СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С УСИЛИТЕЛЕМ ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ


    1. Основные устройства системы EPS перечислены ниже.

      Устройство Функция
      ЭБУ рулевого управления с усилителем 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.
      Электродвигатель усилителя рулевого управления Создает дополнительный крутящий момент в соответствии с сигналом, полученным от 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.
      Рулевая колонка с электроусилителем рулевого управления в сборе Датчик крутящего момента Определяет скручивание торсионного стержня. В соответствии с крутящим моментом, приложенным к торсионному стержню, датчик формирует электрический сигнал и передает его 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.
      Блок управления рабочими цилиндрами тормозов в сборе ЭБУ системы противоскольжения Передает сигнал скорости автомобиля в ЭБУ рулевого управления с усилителем.
      Блок управления системой кондиционирования Получает сигнал от ЭБУ рулевого управления с усилителем для ограничения потребления электроэнергии.
      Щиток приборов в сборе Контрольная лампа P/S

      • Включается, чтобы предупредить водителя о том, что ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаружил неисправность в системе EPS.

      • Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает низкое напряжение аккумуляторной батареи, он включает контрольную лампу P/S.
      Главная контрольная лампа аварийного состояния Включается, чтобы предупредить водителя о том, что ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаружил неисправность в системе EPS.
      Мультиинформационный дисплей Отображает предупреждающее сообщение для водителя, когда ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе обнаруживает неисправность в системе EPS.
      Зуммер Издает звуковой сигнал, предупреждая водителя о неисправности в системе.
      ECM Передает сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя в ЭБУ рулевого управления с усилителем.
      Интегрированная панель управления в сборе Выбор режима движения Переключает режимы движения (режим SPORT и другие режимы).

  2. УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ


    1. Система EPS выполняет следующие функции управления:

      Функция управления Описание
      Базовое управление Вычисляет ток электроусилителя на основе величины крутящего момента рулевого управления и скорости автомобиля, и приводит в действие электродвигатель усилителя рулевого управления.
      Управляющее устройство режима SPORT Характеристика усиления переключается, чтобы обеспечить ощущение работы рулевого управления, соответствующее режиму SPORT.
      Компенсация изменения момента инерции Улучшает пусковую характеристику электродвигателя усилителя рулевого управления, 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, 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 подаваемого тока. Если температура превышает максимально допустимую, она ограничивает силу тока для предотвращения перегрева электродвигателя усилителя рулевого управления.
      Регулирование электрической нагрузки Предотвращает снижение вспомогательного крутящего момента в случае понижения напряжения аккумуляторной батареи.
      Координированное управление Система управления тормозами

      ЭБУ рулевого управления с усилителем осуществляет координированное управление с ЭБУ системы противоскольжения с тем, чтобы регулирование крутящего момента электроусилителя рулевого управления осуществлялось в соответствии с данными, поступающими от ЭБУ системы противоскольжения. Это облегчает вождение и обеспечивает прекрасную курсовую устойчивость автомобиля. Более подробную информацию см. на стр. Click here.

    2. Регулирование электрической нагрузки


      1. Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает понижение напряжения аккумуляторной батареи, он передает сигнал регулирования электрической нагрузки в блок управления системой кондиционирования, чтобы ограничить потребление электроэнергии.

      2. Блок управления системой кондиционирования ограничивает функциональные возможности обогревателей заднего стекла и зеркал до тех пор, пока ЭБУ рулевого управления с усилителем не снимет ограничение.

  3. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Рулевая колонка в сборе


      1. Рулевая колонка в сборе включает в себя рулевую колонку с электроусилителем в сборе, электродвигатель усилителя рулевого управления и ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе.

      2. Колонка рулевого управления с электроусилителем содержит датчик крутящего момента и редуктор.

        A01GVUGE02
        Обозначения на рисунке
        *A Для моделей с электроприводной системой регулировки наклона и телескопического изменения высоты *B Для моделей с ручным механизмом регулировки наклона и телескопического изменения высоты
        *1 Рулевая колонка в сборе *2 Рулевая колонка с электроусилителем рулевого управления в сборе
        *3 Электродвигатель усилителя рулевого управления *4 ЭБУ рулевого управления с усилителем
        *5 Датчик крутящего момента *6 Редуктор
        *a Сечение A - A *b Сечение B - B
        *c Этот рисунок приведен только для иллюстрации. - -

      3. Датчик крутящего момента встроен в рулевую колонку с электроусилителем в сборе. На первичный вал устанавливается многополюсный магнит, а на выходной вал – статор. Первичный и выходной валы связываются друг с другом торсионом.

      4. Датчик крутящего момента содержит 2 датчика Холла, которые располагаются напротив друг друга. Система определяет направление вращения рулевого колеса по направлению магнитного потока, проходящего через датчики Холла. Крутящий момент рулевого управления определяется системой на основе изменения плотности магнитного потока, вызванного смещением многополюсного магнита и статора относительно друг друга. ЭБУ рулевого управления с усилителем контролирует сигналы датчиков крутящего момента, поступающие с двух датчиков Холла, и регистрирует неисправности.

