Mazda CX-5 (KF): блок системы электроусилителя руля (EPS)

 Блок электрического усилителя рулевого управления (EPS) Mazda CX-5 (KF)

По теме: Mazda CX-5 (KF): система электроусилителя руля (EPS)

Назначение/Функции
• Модуль управления EPS (CM) рассчитывает оптимальный ток усиления на основе сигнала крутящего момента рулевого колеса от датчика крутящего момента, установленного на рулевой колонке, и сигнала скорости автомобиля, передаваемого по CAN-шине от PCM.
• По CAN-шине выводятся следующие сигналы угла поворота рулевого колеса:

Сигнал угла поворота рулевого колеса (относительный угол)
• Модуль управления EPS при включении зажигания (при выключенном или работающем двигателе) устанавливает угол начального положения рулевого колеса равным 0° для считывания сигнала угла поворота рулевого колеса из этого положения при его вращении.

Сигнал угла поворота рулевого колеса (расчетный абсолютный угол)
• Модуль управления EPS передает рассчитанное значение угла поворота рулевого колеса по CAN-шине в виде сигнала угла поворота рулевого колеса (расчетный абсолютный угол) для других систем, требующих информации об угле поворота рулевого колеса.
• Модуль управления EPS выполняет определение нейтрального положения угла поворота рулевого колеса с помощью функции автоматического обучения нейтральному положению угла поворота рулевого колеса на основе сигнала разницы в скорости вращения колес автомобиля, сигнала бокового ускорения (lateral-G signal) и сигнала угловой скорости рыскания (yaw rate signal) во время движения.
• Модуль управления EPS при определении нейтрального положения угла поворота рулевого колеса устанавливает его значение равным 0°, далее, блок управления EPS CM расчитывает угол поворота рулевого колеса от этого нейтрального положения и передает его сигнал по CAN-шине.

Примечание
• Сигнал датчика угла поворота рулевого колеса не используется для расчета сигнала угла поворота рулевого колеса (расчетного абсолютного угла).
• До завершения автоматического обучения нейтральному положению угла поворота рулевого колеса блок управления EPS CM получает сигнал угла поворота рулевого колеса (абсолютного угла) от датчика угла поворота рулевого колеса через блок старт-стоп и передает этот сигнал другим модулям через CAN-шину (с адаптивной системой переднего освещения (AFS), адаптивными светодиодными фарами, системой Smart City Brake Support (SCBS), системой помощи при парковке или системой кругового обзора 360°).
• После завершения автоматического обучения нейтральному положению угла поворота рулевого колеса блок управления EPS CM передает сигнал состояния EPS, который рассчитывается самим блоком управления EPS CM, через CAN-шину.
• Нейтральное положение угла поворота рулевого колеса сбрасывается через 1 минуту или более после выключения зажигания.

Блок управления EPS CM управляет следующими функциями

Таблица функций

Элемент управления

Функция

Управление током двигателя EPS

• Нормальный режим управления
— Рассчитывает необходимый вспомогательный ток на основе датчика крутящего момента рулевого управления, скорости автомобиля, оборотов двигателя и выдает целевой ток на двигатель EPS.

• Защита от перегрева системы
— Контролирует температуру материнской платы в блоке управления EPS и постепенно регулирует ток двигателя для предотвращения перегрева системы.

• Резервное управление двигателем EPS
— Даже при возникновении обрыва цепи фазы 1 в двигателе EPS выходной ток на двигатель EPS регулируется для поддержания вспомогательного рулевого управления.

• Резервное управление датчиком крутящего момента
— Даже при возникновении ошибки в сигнале датчика крутящего момента резервное управление датчиком крутящего момента выполняет управление для поддержания вспомогательного рулевого управления в максимально возможной степени.

