Система активного рулевого управления

Активное рулевое управление

Главное назначение системы AFS (активного рулевого управления) — это правильное распределение усилия между всеми элементами рулевой системы с целью повышения эффективности управления автомобилем при движении на разных скоростях. Помимо этого она поправляет угол поворота передней колесной пары во время выполнения маневров и торможении в гололед.

Являясь совместным детищем компаний ZF и Bosch, активное управление сегодня бойко используется компанией BMW и является своего рода визитной карточкой автобренда. Главными особенностями системы приято считать высокий уровень безопасности и легкость процесса управления транспортным средством.

AFS система находится в постоянной взаимосвязи с прочими автосистемами, в числе которых системы DSC (динамической стабилизации) и Servotronic (электрогидравлический усилитель руля). Система AFS на автомобиле представлена редуктором планетарного типа и блоком, который управляет ее работой.

Схема системы AFS

Схема системы активного рулевого управления AFS

1. насос гидроусилителя руля
2. шланги
3. бачок для рабочей жидкости
4. электронный блок управления
5. шина обмена данными
6. электродвигатель
7. датчик угла поворота электродвигателя
8. клапан системы Servotronic
9. планетарный редуктор
10. аварийный фиксатор
11. датчик суммарного угла поворота
12. рулевой механизм

Как известно, применяемый в системе тип редуктора предназначается для изменения числа оборотов рулевого вала, соответственно и располагается он на нем. Состоит редуктор планетарного типа из соединенной с рулевым валом солнечной шестерни, модуля сателлитов, которым рулевой вал заканчивается и эпициклической (коронной) шестерни.

Шестерня, которая выполнена по типу коронки, находится во вращении. В случае если она не вращается, редуктор имеет передаточное число, которое равняется единице, в результате чего вал рулевого механизма вращается напрямую. Однако с вращением коронной шестерни в разные стороны изменяется и величина передаточного числа для рулевого управления. Отметим, что приводит шестерню в движение электромотор, соединенный через червячную передачу с ее наружной стороной.

Читайте также:  Устройство и работа: Поршень двигателя

Дабы управление автотранспортом действительно стало «активным», как видно из названия системы, в ней предусмотрен отдельный модуль электронного управления. Он представлен устройствами считывания информации (датчиками), ЭБУ (который обрабатывает и передает эту информацию далее в виде конкретных команд) и блоком исполнения команд.

Датчики считывают показания с различных узлов автомобиля, и далее уже передают соответствующему блоку, который на основании полученных данных формирует соответствующие команды. Итак, используются такие датчики: системы DSC, датчик контроля над углом поворота колесных пар и руля. Отметим, что в рулевой системе может и не быть датчика угла поворота руля, тогда величина этого угла вычисляется системой управления согласно показаниям прочих датчиков.

Как известно, вся информация с датчиков передается в ЭБУ, который анализирует ее, и уже далее, действуя по заданной программе, передает командные сигналы исполнительным механизмам.

ЭБУ активного управления постоянно согласовывается с прочими автосистемами:

  • DSC,
  • системой контроля за управлением моторным агрегатом,
  • системой Servotronic и остальными.

Как и в большинстве современных автосистем исполнительным блоком в системе AFS является электромотор, который взаимодействует с коронной шестерней. Помимо этого, дабы обеспечить дополнительную безопасность системе во время эксплуатации, электромотор снабжен аварийной блокировкой червячной передачи. Отметим, что изначально передача находится на блокировке. Однако, как только на полюса электромотора начинает поступать питание, снимается блокировка системы (электромагнитный узел блокировки начинает работать, освобождая ротор электромотора). В случае если в системе активного управления случаются неполадки, ее электропривод моментально обесточивается и электромагнитный блокиратор останавливает работу червячной передачи, зафиксировав ее.

О неполадках системы водителя обязательно оповестить соответствующий индикатор, который загорится на панели приборов, помимо этого диагностическая система выведет на дисплей сообщение об ошибке.

Читайте также:  Устройство и работа: Роторный двигатель

Как работает система AFS?

Как работает система AFS

Свою работу система начинает в одночасье с запуском силового агрегата. Принцип действия системы активного управления основан на правильном и последовательном изменении усилия в системе рулевого управления, которое рассчитывается исходя из типа езды, покрытия дороги и скоростного режима.

Во время маневрирования с небольшой скоростью, на основании показаний передаваемых датчиком относительно изменения угла поворота руля, происходит пуск электромотора, который посредством червячной передачи приводит в движение коронную шестерню. Ее одностороннее вращение на максимальном скоростном пределе позволяет получить минимальную величину (1:10) передаточного отношения рулевой системы. В результате этого резко снижается количество оборотов руля, что благоприятно сказывается на управлении транспортным средством.

Как только автомобиль начинает набирать скорость, количество оборотов электромотора идет на убыль, из-за чего передаточное число системы рулевого управления начинает возрастать. Как только скорость движения достигнет 180 км/ч и продолжает расти до 200 км/ч, величина передаточного значения доходит отметки 1:18, которая является идеальным параметром. Работа электропривода в этот момент прекращается и происходит прямая передача усилия рулевому механизму, направленного водителем на руль машины.

Как работает система активного рулевого управления AFS

Дальнейшее включение электромотора осуществляется с набором скорости, при этом его ротор вращается в обратную сторону. Величина передаточного числа равняется 1:20, многократно снижается острота руля и возрастает величина его оборотов, что позволяет в разы увеличить управляемость транспортным средством во время езды при высоком скоростном режиме.

Бывает и так, что в момент вхождения в маневр задние колеса теряют сцепление с покрытием дороги, в этом случае, согласно полученным показаниям с датчиков системы динамической стабилизации, системой активного управления производится правильная регулировка угла поворотных колес, в результате чего устойчивость машины стабилизируется. Заметим, что в подобной ситуации довольно часто системе AFS приходит на помощь система DSC. Аналогично осуществляется контроль над движением транспортного средства по скользкой дороге.

Читайте также:  Что такое коробка робот

Напоследок отметим, что система AFS постоянно находится в рабочем состоянии. Отключить ее невозможно.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *