Система Electrical Power Steering (EPS) представляет собой электромеханический усилитель рулевого привода, усиливающее действие которого зависит от скорости движения автомобиля. Сервоблок системы передает необходимый момент, поддерживающий усилие на рулевом колесе, непосредственно на рулевую колонку. Электродвигатель, встроенный в сервоблок, передает этот момент через редуктор на рулевую колонку. Необходимое усиление момента рулевого колеса рассчитывается блоком управления, встроенным в сервоблок, на основании момента, прикладываемого водителем на рулевое колесо, и других входных параметрах. На основании этих данных осуществляется активизация электродвигателя.
Сервоблок EPS
Сервоблок EPS состоит из следующих деталей:
электродвигатель (асинхронный двигатель) с редуктором передает усиление рулевого момента на рулевую колонку
датчики распознают частоту вращения электродвигателя и момент рулевого колеса
электронный блок управляет усилением момента рулевого колеса на основании скорости движения автомобиля, момента рулевого колеса, скорости изменения угла поворота руля, угла поворота рулевого колеса и температуры в системе. В блоке управления также заложены характеристики изменения усиливающего действия в зависимости от скорости движения автомобиля.
Диапазон рабочего напряжения системы EPS составляет от 9 В до 16 В.
Задействованные блоки управления
Блок управления EPS принимает сигналы по шине CAN от следующих систем:
система динамического контроля устойчивости (DSC):
- скорость движения автомобиля
цифровая электронная система управления двигателем (DME):
- частота вращения коленвала двигателя и статус контакта 15 (одно сообщение)
- уровень CAN
- статус контакта спортивной программы
датчик угла поворота рулевого колеса (LWS):
- угол поворота рулевого колеса
- знак угла поворота рулевого колеса
- статус датчика угла поворота рулевого колеса
(все сигналы в одном сообщении)
комбинация приборов:
- километраж
- выключатель освещения в дневное/ночное время (0=ВЫКЛ., 1=ВКЛ.)
В свою очередь комбинация приборов получает от блока управления EPS по шине CAN следующий сигнал.
- активизация контрольной лампы EPS в комбинации приборов (0=ВЫКЛ., 1=ВКЛ.)
Клавиша FDC/SMG только при специальном оснащении системой управления динамикой движения (FDC)
Статус клавиши считывается блоком управления DME. Контрольный светодиод в клавише активизируется по сигналу от блока управления EPS. С помощью клавиши водитель переключает систему EPS, например, на спортивную характеристику усиления рулевого момента.
Клавиша SMG без специального оснащения системой управления динамикой движения (FDC)
Статус клавиши считывается блоком управления DME. Контрольный светодиод в клавише активизируется по сигналу от блока управления EPS.
Система EPS создает и управляет усилением рулевого момента и его активной отменой. В систему встроен сервотроник - электронный блок, управляющий усилением рулевого управления в зависимости от скорости.
ЭБУ EPS определяет необходимое усиление рулевого момента на основании следующих входных параметров:
- скорость движения автомобиля
- момент, прикладываемый водителем
- угол поворота рулевого колеса
- скорость изменения угла поворота руля
- выключатель спортивного режима (специальное оснащение FDC)
- температура в системе EPS
В ЭБУ EPS заложены характеристики (обычная и спортивная) усиления и ослабления рулевого управления. Значения, рассчитанные их входных параметров, дают в итоге вместе с соответствующей характеристикой необходимый момент усиления рулевого управления. Электродвигатель передает момент усиления рулевого управления через редуктор непосредственно на рулевую колонку.
Система EPS активизируется по сигналу частоты вращения коленвала > 300 об/мин и контакт 15 = ВКЛ. Контакт 15 = ВКЛ. означает, что контакт 15 локально = ВКЛ. и сигнал DME о статусе контакта 15 по шине CAN = ВКЛ.
В комбинации приборов появилась контрольная лампа системы EPS. Она сигнализирует водителю о том, что усиления момента на рулевом колесе значительно уменьшилось или что усиление полностью отключилось. Контрольная лампа загорается по сигналу от блока EPS по шине CAN.
Защитные функции”
При повышенном напряжении (> 17 В) усиление рулевого момента тотчас прекращается во избежание повреждения выходных каскадов. В комбинации приборов загорается контрольная лампа, и делается запись в ЗУ неисправностей. Когда напряжение снова опускается ниже 16 В, усилитель восстанавливает необходимое в данный момент усиление уже через 2 с. Контрольная лампа гаснет.
При пониженном напряжении (< 9 В) усиление рулевого момента тотчас прекращается. Контрольная лампа в комбинации приборов загорается сразу, как только полностью прекращается усиление рулевого момента. В ЗУ заносится сообщение о неисправности. Когда напряжение снова становится выше 10 В, усилитель восстанавливает необходимое в данный момент усиление уже через 2 с. Контрольная лампа гаснет.
При повышенной температуре в системе усиление рулевого момента уменьшается, чтобы дать возможность системе EPS остыть. Если уменьшение усиления не дает результатов, то усиление рулевого момента полностью прекращается, и в комбинации приборов загорается контрольная лампа. В ЗУ заносится сообщение о неисправности. Как только температура опускается до нормы, усилитель восстанавливает необходимое в данный момент усиление уже через 2 с. Контрольная лампа гаснет.
Поведение системы в случае неправильных сигналов по шине CAN или их отсутствии
Сигнал частоты вращения коленвала от ЭБУ DME:
сигнал скорости движения от ЭБУ DSC:
Сообщение от датчика угла поворота рулевого колеса:
Пропадание всех сигналов по шине CAN во время движения (общая неисправность шины CAN):