Toyota Service training EPS SIMULATIE HiTech Training Instructies Gemaakt door: Gerwin Souman Peter de Vries Job Brouwers Jos Scholten
Inleiding Veel van de nieuw uitgekomen auto s zijn uitgevoerd met een elektrische stuurbekrachtiging systeem. Monteurs moeten daarom de mogelijkheden, constructie en werking van deze systemen kennen om er onderhoud aan te plegen en om storingen te verhelpen. Deze training handleiding is ontworpen in combinatie met het EPS simulator STME001 om het elektrische stuurbekrachtiging (EPS) systeem te leren kennen. 2
Inhoudsopgave: pagina: Uitleg van gegevens 4 1. Symbolen 4 2. Gerelateerde studie materialen 5 3. Benodigde voorwerpen 5 Indeling van het EPS systeem 5 1. Algemeen 5 2. Onderdelen plaatsing 5 3. Functie van de onderdelen 6 4. Constructie 7 5. In werking 9 6.1. Diagnose 10 6.2. Diagnose codes 12 De simulator in werking 14 1. Overzicht 14 2. Functies van de simulator 15 Normale werking van de simulator 15 Opgaven 16 1. Controleren van de werking 16 2. Hulp bij problemen 20 Simulatie verwante materialen 22 1. Onderdelen nummers 22 2. Elektrisch schema diagram 23 3
Uitleg van gegevens 1. Symbolen 4
2. Gerelateerde studie materialen De volgende studie materialen zijn ook beschikbaar voor het bestuderen van het EPS systeem. Reparatie handleiding Yaris/echo sup. Reparatie handleiding Yaris/echo sup. Elektrisch schema diagram, Yaris/echo sup. Pub. Nº RM 737E Pub. Nº RM 1014E Pub. Nº EWD 528E 3. Benodigde voorwerpen Een circuit tester of een multimeter met een inwendige weerstand van 10 kω of hoger. Een rekenmachine Een intelligente tester met een programma kaart van V.10.0 of Of een intelligente tester 2 met software 1.21 of hoger Een afleesbaar moment sleutel ( 012 Nm) Een 12V auto accu met DIN aansluiting en een minimum capaciteit van 35 Ah Een diagnose stekker SST 0984318040 Indeling van het EPS systeem 1. Algemeen De EPS is buiten de stuurkolom geplaatst en de tussenliggende verbinding is geïntegreerd in de stuurkolom. Het gebruik van een elektrisch stuurbekrachtiging systeem zorgt voor een lager brandstof verbruik en is uitgevoerd in een lichtgewicht ontwerp. De mate van ondersteuning van de stuurbekrachtiging wordt geregeld aan de hand van signalen van de kracht sensor en voertuigsnelheid. De regeleenheid (ECU) activeert het P/S waarschuwingslampje in de combinatie meter in geval van een storing in het systeem. 2. Onderdelen plaatsing 5
3. Functie van de onderdelen stuur kolom samenstelling: Kracht sensor: detecteert de verdraaiing van de torsiestaaf. Op basis van de kracht die geleverd word op de staaf wordt er een elektrisch signaal gecreëerd die wordt doorgegeven aan de EMPS ECU. DC motor: Genereert een bekrachtiging op het stuur in overeenstemming met het signaal geleverd door de EPS ECU. EPS ECU: Activeert de DC motor, gemonteerd op de stuurkolom, gebaseerd op de signalen die worden verkregen van verschillende sensoren zoals voertuigsnelheid en motortoerental signaal. Motor ECU: Motor bedrijfsomstandigheden signaal wordt doorgegeven aan de EPS ECU. De EPS werkt niet als de motor niet loopt. (tenzij een voertuigsnelheid geregistreerd wordt natuurlijk. De EPS werkt wanneer het contact AAN staat en een motortoerental OF voertuigsnelheid wordt gesignaleerd). Combinatie meter Waarschuwingslamp: In geval van storing, word de bestuurder gewaarschuwd door het activeren van deze lamp. Het waarschuwingslampje kan ook gebruikt worden om EPS gerelateerde storing codes uit te lezen. (indien geen intelligenttester aanwezig is). Voertuig snelheid van de snelheid sensor in de combinatie meter wordt doorgestuurd naar de EPS ECU. EPS relais en zekering Het relais levert spanning aan de DCmotor en de EPS ECU. 6
