Как заменить электроусилитель руля автомобиля

Как известно, электроусилитель руля, или ЭУР (как называют это устройство коротко), значительно уменьшает усилие, оказываемое рулевым колесом на руки водителя. Это устройство является, по сути, незаменимым средством, которое уже более нескольких лет устанавливается на современных автомобилях. Раньше о таком устройстве и помыслить было невозможно, а инженеры, заботясь об удобстве водителя транспортного средства, могли лишь увеличить передаточное отношение привода и диаметр руля. В этой статье мы рассмотрим не только достоинства и преимущества ЭУР, но и то, как заменить такое устройство в случае его износа.

Устройство электроусилителя руля

Чтобы отремонтировать ЭУР автомобиля, следует грамотно провести демонтаж этого устройства. Для начала нужно будет снять руль и всё соответствующее оборудование, которое мешает добраться до электроусилителя.

Содержание

• Типы рулевых механизмов
• ГУР — устройство, которое обеспечивает лёгкость управления в недостаточной степени
• ЭУР — удачно найденное решение
• Ремонт и установка
• Подгонка
• Блок ЭУР

Типы рулевых механизмов

Для начала узнаем о типах рулевого устройства, применяемых сегодня для установки на автомобили нынешнего поколения. Их насчитывается всего три. Первый вид рулевого механизма известен нам по рулевой конструкции классических советских автомобилей Жигули и Волга. Сам механизм носит незамысловатое название — «червячок» или «ролик». Действие этого механизма основано на том принципе, когда речь идёт об использовании червячной шестерёнчатой пары. Само по себе устройство этого типа довольно простое, и вся работа связана с глобоидальным червяком, который устанавливается на конец рулевого вала. Именно этот самый червячок и вращает рулевую сошку, которая, в свою очередь, тянет в разные стороны рулевые тяги. Вот так — ничего сложного.

Рулевой механизм типа «червяк-ролик»

На картинке выше представлена схема упрощённого рулевого механизма, называемого «червяком». Посмотрите: цифрой 2 отмечен сам червячок, а цифрой 1 — ролик.

Сегодня «червяк» уже не так популярен и можно с уверенностью сказать, что его вытеснил другой рулевой механизм, называемый «винтовым». Это уже более сложная конструкция, подразумевающая использование таких механизмов, как винт, гайка и рейка.

Рулевой механизм типа «винт-гайка»

Принцип работы такого механизма можно представить себе следующим образом: на конце рулевого вала устанавливается винт, который выталкивает вдоль своей оси поршень-рейку. В свою очередь, рейка начинает вращать рулевое колесо. По сути, тот же самый принцип действия, как и у «червяка», но намного сложнее.

С ростом популярности переднеприводных автомобилей на сцену стало выходить другое гениальное изобретение инженерной мысли — реечный механизм руля. В последнее время этот механизм вытеснил, можно сказать, полностью два вышеописанных рулевых устройства, так как не только идеально подходит для переднеприводных автомобилей, но и обеспечивает неописуемую лёгкость и точность управления рулевого колеса.

Реечный рулевой механизм без гидроусилителя

Если быть точными, то сегодня подавляющее большинство механизмов на легковых автомобилях — реечные. Что же касается грузовых машин, внедорожников с полным приводом и других транспортных средств, то они по-прежнему довольствуются упрощёнными винто-гаечными механизмами.

ГУР — устройство, которое обеспечивает лёгкость управления в недостаточной степени

ГУР — это усилитель рулевого механизма, его ещё называют интегральным. Гидроусилители такого типа подразумевают использование рабочей жидкости, а если быть точными, трансмиссионного масла, заливаемого в КПП.

Принцип работы ГУР основан на отслеживании усилий на рулевом колесе и строгой дозировке поворачиваемости. В качестве следящего устройства в ГУР используется чаще всего торсион, который устанавливается в специальный разрез рулевого вала.

Когда автомобиль едет по ровной дороге, то практически никаких усилий на руле нет, но и торсион бывает не подключённым, а масло сливается обратно в бачок. Но стоит водителю повернуть руль, как колёса начинают оказывать сопротивление. Именно в этот момент и закручивается торсион тем сильнее, чем больше оказываются усилия. Масло начинает поступать в исполнительное устройство через специальные каналы, которые открывает золотник.

