Поява електроприводу в конструкції підсилювачів кермового керування автомобілів була неминучим. Гідравліка багато в чому хороша, але деякі її недоліки були непереборні, та й розвиток систем сильно гальмувався складнощами їх поєднання з лавиноподібними цифровими технологіями.

Все вирішилося, щойно з'явилися недорогі, компактні та надійні датчики, електродвигуни, електронні блоки цифрового управління з достатньою пам'яттю для розміщення швидкодіючих алгоритмів обробки.

Для чого в машині електричний підсилювач керма

Забезпечення задовільного зусилля на рульовому колесі – це лише один бік завдання, з яким справляються підсилювачі керма на різних принципах побудови.

Існує кілька додаткових функцій, виконання яких здатне забезпечити саме ЕУР:

• змінний коефіцієнт посилення залежно від швидкості руху чи інших умов;
• передача водієві сигналів зворотного зв'язку зусилля на кермовому колесі;
• виправлення неправильних дій водія за допомогою збільшення опору повороту керма;
• елементи автономного керування автомобілем.

Електронний блок підсилювача інтегрується в загальну систему контролю над автомобілем, що забезпечує взаємодію з іншими вузлами, що регулюють тягове та гальмівне зусилля, отримання сигналів від датчиків, які не мають безпосереднього відношення до керування.

Як влаштований ЕУР

Весь пристрій поділяється на електричну та механічну частини, зв'язок між якими проводиться через датчики та електромотор з редуктором.

До складу входять такі елементи:

• виконавчий сервопривід, що складається з електродвигуна та редуктора, який потрібен через досить високі обороти валу електричного мотора;
• блоку управління, що має входи від датчиків, зовнішніх пристроїв та виходи на силовий двигун;
• датчиків, що виробляють сигнали напрямку повороту керма, зусилля на рульовому валу та швидкості його обертання.

Живлення ЕУР отримує від бортової мережі автомобіля, при відключенні електроніки через несправність кермовий механізм продовжує працювати, але вже без посилення.

Принцип роботи

У вихідному стані електродвигун не працює, енергія не споживається. Блок керування стежить за сигналами датчиків і у разі виявлення дій з боку водія починає керувати електродвигуном.

Чим сильніше закручений торсійний датчик моменту на рульовій колонці, тим більше зусилля створюється сервоприводом, що компенсує віддачу від рульової трапеції на руки водія. Відстежується напрямок повороту, швидкість дій водія та кут відхилення керованих коліс.

У режимі паркування, коли швидкість мала, посилення має бути максимальним, кермо можна обертати з великою швидкістю на значні кути, не зустрічаючи опору.

Однак зі зростанням швидкості кермо повинне важчити, з одного боку попереджаючи водія про неприпустимість різких рухів, а з іншого – забезпечуючи важливий зворотний зв'язок по зусиллю, що дозволяє контролювати зчеплення коліс із дорогою.

ЕУР повинен відстежувати повернення коліс у нейтральне положення, не завжди можливе при великому терті в механізмах. Причому ця функція працює не завжди, в режимах паркування повернення і змінне посилення не потрібні.

Навпаки, при взаємодії із системою стабілізації енергійне самоповернення необхідне для курсової стабілізації автомобіля, навіть якщо водій втратив керування. Виконуються і запобіжні дії, подібні до того, як досвідчений водій виводить машину із заметів і зносів.

При автономному управлінні ЕУР стає виконавчим механізмом функції відстеження розмітки, автоматичного об'їзду перешкод і адаптивного круїз-контролю в поворотах. Через нього можуть передаватися попереджувальні сигнали у вигляді поштовхів та вібрацій.

Типи конструкції

Сервопривід ЕУР може вбудовуватися в кермову колонку або безпосередньо в кермовий механізм. Перше рішення використовується на легких бюджетних автомобілях, а друге більш масивних чи спортивних.

Безпосередній зв'язок з рульовою рейкою забезпечується окремою гвинтовою, черв'ячною або шестерною передачею, окремо від пари шестерня-рейка рульового валу.

Таким чином, можна передавати значне зусилля і робити це максимально точно. Але й ціна пристрою зростає.