1. Constructie Stuurkolom unit: Op de stuuras is een plastic tandwiel gemonteerd. Op de as van de DC motor is een metalen wormwiel gemonteerd die in het plastic tandwiel van de stuuras valt. De vorm van de overbrenging is zo geconstrueerd dat hij zowel (van beide kanten) kan aandrijven en aangedreven kan worden! De stuurkoppel sensor bestaat uit een correctiespoel, drie detectieringen en een detectiespoel. Het meetprincipe is gebaseerd op het verschil in weerstand gecreëerd door het koppel van de torsiestaaf. 7
De generatiespoel ontvangt een wisselspanning en genereerd een magnetisch veld dat naar de transformator gaat. Afhankelijk van de van de variabele weerstand wordt meer of minder van het elektrische veld door de detectiespoel geleid. Dit genereert een inductiespanning in de spoelen. Bij het variëren van de weerstand zal de geïnduceerde spanning in beide spoelen veranderen. De generatiespoel zit binnen in de detectie ring 1 en 2. Wanneer de generatiespoel een wisselstroom ontvangt, zal een magnetisch veld ontstaan. De detectiespoel zit onder ring 2 en 3. Tijdens het torderen van de torsiestaaf, zal de tand van ring 3 steeds in meer of mindere mate in lijn komen met de tand van ring 2. Dit beïnvloedt de sterkte van het magnetische veld dat ontvangen wordt door de detectiespoel. De geïnduceerde spanning in deze spoel wordt dan gerectificeerd in relatie tot het toegepaste koppel op de stuurkolom. Combinatie meter: De EPS ECU zal het waarschuwingslampje doen oplichten wanneer er een fout wordt geconstateerd. Het uitlezen van de knippercode van de indicator, of het gebruiken van de intelligent tester. Vergemakkelijkt het oplossen van het probleem.( Zie blz. 6). 8
5. Werking. De EPS ECU ontvangt voertuig snelheid, motor toerental, en een signaal van de koppelsensor. Wanneer de bestuurder het stuurwiel verdraait, zal de koppelsensor de verdraaiing van de torsiestaaf detecteren. Gebaseerd op dit signaal en de voertuigsnelheid zal de EPS ECU de gewenste hulp berekenen. En de gelijkstroommotor correct aansturen. Een temperatuursensor detecteert of de ECU over verhit raakt. Als oververhitting geconstateerd wordt zal de stroom naar de motor gelimiteerd worden tot de temperatuur is gedaald. Wanneer er zich een probleem voordoet bij de ECU (indien mogelijk) zal de motor nog steeds gecontroleerd worden maar dan met een zwakke bekrachtiging dit ivm veiligheids redenen. (RM838E voor probleem oplossing) 9
6.1. Diagnoses Voor controle 1. Diagnose systeem Controleer het waarschuwingslampje. Als het contact wordt ingeschakeld, controleer of het P/S waarschuwingslampje aan word gestuurd voor ongeveer 2 seconden 2. DTC controle (door gebruik van SST controleer draad) Controleer DTCs met gebruik van de SST controleer draad 1. Verbind aansluiting Tc en CG met elkaar door gebruik van SST controleer draad 2. Zet het contact aan. 3. Noteer de DTC diagnose codes afgegeven door het waarschuwingslampje. Hiernaast voorbeelden van normale codes 21 en 22. Opmerking: Als het waarschuwingslampje geen DTC of normale codes knippert, controleer dan het waarschuwingslampje circuit. 10
