Електропідсилювач рульового управління. який відомий під більш простою назвою як «Електропідсилювач керма» - конструкторська особливість рульового управління, де поворот керма полегшує електропривод. В даний час електропідсилювач керма, все більше витісняє гідропідсилювач. Ряд його переваг в порівнянні з гідропідсилювачем:
- можна регулювати характеристики рульового управління з великою зручністю;
- зменшення витрат палива (в середньому до 0,5 літрів на 100 км шляху).
Також, використання електропідсилювача, дозволило створити і використовувати системи активної безпеки:
- система курсової стійкості;
- система автоматичного паркування;
- система аварійного рульового управління;
- система допомоги руху по смузі.
Існує два варіанти використання електропідсилювача керма:
- зусилля електродвигуна передається на вал рульового колеса;
- зусилля електродвигуна на рейку рульового управління.
Найбільш затребуваним вважається варіант із зусиллям на рульову рейку. Він більш відомий під назвою: «електромеханічний підсилювач керма». У нього існує також дві відомі конструкції:
- з двома шестернями;
- з паралельним приводом.
Електропідсилювач керма складається з наступних пристроїв:
Схема електропідсилювача рульового управління з двома шестернями
В даній схемі електропідсилювач керма об'єднаний з рульовим механізмом в одному блоці. У конструкції електропідсилювача використовується асинхронний електродвигун.
Механічна коробка передає крутний момент електродвигуна до рейки рульового механізму. У варіанті з двома шестернями, одна з них передає крутний момент на рейку рульового управління від рульового колеса, інша шестерня - від електродвигуна підсилювача. Саме для такого випадку на рейці є дві ділянки зубів, один з яких служить приводом для підсилювача.
Схема електромеханічного підсилювача керма з паралельним приводом
На відміну від варіанту з двома шестернями, у варіанті з паралельним приводом, для передачі зусилля від електродвигуна на рейку використовується спеціальний кульковий механізм і ремінна передача.
Система управління включає в себе:
- електронний блок управління;
Вхідні датчики являють собою: датчик кута повороту керма і датчик крутного моменту на кермовому колесі. Система управлінням електропідсилювачем, використовує і сторонні системи, такі як ABS (система недопущення блокування всіх коліс при екстреному гальмуванні) і блок управління двигуна (датчик частоти колінчастого вала).
Електронний блок управління
Блок управління зчитує показники з датчиків, далі він обробляє дані і відповідно до алгоритму своєї роботи, надає необхідний вплив на виконавчий пристрій - електродвигун. Електродвигун є головним виконавчим пристроєм, що полегшує поворот керма завдяки зусиллю електродвигуна.
Сам електропідсилювач може працювати в декількох режимах:
- активне повернення коліс у середнє положення;
- підтримка середнього положення коліс.
Поворот автомобіля природно здійснюється поворотом рульового колеса. Через торсіон, крутний момент рульового колеса передається на рульовий механізм. Закрутку торсиона вимірює датчик крутного моменту, кут повороту керма - датчик кута повороту рульового колеса. Надалі всі дані: кут повороту рульового колеса, частота обертання колінчастого вала, швидкість автомобіля, передаються блок управління, які вже вирішує як далі працювати виконавчому пристрою.
Виходить, що поворот коліс автомобіля відбувається об'єднаними зусиллями, які передаються від рульового колеса і електродвигуна підсилювача.
При невеликих швидкостях кермо ставати легким, зазвичай це при парковці, або сильно крутих поворотах. Електронна система забезпечує максимальний крутний момент електродвигуна, тим самим кермо отримує великі кути повороту. Максимальний крутний момент електродвигуна забезпечує значне посилення рульового управління.
При високих швидкостях на поворотах вийде важкий кермо, крутний момент при цьому найменший. Але система управління може реактивне зусилля, яке виникає при повороті коліс - повернення коліс у середнє положення.
Систему управління часто підтримує середнє положення коліс в умовах різного тиску в шинах або допустимо сильного бічного вітру і виробляє необхідну корекцію. Також, в алгоритмі блоку управління передбачена компенсація відведення передньопривідного автомобіля. А в активних системах безпеки електропідсилювач діє самостійно.