Структурная схема
Обозначения
- Простая стрелка: классическая проводная связь
- Тройная стрелка: мультиплексная связь
- Пунктирная линия: в зависимости от версии
| элемент | обозначение |
|---|---|
| BSI1 | интеллектуальный коммутационный блок |
| 1015 | компьютер системы STOP and START |
| 1320 | компьютер двигателя |
| 7020 | компьютер антиблокировочной тормозной системы (ABS) |
| 7126 | компьютер электрического усилителя рулевого управления |
| 7128 | датчик крутящего момента, приложенного к рулевому колесу |
| 7129 | электродвигатель рулевого усилителя |
| 7800 | компьютер системы контроля динамической стабилизации (ESP) |
| № связи | сигнал | характер сигнала | передатчик / приемник сигнала |
|---|---|---|---|
| 1 | информация о крутящем моменте, приложенном водителем к рулевому колесу | аналоговый | 7128 / 7126 |
| 2 | управление электродвигателем электрического рулевого усилителя в зависимости от скорости автомобиля и крутящего момента, приложенного водителем к рулевому колесу | аналоговый | 7126 / 7129 |
| информация о частоте вращения двигателя | CAN IS | 1320 / 7126 | |
| информация о скорости автомобиля | CAN IS | 7020 / 7126- 7800 / 7126 | |
| информация о состоянии электрического рулевого усилителя | CAN IS | 7126 / BSI1 | |
| информация о крутящем моменте, приложенном водителем к рулевому колесу | CAN IS | 7126 / 1015 | |
| 5 | информация о состоянии электрического рулевого усилителя | CAN IS | 7126 / BSI1 |
| 6 | информация о крутящем моменте, приложенном водителем к рулевому колесу | CAN IS | 7126 / 1015 |
| 7 | информация о скорости автомобиля | CAN IS | 7020 / 7126- 7800 / 7126 |
| 8 | состояние теплового двигателя | CAN IS | 1320 / 7126 |
Крутящий момент усиления, обеспечиваемый электродвигателем рулевого усилителя, передается шестерне рулевого механизма через редуктор
Крутящий момент усиления добавляется к крутящему моменту, создаваемому на рулевом колесе водителем
Сила, прилагаемая водителем к рулевому колесу, передается на зубчатую рейку рулевого управления и в виде электрического сигнала – в компьютер электрического рулевого усилителя с помощью датчика крутящего момента
Компьютер электрического рулевого усилителя подает питание в электродвигатель рулевого усилителя в зависимости от следующих параметров
- Момента, приложенного к рулевому колесу
- Скорость автомобиля
Роль компьютера электрического рулевого усилителя
- Рассчитывать и передавать оптимальную величину степени усиления в зависимости от ряда параметров
- Обеспечивать аварийный режим работы электрического рулевого усилителя в случае неисправности одного из элементов системы
Датчик крутящего момента
Датчик крутящего момента вставлен на оси рулевого механизма между входным валом (со стороны рулевого колеса) и выходным валом (со стороны шестерни и рейки)
Датчик крутящего момента позволяет постоянно измерять крутящий момент, приложенный к рулевому колесу
Датчик крутящего момента определяет следующие параметры
- Направление вращения рулевого колеса
- Крутящий момент, приложенный водителем к рулевому колесу
ПримечаниеЭлектронный блок, встроенный в компьютер электрического рулевого усилителя, препятствует созданию крутящего момента в направлении, противоположном направлению вращения рулевого колеса, и запрещает создание усиления, когда к рулевому колесу не прилагается усилие
| элемент | обозначение |
|---|---|
| A | сторона шестерни рейки рулевого механизма |
| B | сторона рулевого колеса |
| (9) | обмотка измерения, фиксированного по отношению к рулевой колонке |
| (10) | обмотка эталонного значения, фиксированного по отношению к рулевой колонке |
| (11) | входной вал со стороны рулевого колеса B |
| (12) | торсионный стержень, связывающий вал входа (11) и вал выхода (16) |
| (13) | втулка обнаружения крутящего момента, выполненная заодно с входным валом (11) (сторона рулевого колеса) |
| (14) | втулка обнаружения крутящего момента, выполненная заодно с входным валом (11) (сторона рулевого колеса) |
| (15) | втулка обнаружения крутящего момента, выполненная заодно с выходным валом (16) (сторона шестерни рейки рулевого механизма) |
| (16) | выходной вал со стороны шестерни рейки рулевого механизма A |
Датчик крутящего момента состоит из 3 частей
- Механическая часть состоит из торсионного стержня, который соединяет вал со стороны рулевого колеса и вал со стороны шестерни рулевогомеханизма
- Угловое изменение (ограниченное ± 4,5 °) между двумя валами пропорционально крутящему моменту, приложенному водителем к рулевому колесу
- Электромагнитная часть датчика передает информацию об угловом положении определяющих втулок (14) по отношению ко (15) и, следовательно, входного вала по отношению к выходному валу
- Электронная часть датчика трансформирует эту информацию об угловом положении в информацию о крутящем моменте на основе следующего принципа: угловая деформация торсионного стержня пропорциональна крутящему моменту, приложенному к рулевому колесу
Датчик обнаружения крутящего момента имеет вторую ступень обнаружения и обмотку эталонного положения (10), чьи характеристики не изменяются при угловом перемещении втулок обнаружения крутящего момента
Обмотка эталонного положения позволяет передавать эталонную электрическую информацию при любых окружающих условиях (пример: температура)
Узел электродвигателя усилителя/компьютера электрического рулевого усилителя
| элемент | обозначение |
|---|---|
| (17) | компьютер электрического усилителя рулевого управления |
| (18) | электродвигатель рулевого усилителя |
Компьютер электрического усилителя рулевого управления
Компьютер электрического рулевого усилителя установлен со стороны электродвигателя рулевого усилителя
Функции компьютера электрического рулевого усилителя
- Разрешать или нет потребление электрического тока в зависимости от питания «+ от замка зажигания», частоты вращения двигателя и скорости автомобиля
- Управлять электродвигателем электрического рулевого усилителя в зависимости от скорости автомобиля, крутящего момента на рулевом колесе и температуры внутреннего датчика
