已发布: 08-一月-2016

2018.0 XE (X760), 211-02

动力转向 (G1905162)

说明和操作
部件位置
E183676
 
项目 说明
1 扭矩传感器
2 转向器
3 电机和动力转向控制模块 (PSCM)
概述

该车配备了电动转向,这是由 ZF Servolectric® 转向器单元提供的,该单元带有可变比例齿条和齿轮转向以及速度感应式动力辅助系统。 动力辅助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 控制,该模块使用电机通过减速齿轮在转向齿条上施加轴向力。

动力辅助的水平取决于:

  • 方向盘施加的转向力矩
  • 车速。

PSCM 还使用电机提供下列辅助功能:

  • 跑偏漂移补偿。
  • 执行自动停止/启动功能期间助力改变。
  • 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。
  • 驻车辅助(系统)支持/接口(若配备)。 进一步信息请参阅:停车助手 (413-13 停车助手, 说明和操作).
  • 车道偏离警告 (LDW) 支持(若配备)。 进一步信息请参阅:警告设备 - 长轴距 (413-09 警告设备, 说明和操作).
说明

转向器

E171030
 
项目 说明
1 动力转向控制模块 (PSCM)
2 电机
3 传动带
4 扭矩传感器
5 转向齿条
6 小齿轮轴
7 扭矩传感器的信号和电源导线
8 循环球螺母

转向器安装在前副架上。 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。 转向器的顶部安装了一个隔热板,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。 转向器壳体还包括电机安装座。 位于转向器壳体端部的减速齿轮箱中,包含有安装在转向齿条螺纹部分上的循环球螺母。 一根齿带将驱动力从电机传送到循环球螺母,以便为动力辅助提供动力。

电机

E174952

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 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。

在转向角传感器模块 (SASM) 中处理转向角传感器信息,以计算方向盘转角和方向盘转角速度。 利用方向盘模块 (SWM),这些值与信号完整性信息一起通过高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 底盘系统总线传输至 PACM。 使用转向角传感器模块 (SASM) 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。

减速齿轮

E133530
 
项目 说明
1 减速齿轮壳体
2 球螺母驱动齿轮
3 球列
4 球返回通道
5 球螺母
6 转向齿条球通道
7 传动带
8 电机驱动齿轮

减速齿轮壳体中的循环球螺母固定在轴承座圈中,使得螺母可以转动但是不能进行轴向移动。 电机转动螺母时,沿着螺母和转向齿条中的通道驱动球,从而在转向齿条上产生一个轴向力。 螺母中的通道以及轴承座圈两端的机构使球从螺母的一侧再循环到另一侧。

扭矩传感器

E172611
 
项目 说明
1 扭杆(不可见)
2 输入轴
3 传感器接头
4 磁铁
5 传感器电子装置

扭矩传感器为 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。

施加到输入轴上的扭矩通过承载扭曲的扭杆传递到小齿轮轴。 扭矩传感器使用霍尔效应传感器计算扭杆的扭曲量,以监测输入轴相对小齿轮轴的相对角度位置,然后将结果以数字信号的形式传输到 PSCM。

动力转向控制模块 (PSCM)

E174953
 
项目 说明
1 隔板
2 动力转向控制模块 (PSCM) 系统接头(连接 CAN 通信)
3 电机电源线接头
4 扭矩传感器接头
5 动力转向控制模块盖

动力转向控制模块 (PSCM) 位于电机的端部,在密封盖下面。 盖中由防水透气织物制成的薄膜使盖内部保持环境压力,因此不需要开放的通气孔。

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动力辅助:

  • 来自发动机接线盒 (EJB) 的永久性电源
  • 来自车身控制模块/网关模块 (BCM/GWM) 总成的点火信号
  • 电源模式控制器局域网 (CAN) 总线信号设置为发动机正在运行。

来自 EJB 的带保险丝的永久性电源为电机操作提供电源。 为了获得 100% 额定动力辅助,电源电压必须在 10.5 伏至 18 伏之间。 如果电源电压超出此范围,动力辅助将减少或停止。

PSCM 通过高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 底盘系统总线接收来自扭矩传感器的硬接线数字输入以及下列来源的信息:

  • 来自 BCM/GWM 总成的电源模式。
  • 通过 BCM/GWM 总成,来自动力传动系统控制模块 (PCM) 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 (303-14C 电子发动机控件 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作),
    电子发动机控件 (303-14B 电子发动机控件 - V6 S/C 3.0 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:防抱死制动系统控制装置 – 稳定性控制系统 (206-09 防抱死制动系统控制装置 – 稳定性控制系统, 说明和操作).
  • 来自 BCM/GWM 总成的倒车档信号(仅限手动变速器)。
  • 来自变速器控制模块 (TCM) 的车速,通过 BCM/GWM(仅限自动变速器)传输。 进一步信息请参阅:变速器说明 (307-01A 自动变速器/驱动桥 - 后轮驱动, 说明和操作).
  • 来自驻车辅助控制模块 (PACM) 的自动转向请求(如安装驻车辅助系统)。 进一步信息请参阅:停车助手 (413-13 停车助手, 说明和操作).
  • 通过 BCM/GWM,来自 PCM 的自动停止/启动系统停止请求(如已安装停止/启动系统)。 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 (303-06C 起动系统 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作),
    起动系统 (303-06B 起动系统 - V6 S/C 3.0 升汽油机, 说明和操作)。
  • 来自图像处理模块 (IPMA / B) 的车道偏离警告 (LDW) 触感方向盘振动请求(若配备)。 进一步信息请参阅:警告设备 - 长轴距 (413-09 警告设备, 说明和操作).

动力转向控制模块 (PSCM) 使用输入数据和软件算法控制电机的操作。

必要时,PSCM 还能通过 HS CAN 底盘系统总线传输以下项目的输出信号:

  • 通过 BCM/GWM 总成传输至仪表盘 (IC) 的警告状态。
  • 传输至 PACM 的转向状态(如果车辆配备驻车辅助系统)。
  • 利用 HS CAN 动力传动系统总线,通过 BCM/GWM 总成传输至 PCM 的自动停止/启动系统发动机停止禁止和发动机重新启动请求。

辅助减少警告指示

如果动力辅助显著减少,琥珀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。 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).

如果已更换转向器,将激活警告,直到正确完成电动转向系统的配置。

必须使用 Jaguar 认可的诊断工具诊断动力转向问题。

冻结预防警告指示灯

如果 PSCM 检测到水渗透到电动转向器中并开始冻结。 电动转向电机振动已启动。 振动启动时,琥珀色通用警告指示灯将点亮,并在 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).

操作

必须在发动机运转时,电子动力转向系统才能提供辅助功能 - 有一个例外 - 请参见以下的“执行自动停止/启动功能期间助力改变”。

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。 驾驶员不能再利用动力辅助转向,但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。

可变动力辅助

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者。 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。

系统过热、电压太高或太低或转向发生振动时助力减小

此功能确保在各种极端条件下,持续支持驾驶员的转向需求。这些极端条件包括:

  • 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 会降低动力辅助的水平,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。 这种情况下减少动力辅助可防止动力转向部件承受过大的机械压力,并向驾驶员发出有坚硬物妨碍车轮转向的提示。

动力辅助减少会在 PSCM 温度大约为 110 °C (230 °F) 时开始,并在 125 °C (257 °F) 时减少为零。 在给定的动力辅助下降水平上,PSCM 会记录一个故障诊断码 (DTC),并向 IC 发出信号以产生辅助已下降的警告。 当 PSCM 冷却下来以后,将恢复正常动力辅助,并且相关 IC 警告熄灭。

自动停止/启动功能过程中的助力改变

在发动机自动停止和启动活动过程中,此特性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或增强型启动电机动力总成事件相结合,从而确保动力辅助平滑、渐进并及时地减少和增加。 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。

对于配备自动变速器的车辆,整个自动停止过程所维持的助力水平已降低,驾驶员能够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。

对于配备手动变速器的车辆,助力在自动停止过程中完全降低,驾驶员不能使用方向盘来请求发动机重新启动。

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动力辅助水平。 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。

驻车辅助系统接口(若配备)

当驻车辅助系统处于激活状态时,PSCM 会处理来自驻车辅助模块的转向轨迹请求,并应用于电机上。 此功能将在驻车操纵的同时,通过有选择地对转向系统自动应用转向力使车辆转向来辅助驾驶者。 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(若配备)

当车道偏离警告 (LDW) 系统处于激活状态时,来自图形处理模块 (IPMA / B) 的触感反馈(振动)警告请求由 PSCM 处理并应用到电机上。 当车辆漂移到车道边缘时,此功能通过提供触感反馈警告辅助驾驶员。 进一步信息请参阅:警告设备 - 长轴距 (413-09 警告设备, 说明和操作).

输入/输出图

E183677
 

A = 硬接线,AM = 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 底盘系统总线,AN = 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 动力传动系统总线

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) - 若配备
4 仪表盘 (IC)
5 方向盘模块 (SWM)
6 驻车辅助控制模块 (PACM) - 若配备
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 总成
9 图像处理模块 (IPMA / B)
10 电机
11 接地
12 电源
13 扭矩传感器