Električni servo upravljač: HEPS, EPS i Steer-by-Wire

Električnom servo upravljaču trebalo je dugo da se uhvati, ali tehnologija na kojoj je izgrađen postoji već jako dugo. Zapravo, servo upravljač postoji otprilike koliko i automobil, a veliki kamioni bili su opremljeni naknadnim sustavima još 1903., ali nije se nudio kao OEM opcija sve do 1950-ih.

Tehnologija je danas sveprisutna jer je uključena kao standardna oprema u gotovo sve nove automobile i kamione, ali je ostao neobavezan u nizu jeftinijih automobila početnih razina tijekom 1980-ih i 1990-ih.

Čemu služi servo upravljač?

Svrha servo upravljača je smanjiti količinu napora koji je potreban vozaču da upravlja. To se tradicionalno postiže hidrauličkom snagom koju može proizvesti pumpa s remenskim pogonom koja pokreće rotaciju motora. Međutim, tehnologija je doživjela stalni tok inovacija i nadogradnji otkako se prvi put pojavila kao OEM opcija 1950-ih.

Prva velika nadogradnja tradicionalnog hidrauličkog servoupravljača koja je doživjela bilo kakvu široku primjenu bio je elektro-hidraulični servo upravljač. Ovaj rani oblik električnog servo upravljača dodao je dodatnu pomoć tradicionalnom servo upravljaču s električnim pumpama.

Tu tehnologiju uvelike je zamijenio elektronički servo upravljač, koji u potpunosti odbacuje hidrauliku. Električni servo upravljač dostupan je u velikom broju vozila gotovo svih proizvođača.

Elektro-hidraulični servo upravljač

Elektro-hidraulični servo upravljač (EHPS) je hibridna tehnologija koja radi baš kao i tradicionalni hidraulični servo upravljač. Baš kao i tradicionalni sustavi, koristi hidrauličku snagu kako bi smanjio količinu sile koja je potrebna za upravljanje automobilom.

Razlika između dvije tehnologije leži u načinu na koji se stvara hidraulički tlak. Gdje tradicionalni sustavi stvaraju tlak s pumpom na remen, elektro-hidraulički sustavi servo upravljača koriste električne pumpe.

Jedna od glavnih prednosti elektro-hidrauličkog servo upravljača je da električna pumpa ne gubi nužno snagu kada je motor ugašen. Ovo je izvrsna sigurnosna značajka jer olakšava usmjeravanje prema sigurnosti u slučaju da motor ugasi tijekom vožnje cestom.

Ova je značajka također bila korisna u električnim vozilima i nekim vozilima na plin s uštedom goriva, jer može pružiti servo upravljač za vozila koja nemaju tradicionalni plinski ili dizel motor i hibridna vozila koja su dizajnirana da gase plinski motor na autocesti brzine.

Električni servo upravljač

Za razliku od hidrauličkih i elektrohidrauličkih sustava, električni servo upravljač (EPS) ne koristi nikakav oblik hidrauličkog tlaka za pružanje pomoći pri upravljanju. Tehnologija je u potpunosti elektronička, tako da koristi električni motor montiran na kormilarski prijenosnik ili letvu za pružanje izravne pomoći.

Budući da nema gubitka snage za stvaranje i prijenos hidrauličke snage, ovi su sustavi obično učinkovitiji od hidrauličkog ili elektro-hidrauličkog upravljanja.

Ovisno o specifičnom EPS sustavu, elektromotor se može montirati ili na stup upravljača ili izravno na upravljački prijenosnik ili letvu upravljača.

Senzori se koriste kako bi se odredila kolika je sila upravljanja potrebna, a zatim se ona primjenjuje tako da vozač mora uložiti samo minimalan napor da okrene kotač.

Neki sustavi imaju diskretne postavke koje odlučuju o količini pomoći pri upravljanju koja se pruža, a drugi rade na promjenjivoj krivulji.

Većina OEM-a nudi električni servo upravljač na jednom ili više svojih modela.

Što je Steer-by-Wire?

Sustavi električnog servo upravljača uklanjaju hidrauličku komponentu zadržavajući tradicionalnu polugu upravljača, ali pravi sustavi upravljanja po žici također uklanjaju i polugu upravljača.

Ovi sustavi koriste električne motore za okretanje kotača, senzore koji određuju koliku silu upravljanja treba primijeniti i emulatore osjećaja upravljanja kako bi pružili povratnu informaciju vozaču.

Tehnologija Steer-by-wire već se neko vrijeme koristi u određenoj opremi za teške uvjete rada, viličarima, prednjim utovarivačima i drugim sličnim aplikacijama, ali je još uvijek relativno nova u automobilskom svijetu.

Proizvođači automobila poput GM-a i Mazde uveli su ovaj koncept s ranim konceptnim automobilima s pogonom po žici koji su izbjegavali tradicionalna upravljačka poluga, ali industrija i vozači prihvaćaju ovu tehnologiju donekle prohladan.

Nissan je krajem 2012. najavio da će biti prvi proizvođač automobila koji će ponuditi tu tehnologiju u proizvodnom modelu, a njegov sustav neovisne kontrole upravljanja najavljen je za modelsku godinu 2014. Međutim, čak je i taj sustav zadržao ostatke tradicionalnog sustava upravljanja.

Uveden u Infiniti Q50 iz 2014. godine, neovisni sustav upravljanja upravljačem bio je upravljan po žici, ali je ostavio tradicionalnu upravljačku polugu na mjestu. Iako su bili odvojeni tijekom uobičajene upotrebe, još su uvijek bili tamo.

Ideja iza te vrste sustava je da ako sustav upravljanja po žici ne uspije, spojnica se može uključiti kako bi vozaču omogućila korištenje mehaničke veze za upravljanje.

Zajedno s drugim drive-by-wire tehnologijama, npr kočnica po žici i elektronske kontrole gasa, upravljanje po žici ključna je komponenta u autonomni automobili.