СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С УСИЛИТЕЛЕМ ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ

    Устройство Функция
    Рулевая колонка в сборе Электродвигатель усилителя рулевого управления Обеспечивает усиление мощности в соответствии с сигналом, переданным ЭБУ рулевого управления с усилителем.
    Датчик угла поворота (встроенный в электродвигатель усилителя рулевого управления) Передает данные об угле поворота вала электродвигателя усилителя рулевого управления в ЭБУ рулевого управления с усилителем.
    Редуктор Снижает частоту вращения вала электродвигателя усилителя рулевого управления с помощью червячной передачи и зубчатого колеса, передавая усилие на вал рулевого управления.
    Датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем Определяет скручивание торсионного стержня. В соответствии с крутящим моментом, приложенным к торсионному стержню, датчик формирует электрический сигнал, передаваемый в ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе.
    Щиток приборов в сборе Контрольная лампа рулевого управления с усилителем Загорается, оповещая водителя о том, что ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаружил неисправность в системе EPS.
    ЭБУ рулевого управления с усилителем В соответствии с сигналами от различных датчиков и ЭБУ управляет электродвигателем усилителя рулевого управления в рулевой колонке, обеспечивая усиление мощности.
    ECM Передает сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя в ЭБУ рулевого управления с усилителем.
    ЭБУ системы противоскольжения

    • Передает сигнал скорости автомобиля в ЭБУ рулевого управления с усилителем.

    • Во время координированного управления запрашивает усиление крутящего момента рулевого управления.
    Блок управления системой кондиционирования Получает сигнал от ЭБУ рулевого управления с усилителем для ограничения потребления электроэнергии.

  2. УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ

    Функции управления системы EPS
    Функция управления Описание
    Базовое управление Вычисляет требуемый ток усилителя и направление усиления на основе крутящего момента рулевого управления и скорости автомобиля, а также приводит в действие электродвигатель усилителя рулевого управления.
    Компенсация изменения момента инерции Улучшает пусковую характеристику электродвигателя усилителя рулевого управления, когда водитель начинает поворачивать рулевое колесо.
    Компенсация трения Уменьшает трение при вращении рулевого колеса, улучшая чувствительность рулевого управления.
    Управление возвратом В течение короткого интервала между моментом, когда водитель поворачивает рулевое колесо до упора, и моментом, когда колеса начинают двигаться обратно, ЭБУ рулевого управления с усилителем 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.
    Защита системы от перегрева Оценивает температуру электродвигателя усилителя рулевого управления исходя из силы и продолжительности действия тока. Если температура превышает максимально допустимую, она ограничивает силу тока для предотвращения перегрева электродвигателя усилителя рулевого управления.
    Регулирование электрической нагрузки EPS

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

    Блок управления системой кондиционирования ограничивает работу обогревателя заднего стекла, устройства быстрого подогрева*1 и обогревателей зеркал*2 , пока не будет снято ограничение потребления энергии.

    • *1: для моделей с устройством быстрого подогрева

    • *2: для моделей с обогревателями зеркал


    1. Базовое управление


      1. ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе принимает сигнал скорости автомобиля и сигналы от различных датчиков. Исходя из этих сигналов, ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе оценивает текущее состояние автомобиля и определяет ток усиления, который требуется подать в электродвигатель усилителя рулевого управления.

      2. Зависимость между крутящим моментом рулевого управления и током электроусилителя показана на приведенном ниже графике.

        A01IM8QE01

    2. Регулирование электрической нагрузки EPS


      1. Функция регулирования электрической нагрузки EPS отключает обогреватель заднего стекла, устройство быстрого подогрева*1 и обогревателей зеркал*2, если рулевое колесо поворачивается при низком напряжении аккумуляторной батареи. Таким образом, система EPS обеспечивает свое питание даже при низком напряжении аккумуляторной батареи.


        • *1: для моделей с устройством быстрого подогрева

        • *2: для моделей с обогревателями зеркал

      2. ЭБУ рулевого управления с усилителем измеряет напряжение аккумуляторной батареи и при его снижении примерно до 10 В передает запрос регулирования электрической нагрузки в блок управления системой кондиционирования.

      3. Функция регулирования электрической нагрузки EPS действует следующим образом:

        Условия начала управления

        Регулирование электрической нагрузки EPS начинается при выполнении двух следующих условий:


        • Напряжение аккумуляторной батареи не превышает 10 В.

        • Рулевое колесо поворачивается.
        Условия прекращения управления

        Регулирование электрической нагрузки EPS прекращается при выполнении двух следующих условий:


        • Рулевое колесо прекращает поворачиваться.

        • Напряжение аккумуляторной батареи восстанавливается до уровня выше 12 В.

  3. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Рулевой механизм в сборе


      1. Эксплуатационные характеристики улучшены за счет применения легкого и компактного рулевого механизма "шестерня-рейка".

      2. Легкость обеспечивается цельным алюминиевым кожухом.

      3. Для обеспечения жесткости рулевого управления механизм рулевого управления смонтирован непосредственно на подрамнике передней подвески без применения упругого материала.

        A01ILMHE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Рулевой механизм в сборе *2 Подрамник передней подвески в сборе

    2. Рулевая колонка в сборе


      1. Рулевая колонка в сборе содержит электродвигатель усилителя рулевого управления, редуктор и датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем.

