ToyotaService training

EPS SIMULATIE

Hi-Tech Training Instructies

Gemaakt door:

Gerwin SoumanPeter de VriesJob BrouwersJos 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 STME-001 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. Pub. Nº RM 737EReparatie handleiding Yaris/echo sup. Pub. Nº RM 1014EElektrisch schema diagram, Yaris/echo sup. Pub. Nº EWD 528E

3. Benodigde voorwerpen

• Een circuit tester of een multi-meter 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 ( 0-12 Nm) • Een 12V auto accu met DIN aansluiting en een minimum capaciteit van 35 Ah• Een diagnose stekker SST 09843-18040

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 intelligent-tester 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 DC-motor 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

11

Wissen van de DTC codes met gebruik van de SST controleer draad 1. Met gebruik van SST draad, verbind

aansluiting Ts en CG2. 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 16-polige 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 16-polige 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 16-polige stekker.

2. Zet het contact aan3. 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 zestien-polige 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.

12

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.

6.2 Diagnose codesDTC Code Onderdeel Storing gebiedC1511/11C1512/12C1513/13

Kracht sensor circuit storing

C1514/14 Kracht sensor spanningsbron storing

• stuur kolom samenstelling

• EMPS ECU

C1515/15 Kracht sensor calibratie niet uitgevoerd

C1516/16 Kracht sensor calibratie niet afgemaakt

C1517/17 Kracht sensor bevestiging storing

• Stuur kolom samenstelling

• EMPS ECUC1523/23C1524/24

Motor circuit storing • Stuur kolom samenstelling

• EMPS ECUC1531/31C1532/32C1533/33C1534/34

EMPS ECU circuit storing • EMPS ECU

C1541/41C1542/42

Snelheid sensor signaal storing

• Combinatie meter• EMPS ECU

C1544/44C1545/45

Motor toerental sensor storing

• Engine ECU• EMPS ECU

C1551/51 IG spanningsbron circuit storing

• Spanningsbron circuit• Laad systeem• EMPS ECU

C1552/52 PIG spanningsbron circuit storing

• Spanningsbron circuit• EMPS ECU

C1554/54 EMPS relais circuit storing • IG spanningsbron circuit

• EMPS ECUC1555/55 EMS motor relais circuit

storing• Pig spanningsbron

circuit• EMPS ECU

C1581/51 Assistent map schrijven is niet uitgevoerd

• EMPS ECU

Brand altijd Storing in de EMPS ECU • Spanningsbron circuit• Waarschuwingslampje

circuit• EMPS ECU

13

Gebruiksaanwijzing simulator

1. Overzicht

1. Stuur kolom2. Stuurkap3. Wrijvingskoppeling4. Motorruimte knooppunt unit5. Instrumenten paneel knooppunt unit6. DLC3 aansluiting7. Combinatie meter8. EPS waarschuwingslampje9. Schakelaar/ meetpaneel10. Stationair lampje11. Motortoerental generator12. Voertuigsnelheid generator13. Veiligheids-Accuklemmen (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 meet-aansluitingen, op het Schakelaar/ meetpaneel (8). Een Led stelt de EPS-idle 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/NIETContact 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)

Voertuigsnelheid(km/h)

Moment(Nm)

0 0650 01500 03000 03000 23000 53000 103000 203000 403000 803000 1203000 160

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 c. Actuator signalen verdraaiing met klok mee verdraaiing tegen klok in

18

1.5 1.5 Gebruik van de scantool bij bekijken data-lijst, 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 data-lijst. Maak de tabel hieronder af gebaseerd op de metingen en check de RM voor referentie waardes.

Data Waarde Ref. waarde OmschrijvingMoment sensor 1 uitgangMoment sensor 2 uitgangMoment sensor 3 uitgangSnelheidsmeterMotortoerentalEffectieve motorstroomAanstuurwaarde motorstr.Thermische beveilig. temp.PIG PowerIG Power bevoorradingMoment1 0-punt waardeMoment2 0-punt waardeMoment3 0-punt waardeKlemspanning motor (+)Klemspanning motor (-)Koel temperatuur lampjeAccu lampjeControl modusTellerstand ontstekingAantal DTC’sKeuzestand kenveldECU identificatieTest modus status

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 0-punt 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 scan-tool aan op DLC3 Controleer of er geen storingen in het geheugen aanwezig zijn. Zet op het schakelaar/meet- paneel de schakelaar van het TACH- signaal om en stel het motortoerental in op 2000 tpm. Stel de voertuigsnelheid in op 40 km/u

Werkt het EPS systeem normaal?

Licht het EPS-lampje op?

Welke storingscodes zijn opgeslagen in het storingsgeheugen?

Welke waarden voor TACH worden weergegeven op het scherm van de scan-tool?

Zet de TACH schakelaar op het schakelaar/ meet-paneel weer in de beginwaarde en meet met een scope de normale sinusvorm bij een ingestelde motorsnelheid van 2000 tpm. Teken het signaal in het scope-veld hieronder.

Wat is de duur van het signaal?

2.2 Problemen m.b.t. het voertuigsnelheid signaal.

Sluit de scan-tool aan op DLC3 Controleer of er geen storingscodes zijn opgeslagen in het storingsgeheugen. Zet de SPD schakelaar op het schakelaar/ meet-paneel om, terwijl de voertuigsnelheid wordt ingesteld op 40 km/u. Stel het motortoerental in op 2000 tpm.

Code Omschrijving

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 scan-tool?

Zet de TACH schakelaar op het schakelaar/ meet-paneel 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 onderdelenNaam Code

Draad instrumenten paneel 82141-0D480Portierstijl-unit 45200-0D062As-unit sturen 45260-02040Steun 45280-0D010Schakel-Unit 84450-0D010Schroef 93319-14012Klem stuurkolom 45271-05020Bouten stuurslot 45897-12020Cylinder 89073-0D010Bedienings-unit 45100-0D010-B2Wiel-unit 45130-0D030-B0Stuur ECU 89650-0D030Bedrading Motorruimte algemeen 52111-0D430Combinatie meter 83800-0D390

22

2. Elektrisch bedradingschema

23

24