GME 4671-2001 Derating of Power Steering Support for Electromechanical Power Steering (EPS) (English German).pdf

1、Derating of Power Steering Support for Electromechanical Power Steer- ing (EPS) 1 Introduction 1.1 Purpose. To determine the derating of power steering supports following intensive steering ma- neuvers. 1.2 Foreword. In order to protect electronic compo- nents, electromechanical steering systems req

2、uire a deactivation algorithm which protects the system from thermal overloading. This leads to a conflict of objectives. The customer would like the longest possible support time without loss of performance, which cannot however be real- ized in technical terms. The power steering system shall ther

3、efore satisfy a minimum requirement. 1.3 Applicability. For all passenger vehicles with electromechanical steering. 1.4 Definitions. EPS Electromechanical Power Steering Note: Nothing in the specification, however, super- sedes applicable laws and regulations unless a spe- cific exemption has been o

4、btained. Note: In the event of a conflict between the German and the English language, the German language shall take precedence. GME4671 Rckregelung der Len kunter- Sttzung von Elektromechanischen Lenksystemen (EPS) 1 Einleitung 1.1 Zweck. Erfassung der Rckregelung der Lenk- untersttzung nach inten

5、siven Lenkmanvern. 1.2 Vorwort. Elektromechanische Lenksysteme be- ntigen zum Schutz der elektronischen Bauteile einen Abregelalgorithmus, der das System vor einer thermi- schen berlastung schtzt. Dies fhrt zu dem Zielkonflikt, dass der Kunde eine mglichst lange Untersttzungszeit ohne Leistungs- ein

6、buen wnscht, dies aber technisch nicht umzu- setzen ist. Ein Lenksystem muss damit einer Mindestanforde- rung gengen. 1.3 Anwendbarkeit. Fr alle PKW mit elektrome- chanischer Lenkung. 1.4 Definitionen. EPS Electromechanical Power Steering (elektro- mechanisches Lenksystem). Hinweis: Falls keine Ausn

7、ahmen vereinbart wurden, darf die Vorschrift keine anzuwendenden Gesetze und Regelungen auer Kraft setzen. Hinweis: Im Falle von Unstimmigkeiten zwischen dem deutschen und dem englischen Text ist der deutsche Text ausschlaggebend. 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved Origi

8、nating Department: GME Specification Center February 2001 Page 1 of 7 GME4671 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS 2 References 2 Referenzen Note: Only the latest approved standards are appli- cable unless otherwise specified. Hinweis: Wenn nicht anders angegeben, ist jeweils die neueste Fassung der ange

9、gebenen Referenz gl- 2.1 Normative. Keine. tig. 2.1 Normative. None. 2.2 GM. 2.2 GM. GME 12561 2.3 Additional. None. 2.3 Zustzliche. Keine. 3 Gerte und Einrichtungen 3 Resources 3.1 Facilities. Test stand with clamping facility and torque measuring shaft. Alternatively, a vehicle with the steering b

10、locked at the steering gear limit stop may be used. 3.1 Einrichtung. Prfstand mit Aufspannvorrichtung und Drehmomentmesswelle. Alternativ kann ein Fahrzeug mit am Lenkgetriebeanschlag blockierter Lenkung verwendet werden. 3.2 Equipment. 3.2 Ausrstung. 3.2.1 Constant 12 V current supply of the test p

11、iece. 3.2.1 Konstante 12 V Stromversorgung des Probe- krpers. 3.2.2 Messcomputer zur Datenerfassung ber der Zeit. 3.2.2 Measuring computer for collecting time-related data. 3.2.3 Computer adapted clamp-on current meter 3.2.3 Strommesszange mit Computeranpassung. 3.3 Test Vehicle /Test Piece. Vehicle

12、 equipped ac- cording to Paragraph 4.1. 3.3 Testahrzeug / Probekrper. Fahrzeug ausge- rstet nach Abschnitt 4.1. 3.4 Test Time. 3.4 Prfzeit. Calendartime: 1 day 3.5 Test Required Information. Manufacturer data sheet. Kalenderzeit: 1 Tag 3.5 Zum Prfen bentigte Informationen. Daten- blatt des Herstelle

13、rs. 3.6 Personnel / Skills. Good command of the mea- suring apparatus. 3.6 Personal / Fhigkeiten. Die Messgerte ms- sen beherrscht werden. 4 Procedure 4 Durchfhrung 4.1 Preparation. The system shall be clamped to the test stand. The output end of the system shall be connected to the torque measuring

14、 cell and blocked thereby. The torsion sensor of the EPS system shall be subjected to a constant torque of 10 Nm (a weight shall be attached to the steering wheel) in order to achieve maximum support of the steering system. 4.1 Vorbereitung. Das System ist auf dem Prfstand aufzuspannen. Das Abtriebs

15、ende des Systems wird mit der Drehmomentmesszelle verbunden und ist da- mit blockiert. Der Torsionssensor des EPS-Systems wird konstant mit einem Drehmoment von 10 Nm be- lastet (Gewicht am Lenkrad anbringen), um die maxi- male Untersttzung des Lenksystems zu erhalten. 0 Copyright 2001 General Motor

