已发布: 20-五月-2019

2020.0 Discovery Sport (LC), 211-02

动力转向 (G2360085)

说明和操作
部件位置
E246018
 
项目 说明
1 隔热板
2 转向器
概述

车辆配备了电子动力转向,这是由转向器提供的,转向器带有可变比例齿条和小齿轮转向以及速度感应式动力辅助系统。 助力来自于连接到转向器的电机。

转向器还包括:

  • 位于电机端部的动力转向控制模块 (PSCM)。
  • 减速齿轮。
  • 位于齿轮机构上的扭矩传感器。

动力辅助由 PSCM 进行控制。 PSCM 使用电机通过减速蜗杆传动装置在转向齿条上施加轴向力。

动力辅助级别取决于:

  • 方向盘施加的转向扭矩。
  • 车速。

PSCM 还使用电机提供下列辅助功能:

  • 跑偏漂移补偿。
  • 自动停止/启动功能过程中的助力改变。
  • 系统过热时助力减少。
  • 供电电压过低或过高时助力减小。
  • 助力减小以获得系统稳定性优化。
  • 平稳端点止动。
  • 泊车辅助功能支持/接口(如已配备)。
    • 进一步信息请参阅:停车助手 (413-13 停车助手, 说明和操作).
  • 车道偏离警报系统 (LDW) 支持(如配备)。
    • 进一步信息请参阅:警告设备 (413-09 警告设备, 说明和操作).
说明

转向器

E236369
 
项目 说明
1 拉杆
2 传动小齿轮
3 壳体
4 小齿轮轴
5 扭矩传感器
6 输入轴
7 传感器连线
8 动力转向控制模块 (PSCM)
9 电机
10 螺旋齿轮
11 护罩

转向器通过 4 个螺栓安装在前副架上。 一个万向节将转向器的输入轴连接到转向柱的底部。 一个橡胶密封件总成安装在输入轴上穿过车辆下部隔板的位置。 横拉杆球头将转向齿条连接到前悬架的转向节上。 转向齿条的端部由用带环夹固定的波纹橡胶护套保护。 转向器的顶部连接了一个隔热罩,以反射来自排气系统的辐射热量。

转向齿条安装在转向器壳体中,其中还包括小齿轮轴和扭矩传感器。 小齿轮轴由扭杆连接到输入轴。 转向器壳体还包括一个电机安装座和 4 个用于安装转向器固定螺栓的橡胶衬套。 螺旋齿轮壳体连接到转向器壳体,前者中包含安装在转向齿条上的传动小齿轮。 一个蜗轮和一个螺旋齿轮将驱动力从电机传输到传动小齿轮,以提供动力辅助。

电机

E246020

电机为无刷直流 (DC) 电机。 将直流电源转换成相电压的电子装置包含在动力转向控制模块 (PSCM) 中。

电机位置传感器

PSCM 中的磁传感器检测电机位置,传感器临近电机轴的旋转磁体安装。 PSCM 能够根据电机的位置决定车轮的位置和转向角。

转向角传感器

转向角传感器信号在方向盘模块 (SWM) 内进行处理,以计算方向盘角度和方向盘角速度。 这些值通过高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 底盘系统总线进行传输。 传输的值与信号完整性信息一起,供驻车辅助控制模块 (PAM) 使用。 使用转向角传感器首次校准后,PSCM 随后将使用电机位置传感器输入控制动力转向。

螺旋齿轮

E236924
 
项目 说明
1 螺旋齿轮
2 传动小齿轮
3 蜗轮
4 衬套
5 齿条

螺旋齿轮固定在一个单独的壳体内。 当电机使蜗杆旋转时,蜗轮也开始运动并向小齿轮提供扭矩。 小齿轮在转向齿条上产生轴向力。

扭矩传感器

E236925
 
项目 说明
1 延长轴
2 输入轴
3 磁铁
4 传感器接头
5 传感器电子装置

扭矩传感器为动力转向控制模块 (PSCM) 提供驾驶员施加的转向扭矩输入。 扭矩传感器安装在输入轴和小齿轮轴之间的连接位置,位于转向器壳体中。 延长轴被压在输入轴上。

施加到输入轴上的扭矩通过承载后发生扭曲的扭杆传递到小齿轮轴。 扭矩传感器会使用霍尔效应传感器计算扭力杆上的扭曲量。 扭矩传感器监控输入轴相对小齿轮轴的角度位置。 然后,扭矩传感器将结果以数字信号的形式传输到 PSCM。