На видео — принцип работы ГУР:

Если взять, к примеру, механизм типа «винт-гайка», то в таком случае давление масла подаётся или за поршень, или до него, тем самым оказывая неоценимую помощь механизму, вращающемуся вдоль рулевого вала. Что касается реечного механизма, то здесь масло подаётся непосредственно в корпус рейки, подталкивая её в правую или в левую сторону. Когда же рулевое колесо поворачивается до упора, срабатывают предохранительные клапаны, которые возвращают давление масла на мести, тем самым сохраняя детали механизма от износа и повреждений.

Всё-таки ГУР, несмотря на значительное облегчение работы рук водителя, имеет и свои недостатки. В частности, многие автомобилисты жалуются на отсутствие реактивного усилия на баранке. Другими словами, ГУР слишком активно помогает водителю, тем самым оказывая медвежью услугу. Водитель уже не чувствует своего автомобиля и задача конструкторов в таком случае связана бывает с тем, чтобы настроить ходовую часть соответственно.

Но это, оказывается, не так просто сделать.

Одним словом, инженерам нужно бывает добиться не только информативности рулевого колеса, но и одновременно не сделать руль слишком тугим. Для этого приходится работать с множеством факторов, таких как производительность насоса, параметры золотника, функция торсиона и т. д. Интересно, что даже жёсткость кузова в конкретном случае имеет значение. По такой причине безупречные с этой точки зрения автомобили, наделённые ГУР, сегодня встретить можно очень редко. Хотя многие автопроизводители специально жертвуют информативностью, лишь бы комфорт был на первом месте.

Ещё одной важной задачей, которая ставится перед инженерами, является обеспечить ГУР такими параметрами, что делали бы управление автомобилем на малой скорости лёгким, а вот на большом ходу вращение рулевого колеса становилось бы более упругим и информативным.

Чтобы хоть как-то обеспечить одновременное сочетание информативности руля и комфорта управления, инженеры придумали подключать ГУР не от коленвала, а непосредственно от электрического двигателя.

Такими ГУР, к примеру, наделены автомобили Мерседес A-класса.

ЭУР — удачно найденное решение

Электроусилитель руля — это инновационное решение. Как известно, в этом механизме руля не остаётся никакой гидравлики. Специальный датчик установлен бывает на следящем устройстве, и, в зависимости от сигнала, электроника начинает подавать ток нужной полярности на электромотор. Что касается самого электромотора, то он связан с рулевым механизмом посредством червячной передачи.

На видео — принцип работы ЭУР:

Не стоит говорить о том, что электроусилитель имеет массу преимуществ, таких как:

• свобода работы ЭУР, не связанная никак с оборотами двигателя автомобиля;
• отличная информативность рулевого колеса;
• самонастраивающиеся параметры руля, в зависимости от скорости автомобиля;
• экономичность;
• независимость работы ЭУР от перепадов температур и многое другое.

Ремонт и установка

Как мы и обещали, в этой статье мы узнаем, как проводить ремонт электроусилителя руля, если вдруг тот выйдет из строя. Часто симптомом выхода из строя ЭУР становится характерное потрескивание.

На видео — установка электроусилителя руля:

Другой, не менее распространённый симптом — это загорание жёлтого цвета ошибки, представляющее собой картинку восклицательного знака на панели приборов.

Причинами неисправности руля могут выступать следующие параметры:

• выходит из строя датчик скорости;
• неисправность, которая скрывается в самом ЭУР (тем самым при включении зажигания никакого самоконтроля не происходит и устройство автоматически отключается, чтобы не мешать водителю управлять транспортным средством).

Чтобы снять ЭУР с автомобиля, надо будет вооружиться головками на 13 и 21, а также ключом на 8. Снимать этот механизм довольно просто. Для начала нужно демонтировать руль, используя специальный ключ-шестигранник. Им демонтируем кнопку сигнала, который на некоторых автомобилях бывает прикручен.

