Το σύστημα Ηλεκτρική Υποβοήθηση Τιμονιού (EPS) είναι ένα ηλεκτρομηχανικό τιμόνι με υποβοήθηση τιμονιού ανάλογα με την ταχύτητα του αυτοκινήτου. Η σερβομονάδα του συστήματος λαμβάνει την απαιτούμενη κάθε στιγμή ροπή της υποβοήθησης απευθείας από την κολόνα τιμονιού. Η ροπή αυτή μεταδίδεται στην κολόνα τιμονιού μέσω μιας μετάδοσης από το ενσωματωμένο στην σερβομονάδα ηλεκτρικό μοτέρ. Η ενσωματωμένη στην σερβομονάδα μονάδα ελέγχου υπολογίζει την απαιτούμενη ροπή για την υποβοήθηση του τιμονιού από την απαίτηση ροπής τιμονιού του οδηγού και άλλα μεγέθη εισόδου. Με τα δεδομένα αυτά ελέγχεται το ηλεκτρικό μοτέρ.
Σερβομονάδα EPS
Στην σερβομονάδα EPS είναι ενσωματωμένα τα παρακάτω εξαρτήματα:
Ηλεκτρικό μοτέρ (ασύγχρονο μοτέρ) με κιβώτιο για την μετάδοση της ροπής της υποβοήθησης τιμονιού στην κολόνα του τιμονιού
Αισθητήρες για την λήψη των στροφών του ηλεκτρικού μοτέρ και της ροπής τιμονιού
Μονάδα ελέγχου για τον έλεγχο της υποβοήθησης τιμονιού από την ταχύτητα του αυτοκινήτου, την ροπή στριψίματος, της ταχύτητα γωνίας τιμονιού και την θερμοκρασία συστήματος. Η χαρακτηριστική καμπύλη για την υποβοήθηση τιμονιού ανάλογα με την ταχύτητα είναι επίσης καταχωρημένη στην μονάδα ελέγχου
Το εύρος τάσης λειτουργίας του συστήματος EPS είναι μεταξύ 9 V και 16 V.
Συνεργαζόμενες μονάδες ελέγχου
Η μονάδα ελέγχου EPS λαμβάνει τα παρακάτω σήματα μέσω του διαύλου CAN-Bus.
Από τον Δυναμικό Έλεγχο Ευστάθειας (DSC):
- Ταχύτητα αυτοκινήτου
Από τα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Κινητήρα (DME):
- Στροφές κινητήρα αυτοκινήτου και Κατάσταση ακροδέκτη Kl. 15 (ένα μήνυμα)
- Κατάσταση CAN
- Κατάσταση διακόπτη σπορ
Από τον αισθητήρα γωνίας τιμονιού (LWS):
- Γωνία τιμονιού
- Πρόσημο γωνίας τιμονιού
- Κατάσταση αισθητήρα γωνίας τιμονιού
(όλα τα μηνύματα σε ένα μήνυμα)
Από το ταμπλό οργάνων:
- Χιλιομετρική ένδειξη
- Διακόπτης Ημερήσιου/Νυχτερινού φωτισμού (0=off, 1=on)
Το ταμπλό οργάνων λαμβάνει το παρακάτω σήμα από την μονάδα ελέγχου EPS μέσω του διαύλου CAN-Bus.
- Έλεγχος ενδεικτική λυχνίας EPS στο ταμπλό οργάνων (0=off, 1=on)
Πλήκτρο FDC-/SMG μόνο σε προαιρετικό εξοπλισμό Έλεγχος Δυναμικής Οδήγησης (FDC)
Το πλήκτρο διαβάζεται από την μονάδα ελέγχου DME. Η λυχνία του πλήκτρου ελέγχεται από την μονάδα ελέγχου EPS. Το πλήκτρο επιτρέπει στον οδηγό εκτός των άλλων να μεταβάλλει το σύστημα EPS σε μια πιο σπορ χαρακτηριστική καμπύλη για την υποβοήθηση τιμονιού (μεγαλύτερη ροπή στριψίματος).
Πλήκτρο SMG χωρίς προαιρετικό εξοπλισμό Έλεγχος Δυναμικής Οδήγησης (FDC)
Το πλήκτρο διαβάζεται από την μονάδα ελέγχου DME. Η λυχνία του πλήκτρου ελέγχεται από την μονάδα ελέγχου EPS.
Το σύστημα EPS υπολογίζει και ελέγχει την σερβοϋποβοήθηση του τιμονιού και την ενεργή επαναφορά του. Στο σύστημα είναι ενσωματωμένο το Servotronic, ο ηλεκτρονικός έλεγχος της σερβοϋποβοήθησης ανάλογα με την ταχύτητα.