动力转向控制模块

E246021
 
项目 说明
1 电机电源线接头
2 扭矩传感器
3 扭矩传感器接头
4 动力转向控制模块 (PSCM) 系统接头
5 PSCM 盖板
6 隔板
7 电机

动力转向控制模块 (PSCM) 位于电机的端部,在气密式密封盖下面。 盖中的防水透气织物膜片使盖的内部保持环境压力,因此不需要开放的通风口。

和控制电路一样,PSCM 还包含操作电机的动力电子装置。

当出现下列情况时将提供助力:

  • 来自蓄电池接线盒 (BJB) 的永久电源。
  • 来自车身控制模块/网关模块 (BCM/GWM) 的点火信号。
  • 发动机在运转中。

来自 EJB 的永久电源为电机操作提供电源。 为了获得 100% 标定动力辅助,电源电压必须在 10.5 伏至 18 伏之间。 如果电源电压超出这些限值,动力辅助将减少或停止。

PSCM 从扭矩传感器接收硬接线的数字输入,并通过高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 底盘系统总线输入来接收由以下项提供的信息:

  • 来自 BCM/GWM 的电源模式信号。
  • 方向盘模块 (SWM) 通过 BCM/GWM 提供的方向盘角度。
  • 动力传动系统控制模块 (PCM) 通过 BCM/GWM 提供的发动机转速。
    • 进一步信息请参阅:
      电子发动机控件 (303-14A 电子发动机控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作),
      电子发动机控件 (303-14B 电子发动机控件 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作)。
  • PCM 通过 BCM/GWM 提供的自动停止/启动系统的停止请求。
    • 进一步信息请参阅:
      起动系统 (303-06A 起动系统 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作),
      起动系统 (303-06B 起动系统 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作)。
  • 来自防抱死制动系统 (ABS) 控制模块的车速和偏航率。
    • 进一步信息请参阅:Anti-Lock Control - Traction Control (206-09 Anti-Lock Control - Traction Control, 说明和操作).
  • 自动转向请求,来自泊车辅助控制模块 (PAM)(如已配备)。
    • 进一步信息请参阅:停车助手 (413-13 停车助手, 说明和操作).
  • 来自 BCM/GWM 的倒车档信号。
  • 自动转向请求,来自图像处理模块 (IPMA)(如已配备)。
    • 进一步信息请参阅:警告设备 (413-09 警告设备, 说明和操作).
  • 来自 IPMA 的车道偏离警告 (LDW) 触感方向盘振动请求。
    • 进一步信息请参阅:警告设备 (413-09 警告设备, 说明和操作).

PSCM 使用输入数据和软件算法控制电机的操作。

如果需要,PSCM 还可以通过 HS CAN 底盘系统总线将输出传输至:

  • 通过 BCM/GWM 传输至仪表盘 (IC) 的警告状态。
  • 传输至 PAM(如已配备)的转向状态。
  • 传输至 IPMA(如已配备)的转向状态。
  • 通过 BCM/GWM 传输至 PCM 的自动停止/启动系统的发动机停止禁止和发动机重新启动请求。
操作

必须在发动机运转时,动力转向系统才能提供辅助功能。 仅有 1 个例外情况 - 请参阅下文:自动停止/启动功能过程中助力改变。

如果发生影响电机控制的故障,动力转向控制模块 (PSCM) 会禁用电机。 驾驶员不再从动力辅助转向中受益。 不正确的电机控制会被阻止,车辆转向仍然完全可控,只不过更费力气。

可变助力

低速行驶时,由于轮胎对转向输入的阻力最大,因此会应用更多助力,以将方向盘扭矩降低到舒适驾驶的水平。 高速行驶时,轮胎对转向输入的阻力减小,因此施加的助力也会减少。

偏离补偿

注意:

这不是车道保持功能。

此功能通过补偿由各种因素导致的车辆偏离/游离累积效果来辅助驾驶员。 该功能通过施加反向扭矩,减小驾驶员在直线驾驶时感觉到的方向盘扭矩偏移。 如果驾驶员的双手脱离方向盘,车辆的漂移将更少,而且一般情况下也可减小转向用力。

助力减小

助力减小可确保在各种极端条件下继续支持驾驶员的转向请求,包括:

  • 电压极不稳定(电压过高和过低)。
  • 温度极高。
  • 转向系统震动优化,例如在低摩擦表面上转向时检测到的情况。

在动力转向控制模块 (PSCM) 中安装了一个温度传感器来对对电机进行过载保护。 如果此电机的温度过高,PSCM 会降低助力的水平,以减少生成的热量。

当环境温度很高且转向活动频繁时,尤其在静止情况下,就会发生温度过载。 如果抵靠坚硬物(如路缘)反复转动前轮,则有可能发生温度过载。

在这种情况下动力辅助降低:

  • 防止动力转向部件承受过大的机械应力。
  • 帮助向驾驶员提示有坚硬物体妨碍车轮转动。

动力辅助在 PSCM 温度约为 110 °C (230 °F) 时开始减少,并在温度 125 °C (257 °F) 时减少为零。

在给定的助力降低的水平:

  • PSCM 会记录一个故障诊断码 (DTC)。
  • 向仪表盘 (IC) 发出信号以生成辅助已下降的警告。

当 PSCM 冷却下来以后,将恢复正常助力,并且相关 IC 警告熄灭。

辅助减少警告指示

如果动力辅助显著减小,仪表盘 (IC) 中的琥珀色通用警告指示灯将点亮。 此外,IC 信息中心会显示一条警告信息“动力转向辅助水平下降”。 当首次显示警告信息时,IC 将发出单声蜂鸣音。

进一步信息请参阅:仪表组 (413-01 仪表组, 说明和操作).

必须使用 Jaguar Land Rover (JLR) 认可的诊断设备诊断动力转向问题。 仅当诊断工具指示时才应更换转向器。

如果已更换转向器,则必须使用 JLR 认可的诊断设备载入正确的车辆规格校准。

自动停止/启动功能过程中的助力变化。

此功能可在自动停止/启动期间主动控制驾驶员的转向扭矩反馈。 它将主要转向辅助功能与微混合动力或增强型启动机电机动力传动系统事件相结合。 这样可实现平滑、渐进并及时地减少和增加动力辅助。 此功能的设计目的还有:在发送这类事件期间消除并非由驾驶员直接进行的不需要的方向盘转动。

在配备手动变速器的车辆上,在自动停止过程中助力将降到底。 驾驶员将不能通过转向,来请求发动机重新启动。

在配备自动变速器的车辆上,整个自动停止过程中将保持降低的助力水平。 驾驶员可以通过转动方向盘,请求发动机重新启动。 在这种情况下,重新启动请求建立在 自动停止过程中转向机构消耗的电流的基础上。

软终点止动

软终点止动功能会在达到机械止动位置之前不久降低助力水平。 尽管在转到完全锁定位置的过程中,驾驶员会随着转向阻力的增加而感觉到,但该功能可在极端锁定时提高系统的精准性。 另外,此功能还可减小转向系统的机械和电气部件承受的压力。

泊车辅助系统界面 - 如已配备

当泊车辅助系统处于激活状态时,来自驻车辅助控制模块 (PAM) 的转向轨迹请求由动力转向控制模块 (PSCM) 处理。 然后,经处理的信息应用到电机。 此功能通过有选择地对转向系统应用转向力以使车辆自动转向,在并行智能泊车辅助操纵期间为驾驶员提供辅助。

进一步信息请参阅:停车助手 (413-13 停车助手, 说明和操作).

车道偏离警告 - 如已配备

当车辆朝向车道边缘偏移时,车道偏离报警 (LDW) 功能以触感反馈为驾驶员提供帮助警告。 如果 LDW 处于激活状态,来自图像处理模块 (IPMA) 的触感反馈警告请求由动力转向控制模块 (PSCM) 处理。 PSCM 会通过电子动力转向电机启动振动。

进一步信息请参阅:警告设备 (413-09 警告设备, 说明和操作).

冻结预防警告指示灯

如果动力转向控制模块 (PSCM) 检测到转向器内漏水并开始冻结,则电动转向电机振动已启动。 振动启动时,黄色通用警告指示灯将点亮,并在仪表盘 (IC) 信息中心显示一条警告信息“转向振动已启动。 请小心驾驶”。 当首次显示警告信息时,IC 将发出单声蜂鸣音。

进一步信息请参阅:信息和消息中心 (413-08 信息和消息中心, 说明和操作).

控制图
E246019
 

A = 硬接线;AM = 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 底盘系统总线;AV = 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 舒适系统总线;AX = FlexRay。

项目 说明
1 动力转向控制模块 (PSCM)
2 动力传动系统控制模块 (PCM)
3 变速器控制模块 (TCM)(若已配备)
4 图像处理模块 (IPMA)
5 方向盘模块 (SWM)
6 泊车辅助控制模块 (PAM)(如已配备)
7 防抱死制动系统 (ABS) 控制模块
8 车身控制模块/网关模块 (BCM/GWM)
9 仪表盘 (IC)
10 电机
11 接地
12 电源
13 扭矩传感器