Активний підсилювач керма - принцип роботи, пристрій, призначення

Активний підсилювач керма - AFS (Active Front Steering). Даний підсилювач можна побачити на багатьох автомобілях Volkswagen, особливо на самому знаменитому народному автомобілі - Golf 7.

Система управління AFS в даний час встановлюється на безліч сучасних автомобілях. Переваги даної системи в тому, що активний підсилювач керма забезпечує більшу безпеку при водінні і комфорт. В цілому вона призначена для:

- зміни передавального відношення рульового механізму, в залежності від швидкості руху;

- коригування кута повороту передніх коліс при проходженні поворотів або гальмуванні на слизькій поверхні.

Також можна сказати, що загальна будова не дуже складне, система складається з двох пристроїв:

Схема системи активного рульового управління

Для зміни швидкості обертання рульового вала використовується планетарний редуктор. Його встановлюють на рульовому валу. Редуктор складається з: сонячну шестерню, блок сателітів і коронну шестерню. На вході рульовий вал з'єднується з сонячною шестірнею, а на виході з блоком сателітів.

Епіциклічних шестерня (коронна) володіє можливістю обертання. Передавальне число планетарного редуктора дорівнює одиниці, якщо шестерня нерухома, в такому випадку рульовий вал передає обертання на пряму. Для регулювання передавального числа, як раз і використовується епіциклічних шестерня, при її обертанні в одну або іншу сторону, можна зменшити або збільшити передавальне число планетарної передачі, завдяки чому змінюється передавальне відношення рульового механізму. Обертання шестерні, для зміни передавального числа в ту чи іншу сторону, забезпечує електродвигун, який з'єднаний з її зовнішньою стороною по засобом черв'ячної передачі.

Для реалізації всіх функцій, використовується система управління, це електронна система і вона включає в себе:

- електронний блок управління;

Вхідні датчики, як і в будь-який інший системі, призначені для зчитування параметрів, які вже будуть перетворені в електричні сигнали. Сигнали передаються в електронний блок управління, що дозволяє виконавчим пристроям забезпечувати роботу всієї системи. Система AFS включає в себе наступні датчики:

- датчик положення електродвигуна;

- датчик сумарного кута повороту;

- датчик кута повороту рульового колеса;

- датчики динамічної стабілізації (швидкість обертання автомобіля навколо вертикальної осі і вертикального прискорення).

Електронний блок управління приймає сигнали від датчиків. За допомогою закладеного в нього алгоритму роботи він обробляє зчитується інформацію з датчиків і таким чином забезпечує роботу виконавчих пристроїв. Також електронний блок управління пов'язаний з блоками управління інших систем:

- системи динамічної стабілізації DSC;

- системи управління двигуном;

- системи доступу автомобіля.

Виконавчий механізм системи AFS є:

- сигнальна лампа на панелі приладів.

Електродвигун має аварійний електромагнітний фіксатор, який блокує червячную передачу. У вихідному положенні передача заблокована. Як тільки подається струм на електродвигун, спрацьовує електромагніт і фіксатор, долаючи зусилля пружини звільняє ротор електродвигуна. Коли буде виявлено несправність, ток автоматично припиняє свою подачу на електродвигун і черв'ячна передача блокується. А самі несправності сигналізуються за допомогою сигнальної лампи.

Принцип роботи активного рульового управління

При виявленні запуску двигуна, система AFS починає працювати. Вся робота системи обертається навколо зміни передавального числа рульового механізму в залежності від швидкості і умов руху.

При низькій швидкості руху і маневрування, датчик кута повороту рульового колеса передає дані електронного блоку управління, який в свою чергу включає електродвигун. У свою чергу електродвигун через червячную пару передає обертання на епіциклічних шестерню планетарного редуктора. Найголовніша функцій епіциклічних шестерні - зміна передавального відношення, яке може досягати 1:10 при максимальній швидкості обертання в певному напрямку. При цьому кермо стає гострим, а кути повороту вліво і вправо до упору зменшуються, завдяки чому досягається більший комфорт в управлінні.

При зростанні швидкості руху, електродвигун обертається повільніше і передавальне відношення рульового механізму зменшується. В кінцевому підсумку, електродвигун припиняє своє обертання, це відбувається на швидкості в 180-200 км / год, а зусилля від рульового колеса передає безпосередньо на рульовий механізм.

При подальшому зростанні швидкості, двигун знову почне працювати, але обертається вже в зворотному напрямку, це дозволяє на високих швидкостях зменшити відношення передавального числа рульового механізму, що знову надає оптимальне і комфортне керування. При великих швидкостях, ставлення передавального числа може досягати 1:20, при цьому кермо найменш гострий, що дозволяє збільшити кути нахилу вліво і вправо. Все це забезпечує більш зручне і безпечне маневрування на великих швидкостях.

Якщо раптом при повороті, буде зафіксована надлишкова поворачеваемость (втрата зчеплення задніх коліс з поверхнею), то система динамічної стабілізації DSC автоматично коригує кути повороти передніх коліс. Також система стабілізує руху автомобіля на слизькій дорозі або при гальмуванні.