Электроусилитель рулевого управления: HEPS, EPS и Steer-by-Wire

Электроусилитель руля быстро прижился, но технология, на которой он построен, существует уже очень давно. По факту, усилитель руля существует примерно столько же, сколько и автомобиль, а большие грузовики оснащались системами послепродажного обслуживания еще в 1903 году, но не предлагались в качестве OEM-опции до 1950-х годов.

Сегодня эта технология стала повсеместной благодаря тому, что она входит в стандартную комплектацию почти всех новых автомобилей и грузовики, но он оставался необязательным в ряде недорогих автомобилей начального уровня на протяжении 1980-х и 1990-е гг.

Для чего нужен гидроусилитель руля?

Цель усилителя рулевого управления - уменьшить усилие, которое требуется водителю для управления автомобилем. Это традиционно достигалось за счет гидравлической энергии, которая может быть произведена насосом с ременным приводом, который работает от вращения двигателя. Тем не менее, эта технология претерпевала постоянный поток инноваций и обновлений с тех пор, как она впервые появилась в качестве OEM-опции в 1950-х годах.

Первой крупной модернизацией традиционного рулевого управления с гидроусилителем, которая получила широкое распространение, была электрогидравлическая система рулевого управления. Эта ранняя форма рулевого управления с электроусилителем добавляла дополнительную поддержку традиционному рулевому управлению с электроусилителем и электронасосами.

Эта технология была в значительной степени вытеснена электронным усилителем рулевого управления, который полностью отказался от гидравлики. Рулевое управление с электроусилителем доступно в широком ассортименте автомобилей практически от всех производителей.

Электрогидравлический усилитель рулевого управления

Электрогидравлический усилитель рулевого управления (EHPS) - это гибридная технология, которая работает так же, как и традиционный гидроусилитель рулевого управления. Как и в традиционных системах, в нем используется гидравлическая энергия, чтобы уменьшить усилие, необходимое для управления автомобилем.

Разница между двумя технологиями заключается в том, как создается гидравлическое давление. Там, где традиционные системы создают давление с помощью насоса с ременным приводом, в электрогидравлических системах рулевого управления с усилителем используются электрические насосы.

Одним из основных преимуществ рулевого управления с электрогидравлическим усилителем является то, что электрический насос не обязательно теряет мощность при выключении двигателя. Это отличная функция безопасности, поскольку она упрощает безопасное управление автомобилем в случае остановки двигателя во время движения по дороге.

Эта функция также была полезна в электромобилях и некоторых топливосберегающих газовых транспортных средствах, поскольку она может обеспечить усилитель рулевого управления для автомобили, у которых нет традиционного бензинового или дизельного двигателя, и гибридные автомобили, которые предназначены для отключения газового двигателя на шоссе скорости.

Электроусилитель руля

В отличие от гидравлических и электрогидравлических систем, рулевое управление с электроусилителем (EPS) не использует гидравлическое давление в какой-либо форме для поддержки рулевого управления. Технология полностью электронная, поэтому для непосредственной помощи в ней используется электродвигатель, установленный на рулевом механизме или рейке.

Поскольку нет потерь мощности при генерировании и передаче гидравлической энергии, эти системы обычно более эффективны, чем гидравлическое или электрогидравлическое рулевое управление.

В зависимости от конкретной системы EPS электродвигатель может быть установлен либо на рулевой колонке, либо непосредственно на рулевом механизме, либо на рулевой рейке.

Датчики используются для определения того, какое усилие на рулевое управление требуется, а затем оно применяется так, чтобы водителю нужно было приложить минимальное усилие, чтобы повернуть колесо.

Некоторые системы имеют дискретные настройки, которые определяют объем предоставляемой помощи при рулевом управлении, а другие работают с переменной кривой.

Большинство OEM-производителей предлагают электроусилитель руля на одну или несколько своих моделей.

Что такое Steer-by-Wire?

Системы рулевого управления с электроусилителем удаляют гидравлический компонент, сохраняя при этом традиционную рулевую тягу, но настоящие системы рулевого управления также избавляются от рулевой тяги.

В этих системах используются электродвигатели для поворота колес, датчики, определяющие, какое усилие рулевого управления необходимо приложить, и эмуляторы ощущения рулевого управления, обеспечивающие тактильную обратную связь с водителем.

Технология управления по проводам некоторое время использовалась в определенном тяжелом оборудовании, вилочных погрузчиках, фронтальных погрузчиках и других подобных приложениях, но она все еще относительно нова для автомобильного мира.

Такие автопроизводители, как GM и Mazda, первыми внедрили эту концепцию в первые концептуальные автомобили с электроприводом, которые отказались от традиционная рулевая тяга, но промышленность и водители приняли эту технологию в некоторой степени холодно.

В конце 2012 года Nissan объявил, что станет первым автопроизводителем, который предложит эту технологию в серийной модели, а его независимая система рулевого управления была анонсирована для модели 2014 года. Однако даже эта система сохранила остатки традиционной системы рулевого управления.

Независимая система рулевого управления, представленная в Infiniti Q50 2014 года, была управляемой по проводам, но оставила традиционную рулевую тягу на месте. Хотя они были отключены во время обычного использования, они все еще были там.

Идея, лежащая в основе этого типа системы, заключается в том, что если система управления по проводам выходит из строя, сцепное устройство может включиться, чтобы предоставить водителю возможность использовать механическое сцепление для управления.

Вместе с другими технологиями управления электроприводом, такими как тормоз по проводам а также электронное управление дроссельной заслонкой, дистанционное управление - ключевой компонент в автономные автомобили.