• Резервное управление резольверным датчиком
— Даже при возникновении обрыва цепи в резольверном датчике резервное управление резольверным датчиком выполняет управление для поддержания вспомогательного рулевого управления в максимально возможной степени.
— Контролирует температуру материнской платы в блоке управления EPS и ступенчато регулирует ток двигателя для предотвращения перегрева системы.

• Система управления EPS i-stop
― Управляющий ток, подаваемый на двигатель EPS, увеличивается или уменьшается в зависимости от рабочего состояния системы i-stop.

Функция бортовой диагностики

• Основная часть системы управления включает функцию самодиагностики. В случае возникновения неисправности загорается индикатор неисправности усилителя рулевого управления/главный предупреждающий индикатор, чтобы предупредить водителя, и одновременно в блок управления усилителем рулевого управления (EPS CM) сохраняется код неисправности (DTC).

• В результате бортовой диагностики, при выявлении неисправности, управление системой приостанавливается или ограничивается дл

Функция связи CAN

• Выводит сигнал состояния EPS, и по запросу через CAN-линии загорается индикатор неисправности усилителя рулевого управления.

• Выводит сигнал угла поворота рулевого колеса (абсолютный угол), сигнал угла поворота рулевого колеса (относительный угол) и сигнал угла поворота рулевого колеса (расчетный абсолютный угол).

Функция автоматической настройки

• При включении зажигания или запуске двигателя после замены блока управления EPS, блок EPS считывает данные с приборной панели через CAN-шину для выполнения автоматической настройки.

Функция автоматического обучения нейтральному положению угла поворота рулевого колеса

• При включении зажигания (двигатель включен) и нормальном движении автомобиля, нейтральное положение угла поворота рулевого колеса определяется автоматически на основе сигнала скорости вращения колес а/м, сигнала боковой перегрузки и сигнала угловой скорости рыскания.

Конструкция
• Модуль EPS CM устанавливается на рулевую колонку и интегрируется с двигателем EPS.
• Для автомобилей, оснащенных системой, требующей информации об угле поворота руля непосредственно после начала движения, устанавливается датчик угла поворота руля.

Блок-схема

Принцип работы
• Блок управления EPS рассчитывает необходимый вспомогательный крутящий момент на основе сигнала крутящего момента рулевого управления от датчика крутящего момента. При начале движения автомобиля необходимый вспомогательный крутящий момент рассчитывается на основе сигнала скорости автомобиля, передаваемого от PCM по CAN, в дополнение к сигналу датчика крутящего момента рулевого управления.
• После определения необходимого вспомогательного крутящего момента блок управления EPS управляет током усиления, поступающим на двигатель EPS, и двигатель EPS генерирует вспомогательный крутящий момент.
• Система управления EPS использует сигнал угла поворота рулевого колеса (оценочный абсолютный угол).

Зажигание включено (двигатель выключен или включен)
• Для автомобилей, оснащенных следующими системами, используются показания датчика угла поворота рулевого колеса:
— Адаптивная система переднего освещения (AFS)
— Адаптивные светодиодные фары
— Интеллектуальная система поддержки торможения в городе (SCBS)
— Система помощи при парковке
— Система кругового обзора 360°
• Для автомобилей с датчиком угла поворота рулевого колеса блок управления EPS получает сигнал от датчика угла поворота рулевого колеса через блок старт-стоп. Модуль EPS CM вычисляет значение угла поворота руля и передает сигнал угла поворота руля (абсолютного угла поворота руля) в модуль управления адаптивной системой переднего освещения (AFS) или модуль управления адаптивными светодиодными фарами через CAN-шину.
• Адаптивная система переднего освещения (AFS), адаптивные светодиодные фары, система Smart City Brake Support (SCBS) и система помощи при парковке могут быть активированы сразу после начала движения автомобиля путем получения сигнала угла поворота руля (абсолютного угла поворота руля). 

