Elektrický posilovač řízení: HEPS, EPS a Steer-by-Wire

Elektrický posilovač řízení se uchytil dlouho, ale technologie, na které je postaven, existuje již velmi dlouho. Ve skutečnosti, posilovač řízení existuje zhruba stejně dlouho jako automobil a velká nákladní vozidla byla vybavena systémy pro trh s náhradními díly již v roce 1903, ale jako možnost OEM byl nabízen až v 50. letech 20. století.

Tato technologie je dnes všudypřítomná díky tomu, že je součástí standardní výbavy téměř všech nových vozů a nákladních vozidel, ale zůstala volitelná u řady levnějších vozů základní úrovně v průběhu 80. devadesátá léta.

K čemu slouží posilovač řízení?

Účelem posilovače řízení je snížit množství síly, kterou řidič potřebuje k řízení. Toho bylo tradičně dosahováno pomocí hydraulické energie, kterou lze generovat čerpadlem poháněným řemenem, které spouští rotaci motoru. Tato technologie však prošla neustálým proudem inovací a upgradů od doby, kdy se poprvé objevila jako OEM možnost v 50. letech minulého století.

První velkou modernizací tradičního hydraulického posilovače řízení, která zaznamenala jakýkoli druh širokého uplatnění, byl elektrohydraulický posilovač řízení. Tato raná forma elektrického posilovače řízení přidala další pomoc k tradičnímu posilovači řízení s elektrickými čerpadly.

Tato technologie byla z velké části nahrazena elektronickým posilovačem řízení, který zcela vyřazuje hydrauliku. Elektrický posilovač řízení je k dispozici v široké škále vozidel prakticky všech výrobců.

Elektrohydraulický posilovač řízení

Elektrohydraulický posilovač řízení (EHPS) je hybridní technologie, která funguje stejně jako tradiční hydraulický posilovač řízení. Stejně jako tradiční systémy využívá hydraulickou sílu ke snížení množství síly potřebné k řízení vozu.

Rozdíl mezi těmito dvěma technologiemi spočívá ve způsobu generování hydraulického tlaku. Tam, kde tradiční systémy generují tlak pomocí řemenového čerpadla, používají elektrohydraulické posilovače řízení elektrická čerpadla.

Jednou z hlavních výhod elektrohydraulického posilovače řízení je to, že elektrické čerpadlo neztrácí výkon, když je motor vypnutý. To je skvělý bezpečnostní prvek, protože usnadňuje řízení do bezpečí v případě vyhasnutí motoru při jízdě po silnici.

Tato funkce byla také užitečná u elektrických vozidel a některých úsporných plynových vozidel, protože je schopna poskytnout posilovač řízení vozidla, která nemají tradiční plynový nebo naftový motor, a hybridní vozidla, která jsou navržena tak, aby vypínala plynový motor na dálnici rychlosti.

Elektrický posilovač řízení

Na rozdíl od hydraulických a elektrohydraulických systémů nepoužívá elektrický posilovač řízení (EPS) žádnou formu hydraulického tlaku k poskytování podpory řízení. Technologie je plně elektronická, takže k přímé pomoci využívá elektromotor namontovaný na převodce řízení nebo hřebenu.

Protože nedochází ke ztrátě výkonu při generování a přenosu hydraulického výkonu, jsou tyto systémy obvykle účinnější než hydraulické nebo elektrohydraulické řízení.

V závislosti na konkrétním systému EPS může být elektromotor namontován buď na sloupek řízení nebo přímo na převodku řízení nebo hřeben řízení.

Senzory se používají k určení toho, jak velká síla řízení je potřebná, a poté je aplikována tak, aby řidič musel vynaložit pouze minimální množství síly na otočení kola.

Některé systémy mají diskrétní nastavení, která rozhodují o míře poskytované podpory řízení, a jiné pracují na proměnlivé křivce.

Většina výrobců OEM nabízí elektrický posilovač řízení u jednoho nebo více svých modelů.

Co je Steer-by-Wire?

Systémy elektrického posilovače řízení odstraňují hydraulickou součást při zachování tradičního táhla řízení, ale skutečné systémy steer-by-wire odstraňují také táhlo řízení.

Tyto systémy využívají elektromotory k otáčení kol, senzory, které určují, jakou sílu na řízení použít, a emulátory pocitu řízení, které řidiči poskytují hmatovou zpětnou vazbu.

Technologie Steer-by-wire se již nějakou dobu používá v určitých zařízeních pro těžký provoz, vysokozdvižných vozíkech, čelních nakladačích a dalších podobných aplikacích, ale v automobilovém světě je stále relativně nová.

Výrobci automobilů jako GM a Mazda propagovali tento koncept s ranými koncepty drive-by-wire, které se vyhýbaly tradiční spojení řízení, ale průmysl a řidič tuto technologii přijali do jisté míry chladně.

Nissan koncem roku 2012 oznámil, že bude první automobilkou, která tuto technologii nabídne v sériovém modelu, a pro modelový rok 2014 byl oznámen její systém nezávislého řízení. I tento systém si však zachoval zbytky tradičního systému řízení.

Nezávislý řídicí systém řízení, představený v Infiniti Q50 z roku 2014, byl řízen po lanku, ale ponechal tradiční páku řízení na svém místě. I když byly během normálního používání odpojeny, stále tam byly.

Myšlenka tohoto typu systému spočívá v tom, že pokud selže systém steer-by-wire, spojka se může zapojit, aby poskytla řidiči možnost používat mechanické spojení k řízení.

Spolu s dalšími technologiemi drive-by-wire, jako je brzda-by-wire a elektronické ovládání plynu, steer-by-wire je klíčovou součástí autonomní auta.