Электромеханический усилитель рулевого управления: Электромеханический усилитель рулевого управления — Полезные статьи

Содержание

Электромеханический усилитель рулевого управления — Полезные статьи

Электроусилитель рулевого управления с помощью электрического привода создает дополнительное усилие. Перед гидроусилителем руля, ЭУР имеет определенные преимущества:

  • обеспечивает высокую информативность рулевого управления

  • удобно регулируются характеристики РУ

  • из-за отсутствия гидравлической системы, имеет высокую надежность

  • высокая экономичность, расход топлива снижается на 0,5 л на 100 км

Электроусилитель отличается схемами компоновки. Усилие может передаваться на вал рулевого колеса или на рейку. Больше всего востребована вторая схема – электромеханический усилитель рулевого управления, который состоит из механической передачи, электродвигателя и системы управления. Объединяется электроусилитель с рулевым механизмом в одном блоке. Система управления при повороте колес, может повышать реактивное усилие, что приводит к возврату колес в среднее положение. 

ЭУР обеспечивает оптимальные скоростные и нагрузочные характеристики, понижает энергетические затраты водителя, позволяет продолжить управление автомобилем при отказе усилителя, продолжает обеспечивать прямолинейное движение при возникновении повреждения шин или подвески, сохраняет стабилизацию колес, удерживая их в нейтральном положении.

Основным преимуществом рулевого усилителя служит – облегчение работы во время парковки, на затяжных поворотах, а также при выполнении маневров, которые требуют максимальных усилий. Электромеханический усилитель ослабляет передачу ударов на руль, которые возникают на неровной дороге. 

Принцип работы электромеханического усилителя везде одинаковый, при повороте рулевого колеса, датчик вырабатывает сигнал, который передается на блок управления усилителем. Также на блок управления поступает сигнал момента поворота, данные о скорости и оборотах двигателя. После того, как все данные будут обработаны, блок подает команду на поворот. Даже при буксировке автомобиля с неработающим двигателем, ЭМУ будет функционировать, что нельзя сказать про ГУР. 


ᐉ Принцип действия усилителя рулевого управления с электроусилителем

Водитель поворачивает рулевое колесо, прикладывая к нему определенный крутящий момент. Под действием этого момента закручивается торсион. Датчик момента 1 на рулевом колесе измеряет величину его закрутки и направляет соответствующий сигнал на вход блока управления 5. При этом с датчика поворота колеса 6 поступают сигналы, соответствующие моментальному углу поворота рулевого колеса и скорости его поворота.

Рис. Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями:
1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – ведущая шестерня 1; 3 – ведущая шестерня 2; 4 – электродвигатель усилителя; 5 – электронный блок усилителя; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления

Блок управления рассчитывает крутящий момент, который должен развивать двигатель усилителя в зависимости от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, частоты вращения вала двигателя, угла и скорости поворота рулевого вала, а также с учетом записанных в его памяти характеристик. Рассчитанная таким образом величина служит для управления электродвигателем усилителя. На основании заданных характеристик блок управления подаёт управляющий сигнал на электродвигатель, который передаёт необходимый дополнительный момент через рулевой механизм на рулевые тяги. Перемещение рейки рулевого механизма происходит под действием суммарного усилия, создаваемого как в результате преобразования крутящего момента на рулевом колесе, так и момента двигателя усилителя.

Если водитель перестал вращать рулевое колесо или отпустил его, торсион полностью раскручивается. При этом момент на шестерне рулевого механизма снижается до нуля. Ввиду определенной геометрии подвески при повороте колес возникают реактивные усилия, которые стремятся вернуть их в исходное положение. Обычно эти силы настолько малы, что не могут преодолеть силы трения в механизмах рулевого управления и вернуть колеса в среднее положение. Такая ситуация распознается блоком управления по сигналу датчика поворота 6 рулевого вала.

Блок управления рассчитывает крутящий момент, который должен развивать электродвигатель усилителя для поворота колес автомобиля в среднее положение. Величина этого момента зависит от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, частоты вращения вала двигателя, угла и скорости поворота рулевого вала; она определяется с учетом записанных в памяти блока управления характеристик.

В результате включается электродвигатель усилителя, который поворачивает колеса автомобиля в среднее положение.

При отключенной или неисправной аккумуляторной батарее и работающем двигателе блок управления бортовой сетью обеспечивает питание электромеханического усилителя от генератора. При необходимости производится отключение определенных потребителей электроэнергии, имеющих более низкий приоритет подключения к сети. При отключении усилителя по причине системной неисправности рулевое управление полностью сохраняет свою работоспособность, а автомобиль – управляемость.

Производители автомобилей БМВ в конструкции своих автомобилей начали применять активное рулевое управление. Суть такого управления заключается в том, что рулевой вал не сплошной, а разделенный, и соединяется с помощью сдвоенного планетарного редуктора. Корпус редуктора может поворачиваться с помощью специального электродвигателя по команде электронного блока управления. В зависимости от скорости движения автомобиля электронный блок управления меняет передаточное отношение рулевого механизма – увеличивая усилия при движении на шоссе и уменьшая при парковке. В последнем случае, изменяя передаточные отношения редуктора, уменьшается необходимость поворота рулевого колеса на большие углы.

Современные системы электроусилителей ограничены по эффективной мощности при применяемом бортовом напряжении 12 В, поэтому на современном этапе такие системы находят применение только на легковых автомобилях.

Вопросы по теме

Усилитель руля — это… Что такое Усилитель руля?

Усилитель руля

Усилители рулевого управления предназначены для снижения утомляемости водителя и делают управление более комфортным.

Виды

История

Первые усилители рулевого управления появились на тяжелой технике — карьерных самосвалах в конце 30-х годов 20-го века. Сначала использовали пневмоусилители — они были несложными и запитывались от компрессора уже существующих пневматических тормозов. Но гидравлика, хотя была сложнее и дороже пневматики, работала тише и точнее. На ней и остановились конструкторы легковых автомобилей. В Америке, в 1951 году серийные автомобили Chrysler Crown Imperial стали впервые оснащать гидравлическими усилителями Hydraguide в качестве стандартного оборудования. В Европе в 1954 году гидроусилитель появился на Citroen DS 19.

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Усиленный закон больших чисел
  • Усилительный каскад с общей базой

Смотреть что такое «Усилитель руля» в других словарях:

  • Электрический усилитель руля — (ЭУР) электромеханическая система автомобиля, предназначенная для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу. Другие названия Электромеханический усилитель руля (ЭМУР), Электрический усилитель рулевого управления (ЭУРУ)… …   Википедия

  • Гидроусилитель руля — …   Википедия

  • Электроусилитель руля — Электрический усилитель руля (ЭУР)  электромеханическая система автомобиля, предназначенная для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу. Другие названия Электромеханический усилитель руля (ЭМУР), Электрический… …   Википедия

  • Электрогидроусилитель руля — Системы рулевого управления с электро гидравлическими усилителями. Электро гидравлические системы рулевого управления с усилителем, иногда аббревиируемые как ЭГУР, и также иногда называемые «гибридными» системами, используют такую же… …   Википедия

  • Kia cee’d — Kia Cee d …   Википедия

  • ЭУР — Электрический усилитель руля (ЭУР) электромеханическая система автомобиля, предназначенная для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу. Другие названия Электромеханический усилитель руля (ЭМУР), Электрический усилитель… …   Википедия

  • Cadillac Series 62 — Cadillac Series 62 …   Википедия

  • Рулевое колесо — Эта статья  о руле автомобиля. О руле судна см. Штурвал. Современный автомобильный руль. (Volvo S70) …   Википедия

  • Усилители рулевого управления — системы и механизмы в рулевом управлении, предназначенные для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу, с целью повышения комфорта и снижения утомляемости водителя. На легковых автомобилях усилители рулевого управления …   Википедия

  • Peugeot 107 — Peugeot 107 …   Википедия

Усилитель рулевого управления: история регулятора ваших мышечных усилий


Не зря первой компанией, заинтересовавшейся в устройстве, стал именно Cadillac – ведь шестнадцатицилиндровые монстры не только ездили быстро, они еще и были очень тяжелыми. В 1934 году Дэвис стал работать на General Motors. Однако ввиду большой стоимости тонкой гидравлики и экономического кризиса, вызвавшего падение продаж автомобилей, гидроусилитель не стал частью стандартной комплектации автомобилей GM, а конструктор уже в 1936 ушел в компанию Bendix и там продолжал совершенствовать свою систему.

К 1939 году были разработаны системы гидроусиления дести типов, и две из них проданы корпорации GM для экспериментальной установки на автомобилях Buick. В 1940 году они были вновь востребованы на бронеавтомобилях Chevrolet, и в результате к концу войны более 10 тысяч машин были оснащены ими, а конструкция была действительно отлажена для массового производства.

После войны корпорация Chrysler начала разработку своего собственного усилителя на базе уже просроченного патента Дэвиса. Разработка была показана на модели Crysler Imperial, и получила название Hydraguide в 1951 году. Сразу после этого компания GM заключила сделку с Дэвисом об использовании его разработок на машинах ее марок, и к 1953 году по дорогам уже бегал первый миллион машин с гидроусилителями руля. Пожалуй, это тот случай, когда конкуренция безусловно полезна – к 1956 году каждый четвертый продававшийся в США автомобиль имел гидроусилитель, что неудивительно, учитывая рост массы и мощности.

А вот в Европе дела продвигались не так хорошо. Например, компания Цанрадфабрик, более известная как ZF, выпускала простые рулевые редукторы без гидроусилителей для машин с нагрузкой на ось до 6,5 тонн, а значит, даже водители тяжелых грузовиков тогда обходились без «помощников». Ситуация начала меняться только в середине шестидесятых, когда увеличение требований к труду водителей грузовиков привело к появлению спроса на системы гидроусиления. А вот на легковых машинах водители справлялись в основном своими силами вплоть до восьмидесятых годов, когда рост снаряженной массы машин, их скоростей, требований к безопасности и переход на передний привод, а значит и рост массы, приходящейся на переднюю ось, привели к необходимости внедрения усилителей рулевого управления даже на малолитражках.

Особенности конструкции

Конструкция гидроусилителя, предложенная Дэвисом, оказалась настолько удачной, что, по большому счету, мало изменилась до нашего времени.

Суть идеи Фрэнсиса Дэвиса состояла в том, что поток масла от насоса идет постоянно, а не только тогда, когда требуется создать давление. При повороте руля начинает скручиваться торсионный стержень, связывающий вал рулевой колонки и редуктор рулевого управления. При этом в золотниковом распределительном механизме открываются отверстия, направляющие жидкость от насоса в правый или левый рабочий цилиндр гидроусилителя. Чем больше закручивание торсиона, тем больше отверстий золотника открывается, и тем больше насос помогает вращать руль. Основные усилия в совершенствовании этой простой схемы были направлены на уменьшение потерь в системе привода, составляющих не менее 90 ватт даже на самых современных системах, обеспечение более комфортного регулирования усилия на руле, увеличение степени помощи при маневрировании на малой скорости и «утяжеление» руля на трассе.

Дальнейшие усовершенствования

Уменьшение затрат на привод шло по пути совершенствования гидравлики, насоса и его привода. Типичные затраты на привод – это потери на работу передачи, например, ремня (около 10 ватт), потери в насосе (для самых совершенных систем это 40 ватт в простое) и потери в распределительном механизме (это еще 20 ватт). Более ранние системы потребляли заметно большую мощность – так, отчет об испытаниях большого мотора V8 компании GM говорит о почти 500 ваттах потерь мощности при установке на мотор насоса гидроусилителя. Можете себе представить, каков был размер проблемы при использовании не вполне исправных или менее совершенных компонентов.

Для снижения затрат на привод насоса ГУР, когда усиление не требуется, и, собственно, регулирования степени усиления рулевого привода в первую очередь начали совершенствовать насос. Первые системы насосов переменной производительности пришли из систем гидропривода и оказались излишне сложными для массового применения на легковых машинах, но иногда встречаются на грузовиках. Конструкции могут быть различными – лопастными, радиально- или аксиально-поршневыми, но их все объединяет сложность и редкость, поэтому они не устанавливались на легковые машины ввиду большой массы, размеров и цены. Компактным вариантом такой конструкции является, например, насос ГУР Subaru, где шиберный насос имеет внешнее кольцо, которое может менять свое положение относительно центра ротора.


🚘 Электрический усилитель рулевого управления – виды и неисправности

Виды усилителей рулевого управления

В любом современном автомобиле присутствует такой узел, как усилитель рулевого управления. Основной его задачей является снижение силы, применяемой водителем для вращения руля. Это очень повышает показатель комфортности автомобиля. Ещё 15-20 лет назад усилитель руля был настоящей изюминкой при покупке автомобиля в России и СНГ. Сегодня же любой автомобиль даже в базовой комплектации имеет данный элемент. Существует несколько видов усилителей рулевого управления:

  • гидравлический усилитель руля
  • электрический усилитель руля
  • электрогидравлический усилитель руля
  • механический усилитель руля
  • пневматический усилитель руля

Устройство и работа каждого из видов в корне различается. Пневматический усилитель далеко в прошлом и сейчас он уже практически не используется. Остальные варианты, особенно электроусилитель и гидроусилитель, вы можете встретить на многих автомобилях.

Гидроусилитель руля

Пожалуй, наиболее распространённым типом механизма усиления является гидроусилитель (ГУР). На двигателе автомобиля установлен дополнительный агрегат – насос гидроусилителя. Этот насос создаёт давление специального масла, посредством которого перемещаются элементы в рейке. В момент, когда руль находится в неподвижном положении, масло свободно перекачивается в обход рулевой рейки. Как только вы немного поворачиваете руль, масло под давлением поступает в соответствующую часть мехнизма. Колёса поворачиваются, механизм распределения возвращается в первичное положение, и масло снова начинает уходить в обход рейки.