Схема

Електросхема ЕУР включає блок управління, роз'єм з фазовими контактами електродвигуна, два роз'єми датчиків моменту і положення, кабель живлення, з'єднаний з основним монтажним блоком автомобіля, інтерфейсний роз'єм для зв'язку з контролерами інших систем і панелі приладів.

Вхідними сигналами виступають:

• датчик швидкості автомобіля;
• датчик напрямку повороту керма;
• тензометричний датчик моменту на рульовій колонці;
• датчик швидкості обертання рульового валу там, де ця інформація використовується;
• двонаправлений сигнал діагностики;
• сигнал тахометра;

Вихід блоку працює безпосередньо на фазові обмотки двигуна, зазвичай асинхронного.Живлення надходить по двох контактах, від замку запалювання та від клеми акумулятора, через встановлений у монтажному блоці потужний запобіжник.

Окремий стабілізований ланцюг живлення датчиків формується у блоці управління.

Основні несправності електропідсилювача керма

Проблеми можуть бути чисто механічними або електричними. Блок управління при кожному включенні проводить самодіагностику та при виявленні відмов видає сигнал на включення контрольної лампи, фіксуючи один із численних кодів помилки, який можна зчитувати діагностичним приладом.

Для зниження ймовірності повної відмови багато функцій продубльовані.

Найчастішими причинами несправності можуть стати:

• відмови датчиків ЕУР;
• неполадки силового електродвигуна;
• знос, люфти та підклинювання в системі редуктора та безпосереднього приводу рульової рейки через ударні навантаження та вібрації;
• збої та помилки у програмному забезпеченні ЕУР;
• порушення калібрування датчиків;
• порушення живлення ЕУР, перегорання запобіжника, окислення та механічне руйнування проводки та контактів.

Ремонт ЕУР вимагає кваліфікованого втручання та навряд чи можливий самотужки.

Потрібне електронне обладнання та заводська технологічна документація, питання безпеки змушують виробників максимально обмежувати можливість стороннього доступу.

Переваги та недоліки пристрою

Для бюджетних виконань основною перевагою виглядають низька ціна та мала маса електропідсилювачів.

Незважаючи на принципову складність, у масовому виробництві електронні компоненти набагато дешевші за гідравліки, а електричні сервоприводи давно стали компактними, надійними та потужними.

1. Відсутність гідравлічних елементів збільшує довготривалу надійність, виключено витоку і не потрібний гідронасос із прецизійними деталями.
2. ЕУР економічний, оскільки його вузли працюють лише тоді, коли вони потребують.
3. Пристрій компактний, його можна розміщувати прямо в салоні на рульовій колонці.
4. Точність керування та наявність додаткових можливостей доступні лише електроніці.
5. Електромеханічні вузли не вимагають обслуговування при експлуатації.
6. Легко організується зовнішнє керування.

Проте є й недоліки:

1. Досить витратним стане збільшення потужності підсилювача у використанні на важких автомобілях.
2. Прилади більш чутливі до вологи, ніж гідропідсилювач.
3. Інформативність рульового управління має штучний характер і досить важко піддається оптимізації у всіх режимах.
4. Електронні компоненти схильні до збоїв і впливу перешкод.
5. Низька ремонтопридатність, зазвичай вузли змінюються у зборі.
6. Схильність до перегріву електродвигуна.

Тим не менш, електропривод поступово витісняє гідравліку, хоча цей процес йде повільно, іноді спричиняючи появу гібридних електрогідравлічних конструкцій. Але майбутнє очевидно за ЕУР.

Мода на оснащення автомобілів різною електронікою не оминула і кермо. Таким чином з'явився ЕРУ, який багато в чому обганяє гідропідсилювач за рівнем безпеки, точності в управлінні, бюджетності та зручності.

Принцип роботи

Вся система включає стежить привід, електродвигун, датчики моменту і кута повороту керма, блок управління. Як опція може встановлюватися і датчик швидкості повороту керма.Залежно від конкретного типу авто, будова слідкуючого приводу може бути різним, але про це розповімо трохи пізніше. Електродвигун встановлюється сучасний, безщітковий. Датчик моменту є основою всієї системи. У кермовий вал монтується торсіон. Компоненти датчика ставляться кінцях валу. Принцип його дії може бути різноманітним.

Під час повороту керма відбувається закручування торсійного валу. І що більше посилення, то сильніше затягується торсіон. Вся ця інформація передається через датчик крутного моменту блок управління. Останній зчитує та аналізує дані, порівнює їх з даними інших датчиків та розраховує зусилля, яке потрібно докласти, щоб допомогти водієві розгорнути колеса. Електродвигун отримує команду і починає діяти або на рульову рейку або на вал рульової колонки.

Будова конструкції

Варіантів будови електропідсилювача багато, тому для наочності розглянемо продукцію лідера в цьому виробництві, в особі ZF — електропідсилювач марки Servolectric. ЕУР підбирається та «ставиться» з урахуванням конкретного типу автомобіля. На мініатюрних легковиках електропідсилювач ставиться на кермовий вал, серед авто другого класу передача допоміжного посилення відбувається через встановлену шестірню, а у випадку з легкими комерційними автомобілями та позашляховиками відзначається використання паралельно-осьової конструкції.

Так як легковим автомобілям великий вплив від ЕУРу не потрібно, привід, що стежить, і електродвигун на такі машини встановлюються настільки мініатюрні, що все обладнання без проблем поміщається під кермом в самому салоні авто. Разом з цим там же розміщуються і всі датчики.Таке розташування дуже вдало навіть тому, що вся конструкція якісно уникає впливу високих температур і забруднення.

Середньорозмірні автомобілі оснащуються електропідсилювачем з парою шестерень. Через одну з них на рейку надходить посилення від керма, а через другу додаткове посилення електричного мотора.

Щоб створити більше посилення, використовується паралельноосьова конструкція. Тут, для надання лінійного руху рольовій рейці задіюється зубчастий привід і спеціальний механізм.

Незалежно від того, який принцип конструкції використовувався, у разі несправності водій зможе і надалі безпечно переміщатися на своєму автомобілі, завдяки присутності прямого механічного контакту між колесом та кермом.

Можливості та сильні сторони

Основна сильна сторона електропідсилювача в порівнянні з ГУР полягає в надійності та економічності першого. Така конструкція не забирає енергію у двигуна, і тільки це дозволяє заощаджувати на паливі близько 0,4-0,8 літрів на кожні 100 км (конкретний показник залежить від режиму руху). Як наслідок, зменшується кількість шкідливих викидів, від 10 до 20 г/км.

Електропідсилювач підключається тільки в моменти повороту керма, під час прямого руху енергії він не споживає. Конструкція ЕУР компактніша і займає набагато менше місця в порівнянні з гідропідсилювачем, а також він не вимагає обслуговування.

Робота ЕУР відбувається тихіше і вартість його набагато нижча, але в той же час у разі його поломки ремонтні роботи коштуватимуть дорожче. Висока вартість обумовлена ​​тим, що у разі несправності недієздатні вузли потрібно міняти повністю.

ЕУР можна налаштовувати залежно від виду ТЗ та конкретних умов руху. Водій за допомогою кнопки на панелі може відключити пристрій від датчика швидкості, що забезпечить «легкість» керма і, як наслідок, комфортне пересування в умовах міста.

Одну й тугішу модель ЕУРа можна за допомогою програми налаштувати під різні моделі авто. Електропідсилювач має можливість повертати кермо в нуль, а також автоматично утримувати колеса в середньому положенні (наприклад, у разі різного тиску в шинах).

Повідомлення ЕУР з іншими електронними системами у транспортному засобі дозволяє використовувати перший:

• Як допоміжний «інструмент» при паркуванні.
• Для утримання транспортного засобу на смузі руху.
• Для стабілізації авто, наприклад, у випадках різкого об'їзду несподіваної перешкоди.

Якщо вам сподобалося, будь ласка, поділіться з друзями!

–>Електропідсилювач керма має чимало переваг. Його система надійна, зручна та економічна. При обертанні керма додаткове зусилля провадиться ЕУР. Стаття пропонує ознайомитися з принципом дії даного елемента кермового управління та розібратися з можливими поломками у ньому. Також у матеріалі докладно описано техобслуговування електричного підсилювача.