        A01GVRLE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Первичный вал *2 Торсион
        *3 Выходной вал *4 Датчик Холла 2
        *5 Датчик Холла 1 *6 Многополюсный магнит
        *7 Статор - -
        *a Датчик крутящего момента - -

      5. В усилителе рулевого управления используется малоинерционный малошумящий мощный бесщеточный электродвигатель.

      6. Электродвигатель усилителя рулевого управления состоит из ротора, статора, вала и датчика угла поворота.

      7. Датчик угла поворота содержит высоконадежный и долговечный резольвер. Датчик угла поворота определяет угол поворота двигателя и передает соответствующий выходной сигнал в ЭБУ рулевого управления с усилителем. Таким образом обеспечивается эффективное управление системой EPS.

      8. Крутящий момент, создаваемый электродвигателем усилителя рулевого управления, через шарнир сообщается редуктору.

      9. Редуктор снижает частоту вращения вала электродвигателя усилителя рулевого управления посредством червячной передачи и сообщает ее валу рулевой колонки.

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

      11. Червячное колесо монтируется на шариковых подшипниках. Кроме того, предусмотрена пластинчатая пружина, непрерывно обеспечивающая оптимальное зацепление шестерен.

        A01GW0GE04
        Обозначения на рисунке
        *1 Пластинчатая пружина *2 Шариковый подшипник
        *3 Червячное колесо *4 Датчик угла поворота
        *5 Ротор *6 Вал рулевого управления
        *7 Зубчатое колесо *8 Вал электродвигателя
        *9 Статор - -
        *a Этот рисунок приведен только для иллюстрации. - -

  4. ПРИНЦИП РАБОТЫ


    1. Когда рулевое колесо не поворачивается


      1. Когда автомобиль движется прямолинейно, и водитель не поворачивает рулевое колесо, статор располагается посередине между полюсами N и S многополюсного магнита. Таким образом, магнитный поток не проходит между датчиками Холла. В этом случае датчики Холла передают в ЭБУ рулевого управления с усилителем заданное напряжение, указывая на отсутствие действия крутящего момента на рулевое колесо. Соответственно, ток не подается в электродвигатель.

        A01GVVCE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Выступ статора *2 Многополюсный магнит
        *3 Датчик Холла 2 *4 Датчик Холла 1

    2. Когда рулевое колесо поворачивается вправо или влево


      1. Когда водитель поворачивает рулевое колесо вправо или влево, закручивание торсиона приводит к смещению многополюсного магнита и статора друг относительно друга.

      2. При этом магнитный поток, направленный от полюса N к полюсу S многополюсного магнита, проходит между датчиками Холла. По направлению магнитного потока, проходящего через датчики Холла, система определяет направление поворота рулевого колеса. Датчики Холла 1 и 2 устанавливаются напротив друг друга. Как следствие, выходные сигналы 2 датчиков Холла всегда имеют противоположные знаки. Система контролирует выходные сигналы этих датчиков Холла и при их различии регистрирует неисправность.

      3. Чем ближе датчики Холла к центру соответствующего полюса, тем выше плотность магнитного потока. Каждый датчик Холла преобразует соответствующие флуктуации магнитного потока в колебания напряжения и передает сигнал крутящего момента рулевого колеса в ЭБУ рулевого управления с усилителем.

        A01GVV4E04
        Обозначения на рисунке
        *1 Выступ статора *2 Многополюсный магнит
        *3 Датчик Холла 2 *4 Датчик Холла 1
        *a При вращении рулевого колеса вправо *b При вращении рулевого колеса влево
        A01GVKO Направление магнитного потока - -

    3. Выходная характеристика датчика крутящего момента


      1. Когда водитель не поворачивает рулевое колесо, датчик крутящего момента передает в ЭБУ рулевого управления с усилителем заданное напряжение (2,5 В). Пока выдается заданное напряжение, ЭБУ рулевого управления с усилителем считает, что крутящий момент не прикладывается к рулевому колесу.

      2. Когда водитель поворачивает рулевое колесо вправо или влево, выходное напряжение датчика крутящего момента, поступающее в ЭБУ рулевого управления с усилителем, изменяется. На основании этих изменений ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе определяет крутящий момент рулевого управления и направление поворота рулевого колеса водителем.

        A01GVEQE04

    4. Щиток приборов в сборе


      1. Щиток приборов обеспечивает индикацию состояния системы рулевого управления с усилителем посредством контрольной лампы P/S, главной контрольной лампы аварийного состояния и мультиинформационного дисплея.

        Условие Мультиинформационный дисплей A01GVAY Контрольная лампа P/S
        Низкое напряжение вспомогательной аккумуляторной батареи A01GVDY Горит Горит
        Неисправность системы A01GVDY Горит Горит

  5. Функция работы в аварийном режиме


    1. Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает неисправность в системе EPS, он включает контрольную лампу P/S и главную контрольную лампу аварийного состояния. В это время с целью уведомления водителя на мультиинформационном дисплее отображается сообщение "Check Power Steering System" (проверьте систему рулевого управления с усилителем), и включается зуммер в щитке приборов.

    2. Когда в системе обнаруживается неисправность, ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе переходит в аварийный режим управления. Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.

  6. ДИАГНОСТИКА


    1. ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе сохраняет диагностические коды неисправностей (DTC). Коды DTC можно считать с помощью Global TechStream (GTS). Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.