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

Электромеханические усилители

В последнее время все чаще приходится встречать аббревиатуру EPS (Electrical Power Steering) либо MDPS (Motor Driver Power Steering). Речь идет об электрических усилителях рулевого управления (ЭУР), в которых функции силового элемента выполняет электродвигатель, а управляющего элемента — электронный блок. Основные преимущества данного усилителя: удобство регулирования характеристик, повышение надежности (отсутствие гидравлики), экономное расходование энергии.

Сначала системы ЭУР применялись только в автомобилях особо малого класса и лишь в последние годы начали распространяться на автомобили малого и среднего класса.

Как правило, системы ЭУР (рис. 3.29) содержат:

  • • датчик момента на рулевом колесе;
  • • электронный блок управления, осуществляющий калькуляцию необходимого вспомогательного момента электродвигателя на основе входных сигналов;
  • • понижающий редуктор, увеличивающий момент электродвигателя;
  • • электродвигатель, выполняющий команды электронного блока управления.

На рис. 3.30 представлен пример конструктивного исполнения электроусилителя [21]. Принцип действия электромеханического усилителя можно описать следующим образом: торсионный стержень 1 скручивается усилием, которое водитель прилагает к рулевому колесу. Датчик крутящего момента 2 измеряет усилие, передаваемое через шестерню 3 на рулевую рейку. Рассчитанное блоком управления 4 усилие передается через сервомотор 5 и червячный механизм 6 на рулевую рейку.

Система Electric Power Steering (EPS) [23)

Рис. 3.29. Система Electric Power Steering (EPS) [23)

Конструкция электромеханического усилителя [21]

Рис. 3.30. Конструкция электромеханического усилителя [21]:

1 — торсионный стержень; 2 — датчик крутящего момента; 3 — шестерня; 4 — блок управления; 5— сервомотор; 6 — червячный механизм

Прилагаемое водителем усилие к рулевому колесу передается на торсионный стержень, который скручивается. Этот момент вращения измеряет сенсор и передает в электронный блок управления, который, в свою очередь, дает точную команду на электрический двигатель, создающий дополнительный момент вращения в рулевом механизме. Таким образом, электроника подает ток нужной полярности и силы на обмотки электромотора, связанного с рулевым механизмом через червячную передачу. Усилие поддержки передается на червячный механизм или на рулевое управление с передачей винтом и шаровой гайкой и далее — на рулевую рейку. А по сигналам от датчика скорости можно изменять характеристику усилителя в соответствии с любой заложенной в память блока зависимостью.

Следует помнить, что, подобно гидроусилителю, система является вспомогательной и ее поломка не может значительно повлиять на управляемость автомобилем, так как существует механическая связь между рулевым колесом и рейкой рулевого управления. При вхожде-

Mercedes-Benz ML

Рис. 3.31. Mercedes-Benz ML: электромеханический усилитель руля обеспечивает до 7 % экономии топлива вместо прежнего гидравлического [12]

нии в аварийный режим управления водитель сможет почувствовать постепенное увеличение усилия на руле, регулируемое блоком управления ЭУР, и принять соответственные меры [18].

Создание систем ЭУР явилось следствием всеобщей борьбы за экологию. Электроусилитель не использует масел, тем самым снижая вероятность загрязнения окружающей среды.

Использование электроусилителя позволяет снизить расход топлива, так как ЭУР, в отличие от ГУР, включается в работу только в том случае, когда водителю требуется помощь в повороте руля. Электрический усилитель рулевого управления оказывает поддержку водителю, используя электрический мотор и не прибегая к помощи основного двигателя. В техническом обслуживании электроусилители менее требовательны, чем ГУР, и стоят значительно меньше. Отсутствие гидравлических элементов делает систему «чище». Электроусилитель легче адаптировать под любые законы управления усилением на рулевом колесе в зависимости от скорости передвижения автомобиля, усилия водителя и угла поворота руля.

Использование ЭУР способствует уменьшению шумовых и виброхарактеристик автомобиля, так как гидронасос и система привода отсутствуют.

Применение электроусилителей предоставляет большие возможности компоновок рулевого управления (рис. 3.32). Электродвигатель может передавать усилие на вал рулевого колеса, вал шестерни рейки, саму рейку.

Варианты электроусилителей ZF Scrvolectric [22]

Рис. 3.32. Варианты электроусилителей ZF Scrvolectric [22]: а — для автомобилей малого класса; б — для автомобилей среднего класса; в — для автомобилей большого класса и микроавтобусов. Электроусилитель ZF Servo- lectric: 1 — рулевая колонка; 2 — электроусилитель с червячной передачей и электронным блоком управления; 3 — промежуточный вал; 4— реечный рулевой механизм; 5 — следящее устройство с торсионом; 6 — блок управления; 7 — электропривод с механизмом винт—шариковая гайка—рейка

Системы электроусилителей в зависимости от места их установки бывают трех типов [ 18J:

  • 1) Column type — электродвигатель расположен на рулевой колонке;
  • 2) Pinion type — электродвигатель с передаточным механизмом располагается на червячной передаче;
  • 3) Rack assist type — электродвигатель задействует рейку рулевого механизма.

Если в системах типа Column type все элементы находятся в кабине автомобиля, то основные рабочие элементы систем Pinion type и Rack assist type находятся вне кабины, в моторном отсеке, что, кстати, облегчает их охлаждение.

Главный недостаток электроусилителя руля заключается в том, что это неремонтопригодный узел и при поломке ЭУР подлежит полной замене.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 
Популярные страницы