В рулевом колесе некоторых автомобилей, в частности старых моделей, по бокам имеются специальные отверстия. Кроме того, нужно будет разобраться с подушками безопасности. Разбираем рулевой механизм головкой на 13 и ключом на 27.

Если речь идёт преимущественно о советских моделях авто, на которых часто проводится установка электроусилителя руля, то разбирать механизм нужно следующим образом:

Подгонка

Это очень важный этап работы, проводимый в конце. Нужно будет, как это получится, максимально улучшить внешний вид салона, чтобы не осталось никаких следов после установки ЭУР.

В частности, следует выровнять рулевое колесо и убрать по возможности все щели и зазоры. Рекомендуется установить светодиод, который будет отвечать за диагностику ЭМУРУ. Кроме того, полезно будет полностью заменить нижний кожух руля, от которого вырезалось столько пластика.

Часто в процессе установки ЭУР начинает скрипеть руль. Чтобы устранить этот ляп, рекомендуется хорошо отрегулировать положение переключателей, размещённых непосредственно под самим рулём.

Блок ЭУР

Если владельцы автомобилей, наделённых ЭУР, не так уж и страшатся выхода из строя этого устройства, ведь управлять рулём можно и без него, то, если выйдет из строя блок электроусилителя руля, это уже проблема.

Чтобы снять блок с автомобиля, понадобится всего-навсего полчаса времени и фигурная отвёртка. Конечно же, нужно освободить рулевое колесо от пластикового кожуха и открутить три болта крепления пластиковой накладки. После проведённой операции перед нами предстанет блок ЭУР:

Блок электроусилителя руля

Отсоединяем все штекеры с проводами, которые извлекаются очень легко. Перед этим делом настоятельно рекомендуется обесточить аккумуляторную батарею.

Всё — теперь откручиваем болты, фиксирующие блок, и снимаем его. В зависимости от осмотра, его либо заменяем, либо ремонтируем.

Надеемся, что эта статья оказалась полезной. ЭУР — это современная система, которая помогает значительно снижать усилие, оказываемое колёсами на руль.

Ремонт электроусилителей рулевого управления и запчасти ЭУР в Калининграде

Рулевое управление в большинстве современных автомобилей использует схему «шестерня-рейка»:

Она работает очень просто: при повороте рулевого колеса (1) поворачивается и рулевой вал с приводной шестерней (2). Шестерня приводит в движение зубчатую рулевую рейку (3). Это движение через рулевые тяги (4) передается на поворотные рычаги (5) и, наконец, на передние колеса автомобиля (6). Но в своем первозданном виде эту схему сегодня можно увидеть только в старых автомобилях — крутить руль в них трудно. Нужен «усилитель рук», особенно при маневрах автомобиля на малой скорости. Самое распространенное в новых автомобилях решение — электрический усилитель руля или ЭУР.

Как работает электроусилитель руля

Говоря просто, специальный мощный электрический мотор помогает водителю крутить рулевой вал и двигать рулевую рейку. Схематически работа ЭУР выглядит так:

Вращение руля и рулевого вала как обычно передается червячной шестерней на рулевую рейку. Но есть и дополнительная шестерня, которая также может двигать рейку — она приводится в движение электромотором. Электромотор управляется интеллектуальным блоком управления, который на основе информации приходящей с нескольких датчиков заставляет мотор вращаться в ту или иную сторону с большим или меньшим усилием. Блок управления настроен таким образом, чтобы минимально вмешиваться в управление на больших скоростях, но активно включаться при поворотах на малых скоростях, когда требуется усиление. Кроме того, блок управления и электромотор возвращает руль в нейтральное положение после поворотов, а в некоторых моделях автомобилей — обеспечивает режим автоматической парковки.

На практике компоновка рулевого управления с электроусилителем выглядит обычно иначе:

Электромотор совмещается с датчиками и располагается прямо на рулевой колонке — он двигает не рулевую рейку, а сам рулевой вал. Благодаря этому и электромотор ЭУР и блок управления располагаются в салоне, что продлевает их срок службы, ведь электронное оборудование боится влаги.