Основной неисправностью ГУР-а является течь масла через сальники и стыки шлангов, а также неисправность самого насоса. Обычно насос выходит из строя после работы «на сухую». Таким образом, из одной неисправности вытекает другая. Чтобы этого избежать – периодически проверяйте уровень масла.

Электроусилитель руля

Всё большую популярность в последнее время набирает электроусилитель руля (ЭУР). Основным его преимуществом является высокая надёжность и низкая шумность во время эксплуатации. Устройство такого механизма довольно простое: весь агрегат, как правило, располагается под рулевой колонкой. Как только вы прикладываете усилие к рулевой колонке, автоматика это фиксирует и включается электромотор, который «помогает» поворачивать колёса.

Также существует такая разновидность, как электромеханический усилитель руля. Такой вид электроусилителя отличается тем, что передаёт усилие посредством зубчатой или ремённой передачи.

Основной неисправностью такого типа усилителя является повреждение электрооборудования: предохранители, реле, электромотор, соединения проводов. Ремонт таких агрегатов обходится на порядок дешевле ремонта других разновидностей механизмов усиления руля.

Спасибо за подписку!

Электрогидроусилитель руля

Усилители рулевого механизма такого типа также называются гибридными. Принцип работы такого механизма основан и на гидравлике, и на электрике. Основной силовой установкой, как и в случае с гидроусилителем, является насос. Но, в отличие от ГУР-а, насос приводится в движение не ремённым приводом, а электрическим током. Далее всё происходит по такому же сценарию, как и в случае с гидроусилителем – жидкость приводит в движение рейку и колёса поворачиваются, при этом водитель не применяет больших усилий со своей стороны.

Надёжность такого насоса на порядок выше и, помимо этого, исключается вероятность обрыва ремня гидроусилителя. Но, тем не менее, нет ничего вечного, и неисправность усилителя рулевого управления имеет место быть. Чаще всего в такой системе сгорает электромотор или нарушается герметичность масляных каналов. Не спешите менять рейку целиком, если вы увидели подтёки – возможно, достаточно заменить сальники.

Усилитель рулевого управления автомобилей Лада Веста

На автомобили всех без исключения комплектаций линейки Лада Веста устанавливается электроусилитель рулевого управления. Если быть точнее, то электромеханический, поскольку внутри узла используются передаточные механизмы. Сам электроусилитель – разработка Nissan, поэтому в качестве детали можно не сомневаться. Но, как и любой механизм, ЭУР имеет свойство ломаться. И если узел отказался работать, то вероятнее всего причиной поломки является электрика (сгоревший электромотор, оборванная проводка, вышедшее из строя реле или сгоревший предохранитель). Механические же повреждения практически исключены и если и возможны, то только после серьёзных дорожно-транспортных происшествий, в результате которых повреждён рулевой механизм.

Рулевая колонка с электроусилителем рулевого управления. Устройство и принцип работы электроусилителя рулевого управления

Человек вынужден прилагать мышечные усилия, преодолевая сопротивление колёс при повороте автомобиля. Существует необходимость в применении вспомогательного устройства. Его изобретение стало важным техническим достижением, повлиявшим на дальнейшее развитие автомобильной промышленности.

В 1920-1930-е годы усилители руля попробовали устанавливать на тяжелые самосвалы, бронеавтомобили. Сначала устройства были пневматическими (использовали давление воздуха). Низкая точность таких приспособлений (при возросшей массе и новых скоростных характеристиках техники) открыла дорогу применению специальных усилителей гидравлического типа, уже прошедших испытания в судоходстве. Массовая установка гидроусилителей автомобильного руля началась в Америке в 1940-е годы, охватила послевоенную Европу. (В СССР многие серийные легковые автомобили выпускались без усилителя руля.)

Рубеж 20-21 веков ознаменовал начало эпохи внедрения электроусилителей руля.

По данным статистики, около 10% российских водителей отдают предпочтение автомобилю, не оснащённому усилителем руля. Для некоторых из них актуален денежный вопрос (либо это владельцы небольших машин).

Кто-то любит непосредственное ощущение дороги, особенно при больших скоростях, отмечают повышенную информативность на сложных покрытиях (лёд, мокрый асфальт). Есть автомобилисты, которым нравится прилагать усилия. Чаще всего это вопрос навыка и привычки.

Преимущества вождения с усилителем руля
  • усилитель забирает львиную долю нагрузки на себя;
  • нет необходимости в большом количестве оборотов руля, он не вырывается из рук;
  • смягчается ощущение неровностей дороги;
  • машиной легче управлять, маневренность возрастает; без усилий удаются сложные повороты;
  • становится более удобным руление на малых скоростях;
  • стабилизируется траектория движения;
  • при проколе передней шины легче удержать автомобиль;
  • водитель меньше напрягается, не устаёт;
  • особенно актуально, если водитель — женщина;
  • повышается износостойкость рулевого механизма, продлевается срок его службы.

Всё это обеспечивает максимально безопасное и комфортное вождение (при условии исправного техсостояния машины).

Потенциальная опасность возникает только при внештатной ситуации – внезапном отказе (поломке) системы усилителя руля при повороте во время движения. В этом случае реакция, знания и опыт водителя приобретают решающее значение. О проблемах могут сигнализировать посторонние шумы, вибрации, резкие толчки, проворот руля, трудное или слишком легкое его поворачивание.

По статистике четверть российских водителей предпочитает гидроусилитель, а половина – электроусилитель руля (и показатели смещаются в пользу ЭУР). Достоинства каждого из этих механизмов определяется их конструктивными особенностями.

В современных автомобилях используются электроусилители, гидроусилители и электрогидроусилители руля.

ЭУР: что это такое в автомобиле (электромеханический усилитель рулевого управления, ЭМУР, ЭУРУ)

Эур что это такое в автомобиле? Работает как электрический мотор. Воздействует на рулевое управление посредством электрического привода.

Датчики анализируют положение руля. Показания сообщаются электронному блоку управления, где их обрабатывает специальная компьютерная система. Отсюда руководящие сигналы передаются помещенному в рулевое устройство электрическому мотору. Он преобразует электрическую энергию в механическую, облегчая вождение.

Что такое ГУР в автомобиле (гидравлический усилитель руля)

Это устройство работает по типу насоса. Влияние на механизм управления рулём производится давлением жидкости (масла).

При включении двигателя вращающийся приводной ремень вводит в действие гидравлический насос. Поддерживается постоянная подача масла из бачка в систему.

Когда водитель крутит руль, специальный механизм (золотник) движется, реагируя на это вращение, и перекрывает канал слива масла обратно в бачок. Жидкость через распределитель (клапан) поступает в силовой гидроцилиндр.

Он преобразует давление жидкости в давление поршня, который производит силовое воздействие на рулевое управление. При завершении поворота и прямолинейном движении открываются все каналы, масло уходит обратно в бачок и продолжает вхолостую циркулировать по системе посредством соединительных шлангов.

Электрогидроусилитель руля (гибридный, электрогидравлический усилитель руля, ЭГУР)

Возник как модернизированная версия гидроусилителя. Работает от специального генератора (а не от двигателя автомобиля) и отключается при движении машины по прямолинейной траектории.

Специальные датчики считывают скорость поворота руля. Сигналы подаются на блок управления и сообщаются электрическому мотору, приводящему в движение гидравлический насос.

Сравнительная характеристика

Недостатки электроусилителя руля и преимущества гидроусилителя:

  1. Существует чувствительность ЭУР к плохой (раскисшей, ухабистой) дороге и влаге (в частности, при плохой погоде – когда снег, дождь, лужи). В таких случаях есть опасность перегрева и отключения, а также перегорания.
  2. ГУР лучше сглаживает толчки при неровностях дороги и наезде на бордюр.
  3. ЭУР не выдаёт мгновенную реакцию в случае быстрого поворота колёс в другую сторону. А если резко перекрутить руль, система вообще может отключиться.
  4. Для ГУР есть больше возможностей самостоятельного ремонта.
  5. В случае с ЭУР не исключается вероятность сбоя электроники (правда, этим грешат преимущественно старые и дешёвые модели; другая причина – несоблюдение правил эксплуатации).
  6. Производство ГУР менее затратно; их цена ниже, чем у ЭУР.
  7. ЭУР имеет ограничение по установке на тяжелые грузовики и внедорожники (из-за недостатка мощности).

Преимущества электроусилителя руля

  1. Лёгкость руления при ЭУР («одним пальцем»). Отличная маневренность при парковке, быстрая адаптация к перемене скоростей.
  2. Настройки параметров ЭУР при различных режимах работы. (Стабилизация при боковом ветре, автопарковка)
  3. Широта температурного диапазона для ЭУР. Жидкость в ГУР под влиянием температур и перегрузок может замёрзнуть, закипеть.
  4. Простота конструкции и обслуживания ЭУР. Надо лишь следить за состоянием подшипников. Техническое обслуживание ГУР более трудоёмкое. Необходим регулярный осмотр на предмет целостности, отслеживание герметичности гидравлических трубок, проверка натяжения приводного ремня, уровня масла. Есть правила по замене масла и фильтра.
  5. Компактные размеры ЭУР.
  6. Экономичность ЭУР (меньше расход топлива, выше КПД).
  7. Эксплуатация машины после отключения неисправного ЭУР. Для ГУР это нежелательно (разрушается рулевое управление; могут возникнуть другие поломки).
  8. Возможность при ЭУР долго удерживать руль в крайнем положении. На автомобилях с ГУР промедление более 5-ти секунд грозит серьёзной поломкой.
  9. Экологичность ЭУР. Машины с ГУР дают больше вредных выбросов; отслужившие свой срок ГУР сложнее в утилизации.
  10. Серьёзные перспективы прогресса ЭУР.

Выбираем между гидро- и электроусилителем руля

Итог

Некоторые несовершенства ГУР устранены в моделях с ЭГУР: произошло увеличение КПД, появилась возможность задавать нужные параметры, осуществилась замена приводного ремня на электродвигатель. Но будущее всё-таки за электромеханическими усилителями руля. Это общемировая тенденция, потому что их преимущества очевидны.

Мода на оснащение автомобилей различной электроникой не обошла стороной и рулевое управление.

Таким образом появился ЭРУ, который во многом обгоняет гидроусилитель по уровню безопасности, точности в управлении, бюджетности и удобству.

Принцип работы

Вся система включает в себя следящий привод, электродвижок, датчики момента и угла поворота руля, блок управления. В качестве опции может устанавливаться и датчик скорости поворота руля. В зависимости от конкретного типа авто, строение следящего привода может быть разным, но об этом расскажем чуть позже. Электродвигатель устанавливается современный, бесщеточный. Датчик момента являет собой базу всей системы. В рулевой вал монтируется торсион. Компоненты датчика ставятся на концах вала. Принцип его действия также может быть разнообразным.

Во время поворота руля происходит закручивание торсионного вала. И чем больше усиление, тем сильнее затягивается торсион. Вся эта информация передается через датчик крутящего момента в блок управления. Последний считывает и анализирует данные, сравнивает их с данными других датчиков и рассчитывает усилие, которое нужно приложить, дабы помочь водителю развернуть колеса. Электродвигатель получает команду и начинает действовать либо на рулевую рейку, либо на вал рулевой колонки.

Строение конструкции

Вариантов строения электроусилителя много, поэтому для наглядности рассмотрим продукцию лидера в этом производстве, в лице компании ZF — электроусилитель марки Servolectric. ЭУР подбирается и «ставится» с учетом конкретного типа автомобиля. На миниатюрных легковушках электроусилитель ставится на рулевой вал, среди авто второго класса передача вспомогательного усиления происходит через установленную шестерню, а в случае с легкими коммерческими автомобилями и внедорожниками отмечается использование параллельноосевой конструкции.

Так как легковым автомобилям большое воздействие от ЭУРа не требуется, следящий привод и электродвижок на такие машины устанавливаются настолько миниатюрные, что все оборудование без проблем помещается под рулем в самом салоне авто. Вместе с этим, там же размещаются и все датчики. Такое расположение очень удачно даже потому, что вся конструкция качественно оберегается от воздействия высоких температур и загрязнения.

Среднеразмерные авто оснащаются электроусилителем с парой шестерней. Через одну из них на рейку поступает усиление от руля, а через вторую дополнительное усиление от электрического мотора.

Дабы создать большее усиление, используется параллельноосевая конструкция. Здесь, для придания линейного движения ролевой рейке задействуется зубчатоременчатый привод и специальный механизм.

Вне зависимости от того, какой принцип конструкции использовался, в случае неисправности водитель сможет и дальше безопасно перемещаться на своем автомобиле, благодаря присутствию прямого механического контакта между колесом и рулем.

Возможности и сильные стороны

Основная сильная сторона электроусилитея в сравнении с ГУРом заключается в надежности и экономичности первого. Такая конструкция не отнимает энергию у двигателя, и только это позволяет экономить на топливе порядка 0,4-0,8 литров на каждые 100 км (конкретный показатель зависит от режима движения). Как следствие, падает количество вредных выбросов, от 10 до 20 г/км.

Электроусилитель подключается только в моменты поворота руля, во время прямого движения энергии он не потребляет. Конструкция ЭУРа компактнее и занимает гораздо меньше места по сравнению с гидроусилителем, а также он не требует обслуживания.

Работа ЭУР происходит тише и стоимость его намного ниже, но в то же время в случае его поломки ремонтные работы обойдутся дороже. Высокая стоимость обусловлена тем, что в случае неисправности недееспособные узлы нужно менять целиком.

