Входные переменные EPS
| Блок переключателей рулевой колонки (SZL) | |
|---|---|
| Передатчик | Блок переключателей рулевой колонки с датчиком угла поворота |
| Сигнал | Угол поворота руля, установленный водителем |
| Передается через | PT-CAN |
| Приемник | Блок управления САЗ |
| Функция | Активный возврат рулевого колеса |
СПРАВОЧНАЯ ТАБЛИЦА ВХОДНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ САЗ
| Контроль динамической устойчивости (DSC) | |
|---|---|
| Передатчик | Контроль динамической устойчивости с датчиком ДСК |
| Сигнал | Скорость движения по дороге и другие переменные, характеризующие ситуацию на дороге |
| Передается через | PT-CAN |
| Приемник | Блок управления САЗ |
| Функция | Усилитель рулевого управления, активная обратная связь с колесом |
ЭТАЛОННАЯ ТАБЛИЦА КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
| Цифровая электроника двигателя (DME) | |
|---|---|
| Передатчик | Цифровая электроника двигателя |
| Сигнал | Работа двигателя |
| Передается через | PT-CAN |
| Приемник | Блок управления САЗ |
| Функция | Контроль состояния |
СПРАВОЧНАЯ ТАБЛИЦА ПО ЭЛЕКТРОНИКЕ ЦИФРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
| Система доступа к автомобилю (CAS) | |
|---|---|
| Передатчик | Система доступа к автомобилю |
| Сигнал | Состояние терминала 15 |
| Передается через | PT-CAN |
| Приемник | Блок управления САЗ |
| Функция | Контроль состояния |
СПРАВОЧНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ДОСТУПА В АВТОМОБИЛЬ
Выходные переменные EPS
| Цифровая электроника двигателя (DME) | |
|---|---|
| Передатчик | Блок управления САЗ |
| Сигнал | Потребность в большей холодопроизводительности |
| Передается через | PT-CAN |
| Приемник | Цифровая электроника двигателя |
| Функция | Управление электровентилятором |
СПРАВОЧНАЯ ТАБЛИЦА ПО ЭЛЕКТРОНИКЕ ЦИФРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
| Приборная панель (Kombi) | |
|---|---|
| Передатчик | Блок управления САЗ |
| Сигнал | Запрос сообщения об ошибке |
| Передается через | PT-CAN |
| Приемник | Комбинация приборов |
| Функция | Управление сигнальными и индикаторными лампами |
СПРАВОЧНАЯ СХЕМА ГРУППЫ ПРИБОРОВ
Интеллектуальное управление генератором
С появлением " интеллектуального управления генератором " (IGR) на DME в качестве дополнительного средства снижения CO2 напряжение генератора регулируется в соответствии с ситуацией вождения и уровнем заряда батареи. Следовательно, будут периоды, в которых напряжение электрической системы находится на уровне, который был нормальным до сих пор (приблизительно 13,8 В). Однако, будут также ситуации, в которых напряжение падает примерно до или чуть ниже 12 В.
Компоненты EPS, и в частности электродвигатель, рассчитаны на питание 12 В. На этом уровне удовлетворяются требования с точки зрения максимального усиления рулевого управления и скорости.
Если бы максимальная выходная мощность EPS требовалась при напряжении генератора переменного тока 12 В, большой ток, потребляемый электродвигателем, привел бы к падению напряжения на линии питания EPS. Следствием этого было бы входное напряжение EPS существенно ниже 12 В и, следовательно, сниженный уровень помощи в рулевом усилителе.
Для предотвращения возникновения такой нежелательной ситуации предусмотрена дополнительная функция IGR для САЗ, которая реализуется без дополнительного обмена сигналами с САЗ и содержит следующие особенности
- Наблюдение за тем, существует ли рабочее состояние, при котором требуется высокая выходная мощность EPS. Сигналы шины, указывающие скорость изменения угла рулевого управления и скорость движения по дороге, отслеживаются для этой цели. Высокий уровень выходной мощности EPS определяется, когда скорость изменения угла рулевого управления высока в то же время, когда скорость движения по дороге низкая.