Типичные поломки и ремонт ЭУР

В отличие от рулевого управления с гидравликой, в электроусилителях руля нет гидравлической системы, и это делает ее изначально более надежной, ведь традиционная проблема гидравлических усилителей — износ сальников и утечка гидравлической жидкости — в ЭУР отсутствует. Однако, и в электрических усилителях присутствуют движущиеся механические части — шестерни, рейка, подшипники, и они подвергаются постепенному износу. К числу типичных поломок ЭУР относятся:

• Износ рулевой рейки, шестеренок, подшипиников и редукторов
• Попадание воды в рейку и ее коррозия
• Поломки в результате неквалифицированного ремонта — встречаются очень часто!

Симптомы неполадок электроусилителя руля — изменения в его поведении: вибрация, заедание, странный шум. Поскольку рулевое управление прямо касается безопасности, при любых признаках неполадок ЭУР необходимо обратиться к нам: чем раньше это сделать, тем меньшими деньгами можно обойтись при ремонте.

Производители автомобилей при возникновении неполадок в рулевом управлении с электроусилителем по понятным причинам рекомендуют замену целых блоков — например, электромотора, конструктивно объединенного с блоком управления или рулевой рейки в сборе. Естественно, что такая замена «влетит в копеечку». Но во многих случаях квалифицированный ремонт позволяет устранить неполадки ЭУР исправлением конкретной причины неполадки. Например, результат попадания воды в рулевую рейку — коррозия червячной шестерни:

После шлифовки и замены некоторых недорогих деталей механизм возвращен практически в первозданное состояние:

Без этой процедуры рулевая рейка и шестерня подверглись бы очень быстрому износу и потребовалась бы их замена. Другие примеры ремонта электроусилителей руля смотрите в нашей твиттер-ленте.

Ремонт усилителей руля и рулевых реек — специализация автотехцентра Дилижанс-Арт. У нас в наличии всегда есть ремкомплекты и запасные части для распространенных моделей ГУР и ЭУР. Кроме обслуживания частных владельцев авто, мы ремонтируем агрегаты и для других автосервисов, в которых нет необходимого оборудования и специалистов нужной квалификации. При первых подозрениях о неполадках в электроусилителе руля обращайтесь к нам — не дожидайтесь серьезных поломок!

Звоните
755-503

Электродвигатели рулевого управления с усилителем (1–3 поколения)

Внедренные решения

Компания Nidec стремилась снизить зубчатый крутящий момент, что является самой большой проблемой, затрагивающей чисто электрические системы рулевого управления.
Компания Nidec решала одну за другой многочисленные проблемы, применяя накопленные технологии и творческий подход для разработки решений.

Считается, что чисто электрическая система рулевого управления имеет высокую эффективность использования топлива, поскольку двигатель непосредственно соединен с рулевым валом, а рулевое управление поддерживается двигателем. Тем не менее, зубчатый момент влияет на ощущение рулевого управления водителем, и снижение зубчатого момента является серьезной проблемой. Когда мы впервые приступили к разработке системы EPS (электроусилителя руля), мы приняли распределенную систему обмотки, которая наматывает медные провода каждой фазы на три полюса. Так как характеристики двигателя были ограничены потребностями заказчика, нам пришлось выбрать распределенную обмотку. Чтобы уменьшить зубчатость, но в то же время получить достаточную мощность, нам пришлось использовать сложную конструкцию статора для обмотки высокой плотности из медных проводов. Этот мотор был разработан полной мощностью только Nidec, который имел огромное преимущество не только в дизайне, но и в цехах массового производства для реального производства двигателей.

Компания Nidec успешно вышла на рынок пенополистирола, и спрос на пенополистирол серьезно увеличился. Однако у нас возникла проблема с пенополистиролом, который слишком сложен для массового производства. Итак, мы приняли метод концентрированной обмотки и разработали двигатель с простой структурой обмотки. Вместе с методом концентрированной обмотки мы использовали несколько полюсов двигателя и преобразовали изменение крутящего момента в более высокую частоту, чтобы уменьшить заедание двигателя. Мы приняли метод с разделенным сердечником, при котором провода наматываются на разделенные сердечники, а затем собираются эти сердечники. Мы могли бы использовать все промежутки между жилами при намотке проводов на разделенные жилы. Таким образом, мы смогли намотать медные провода с высокой плотностью и добиться высокой производительности.

