전동식 파워 스티어링 (EPS)

전동식 파워 스티어링 (EPS) 시스템은 주행속도감응식 파워 스티어링 어시스턴스가 포함된 전자 기계식 파워 스티어링 시스템이다. 시스템의 서보유닛은 조향배력에 필요한 토크를 직접 스티어링 칼럼에 전달한다. 이 토크는 서보유닛에 내장된 전기 모터에 의해 기어를 거쳐 스티어링 칼럼으로 전달된다. 서보유닛에 내장된 컨트롤 유닛은, 운전자의 조향 토크 요청과 다른 입력변수들로부터 파워 스티어링에 필요한 토크를 계산한다. 이 데이터에 의해 전기 모터가 트리거링된다.

구성부품에 대한 간략한 설명

EPS 서보유닛

EPS 서보유닛에는 다음과 같은 부품이 내장되어 있다:

파워 스티어링의 토크를 스티어링 칼럼에 전달하는, 감속기어가 포함된 전기 모터 (비동기 모터)

전기 모터의 회전속도와 조향 토크를 감지하기 위한 센서

차량 주행속도, 조향 토크, 조향각속도, 조향각 그리고 시스템 온도를 이용하여 조향배력을 제어하는 컨트롤 유닛. 주행속도감응식 조향배력의 특성곡선도 마찬가지로 컨트롤 유닛에 저장되어 있다

EPS 시스템의 사용전압 범위는 9 V - 16 V이다.

관련 컨트롤 유닛

EPS 컨트롤 유닛은 CAN-버스를 통해 다음과 같은 신호를 수신한다.

다이내믹 스태빌리티 컨트롤 (DSC)로부터:
- 차량 주행속도

디지털 엔진 일렉트로닉 (DME)으로부터:
- 자동차 엔진 회전속도와 상태 단자 15 (메시지 1개)
- CAN-상태
- 상태 스포츠스위치

조향각 센서 (LWS)로부터:
- 조향휠 각도
- (+)(-)부호 조향휠 각도
- 상태 조향각 센서
(1개의 메시지에 모든 신호)

계기판으로부터:
- 총주행거리
- 스위치 주간-/야간조명 (0=OFF, 1=ON)

계기판은 CAN-버스를 통해 다음과 같은 EPS 컨트롤 유닛의 신호를 수신한다.
- 계기판의 EPS-표시등 트리거링 (0=OFF, 1=ON)

FDC-/SMG-버튼, 선택사양 주행다이내믹-컨트롤 (FDC)에서만

버튼은 DME-컨트롤 유닛에 의해 판독된다. 버튼 램프는 EPS-컨트롤 유닛에 의해 트리거링된다. 버튼은 특히, 운전자가 EPS 시스템을 스포츠식 조향배력 특성곡선으로 변환시킬 수 있게 한다 (큰 조향 토크). 

SMG-버튼, 선택사양 주행다이내믹-컨트롤 (FDC) 미장착

버튼은 DME-컨트롤 유닛에 의해 판독된다. 버튼 램프는 EPS-컨트롤 유닛에 의해 트리거링된다.

기능

EPS 시스템은 조향과 조향의 능동 리셋을 위해 조향배력을 생성/제어한다. 시스템에는 주행속도감응식으로 조향배력을 전자적으로 제어하는 서보트로닉이 내장되어 있다.
EPS-컨트롤 유닛은 다음과 같은 입력변수로부터 필요한 조향배력을 산출한다:

- 차량 주행속도
- 운전자 제공 조향 토크
- 조향각
- 조향각속도
- 스포츠스위치 (선택사양 FDC)
- EPS 시스템 온도

EPS-컨트롤 유닛에는 배력 특성과 댐핑특성에 대한 특성곡선 (표준식과 스포츠식)이 저장되어 있다. 입력변수로부터 산출된 값은 해당 특성곡선과 함께 필요로 하는 배력 토크를 나타낸다. 전기 모터는 기어를 통해 배력 토크를 직접 스티어링 칼럼에 전달한다.
EPS 시스템은 신호 엔진회전속도 > 300 1/min 그리고 단자 15 = ON에서 작동된다. 단자 15 = ON의 의미는, 단자 15 로컬 = ON, 그리고 CAN-버스를 통한 DME-신호 상태 단자 15 = ON이다.
계기판에는 EPS 시스템용 표시등이 있다. 계기판은 현저하게 감소된 조향배력 또는 조향배력의 완전한 스위치OFF를 운전자에게 알려준다. 표시등은 EPS-컨트롤 유닛에 의해 CAN-버스를 통해 트리거링된다.

EPS 시스템의 특징

보호기능”

과전압 (> 17 V)시에는 최종단계를 보호하기 위해 조향배력이 즉시 OFF된다. 계기판의 표시등이 활성화되고, 고장메모리에 고장이 수록된다. 전압이 다시 16 V 이하로 내려가면, 조향배력은 2 초 이내에 현재 요구된 값으로 되돌아 온다. 표시등은 소등된다.

부족전압 (< 9 V)시에는 조향배력이 즉시 OFF된다. 조향배력이 완전히 제거되면 곧바로, 계기판의 표시등이 활성화된다.고장메모리에 고장이 수록된다. 전압이 다시 10 V 이상으로 상승하면, 조향배력은 2 초 이내에 현재 요구된 값으로 되돌아 온다. 표시등은 소등된다.

시스템-과열시에는 시스템을 냉각시키기 위해, 조향배력이 감소된다. 조향배력의 감소가 도움이 되지 않으면, 조향배력이 완전히 제거되고 계기판의 표시등이 활성화된다.고장메모리에 고장이 수록된다. 시스템 온도가 다시 정상 범위에 복귀하면, 조향배력은 2 초 이내에 현재 요구된 값으로 되돌아 온다. 표시등은 소등된다.

CAN-버스 신호가 고장났거나 또는 없을 때의 거동

DME-컨트롤 유닛으로부터의 엔진 회전속도 신호:

DSC-컨트롤 유닛으로부터의 차량 주행속도:

조향각 센서의 메시지:

주행중 모든 CAN-버스 신호의 고장 (CAN-버스의 일반적인 버스 고장):