Hydraulicky poháněné řízení pracuje s rotačním lamelovým čerpadlem, které v případě potřeby vytváří hydraulický tlak. Jakmile se volant otočí, čerpadlo se otáčí a vytváří tlak, který mu dodává velkou sílu.
Jak hydraulická kapalina vstupuje do hydraulického válce z různých ventilů, tlak se neustále zvyšuje, který je dodáván do převodky řízení. Kolo se snadno pohybuje v důsledku této síly, čímž se minimalizuje úsilí potřebné pro řízení.
Výhody hydraulického posilovače řízení
- Dobrá zpětná vazba
- Srovnatelně levnější než EPS
- Vyšší spolehlivost mechanismu
- Síla řízení se nemění, ani když systém během jízdy selže
Nevýhody hydraulického posilovače řízení
- Větší spotřeba energie
- Potřebná čas od času výměna hydraulické kapaliny
- U vysokootáčkových motorů nejsou čerpadla HPS spolehlivá
- Systém řízení je mírně složitý
- Větší hmotnost než EPS
Co je elektrický posilovač řízení (EPS)?
Systém elektrického posilovače řízení využívá méně komponentů ve srovnání s jeho protějškem. Tento systém řízení je závislý na motoru, který elektricky generuje požadovaný tlak. Hřeben řízení se skládá z elektromotoru a vzácných senzorů pro zjišťování velikosti točivého momentu nebo trakce vozidla. To signalizuje motoru, aby vytvořil množství tlaku potřebné k otočení volantu.
Práce elektrického posilovače řízení
Jakmile se volant otočí, motor generuje určitou elektřinu, která je nezbytná k udržení požadavku na vložený točivý moment. Protože motor vyrábí elektřinu pouze tehdy, když se volant otáčí, výrazně brání tomu, aby se výkon ve vozidle dostal. promarněné. V důsledku toho motory pracující na EPS vydrží déle a vyžadují časté opravy. Zde jsou diskutovány některé výhody a nevýhody elektrického posilovače řízení:
Výhody elektrického posilovače řízení
- Vyšší spotřeba paliva – motor odebírá energii pouze tehdy, když se vozidlo otáčí
- Eliminuje čas od času údržbu/doplňování hydraulické kapaliny
- Umožňuje různé funkce
- Umožňuje jakoukoli asistenční nebo komfortní funkci zahrnující natáčení kol bez zásahu řízení
- Podporuje další funkce, jako je asistent udržování v jízdním pruhu, automatické parkování, změna jízdního pruhu a vedení vozidla kolem překážek
- Umožňuje řídit vozidlo palubním počítačem při automatickém pilotování
- Je tolerantnější k nestandardním nastavením zarovnání
- Automaticky se přizpůsobí povrchu vozovky (nevyžaduje neustálou korekci řízení)
Nevýhody systému elektrického posilovače řízení
- Špatná zpětná vazba (v některých případech žádná)
- Selhání EPS činí volant skálopevným
Elektrický vs hydraulický posilovač řízení –Který systém je lepší?
Elektrický vs hydraulický posilovač řízení je docela diskutabilní téma. Někteří řidiči stále volí hydraulický systém jako lepší jízdní prvek, který nabízí lepší pocit z vozovky. EPS podle nich dost otupuje zážitek z jízdy. Na druhou stranu se někteří domnívají, že je lepší nedostávat zpětné vazby od vozovky, jako u EPS, a zažít hedvábně hladké vstupy do řízení během jízdy. Vzhledem k tomu, že tyto názory jsou subjektivní na osobní doporučení, musíte se posadit za volant vozidla EPS a HPS, abyste lépe pochopili a rozhodli se.
Získává energii z motoru
Získává energii z alternátoru/baterie
Vyžadovat údržbu
Vyžadují méně údržby
Ovlivňuje spotřebu paliva
Neovlivňuje spotřebu paliva
Těžší nastavení
Lehčí nastavení
Více zpětné vazby na silnici
Menší zpětná vazba na silnici
Manuálně nastavitelné
Digitálně nastavitelné
Podle většiny odborníků a výrobců automobilů je elektrický posilovač řízení daleko lepší s menším počtem a jednoduchými součástmi. Zatímco hydraulický systém má příliš mnoho dílů a zvyšuje riziko selhání. V důsledku toho jsou řidiči náchylní utrácet více za opravy těchto součástí spojených se systémem HPS.