Wissen van de DTC codes met gebruik van de SST controleer draad 1. Met gebruik van SST draad, verbind aansluiting Ts en CG 2. Zet het contact aan. 3. Verbreek en verbind de SST controleer draad vier maal of meer binnen 8 seconden, zorg ervoor dat aan het eind de controleer draad verbonden is tussen uitgang CG en Ts. 4. Controleer of het waarschuwingslampje een normale code knippert. 5. Zet het contact uit. 6. Verwijder de SST controleer draad van de 16polige stekker. 3. DTC check ( met gebruik van hand tester) Controleren van DTC storing codes met gebruik van de hand tester 1. Verbind de handtester met de 16polige stekker. 2. Zet het contact aan. 3. Lees de DTC storing codes af van het scherm op de hand tester. Opmerking: Bekijk de handleiding van de handtester voor verdere details. Wissen van DTC codes met gebruik van de handtester. 1. Verbind de handtester met de 16polige stekker. 2. Zet het contact aan 3. Wis de DTC codes door gebruik van de aanwijzingen op het scherm. 4. Ingang signaal check 1. Met gebruik van SST controleer draad, verbind aansluiting Ts en CG van de zestienpolige stekker. 2. Zet het contact aan. 3. Controleer dat het waarschuwingslampje uit gaat wanneer je harder dan 10 km/h rijd of bij een hoger toerental dan 300 omw/min. 11
Opmerking: Als het waarschuwingslampje uit gaat tijdens rijden kan de werking van de sensor als normaal worden beschouwd. 4. Stop het voertuig. 5. Verbind met gebruik van SST waarschuwingslampje Tc en CG van de zestienpolige stekker. 6. Lees het aantal keer dat het waarschuwingslampje knippert af. Opmerking: Zie op de volgende pagina de DTC storing codes. Ook al is een sensor normaal, dan nog geeft die tijdens een test de code 71 en 73. 7. Na een test, zet het contact af en verwijder de SST controleer draad van de zestienpolige stekker. 12
6.2 Diagnose codes DTC Code C1511/11 C1512/12 C1513/13 C1514/14 C1515/15 C1516/16 C1517/17 C1523/23 C1524/24 C1531/31 C1532/32 C1533/33 C1534/34 C1541/41 C1542/42 C1544/44 C1545/45 C1551/51 C1552/52 C1554/54 Onderdeel Kracht sensor circuit storing Kracht sensor spanningsbron storing Kracht sensor calibratie niet uitgevoerd Kracht sensor calibratie niet afgemaakt Kracht sensor bevestiging storing Storing gebied stuur kolom samenstelling EMPS ECU Stuur kolom samenstelling EMPS ECU Stuur kolom samenstelling EMPS ECU EMPS ECU circuit storing EMPS ECU Snelheid sensor signaal storing Motor toerental sensor storing IG spanningsbron circuit storing Combinatie meter EMPS ECU Engine ECU EMPS ECU Spanningsbron circuit Laad systeem EMPS ECU Spanningsbron circuit EMPS ECU IG spanningsbron circuit EMPS ECU Pig spanningsbron circuit EMPS ECU EMPS ECU Motor circuit storing PIG spanningsbron circuit storing EMPS relais circuit storing C1555/55 EMS motor relais circuit storing C1581/51 Assistent map schrijven is niet uitgevoerd Storing in de EMPS ECU Brand altijd Spanningsbron circuit Waarschuwingslampje circuit EMPS ECU 13
Gebruiksaanwijzing simulator 1. Overzicht 1. Stuur kolom 2. Stuurkap 3. Wrijvingskoppeling 4. Motorruimte knooppunt unit 5. Instrumenten paneel knooppunt unit 6. DLC3 aansluiting 7. Combinatie meter 8. EPS waarschuwingslampje 9. Schakelaar/ meetpaneel 10. Stationair lampje 11. Motortoerental generator 12. Voertuigsnelheid generator 13. VeiligheidsAccuklemmen (met quick release mechanisme) 14