Примечание
• Поскольку точность сигнала угла поворота руля (абсолютного угла) ниже, чем сигнала угла поворота руля (оценочного абсолютного угла), если модуль EPS CM завершает определение нейтрального положения угла поворота рулевого колеса, каждая система, требующая информации об угле поворота руля, выполняет управление, используя сигнал угла поворота руля (расчетного абсолютного угла) вместо сигнала угла поворота руля (абсолютного угла).
• Модуль EPS CM считает положение рулевого колеса при включенном зажигании (двигатель выключен или включен) равным 0° и выдает значение угла поворота руля, полученное из этого положения, в виде сигнала угла поворота руля (относительного угла).

Управление автомобилем
• При начале движения блок управления EPS CM определяет нейтральное положение угла поворота рулевого колеса на основе следующих сигналов:
— Сигнал скорости вращения колес (Wheel speed signal): определяет прямолинейное движение, если нет разницы в скорости вращения левого и правого колес.
— Сигнал бокового ускорения (Lateral-G signal): определяет прямолинейное движение, если боковая перегрузка не возникает.
— Сигнал угловой скорости рыскания (Yaw rate signal): определяет прямолинейное движение, если импульс рыскания не возникает.
• Если блок управления EPS CM завершил определение нейтрального положения угла поворота рулевого колеса, нейтральное положение угла поворота записывается в памяти. Блок управления EPS CM принимает нейтральное положение угла поворота рулевого колеса за 0°, вычисляет расчетный абсолютный угол поворота рулевого колеса и передает сигнал угла поворота рулевого колеса (расчетный абсолютный угол) в CAN-шину.

Выключение зажигания
• Нейтральное положение угла поворота рулевого колеса сбрасывается через 1 минуту или более после выключения зажигания.

Управление током двигателя EPS

Нормальное управление
• Оптимальный ток вспомогательного усилия рассчитывается на основе сигнала рулевого усилия от датчика крутящего момента и автомобиля, а также сигнала частоты вращения двигателя от PCM, после чего управляющий ток подается на двигатель EPS.

Управление защитой от перегрева системы
• Управление защитой от перегрева системы снижает выходной ток на двигатель EPS, если рулевой механизм непрерывно поворачивается от упора до упора или многократно достигается предел поворота рулевой рейки.

Примечание
• Во время управления защитой от перегрева системы усилие вспомогательного усилия будет ощущаться слабее из-за уменьшения управляющего тока. Это нормально для блока управления EPS, предотвращающего перегорание или заклинивание двигателя EPS, и не указывает на неисправность.
• Вспомогательное усилия ослабевает в этот период времени, однако рулевое управление можно выполнять.
• Управление защитой от перегрева системы имеет промежуточный и полный этапы, и оно может проверять текущие условия и историю с помощью функции мониторинга PID/данных и моментальных снимков данных.
― Управление защитой от перегрева системы (средний уровень): выходная мощность двигателя составляет 40 % или менее (эталонное значение)
― Управление защитой от перегрева системы (полный уровень): выходная мощность двигателя составляет 20 % или менее (эталонное значение)
• Выходной ток возвращается к норме, если температура в системе снижается до нормальной рабочей температуры.

Резервное управление двигателем EPS
• Даже если в одной из трех фаз линии двигателя EPS произойдет обрыв цепи, резервное управление двигателем EPS будет выполнять управление для поддержания усиления рулевого управления.
• Если блок управления EPS (EPS CM) обнаружит обрыв цепи фазы 1 в двигателе EPS, он будет управлять выходным током двигателя EPS, используя метод расчета, отличный от обычного управления блоком управления EPS. В результате, даже при обрыве цепи фазы 1, усиление рулевого управления может поддерживаться.

Примечание
• Если в двигателе EPS обнаружен обрыв цепи фазы 1, блок управления EPS (EPS CM) сохранит код неисправности DTC U2011:72 и включит индикатор неисправности электроусилителя рулевого управления.
• При управлении рулевым колесом во время резервного управления двигателем EPS, рулевое колесо может ощущаться тяжелее (с сопротивлением).