ЭУР можно настраивать в зависимости от вида ТС и конкретных условий движения. Водитель с помощью кнопки на панели имеет возможность отключить устройство от датчика скорости, что обеспечит «легкость» руля и, как следствие, комфортное передвижение в условиях города.

Одну и туже модель ЭУРа можно с помощью программы настроить под разные модели авто. Электроусилитель имеет возможность возвращать руль в «ноль», а также автоматически удерживать колеса в среднем положении (например, в случае разного давления в шинах).

Сообщение ЭУР с другими электронными системами в транспортном средстве позволяет использовать первый:

  • В качестве вспомогательного «инструмента» при парковке.
  • Для удержания транспортного средства на полосе движения.
  • Для стабилизации авто, например, в случаях резкого объезда неожиданно появившегося препятствия.

В прошлом для управления машиной требовалась физическая сила, теперь же помочь в этом может электроусилитель руля. Но многие автомобилисты не знают о том, как он устроен, а также как произвести простой ремонт в случае поломки. Все, что нужно знать об ЭУР, вы найдете в статье.

[ Скрыть ]

Описание ЭУР

ЭУР использует небольшой электродвигатель. Он создает дополнительное усилие на рулевом валу при повороте. Благодаря этому, удалось уменьшить размеры рулевых колес в автомобилях. Первыми такую новинку оценили по достоинству водители грузовиков, сегодня она есть на почти любом легковом автомобиле.

Сама система состоит из нескольких основных элементов:

  • электромотор бесщеточного типа;
  • датчики угла поворота руля;
  • крутящий момент;
  • управляющий блок;
  • сервопривод.

Именно они являются основными элементами, которые входят в электроусилитель руля. Но сама конструкция несколько шире и о ней будет рассказано ниже, сразу после функций, а также плюсов и минусов системы.

Функции, плюсы и минусы


Конкурентом данной системы является гидроусилитель и электрогидроусилитель. Разница между ЭУР и ГУР: если ЭУР поломался — ничего страшного не произойдет, но вот при поломке ГУР нужно снять ремень, а в некоторыx авто это невозможно сделать. Но если проеxать без масла, насос придется заменить.

ГУР и ЭУР они имеют явные минусы. Так, нельзя держать колеса в крайнем положении больше 5 секунд, иначе перегрев. А еще требуется периодическое обслуживание. Ну, и наконец на высоких скоростях информативность руля снижается.

А вот электромеханический усилитель, он же ЭУР и ЭМУР, обладает такими плюсами, как:

  • надежность;
  • экономичность;
  • компактность;
  • изменение усилия в зависимости от условий движения.

Основным минусом является то, что он практически не поддается замене отдельных узлов. При их полном выходе из строя, придется менять всю систему, а это достаточно дорого.

Что касается функций, то она, по сути, одна – облегчить управление автомобилем, взяв на себя часть необходимого усилия. С таким устройством автомобиль становится значительно более послушным даже в сложных условиях. Подробнее об устройстве вы узнаете в видео ниже (автор ролика — Продажа авто АВТОСАЛОН Первый Видео АвтоРынок).

Конструкция и принцип работы

На машинах разного типа электроусилитель рулевого управления может устанавливаться в различных местах.

Так, на небольших автомобилях, которым не требуется особо сильного воздействия, система ставится непосредственно в рулевую колонку. Устройство размещается прямо в салоне под колесом управления, там же и все датчики. Такое положение защищает электрический усилитель руля от грязи и других воздействий.

На машинах среднего класса система располагается на рулевой рейке. Усилие же передается через шестерню. Такая система несколько менее надежна, но широко распространена.

Внедорожники и микроавтобусы же требуют установки системы на параллельноосевой конструкции. При этом передача усилия от электродвигателя осуществляется при помощи зубчатоременной передачи, а также механизма из винта и гайки на циркулирующих шариках. При этом ремнем вращается гайка, та передает усилие шарики, от которых оно переходит рулевой рейке.

Основной принцип работы электроусилителя руля – передача дополнительного воздействия с целью облегчения управления автомобилем.

Основные неисправности и способы их устранения своими руками


Какой бы ни была конструкция в вашем случае, даже если система выходит из строя, вы сохраняете управления. Ведь сохраняется прямая связь между рулевым валом и рейкой. Это обязательно требование безопасности. Поэтому, даже если поломка произойдет посреди движения, это не грозит вам неминуемой аварией.

Но все же, если не работает электроусилитель руля, то это серьезная проблема. Ведь управление автомобилем сразу же станет намного более сложным для вас. Основные неисправности приведем на примере отечественного автомобиля Лада Калина.

О проблеме вам будет сигнализировать желтый значок на панели приборов, изображающий руль с восклицательным знаком. Но его наличие не означает, что вы не можете ехать, просто управлять придется без участия электроусилителя.


Причина может крыться в самом ЭУР. В этом случае, при зажигании система не проходит через автоконтроль и отключается, чтобы не мешать водителю. Как уже говорилось выше, заменять отдельные узлы практически невозможно и лучше не копаться в устройстве самому. Если ваш автомобиль на гарантии, обратитесь к производителю за заменой ЭУР. В любом случае, ремонт электроусилителя руля будет дорогим, ведь может потребовать ремонт рулевой рейки и другие работы.

Отключение ЭУР также может быть вызвано поломкой датчика скорости. Дело в том, что работы усилителя тесно зависит от того, на какой скорости вы движетесь. Чем быстрее машина, тем меньше усилия дает прибор, дабы вы могли лучше сам контролировать руль. Максимальное же давние идет, когда движение осуществляется на небольшой скорости или машина вообще стоит.

Из-за поломки датчика ЭУР будет отключаться автоматически, так как не получает его данных. Для исправления сложившейся ситуации, вам необходимо заменить сам датчик скорости.

Если ЭУР гудит, то это может быть признаком неправильно поставленного картера – корпуса (поддона) двигателя. В этом случае вибрация с него будет идти на усилитель и тот начнет гудеть. А значит, ремонт ЭУР будет заключаться в исправлении положения картера.

Видео «Гидроусилитель или электроусилитель»

В этом видео проводится сравнение преимуществ и недостатков двух основных видов усилителей (автор — АВТОТЕМА ТВ).

Как же работает электроусилителя руля автомобиля? Принцип работы электроусилителя заключается в электрическом приводе, который дает дополнительное усилие при повороте руля. При помощи этого конструктивного элемента, Вам не приходиться выворачивать руль обеими руками. Датчик измеряет крутящий момент и передает в блок управления усилителем. В зависимости от угла поворота, этот блок рассчитывает мощность, которую нужно предать в двигатель усилителя. Сам датчик расположен в подрулевом переключателе. Для обратной связи еще один датчик расположен на роторе двигателя, он так же передает информацию о частоте вращения в блок управления.

Электроусилитель руля появился в середине девяностых годов. На момент 2016 года он стоит на половине всех машин, на планете. Столь большая популярность обусловлена рядом его характеристик и почти отсутствием недостатков. Его преимущества по сравнению с гидроусилителем заключаются в:

  • компактности;
  • точечной регулировки характеристик;
  • предоставляемом объеме информации работе;
  • надежности и экономичности;
  • малой шумности.

К минусу можно отнести лишь его мощность, именно поэтому на тяжелом транспорте до сих пор ставят только ГУР.

На первый взгляд такая мудреная система ни к чему, но это обеспечивает расчет усилия на электромотор во всем диапазоне поворота руля. Это усилие зависит от таких параметров как:

  1. Величина момента на руле.
  2. Скорость с которой едет автомобиль.
  3. Оборот двигателя.
  4. Угловая скорость поворота руля.

В то время, как в ГУР дает примерно одинаковое усилие на весь диапазон.

Схемы рулевого управления

Существует 3 схемы установки электроусилителя. В независимости от схемы общая конструкция электромеханического усилителя состоит из электродвигателя, механической передачи, двух датчиков и двух шестерней или параллельного привода.

  1. ЭУР устанавливается на рулевую колонку. Это самый компактный вариант, при котором для поворота руля не требуется больших усилий. Сам электромотор и механическая передача помещаются под рулевым колесом. Огромным плюсом является нахождение в салоне, а не под капотом, тут устройство защищено от пыли и грязи, а это в свою очередь продлевает срок службы. Так же в случае выхода из строя устройства, Вам будет легко разобраться в принципе установки и поменять его своими руками, что сэкономит деньги. Данный вид крепления усилителя используют преимущественно на малом классе авто.
  2. Установка на рулевую рейку. Так устанавливают усилитель преимущественно на микроавтобусы и внедорожники. Здесь требуется уже больше усилия, которое передается через шестерню. Ведь чем больше автомобиль, тем больше он весит и тем большее усилие нужно для поворота.
  3. Устанавка на шариковинтовой механизм, где через ременную передачу усилие от электродвигателя передается на рейку. Данный способ обеспечивает наибольшее усилие электродвигателя при повороте. Так устанавливают электроусилитель руля на тягачи и автобусы.

Какой бы не был механизм установки электроусилителя руля, бывают сбои в блоке управление, при выходе из строя, он не блокирует поворот руля. И автомобиль можно спокойно отогнать в сервис, где его поменяют или отрегулируют.

Устройство и принцип работы ЭУР

Как же работает электроусилитель руля с точки зрения безопасности? Устроен электроусилитель рулевого управления гораздо проще, нежели ГУР. У него нет никаких расходных материалов в виде жидкостей. Отсутствуют множество подвижных соединений и уплотнений (критические места для поломки). Именно поэтому сейчас идет массовый отказ от стареньких гидроусилителей. Даже отечественные производители ВАЗ перешли на эту технологию.

Технические характеристики электроусилителя:

  • напряжения питания (номинальное) – 12 В;
  • максимальный компенсирующий момент – 35 Нм;
  • максимальный ток потребления – 50 А;
  • ток потребления (усилие на рулевом колесе приложено, выходной вал усилителя заблокирован) – не более 15 А.

Его появление помогло автопроизводителям реализовать ряд новых функций, таких как:

  • повышение курсовой устойчивости;
  • автоматическая парковка;
  • соблюдение рядности движения.

Основные режимы работы усилителя руля


Как можно догадаться усилитель руля работает не все время. А лишь при повороте колес и не на высоких скоростях. Однако колеса поворачиваются при различных условиях. Соответственно и работа выполняемая двигателем разниться от условий. Современные блоки управления умеют определять в каком режиме двигается автомобиль и подстраивать крутящий момент двигателя под них.

Режим парковки

При парковке скорость автомобиля небольшая или отсутствует вообще, а углы поворота, на которые выворачиваем руль, большие. Информация, передающаяся с датчика угла поворота, поступает на блок управления и если скорость минимальна, а углы поворота и крутящий момент большие, то включается режим парковки. В нем максимальная нагрузка ложиться электроусилитель. Тем самым обеспечивается, так называемый “легкий руль”.

Режим езды по городу

Городская езда обусловлена постоянными остановками, поворотами и перестроениями. Здесь движение происходит со скоростью 40-60 км\ч. В результате происходят усилия в среднем диапазоне, блок обрабатывает информацию о скорости и угле поворота и дает сигнал на электродвигатель.

Режим езды на трассе

Особенность данной езды является высокие скорости и небольшой угол поворота при перестроении. Соответственно принимается решение о небольшом усилии двигателя или полном его отсутствии.

Ведь если вовремя не убрать помощь, автомобиль при малейшем повороте руля, даже на маленький угол резко свернет, что приведет к аварии.

Удержание среднего положения колес

Блок управления зачастую выполняет функцию удержания среднего положения колес. Это нужно в условиях разного давления в шинах, вся информация обрабатывается и проводится коррекция. Так же при повороте руля в движении к окружной силе добавляется тяговая, которая действует на колеса и изменяет их положение. Блок управления учитывает это и регулирует положение.

Поломка электроусилителя


При поломке срабатывает сигнал ошибки, лампочка, которая оповещает водителя что, что-то не так. Это может быть сигнал о неисправности или предупреждение систем защиты. При долгом удержании руля в крайних положениях, нагревается обмотка, и защита отключает электроусилитель, во избежание поломки. Этим грешат водители любящие парковаться в неположенном месте и выворачивать руль в крайнее положение, дабы их авто не смогли эвакуировать.

Так же частой причиной отказа служит выход из строя датчика скорости. Тут поможет лишь полная замена его на новый.

В некоторых случаях стоит выполнить калибровку электроусилителя руля:

  • развал-схождение;
  • переход на новые диски;
  • замена запчастей ЭУР либо самого ЭУР.

Настройка позволит выровнять руль в нулевом положении, без отклонений в стороны.

Итог

В итоге мы виде, что электроусилитель руля приходит на замену гидроусилителю. Если сначала электрический усилитель ставили только на малолитражках, то теперь они добрались до внедорожников и спорткаров. Большегрузная техника пока остается на гидроусилителе, но и тут ставят комбинированные варианты из двух усилителей. Да, маломощность мешает полностью вытеснить гидроусилитель, но все его преимущества перевешивают пару недостатков.

Главным преимуществом электрического привода рулевого управления относительно является отсутствие гидравлики, а значит насоса гидроцилиндра, шлангов. Это позволяет уменьшить массу усилителя рулевого управления и объем занимаемый управлением в подкапотном пространстве.

Известно, что ряд факторов приводит к уводу автомобиля от прямолинейного движения, например разное , разная степень износа протектора, боковой ветер, поперечный уклон дороги. Применение электромеханического усилителя позволяет активно поддерживать возврат управляемых колес в среднее положение. Эта функция называется «активной самоустановкой» колес. Благодаря ее действию водитель лучше чувствует среднее положение рулевого управления, она облегчает также вождение автомобиля по прямой при воздействии на него различных .

Если при движении по прямой на автомобиль действует боковой ветер или поперечное усилие, вызываемое уклоном дорожного полотна, усилитель создает постоянный поддерживающий момент, который освобождает водителя от необходимости создавать реактивные усилия на рулевом колесе.

Общее расположение агрегатов рулевого управления с электроусилителем на примере автомобиля Opel Corsa показано на рисунке:

Рис. Общее расположение агрегатов рулевого управления с электроусилителем:
1 – электроусилитель; 2 – карданный вал рулевого управления; 3 – рейка привода рулевого управления

Электроусилитель может приводить вал рулевого управления на рулевой колонке, шестерню привода рейки или непосредственно саму рейку.

Рис. Электроусилитель рулевого управления на примере автомобиля Opel Corsa:
1 – электродвигатель; 2 – червяк; 3 – червячное колесо; 4 – скользящая муфта; 5 – потенциометр; 6 – кожух; 7 – рулевой вал; 8 – разъем датчика момента на рулевом валу; 9 — разъем питания электродвигателя

Разрез электроусилителя рулевого управления с приводом рулевого управления на рулевой колонке показан на рисунке:

Рис. Разрез электроусилителя рулевого управления:
1 – трехфазный синхронный электродвигатель; 2 – якорь; 3 – обмотка статора; 4 – датчик положения якоря; 5 – червячное колесо; 6 – рулевой вал; 7 – червяк

Электроусилитель через червячную передачу связан с валом рулевого управления. В зависимости от полярности напряжения питания электродвигатель вращается в ту или иную сторону, помогая водителю поворачивать колеса. Крутящий момент величиной силы тока, определяемой блоком управления действующим согласно заложенной в него программе и сигналам, поступающим от соответствующих датчиков.

Вал электродвигателя, при подаче на двигатель напряжения помогает поворачивать вал привода рулевого колеса через червяк и червячное колесо. Для поддержания постоянной обратной связи с дорогой входной и выходной валы электроусилителя соединены друг с другом через торсион. Приложение усилия к рулевому управлению как со стороны водителя, так и со стороны дороги приводит к закручиванию торсиона до 3-х градусов и изменению взаимной ориентации входного и выходного валов. Это служит сигналом для включения в работу электроусилителя. В зависимости от угла поворота рулевого колеса и скорости автомобиля электродвигатель подкручивает выходной вал, снижая усилие. Работает электродвигатель и при обратном ходе, он помогает возвращать колеса автомобиля и рулевое колесо в первоначальное положение. Торсион при поворотах всегда остается немного скрученным, гарантируя тем самым на руле то усилие, которое необходимо водителю, чтобы чувствовать дорогу.

Один из датчиков находится на торсионе, соединяющем половинки разрезанного рулевого вала, и следит за его закручивани­ем. С ростом усилия на руле сильнее за­кручивается торсион – больший ток идет на электромотор усилителя, что соответст­венно увеличивает помощь водителю.

Второй датчик следит за скоростью автомобиля. Чем она меньше, тем эффективнее помощь в повороте рулевого управления и наоборот, а после 75 км/ч усилитель вообще выключается чтобы не создавать дополнительного сопро­тивления, редуктор и электро­мотор разъединяются.

Третий датчик контролирует частоту вращения коленчатого вала двигателя и следит, чтобы усилитель работал только одновременно с ним. Это делается в целях экономии электроэнергии, потому что электроусилитель может потреблять до 105 А.

Производитель автомобилей Ауди предлагают систему реечного электроусилителя с двумя шестернями.

Рис. Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями:
1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – электронный блок управления; 3 – электродвигатель усилителя; 4 – шестерня усилителя; 5 ­– рейка; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления; 8 – шестерня рулевого механизма

Усилитель действует на рейку рулевого механизма через шестерню 3, которая установлена параллельно с основной шестерней рулевого механизма 2. Шестерня усилителя 3 приводится от электродвигателя 4. Передаваемый на шестерню 2 рулевого механизма крутящий момент измеряется датчиком момента 1. Величина развиваемого усилителем крутящего момента устанавливается электронным блоком управления 5 в зависимости от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, угла поворота колес, скорости поворота рулевого вала и других вводимых в него данных.

Электродвигатель и редуктор размещены в общем алюминиевом корпусе 2. На конце вала двигателя нарезан червяк 3.

Рис. Червячная передача привода шестерни усилителя:
1 – электродвигатель; 2 – корпус; 3 – червяк; 4 – вал привода; 5 – демпфер

Червячная передача служит для привода шестерни усилителя. Между червячным колесом и шестерней установлен демпфер 5, который исключает резкое нарастание усилия на рейке при включении усилителя. Положение (угол поворота) ротора электродвигателя определяется с помощью датчика поворота 6. Этот датчик расположен под возвратным и скользящим кольцами подушки безопасности. Он установлен на рулевой колонке между подрулевыми переключателями и рулевым колесом. Датчик генерирует сигнал, соответствующий углу поворота рулевого колеса.

Основными деталями датчика угла поворота рулевого колеса являются кодирующий диск с двумя кольцами и фотоэлектрические пары, каждая из которых содержит источник света и фотоэлемент. На кодирующем диске предусмотрены два кольца: внешнее кольцо 1 с шестью фотоэлектрическими парами, которое служит для определения абсолютных значений угла поворота рулевого колеса, и внутреннее кольцо 2 – для определения приращений этого угла. Кольцо приращений разделено на 5 сегментов по 72°. Оно используется в сочетании с одной фотоэлектрической парой. В пределах каждого из сегментов кольцо имеет несколько вырезов. Чередование вырезов в пределах одного сегмента не изменяется, а в отдельных сегментах оно отличается. Благодаря этому осуществляется кодирование сегментов.

Рис. Схема датчика угла поворота рулевого колеса:
1 – внешнее кольцо абсолютных значений; 2 – внутреннее кольцо приращений; 3 – фотоэлектрическая пара.

Датчик угла поворота рулевого колеса позволяет отсчитывать его в пределах до 1044°. Отсчет угла производится путем суммирования числа градусов. При переходе через метку, соответствующую 360°, датчик регистрирует завершение поворота на один полный оборот. Конструкцией рулевого механизма предусмотрена возможность поворота рулевого колеса на 2,76 оборота.

На рулевом колесе установлен датчик момента 3.

Рис. Датчик момента на рулевом колесе:
1 – рулевой вал; 2 – магнитное кольцо; 3 – чувствительный элемент датчика; 4 – вал шестерня; 5 – витой кабель; 6 – торсион

Действие этого датчика основано на магниторезистивном эффекте. На рулевом вале 1 установлено магнитное кольцо 2, которое жестко связано с верхней частью торсиона 6. Чувствительный элемент 3 датчика соединен с валом шестерни рулевого механизма 4 и связан таким образом с нижней частью торсиона. Сигнал снимается с датчика через витой кабель 5. Торсион закручивается точно в соответствии с усилиями, прилагаемыми к рулевому валу. При этом магнитное кольцо 2 перемещается относительно чувствительного элемента 3 датчика. В результате действия магниторезистивного эффекта изменяется сопротивление чувствительного элемента, величина которого определяется блоком управления.

Если системой управления обнаружен дефект датчика, она производит «мягкое» отключение усилителя. При этом усилитель не отключается полностью, а переводится на режим управления по резервному сигналу, который образуется в блоке управления из сигналов угла поворота рулевого вала и частоты вращения ротора двигателя усилителя.

Снятие и установка электромеханического усилителя рулевого управления ВАЗ 2170 2171 2172 Лада Приора (Lada Priora)

Инструменты необходимые при снятии и установке электромеханического усилителя рулевого управления ВАЗ 2170 2171 2172 Лада Приора (Lada Priora)

Вам потребуются: отвертка с крестообразным лезвием, ключи «на 8», «на 13» (два), торцовый ключ «на 13».

Последовательность операций при снятии и установке электромеханического усилителя рулевого управления ВАЗ 2170 2171 2172 Лада Приора (Lada Priora)

1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

3. Поверните против часовой стрелки на 90° три замка крышки блока предохранителей, высвободив ее нижнюю часть…

4. …и снимите крышку блока предохранителей.

6. Выверните четыре винта крепления усилителя панели приборов…

7. …и снимите усилитель.

8. Отсоедините колодку жгута проводов от соединителя подрулевых переключателей.

9. Отожмите фиксатор…

10. …и разъедините колодки жгута силовых проводов замка зажигания.

11. Разъедините колодки жгута проводов считывающей катушки иммобилизатора.

12. Отожмите фиксатор…

13. …и отсоедините колодку жгута проводов от разъема блока управления электромеханическим усилителем рулевого управления.

14. Аналогично отсоедините вторую колодку жгута проводов от блока управления.

15. Отверните гайку стяжного болта карданного шарнира электромеханического усилителя со стороны карданного вала рулевого механизма и снимите болт.

16. Отверните две верхние гайки крепления электромеханического усилителя к кузову, отверните на 3–4 оборота две нижние гайки…

17. …и снимите электромеханический усилитель с автомобиля.

Примечание

Так выглядит снятый с автомобиля вал рулевого управления в сборе Лада Приора (Lada Priora)

18. Ослабьте крепление хомута соединителя подрулевых переключателей…

19. …и снимите соединитель.

20. Выверните винт крепления защитного кожуха…

21. …и снимите кожух.

22. Отожмите фиксатор…

23. …и отсоедините колодку жгута проводов от блока управления электромеханическим усилителем рулевого управления.

24. Аналогично отсоедините вторую колодку жгута проводов от блока управления.

25. Выверните два винта крепления блока управления к кронштейну электромеханического усилителя рулевого управления…

26. …и снимите блок управления.

Примечание

Так выглядит блок управления электромеханическим усилителем рулевого управления Лада Приора (Lada Priora). Обратите внимание на его маркировку, чтобы при замене приобрести аналогичный блок.

27. Установите электромеханический усилитель рулевого управления в порядке, обратном снятию.

Примечание

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С УСИЛИТЕЛЕМ — ThyssenKrupp Presta AG

Настоящее изобретение относится к системе рулевого управления с электромеханическим усилителем для автомобиля, предназначенной для усиления рулевого управления.

В предшествующем уровне техники известны электромеханические системы рулевого управления с электромеханическими устройствами для поддержки движений рулевого управления. Электромеханическая система рулевого управления с усилителем имеет входной вал, который соединен с рулевым колесом и через который водитель подает команды рулевого управления в виде крутящего момента рулевого управления.Выходной вал, соединенный с входным валом, передает крутящий момент рулевого управления через рулевые тяги на управляемые колеса. Для определения необходимой вспомогательной силы для поворота руля входной вал и выходной вал обычно упруго соединены друг с другом через торсион, при этом крутящий момент, прилагаемый водителем к входному валу, может быть определен путем определения относительное вращение между входным валом и выходным валом.

Вспомогательные системы с электроприводом, например системы с электроусилителем или электромеханические системы с усилителем, обычно используются для передачи соответствующих вспомогательных крутящих моментов на выходной вал, рулевую шестерню или зубчатую рейку.Соответствующая система усиления мощности здесь приводится в действие посредством определения крутящего момента, поступающего на первичный вал от водителя через рулевое колесо по отношению к выходному валу.

В электромеханических вспомогательных системах для электромеханических систем рулевого управления известно приложение соответствующей вспомогательной силы с помощью электродвигателя, при этом вспомогательная сила передается, например, через ведущий червяк, на червячную передачу, которая соединена с рулевой поезд. Для этого электродвигатель обычно соединяется с ведущим червяком либо путем непосредственного крепления ведущего червяка к выходному валу электродвигателя, либо с помощью зубчатого механизма, включенного между электродвигателем и ведущим червяком.Ведущий червяк воздействует на червячную передачу, которая передает крутящий момент на собственно рулевой механизм через, например, зубчатый механизм, зубчатую рейку или ременную передачу. При этом силовая система может вводить вспомогательную силу, например, в область рулевого вала, рулевой шестерни или зубчатой ​​рейки.

Приводной червяк обычно крепится в корпусе устройства посредством подшипника. Для обеспечения беззазорной установки зубчатого зацепления между ведущим червяком и червячной передачей, что позволяет избежать нежелательного образования шума, который может возникнуть, например, из-за попеременного прилегания червячной передачи к двум кромкам зубьев. ведущего червяка при колебательном рулевом управлении относительно центрального положения при прямолинейном движении известно, что приемное отверстие внутреннего кольца подшипника располагают эксцентрично по отношению к наружной поверхности наружного кольца подшипника и выполняют предварительное напряжение, обычно подпружиненным, в результате чего образуется эксцентрик.

DE 10 2011 015 883 A1 раскрывает электромеханическую систему рулевого управления с усилителем, в которой эксцентриковый рычаг, который может поворачиваться вокруг оси поворота, предварительно прижимает приводной червяк, установленный в нем с помощью промышленного роликоподшипника, к червячной передаче через пружину, которая прикреплен к эксцентриковому рычагу и к корпусу. При такой конструкции и наличии жесткого эксцентрика кольца подшипников могут наклоняться друг относительно друга, когда рычаг эксцентрика поворачивается. Кроме того, результирующий S-образный изгиб ведущего червяка из-за жесткого на изгиб подшипника с обеих сторон может вызвать вынужденные состояния в зубчатом зацеплении между ведущим червяком и червячной передачей, поскольку отсутствуют средства компенсации угла.Кроме того, поворотная ось эксцентрикового рычага может наклоняться. В ЕР 2 423 075 А2

представлена ​​электрическая система рулевого управления, имеющая систему усиления, в которой подшипник качения, несущий ведущий червяк, расположен между подшипником и корпусом системы усиления посредством пружинного кольца, при этом подпружиненная кольцо имеет пластинчатые рессорные элементы. Поскольку подшипник может наклоняться во всех направлениях, определенная ось для угловой компенсации, следовательно, недоступна. Кроме того, жесткость обоймы ведущего червяка снижается за счет использования подпружиненного кольца.