• Принцип роботи електропідсилювача керма
• Пристрій ЕУР
• Поломки електропідсилювача та їх симптоми
• Відео: Несправності електропідсилювача керма
• Технічне обслуговування
  • Знімання та встановлення
  • Ремонт механізму
  • Відео: Як ви вбиваєте рульову рейку з ЕУР
  • Калібрівка
  • Заміна олії

  Принцип роботи електропідсилювача керма

  ЕУР, або EPS, синхронізує зв'язок керма з колесами за допомогою датчиків, ЕБУ та електромотора. Відсутність шлангів і спецрідин і відповідна компактність характеризують EPS як зручнішу систему, ніж ГУР. Описуваний тип підсилювача працює завдяки електромотору, який безпосередньо надає руху рульовій рейці.

  Існує варіант установки двигуна таким чином, що він передає зусилля на вал керма. Автомобіліст крутить кермо, торсійний вал обертається, датчики моменту, що крутить, зчитують цей процес і направляють відповідну інформацію в електронний блок. Він і розраховує потрібне зусилля для повороту коліс.

  • положення керма;
  • обертальної частоти колінчастого валу;
  • швидкості обертання коліс.

  Важливо! Негативний момент ЕУР це його погана захищеність від вологи.

  • поворот авто у звичайному режимі;
  • поворот при високій чи низькій швидкості;
  • повернення коліс у положення «прямо»;
  • а також режим підтримування коліс у такому положенні.

  Прекрасні можливості безпеки відкрило появу і застосування електропідсилювача: автоматичне паркування, систему динамічної стабілізації, аварійне управління, допоміжні здібності при русі.

  Пристрій ЕУР

  ЕУР влаштований загалом із трьох основних деталей — електромотора, механічної передачі та системи управління. Електродвигун може бути встановлений по-різному, є кілька різних схем (на вал рейки, кермовий стовпчик або вал колеса).

  У першому випадку момент, що крутить, передається на рейку від керма за допомогою однієї з шестерень, але він же на другу шестерню направляється електромотором. При паралельному приводі двигун виконує передачу зусилля завдяки гвинт-кульковій гайці.

  1. Мотор та силова передача – Це виконавча система ЕУР, тут створюється саме зусилля та забезпечення легкості при керуванні машиною.
  2. Електричний блок керування здійснює подачу сигналу на мотор, тобто здійснює його підключення до роботи. ЕБУ зчитує показання датчиків та подає відповідні імпульси.
  3. Датчики. Основний з них в ЕУР – датчик зусилля (крутного моменту). Саме ця деталь визначає ступінь докладеного до керма зусилля.

  Чи знаєте ви? Перші ВАЗ, на яких було встановлено електропідсилювач управління, повертали у неправильному напрямку – такі помилки видавав ЕУР на вітчизняному авто.

  Торсійний вал – частина кермової колонки, яка вимірює зусилля. Це здійснюється так: при обертанні керма вхідна та вихідна частини валу зміщуються, отриманий кут уловлюється датчиками.

  Поломки електропідсилювача та їх симптоми

  Сигналізувати про несправність ЕУР може спеціальний символ – кермо зі знаком вигуку. Якщо цей символ загорівся на панелі приладів, значить підсилювач не справляється з проведенням діагностики власної системи. Керування машиною при цьому можна продовжувати, але краще все ж таки терміново направити авто в сервіс. Якщо запобігає попереджувальний сигнал (лампочка на панелі), слід вимкнути запобіжник.

  • напруга нижче за норму;
  • відсутність сигналів від датчиків швидкості;
  • збільшення частоти обертів двигуна.

  Несправними можуть бути датчики та кабелі, якими проходить струм. Перші некоректно спрацьовують через попадання на них вологи. Ремонт потрібно здійснювати негайно. Також буває просте зношування контактів. Ще одна можлива поломка системи – перегорання запобіжника. А у разі ДТП може порушуватись діяльність електромотора.

  • кермо стало крутитися з великими труднощами;
  • при повторному включенні запалення (взимку) дуже туго здійснюється реверсія кермового колеса;
  • спостерігаються сторонні звуки (скрип).

  За умов низької температури повітря та неадекватної роботи підсилювача слід включати та вимикати двигун кілька разів доти, доки не згаснуть оповіщаючі про вихід з ладу лампи. Можна також дати авто зігрітися в теплому приміщенні.

  • скидається мінусова клема акумулятора;
  • останній підлягає зарядженню.

