W poprzednim artykule omówiliśmy budowę i działanie elektrycznego wspomagania układu kierowniczego w samochodzie Hyundai i30. Tym razem przyjrzymy się sposobowi komunikacji pomiędzy elektrycznym wspomaganiem układu kierowniczego (EPS) a pozostałymi podzespołami samochodu, zabezpieczeniom wbudowanym w układ i chroniącym kierowcę w przypadku awarii układu elektrycznego oraz danym diagnostycznym i kodom błędów (DTC) generowanym w przypadku wystąpienia usterek.

Magistrala CAN

Elektryczne wspomaganie układu kierowniczego oferuje szereg możliwości – od powiązanej z prędkością jazdy siły wspomagania po automatyczne parkowanie, a nawet samodzielną jazdę samochodu. Rozwiązanie stosowane przez Hyundai’a posiada szczególne trzy funkcje bazujące na informacjach pochodzących z magistrali CAN:

1. Siła wspomagania zależna od prędkości jazdy – wraz ze wzrostem prędkości jazdy spada siła wspomagania układu kierowniczego.

2. Aktywny powrót – przy prędkości poniżej 40 km/h układ wspomaga powrót kierownicy do jej środkowego położenia (ASP).

3. Redukcja przechylenia pojazdu – funkcja systemu stabilizacji jazdy. Informacja o nadmiernym zjawisku podsterowności lub nadsterowności wpływa na poziom siły wspomagania – jeżeli kierownica jest skręcana w kierunku, który powoduje nasilenie przechylenia pojazdu.

Układ podłączony jest do magistrali CAN i otrzymuje następujące komunikaty:

• Praca silnika; uruchomiony /wyłączony.
• Prędkość pojazdu.

Układ wysyła również następujące informacje:

• Pozycja kąta położenia układu kierowniczego.
• Ilość obrotów układu kierowniczego.

Informacje te wykorzystywane są przez układ stabilizacji toru jazdy.

Dane rzeczywiste

Testery G-Scan oraz G-Scan2 są urządzeniami diagnostycznymi odpowiadającymi swoimi parametrami fabrycznym przyrządom stosowanym zarówno przez firmę Hyundai oraz Kia. Jak łatwo się domyślić, zakres danych dostarczanych przez układ jest bardzo szeroki. Większość z nich można zinterpretować bez problemu, jednakże niektóre wymagają dodatkowego wyjaśnienia.

Skalibrowany offset kąta położenia układu kierowniczego

Jest to różnica pomiędzy ustawionym bezwzględnym położeniem układu kierowniczego (ASP), a pozycją środkową. Jest ona obliczana w oparciu o porównanie prędkości kół. Offset do 5° jest dopuszczalny, natomiast większa wartość wymaga przeprowadzenia rekalibracji.

Wartość procentowa redukcji

Jeżeli temperatura sterownika silnika ECU wzrośnie ponad 85°C, napięcie silnika jest obniżane (redukowane). Redukcja o 100 % oznacza normalne funkcjonowanie i maksymalny prąd o natężeniu 78 A. Maksymalna redukcja wynosi 40 %, co obniża maksymalne natężenie prądu do 31 A, a to z kolei ogranicza siłę wspomagania i obciążenie układu kierowniczego wspomaganego silnikiem elektrycznym (MDPS).

Bezpieczeństwo

Jeżeli dojdzie do awarii układu wspomagania, dalsza jazda jest możliwa, ale wyłącznie przy użyciu znacznie większej siły koniecznej do obracania kierownicą. Tym samym awaria układu wspomagania ma duży wpływ na obniżenie poziomu koncentracji kierowcy. Całkowita awaria może zostać spowodowana przez usterkę silnika elektrycznego, jego czujników lub utratę zasilania z akumulatora.

Układ ma tylko 5 połączeń:

1. Stałe podłączenie do akumulatora – biegun +
2. Stałe podłączenie do akumulatora – biegun –
3. Zapłon – informacja o pracy silnika
4. Magistrala CAN – wysoka prędkość przesyłu danych
5. Magistrala CAN – niska prędkość przesyłu danych

Funkcjonowanie

Przekaźnik zabezpieczający oraz przekaźnik silnika są wzbudzane po włączeniu silnika (zapłon nie jest źródłem zasilania układu, a jedynie przekazuje sygnał). Powoduje to rozpoczęcie pracy układu wspomagania aż do momentu wystąpienia trzech poniższych warunków:

1. Sygnał od układu zapłonu zostaje wyłączony.

2. System magistrali CAN wskazuje prędkość pojazdu poniżej 3 km/h.

3. System magistrali CAN wskazuje obroty silnika samochodu poniżej 500 obr./minutę.

Warunki powyższe wskazują na zatrzymanie samochodu i wyłączenie zapłonu – tym samym system może zostać bezpiecznie wyłączony.

Sytuacje, w których nie są spełniane te wymagania:

1. Utrata sygnału z magistrali CAN podczas jazdy.

2. Utrata sygnału z układu zapłonowego podczas jazdy.

3. Utrata zarówno sygnału z magistrali CAN, jak i sygnału z układu zapłonowego podczas jazdy.

Nawet w przypadku wystąpienia wszystkich tych warunków układ nadal będzie funkcjonował.

Układ musi być niewrażliwy na usterki instalacji elektrycznej. Jeżeli zostanie utracony sygnał z układu zapłonowego, a prędkość samochodu jest wyższa niż 3 km/h lub prędkość obrotowa silnika jest wyższa niż 500 obr./min przez 4 sekundy lub dłużej, po wyłączeniu zapłonu układ nadal będzie funkcjonował. Ze względów bezpieczeństwa kontrolka elektrycznego układu wspomagania (EPS) nie zaświeci się  aż do momentu ponownego uruchomienia silnika.

Jeżeli dojdzie do usterki magistrali CAN, układ nadal będzie działał, ale zaświeci się kontrolka elektrycznego układu wspomagania (EPS). Układ wspomagania będzie działał przez 1 minutę po wyłączeniu zapłonu, a jeżeli zapłon zostanie ponownie włączony, a z magistrali CAN nie będzie dochodził sygnał, układ będzie działał bez względu czy silnik samochodu pracuje, czy też nie.

Co może być niesprawne?

Układ może generować 32 różne kody usterek, które można podzielić na dwie grupy.

Krótkotrwałe błędy mogące pojawić się podczas funkcjonowania układu:

• C1261 – układ ASP nie jest skalibrowany:  może się to zdarzyć, gdy podczas działania poziom naładowania akumulatora zbytnio spadnie lub gdy akumulator zostanie odłączony przy włączonym zapłonie.
• C1603 – redukcja (zabezpieczenie termiczne układu EPS):  najczęściej zgłaszana przez kierowców jako spadek wydajności  układu może być powodowane redukcją siły wspomagania.
• C1653/4 – napięcie za wysokie/za niskie: może być powodowane zbyt niskim napięciem akumulatora lub uruchomieniem silnika przy pomocy kabli rozruchowych.

Błędy leżące bardziej po stronie terminalu:

• C2400 – awaria silnika elektrycznego: układ wykrył przerwę lub zwarcie w uzwojeniu silnika, lub też usterkę czujników prędkości i położenia.
• C1290 – awaria czujnika momentu obrotowego: może to być usterka układu elektrycznego lub układu optycznego.