Система Servotronic та її аналоги

Історія і призначення системи

У 1985 році на виставці Amsterdam Motor Show на стенді баварського концерну BMW красувалася модель M5. Крім дизайнерських знахідок і потужного двигуна, німці продемонстрували чергову технічну «фішку». Рульове колесо в цьому М5 можна було обертати одним пальцем при парковці, але і на високій швидкості точність управління нікуди не зникала. Таким чином, широкій публіці був представлений Servotronic.

Призначення сервотроника - регулювати посилення обертання рульового колеса в залежності від швидкості руху, тим самим забезпечуючи комфортне керування автомобілем в будь-якій ситуації.

Servotronic - порівняно недавній винахід. Оскільки працює ця система з приводами рульового управління, встановити таку опцію можливо тільки при наявності гідро - або електропідсилювача керма.

Система Servotronic має аналоги, які виконують схожі функції, але реалізовуються за рахунок інших механізмів. Під ім'ям Servotronic система встановлюється на автомобілі BMW, Audi, Volkswagen, Volvo та Porsche. Торгова марка належить американській фірмі AM General corp.

Пристрій і принцип роботи сервотроника

Умовно, можна поділити систему на дві частини: інформує і виконавча. Сполучною ланкою виступає блок управління Servotronic.

Для отримання інформації система використовує вхідні датчики. Серед них можна виділити датчик підсилювача керма, а для автомобілів оснащених ESP – датчик кута повороту рульового колеса. З допомогою цих пристроїв визначається положення керма щодо кута повороту коліс автомобіля. Крім перерахованих вище датчиків використовується датчик Холла, який інформує про положення колінчастого валу. Датчик спідометра передає сигнал про швидкість пересування автомобіля.

Інформація, отримана зі всіх датчиків, передається у вигляді сигналу блоку управління, який обробляє дані і задає алгоритм роботи виконавчого механізму.

Виконавча система складається з камери зворотної дії, усередині якої розташовується поршень. Хід поршня пов'язаний із золотником гідропідсилювача рульового управління. У конструкцію камери входить електромагнітний клапан. Саме цей клапан контролюється блоком управління Servotronic.

Для того щоб розгорнути колеса з одного крайнього положення в інше, досить повернути кермо на 360 градусів

При повороті керма золотник пропускає рідину до циліндра ГУР, який впливає на механізм повороту колеса. В цей же час блок управління, виходячи з даних, отриманих від датчиків, відкриває електромагнітний клапан, і рідина заповнює камеру зворотної дії. В результаті, тиск у циліндрі гідропідсилювача падає, поршень камери зворотної дії блокує золотник, і зусилля на кермо зростає.

Зусилля контролюється клапаном в залежності від швидкості. Чим вище швидкість – тим сильніше відкритий клапан і навпаки. При паркуванні клапан камери зворотної дії закритий повністю, і кермо повертається максимально легко.

Аналоги системи Servotronic

Крім Сервотроник, є й інші системи, які дозволяють забезпечити комфортне керування в різних ситуаціях. Наприклад, активне рульове управління (AFS - ActiveFront Steering). Система дозволяє прискорити реакцію автомобіля на поворот рульового колеса. Для того щоб розгорнути колеса з одного крайнього положення в інше, досить повернути кермо на 360 градусів.

Вже сьогодні існують концепт-кари, в яких відсутня механічна зв'язок між кермом автомобіля і його колесами

Система активного управління працює за рахунок планетарного редуктора, оснащеного електромотором. Редуктор вбудовується в рульовий вал і по команді блоку управління змінює передавальне число між поворотом керма і коліс автомобіля.

AFS отримує дані з датчиків, встановлених на автомобілі: з датчика кута повороту рульового колеса; датчика сумарного кута повороту і спідометра.

На високих швидкостях передаточне число збільшується. Справа в тому, що при швидкому обертанні сила тертя зменшується і колеса повертаються легше. На низькій швидкості, наприклад при парковці, крутити кермо набагато складніше із-за збільшеної сили тертя. Система аналізує дані датчиків і вибирає потрібну передаточне число для кожної ситуації.

Вже зараз існують концепт-кари, в яких відсутнє механічне рульове управління. Точніше сказати, відсутня механічна зв'язок між кермом автомобіля і його колесами. Для здійснення повороту використовуються електроприводи, які працюють під управлінням комп'ютерної системи.

У салоні автомобіля встановлюється звичне рульове колесо, але його положення відстежується датчиком. Також, безліч датчиків фіксують кут повороту коліс, швидкість руху, положення колінчастого валу. Інформація передається в блок управління і колеса обертаються з допомогою електроприводів.

Система володіє величезними перевагами, оскільки в критичних ситуаціях може реагувати швидше водія. Наприклад, при занесенні автомобіля, система зможе вчасно оцінити ситуацію завдяки датчикам і самостійно повернути колеса на необхідний кут, при цьому здійснюючи гальмування. Проте, найближчим часом серійне виробництво таких систем неможливо, оскільки законодавство забороняє виробництво автомобілів, в яких втрачається управління при відмові електронних систем - механічне управління повинно бути в обов'язковому порядку.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read