Elektriline roolivõimendi: HEPS, EPS ja Steer-by-Wire

Elektrilise roolivõimendi kasutuselevõtt võttis kaua aega, kuid tehnoloogia, millele see on ehitatud, on olnud kasutusel väga pikka aega. Tegelikult, roolivõim on olnud kasutusel peaaegu sama kaua kui autod ja suurtele veoautodele paigaldati järelturu süsteemid juba 1903. aastal, kuid seda pakuti originaalseadmete valmistajana alles 1950. aastatel.

Tehnoloogia on tänapäeval üldlevinud, kuna see on standardvarustuses peaaegu kõigis uutes autodes ja veoautod, kuid see jäi valikuliseks paljudes madalama hinnaga algtaseme autodes kogu 1980ndate ja 1990ndad.

Milleks on roolivõimendi?

Roolivõimendi eesmärk on vähendada juhil roolimiseks kuluvat pingutust. Traditsiooniliselt saavutati see hüdraulilise jõu abil, mida saab genereerida rihmajamiga pump, mis töötab mootori pöörlemiselt. Tehnoloogia on aga läbinud pideva uuenduste ja täienduste voo alates sellest, kui see esmakordselt 1950. aastatel OEM-valikuna ilmus.

Traditsioonilise hüdraulilise roolivõimendi esimene suurem uuendus, mis nägi laialdast kasutuselevõttu, oli elektrohüdrauliline roolivõimendi. See varajane elektrilise roolivõimendi vorm lisas traditsioonilisele elektripumpadega roolivõimendile täiendavat abi.

Selle tehnoloogia on suures osas välja tõrjunud elektrooniline roolivõimendi, mis jätab hüdraulika täielikult välja. Elektriline roolivõimendi on saadaval paljudele sõidukitele peaaegu kõikidelt tootjatelt.

Elektrohüdrauliline roolivõimendi

Elektrohüdrauliline roolivõimendi (EHPS) on hübriidtehnoloogia, mis töötab täpselt nagu traditsiooniline hüdrauliline roolivõimendi. Nii nagu traditsioonilised süsteemid, kasutab see hüdraulilist jõudu, et vähendada auto juhtimiseks kuluvat jõudu.

Nende kahe tehnoloogia erinevus seisneb hüdraulilise rõhu tekitamises. Kui traditsioonilised süsteemid tekitavad survet rihmajamiga pumbaga, kasutavad elektrohüdraulilised roolivõimendid elektrilisi pumpasid.

Elektrohüdraulilise roolivõimendi üks peamisi eeliseid on see, et elektripump ei pruugi mootori väljalülitamisel võimsust kaotada. See on suurepärane turvafunktsioon, kuna see hõlbustab ohutusse rooli keeramist, kui mootor maanteel sõites välja sureb.

See funktsioon on olnud kasulik ka elektrisõidukites ja mõnedes kütusesäästlikes gaasisõidukites, kuna see on võimeline tagama roolivõimendi sõidukid, millel puudub tavapärane gaasi- või diiselmootor, ja hübriidsõidukid, mis on ette nähtud kiirteel gaasimootori väljalülitamiseks kiirused.

Elektriline roolivõimendi

Erinevalt hüdraulilistest ja elektrohüdraulilistest süsteemidest ei kasuta elektriline roolivõimendi (EPS) juhtimisabi pakkumiseks mingit hüdraulilist rõhku. Tehnoloogia on täielikult elektrooniline, seega kasutab see otseabi osutamiseks rooliseadmele või hammaslatile kinnitatud elektrimootorit.

Kuna hüdroenergia genereerimisel ja edastamisel ei kao võimsust, on need süsteemid tavaliselt tõhusamad kui hüdrauliline või elektrohüdrauliline roolisüsteem.

Sõltuvalt konkreetsest EPS-süsteemist võib elektrimootori paigaldada kas roolisambale või otse rooliseadmele või roolilatile.

Andurite abil määratakse kindlaks, kui palju roolijõudu on vaja, ja seejärel rakendatakse seda nii, et juht peab ratta pööramiseks vaid minimaalselt pingutama.

Mõnel süsteemil on diskreetsed sätted, mis määravad pakutava rooliabi suuruse, ja teised töötavad muutuva kõvera alusel.

Enamik originaalseadmete tootjaid pakub ühel või mitmel mudelil elektrilist roolivõimendit.

Mis on Steer-by-Wire?

Elektrilised roolivõimendisüsteemid eemaldavad hüdraulilise komponendi, säilitades samal ajal traditsioonilise roolihoovastiku, kuid tõelised juhtmega roolisüsteemid kaotavad ka roolihoovastiku.

Need süsteemid kasutavad rataste pööramiseks elektrimootoreid, andureid, et määrata, kui palju roolijõudu rakendada, ja roolitunnetuse emulaatoreid, et anda juhile haptiline tagasiside.

Steer-by-wire tehnoloogiat on mõnda aega kasutatud teatud raskeveokite seadmetes, kahveltõstukites, esilaadurites ja muudes sarnastes rakendustes, kuid see on automaailmas veel suhteliselt uus.

Autotootjad nagu GM ja Mazda tegid selle kontseptsiooni teerajajaks varajaste drive-by-wire ideeautodega, mis vältisid traditsiooniline roolihoovastik, kuid tööstus ja juhid on seda tehnoloogiat mõnevõrra aktsepteerinud külm.

Nissan teatas 2012. aasta lõpus, et on esimene autotootja, kes pakub seda tehnoloogiat seeriamudelina, ning selle sõltumatu roolijuhtimissüsteem kuulutati välja 2014. mudeliaastaks. Kuid isegi see süsteem säilitas traditsioonilise roolisüsteemi jäänused.

2014. aasta Infiniti Q50-s esitletud sõltumatu roolijuhtimissüsteem oli juhtmega juhtimine, kuid jättis traditsioonilise rooliühenduse paigale. Kuigi need olid tavapärase kasutamise ajal lahti ühendatud, olid need endiselt olemas.

Seda tüüpi süsteemi idee seisneb selles, et kui juhtmega juhtimise süsteem ebaõnnestub, saab haakeseadis sisse lülitada, et anda juhile võimalus kasutada juhtimiseks mehaanilist ühendust.

Koos teiste drive-by-wire tehnoloogiatega, nagu brake-by-wire ja elektroonilised gaasihoovad, juhtimine on selle võtmekomponent autonoomsed autod.