16、s Corporation All Rights Reserved Page 2 of 7 February 2001 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME4671 Alternatively, a vehicle with the steering blocked at the manual steering gear limit stop by means of a con- stantly applied torque shall be used. 4.2 Conditions. 4.2.1 Environmental Conditions. - Amb

17、ient temperature for engine / controller within the passenger compartment: (+20 f 3) “C / (+50 f 3) “C - Ambient temperature for engine / controller within the engine compartment: tbd “C 4.2.2 Test Conditions. Deviations from the require- ments of this test procedure shall have been agreed upon. Suc

18、h requirements shall be specified on com- ponent drawings, test certificates, reports etc. 4.2.2.1 The EPS-System shall be driven by the test stand constant with an on-board voltage of 12 V. 4.2.2.2 For test performed in vehicle: Driving speed: O km/h Engine speed: 1500 min-1 4.3 Instructions. In or

19、der to ensure maximum support from the EPS system, the relevant torque of 10 Nm shall be applied to the torsion sensor/steering wheel as specified in paragraph 4.1. Time records shall be compiled for the following mea- sured variables: - Voltage according to GME 12561 - Current according to GME 1256

20、1 - Steering torque - Controller housing temperature During measurement, the relevant ambient tempera- ture shall be documented in the time record. Alternativ Fahrzeug mit am Lenkgetriebeanschlag festgehaltener Lenkung mit konstant aufgebrachtem Drehmoment. 4.2 Bedingungen. 4.2.1 Umgebungsbedingunge

21、n. - Umgebungstemperatur fr Motor / Controller im Fa h rzeu g i n nen rau m : (+20 f 3) “C / (+50 f 3) “C - Umgebungstemperatur fr Motor / Controller im Motorraum: tbd “C 4.2.2 Prf bed ing ungen. Abweichungen von den Bedingungen dieser Test Procedure mssen vereinbart werden. Diese Bedingungen sind a

22、uf Teilezeichnungen vorgeschrieben bzw. mssen auf Prfzeugnissen, Berichten u. dergl. angegeben werden. 4.2.2.1 Das EPS-System wird vom Konstanter des Prfstandes mit einer Bordspannung von 12 V ange- trieben. 4.2.2.2 Bei Testdurchfhrung im Fahrzeug: Fahrgeschwindigkeit: O km/h Motordrehzahl: 1500 min

23、-1 4.3 Prfanleitung. Gemss Abschnitt 4.1 wird am Torsionssensor bzw. am Lenkrad ein entsprechendes Moment von 10 Nm aufgebracht, um vom EPS-Sys- tem die maximale Untersttzung zu erhalten. Es werden Zeitschriebe fr folgende Messgren er- stellt: - Spannung nach GME 12561 - Strom nach GME 12561 - Lenkm

24、oment - Gehusetemperatur Controller Die jeweilige Umgebungstemperatur whrend der Messung ist auf dem Zeitschrieb zu dokumentieren. 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved February 2001 Page 3 of 7 GME4671 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS The current and all other measured vari

25、ables shall be recorded during the derating period of the system to a quasi-stationary minimum current plus a dwell time of 15 s. The subsequent recovery phase of the sys- tem until the nominal current is regained shall also be recorded. The curves for the ambient temperatures listed shall be record

26、ed for both the load and recovery phases. The system shall be subjected to a single further load for 5 min after reaching the quasi-stationary minimum current. 5 Data 5.1 Calculations. Not applicable. 5.2 Interpretation of Results. 5.2.1 Derating Curves. The derating curves for the interior ambient

27、temperature of +20 OC shall fulfill the following criteria (see also paragraph 5.3): It shall be possible to maintain the nominal current of the system at 100 % for 1 min (50 s at +50 OC). Thereafter, a linear stepping down of the current is permitted. 2 30 % of the nominal current may be reached af

28、ter a total of 2 min (100 s at +50 OC). After 2 min a further diminished downward adjustment is permissible. After a total of 3 min, the minimum cur- rent of 15 % of the nominal current may be reached (1 50 s at +50 OC). The limit curves at controller / engine within the en- gine compartment: tbd. T

29、his minimum current shall theoretically be maintain- able for an infinitely long time. However, the test pro- cedure for confirming the stability of the system can be interrupted following a dwell time of 5 min at mini- mum current as specified in paragraph 4.3. 5.2.2 Rerating Curves. The rerating c

30、urves for the interior ambient temperatures of +20 OC and +50 OC shall fulfill the following criteria (see also paragraph 5.3): Without further load to the system the initial nominal current has to be reached again after 200 s (+20 OC) or 300 s (+50 OC). Der Strom und alle weiteren Messgren werden w

31、hrend dem Runterregeln des System bis zum Erreichen eines quasistationren Mindeststroms plus einer Verweilzeit von 15 s aufgezeichnet. Auch die anschlieende Erholungsphase des Systems bis zum Wiedererreichen des Nennstromes wird aufgezeichnet. Fr die Belastungs- als auch Erholungsphase sind die Kurv