Η μονάδα ελέγχου EPS υπολογίζει την απαιτούμενη σερβοϋποβοήθηση από τα παρακάτω μεγέθη εισόδου:
- Ταχύτητα αυτοκινήτου
- ροπή στριψίματος οδηγού
- Γωνία τιμονιού
- Ταχύτητα γωνίας τιμονιού
- Διακόπτης σπορ (Προαιρετικός εξοπλισμός FDC)
- Θερμοκρασία συστήματος EPS
Στην μονάδα ελέγχου EPS είναι καταχωρημένες οι χαρακτηριστικές καμπύλες (Κανονική και Σπορ) για τα χαρακτηριστικά υποβοήθησης και απόσβεσης. Οι τιμές που υπολογίζονται από τα μεγέθη εισόδου δίνουν μαζί με την αντίστοιχη χαρακτηριστική καμπύλη την απαιτούμενη ροπή υποβοήθησης. Το ηλεκτρικό μοτέρ μεταδίδει την ροπή υποβοήθησης μέσω της μετάδοσης απευθείας στην κολόνα τιμονιού.
Το σύστημα EPS ενεργοποιείται με σήμα στροφών κινητήρα > 300 rpm και ακροδέκτη Kl. 15 = on. Ακροδέκτης Kl. 15 = on σημαίνει, ότι ο ακροδέκτης Kl. 15 local είναι σε κατάσταση on και το σήμα της DME Κατάσταση ακροδέκτη Kl. 15 μέσω του διαύλου CAN-Bus είναι on.
Το ταμπλό οργάνων διαθέτει μια ενδεικτική λυχνία για το σύστημα EPS. Ενημερώνει τον οδηγό για μια έντονη πτώση της υποβοήθησης ή για μια πλήρη διακοπή της υποβοήθησης. Η ενδεικτική λυχνία ελέγχεται μέσω του διαύλου CAN-Bus από την μονάδα ελέγχου EPS.
Λειτουργίες προστασίας”
Σε υπερτάση (> 17 V) η σερβοϋποβοήθηση απενεργοποιείται αμέσως για την προστασία των τελικών βαθμίδων. Η ενδεικτική λυχνία στο ταμπλό οργάνων ενεργοποιείται και ακολουθεί μια καταχώρηση στην μνήμη βλαβών. Μόλις η τάση πέσει και πάλι κάτω από τα 16 V, η σερβοϋποβοήθηση επιστρέφει μέσα σε 2 s στην στιγμιαία απαιτούμενη τιμή. Η ενδεικτική λυχνία σβήνει.
Σε υπόταση (< 9 V) η σερβοϋποβοήθηση απενεργοποιείται αμέσως. Η ενδεικτική λυχνία στο ταμπλό οργάνων ενεργοποιείται, μόλις σταματήσει πλήρως η υποβοήθηση. Ακολουθεί μια καταχώριση στην μνήμη βλαβών. Μόλις η τάση ανέβει και πάλι πάνω από τα 10 V, η σερβοϋποβοήθηση επιστρέφει μέσα σε 2 s στην στιγμιαία απαιτούμενη τιμή. Η ενδεικτική λυχνία σβήνει.
Σε περίπτωση υπερθέρμανσης του συστήματος, η σερβοϋποβοήθηση μειώνεται ώστε να ψυχθεί το σύστημα EPS. Αν η μείωση δεν έχει καμία επίδραση, τότε η σερβοϋποβοήθηση σταματά πλήρως και ενεργοποιείται η ενδεικτική λυχνία στο ταμπλό οργάνων. Ακολουθεί μια καταχώριση στην μνήμη βλαβών. Μόλις η θερμοκρασία του συστήματος φτάσει και πάλι σε κανονική περιοχή, η σερβοϋποβοήθηση επιστρέφει μέσα σε 2 s στην στιγμιαία απαιτούμενη τιμή. Η ενδεικτική λυχνία σβήνει.
Συμπεριφορά σε περίπτωση λανθασμένων ή έλλειψης σημάτων διαύλου CAN-Bus
Σήμα στροφών κινητήρα από την μονάδα ελέγχου DME:
Ταχύτητα αυτοκινήτου από την μονάδα ελέγχου DSC:
Μήνυμα από τον αισθητήρα γωνίας τιμονιού:
Απώλεια όλων των σημάτων διαύλου CAN-Bus κατά την οδήγηση (γενική βλάβη διαύλου για τον δίαυλο CAN-Bus):