  Відео: Несправності електропідсилювача керма

  Технічне обслуговування

  • не дозволяти електромеханізму зазнавати фізичних впливів;
  • запобігати попаданню вологи в систему, не піддавати її високій температурі;
  • при заміні блоку управління здійснювати його калібрування;
  • уникати втручання у діяльність рульової колонки.

  Важливо! Економія при ЕУР очевидна: адже система працює тільки в процесі повороту.

  Знімання та встановлення

  Як приклад розглянуто демонтаж та встановлення ЕУР на автомобілі ВАЗ «Лада Калина».

  Також виконати самостійно всі дії неможливо, тому буде потрібно напарник.

  1. Від'єднайте мінусову клему акумулятора.
  2. Встановіть колеса машини в положення прямо.
  3. Демонтуйте кермо та перемикачі під ним біля авто.
  4. Заберіть підрульові перемикачі.
  5. Викрутіть 3 гвинти, що кріплять підсилювач на панелі.
  6. Зніміть підсилювач.
  7. Роз'єднайте роз'єм проводів від висновків ЕУР.
  8. Маркером відзначте положення карданного шарніра, так і вала підсилювача.
  9. Відкрутіть гайку на карданному шарнірі та вийміть болт.
  10. Дві гайки переднього кріплення, а потім і заднього відгвинтіть і зніміть ЕУР.

  Установка електропідсилювача проводиться у зворотному порядку перерахованих дій.

  Чи знаєте ви? У Лос-Анджелесі зареєстровано на 1,8 мільйона автомобілів більше, ніж людей, які мають права.

  Ремонт механізму

  • діагностику електрорейки;
  • визначення причини помилки, що видається, та її зняття;
  • ремонт мотора ЭУР.

  Якщо автомобіль знаходиться на гарантії, то самостійне ремонт електропідсилювача буде неправильною дією. З метою ремонту варто звернутись до сервісного центру. Якщо ж несправні датчики, їх можна замінити навіть своїми руками.

  Відео: Як ви вбиваєте рульову рейку з ЕУР

  Калібрівка

  Калібрування полягає в тому, щоб кермо могло повертатися в положення «прямо». Існує спеціальний сканер. Він підключається до діагностичного роз'єму. Фахівець включає програму, що калібрує.

  • після виконання сходження-розвалу;
  • у разі появи сигналу відповідної лампи на панелі;
  • у разі відхилення кермового колеса від нульового положення;
  • після того, як були скинуті клеми акумулятора;
  • при заміні дисків;
  • у зв'язку з перевстановленням ЕУР.

  Чи знаєте ви? На машинах преміум-класу електропідсилювач може керувати рухом самостійно, якщо авто їде прямою лінією.

  Заміна олії

  В електропідсилювачі олії немає. Існує ЕРУГ – гібрид електро-і гідропідсилювача. Перевіряти рівень та колір рідини в такій системі потрібно.

  Заміна рульової рейки з ЕУР

  1. Передня частина авто піднімається за допомогою домкратів.
  2. Приготуйте ліхтар, шестигранні головки та гайкові ключі, плоску викрутку та ганчір'я для очищення елементів.
  3. Далі слід зняти колеса.
  4. Потрібно відкрутити кріплення підрамника та зняти його.
  5. Потім важливо відключити дроти від рейки.
  6. Тепер від'єднати тяги.
  7. Далі переміститися слід у салон авто і там під кермом відгвинтити гайку – так відкріплюється вал від рейки.
  8. Потім потрібно відкрутити болти, що скріплюють рейку, дістати саму деталь.

  Встановлювати нову РР слід за допомогою тих самих кроків, рухаючись у зворотному напрямку.

  Електропідсилювач – універсальна сучасна та зручна система, що допомагає при керуванні автомобілем. Вона не вимагає особливого догляду, здатна сигналізувати та аналізувати внутрішні проблеми самостійно. Якщо гарантійний термін вашої машини ще не добіг кінця, найкраще з появою симптомів поломок звернутися до сервісного центру. Заміна електронного блоку – дорогий захід. Але найчастіше поломки ЕУР пов'язані з порушенням роботи датчиків, а заміна таких – звичайна дія.

  Підписуйтесь на наші стрічки в таких соціальних мережах як Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter та Telegram: всі найцікавіші автомобільні події зібрані в одному місці.