Начато серийное производство электродвигателей EPS с концентрированной обмоткой, но соответствующая модель автомобиля распространилась на малолитражные автомобили. Появились новые потребности в дальнейшем снижении заедания двигателя и массовое производство новых двигателей. Чтобы повысить гибкость конструкции с этим типом двигателя, мы значительно изменили обычную структуру кольцевого магнита на структуру сегментного магнита. Замкнув магнит до идеальной формы, можно было бы ожидать уменьшения заклинивания двигателя. Вместе с внедрением сегментного магнита мы изменили структуру держателя магнита, чтобы не использовать клей, и впоследствии мы смогли улучшить как качество продукции, так и производительность. Кроме того, чтобы повысить надежность продуктов на производственной линии, мы пересмотрели структуру сердечника, чтобы обеспечить минимальные допуски при сборке разделенных сердечников.

Первое поколение

• Распределенная обмотка (с четырехполюсным магнитом)
• Уменьшенное зубчатое зацепление за счет разделенного узла внутреннего и внешнего сердечника

Распределенная обмотка. Использовался метод распределенной обмотки, так как количество полюсов было ограничено из-за связи с внешним интерфейсом.

Второе поколение

• Сосредоточенная обмотка
• Разделенные жилы
  На каждый зуб наматывается проволока, и статор окончательно формируется.

Сосредоточенная обмотка и кольцевой магнит. С учетом массового производства применялся простой метод концентрированной намотки.

Третье поколение

• Сосредоточенная обмотка
• Разделенные сердечники
  На каждый зуб наматывается проволока, и статор окончательно формируется.

Сосредоточенная обмотка и сегментный магнит. Был использован сегментный метод, который имеет форму гибкого магнита. Разработан для устранения ошибок при сборке.

Системы рулевого управления с электроусилителем: настоящее и будущее

Ливиу-Василе Поп
Инженер по встроенному программному обеспечению в Инженерном центре Bosch в Клуже
Михай Соука
Инженер по встроенному программному обеспечению в Инженерном центре Bosch в Клуже
Рудольф Мате
Инженер по встроенному программному обеспечению в Инженерном центре Bosch в Клуже

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Когда кто-то думает о покупке автомобиля, в первую очередь принимается во внимание его кузов. Кому-то нужен внедорожник, который доставит их на самые высокие горные вершины, кому-то нужна маленькая машина, которая сможет проехать по самым узким улочкам и вписаться в самые тесные парковочные места. Затем следующие важные аспекты — это функции, которые есть у автомобиля: подогрев сидений, датчики парковки, круиз-контроль и так далее… но это то, что вы можете проверить онлайн, прочитав спецификацию. Аспект, который действительно заставляет вас купить автомобиль, — это сесть за руль и покататься на нем. И здесь мы все должны согласиться с тем, что ключевую роль играет система рулевого управления. В настоящее время в большинстве автомобилей используется рулевое управление с электроусилителем (EPS), которое облегчает водителю выполнение маневров рулевого управления.

Рулевое управление с электроусилителем (EPS) управляет процессом рулевого управления и помогает ему при поддержке интеллектуального электродвигателя. На основе сигнала рулевого управления от датчика крутящего момента блок управления рассчитывает оптимальную поддержку рулевого управления и отправляет информацию на электродвигатель для оказания необходимой помощи.

Варианты EPS соответствуют всем требованиям для классов легковых автомобилей и даже легких коммерческих автомобилей. В зависимости от варианта крутящий момент двигателя передается по-разному.

Рис. 1 Типы систем рулевого управления с электроусилителем

Рулевое управление с электроусилителем с сервоприводом на рулевой колонке (EPSc) управляет и помогает рулевому управлению для автомобилей до среднего класса, в то время как система EPS Single Pinion Сервоблок (EPSp) может охватывать средний класс. Система с электродвигателем, установленным на второй шестерне (EPSdp), может использоваться в автомобилях от компактного класса до внедорожников, а осепараллельная система с ременным приводом (EPSapa) может использоваться в спортивных автомобилях и легких коммерческих автомобилях.

