Електроусилвател на волана, портал за автомобил

Електрическият сервоусилвател на волана (обикновено наричан сервоусилвател на волана) е структурен елемент на кормилното управление на автомобила.

Електрическият сервоусилвател на волана (обикновено наричан електрически сервоусилвател на волана) е конструктивен елемент на кормилното управление на автомобил, при който допълнителна сила при завъртане на волана се създава с помощта на електрическо задвижване. В дизайна на модерен автомобил електрическият сервоусилвател на волана постепенно заменя сервоусилвателя на волана. До 2016 г. всеки втори автомобил ще бъде оборудван със сервоуправление.

Основните предимства на електрическото кормилно управление в сравнение с сервоусилвателя са:

• удобство за регулиране на характеристиките на кормилното управление; • високо информативно управление; • висока надеждност поради липсата на хидравлична система; • горивна ефективност поради икономично използване на енергия (намаляване на разхода на гориво до 0,5 литра на 100 км).

Електрическото кормилно управление разкри широки възможности за създаване на различни системи за активна безопасност: стабилност на курса, автоматично паркиране, аварийно управление и помощ при поддържане на лентата.

Има две основни схеми на разположение на електрическото кормилно управление:

• силата на електродвигателя се предава на вала на волана; • Силата на електромотора се предава на кормилната рейка.

Най-търсеният електрически бустер със задвижване към кормилната рейка. Другото му име е електромеханично сервоуправление. Известни конструкции за такъв сервоусилвател на волана са сервоуправление с две предавки исерво управление с паралелно задвижване.

Електромеханичното кормилно управление се състои от електродвигател, механична трансмисия и система за управление.

1. сензор за въртящ момент на волана
2. електронен блок за управление
3. електрически мотор
4. предавка на кормилния вал
5. багажник
6. усилвател на волана
7. кормилен кардан
8. сензор за ъгъл на завиване

Схема на електромеханично кормилно управление с две предавки

Електрическото кормилно управление е комбинирано с кормилния механизъм в един блок. При проектирането на усилвателя като правило се използва асинхронен електродвигател.

Механичната трансмисия предава въртящия момент от електрическия мотор към кормилната рейка. При електрически сервоусилвател на волана с две предавки, едната предавка предава въртящ момент към кормилната стойка от волана, а другата от двигателя на сервоусилвателя на волана. За да направите това, стойката има две секции от зъби, едната от които служи като задвижване на усилвателя.

1. пиньонен вал
2. торсионна греда
3. сензор за въртящ момент на волана
4. багажник
5. сферична гайка
6. Колани
7. електрически мотор
8. електронен блок за управление

Схема на електромеханично кормилно управление с паралелно задвижване

При електрически сервоусилвател на волана с паралелно задвижване, силата от електрическия мотор се предава към кормилната рейка с помощта на ремъчна предавка и специален механизъм със сачмен винт.

Системата за управление на електрическото кормилно управление включва входни сензори, електронен блок за управление и изпълнителен блокустройство.

Входящите сензори включват сензор за ъгъл на волана и сензор за въртящ момент на волана. Системата за управление на сервоусилвателя на волана също така използва информация от блока за управление на ABS (сензор за скорост на автомобила) и блока за управление на двигателя (сензор за обороти на двигателя).

Електронният блок за управление обработва сигналите от сензора. В съответствие с програмираната програма се генерира подходящо управляващо действие върху изпълнителния механизъм - двигателя на усилвателя.

Електрическото кормилно управление осигурява управлението на автомобила в следните режими:

• обръщане на автомобила при нормални условия; • завъртете колата на ниска скорост; • завъртане на автомобила с висока скорост; • активно връщане на колелата в средно положение; • поддържане на средно положение на колелата.

Електрически усилвател на волана

Завъртането на автомобила се извършва чрез завъртане на волана. Въртящият момент от волана се предава през торсионната щанга към кормилната предавка. Усукването на торсионната щанга се измерва със сензор за въртящ момент, ъгълът на завиване се измерва със сензор за ъгъл на волана. Информацията от сензорите, както и информацията за скоростта на автомобила, оборотите на двигателя се предават на електронния блок за управление.

Блокът за управление изчислява необходимия въртящ момент на двигателя на усилвателя и чрез промяна на силата на тока го предоставя на двигателя. Въртящият момент от електрическия мотор се предава към кормилната рейка и след това през кормилните пръти към задвижващите колела.

По този начин въртенето на колелата на автомобила се извършва чрез комбиниране на силите, предавани от волана идвигател на усилвателя.

Завиването на колата с ниска скорост обикновено се извършва при паркиране. Характеризира се с големи ъгли на завиване. Електронната система за управление осигурява в този случай максималния въртящ момент на електродвигателя, съответстващ на значително увеличение на управлението (т.нар. "леко управление").

При завиване с висока скорост, напротив, електронната система за управление осигурява най-малък въртящ момент и минимална помощ при управление (т.нар. „тежко управление“).

Системата за управление може да увеличи реактивната сила, която възниква при завъртане на колелата. Има т.нар. активно връщане на колелата в средно положение.

Когато управлявате автомобил, често има нужда да поддържате средното положение на колелата (шофиране със страничен вятър, различно налягане в гумите). В този случай системата за управление осигурява корекция на средното положение на управляваните колела.

Програмата за управление на електрическото сервоусилвател на волана осигурява компенсация за отклоняването на автомобила с предно задвижване, причинено от различната дължина на задвижващите валове.

В редица системи за активна безопасност електрическият бустер функционира без участието на водача. В системата за контрол на стабилността осигурява обратно управление на колелата, а в автопилота за паркиране - автоматично успоредно и перпендикулярно паркиране.

---