Při rozhodování o „lepším“ systému je však velmi důležitý celkový dopad na vozidlo. Hydraulické systémy využívají o 90 % více výkonu motoru a dalších zdrojů ve srovnání s elektrickým posilovačem řízení. S ohledem na další faktory, o kterých jsme diskutovali; je zřejmé, že EPS je lepší volbou, protože nepatrně snižuje potenciální opotřebení motoru a poskytuje majiteli vozu delší životnost.
V tomto přehledu elektronického vs hydraulického systému posilovače řízení jsme zjistili, že systém s posilovačem vyžaduje nižší spotřebu paliva, aby mohl plnit stejnou funkci jako hydraulický systém. Kromě toho přináší další výhodu v podobě menší údržby vozu, menšího opotřebení motoru, delší životnosti a mnohem lepší funkčnosti. Pokud máte zájem o koupi vozu s elektronickým posilovačem řízení, můžete si prohlédnout následující ojeté vozy v SAE na prodej:
- Ojetý Mercedes-Benz GLC 2021 na prodej v SAE
- Ojeté BMW X5 2021 ve Spojených arabských emirátech na prodej online
- Ojeté Audi Q8 na prodej online v SAE
Téměř všechny moderní vozy jsou vybaveny elektronickým posilovačem řízení. Kromě uvedených možností uvádí dubizzle ojeté modely mnoha značek také s hydraulickým posilovačem řízení.
Zůstaňte naladěni na nejlepší autoblog Spojených arabských emirátů, kde najdete další informace o automobilové technologii a autodílech.
Dirt levná úprava dává kontrolu nad hmotností elektrického posilovače řízení
od Juliana Edgara
Kliknutím na obrázky zobrazíte větší obrázky
| Tento článek byl poprvé publikován v roce 2005. |
Stále více automobilů je nyní vybaveno plně elektrickým posilovačem řízení. V těchto systémech se obejdou hadice, čerpadla a zásobníky – místo toho veškerou práci vykonává elektromotor připojený ke sloupku řízení. Mezi výhody pro výrobce patří nižší náklady na servis a montáž a pro spotřebitele menší pravděpodobnost selhání v důsledku úniku kapaliny posilovače řízení. Zlepšuje se také spotřeba paliva.
Modifikátor má ale ještě jednu výhodu, která byla dosud zcela přehlížena. Protože se jedná o elektronicky řízený systém, je snadné měnit charakteristiky elektrického posilovače řízení tak, aby vyhovovaly individuálním preferencím. Konkrétně můžete změnit hmotnost řízení, abyste radikálně zlepšili pocit z řízení a stabilitu při vysoké rychlosti.
A chcete dobré zprávy? Svému autu s elektrickým posilovačem řízení můžete poskytnout uživatelsky nastavitelnou kontrolu nad posilovačem řízení za méně než deset dolarů.
Úprava uvedená v tomto příběhu byla provedena na Toyotě. Očekávali bychom však, že velmi podobné změny by byly možné u každého vozu s elektrickým posilovačem řízení, který používá systém měření točivého momentu k určení množství elektrické podpory.
Systémy elektrického posilovače řízení
Jsou to již více než čtyři roky, co jsme probrali základy elektrického posilovače řízení (viz Elektrický posilovač řízení), ale jak dnes vypadá většina systémů elektrického posilovače řízení? No, některé jsou jednodušší, než je popsáno v tomto příběhu.
Systém elektrického posilovače řízení se obvykle skládá z:
ECU sleduje točivý moment řízení a směr řízení, které působí řidič, a rychlost vozovky, a nasměruje elektromotor, aby poskytl požadované množství podpory správným směrem.
Točivý moment označuje sílu kroucení působící na hřídel. Čím vyšší je kroutící síla, tím vyšší je kroutící moment.
Protože klíčovou složkou úpravy je snímač točivého momentu, pojďme se na něj podívat blíže.
Stejně jako u některých konvenčních systémů řízení s hydraulickým posilovačem se používá torzní tyč, která měří vztah mezi točivým momentem působícím na volant řidičem a odporem, který kladou pneumatiky.