Модель

теперь

Автоматизированное вождение с электроусилителем руля

По мере развития технологий идея автоматизации различных процессов становится все более заметной. Мы можем наблюдать эту тенденцию во всех областях техники и далеко за ее пределами. Задачи, которые обычно выполнялись людьми, теперь выполняются машиной, которая автоматизирована таким образом, чтобы добиться максимальной эффективности при минимальном риске. Однако уровень независимости, которым обладает машина, зависит от сложности задачи, с которой она справляется. Эта идея может быть также перенесена в автомобильный мир, где мы уже можем видеть такие функции, как автоматическая парковка, в которых автомобиль принимает часть решений о маневрах, которые он выполняет для парковки. Эта степень свободы в принятии решений, которую имеет автомобильная система, называется «уровнем автоматизации вождения», где 0 — самый низкий (полностью ручной), а 5 — самый высокий (полностью автономный).

Чем выше уровень автоматизации, тем выше должны быть уровни безопасности автомобиля. Учитывая, что более высокие уровни автоматизации подразумевают рулевое управление без участия водителя, уровень безопасности автомобиля достигается за счет комбинации программного и аппаратного обеспечения, которое обеспечивает избыточность и низкие показатели FIT (отказ во времени).

Варианты блока рулевого управления (SCU) – решения для любых требований

Рис. 2 Общество инженеров-автомобилистов (SAE) определяет 6 уровней автоматизации вождения от 0 (полностью ручной) до 5 (полностью автономный). На этом рисунке изображены только те уровни, которые имеют автоматизацию.

Блок рулевого управления Gen3 B3 подходит для использования интеллектуальных функций помощи водителю до SAE level 2 . Этот базовый вариант блока рулевого управления отличается высокой надежностью.

Блок рулевого управления Gen3 C3/C6 подходит для использования интеллектуальных функций помощи водителю до уровня SAE 2+ . В маловероятном случае отказа электроники вторая, полностью независимая резервная электронная схема берет на себя функции рулевого управления этого варианта блока управления рулевым управлением. Варианты C3 и C6 отличаются главным образом использованием 3- и 6-фазного двигателя.

Блок рулевого управления Gen3 D12 подходит для использования интеллектуальных функций помощи водителю до уровня SAE 4 . В варианте блока управления рулевым управлением для автоматизированного вождения до уровня 4 по SAE вторая, полностью независимая электронная схема берет на себя функции рулевого управления в маловероятном случае отказа электроники. Это обеспечивает оптимальную гарантию управляемости в случае отказа. По крайней мере, 50% помощи рулевого управления будет сохранено.

Рисунок SCU D12 (слева) в сравнении с SCU C6 (справа)

Будущее

Технологии никогда не перестают развиваться, новые решения и концепции возникают все чаще во всех областях. Автомобильная промышленность всегда была немного медленнее по сравнению с другими отраслями, например, смартфонами, но это не значит, что за кулисами не разрабатываются новые концепции. В этой отрасли, как упоминалось ранее, безопасность важнее любой футуристической функциональности, поэтому в новых автомобилях по-прежнему используются технологии пяти-десятилетней давности, потому что они обеспечивают желаемый уровень безопасности.
По мере того, как автомобильная промышленность движется в направлении «электрической мобильности», подход к проектированию и производству автомобилей сильно отличается от того, который мы используем сегодня. Выделение места для аккумуляторов, снижение веса шасси — вот некоторые из задач, стоящих перед автомобильными компаниями.

Для того, чтобы увидеть, где EPS претерпит изменения, мы рассмотрим реальную конструкцию и принцип работы. На следующем рисунке можно увидеть наиболее важные компоненты этой системы.

Рисунок 4 Абстрактная иллюстрация EPS

Большинство концептов, описывающих, как могут выглядеть автомобили будущего,

показывают нам автомобиль без рулевого колеса или со скрытым рулевым колесом (если не используется).

