, ЭБУ рулевого управления поворачивает вал электродвигателя в приводе рулевого управления также по часовой стрелке.

      3. Вращение электродвигателя посредством генератора волн передается редуктору. Вращательное движение замедляется с передаточным числом 1:51 и снимается с выходного вала, движущегося по часовой стрелке. Рабочий угол поворота привода рулевого управления прибавляется к углу поворота рулевого колеса. Таким образом, выходной вал поворачивается по часовой стрелке дальше, чем рулевое колесо, на рабочий угол поворота привода рулевого управления. В результате передние колеса разворачиваются вправо в большей степени.

        A001098E02

      4. Данная система поворачивает привод рулевого управления в отрицательном направлении в диапазоне высоких скоростей (где чрезмерная чувствительность рулевого управления автомобиля нежелательна).

      5. Когда водитель поворачивает рулевое колесо по часовой стрелке, ЭБУ рулевого управления поворачивает вал электродвигателя в приводе рулевого управления против часовой стрелки.

      6. Вращение электродвигателя посредством генератора волн передается редуктору. Вращательное движение замедляется с передаточным числом 1:51 и снимается с выходного вала, движущегося против часовой стрелки. Рабочий угол поворота привода рулевого управления вычитается из угла поворота рулевого колеса. Таким образом, выходной вал не поворачивается приводом рулевого управления по часовой стрелке до фактического угла рулевого колеса. В результате передние колеса разворачиваются вправо в меньшей степени.

        A00109BE02

  5. РАБОТА В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ


    1. Когда в системе возникает неисправность, ЭБУ рулевого управления выключает соленоид блокировки механизма блокировки, и электродвигатель в приводе рулевого управления в сборе блокируется.

  6. ДИАГНОСТИКА


    1. Когда ЭБУ рулевого управления обнаруживает неисправность в системе VGRS, он информирует об этом водителя, включая главную контрольную лампу аварийного состояния, многофункциональный зуммер и отображая предупреждающее сообщение на мультиинформационном дисплее.

    2. Кроме того, ЭБУ рулевого управления сохраняет диагностический код неисправности (DTC). DTC можно считать с помощью Global TechStream (GTS). Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.