Je důležité si uvědomit, že tento naměřený točivý moment je obousměrný proces – pokud jsou přední kola na mokré trávě, budou se velmi snadno otáčet, takže i když řidič prudce otáčí volantem, nebude potřeba použít velký točivý moment ke změně. úhel řízení pneumatik. Pokud jsou však přední pneumatiky na hrubém asfaltu, budou odolávat zatáčení, a tak množství točivého momentu, který musí řidič vyvinout, bude mnohem vyšší, aby se pneumatiky mohly zatočit.
Jinými slovy, snímač točivého momentu indikuje jak točivý moment řidiče, tak reakci pneumatik na točivý moment.
Použití torzní tyče proto zohledňuje skutečnou sílu řízení, kterou je třeba vynaložit – bez ohledu na povrch vozovky, tlak v pneumatikách a rychlost vozovky.
Jak tedy tento systém torzních tyčí funguje? Torzní tyč tvoří součást sloupku řízení – kroutí se, když je vystavena jak vysokému vstupnímu točivému momentu, tak vysokému reakčnímu momentu pneumatiky. Používají se dva senzory. Každý měří velikost zkroucení a na výstupu je napětí, které je úměrné tomuto. Když nedochází ke zkroucení, napěťový výstup každého senzoru je uprostřed svého rozsahu. Takže u senzorů s výstupním rozsahem 0-5V každý senzor čte blízko 2.5V, když není na vstupu žádný točivý moment řízení.
Když jsou však vystaveny kroucení, výstupní napětí snímačů se mění. Když je aplikován rostoucí točivý moment řízení při otáčení doleva, jeden snímač zvýší své výstupní napětí, zatímco druhý snímač sníží svůj výkon. V pravých rozích nastává opak.
Čím větší je tedy rozdíl mezi výstupními napětími dvou snímačů, tím větší úsilí při řízení se vyskytuje.
Tento graf ukazuje výstup dvou snímačů točivého momentu a jak to souvisí s množstvím síly řízení. Je vidět, že v bodě, kde není aplikován žádný krouticí moment řízení, se výstupní čáry napětí snímače kříží.
Jedním z těžko pochopitelných bodů na těchto systémech měření točivého momentu je to, že výstupní rozdíl mezi dvěma snímači není úměrný velikosti použitého zámku řízení. Je to proto, že pneumatiky většinou odolávají otáčení, když jsou zatáčeny – jakmile je nastaven určitý úhel pneumatiky, úsilí potřebné k udržení tohoto zámku řízení je mnohem menší než úsilí potřebné k jeho prvnímu získání. Místo toho největší rozdíl mezi dvěma výstupy senzorů nastává, když je vstup řízení rychle aplikován na přilnavý povrch při nízké rychlosti. což je v pořádku, protože tehdy nejvíce potřebujete pomoc!
Vzhledem ke způsobu konfigurace výstupních signálů snímačů točivého momentu zná ECU jak směr, ve kterém je krouticí moment aplikován, tak i to, jak velký je. ECU pak dá pokyn elektromotoru, aby přiměřeně asistoval, a v důsledku toho se požadovaný točivý moment řízení ze strany řidiče sníží, což má za následek nižší rozdíl ve výstupních napětích snímačů točivého momentu. Pomoc poskytovaná motorem je proto omezena.
Úprava systému
Abychom tedy shrnuli výše uvedené paragrafy pro ty, kteří právě přeskakují: čím větší je rozdíl ve výstupních napětích dvou snímačů točivého momentu, tím větší je točivý moment řízení, o kterém ECU ví, že je aplikován na řízení.
Téměř ve všech případech bude požadovaným výsledkem upraveného elektrického posilovače řízení větší pocit z řízení – nebo jinými slovy, chcete méně posilovače. Při vyšších rychlostech to má za následek lepší pocit při zatáčení, lepší stabilitu v přímém směru a mnohem bezpečnější pocit na silnici. Jistě, při parkování bude trochu těžší řízení, ale pokud nejste velmi křehcí, pravděpodobně to nebude problém.
Aby se tedy dosáhlo výsledku menšího posilování, musí se ECU oklamat tím, že si bude myslet, že je vynaloženo menší úsilí na vstup do řízení, než ve skutečnosti nastává. Abychom toho dosáhli, vše, co musíme udělat, je snížit rozdíl mezi napětími snímačů točivého momentu.