- Передавать информацию о крутящем моменте на рулевом колесе и «состоянии рулевого усилителя» по сети CAN
Электродвигатель электрического усилителя рулевого управления
Электродвигатель электрического рулевого усилителя получает ток силой 82 Ампер
Электродвигатель электрического рулевого усилителя работает, когда имеется сигнал «+ от замка зажигания» и когда частота вращения двигателя выше 700 об/мин
Тепловая защита электродвигателя
Компьютер электрического рулевого усилителя постепенно ограничивает степень усиления (уменьшение подаваемого тока) если усиление используется в течение длительного периода, чтобы не допустить перегрева и повреждения электродвигателя усилителя
Информация об охлаждении системы поставляется датчиком внутренней температуры узла электродвигателя усилителя/компьютера электрического рулевого усилителя
Аварийные режимы работы
Компьютер электрического рулевого усилителя имеет стратегию управления системой в случае возникновения неисправностей
- Снаружи рулевой системы (плохая связь по сети CAN, информация о скорости автомобиля не соответствует действительной)
- Внутри рулевой системы (ошибка датчика крутящего момента или электрической сети)
При появлении одной или нескольких ошибок компьютер электрического рулевого усилителя переключается в аварийный режим работы
| ошибки | аварийные режимы работы |
|---|---|
| компьютер электрического рулевого усилителя не отвечает | номинальное усиление усилителя |
| если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления не будет функционировать | |
| если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления будет включен, когда информация о скорости автомобиля превысит 8 км/ч | |
| если усиление усилителя рулевого управления запущено, усиление усилителя рулевого управления будет номинальным | |
| если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления не будет функционировать | |
| если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления будет включен, когда информация о скорости автомобиля превысит 8 км/ч | |
| если усиление усилителя рулевого управления запущено, усиление усилителя рулевого управления будет номинальным | |
| если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления не будет функционировать | |
| если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления будет включен, когда информация о скорости автомобиля превысит 8 км/ч | |
| если усиление усилителя рулевого управления запущено, усиление усилителя рулевого управления будет номинальным | |
| информация о скорости автомобиля отсутствует или потеряна | переключение в аварийный режим усиления (*) |
| информация о скорости автомобиля неправильна | переключение в аварийный режим усиления (*) |
| информация о скорости автомобиля не соответствует | переключение в аварийный режим усиления (*) |
| посылка сигнала CAN от системы ABS/ESP неправильная | переключение в аварийный режим усиления (*) |
| посылка сигнала CAN от компьютера управления двигателем неправильная (посылка сигнала о скорости автомобиля) | переключение в аварийный режим усиления (*) |
| посылка сигнала CAN от компьютера управления двигателем неправильная (состояние посылки сигнала о состоянии двигателя) | если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления не будет функционировать |
| посылка сигнала CAN от компьютера управления двигателем неправильная (состояние посылки сигнала о состоянии двигателя) | если усиление усилителя рулевого управления не запущено и если информация о скорости автомобиля не получена, усилитель рулевого управления будет включен, когда информация о скорости автомобиля превысит 8 км/ч |
| посылка сигнала CAN от компьютера управления двигателем неправильная (посылка сигнала о скорости автомобиля или посылка сигнала о состоянии двигателя) | если усиление усилителя рулевого управления запущено, усиление усилителя рулевого управления будет номинальным |
| посылка сигнала CAN от компьютера управления двигателем неправильная (посылка сигнала о скорости автомобиля или посылка сигнала о состоянии двигателя) | если 2 посылок сигнала дошли до цели, рулевой усилитель не будет работать |
| ошибка питания +APC | номинальное усиление усилителя |
| информация датчика крутящего момента выходит за пределы допустимого диапазона | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| информация датчика крутящего момента не соответствует | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| ошибка питания датчика крутящего момента | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| ошибка адаптации коэффициента усиления электрического рулевого усилителя (датчик положения ротора электродвигателя) | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| внутренняя неисправность электродвигателя электрического рулевого усилителя | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| ошибка адаптации коэффициента усиления электрического рулевого усилителя (двигателя) | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| чрезмерно большая сила тока электродвигателя электрического рулевого усилителя | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| электродвигатель электрического рулевого усилителя (обрыв цепи) | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| чрезмерно большое напряжение аккумуляторной батареи | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| слишком низкое напряжение аккумуляторной батареи | ограничение усиления |
| внутренняя ошибка компьютера | усиление усилителя рулевого управления не функционирует |
| короткое замыкание в датчике температуры | переход к усилению усилителя рулевого управления, соответствующему температуре 120 °C |
| ошибка компьютера EEPROM (при инициализации) | переключение в аварийный режим усиления (*) |
| ошибка компьютера EEPROM (зона диагностических данных) | номинальное усиление усилителя |
| перегрев системы электрического рулевого усилителя | ограничение усиления |
| ошибка телезагрузки или компьютер электрического рулевого усилителя никогда не был телезагружен | переключение в аварийный режим усиления (*) |
ПримечаниеПостепенный переход к аварийному режиму рулевого усилителя