СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С УСИЛИТЕЛЕМ


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ


    1. Основные устройства системы EPS перечислены ниже.

      Устройство Функция
      Рулевой механизм в сборе Преобразует вращательное усилие в боковое перемещение в зависимости от поворота рулевого колеса.
      Рулевая колонка в сборе 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 Определяет скручивание торсионного стержня. В соответствии с крутящим моментом, действующим на торсионный стержень, датчик формирует электрический сигнал, передаваемый в ЭБУ рулевого управления с усилителем.
      Электродвигатель усилителя рулевого управления Обеспечивает усиление мощности в соответствии с сигналом, переданным ЭБУ рулевого управления с усилителем.
      Датчик угла поворота Передает данные об угле поворота вала электродвигателя усилителя рулевого управления в ЭБУ рулевого управления с усилителем.
      ЭБУ рулевого управления с усилителем Исходя из сигналов, поступающих от различных датчиков и ЭБУ, приводит в действие электродвигатель усилителя рулевого управления, обеспечивая усиление мощности.
      Витой кабель с датчиком в сборе Датчик положения рулевого колеса Определяет направление и угол поворота рулевого колеса в сборе.
      Усилитель тормозной системы с главным цилиндром в сборе ЭБУ системы противоскольжения

      • Передает сигнал скорости автомобиля.

      • Во время координированного управления запрашивает усиление крутящего момента рулевого управления.
      Щиток приборов в сборе Контрольная лампа EPS Мигает или горит, чтобы предупредить водителя о том, что ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаружил неисправность в системе EPS.
      Зуммер Издает звуковой сигнал, предупреждая водителя о неисправности в системе EPS.
      Комбинированный переключатель в сборе Выбор режима движения Переключает режим движения.
      ECM Передает сигнал выбора режима привода.
      ЭБУ распределения питания

      • Передает сигнал состояния готовности в ЭБУ рулевого управления с усилителем.

      • Передает сигналы между шинами передачи данных CAN.
      Блок управления системой кондиционирования в сборе Получает сигнал от ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе для ограничения потребления электроэнергии.
      Передняя камера распознавания объектов* Выдает запрос на усиление крутящего момента рулевого управления, когда система предупреждения об уходе с полосы определяет, что автомобиль уходит со своей полосы.
      ЭБУ сетевого шлюза Передает сигналы между шинами передачи данных CAN.

      *: для моделей с системой предупреждения об уходе с полосы

  2. УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ

    Устройство Описание
    Управление системой помощи рулевого управления Базовое управление Вычисляет требуемый ток усилителя на основе величины крутящего момента рулевого управления и скорости автомобиля, и приводит в действие электродвигатель усилителя рулевого управления.
    Управление компенсацией Вводит компенсирующее усилие в соответствии с выполняемым водителем маневром поворота, повышая удобство рулевого управления.
    Управляющее устройство режима SPORT Характеристика усиления переключается, чтобы обеспечить ощущение работы рулевого управления, соответствующее режиму SPORT.
    Координированное управление с системой управления тормозами Получает запросы от ЭБУ системы противоскольжения (усилителя тормозной системы с главным цилиндром в сборе) и осуществляет усиление рулевого управления в соответствии с режимом работы системы управления тормозами. Это облегчает вождение и обеспечивает прекрасную курсовую устойчивость автомобиля.
    Координированное управление системы предупреждения об уходе с полосы* Когда система предупреждения об уходе с полосы определяет, что автомобиль уходит со своей полосы во время работы системы предупреждения об уходе с полосы, ЭБУ рулевого управления с усилителем осуществляет управление системой помощи рулевого управления (формирование дополнительного усилия) в соответствии с сигналами запроса от передней камеры распознавания объектов.
    Управление при понижении напряжения питания

    • Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе обнаруживает понижение напряжения питания, он включает контрольную лампу EPS, ослабляя колебания дополнительного 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 предупреждения об уходе с полосы

  3. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Рулевая колонка в сборе


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

        B0022PNC02
        *1 Рулевая колонка в сборе *2 Датчик крутящего момента
        *3 Электродвигатель усилителя рулевого управления *4 Редуктор
        *a Сечение A - A *b Сечение B - B
        *c Изображения на рисунках приведены только в качестве примера. - -

      2. Датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем встраивается в рулевую колонку в сборе. На первичный вал устанавливается многополюсный магнит, а на выходной вал – статор. Первичный и выходной валы связываются друг с другом торсионом.

      3. Датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем содержит 2 датчика Холла, которые располагаются напротив друг друга. Система EPS определяет направление вращения рулевого колеса по направлению магнитного потока, проходящего через датчики Холла. Крутящий момент рулевого управления определяется системой EPS 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.

        B0022HBC02
        *1 Первичный вал *2 Торсион
        *3 Выходной вал *4 Датчик крутящего момента
        *5 Датчик Холла 2 *6 Датчик Холла 1
        *7 Многополюсный магнит *8 Статор
        *a Изображения на рисунках приведены только в качестве примера. - -

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

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

      6. 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. В результате обеспечивается эффективная работа EPS.

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

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

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

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

        B0022KWC01
        *1 Пластинчатая пружина *2 Шариковый подшипник
        *3 Червячное колесо *4 Датчик угла поворота
        *5 Ротор *6 Статор
        *7 Вал электродвигателя *8 Вал рулевого управления
        *9 Зубчатое колесо - -
        *a Изображения на рисунках приведены только в качестве примера. - -

  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.

        B00229CC03
        *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 EPS определяет направление поворота рулевого колеса. Датчики Холла 1 и 2 установлены напротив друг друга. Как следствие, выходные сигналы 2 датчиков Холла всегда имеют противоположные знаки. Система EPS 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.

        B00229VC01
        *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
        B0022S8 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.

        B0022JLE04

  5. РАБОТА В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ


    1. Если ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает неисправность в системе электроусилителя рулевого управления (EPS), он включает в мигающем или постоянном режиме контрольную лампу EPS и зуммер для уведомления водителя о неисправность .

    2. Когда в системе возникает 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 также сохраняет в памяти диагностический код неисправностей (DTC). DTC можно считать с помощью Global TechStream (GTS). Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.