Toho lze dosáhnout velmi jednoduše použitím pouhých dvou víceotáčkových potenciometrů (hrnců). I včetně nákladů na krabici, do které se hrnce namontují, bude celkový účet pod 10 babek.
Jak tedy poznáte, že váš poslední model auta má elektrický posilovač řízení? Nejjednodušší způsob je hledat pod kapotou přítomnost nádržky kapaliny hydraulického posilovače řízení. Pokud má vůz posilovač řízení a nemá nádrž, musí být elektrický – nebo vůz používá kombinovaný hydraulický systém, který pohání řízení a brzdy.
Jak to udělat
Prvním krokem u jakéhokoli systému elektrického posilovače řízení je deaktivovat systém a vyrazit na projížďku. Obvykle je vypnutí systému pouze případ vytažení pojistky nebo relé elektrického posilovače řízení. Řízení bude samozřejmě při pomalém pohybu mnohem těžší, ale auto bude stále řiditelné. To, co hledáte, je změna hmotnosti řízení při rychlosti – řekněme 80 km/h.
Je mnohem těžší nebo stejný jako obvykle?
Pokud je to stejné jako obvykle, musí být výkon asistence při této rychlosti normálně nulový. (V takovém případě nebudete schopni zlepšit hmotnost řízení úpravou systému!) Pokud si však všimnete pevnějšího a masitějšího zatížení řízení, můžete si být jisti, že při této rychlosti je normálně poskytováno příliš mnoho podpory. – a je zde tedy prostor pro vylepšení.
Dalším krokem je nalezení některých funkcí čepů ECU posilovače řízení. Najednou se můžete obejít bez dílenské příručky, ale vždy je nejlepší ji mít. Uzemněte jeden vodič multimetru a poté použijte druhý ke zpětné sondě připojené ECU posilovače řízení. Nechte auto běžet a během měření použijte asistenta, aby kýval řízením.
Na Toyotě Prius, na které byla tato úprava provedena, byla zjištěna následující důležitá napětí:
Každý ze dvou senzorů může být zachycen – ECU pouze hledá rozdíl mezi výstupními napětími. Jak tedy úprava probíhá? Následující diagram ukazuje, jak snadné to je.
Vezměme to krok za krokem. Pot 1 je umístěn napříč 5V spojením se zemí. Pokud je tento hrnec nastaven do střední polohy, na jeho stěrači bude k dispozici 2.5 V.
Pot 2 je zapojen s jedním koncem připojeným k tomuto 2.5V napájení a druhým k výstupu senzoru. Stěrač tohoto hrnce jde do ECU.
Pokud je stěrač Pot 2 umístěn blíže k Pot 1, signál, který ECU vidí, bude držen stále více na 2.5 V – to znamená, že nedojde ke změně točivého momentu. Na druhou stranu, pokud je stěrač Pot 2 umístěn blíže k jeho druhému konci, ECU uvidí stále více nezměněného signálu.
Takže s Pot 1 nastaveným tak, aby poskytoval 2.5 V na svém výstupu, úpravou Pot 1 můžete změnit signál z toho, aby byl vždy udržován na 2.5 V v jednom extrému, na mrtvý standard v druhém extrému. Nastavte Pot 2 na pozice „mezi“ a můžete získat hodnoty „mezi“.
Dva použité hrnce jsou 10 kiloohmové víceotáčkové konstrukce. Pokud používáte malé trimpoty, jsou velmi levné, nebo pokud používáte víceotáčkové jednotky plné velikosti, dražší. Nastavili jsme systém s tím druhým, jednoduše proto, že jsme je již měli na polici. (Vždy používejte víceotáčkové – např. 10otáčkové – hrnce, protože to značně usnadňuje nastavení.)
Nainstalujte Pot 1 – jde mezi 5V regulované napájení a uzemnění. Pomocí multimetru změřte napětí na svorce centrálního stěrače (měřidlo je připojeno jednou sondou ke stěrači a druhou k zemi) a poté nastavte hrnec tak, aby jeho výstupní napětí bylo stejné jako výstupní napětí senzoru „v klidu“. . V tomto případě to bylo 2.5V.