32、en bei allen aufgefhrten Umgebungstemperatu- ren aufzuzeichnen. Das System muss nach Erreichen des quasistatio- nren Mindeststroms einmalig fr 5 min weiterbeauf- schlagt werden. 5 Ergebnisse 5.1 Berechnungen. Nicht anwendbar. 5.2 Bewertung der Ergebnisse. 5.2.1 Derating-Kurven. Die Derating-Kurven m

33、s- sen bei einer Umgebungstemperatur von +20 OC im Innenraum folgende Kriterien erfllen (siehe auch Ab- schnitt 5.3): Der Nennstrom des Systems muss fr die Dauer von 1 min zu 100 % gehalten werden knnen (50 s bei +50 OC). Danach ist ein lineares Runterrampen des Stroms er- laubt. Nach insgesamt 2 mi

34、n darf 2 30 % des Nenn- stroms erreicht werden (100 s bei +50 OC). Nach 2 min ist ein weiteres vermindertes Rckregeln zulssig. Im linearen Verlauf darf nach insgesamt 3 min der Mindeststrom von 15 % des Nennstromes erreicht werden (150 s bei +50 OC). Die Grenzkurven bei Controller/ Motor im Motorrau

35、m: tbd. Dieser Mindeststrom muss theoretisch unendlich lange gehalten werden knnen. Wie in Abschnitt 4.3 dokumentiert, kann jedoch die Versuchsdurchfh- rung zur Besttigung der Standfestigkeit des Systems nach einer Verweilzeit von 5 min im Mindeststrom abgebrochen werden. 5.2.2 Rerating-Kurven. Die

36、Rerating-Kurven fr Umgebungstemperaturen von +20 OC und +50 OC im Innenraum mssen folgende Kriterien erfllen (siehe auch Abschnitt 5.3): Das System muss lastfrei nach 200 s (+20 OC) bzw. 300 s (+50 OC) den ursprnglichen Nennstrom wieder erreichen. 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Righ

37、ts Reserved Page 4 of 7 February 2001 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME4671 The limit curves at controller / engine within the en- gine compartment: tbd. 5.3 Test Documentation. The results shall be presented according to the diagrams below (see Figure 1 and Figure 2). The limiting value curve sha

38、ll be indicated in each case. The percentage values in the following diagrams shall be replaced by the relevant values for the real system. Figure 1: Derating EPS Die Grenzkurven bei Controller/ Motor im Motorraum: tbd. 5.3 Darstellung. Die Ergebnisse sind mittels nachfolgender Diagramme darzustelle

39、n (siehe Abbil- dung 1 und Abbildung 2). Auch die Grenzwertkurve ist jeweils mit anzugeben. Die Prozentangaben in nachfolgenden Diagrammen sind durch die jeweiligen Ampere-Angaben des rea- len Systems zu ersetzen. Abbildung 1: Derating EPS O 60 120 180 24 O Time /Zeit in s 0 Copyright 2001 General M

40、otors Corporation All Rights Reserved February 2001 Page 5 of 7 GME4671 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS Figure 2: Rerating EPS Abbildung 2: Rerating EPS 6 Safety O 1 O0 200 300 400 Time /Zeit in s 6 Sicherheitshinweis This method may involve hazardous materials, opera- Diese Test Procedure enthlt mg

41、licherweise ge- tions and equipment. This method does not propose fhrliche Materialien, Operationen oder Ausrstung. to address all the safety problems associated with its Diese Test Procedure ist nicht dazu bestimmt, auf use. It is the responsibility of user of this method to Sicherheitsprobleme mit

42、 diesen hinzuweisen. Es establish appropriate safety and health practices and ist die Verantwortlichkeit der Anwender dieser Test determine the applicability of regulatory limitations Procedure, angemessene Sicherheits- und Gesund- prior to use. heitsvorkehrungen zu treffen und die Anwendbarkeit der

43、 gesetzlichen Grenzen vor dem Gebrauch zu bestimmen. 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved Page 6 of 7 February 2001 I GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME4671 I 7 Coding System 7 Angabe in Dokumenten This test procedure shall be called up in other docu- ments, drawings, VTS

44、, CTS etc. as follows: Example: Beispiel: Diese Test Procedure ist in anderen Dokumenten, Zeichnungen, VTS, CTS etc. wie folgt anzugeben: Test according to GME 4671TP with a nominal current of tbd* A / Prfung nach GME 4671TP mit einem Nennstrom von tbd* A where / wobei GME = GM Europe / GM Europa 46

45、71 = Continuous Number / Fortlaufende Nummer TP = Type: Test Procedure / Typ: Test Procedure tbd* A = nominal current in A / Nennstrom in A *according to SSTS / *gem SSTS 8 Release and Revisions 8 Freigabe und nderungen 8.1 Release. The specification was first approved on 8.1 Freigabe. Diese Vorschrift wurde erstmalig ge- 26/0CT/2000. 8.2 Revisions. Not applicable. nehmigt und freigegeben am 26/0CT/2000. 8.2 nderungen. Nicht anwendbar. 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved February 2001 Page 7 of 7