Взяв за отправную точку предшествующий уровень техники, целью настоящего изобретения является создание электромеханической системы рулевого управления с усилителем, которая демонстрирует улучшенные характеристики подшипника.

Эта цель достигается с помощью электромеханической системы рулевого управления с усилителем, имеющей признаки п. 1 . Преимущественные усовершенствования можно найти в зависимых пунктах формулы изобретения.

Соответственно предлагается система рулевого управления с электромеханическим усилителем для автомобиля, содержащая ведущий червяк, который приводится в движение электродвигателем и взаимодействует с червячной передачей, соединенной с рулевым валом, причем ведущий червяк установлен в таких таким образом, что он может вращаться вокруг своей оси червяка в подшипнике, который удерживается в опоре, и опора предварительно натягивает ведущий червяк в направлении червячной передачи.Согласно изобретению опора выполнена так, чтобы быть слабой при кручении относительно оси кручения, которая расположена перпендикулярно оси червяка.

Под слабой на кручение понимается то, что опора имеет меньшую жесткость на кручение относительно оси кручения, расположенной перпендикулярно оси червяка, чем вокруг оси червяка.

В результате того, что опора выполнена так, чтобы быть слабой при кручении относительно оси кручения, перпендикулярной к оси червяка, может иметь место угловая компенсация между осью червяка и подшипником, который радиально поддерживает приводной червяк.В частности, за счет этого можно предоставить приводному червяку через ось кручения опоры определенную ось поворота, вокруг которой может иметь место угловая компенсация. В одном варианте осуществления это средство компенсации угла может быть выполнено с упругим предварительным напряжением, которое может быть выполнено соответствующим вариантом жесткости при кручении относительно оси кручения. Кроме того, за счет использования опоры, которая может поворачиваться вокруг оси кручения для компенсации углов, можно повысить устойчивость и жесткость подшипника приводного червяка по сравнению с предшествующим уровнем техники.Следовательно, можно добиться лучшего поведения при вождении и улучшенного шумового поведения. Кроме того, поведение подшипника может быть улучшено за счет уменьшения или демпфирования степеней свободы подшипника по отношению к вращению вокруг других осей, кроме оси кручения, которая становится доступной. Например, что касается уменьшения объема движения, эффекты гистерезиса могут быть уменьшены за счет раскачивания приводного червяка вперед и назад во время изменения нагрузки.

Поскольку компенсация угла происходит за счет кручения опоры внутри опоры, можно использовать стандартный роликовый подшипник, который прост и дешев в производстве и не предъявляет особых требований к установке или изготовлению.

Кроме того, наличие поворотного крепления гарантирует отсутствие необходимости в дополнительных деталях, которые могут снизить жесткость подшипника для реализации средства компенсации угла.

Используемый подшипник предпочтительно представляет собой роликовый подшипник, но возможны и другие типы подшипников.

В одной из разработок крепление выполнено в виде эластичной детали из листового металла. В результате собственной упругости листовой детали листовая деталь может быть выполнена так, чтобы она была неустойчива к кручению вдоль оси кручения, в результате чего в случае углового отклонения листовая деталь может закручиваться в соответствии с угловым смещением или изменением угла оси червяка по отношению к исходному положению.Кроме того, радиальное предварительное напряжение ведущего червяка в направлении, которое указывает на червячную передачу, может быть обеспечено за счет того, что листовая деталь уже имеет определенное кручение в смонтированном состоянии. Такая деталь из листового металла также экономична в производстве и не требует особого обслуживания.

Внешнее кольцо подшипника предпочтительно запрессовывать в гнездо, просверленное в листовой детали. В качестве альтернативы гнездовое отверстие для подшипника может быть снабжено, по меньшей мере, одним соответствующим опорным выступом, который позиционирует подшипник в осевом направлении или, при необходимости, поддерживает его в осевом направлении.В другом варианте осуществления может быть предусмотрена приемная втулка для удерживания подшипника на детали из листового металла. Эта емкостная втулка может быть выполнена за одно целое с креплением в виде углубленного хомута.

В одном предпочтительном варианте в установленном состоянии листовая деталь может иметь осевое предварительное напряжение в направлении оси червяка, в результате чего может быть дополнительно стабилизирована опора ведущего червяка, и, в частности, поведение шума может быть дополнительно улучшено.

В одной из разработок крепление может быть прикреплено с возможностью вращения к корпусу, окружающему устройство. Крепление здесь предпочтительно выполнено в виде листовой детали, которая точечно приварена к корпусу с заданной ориентацией, что соответственно обусловливает предварительное напряжение. В качестве альтернативы деталь из листового металла может также иметь кольцевой сварной шов или может быть прикреплена с помощью винтов, заклепок или чеканки.

Непосредственное крепление детали из листового металла к корпусу обеспечивает прямую передачу усилия между деталью из листового металла и корпусом, что обеспечивает высокую степень жесткости и высокую точность позиционирования детали из листового металла .

Деталь из листового металла предпочтительно ориентируют таким образом, чтобы направление ее толщины было по существу параллельно оси червяка. Это позволяет обеспечить выполнение оси кручения листовой детали перпендикулярно оси червяка. Кроме того, благодаря такой ориентации направления толщины листовой металл обладает упругостью в направлении оси червяка, благодаря чему осевое предварительное напряжение может быть приложено к подшипнику или ведущему червяку за счет небольшого упругого изгиба листового металла. часть в направлении оси червяка, в результате чего обеспечивается надежная опора.

В одном альтернативном варианте опора выполнена с возможностью поворота вокруг оси поворота, при этом ось поворота лежит снаружи подшипника, расположенного в опоре, и опора предпочтительно установлена ​​на корпусе с возможностью поворота.

В результате поворотного расположения опоры вокруг оси поворота изменение зацепления между ведущим червяком и червячной передачей вследствие, например, нагрузки во время работы, температурных воздействий или износа может компенсироваться.Кроме того, заданное предварительное напряжение ведущего червяка относительно червячной передачи может быть достигнуто простыми средствами за счет предварительного напряжения опоры вокруг оси поворота в направлении червячной передачи.

В одной из разработок опора имеет по крайней мере одну область, имеющую по крайней мере один вырез в материале для обеспечения пониженной жесткости на кручение. По меньшей мере один вырез в материале предпочтительно ориентирован перпендикулярно требуемой оси кручения опоры. По меньшей мере одна область, которая имеет по меньшей мере один вырез в материале, особенно предпочтительно, делит опору на первую область, в которой опора поддерживается с возможностью поворота вокруг оси поворота, и вторую область, в которой гнездо подшипника для предусмотрен подшипник, который поддерживает приводной червяк.Соответственно, вторая область опоры может быть закручена относительно первой области вокруг оси кручения.

Область с вырезом в материале предпочтительно выполнена таким образом, чтобы опора имела наименьшую жесткость на кручение, то есть была наиболее слабой на кручение вокруг оси кручения. Крепление предпочтительно выполнено так, чтобы оно было более жестким относительно всех других осей. Поскольку опора является более жесткой относительно других осей, одновременно может быть приложено предварительное напряжение ведущего червяка в направлении червячной передачи, в частности, в поперечном направлении по отношению к оси поворота, но может быть предусмотрена угловая компенсация. .Опора предпочтительно отличается жесткостью на кручение от осей, не совпадающих с осью кручения, или существенно не отличается от опоры тех же размеров и из того же материала, но без выреза в материале.

В одном предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере один вырез в материале выполнен в виде окружного уменьшения материала опоры по меньшей мере в одной области с пониженной жесткостью на кручение. В результате выполнения, по меньшей мере, одного выреза в материале в такой форме может быть изготовлено легкое в изготовлении крепление с указанными выше свойствами.Кроме того, область с пониженной жесткостью на кручение может быть выполнена очень компактной. Уменьшение размеров опоры в направлении оси поворота или оси червяка предпочтительно меньше, чем уменьшение размеров опоры перпендикулярно оси поворота и оси кручения. В результате жесткость крепления в направлении оси поворота может быть существенно сохранена по сравнению с полностью выполненным креплением.

В одной из разработок по меньшей мере один вырез материала может быть выполнен в виде просверленного отверстия и/или паза. Просверленное отверстие и/или канавка предпочтительно расположены ортогонально по отношению к оси кручения опоры и центрально в компоненте, измеренном в направлении оси поворота компонента. Другими словами, центральная ось просверленного отверстия и/или канавки предпочтительно расположена концентрически относительно по меньшей мере одной главной оси держателя.Просверленное отверстие и/или канавка предпочтительно расположены таким образом, что осевые геометрические моменты инерции и, следовательно, жесткость опоры на изгиб остаются практически неизменными в области, имеющей просверленное отверстие и/или канавку.

Поскольку просверленное отверстие и/или канавка на опоре создают по крайней мере одну область, которая открыта на краю, геометрический момент инерции при кручении и, следовательно, жесткость при кручении в этой области уменьшаются по сравнению с опорой с закрытой крестовиной раздел.

Предусмотрена по меньшей мере одна вращательная пружина, предпочтительно ножная пружина, для приложения предварительного напряжения приводного червяка к червячной передаче. Вращательная пружина особенно предпочтительно расположена на опоре и особенно предпочтительно опирается на корпус, чтобы обеспечить предварительное напряжение опоры и, следовательно, предварительное напряжение приводного червяка в направлении червячной передачи. В результате применения поворотной пружины подшипниковое устройство может быть выполнено компактным, так как поворотная пружина может располагаться непосредственно на опоре.Кроме того, не требуется никаких дополнительных элементов, таких как, например, крюки, проушины или специально сконфигурированные поверхности для обеспечения опоры на корпусе.

В одном альтернативном варианте осуществления другие типы пружины вращения или другие типы пружин, например, одна или несколько пружин растяжения, пластинчатых пружин или пружин сжатия, или альтернативные элементы для приложения усилия предварительного напряжения, такие как, например, магниты, могут использоваться для приложения предварительное напряжение.

Крепление особенно предпочтительно выполнено так, чтобы оно было слабее при кручении вокруг оси кручения, чем вокруг любой оси, расположенной перпендикулярно оси кручения.Следовательно, может быть соответственно обеспечено, что опора допускает угловую компенсацию, но в то же время позволяет надежно удерживать подшипник в его осевом направлении и безопасно применять предварительное напряжение ведущего червяка по отношению к червячной передаче.

Предпочтительные дальнейшие усовершенствования и аспекты настоящего изобретения поясняются более подробно с помощью следующего описания фигур, на которых:

Фиг. 1 показан схематический вид в перспективе системы рулевого управления автомобиля с системой усиления мощности;

РИС.2 схематично показано обычное устройство приложения вспомогательной силы в системе рулевого управления с электромеханическим усилителем;

РИС. 3 — схематический вид в перспективе частей устройства по фиг. 2 с открытым корпусом;

РИС. 4 — схематический вид в перспективе открытого устройства для приложения вспомогательной силы к электромеханической системе рулевого управления с усилителем в первом примерном варианте осуществления;

РИС. 5 показана иллюстрация детали с фиг.4;

РИС. 6 схематически в разобранном виде показано подшипниковое устройство и ведущий червяк червячной передачи на фиг. 4 и 5;

РИС. 7 — схематический вид в перспективе узла крепления подшипника для опоры ведущего червяка червячной передачи на фиг. с 4 по 6;

РИС. 8 — схематический вид в перспективе узла крепления подшипника для опоры ведущего червяка червячной передачи в другом примерном варианте осуществления;

РИС. 9 показан схематический разрез крепления на фиг.8; и

РИС. 10 показывает схематический вид в перспективе частей устройства приложения вспомогательной силы в системе рулевого управления с электромеханическим усилителем в дополнительном варианте осуществления.

В последующем тексте предпочтительные варианты осуществления описаны со ссылкой на чертежи. Здесь идентичные, подобные или одинаково действующие элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями на разных фигурах, и только частичное повторное описание этих фигур будет дано в последующем описании, чтобы избежать избыточности.

РИС. 1 схематично показана система 100 рулевого управления с электромеханическим усилителем, в которой водитель может прикладывать соответствующий крутящий момент в качестве команды рулевого управления к рулевому валу 1 через рулевое колесо 102 . Затем крутящий момент передается через рулевой вал 1 на рулевую шестерню 104 , которая входит в зацепление с зубчатой ​​рейкой 106 , которая затем передает заданный угол поворота рулевого колеса на управляемые колеса 110 автомобиля через соответствующие рулевые тяги 108 .

Вспомогательная электрическая система может быть представлена ​​в виде вспомогательной электрической системы 112 , которая соединена с рулевым валом 1 , вспомогательной электрической системы 114 , которая соединена с шестерней 104 , и /или система усиления мощности 116 , соединенная с зубчатой ​​рейкой 106 . Соответствующая система усиления 112 , 114 или 116 передает вспомогательную силу на рулевой вал 1 , рулевую шестерню 104 и/или зубчатую рейку 106 , в результате чего водитель получает помощь во время рулевого управления.Три различные системы усиления мощности , 112, , , 114, и , 116, , показанные на фиг. 4 показаны возможные места их расположения. Возможны и другие положения. Обычно только одно из показанных положений занято системой усиления мощности, и, соответственно, предусмотрена только одна система помощи мощности.

Вспомогательная сила, которая должна быть приложена посредством соответствующей системы усиления мощности 112 , 114 или 116 для помощи водителю, определяется с учетом входного крутящего момента, который приобретается крутящим моментом датчик 118 .В качестве альтернативы или в сочетании с вводом вспомогательной силы в систему рулевого управления с усилителем 112 , 114 , 116 может быть введен дополнительный угол поворота руля, который добавляется к приложенному углу поворота руля. водителем через рулевое колесо 102 .