- Действие: Увеличение выхода генератора переменного тока и временное повышение напряжения электросистемы при обнаружении высокого выхода ЭПС.
Эта функция гарантирует, что источник питания на входных клеммах EPS всегда обеспечивает, по крайней мере, номинальное напряжение 12 В независимо, в значительной степени, от других переменных.
ПримечаниеОбнаружение статусов, связанных с высоким выходом EPS и повышением напряжения электрической системы, составляет цикл управления, который завершается в течение максимум 2 секунд. Поскольку это также нечастая ситуация, маловероятно, что она будет предметом жалоб клиентов. Если особенно наблюдательный клиент жалуется на мгновенное уменьшение помощи усилителя рулевого управления, этот цикл управления может быть причиной. Если есть повторные жалобы, выполнение диагностики на источнике питания рекомендуется.
Система рулевого управления с усилителем, зависящая от скорости
Функция Servotronic, которая достигается только за счет дополнительной сложности системы на гидравлических системах рулевого управления, реализована в виде программного обеспечения на системе рулевого управления с электрическим усилителем и поэтому доступна с EPS.
Клиент ожидает самого легкого и плавного рулевого движения, возможного при маневрировании или парковке в пространстве. Менее чувствительная настройка рулевого управления требуется при движении на высокой скорости, чтобы транспортное средство можно было более эффективно держать на курсе.
На основе сигналов датчиков, указывающих дорожную скорость автомобиля и крутящий момент рулевого управления, прилагаемый водителем, EPS обеспечивает высокий уровень помощи в рулевом управлении с усилителем на низких скоростях и в неподвижном состоянии (максимальное удобство).
На высоких скоростях, с другой стороны, EPS требует большего рулевого усилия от водителя, уменьшая уровень помощи усилителя рулевого управления. Это помогает водителю удерживать постоянную линию.
Как видно из графика, уровень помощи мощности вычисляется на основе не только скорости транспортного средства, но и крутящего момента рулевого управления, прилагаемого водителем. Если водитель прилагает небольшое усилие поворота к рулевому колесу, помощь от EPS также первоначально остается на относительно низком уровне. Это обеспечивает отличные характеристики самоцентрирования, то есть рулевое управление не реагирует чрезмерно чувствительно из положения прямо.
Если водитель прикладывает большее усилие к рулевому колесу, происходит плавный переход к более крутому градиенту кривой. В результате водитель получает ожидаемую высокую степень помощи при совершении резких движений рулевого управления или жестких маневров.
Характеристики, описанные здесь, были переняты EPS из привычных гидравлических систем рулевого управления.
Переход между кривыми не резкий, а прогрессивный. EPS рассчитывает соответствующие переходные уровни, где это необходимо.
На характеристики рулевого управления EPS влияет водитель, как и в других транспортных средствах, нажатием кнопки динамики вождения.
Схема №6
| Оглавление | Объяснение |
|---|---|
| 1 | Крутящий момент на рулевом управлении, прилагаемый водителем |
| 2 | Крутящий момент силовой передачи, обеспечиваемый EPS |
| 3 | Скорость движения транспортного средства по дороге равна нулю |
| 4 | Увеличение скорости движения транспортных средств по дорогам |
| 5 | Скорость движения транспортного средства по дороге при максимальной |
СПРАВОЧНАЯ ТАБЛИЦА С ПОЯСНЕНИЯМИ ПО ИНДЕКСУ
Активный возврат рулевого колеса
В дополнение к естественным характеристикам самоцентрирования, присущим системам рулевого управления и подвески, эта функция помогает вернуть рулевое колесо за счет соответствующей работы электродвигателя.
Для этого необходимы следующие сигналы
- Скорость движения по дороге
- Крутящий момент на рулевом управлении, прилагаемый водителем
- Угол поворота рулевого колеса и
- Скорость изменения угла поворота рулевого колеса
Однако сигнал угла поворота рулевого колеса требуется только для калибровки с датчиком положения электродвигателя с целью определения целевого положения для возврата рулевого колеса (угол поворота рулевого колеса равен нулю). После этого функция активного возврата рулевого колеса использует сигнал датчика положения электродвигателя, поскольку он имеет более высокое разрешение, чем сигнал датчика угла поворота рулевого колеса, и, таким образом, обеспечивает более точное управление.