Это возможно только с системой электронного управления . После удаления механической связи

между колесами и рулевым колесом будут доступны новые возможности в отношении дизайна и автономного вождения. Исчезновение рулевой колонки позволит упростить комплектацию, но главным преимуществом для конечного пользователя станет комфорт. В автомобиле будущего водитель сможет без всякого дискомфорта стать пассажиром, а в автономном режиме не будет подвижного руля.

Самой большой проблемой любой системы электропривода является ее безопасность. Механический компонент гораздо надежнее кабеля, по которому передаются какие-то данные. Еще одна проблема заключается в том, чтобы найти способ дать надлежащую обратную связь водителю. Учитывая, что между EPS и рулевым колесом не будет механической связи (через которую обратная связь от колес будет передаваться водителю), наличие системы электропривода будет похоже на игру в видеоигру. В этом сценарии найти правильный способ обеспечить безопасность пассажиров и дать надлежащую обратную связь на дороге может быть довольно сложно.

Решив вопросы безопасности и обратной связи, эта система будет иметь много преимуществ. Если рулевую колонку можно снять, то у дизайнеров транспортных средств будет гораздо больше свободы при проектировании передней части автомобиля. Функциональные возможности, такие как переменное передаточное число рулевого управления, различные режимы обратной связи в зависимости от дорожной ситуации, будут легко реализованы.

Автономное вождение может предложить совершенно другой опыт, поскольку рулевое колесо не обязательно должно двигаться, если автомобиль движется сам по себе. Владелец автомобиля мог стать пассажиром без каких-либо компромиссов в отношении комфорта. Более того, руль можно было использовать для развлечения.

Электронная система управления состоит из двух основных компонентов: подсистемы рулевой рейки и элемента, управляемого водителем, который называется подсистемой рулевого колеса. Это может быть джойстик, тач-пад или, в следующем поколении рулевых систем, это будет еще штурвал с приводом. На следующем рисунке мы видим наиболее распространенные и важные компоненты системы электронного управления. Самая большая разница по сравнению с классической системой рулевого управления заключается в отсутствии рулевой колонки. Рулевое колесо не связано напрямую с рулевой рейкой.

Рис. 5 Абстрактная иллюстрация системы управления по проводам

Наиболее важной частью подсистемы рулевого колеса является электродвигатель, который отвечает за обратную связь с водителем. По сути, без этого актуатора водитель не смог бы безопасно управлять автомобилем. Обычно этот компонент связан с рулевым колесом через коробку передач. Чтобы иметь возможность управлять колесами в соответствии с рулевым колесом, также требуется датчик угла поворота рулевого колеса, который обычно устанавливается непосредственно на рулевом колесе.

Подсистема рулевой рейки очень похожа на традиционную рулевую рейку. В случае этой системы назначение электродвигателя состоит не в помощи водителю, а в том, чтобы самостоятельно управлять автомобилем на основе полученных команд. Этот двигатель приводит в действие рулевую рейку через трансмиссию. Чтобы иметь возможность определить, находится ли стойка в желаемом положении, также необходим датчик положения стойки.

Управление всей системой обычно осуществляется одним центральным ECU (электрическим блоком управления). На основе измеренных данных и данных, полученных от других ЭБУ, этот центральный контроллер дает команду для двух исполнительных механизмов. Его цель состоит в том, чтобы убедиться, что водитель правильно чувствует автомобиль, а колеса автомобиля находятся в правильном положении, чтобы автомобиль двигался в правильном направлении.

Заключение

Современный мир меняется очень быстро. Мы видим, что новые технологии разрабатываются быстрее, уровень автоматизации заводов становится выше, телефоны становятся умнее, города становятся умнее и, в конечном счете, автомобили становятся умнее. Чтобы идти в ногу со временем, перед автомобильной промышленностью стоит задача разработать более безопасные автомобили, а значит, и более безопасные детали. В этом процессе важную роль играет ЭПС. SCU (блок управления рулевым управлением) теперь сталкивается с проблемой достижения более высоких уровней автоматизации, что подразумевает избыточность и более низкие показатели FIT.