Рулевой вал 1 имеет входной вал 10 , который соединяется с рулевым колесом 102 , и выходной вал 12 , который соединяется с зубчатой ​​рейкой 106 через рулевую шестерню 1.Входной вал 10 и выходной вал 12 соединены друг с другом упруго при вращении с помощью торсиона, который не виден на фиг. 1. Таким образом, крутящий момент, который передается на входной вал 10 водителем через рулевое колесо 102 , вызывает относительное вращение входного вала 10 относительно выходного вала 12 всякий раз, когда выходной вал 12 вращается не точно синхронно с первичным валом 10 .Это относительное вращение между входным валом 10 и выходным валом 12 может быть измерено, например, с помощью датчика угла поворота, а соответствующий входной крутящий момент относительно выходного вала может быть определен соответственно на основе известная крутильная жесткость торсиона. Таким образом, датчик 118 крутящего момента формируется посредством определения относительного вращения между входным валом 10 и выходным валом 12 .Такой датчик крутящего момента 118 в основном известен и может быть реализован, например, в виде электромагнитного, оптического измерения или какого-либо другого измерения относительного вращения входного вала 10 относительно выходного вала 12. .

Соответственно, крутящий момент, прикладываемый водителем к рулевому валу 1 или первичному валу 10 через рулевое колесо 102 , вызывает ввод вспомогательного крутящего момента одной из вспомогательных систем 112 , 114 , 116 только в том случае, если выходной вал 12 вращается относительно входного вала 10 против сопротивления вращению торсиона.

Датчик крутящего момента 118 альтернативно может быть также расположен в позиции 118 ′, при этом прорыв рулевого вала 1 во входной 10 и выходной 12 валы и угловая упругая муфта с помощью торсионного стержня, соответственно, находится в другом положении, чтобы можно было определить относительное вращение и, следовательно, входной крутящий момент и/или вспомогательную силу, которые должны быть введены, по относительному вращению выходного вала 12 , который соединен с первичным валом 10 с помощью торсиона.

Рулевой вал 1 на РИС. 1 также содержит по меньшей мере один карданный шарнир 120 , с помощью которого профиль рулевого вала 1 автомобиля может быть адаптирован к пространственным и/или конструктивным условиям.

РИС. 2 и 3 показывают обычную систему 100 рулевого управления с электромеханическим усилителем. Схематическая конструкция на фиг. 2 и 3 системы рулевого управления с электромеханическим усилителем 100 также используется в качестве основы для следующих вариантов осуществления на фиг.с 4 по 10.

Здесь на схематическом изображении показано устройство 2 для приложения вспомогательной силы в системе рулевого управления с электромеханическим усилителем 100 . Устройство 2 соединено с рулевым валом 1 электромеханического усилителя рулевого управления 100 и соответственно служит для приложения вспомогательной силы к рулевому валу 1 .

Как видно, например, из фиг. 3, рулевой вал 1 соединен с фиксированным вращением известным способом с червячной передачей 20 , которая установлена ​​на рулевом валу 1 .Червячная передача 20 может вращаться вместе с рулевым валом 1 вокруг оси червячной передачи 200 , которая расположена коаксиально по отношению к оси рулевого вала 1 в этой области.

Червячная передача 20 приводится в движение с помощью ведущего червяка 22 , который входит в зацепление с последним и имеет первый конец 222 и второй конец 224 . Приводной червяк 22 соединен своим первым концом 222 с выходом электродвигателя 24 для передачи с помощью электродвигателя 24 вспомогательной силы и/или дополнительного рулевого усилия. угол через приводной червяк 22 к червячной передаче 20 и затем к рулевому валу 1 и, таким образом, к рулевому механизму электромеханического усилителя рулевого управления 100 .Приводной червяк 22 имеет червячную ось 220 , вокруг которой он вращается при приложении крутящего момента на выходе электродвигателя 24 . Такой червячный привод для приложения вспомогательной силы к рулевому валу 1 электромеханической системы рулевого управления с усилителем 100 в основном известен.

Второй конец 224 , расположенный напротив выхода электродвигателя 24 , приводного червяка 22 установлен в подшипнике 40 и опирается на него радиально.Подшипник 40 удерживается в опоре 42 , которая установлена ​​на корпусе с возможностью поворота с помощью штифта 44 , образующего ось S поворота. Ось S поворота выполнена по существу параллельной оси червяка 220 . когда последний находится в ненагруженном состоянии. Термин «по существу параллельный» понимается как означающий максимальное отклонение от параллельности +/-5°. Кроме того, ось S поворота также проходит по существу перпендикулярно оси 200 червячной передачи 20 .Термин «по существу перпендикулярно» здесь понимается как означающий угол между 85° и 95°, заключенный между осями.

Крепление 42 предварительно натянуто по направлению к червячной передаче 20 вокруг оси поворота S с помощью средства предварительного напряжения, описанного ниже. Предварительное напряжение соответственно помещает ведущий червяк 22 в зацепление с червячной передачей 20 и удерживает ее в этом положении таким образом, что зацепление с небольшим зазором может происходить в течение всего срока службы электромеханического усилителя рулевого управления 100 .

Предварительное напряжение применяется в показанных примерных вариантах осуществления с помощью средства предварительного напряжения, которое выполнено в виде опорной пружины 46 и подробно описано в отношении первого примерного варианта осуществления на ФИГ. 4-7. Однако возможны и другие средства предварительного напряжения.

Как видно из фиг. 2, электродвигатель 24 прикреплен к корпусу 3 , при этом выход электродвигателя 24 расположен внутри корпуса 3 .Корпус 3 состоит из трех частей и имеет основной корпус 30 , фланец корпуса 32 и крышку 34 . Рулевой вал 1 входит внутрь корпуса 3 и установлен там с помощью подшипника, который радиально поддерживает рулевой вал 1 в корпусе 3 . Кроме того, предусмотрен датчик крутящего момента 36 .

Электромеханическая система рулевого управления с усилителем 100 показана в первом примерном варианте осуществления на ФИГ.с 4 по 7. Принципиальная конструкция электромеханического усилителя рулевого управления 100 соответствует здесь конструкции, показанной на фиг. со 2 по 3.

Конструкция и действие средства предварительного напряжения в виде опорной пружины 46 показаны на РИС. с 4 по 6. Соответственно, ножная пружина 46 размещена в гнезде пружины 429 концентрично по отношению к штифту 44 . Пружина ноги 46 поддерживается первым рычагом 462 на корпусе 3 .С помощью второго рычага 464 , имеющего двойной изгиб и опирающегося на опору 42 ножной пружины 46 , последняя предварительно натягивается вокруг оси поворота S в направлении червячной передачи 20 . Альтернативно, для предварительного натяжения опоры могут быть предусмотрены и другие пружины или упругие элементы, такие как, например, пружины растяжения, пластинчатые пружины или пружины сжатия. Кроме того, альтернативные элементы, такие как, например, магниты, также могут использоваться для приложения усилия предварительного напряжения.

В отличие от крепления 42 на РИС. 3, крепление 42 в примерном варианте осуществления на ФИГ. 4-7 имеет участок с уменьшением материала по окружности 420 . Эта область с уменьшением материала по окружности 420 делит опору 42 на первую область 421 , в которой размещен штифт 44 и с помощью которой опора 42 шарнирно удерживается на корпусе 3 . и вторую область 422 , которая вмещает подшипник 40 .

В области с окружным уменьшением материала 420 жесткость на кручение опоры 42 уменьшена по отношению к примыкающим первой и второй областям 421 , 422 , в результате чего опора 42019 образует ось кручения Т, которая определяется таким образом. Возможен наклон второй области 422 , в которой находится подшипник 40 , по отношению к первой области 421 , которая удерживается на корпусе 3 штифтом 3 , по существу, с защитой от опрокидывания. .Соответственно, вторая область 422 и, следовательно, удерживаемый на ней подшипник 40 могут следовать возможному наклону оси 220 ведущего червяка 22 на его втором конце 224 , в результате чего второй конец 224 ведущего червяка 22 всегда можно направить практически перпендикулярно к подшипнику 40 . Таким образом, можно добиться малоизносной работы подшипника 40 .Такой наклон оси червяка 220 может быть вызван упругим изгибом ведущего червяка 22 , возникающим за счет радиальных сил, действующих на ведомый червяк 22 в месте зацепления. Наклон также может быть вызван предварительным напряжением опоры 42 и, следовательно, ведущего червяка 22 в направлении червячной передачи 20 , если из-за износа червячной передачи 20 или приводной червяк 22 , ориентация оси червяка 220 изменяется во время полного зацепления, создаваемого предварительным напряжением.

Соответственно опора 42 выполнена с ослабленным на кручение образом относительно оси кручения Т, которая ориентирована перпендикулярно оси червяка 220 или второму концу 224 оси червяка 220 . При соответствующем изменении ориентации оси червяка 220 , начиная с ненагруженной и/или исходной ориентации оси червяка 220 , опору 42 можно соответствующим образом повернуть вокруг оси кручения T, чтобы обеспечить второй конец 224 оси червяка 220 всегда большей частью перпендикулярно установлен в подшипник 40 .Соответственно, вторая область 422 опоры 42 скручивается по отношению к первой области 421 опоры 42 вокруг оси кручения Т, чтобы можно было обеспечить соответствующую угловую компенсацию. .

Соответственно, угловая компенсация может происходить между второй областью 422 опоры роликового подшипника 40 опоры 42 и первой областью 421 , в которой опора 42 установлена ​​с возможностью поворота вокруг оси вращения. S с помощью штифта 44 .Следовательно, когда угол между осью , 220, ведущего червяка , 22, изменяется относительно оси S поворота опоры 42 относительно оси кручения T, которая расположена между осью S поворота и осью червяка 220 , угловая компенсация может иметь место в области окружного уменьшения материала 420 крепления 42 . С помощью этой угловой компенсации уменьшаются или устраняются вынужденные условия на ведущем червяке 22 и подшипнике 40 , который радиально поддерживает ведущий червяк, в области подшипника опоры 42 , например гнездо для штифта крепления 42 , сам штифт 44 или часть корпуса 3 , в которой расположен штифт 44 .

При этом область с уменьшением материала по окружности 420 предпочтительно выполнена таким образом, чтобы жесткость опоры 42 существенно не уменьшалась в направлении усилия предварительного напряжения, приложенного к ведущему червяку 22 пружиной ноги 46 или в поперечном направлении по отношению к ней. Другими словами, участок с окружным сужением материала 420 выполнен таким образом, что с помощью крепления 42 ведущий червяк 22 может дополнительно натягиваться в радиальном направлении к червячной передаче 20 и закрепляться. подшипник ведущего червяка 22 можно установить в подшипник 40 .Соответственно, опора 42 может надежно воспринимать как радиальные усилия подшипника 40 , так и осевые усилия, которые передаются на подшипник 40 приводным червяком 22 .

Благодаря форме, поперечному сечению и/или ориентации области окружного уменьшения материала 420 в опоре 42 образована ось кручения T, которая проходит перпендикулярно оси 220 червяка и перпендикулярно оси S поворота, при этом ось кручения T лежит в плоскости, образованной осью S поворота и осью 220 червяка.Другими словами, ось кручения T имеет точку пересечения с осью S поворота и точку пересечения с осью 220 червяка.

Крепление 42 имеет меньшую жесткость на кручение вокруг оси кручения T, чем вокруг оси, которая образована осью S поворота или вокруг осей, параллельных ей. Кроме того, опора 42 предпочтительно выполнена таким образом, что она является более жесткой на кручение, по крайней мере, в отношении всех осей, расположенных перпендикулярно относительно оси кручения Т, определенной выше, чем относительно самой оси кручения Т.

Другими словами, опора 42 слабее при кручении вокруг оси кручения T, чем вокруг любой оси, расположенной перпендикулярно оси кручения T.

Из иллюстрации детали на фиг. 5 становится ясно, что первая область 421 , которая ограничена областью 420 уменьшения материала по окружности, имеет гнездо 428 для штифта для размещения штифта 44 и гнездо для пружины 429 для позиционирования пружина ноги 46 .Подшипник 40 размещается в приемном отверстии 427 во второй области 422 опоры 42 .

В одном предпочтительном варианте второй рычаг 464 с двойным изгибом ножной пружины 46 прижимается непосредственно ко второй области 422 крепления 42 , если смотреть с оси поворота S, за пределы области окружного уменьшения материала 420 , в результате чего направление усилия предварительного напряжения продолжает устойчиво указывать в направлении червячной передачи 20 , несмотря на угловое смещение, которое, возможно, возникает между поворотными ось S и ось червяка 220 относительно оси кручения T в случае кручения.Таким образом, кручение области с окружным уменьшением материала 420 опоры 42 не влияет или влияет лишь в незначительной степени, в результате чего устойчивость опорного устройства 4 дополнительно повышается. радиально по отношению к оси червяка 220 в области зубчатого зацепления.

Конструкция опорного устройства 4 еще раз показана на РИС. 6 в разобранном виде, на котором можно сделать вывод о расположении и ориентации отдельных компонентов подшипникового устройства 4 относительно оси S поворота и оси 220 червяка ведущего червяка 22 .Соответственно, штифт 44 , который позиционирует опору 42 , гнездо 428 опоры 42 для штифта и ножная пружина 46 , которая позиционируется на опоре 202 9020 с помощью пружинного гнезда. 429 расположены концентрично по отношению к оси поворота S. Кроме того, отверстие 427 в опоре 42 для установки подшипника 40 , подшипника 40 и ведущего червяка 20091 являются расположены концентрически относительно оси червяка 220 .