2. Toepassingen van de simulator De simulator functioneert net als in een echt voertuig. Een wrijvingskoppeling (3) aan het eind van de stuurkolom (1) genereert eenzelfde weerstand als een stuurwiel uit een echt rijdende auto. Alle elektrische verbindingen op de EPS ECU zijn aangesloten als AAN/UIT schakelaars en meetaansluitingen, op het Schakelaar/ meetpaneel (8). Een Led stelt de EPSidle up verbinding voor naar de motor ECU. Geïntegreerde signaal generatoren geïnstalleerd op het schakelaar/ meetpaneel genereren voertuig snelheid en motortoerental signalen. De waardes kunnen worden uitgelezen d.m.v. de combinatiemeter. Dit maakt het makkelijk om open circuits te simuleren en voltages en sinusvormen te meten. Een DLC3 stekker maakt het mogelijk om Toyota uitleesapparatuur (intelligent tester 1 of 2) aan te sluiten om instellingen te wijzigen, storingscodes uit te lezen (DTC) en om de voertuigspecificaties in te zien. Het waarschuwingslampje in de combinatiemeter functioneert exact als in een echt voertuig. Het zal oplichten wanneer het EPS systeem niet goed functioneert en kan worden gebruikt om DTC s handmatig uit te lezen. De snel afneembare accu klemmen (13) moeten op de polen van een accu worden geschoven en stevig worden vastgeklemd. Om ze snel en eenvoudig te verwijderen hoeft alleen de klem opgelicht te worden waarna deze losschiet en kan worden weggenomen. Normale werking van de simulator Wees er zeker van dat alle schakelaars op het schakelaar/ meetpaneel op aan (= naar links) staan. Ga na of er geen storingscodes in het geheugen aanwezig zijn (het waarschuwingslampje in het instrument zal na 2 sec moeten uitgaan nadat het contact is ingeschakeld.) Stel het motortoerental in op (minimaal 650 t/min) door gebruik te maken van de motorsnelheid draaiknop, hierdoor wordt een draaiende motor gesimuleerd. Verdraai het stuurwiel en ervaar de werking van de elektrische stuurbekrachtiging. 15
Opdrachten 1. Bevestiging van de normale werking 1.1 Welk van de volgende toestanden zijn absoluut noodzakelijk om stuurbekrachtiging te genereren. WEL/NIET Contact aan Voertuigsnelheid > 5km/h Motortoerental > 800 tpm Verdraaiing stuurwiel EPS lampje aan Om EPS in werking te stellen is het voldoende om motortoerental of voertuigsnelheid te creëren, nadat het contact is aangezet. Op deze manier is stuurbekrachtiging ook aanwezig tijdens duwen en slepen van het voertuig. Dit is niet het geval bij de conventionele hydraulische stuurbekrachtiging. 1.2 Hoeveel bekrachtiging verschaft het systeem aan de bestuurder bij verschillende toestanden. Verwijder de stuurkap door de 2 torx T30 bouten los te draaien. Zet een momentsleutel met een 19mm dop op de stuurwielmoer. Draai de sleutel in de contact stand en varieer het motortoerental en de voertuigsnelheid, terwijl je met de momentsleutel het benodigde moment voor het sturen meet. Belangrijk: Draai het stuurwiel alleen in klokrichting, daar je anders de stuurwielmoer losdraait. Motor snelheid (tpm) 0 650 1500 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 Voertuigsnelheid (km/h) 0 0 0 0 2 5 10 20 40 80 120 160 Moment (Nm) 16
Zet de gemeten waarden in de onderstaande grafiek. 1.3 Moment sensor signalen Laat de stuurkap eraf en draai de sleutel in de contact stand. Plaats een voltmeter tussen TRQ 2 en TRQ G van het schakelaar/meetpaneel. Laat TACH en SPD uit en draai aan de momentsleutel terwijl je de spanningen afleest. Zet de gemeten waarden in de onderstaande tabel. Zet de gemeten waarde in de onderstaande grafiek. 17
1.4 Actuator signalen Controleer of de EPS normaal werkt en of het storingslampje uit is. Verbind kanaal 1 van een dual scope met de ingangen M+ en GND, kanaal 2 met M en GND. Teken de betreffende karakteristieken in de onderstaande grafieken. a. Actuator signalen bij rechtuit rijden: b. Actuator signalen verdraaiing met klok mee c. Actuator signalen verdraaiing tegen klok in 18
