Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Автоматические системы транспортных средств

Системы управления курсом движения

Системы управления курсовым движением должны обеспечивать заданный уровень показателей эксплуатационных свойств (управляемость, устойчивость, маневренность), определяющих качество управляемого движения.

Электронные системы рулевого управления можно разделить на два типа по степени независимого воздействия на орган управления: пассивные и активные. Пассивные системы самостоятельно не воз

Рис. 3.26. Вторая задача управления: поддержание курсового движения

действуют на органы рулевого механизма, а управляют усилителями рулевого механизма и снижают последствия неправильных действий водителя.

Усилители рулевого управления

В настоящее время усилителями рулевого управления оснащают подавляющее большинство автомобилей [181. Даже машины малого класса, как правило, получают усилители уже в базовых комплектациях. И не только для комфорта. «Невидимый помощник», уменьшая усилие на руле, позволяет сократить передаточное отношение в рулевом механизме и, соответственно, количество оборотов. Усилители, применяемые на современных автомобилях, по принципу своего действия могут быть адаптивными и неадаптивными, а по типу привода — гидравлическими, пневматическими и электрическими. Адаптивные усилители могут изменять коэффициент усиления в зависимости от скорости автомобиля. У автомобиля с таким усилителем при маневрировании на стоянке усилие, необходимое для поворота рулевого колеса, значительно ниже, чем у неадаптивных, а по мере увеличения скорости движения автомобиля усилие поворота увеличивается [5J.

Неадаптивный усилитель состоит из трех основных частей:

• источника энергии;

• силового элемента, создающего дополнительное усилие при работе рулевого управления;

• управляющего элемента, отвечающего за включение и выключение силового элемента.

Адаптивный усилитель, помимо перечисленных компонентов, имеет датчик скорости автомобиля, электронный блок управления и исполнительное устройство (обычно электрогидравлическое), которое воздействует на управляющий элемент.

Большинство современных автомобилей с усилителем имеют гидравлический усилитель рулевого управления, в котором гидравлический насос, приводимый от двигателя автомобиля (источник энергии), создает давление в гидравлическом цилиндре (силовой элемент). Наиболее распространены гидроусилители, в которых силовой и распределительный элементы объединены с рулевым механизмом в одном корпусе (гидроруль). Поршнем гидроцилиндра в реечном рулевом механизме при этом является рулевая рейка, в механизме «винт—гайка—рейка—сектор» — гайка. Управляющее устройство выполнено в виде золотника на входном вале механизма, который при прикладывании усилия к рулевому колесу поворачивается (или смещается), перекрывает определенные каналы для прохода жидкости и тем самым соединяет правую или левую полости гидроцилиндра с гидравлическим насосом [5].

Традиционным недостатком систем с неадаптивным усилителем является малое реактивное усилие на руле, то есть гидроусилитель

Рис. 3.27. Исполнительный механизм системы Magnasteer, изменяющий жесткость торсиона [19]

слишком активно помогает водителю. Данное обстоятельство снижает уровень безопасности движения на высокой скорости, так как водителю сложнее резко (непроизвольно) повернуть руль и, соответственно, отклонить автомобиль от траектории.

Чтобы добиться хорошей информативности рулевого привода и одновременно не сделать рулевое колесо слишком тугим, нужно увязать воедино массу факторов: производительность насоса, параметры золотника и жесткость торсиона, геометрию передней подвески и углы установки колес (от этого в первую очередь зависит величина возвращающего усилия), параметры задней подвески, уводные характеристики шин и даже жесткость кузова на скручивание [18]. Большая часть производителей специально жертвует информативностью рулевого управления в пользу комфорта.

Другой важной задачей, стоящей перед проектировщиками, является конструктивное обеспечение «легкости» руля на малых скоростях движения и «тяжелым» — на высоких.

Именно поэтому появились серийные гидроусилители с электронной регулировкой работы распределителя в зависимости от скорости. В американской системе Magnasteer (рис. 3.27) производства фирмы Delphi Saginaw, которой снабжены некоторые автомобили концерна General Motors (Chevrolet Corvette, многие модели Cadillac), с помощью электромагнитного устройства изменяется жесткость тор- сиона следящего устройства.

В немецких гидроусилителях ZF Servotronic, которые стоят на машинах Audi А6 и А8, BMW 5-й и 7-й серий, на помощь золотнику приходит электрогидравлический модулятор давления — с ростом скорости по сигналу от управляющего блока он ограничивает давление в рабочем контуре, и помощь гидроусилителя уменьшается до нуля.

Использование ограничителя давления в системе гидравлического усилителя рулевого привода позволяет задавать мощность насоса гидроусилителя руля. Таким образом, число оборотов насоса на холостом ходу может быть низким, благодаря чему и достигается экономия топлива. Компетенция ведущей фирмы гарантирует использование в производстве самых последних достижений техники [20].

Разновидностью гидроусилителя является электрогидравлический усилитель (рис. 3.28), в котором гидравлический насос соединен

Рис. 3.28. Электрогидравлический рулевой усилитель [5] с электродвигателем, питающимся от бортовой электросети автомобиля. Конструктивно электродвигатель и гидронасос объединены в силовой блок (Powerpack) [5].

Преимущества такой схемы: компактность, возможность функционирования при неработающем двигателе (источник энергии — АКБ автомобиля); включение гидронасоса только в необходимые моменты (экономия энергии), возможность применения электронных схем регулирования в цепях электродвигателя.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Популярные страницы