РИС. 6 показана система координат, которая относится к опоре 42 и имеет первую координатную ось X 1 , вторую координатную ось Y 1 и третью координатную ось Z 1 . Вторая координатная ось Y 1 расположена концентрически по отношению к просверленному отверстию 427 гнезда, первая координатная ось X 1 указывает в направлении усилия предварительного напряжения, с помощью которого осуществляется предварительное напряжение приводного червяка 22 к червячной передаче 20 с помощью ножной пружины 46 и через опору 42 и подшипник 40 , а третья координатная ось Z 1 указывает в сторону от оси поворота S, ортогонально относительно относительно первой оси координат X 1 и относительно второй оси координат Y 1 .Благодаря выполнению области с окружным уменьшением материала 420 опора 42 имеет высокую степень жесткости как в направлении первой координатной оси X 1 , так и в направлении третьей координатной оси Z 1 и, следовательно, радиально по отношению к просверленному отверстию 427 гнезда, по сравнению с полностью сформированным креплением. Таким образом, обеспечивается стабильное положение приводного червяка 22 во время работы устройства 2 .Ось кручения T ориентирована в направлении третьей координатной оси Z 1 , но лежит по центру опоры 42 , то есть по центру толщины материала опоры 42 , если смотреть в направлении второй оси координат Y 1 .

Крепление 42 РИС. 4-6 показано на фиг. 7 схематический вид детали в перспективе. К первому участку 421 опоры 42 примыкает участок с окружным сужением материала 420 , который отделяет первый участок 421 от второго участка 422 , который окружает просверленное отверстие 9001 приемника 901 крепление 40 .Область с окружным сужением материала 420 расположена здесь таким образом, что ось кручения Т расположена перпендикулярно оси червяка 220 и проходит по центру опоры 42 .

Еще один вариант крепления 42 , который схематично показан на РИС. 8 и 9 соответствует по существу креплению , 42 с фиг. 4-7, при этом опора 42 имеет вместо области с окружным уменьшением материала для снижения жесткости на кручение локальные вырезы 424 в материале, отграниченные друг от друга, в области между первой областью 421 и второй регион 422 .Здесь крепление 42 показано на ФИГ. 8 на схематическом перспективном изображении и на фиг. 9 в схематичном разрезе области с вырезами , 424, в материале.

В этом случае вырезы в материале 424 доступны в виде просверленных отверстий 425 и канавок 426 . Таким образом, внешние размеры крепления 42 в основном сохраняются. На схематическом изображении в разрезе, показанном на фиг.9 через область крепления 42 , имеющую вырезы в материале 424 , становится ясно, что осевые геометрические моменты инерции и, следовательно, изгибные жесткости практически не зависят от центрального и аксиально-симметричного расположения просверленных отверстий . 425 и канавки 426 по отношению к поперечному сечению опоры 42 , и что крутящий геометрический момент инерции и, следовательно, жесткость при кручении значительно уменьшаются за счет областей, которые открыты по краям и создаются с помощью просверленных отверстий 425 и канавок 426 по сравнению с опорой с полным поперечным сечением.

В результате компенсация угла между осью поворота S и осью просверленного отверстия приемника 427 стала возможной за счет скручивания крепления 42 в области, имеющей просверленные отверстия 425 и пазы 426 . Ось кручения T снова проходит здесь по центру через опору 42 и пересекает ось S поворота и ось 220 червяка.

РИС. 10 показан схематический вид в перспективе частей устройства 2 для приложения вспомогательной силы в системе 100 рулевого управления с электромеханическим усилителем в альтернативном варианте осуществления.Конструкция устройства 2 по существу соответствует изображенной на фиг. 2 и 3, где крепление устройства 2 обеспечивается эластичной листовой металлической деталью 6 , которая жестко прикреплена, предпочтительно точечной сваркой, к корпусу (здесь не показана). Деталь 6 из листового металла содержит первую область 61 , с которой деталь 6 из листового металла неподвижно соединена с корпусом (здесь не показан) через точку крепления 64 , которая показана схематически, и вторую область 62 , которая предназначена, по существу, для размещения подшипника 40 , который радиально поддерживает приводной червяк 22 .

Направление толщины d листовой детали 6 проходит по существу параллельно оси червяка 220 во второй области 62 .

Промежуточная область 63 , которая соединяет первую область 61 и вторую область 62 друг с другом, предусмотрена между первой областью 61 и второй областью 62 . В ненагруженном состоянии установки устройства 2 листовая часть 6 слегка предварительно напряжена путем скручивания вокруг оси кручения T, а также путем легкого изгиба листовой части 6 , в результате чего что предварительное напряжение листовой детали 6 уже оказывает радиальное и осевое предварительное напряжение на ведущий червяк 22 в состоянии без нагрузки.Ось кручения T проходит, в свою очередь, через точку крепления 64 и ось червяка 220 .

Благодаря своей эластичности изменение угла оси червяка 220 , возникающее при работе устройства 2 , в области подшипника 40 может быть компенсировано путем дальнейшего скручивания листа — металлическая часть 6 вокруг оси кручения T, в частности промежуточной области 63 .

Гнездо подшипника 66 листовой детали 6 показано здесь лишь схематически.В данном случае наружное кольцо подшипника 40 размещено в гнездовом отверстии во второй области 62 листовой детали 6 . В качестве альтернативы, отверстие для приемного отверстия для подшипника 40 также может быть снабжено соответствующими опорными выступами, которые позиционируют подшипник 40 в осевом направлении и, при необходимости, поддерживают его в осевом направлении.

В другом варианте осуществления (здесь не показан) может быть предусмотрена приемная втулка для размещения подшипника 40 на листовой детали 6 .Приемная втулка и листовая часть могут быть выполнены здесь как единое целое, при этом приемная втулка выполнена в виде буртика с глубокой вытяжкой. Чтобы приложить осевое предварительное напряжение к ведущему червяку 22 , буртик вала (не показан на фиг. 10) для восприятия осевых усилий, передаваемых на ведущий червяк 22 листовой частью 6 через подшипник 40 установлен на приводном червяке 22 . В качестве альтернативы заплечик вала также может отсутствовать, в результате чего осевое предварительное напряжение ведущего червяка либо не возникает, либо обеспечивается за счет фигурной посадки между внутренним кольцом подшипника 40 и ведущим червяком. 22 или с помощью средств для геометрической посадки, например стопорного кольца, которое устанавливается на приводной червяк 22 .

В той мере, в какой они применимы, все отдельные признаки, которые проиллюстрированы в отдельных примерных вариантах осуществления, могут комбинироваться друг с другом и/или взаимозаменяться, не выходя за рамки объема изобретения.

1 9003

1 рулевой вал

10 входной вал

12 Выходной вал

100 Электромеханическая мощность рулевого управления

102 рулевого колеса

104 рулевого управления

106 зуб Стеллаж

108 трек стержень

110

0 управляемого колеса

112

0 Система помощи мощности

114 Система помощи электроэнергии

116 Система помощи мощности

118 Датчик крутящего момента

118 ‘сенсорный момент

120

0 120

0 Cardan Cushit

2

0

2

20

0 червячных шестерни

22 Riving Worm

24 электродвигатель

200 ось

220 Wo RM AXIS

222

0 222 224 Второй конец 9 224 220

240

240

3 Корпус

30

0 Базовый корпус

32 Корпус жилья

34 крышка тарелки

36

0 датчик крутящего момента

4 подшипника 9 40002 40

40

42 Mount

44 PIN-код

44 PIN-код

46 весной

400 Оси Подшипник

420 Регион с окружном материалом Снижение

421 Первый регион

422

424

424 9001

425 Проблеменное отверстие

426 Bub

427 Приемное отверстие подшипника

428 PIN-емкость

429

429 Весенняя емкость

462

9

9001

6 Листовая часть

61 Первый регион

62 Второй регион

63 Промежуточный область

64

64 Точка вложения

66 Подшипниковый сосуд

S Ось поворота

T Ось кручения

D Толщина толщина Листовая металла Часть

Как работает электрическая мощность рулевого управления (EPAS) ?

Рулевое управление с электроусилителем в рабочем состоянии

EPAS расшифровывается как электроусилитель руля.Электроусилитель руля (EPS) — это другое название EPAS. Практически во всех современных автомобилях используется электроусилитель руля. Основной целью любого типа системы рулевого управления с усилителем является ослабление усилия водителя, необходимого для управления транспортным средством, то есть крутящего момента, приложенного к рулевому колесу, и для той же цели используется электродвигатель.

Строительство и работа:

Схема рулевого управления с электроусилителем (EPAS)

Кроме того, датчик угла поворота рулевого колеса и датчик крутящего момента измеряют положение рулевого колеса и крутящий момент, прилагаемый водителем к рулевому колесу, соответственно.Позже эти данные передаются в электронный блок управления (ЭБУ). Кроме того, ECU также контролирует общую скорость автомобиля. Основываясь на этой информации, ЭБУ вычисляет вспомогательный крутящий момент, который необходимо приложить, и, соответственно, сигнализирует вспомогательному блоку, т. е. двигателю, о приложении желаемого крутящего момента к рулевому механизму.

Детали EPAS (любезно предоставлено Auto Service Professional)

В зависимости от скорости автомобиля система рулевого управления с электроусилителем предлагает различную помощь рулевому механизму. На низких скоростях система работает с максимальной эффективностью по сравнению с высокими скоростями.

Типичный EPAS (любезно предоставлено Babcox Media Inc.)

Преимущества EPAS:

  1. Это высокоточная система, обеспечивающая лучший контроль над транспортным средством.
  2. Помогает улучшить топливную экономичность автомобиля, поскольку для работы насоса рулевого управления не требуется топливо.
  3. Это более легкая система.
  4. Более эффективна, чем гидравлическая система рулевого управления.

Классификация EPAS:

В зависимости от расположения вспомогательного двигателя системы EPAS подразделяются на четыре типа:

Вспомогательный элемент рулевой колонки, тип : В этой системе вспомогательный блок соединяется с рулевой колонкой.

Тип вспомогательной шестерни: В этой системе вспомогательный узел соединяется с валом шестерни системы рулевого управления. В частности, эта конструкция используется в небольших автомобилях.

Тип прямого привода: Эта система представляет собой комбинированный узел рулевого механизма и вспомогательного устройства.

Тип вспомогательной рейки: В этой категории вспомогательный блок соединяется с рулевой рейкой. Обычно встречается на автомобилях среднего и тяжелого размера.

Для получения дополнительной информации нажмите здесь.

Посмотреть электроусилитель руля в действии можно здесь:

Читайте дальше: Что такое складная рулевая колонка?>>

Объяснение систем рулевого управления с гидравлическим и электрическим усилителем

Infiniti была первой компанией, которая использовала систему электронного управления в Q50, где пользователи могли менять ощущение руля на лету. Фото Бенджамина Йонга.


Хотя переход с обычного (гидравлического) усилителя руля на электрический является более тонким изменением для обычного водителя, чем, скажем, переход с бензинового двигателя на электрический, тем не менее, это большой шаг в эволюции автомобилестроения.Вы найдете эту технологию в современных предложениях от Hyundai до Porsche, а некоторые бренды, такие как Infiniti, сделали еще один шаг вперед, представив систему электронного управления. Вот как это все работает.

Гидравлический усилитель руля

Большинство автомобилей, проданных несколько лет назад, используют этот тип рулевого управления. Гидравлический поршень, соединенный с рулевым механизмом, использует жидкость под давлением для облегчения поворота колеса. Жидкость движется через насос, который приводится в действие двигателем. Проблема в том, что насос всегда потребляет энергию, даже если вы не касаетесь руля.Объем помощи также может ощущаться по-разному в зависимости от того, насколько быстро движется автомобиль.

Электроусилитель руля

В системе рулевого управления с электроусилителем (EPS) полностью отсутствуют поршень и насос, вместо этого используется небольшой независимый двигатель и датчик крутящего момента, установленные непосредственно на рулевой колонке или редукторе. Датчик контролирует усилие, прилагаемое к колесу, и оказывает соответствующую помощь водителю. Преимущество заключается в меньшем сопротивлении энергии от двигателя, что приводит к немного большей экономии топлива, а также меньшему количеству движущихся частей и меньшему весу.

Электронное управление

Компания Infiniti первой представила на рынке электронное управление, выпустив пару лет назад роскошный седан Infiniti Q50. Называя это прямым адаптивным рулевым управлением (DAS), оно в значительной степени устраняет любую механическую связь между водителем и колесами. Таким образом, в то время как EPS убирает гидравлику, DAS делает еще один шаг вперед и также убирает традиционную рулевую тягу (хотя есть механическая резервная система на случай отказа электроники), используя вместо этого приводы, которые поворачивают колеса напрямую.

Steer-by-Wire определенно является волной будущего, поскольку все больше и больше традиционных автомобильных функций оцифровываются. DAS уже демонстрирует свои возможности благодаря своей способности настраивать чувствительность руля в соответствии с предпочтениями пользователя и таким функциям, как Active Lane Control, когда компьютер может автоматически удерживать автомобиль на своей полосе, чтобы компенсировать изменения окружающей среды, такие как сильный боковой ветер или неровности дорожного покрытия. .

