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 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.
      ЭБУ системы противоскольжения Передает в ЭБУ рулевого управления с усилителем сигнал скорости автомобиля.
      Блок управления системой кондиционирования Получает сигнал от ЭБУ рулевого управления с усилителем для ограничения потребления электроэнергии.
      Щиток приборов в сборе Контрольная лампа EPS

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

      • Если ЭБУ рулевого управления с усилителем регистрирует низкое напряжение аккумуляторной батареи, загорается контрольная лампа электроусилителя рулевого управления.
      Зуммер Издает звуковой сигнал, предупреждая водителя о неисправности в системе.
      ECM Передает сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя в ЭБУ рулевого управления с усилителем.

  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.
      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.

    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 обогревателя заднего стекла и обогревателя зеркал до тех пор, пока ЭБУ рулевого управления с усилителем не снимет ограничение.

  3. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Рулевая колонка в сборе


      1. Рулевая колонка состоит из колонки электроусилителя рулевого управления и ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе.

      2. Рулевая колонка с электроусилителем в сборе содержит датчик крутящего момента и редуктор.

      3. Электродвигатель усилителя рулевого управления встроен в ЭБУ рулевого управления с усилителем в сборе.

        B0001W3E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Рулевая колонка с электроусилителем рулевого управления в сборе *2 ЭБУ рулевого управления с усилителем
        *3 Датчик крутящего момента *4 Редуктор
        *5 Электродвигатель усилителя рулевого управления - -
        *a Сечение A - A *b Сечение B - B

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

      5. Датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем 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.

        B0001PYE01
        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 рулевого управления с усилителем - -

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

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

      8. 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.

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

      10. Редуктор уменьшает частоту вращения вала электродвигателя усилителя рулевого управления посредством червячной передачи и передает усилие на вал рулевой колонки.

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

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

        B000260E01
        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 - -

  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.

        B00028VE02
        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.

        B000208E02
        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
        B00023F Направление магнитного потока - -

    3. Выходные характеристики датчика крутящего момента рулевого управления с усилителем


      1. Когда водитель не поворачивает рулевое колесо, датчик крутящего момента рулевого управления с усилителем 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 рулевого управления с усилителем, 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.

        B0001ZWE02

  5. РАБОТА В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ


    1. Когда ЭБУ рулевого управления с усилителем обнаруживает неисправность в системе электроусилителя рулевого управления, он включает контрольную лампу электроусилителя рулевого управления и зуммер для уведомления водителя.

    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 диагностические коды неисправностей (DTC). DTC можно считать из памяти с помощью портативного диагностического прибора. Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.