СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С УСИЛИТЕЛЕМ ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ

    Устройство Назначение
    Тяга рулевого управления с усилителем в сборе Редуктор Снижает частоту вращения электродвигателя и передает его крутящий момент на вал электроусилителя.
    Датчик крутящего момента Преобразует закручивание торсиона в электрический сигнал и передает его в ЭБУ рулевого управления с усилителем.
    Датчик угла поворота Передает в ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе сигнал угла поворота вала электродвигателя.
    Электродвигатель Обеспечивает усиление мощности в соответствии с величиной тока включения, поступающего из ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе.
    Щиток приборов в сборе Контрольная лампа рулевого управления с усилителем Включается, чтобы предупредить водителя о том, что ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаружил неисправность в системе EPS.
    Мультиинформационный дисплей Отображает предупреждение, информирующее водителя о неисправности в системе EPS.
    Главная контрольная лампа аварийного состояния Загорается, когда на мультиинформационном дисплее отображается предупреждающее сообщение.
    Датчик положения рулевого колеса Определяет направление и угол поворота рулевого колеса.
    Преобразователь усилителя рулевого управления в сборе

    • Преобразует напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи, равное 288 В, в напряжение 46 В, которое через ЭБУ рулевого управления с усилителем подается на электродвигатель.

    • Временно увеличивает напряжение вспомогательной аккумуляторной батареи до 33 В и подает его на ЭБУ рулевого управления с усилителем в ситуации, когда напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи не соответствует норме.
    ЭБУ рулевого управления с усилителем

    • Исходя из сигналов, поступающих от различных датчиков и ЭБУ, приводит в действие электродвигатель, обеспечивая усиление мощности.

    • Передает сигнал предупреждения в щиток приборов, когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает неисправность в системе EPS.
    ЭБУ системы противоскольжения в сборе

    • Передает сигнал скорости автомобиля.

    • Во время координированного управления запрашивает усиление крутящего момента рулевого управления.
    ЭБУ амортизаторов (для моделей с AVS) Передает в ЭБУ рулевого управления с усилителем сигнал выбора режима привода.
    ЭБУ переднего рулевого управления (для моделей с системой LDH) Передает в ЭБУ рулевого управления с усилителем рабочий угол привода рулевого управления в сборе.
    ЭБУ заднего рулевого управления (для моделей с системой LDH) Передает в ЭБУ рулевого управления с усилителем рабочий угол тяги заднего рулевого управления в сборе.
    ECM

    • Передает частоту вращения коленчатого вала.

    • Передает сигнал выбора режима привода.
    ЭБУ помощи при движении в сборе (для моделей с системой помощи при движении по полосе) Запрашивает усиление крутящего момента рулевого управления во время работы системы.
    Блок управления системой кондиционирования Получает сигнал от ЭБУ рулевого управления с усилителем для ограничения потребления электроэнергии.

  2. УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ

    Функция управления Описание
    Усиление рулевого управления Базовое управление Вычисляет требуемый ток усилителя на основе величины крутящего момента рулевого управления и скорости автомобиля и приводит в действие электродвигатель.
    Компенсация изменения момента инерции Улучшает пусковую характеристику электродвигателя, когда водитель начинает поворачивать рулевое колесо.
    Управление возвратом В течение короткого интервала между моментом, когда водитель поворачивает рулевое колесо до упора, и моментом, когда колеса начинают двигаться обратно, увеличивает усилие возврата.
    Управление ослаблением Регулирует усиление, когда водитель поворачивает рулевое колесо при движении с высокой скоростью, тем самым ослабляя колебания скорости рысканья кузова автомобиля.
    Улучшение реакции рулевого управления Эффективно регулирует дополнительный крутящий момент в соответствии с операций рулевого управления, создавая ощущение плавного рулевого управления.
    Управление повышением напряжения Повышает напряжение аккумуляторной батареи в ЭБУ рулевого управления с усилителем и формирует напряжение, необходимое для приведение в действие электродвигателя.
    Защита системы от перегрева Система оценивает температуру электродвигателя, исходя из силы и продолжительности действия тока. Если температура превышает максимально допустимую, она ограничивает силу тока для предотвращения перегрева электродвигателя.
    Управляющее устройство режима SPORT Активирует функцию усиления рулевого управления в режиме SPORT или SPORT S+* с целью увеличения обратной связи рулевого управления выше нормального уровня.
    Координированное управление с системой управления тормозами Получает команды от ЭБУ системы противоскольжения и осуществляет усиление рулевого управления в соответствии с режимом работы системы управления тормозами. Это облегчает вождение и обеспечивает прекрасную курсовую устойчивость автомобиля.
    Координированное управление с системой помощи при движении по полосе (для моделей с системой помощи при движении по полосе) Когда автомобиль отклоняется от полосы, либо оказывается помощь для удержания его в пределах полосы, система помощи при движении по полосе создает дополнительное усилие на рулевом колесе в соответствии с сигналом от ЭБУ помощи при движении.
    Управление при понижении напряжения питания

    • Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает понижение напряжения питания, он включает контрольную лампу рулевого управления с усилителем, подавляя колебания вспомогательного крутящего момента на рулевом колесе и регулируя усиление рулевого управления.

    • Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает падение напряжения источника питания, он передает запрос регулирования нагрузки в блок управления системой кондиционирования, чтобы ограничить использование электрической энергии.

    • *: для моделей с системой AVS

  3. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Тяга рулевого управления с усилителем в сборе


      1. Тяга рулевого управления с усилителем включает в себя вал электроусилителя, редуктор, ведущую шестерню, торсион, электродвигатель и датчик крутящего момента.

        A01FPMRE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Торсион *2 Ведущая шестерня (сателлит)
        *3 Датчик крутящего момента *4 Редуктор
        *5 Электродвигатель *6 Вал электроусилителя

    2. Электродвигатель и редуктор


      1. Электродвигатель представляет собой бесщеточный электродвигатель большой мощности.

      2. Внутри электродвигателя располагается вал электроусилителя. Электродвигатель состоит из датчика угла поворота, магнита, обмотки, статора и ротора.

      3. Редуктор содержит шарики и шариковую гайку. Шарики и контактные поверхности шариков подвергаются прецизионной механической обработке, что обеспечивает высокий КПД и малый уровень шума.

      4. Закрепленная на роторе шариковая гайка передает крутящий момент ротора шарикам. Шарики, в свою очередь, передают крутящий момент валу электроусилителя.

        A01FP1AE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Шарик *2 Шариковая гайка
        *3 Ротор *4 Статор
        *5 Вал электроусилителя *6 Датчик угла поворота
        *7 Магнит *8 Обмотка

    3. Датчик крутящего момента


      1. Датчик крутящего момента содержит 2 резольвера (резольвер 1 и резольвер 2).

      2. Резольвер 1 устанавливается на входе на главный вал. Резольвер 2 устанавливается на выходе на вал ведущей шестерни.

      3. Эти резольверы преобразуют скручивающие усилия на входе и выходе торсиона в электрические сигналы, которые передаются в ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе.

      4. Сигналы, поступающие со входа и выхода, различаются в зависимости от величин скручивающих усилий. Исходя из различия этих сигналов ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе вычисляет величину крутящего момента.

        A01FPBME01
        Обозначения на рисунке
        *1 Главный вал *2 Вал сателлита
        *3 Резольвер 2 *4 Резольвер 1

      5. Если автомобиль движется по прямой, и водитель не поворачивает рулевое колесо, напряжение, выдаваемое в это время, указывает ЭБУ рулевого управления с усилителем на то, что рулевое колесо находится в нейтральном положении. Поэтому ЭБУ рулевого управления с усилителем не подает в электродвигатель ток питания.

      6. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, между расположенными на роторе элементами датчиков резольверов 1 и 2 формируется относительная угловая разница, эквивалентная закручиванию торсиона.

      7. Преобразованные в электрические сигналы углы роторных элементов считываются статорными элементами датчиков резольверов 1 и 2 и передаются в ЭБУ рулевого управления с усилителем. На основе этих сигналов ЭБУ рулевого управления с усилителем вычисляет относительную разницу между углами, измеренными 2 датчиками резольверами.

      8. Исходя из полученной разности, ЭБУ рулевого управления с усилителем рассчитывает величину крутящего момента. Затем, используя вычисленные значения крутящего момента и скорости автомобиля, ЭБУ рулевого управления с усилителем определяет ток электроусилителя. После этого с учетом показаний датчика угла поворота ЭБУ рулевого управления с усилителем приводит в движение электродвигатель, подавая в него заданный ток.

        A01FP7LE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Резольвер 1 *2 Резольвер 2
        A01FPXFE01

  4. Функция работы в аварийном режиме


    1. Управление в аварийном режиме осуществляется, как описано ниже:

      Признак неисправности Функция управления
      Неисправность датчика крутящего момента Запрет усиления.
      Неисправность датчика угла поворота Запрет усиления.
      Перегрев электродвигателя Дополнительный крутящий момент ограничивается.
      Короткое замыкание в электродвигателе Запрет усиления.
      Чрезмерный ток электродвигателя Запрет усиления.
      Перегрев ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе Дополнительный крутящий момент ограничивается.
      Неисправность внутреннего датчика температуры ЭБУ рулевого управления с усилителем Дополнительный крутящий момент ограничивается.
      Неисправность ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе Дополнительный крутящий момент ограничивается, либо усиление прекращается.
      Ошибка сигнала скорости автомобиля Дополнительный крутящий момент фиксируется на постоянном уровне.
      Недопустимое напряжение питания Дополнительный крутящий момент ограничивается, либо усиление приостанавливается (по восстановлении напряжения нормальное усиление возобновляется).

  5. ДИАГНОСТИКА


    1. Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает неисправность в системе EPS, он включает контрольную лампу рулевого управления с усилителем и главную контрольную лампу, а также выводит предупреждение на мультиинформационный дисплей, чтобы уведомить водителя о неисправности.

    2. ЭБУ рулевого управления с усилителем также сохраняет в памяти диагностический код неисправностей (DTC). DTC можно считать с помощью Global TechStream (GTS). Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.