Вот короткое видео Active Lane Control в действии:

Lucas Nülle — Электромеханический усилитель руля

Система UniTrain-I представляет собой компьютеризированную обучающую и экспериментальную систему для профессионального обучения и повышения квалификации в области… более Система UniTrain-I представляет собой компьютеризированную обучающую и экспериментальную систему для профессионального обучения и повышения квалификации в области базовой и продвинутой электротехники и электроники. Его мультимедийные курсы объединяют когнитивные и практические (тактильные) учебные блоки в комплексную единую концепцию, что позволяет учащимся приобретать навыки обращения с оборудованием. Начиная с базовых курсов и заканчивая широким спектром тем по электротехнике и электронике, широкий спектр мультимедийных курсов доступен для изучения в школе или на курсах профессионального обучения и повышения квалификации.Система UniTrain-I полностью автономна и может использоваться в любом месте в любое время. Мультимедийная обучающая среда системы обеспечивает высокую степень мотивации и максимальную эффективность обучения в лабораториях, на работе или дома. Таким образом, он становится гарантом эффективного и результативного обучения. Доступ к мультимедийным курсам и управление виртуальными инструментами и экспериментальным оборудованием обеспечивается LabSoft, открытой экспериментальной платформой системы. На курсах обучают теоретическим строительным блокам и проводят эксперименты с использованием экспериментального оборудования, предназначенного для конкретного курса.Интеллектуальный измерительный интерфейс обеспечивает аналоговые и цифровые измерительные и управляющие входы/выходы и в сочетании с виртуальными инструментами системы представляет собой высококачественный элемент лабораторного оборудования. Кроме того, успеваемость учащихся может отслеживаться и документироваться в электронном виде на основе экспериментов по поиску неисправностей с имитацией неисправностей аппаратным обеспечением, а также тестов знаний. Электрические и электронные схемы, необходимые для экспериментов, подключаются к системе с помощью модуля Experimenter.меньше

Системы EPS: как диагностировать проблемы

По мере развития автомобильной промышленности все больше автомобилей переходят с традиционных систем рулевого управления с гидравлическим усилителем на рулевое управление с электроусилителем (EPS). Это не следует путать с электрогидравлической системой; гибрид обеих систем, где гидравлический насос приводится в действие электродвигателем.

Итак, как работают системы EPS? Вот небольшое резюме. Различные датчики обнаруживают входные данные от водителя (крутящий момент, скорость, положение), и вся эта информация отправляется в электрический блок управления (ЭБУ), который рассчитывает величину необходимого вспомогательного крутящего момента и применяет его через электродвигатель (двигатель помощи при рулевом управлении). .Для получения более подробной информации о том, как это работает, ознакомьтесь с нашей статьей «Руководство по электроусилителю руля».

Когда дело доходит до диагностики проблем с системами EPS, процесс сильно отличается от того, как это происходит с гидравлическими системами. Полностью электрические системы означают, что вы будете иметь дело с данными, а не с жидкостью гидроусилителя руля или поврежденными насосами. Продолжайте читать, чтобы узнать, как диагностировать проблемы EPS.

Базовая диагностика EPS

Большинство систем рулевого управления с электроусилителем способны самостоятельно диагностировать любые неисправности с помощью диагностических кодов неисправностей (DTC).В системе EPS коды будут расположены в ECU, и когда придет время найти основную причину проблемы, будет использоваться специальный сканирующий инструмент для поиска и расшифровки всех DTC. К сожалению, код неисправности иногда является только началом пути диагностики, обычно для полного выяснения проблемы требуются экспертные знания в области электрической диагностики.

Примечание: Иногда код неисправности сопровождается сигнальной лампой рулевого управления.

Примеры типов кодов неисправности, с которыми вы можете столкнуться:

  • «C-серия» Код: указывает на проблемы с обратной связью и вспомогательной электрической частью системы.
  • Код «серии U»: указывает на проблему с обменом информацией между EPS, электрическим модулем управления, антиблокировочной тормозной системой и другими системами.

В некоторых случаях диагностические коды неисправностей могут запускать отказоустойчивые стратегии в системе EPS. Чтобы уточнить, разработана отказоустойчивая стратегия для переключения системы EPS в режим, который защитит водителя и пассажиров, а также систему EPS. Например, если какие-либо датчики или другие важные механизмы в системе EPS вышли из строя, система самодиагностики обнаружит проблему, сформирует для нее DTC, а затем отключит усилитель, оставив только ручное рулевое управление.

Что-то еще, что либо уменьшит, либо отключит усиление, если ЭБУ обнаружит, что электродвигатель постоянно создает очень большой крутящий момент, вызывая его чрезмерный нагрев. Чтобы уточнить, если вы едете на очень низкой скорости или стоите на холостом ходу и постоянно поворачиваете руль влево или вправо, вполне вероятно, что двигатель перегреется. Чтобы предотвратить это, ECU уменьшит электрический ток в двигателе и ограничит применение усилителя мощности.

Советы по диагностике проблем EPS

Основным признаком неисправности системы рулевого управления с электроусилителем является загорание индикатора EPS на приборной панели. В частности, сигнальная лампа загорается, когда система EPS выключена. Именно тогда необходимо будет выполнить сканирование диагностических кодов неисправностей автомобиля, чтобы расширить ваши знания о том, в чем заключается проблема. Некоторые общие проблемы, которые могут возникнуть с системами EPS:

  • Проблемы с развал-схождением: Вы можете столкнуться с проблемой, когда электроусилитель руля обеспечивает больший вспомогательный крутящий момент в одном направлении, чем в другом.Например, может быть легче повернуть руль вправо, чем влево. Если схождение колес было исправлено, эта проблема может быть связана с неисправностью датчика угла поворота рулевого колеса. Его необходимо будет повторно откалибровать, чтобы он передал ЭБУ правильное положение автомобиля, который затем обеспечит правильное количество вспомогательного крутящего момента.
  • Отсутствие Power-Assist: В этом случае код DTC мог активировать отказоустойчивую стратегию, означающую, что Power-Assist не будет доступен.Поэтому этот безопасный режим нужно будет сбросить.

Несмотря на отсутствие насосов или шлангов гидроусилителя руля, в системе электроусилителя руля есть другие компоненты, которые могут выйти из строя. Если в системе действительно возникает ошибка, они могут показать некоторые проблемы:

Рулевое колесо с трудом поворачивается

Если поворот рулевого колеса в любую сторону затруднен, проверьте:

  • Датчик крутящего момента
  • Шины
  • Электрическая рулевая рейка/насос/колонка
  • Вал рулевой колонки
  • ЭБУ рулевого управления + напряжение питания
  • Датчики скорости автомобиля

Неравномерное рулевое управление с усилителем влево-вправо

При обнаружении дисбаланса рулевого управления следует проверить:

  • Калибровка датчика крутящего момента
  • Схождение всех колес
  • Электронасос/рейка рулевого управления
  • ЭБУ рулевого управления

Звуки в руле

Проверить:

  • Рулевой механизм (напр.грамм. рулевая рейка)
  • Рулевая колонка
  • Примечание: Если шум конкретно похож на писк, следует проверить электродвигатель.

Во время вождения величина вспомогательного крутящего момента не уменьшается

В зависимости от скорости вращения колес и угла поворота рулевого колеса вспомогательный крутящий момент зависит от момента, когда вы стоите, и до начала движения. Поэтому, если сумма не уменьшается, когда вы начинаете движение, вам следует проверить:

  • Датчик крутящего момента
  • Электродвигатель
  • ЭБУ

Специалист по электроусилителю руля рядом со мной

У вас проблемы с электроусилителем руля? Если это так, вам следует заказать свой автомобиль у нас, в Power Steering Services.Будь то насос с электроусилителем руля или электрическая рулевая рейка, мы можем отремонтировать или заменить их для самых разных марок и моделей. Чтобы соответствовать всем спецификациям OEM и превосходить их, любые компоненты EPS, которые мы устанавливаем в ваш автомобиль, были тщательно протестированы во всех условиях вождения, и мы предоставляем пожизненную гарантию на каждый установленный блок! Свяжитесь с нами сегодня, заполнив нашу простую онлайн-форму или позвонив нам по телефону 0208 853 3343.

Электромеханический усилитель руля | 179300105 | TECHNOLAB SA

Электромеханический усилитель руля

Функциональная модель оригинального электромеханического усилителя руля.Угол поворота рулевого колеса, потребляемый ток и крутящий момент можно проверить или отобразить в блоках измеряемых величин с помощью стандартных систем диагностики мастерской через интерфейс OBD. Для частичного увеличения рулевых усилий монтируется коробка давления сопротивления. Система имеет панель управления с замком зажигания и интерфейсом OBD. В качестве источника питания должен быть предусмотрен автомобильный аккумулятор.

На этом учебном стенде оригинального электромеханического усилителя руля вы в доступной форме изучите и продемонстрируете все функции.Ведущая шестерня разрезана, чтобы можно было увидеть движения и компоненты. 6 различных ошибок могут быть применены. Для работы требуется обычная аккумуляторная батарея автомобиля.

  • Демонстрация того, как разные ситуации работа
  • Отображение необходимых усилий и без поддержки (коробка давления сопротивления)
  • Схема ошибок: 6 выключателей / 12 ошибок — измерения и диагностики
  •   Дидактически подготовленные документы с рабочими листами и соответствующими решениями
  • содержание обучения
  •   Функция электромеханического усилителя руля
  •   Работа со схемами, понимание и диагностика электрической цепи и электронной системы управления 9117 6 9 9 возврат к прямолинейному движению, потребление мощности в соответствии с потребностями для снижения расхода топлива
  •   Работа со стандартными системами диагностики мастерских.Считывание блоков измеряемых величин угла поворота рулевого колеса, потребляемого тока и крутящего момента
  • .
  •   Моделирование неисправностей, диагностика и измерения. Связь по шине данных CAN между блоком управления электроникой рулевой колонки
  •   Наименование электрических и электронных компонентов, узлов и систем
  •   Измерение и оценка электрических величин и сигналов
  • Оборудование
  •   из алюминиевого профиля, мобильный.
  •   Оригинальное рулевое управление с электромеханическим усилителем, двойные ведущие шестерни разрезаны и защищены плексигласом, оригинальная комбинация приборов
  •   Рабочая поверхность, панель управления с замком зажигания и интерфейсом OBD
  •   Регулировка скорости автомобиля и двигателя
  •   Схема ошибки с 6 тумблерами*, измерительными гнездами (выводами) в исполнении 4 мм на всех компонентах*
  •   Блок давления сопротивления — для частичного увеличения усилий на рулевом колесе
  •   Электропитание от аккумуляторной батареи автомобиля

* Два дополнения «схема ошибки» и «измерительные розетки» являются обязательными.

Технические характеристики
  • Источник питания: 110/240 Вольт
  • Размеры: Д x Ш x В 102 x 95 x 145 см
  • Вес: 50 кг

Системы рулевого управления — d0SPACE

Проверка электромеханических систем рулевого управления с усилителем

Чтобы удовлетворить ваши индивидуальные требования, мы предлагаем масштабируемые решения для испытаний систем и компонентов электромеханического усилителя рулевого управления, от испытаний на уровне сигналов и испытаний с электронными нагрузками, которые могут имитировать электродвигатель с реальными токами и напряжениями, до стендов для динамических испытаний.

Вызовы

Системы рулевого управления обычно очень сложны, а это означает, что для их обширных испытаний требуются высокодинамичные мехатронные испытательные стенды.

Наряду с педалями акселератора и тормоза рулевое колесо является одним из важнейших элементов управления автомобилем. В дополнение к классическому рулевому управлению передней осью, которое поддерживается электродвигателем в современных автомобилях, все чаще разрабатываются инновационные концепции, такие как рулевое управление задними колесами или полные системы рулевого управления с электронным управлением.

На сегодняшний день наиболее распространенной концепцией рулевого управления является рулевое управление с электроусилителем передней оси (EPS), в котором используется электродвигатель для поддержки водителя во время рулевого управления. Однако системы рулевого управления с электронным управлением не имеют механической связи между рулевым колесом и управляемыми колесами. Компоненты системы соединяются только электрическими средствами, что означает, что традиционная (механическая) рулевая колонка больше не требуется. Независимо от фактической концепции, все системы рулевого управления имеют одну общую черту: электронный блок управления (ЭБУ) необходим для управления взаимодействием между различными механическими, электрическими и электронными компонентами, что делает системы очень сложными.Чтобы убедиться, что системы рулевого управления работают безопасно, они должны пройти многочисленные испытания, прежде чем будут представлены на рынке. На самых ранних этапах разработки тестирование программного обеспечения в цикле (SIL) помогает тестировать новые функции, такие как удержание полосы движения или автоматическая парковка, а также алгоритмы управления самим электродвигателем. В качестве следующего шага соответствующий ECU может подвергаться нагрузке в любой мыслимой ситуации во время тестирования аппаратного обеспечения в контуре (HIL) на уровне сигнала. Эти тесты не требуют реального двигателя или электронных компонентов реальной мощности.Однако, когда дело доходит до тестирования реальной силовой электроники, в игру вступают наши системы dSPACE power HIL. Эти системы обеспечивают реальные токи и реальные напряжения для имитации реального двигателя. Для достижения полного покрытия тестом все реальные детали, включая двигатель или всю механику рулевого управления, должны быть добавлены в тестовую установку. Наконец, для завершения испытаний необходимы динамические мехатронные испытательные стенды. Используя эти испытательные стенды, вы можете прикладывать механические нагрузки или усилия даже к тем частям реальной системы, которые физически встроены в испытательную установку.

Решение dSPACE

Свяжитесь с dSPACE, чтобы получить идеальный испытательный стенд для вашей системы рулевого управления.

Для тестирования компонентов электромеханического усилителя рулевого управления и даже целых систем рулевого управления dSPACE предлагает широкий ассортимент систем, которые можно применять на протяжении всего процесса разработки, от тестирования на уровне сигнала до тестирования мощности HIL на уровне электрической или механической мощности. Эти испытательные системы варьируются от небольших и компактных поворотных испытательных стендов до больших высокопроизводительных испытательных стендов рулевого управления, использующих линейные приводы для приложений, требующих максимальной динамики и точности.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.