Електрически усилвател на кормилното управление: HEPS, EPS и Steer-by-Wire

Електрическият усилвател на волана отне много време, за да се хване, но технологията, върху която е изграден, съществува от много дълго време. Всъщност, усилвател на волана съществува почти толкова дълго, колкото автомобила, а големите камиони са били оборудвани със системи за вторични пазари още през 1903 г., но не се предлага като OEM опция до 1950-те.

Технологията е повсеместна днес поради включването й като стандартно оборудване в почти всички нови автомобили и камиони, но остава незадължителен в редица автомобили от начално ниво на по-ниски цени през 80-те години и 1990-те години.

За какво е хидроусилвателя на волана?

Целта на сервоусилвателя на волана е да намали количеството усилие, необходимо на водача да управлява. Това традиционно се постига чрез хидравлична мощност, която може да бъде генерирана от ремъчна помпа, която работи от въртенето на двигателя. Въпреки това, технологията е претърпяла постоянен поток от иновации и надстройки, откакто за първи път се появи като опция за OEM през 50-те години на миналия век.

Първото голямо надграждане на традиционното хидравлично сервоусилвател на кормилното управление, което беше широко разпространено, беше електрохидравличното усилвател на кормилното управление. Тази ранна форма на електрическо сервоуправление добави допълнителна помощ към традиционното сервоусилвател на волана с електрически помпи.

Тази технология до голяма степен е изместена от електронното сервоусилвател на кормилното управление, което напълно премахва хидравликата. Електрическият усилвател на волана се предлага в голямо разнообразие от превозни средства от почти всеки производител.

Електрохидравличен усилвател на кормилното управление

Електрохидравличното сервоусилвател на волана (EHPS) е хибридна технология, която работи точно като традиционното хидравлично кормилно управление. Точно като традиционните системи, той използва хидравлична мощност, за да намали количеството сила, необходима за управление на автомобил.

Разликата между двете технологии се състои в това как се генерира хидравлично налягане. Когато традиционните системи генерират налягане с помпа, задвижвана с ремък, електрохидравличните системи на кормилно управление използват електрически помпи.

Едно от основните предимства на електрохидравличния усилвател на кормилното управление е, че електрическата помпа не губи непременно мощност, когато двигателят е изключен. Това е страхотна функция за безопасност, тъй като улеснява насочването към безопасност в случай на загасване на двигател по време на движение по пътя.

Тази функция също е била полезна при електрически превозни средства и някои ефективни превозни средства на газ, тъй като е в състояние да осигури сервоусилвател на кормилното управление на превозни средства, които нямат традиционен газов или дизелов двигател, и хибридни превозни средства, които са предназначени да изключат газовия двигател на магистрала скорости.

Електрически усилвател на волана

За разлика от хидравличните и електрохидравличните системи, електрическото сервоуправление (EPS) не използва никаква форма на хидравлично налягане, за да осигури помощ при управлението. Технологията е изцяло електронна, така че използва електрически двигател, монтиран към кормилната уредба или багажника, за да осигури директна помощ.

Тъй като няма загуба на мощност при генериране и предаване на хидравлична мощност, тези системи обикновено са по-ефективни от хидравличното или електрохидравличното управление.

В зависимост от конкретната EPS система, електродвигателят може да бъде монтиран или към кормилната колона, или директно към кормилния механизъм или кормилната рейка.

Сензорите се използват, за да се определи колко сила на кормилното управление е необходима, а след това тя се прилага, така че водачът трябва да положи само минимално усилие, за да завърти колелото.

Някои системи имат дискретни настройки, които определят размера на предоставяната помощ при управление, а други работят на променлива крива.

Повечето OEM производители предлагат електрически сервоусилвател на един или повече от своите модели.

Какво е Steer-by-Wire?

Системите за електрическо сервоуправление премахват хидравличния компонент, като запазват традиционната кормилна връзка, но истинските системи за управление по проводник премахват и кормилната връзка.

Тези системи използват електрически двигатели за завъртане на колелата, сензори, за да определят колко сила на кормилното управление да се приложи, и емулатори на усещане за управление, за да осигурят хаптична обратна връзка на водача.

Технологията Steer-by-wire се използва от известно време в някои тежкотоварни съоръжения, мотокари, челни товарачи и други подобни приложения, но все още е сравнително нова в света на автомобилите.

Автомобилни производители като GM и Mazda са пионери на тази концепция с ранните концептуални автомобили за управление по кабел, които избягват традиционната кормилна връзка, но от индустрията и от водача приемането на тази технология е донякъде студено.

Nissan обяви в края на 2012 г., че ще бъде първият автомобилен производител, който ще предложи технологията в сериен модел, а неговата система за независимо управление на управлението беше обявена за моделната 2014 година. Въпреки това, дори тази система запази остатъците от традиционна кормилна система.

Въведена в Infiniti Q50 от 2014 г., независимата система за управление на кормилното управление беше управлявана по проводник, но остави традиционната кормилна връзка на място. Докато бяха отделени по време на нормална употреба, те все още бяха там.

Идеята зад този тип система е, че ако системата за управление по проводник се повреди, съединителят може да се включи, за да предостави на водача възможността да използва механичната връзка за управление.

Заедно с други технологии за задвижване по проводник, като спирачка по проводник и електронно управление на газта, управлението по проводник е ключов компонент в автономни автомобили.