Het systeem Electrical Power Steering (EPS) is een elektromechanische stuurbekrachtiging met snelheidsafhankelijke stuurbekrachtiging. De servo-eenheid van het systeem geeft de op elk moment benodigde moment voor de stuurbekrachtiging direct op de stuurkolom door. Dit moment wordt door een in de servo-eenheid geïntegreerde elektromotor via een overbrenging aan de stuurkolom overgebracht. De in de servo-eenheid geïntegreerde regeleenheid berekent het vereiste moment voor de stuurbekrachtiging uit het gevraagde stuurmoment van de bestuurder en verdere ingaande waarden. Met deze gegevens wordt de elektromotor aangestuurd.
Servo-eenheid EPS
In de servo-eenheid EPS zijn de volgende componenten geïntegreerd:
Elektromotor (a-synchrone motor) met overbrenging voor de overdracht van het moment van de stuurbekrachtiging op de stuurkolom
Sensoren voor het bepalen van het toerental van de elektromotor en het stuurmoment
Regeleenheid voor het aansturen van de stuurbekrachtiging uit de rijsnelheid, stuurmoment, snelheid van de stuuruitslaghoek, stuurhoek en systeemtemperatuur. De referentielijnen voor de snelheidsafhankelijke stuurbekrachtiging zijn ook en de regeleenheid opgeslagen
De werkspanningsbereiken van het EPS-systeem ligt tussen 9 V en 16 V.
Betrokken regeleenheden
De regeleenheid EPS ontvangt de volgende informatie via de CAN-bus:
Van de dynamische stabiliteitscontrole (DSC): - rijsnelheid
Van de digitale motorelektronica (DME): - toerental en status klem 15 (een boodschap) - CAN-versie - status sportschakelaar
Van de stuurhoeksensor (LWS): - stuurverdraaiingshoek - voorteken stuurverdraaiingshoek - status stuurhoeksensor (alle signalen in één boodschap)
Van het instrumentenpaneel: - kilometerstand - schakelaar dag-/nachtverlichting (0=uit, 1=aan)
Het instrumentenpaneel ontvangt de volgende signalen van de EPS-regeleenheid over de CAN-bus. - Aansturing EPS-controlelamp in het instrumentenpaneel (0=uit, 1=aan)
FDC-/SMG-toets alleen bij speciale uitvoering rijdynamiekcontrole (FDC)
De toets wordt door de DME-regeleenheid uitgelezen. De lamp van de toets wordt door de EPS-regeleenheid aangestuurd. De toets maakt het onder andere mogelijk het EPS-systeem om te schakelen naar een sportievere referentielijn voor de stuurbekrachtiging (hoger stuurmoment).
SMG-toets zonder speciale uitvoering rijdynamiekcontrole (FDC)
De toets wordt door de DME-regeleenheid uitgelezen. De lamp van de toets wordt door de EPS-regeleenheid aangestuurd.
Het EPS-systeem creëert en regelt de ondersteuning van de besturing en diens actieve terugstelling. In het systeem is de Servotronic geïntegreerd, de elekronische sturing van de snelheidsafhankelijke stuurbekrachtiging. De EPS-regeleenheid bepaalt de benodigde stuurbekrachtiging uit de volgende ingaande waarden: - rijsnelheid - stuurmoment van de bestuurder - stuurhoek - snelheid van de stuuruitslaghoek - sportschakelaar (speciale uitvoering FDC) - systeemtemperatuur EPS
In de EPS-regeleenheid zijn de referentielijnen (standaard en Sport) voor de bekrachtigings- en dempingskarakteristiek opgeslagen. De uit de ingaande waarden berekende waarden geven samen met de betreffende referentielijn het vereiste ondersteuningsmoment. De elektromotor geeft het ondersteuningsmoment over een overbrenging direct op de stuurkolom door. Het EPS-systeem wordt ingeschakeld bij signaal motortoerental > 300/min en klem 15 = aan. Klem 15 = aan betekent, dat klem 15 lokal = aan en DME-signaal status klem 15 via CAN-bus = aan is. Het instrumentenpaneel bevat een controlelamp voor het EPS-systeem. Deze wijst de bestuurder op een duidelijk verminderde ondersteuning van de stuurbekrachtiging of een complete uitschakeling van het systeem. De controlelamp wordt via de CAN-bus door de EPS-regeleenheid aangestuurd.
”Beveiligingsfuncties”
Bij een te hoge spanning (> 17 V) wordt de stuurbekrachtiging ter bescherming van de eindtrappen onmiddellijk uitgeschakeld. De controlelamp in het instrumentenpaneel wordt ingeschakeld en er wordt een storing in het storingsgeheugen opgeslagen. Als de spanning weer daalt tot onder 16 V, keert de stuurbekrachtiging binnen 2 s de stuurbekrachtiging terug naar de op dat moment gevraagde waarde. De controlelamp dooft.
Bij een te lage spanning (< 9 V) wordt de stuurbekrachtiging onmiddellijk uitgeschakeld. De controlelamp in het instrumentenpaneel wordt ingeschakeld zodra de bekrachtiging geheel is weggevallen. Er volgt een invoer in het storingsgeheugen. Als de spanning weer stijgt tot boven 10 V, keert de stuurbekrachtiging binnen 2 s de stuurbekrachtiging terug naar de op dat moment gevraagde waarde. De controlelamp dooft.
Bij een te hoge temperatuur van het systeem wordt de stuurbekrachtiging verminderd, om het EPS-systeem af te laten koelen. Als deze reducering geen resultaat oplevert, wordt de stuurbekrachtiging volledig uitgeschakeld en wordt de controlelamp in het instrumentenpaneel ingeschakeld. Er volgt een invoer in het storingsgeheugen. Als de systeemtemperatuur weer in het normale gebied komt, keert de stuurbekrachtiging binnen 2 s de stuurbekrachtiging terug naar de op dat moment gevraagde waarde. De controlelamp dooft.
Gedrag bij gestoorde of ontbrekende CAN-bus signalen
Motortoerental van DME-regeleenheid:
Rijsnelheid van DSC-regeleenheid:
Boodschap van stuurhoeksensor:
Uitval van alle CAN-bus signalen tijdens het rijden (algemene bus-storing voor de CAN-bus):