Резервное управление датчиком крутящего момента
• Даже если в сигнале датчика крутящего момента будет обнаружена ошибка, резервное управление датчиком крутящего момента будет выполнять управление для поддержания усиления рулевого управления.
• Если блок управления EPS обнаруживает ошибку сигнала датчика крутящего момента, он управляет выходным током двигателя EPS, используя метод расчета, отличный от метода, используемого при обычном управлении EPS, и поддерживает усилие рулевого управления.
• Рулевое колесо вибрирует при повороте руля во время резервного управления датчиком крутящего момента.

Примечание
• При выполнении резервного управления датчиком крутящего момента блок управления EPS сохраняет код неисправности DTC C200B:64 и включает индикатор неисправности усилителя рулевого управления.
• Если рулевое колесо поворачивается во время резервного управления датчиком крутящего момента, нормальное усилие рулевого управления может не генерироваться.

Резервное управление датчиком резольвера
• Даже при обрыве цепи в датчике резольвера резервное управление датчиком резольвера выполняет управление для поддержания усиления рулевого управления.
• Если блок управления EPS обнаруживает обрыв цепи в датчике резольвера, он управляет выходным током двигателя EPS, используя метод расчета, отличный от метода, используемого при обычном управлении блоком управления EPS. В результате, даже при обрыве цепи в датчике резольвера, усиление рулевого управления может поддерживаться.
• Рулевое колесо вибрирует при повороте руля во время резервного управления датчиком резольвера.
• Блок управления EPS мигает индикатором неисправности усилителя рулевого управления, чтобы предупредить водителя.

Примечание
• Если в датчике резольвера обнаружен обрыв цепи, блок управления EPS сохраняет код неисправности C200D:1C.
• Блок управления EPS не может рассчитать оптимальный выходной ток для двигателя EPS во время резервного управления датчиком резольвера. Поэтому температура в системе EPS может повышаться только при многократном повороте руля в обычном режиме.
• Если температура в системе EPS повышается, блок управления EPS (EPS CM) регулирует выходной ток на двигатель EPS и снижает выходной ток на двигатель EPS, чтобы предотвратить его перегорание или заклинивание. Несмотря на то, что усилие помощи ослабевает при снижении выходного тока на двигатель EPS, рулевое управление может быть выполнено.
— Если выходной ток на двигатель EPS снижается ниже заданного значения, интервал мигания индикатора неисправности усилителя рулевого управления сокращается, чтобы предупредить водителя.
— Если выходной ток на двигатель EPS снижается еще больше, индикатор неисправности усилителя рулевого управления переключается с мигания на постоянное свечение.
— Если перегрев системы EPS продолжается, блок управления EPS (EPS CM) прекращает подачу выходного тока на двигатель EPS и отключает помощь. В это время индикатор неисправности усилителя рулевого управления остается включенным.

Управление EPS i-stop
• Если система управления i-stop обнаруживает остановку двигателя на основе сигнала состояния i-stop от PCM, ток управления двигателем EPS прекращается.
• Если система управления i-stop обнаруживает перезапуск двигателя, ток управления двигателем EPS увеличивается, и система возвращается к нормальному режиму работы.
• Если рулевое колесо поворачивается во время работы системы управления EPS i-stop, осуществляется помощь (нормальный режим работы) в соответствии с этим поворотом руля.
• Если в сигнале состояния i-stop от PCM обнаруживается неисправность, система управления EPS i-stop не запускается, и выполняется нормальный режим работы.
• В зависимости от состояния автомобиля, блок управления EPS может продолжать оказывать помощь даже после остановки двигателя.

Получить помощь в диагностике и ремонте компонентов системы электроусилителя рулевого управления Mazda CX-5 (KF) вы можете, записавшись по телефону:  +7(495) 001-05-21, обсудить проблемы с вашим а/м предлагаем в нашем чате: Ниппон Сервис Chat.