        A01ILTAE01

    3. Электродвигатель усилителя рулевого управления


      1. Используется малоинерционный малошумящий мощный электродвигатель.

      2. Рабочий диапазон электродвигателя усилителя рулевого управления составляет 9-16 В.

      3. Электродвигатель состоит из ротора, статора, датчика угла поворота и вала.

      4. Крутящий момент с вала электродвигателя усилителя рулевого управления передается на червячную передачу через шарнир. Затем через зубчатое колесо он сообщается валу рулевого управления.

      5. Датчик угла поворота вала электродвигателя включает резольвер (измерительный преобразователь), который отличается надежностью и долговечностью. Датчик определяет угол поворота вала электродвигателя усилителя рулевого управления и передает соответствующий сигнал в ЭБУ рулевого управления с усилителем. В результате обеспечивается эффективное управление системой EPS.

        A01IM8EE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Вал электродвигателя *2 Зубчатое колесо
        *3 Датчик угла поворота *4 Вал рулевого управления
        *5 Статор *6 Червячное колесо
        *7 Ротор - -

    4. Редуктор


      1. Этот механизм снижает частоту вращения вала электродвигателя усилителя рулевого управления с помощью червячной передачи и передает усилие на вал рулевого управления.

      2. Для снижения шума и уменьшения массы конструкции зубчатое колесо изготовлено из высокопрочного износостойкого пластика с низким коэффициентом трения.

      3. Червячное колесо монтируется на шариковых подшипниках. Также в механизме предусмотрена пружина, постоянно обеспечивающая зацепление между шестернями.

        A01IM2OE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Зубчатое колесо *2 Вал рулевого управления
        *3 Шариковый подшипник *4 Пружина
        *5 Червячное колесо *6 Шариковый подшипник

    5. Датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем


      1. Датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем встраивается в рулевую колонку в сборе. Датчик крутящего момента усилителя рулевого управления состоит из втулки, короткого вала и 2 катушек обнаружения.

      2. Втулка монтируется на первичном валу, а короткий вал – на выходном валу. Первичный и выходной валы связаны друг с другом торсионом. Снаружи втулки располагаются катушки обнаружения, образующие бесконтактную цепь возбуждения.

      3. При повороте рулевого колеса происходит закручивание торсиона, что приводит к смещению втулки и короткого вала друг относительно друга. Датчик крутящего момента формирует электрический сигнал, отражающий это изменение, и передает его в ЭБУ рулевого управления с усилителем.

        A01ILM6E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Первичный вал *2 Короткий вал
        *3 Катушка обнаружения *4 Втулка
        *5 Выходной вал *6 Торсион

  4. ПРИНЦИП РАБОТЫ


    1. Определение крутящего момента рулевого управления и направления поворота рулевого колеса


      1. Схема измерения крутящего момента, встроенная в ЭБУ рулевого управления с усилителем, формирует сигналы на выходах датчиков крутящего момента 1 (TRQ1) и 2 (TRQ2) в соответствии с сигналами от 2 катушек обнаружения датчиков.

      2. По сигналам TRQ1 и TRQ2 ЭБУ рулевого управления с усилителем определяет крутящий момент рулевого управления и направление поворота рулевого колеса.

        A01ILYZE02

      3. Если водитель не поворачивает рулевое колесо, на выходы TRQ1 и TRQ2 выдается заданное напряжение (примерно 2,5 В). Пока выдается заданное напряжение, ЭБУ рулевого управления с усилителем считает, что крутящий момент рулевого управления равен нулю.

      4. Когда водитель поворачивает рулевое колесо вправо или влево, напряжение на выходах TRQ1 и TRQ2 изменяется, как показано на графике ниже. На основании этих изменений ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе определяет крутящий момент рулевого управления и направление поворота рулевого колеса водителем.

        A01IM21E02

  5. РАБОТА В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ


    1. Действия, выполняемые в аварийном режиме, перечислены в следующей таблице:

      Неисправность Действия в аварийном режиме
      Неисправность датчика крутящего момента рулевого управления с усилителем Запрет усиления.
      Перегрев электродвигателя усилителя рулевого управления Ограничение усиления мощности.
      Короткое замыкание в электродвигателе усилителя рулевого управления (включая неисправность в системе привода) Запрет усиления.
      Неисправность датчика угла поворота (в электродвигателе усилителя рулевого управления) Запрет усиления.
      Неисправность внутреннего датчика температуры ЭБУ рулевого управления с усилителем Ограничение усиления мощности.
      Неисправность системы ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе Запрет усиления.
      Сбой сигналов датчиков скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя Ограничение усиления мощности.
      Недопустимое напряжение питания Приостановка усиления. (После восстановления напряжения питания возобновляется нормальное усиление.)

  6. ДИАГНОСТИКА


    1. Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе обнаруживает неисправность в системе EPS, он инициирует мигание контрольной лампы рулевого управления с усилителем, предупреждая водителя о неисправности. Одновременно в памяти сохраняются диагностические коды неисправностей (DTC).

    2. Считать DTC можно, подключив портативный диагностический прибор II к разъему DLC3. Более подробная информация приведена в Руководстве по ремонту VERSO.