1.5 1.5 Gebruik van de scantool bij bekijken datalijst, bij een normale werking. Gebruik de Intelligent Tester om de datalist (normale gebruiksomstandigheden) te bestuderen. Verbind de intelligent tester met de DLC3 aansluiting en zet het contact aan. Volg de aanwijzingen op het scherm (voertuig keuze: Yaris SCP10 TMMF production EMPS) en open de datalijst. Maak de tabel hieronder af gebaseerd op de metingen en check de RM voor referentie waardes. Data Moment sensor 1 uitgang Moment sensor 2 uitgang Moment sensor 3 uitgang Snelheidsmeter Motortoerental Effectieve motorstroom Aanstuurwaarde motorstr. Thermische beveilig. temp. PIG Power IG Power bevoorrading Moment1 0punt waarde Moment2 0punt waarde Moment3 0punt waarde Klemspanning motor (+) Klemspanning motor () Koel temperatuur lampje Accu lampje Control modus Tellerstand ontsteking Aantal DTC s Keuzestand kenveld ECU identificatie Test modus status Waarde Ref. waarde Omschrijving 1.5 Service procedure Doordat er vanaf de fabriek bepaalde eisen worden gesteld, zal iedere moment sensor in de stuurinrichting, een minimaal spanningsverschil afgeven wanneer er geen kracht op wordt uitgeoefend. Deze waarden zullen bekend moeten worden gemaakt aan de ECU. Daarom is er iedere keer wanneer er een andere ECU of een Moment sensor wordt geïnstalleerd een calibratie/ initialisatie nodig. Sluit de Intelligent tester aan op de DLC3 en draai de sleutel op contact. Volg de aanwijzingen op het scherm en voer de 0punt initialisatie uit. 19
2. Storing zoeken 2.1 Problemen m.b.t. het toerental signaal. Invloed van het toerental signaal op de werking van EPS Sluit de scantool aan op DLC3 Controleer of er geen storingen in het geheugen aanwezig zijn. Zet op het schakelaar/meet paneel de schakelaar van het TACHsignaal om en stel het motortoerental in op 2000 tpm. Stel de voertuigsnelheid in op 40 km/u Werkt het EPS systeem normaal? Licht het EPSlampje op? Welke storingscodes zijn opgeslagen in het storingsgeheugen? Code Omschrijving Welke waarden voor TACH worden weergegeven op het scherm van de scantool? Zet de TACH schakelaar op het schakelaar/ meetpaneel weer in de beginwaarde en meet met een scope de normale sinusvorm bij een ingestelde motorsnelheid van 2000 tpm. Teken het signaal in het scopeveld hieronder. Wat is de duur van het signaal? 2.2 Problemen m.b.t. het voertuigsnelheid signaal. Sluit de scantool aan op DLC3 Controleer of er geen storingscodes zijn opgeslagen in het storingsgeheugen. Zet de SPD schakelaar op het schakelaar/ meetpaneel om, terwijl de voertuigsnelheid wordt ingesteld op 40 km/u. Stel het motortoerental in op 2000 tpm. 20
Werkt het EPS systeem normaal? Licht het EPS waarschuwingslampje op? Welke storingscodes zijn in het storingsgeheugen opgeslagen? Code Omschrijving Welke waarden voor SPD zijn weergegeven op het scherm van de scantool? Zet de TACH schakelaar op het schakelaar/ meetpaneel weer in de beginwaarde en meet met een scope de normale sinusvorm bij een ingestelde voertuigsnelheid van 20 km/u. Teken het signaal in het scope beeld hieronder. Wat is de frequentie van het signaal? Wat is de lengte van het signaal? 21
Simulator gerelateerde materialen 1. Onderdeel nummers EPS onderdelen Naam Draad instrumenten paneel Portierstijlunit Asunit sturen Steun SchakelUnit Schroef Klem stuurkolom Bouten stuurslot Cylinder Bedieningsunit Wielunit Stuur ECU Bedrading Motorruimte algemeen Combinatie meter Code 821410D480 452000D062 4526002040 452800D010 844500D010 9331914012 4527105020 4589712020 890730D010 451000D010B2 451300D030B0 896500D030 521110D430 838000D390 22
2. Elektrisch bedradingschema 23
24