Если сигнал датчика угла поворота рулевого колеса недоступен, например, из-за неисправности на Szl, функция активного возврата рулевого колеса не может работать. Другие функции EPS остаются активными. Клиенты могут описать поведение транспортного средства как " тянущее в одну сторону ", потому что рулевое колесо не возвращается в положение прямолинейного движения, как обычно.
Необходимость активации активной функции возврата рулевого колеса возникает, когда, например, водитель позволяет рулевому колесу проскальзывать при выходе из поворота. Значения сигнала, отражающие ту ситуацию, которую EPS использует для обнаружения ситуации,
- Угол поворота руля явно не равен нулю и
- Крутящий момент на рулевом управлении, прилагаемый водителем, приблизительно равен нулю
Электродвигатель затем приводится в действие EPS так, чтобы генерировать возвратную силу, которая производит плавный возврат рулевого колеса в положение, близкое к положению прямолинейного движения.
ПримечаниеЕсли клиент жалуется на то, что автомобиль " тянет в одну сторону ", возможные причины, которые следует учитывать, включают в себя не только механическую проблему с подвеской / рулевым управлением, но также сигнал или неисправность связи между EPS и блоком переключателей рулевой колонки / датчиком угла поворота рулевой колонки. В такой ситуации EPS не может обеспечить активную функцию возврата рулевого колеса, и это может быть воспринято клиентом как " тянущее в одну сторону " транспортное средство. Поэтому, прежде чем проверять выравнивание колес, следует проверить память неисправностей EPS и, а также, при необходимости, выполнить последовательность проведения испытаний.
Очевидное улучшение по сравнению с самоцентрирующимися характеристиками гидравлических усилителей рулевого управления видно из графика ниже.
Электроусилитель руля возвращается в центральное положение более динамично и точно. Это относится ко всем системам электроусилителя руля, используемым BMW, потому что все они включают активную функцию возврата рулевого колеса.
Характеристики самоцентрирования системы EPS без активного возврата рулевого колеса, показанные на графике, приведены только для сравнения. Они показывают, что они уступают характеристикам гидравлической системы рулевого управления с усилителем. Это связано с большей инерционностью электродвигателя и редуктора.
Тем не менее, все системы EPS, используемые BMW, включают активный возврат рулевого колеса и, следовательно, предлагают преимущества, описанные выше.
Схема №7
| Оглавление | Объяснение |
|---|---|
| 1 | Время |
| 2 | Угол поворота рулевого колеса |
| 3 | Водитель держит рулевое управление в постоянной блокировке (поворот) |
| 4 | Водитель допускает пробуксовку рулевого колеса (выход из поворота) |
| 5 | Характеристики самоцентрирования гидравлической системы рулевого управления с усилителем |
| 6 | Теоретические самоцентрирующиеся характеристики ЭПС без активного возврата руля |
| 7 | Самоцентрирующиеся характеристики ЭПС с активным возвратом руля |
СПРАВОЧНАЯ ТАБЛИЦА С ПОЯСНЕНИЯМИ ПО ИНДЕКСУ
Активное демпфирование
Нежелательные движения рулевого колеса, подлежащие демпфированию, могут быть вызваны либо непреднамеренным воздействием водителя на рулевое управление, либо обратной связью от дорожных / дорожных колес.
Демпфирование обратной связи от ходового колеса
Конструкция передней подвески (двухзвенная подвеска со стойкой Макферсона) сама по себе гарантирует, что вертикальные движения колес производят очень небольшое боковое усилие на гусеничные тяги.
Благодаря низкому передаточному числу редуктора, посредством которого электродвигатель соединяется с рулевой рейкой, инерция электродвигателя также оказывает демпфирующее воздействие на силы и движения, передаваемые от дорожных колес на рулевое колесо. Эти механические демпфирующие воздействия дополняются электронной функцией демпфирования со стороны ЭПС. Он анализирует движения рулевой рейки (используя сигналы от датчика положения электродвигателя) и соответственно управляет электродвигателем в ответ.