Poté přerušte signální vodič mezi snímačem a ECU. Připojte konec senzoru tohoto vodiče k jednomu konci Pot 2 a druhý konec Pot 2 ke stěrači Pot 1. Vodič k ECU se pak připojí ke stěrači Pot 2.
Při zapojování je nejjednodušší ignorovat popis a jednoduše se podívat na schéma.
Nastavte Pot 2 tak, aby jeho stěrač úplně na konci nejblíže ke vstupu signálu. Nastartujte auto a jeďte s ním – mělo by jet normálně. Pokud ne, zkontrolujte kabeláž.
Poté nastavte Pot 2 tak, aby se stěrač začal pohybovat směrem k druhému konci. Řízení by nyní mělo být těžší. Pokud zajdete příliš daleko, je pravděpodobné, že spustíte poruchový stav – při nastavování tohoto hrnce jeďte s autem hodně, abyste se ujistili, že (a) je hmotnost dobrá v různých jízdních situacích a (b) žádná chyba podmínka je spuštěna.
výsledky
Použití Scopemetru Fluke 123 k záznamu dat jak vstupního signálu ze snímače, tak upraveného výstupu ukazuje změny, které byly provedeny.
Jak je vidět, vstupní stopa (dole) a výstupní stopa (nahoře) se zdají mít stejný tvar. Podrobná kontrola však ukazuje, že horní stopa se vždy pohybuje o menší vzdálenost od středu přibližně 2.5 V. Ve skutečnosti zaznamenaná minima (zakroužkovaná) ukazují, že výstup klesl pouze na 1.853 V ve srovnání s 1.102 V na vstupu. Další údaje (zde nejsou uvedeny) naznačují, že maximální napětí zaznamenané na tomto měniči ze snímače bylo 3.673 V oproti 3.029 V na upraveném výstupu.
Jinými slovy, výstupní napětí se drží blíže k hodnotě „bez točivého momentu“ asi 2.5 V, což ECU říká, že byl na vstupu menší točivý moment řízení, než ve skutečnosti byl.
Výsledkem je menší pomocný výkon a lepší pocit z jízdy.
Protože ECU má vstup pro rychlost jízdy, řízení stále mění hmotnost s rychlostí. U tohoto vozu je mírně zvýšená parkovací hmotnost – což není ani tady, ani tam – ale od cca 60+ km/h je znatelně lepší pocit z vozovky než standard. Zatáčení do zatáčky vysoké rychlosti poskytuje mnohem spolehlivější zpětnou vazbu o tom, co dělají přední pneumatiky, kromě toho, že zvyšuje hmotnost, proti které pracuje řízení – což umožňuje přesnější zadání zámku.
Jak jsme řekli u posledního vozu, kde jsme upravili hmotnost řízení (Modifying Speed-Sensitive Power Steering), když máte možnost změnit tuto charakteristiku, najednou si s překvapivou jasností uvědomíte, že velikost hmotnosti řízení dělá obrovský a okamžitý rozdíl. jak se auto cítí na silnici.
Děkujeme Johnu Clarkovi z časopisu Silicon Chip za technickou pomoc při vývoji této modifikace.
Potenciometr (potenciometr) je jednoduchá elektronická součástka. Většina hrnců má otočný design – jako ovládání hlasitosti na starším rádiu, když otáčíte hřídelí, vnitřní stěrač se pohybuje po dráze odporu.
Jsou zde pouze tři koncovky – zde znázorněné jako A, B a W. Většina hrnců má jasně rozmístěné koncovky, ale pokud je nádoba, kterou používáte, matoucí, jednoduchá kontrola pomocí multimetru (nastaveného na odpor) vám ukáže, co je co. Mezi vývody A a B by měla být plná hodnota hrnce, např. u 10kiloohmového hrnce, odpor kolem 10K. Měření mezi A a B a W (stěrač) poskytne odpor, který se mění podle toho, jak nastavujete hrnec.
V aplikaci uvedené v tomto příběhu mohou být svorky A a B hrnce zapojeny oboustranně – to pouze změní směr, kterým otočíte hrncem, abyste šli nahoru nebo dolů v signálu.
Líbilo se vám tento článek?
Zvažte prosím podporu AutoSpeed malým příspěvkem. Více informací.