Это означает, что обратная связь от внешних сил передается в регулируемых количествах на рулевое колесо, так что, с одной стороны, водитель получает достаточную информацию о характере дорожного покрытия, но, с другой стороны, предотвращается нежелательно экстремальный люфт рулевого колеса.
Демпфирование рулевого управления, поступающее от водителя
Так называемый " захват " рулевого колеса может при определенных обстоятельствах привести к тому, что транспортное средство начнет раскачиваться, что может привести к рысканью, и водитель в конечном итоге потеряет контроль над транспортным средством, если корректирующие действия не будут предприняты достаточно быстро.
EPS обнаруживает такой вход рулевого управления и управляет электродвигателем так, чтобы существенно демпфировать движения, особенно на высоких скоростях. В результате предотвращается раскачивание транспортного средства.
Схема №8
| Оглавление | Объяснение |
|---|---|
| 1 | Время |
| 2 | Угол поворота рулевого колеса |
| 3 | Прогрессия угла поворота руля (рулевое управление, вводимое водителем, " схватывание " рулевого колеса) |
| 4 | Скорость рыскания |
| 5 | Теоретическая реакция транспортного средства без активного демпфирования: поворотное действие, следующее за входным сигналом рулевого управления, постепенно усиливается при высокой скорости транспортного средства. |
| 6 | Желательный отклик транспортного средства с активным демпфированием: поворотное действие сильно демпфируется даже на высоких скоростях транспортного средства. |
СПРАВОЧНАЯ ТАБЛИЦА С ПОЯСНЕНИЯМИ ПО ИНДЕКСУ
Активная обратная связь Roadweel
Частично из-за демпфирующего эффекта инерции электродвигателя система EPS может по своей природе не обеспечивать прямую обратную связь о природе дорожного покрытия в качестве гидравлической системы рулевого управления с усилителем.
Чтобы получить практически идентичные характеристики обратной связи с дорожным колесом на транспортных средствах с EPS, EPS анализирует информацию, которая описывает динамическую ситуацию управления транспортным средством. Из этой информации EPS вычисляет дополнительные " данные о дорожном покрытии EPS ". В результате водитель получает лучшие характеристики обратной связи с дорожным колесом, которые очень похожи на характеристики гидравлической системы рулевого управления с усилителем.
Контроль
Функция контроля состояния EPS принимает преобладающее решение относительно того, допустима ли работа электродвигателя или нет. Он производит сигнал зазора, который отправляется в функцию EPS, которая координирует подчиненные заданные настройки функций управления и модуляции.
Условия для разрешения работы следующие
- Зажигание должно быть включено
- Двигатель должен работать
- Не должно быть отказов входного сигнала САЗ или внутренних отказов САЗ
Реакция на обнаруженные неисправности, описанная ниже, представляет собой исключение.
Статус Shutdown в случае отказов
Основная цель разработки EPS заключалась в обеспечении того, чтобы водитель мог контролировать реакцию транспортного средства в случае возникновения неисправностей. Поэтому ни при каких обстоятельствах не должно допускаться внезапного высокого рулевого усилия в любом направлении. По этой причине EPS имеет многочисленные функции мониторинга для обнаружения неисправностей на датчиках, приводах и связанных с ними системах, которые участвуют в работе EPS.
Все состояния неисправности, при которых надежное и правильное управление электродвигателем невозможно, приводят к отключению работы электродвигателя и, следовательно, к отключению функций ЭПС.
Следствием этого является то, что водитель больше не получает выгоды от удобства рулевого управления с усилителем. Однако, что более важно, предотвращается неправильное управление электродвигателем.
ПримечаниеПотеря помощи усилителя рулевого управления в случае неисправностей представляет собой предполагаемую реакцию системы со стороны EPS. Хотя такая реакция может немного нервировать водителя, транспортное средство остается полностью управляемым с большим физическим усилием.
Потеря помощи усилителя рулевого управления в случае неисправностей происходит как с электрическим, так и с гидравлическим усилителем рулевого управления. Таким образом, две системы также ведут себя аналогичным образом в ответ на неисправности.
В такой ситуации неисправности на комбинации приборов загорается желтая предупреждающая лампочка. Водитель также уведомляется о том, что помощь в рулевом управлении с усилителем от EPS больше недоступна, отображая соответствующий символ проверить управление вместе с пояснительным сообщением на Центральном информационном дисплее.
Схема №9
Координация заданных настроек
Указанные настройки для функций управления и модуляции для управления электродвигателем координируются в центральной точке программным обеспечением EPS. Если присутствует сигнал зазора от функции управления состоянием, отдельные указанные настройки обычно суммируются и сигнализируются как общее значение.
В определенных переходных ситуациях указанные настройки фильтруются до того, как они сигнализируются.
Ниже приведены примеры таких случаев
- EPS вступает в работу после запуска двигателя. Крутящий момент силовой поддержки постепенно увеличивается, пока не будет достигнут желаемый уровень.
- EPS уменьшает помощь в управлении усилителем по функциональным причинам (см. также раздел " " ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ " ").
В случае неисправности управляющий сигнал для электродвигателя резко аннулируется вместо фильтрации, чтобы как можно быстрее предотвратить неправильную работу.
Дополнительные функции
Описанные ниже функции встречаются лишь в редких случаях в особых рабочих ситуациях. Приведенная здесь информация может помочь отличить те особые рабочие состояния, которые не требуют ремонта, от подлинных неисправностей при работе с жалобами от клиентов.
Защита от перегрузки
EPS снижает степень усиления рулевого управления, если температура компонентов EPS становится слишком высокой. Ограничивая работу двигателя, количество тепла, выделяемого самим EPS, также ограничено, тем самым защищая компоненты от чрезмерного теплового напряжения.
Это действие начинает действовать с температуры примерно 100 ° С и усиливается до точки, где помощь усилителя рулевого управления снижается до нуля при температуре 115 ° С.
Выше определенной степени ограничения функции включается сигнальная лампа на комбинации приборов (см. " ВЫКЛЮЧЕНИЕ В СЛУЧАЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ") и в памяти неисправностей регистрируется неисправность.
В дополнение к уменьшению усилителя рулевого управления EPS также запрашивает более высокую выходную мощность электрического вентилятора от DME, чтобы обеспечить больший охлаждающий эффект.
Этот вид перегрузки может возникать при высоких температурах окружающей среды в сочетании с одновременной высокой степенью активности рулевого управления, особенно в неподвижном состоянии.
Другая ситуация перегрузки может возникнуть, если предпринята попытка повернуть передние колеса против твердого препятствия (например, бордюрного камня). Если эта ситуация происходит неоднократно через короткие промежутки времени, степень помощи усилителя рулевого управления также снижается. Это, во-первых, защищает компоненты EPS от чрезмерных механических напряжений, и, во-вторых, сигнализирует водителю о том, что есть твердый предмет, препятствующий повороту колес.
ЭЭС выявляет такие ситуации путем сравнения управляющих сигналов на электродвигатель с движением электродвигателя.
ПримечаниеEPS уменьшает помощь усилителя руля в ситуациях перегрузки. Если поступают жалобы от клиентов, клиента следует расспросить о ситуации, в которой возникли симптомы, прежде чем начинать какие-либо ремонтные работы. При необходимости проинформируйте клиента о том, как работают эти защитные функции.
End Stop как программная функция
Хотя рулевой механизм EPS также включает в себя механические концевые упоры, есть функция, которая резко снижает уровень силовой помощи незадолго до того, как будут достигнуты механические концевые упоры. Хотя водитель будет воспринимать это как повышенное сопротивление рулевому управлению, это делает поворот колес до полной блокировки гораздо более плавным в целом.
Кроме того, эта функция снижает напряжения на механических и электрических компонентах системы рулевого управления и, таким образом, способствует достижению длительного срока службы в сочетании с надежной работой.