Авторазбор

Разборка грузовиков Мерседес–Бенц (Mercedes-Benz)

Содержание

Замена гидроусилителя lada granta (ваз гранта)

Установка ЭУР на Гранту Стандарт – частая причина обращений владельцев этих машин в автосервис. Тем не менее, при должной сноровке, вы вполне можете сделать все сами. О том, как установить такую систему, если у вас Лада Гранта и стоит ли вообще это делать – читайте в статье.

Содержание

  • 1 Стоит ли устанавливать электроусилитель руля
    • 1.1 Возможные неисправности ЭУР
  • 2 Инструкция по установке
    • 2.1 Необходимые инструменты и материалы
    • 2.2 Процесс установки
  • 3 Регулировка положения руля
  • 4 Видео «Установка электроусилителя руля»
  • * Комментарии и Отзывы

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Регулировка положения руля

Как уже говорилось выше, в том, насколько будет отклоняться рулевая колонка вверх и вниз значение имеют шайбы. Они установлены между кронштейном и усилителем. От их толщины и зависит величина отклонения рулевой колонки.

Стоит ли устанавливать электроусилитель руля на автомобиль Лада Гранта

Стоимость ЭУР на Гранту Лифтбек на 15-20 %!д(MISSING)ороже гидравлического аналога. Установку может позволить далеко не каждый собственник.

Среднестатистический водитель не ощутит разницы между ГУРом и ЭУРом. Но автомобилисты, проводящие много времени за рулем, с первой минуты положительно оценят нововведение.

В первую очередь установку ЭУРа стоит рассматривать таксистам, менеджерам, снабженцам, работа которых заключается в постоянных разъездах.

Инструкция по установке

Руль Гранты Стандарт

Данная инструкция предназначена для тех, кто обладает минимальными навыками работы с инструментами и системами автомобиля. Она сделана максимально доступной для всех. Но если вы сомневаетесь в своих навыках и знаниях, лучше обратитесь в автосервис.

Необходимые инструменты и материалы

В первую очередь, вам потребуется сам ЭУР. Обратите внимание на его серийный номер. Последние две цифры указывают на тип и место производства.

Так, 00 – это редукторный усилитель, производился в Махачкале и имеют нарекания от водителей. С цифрами 04 – корейский, ставился на Гранты и Калины, хороший усилитель, можно найти в магазинах, но на развалах его мало. Ну а 02 – Калуга, безредукторный тип, также неплохие отзывы.

Для подключения вам потребуются такие обычные инструменты, как отвертки, гаечные ключи, болгарка.

Процесс установки

Вначале, вам необходимо будет полностью снять такие элементы, как подушка, руль, переключатели, замок зажигания, а также в конце рулевую колонку вместе с кронштейном и карданом.

Далее делайте все следующим образом:

  1. Взяв старый кронштейн-пластину, выбейте из него болты. Потом от верхней части отрежьте около 30 мм (где приварены 2 болта и есть 3 отверстия).
  2. Примерьте пластину к ЭУР, если отверстия не совпали (скорее всего так и будет), просверлите их.
  3. Теперь нужно прикрепить кардан к усилителю.
  4. Под кронштейн в точке крепления к усилителю нужно положить шайбы. Они могут быть разной толщины и оказывают прямое влияние на регулировку руля в будущем.
  5. Теперь можете закрепить ЭУР. Кардан вставьте на рейку.

После всего этого вам необходимо подключить проводку. Ниже приведена схема подключения.

Схема подключения проводов

Стоит ли устанавливать электроусилитель руля

Управление автомобилем без элекроусилителя руля, конечно же, возможно. Но если вы ранее управляли машиной, оснащенной такой системой, то можете испытать серьезный дискомфорт. Вы будете лишены привычной поддержки электродвигателя.

Установка такого механизма имеет определенные сложности, также она сопряжена с расходами. Но они все окупятся комфортной ездой и повышенной безопасностью для вас и ваших пассажиров.

Таким образом, ответ на вопрос «Стоит ли проводить установку?» — это однозначное «Да». Даже если вы не хотите делать это своими руками, обратитесь в автосервис.

В ролике ниже вы найдете сравнение преимуществ ГУР и ЭУР (автор видео — АВТОТЕМА ТВ).

Возможные неисправности ЭУР

Бывает так, что уже после установки ЭУР не работает вообще или с перебоями.

Это может быть вызвано разными причинами, среди которых чаще всего выделяются две:

  1. Поломка датчика скорости. Работает электроусилитель руля в связи с датчиком скорости. На высокой скорости, дополнительное усилие от механизма снижается, чтобы обеспечить вам больший контроль. Если данные от датчика перестают поступать, ЭУР автоматически отключится. Проблема решается заменой датчика.
  2. Неправильно установленный картер двигателя. При нарушениях в монтаже картера (кожуха) двигателя, вибрации от мотора будут передаваться усилителю. Тот начнет гудеть, в некоторых случаях даже отключаться.

Отзывы

Положительные
1. Игнат: полгода назад самостоятельно установил сервопривод. Покупал отечественный, работает исправно, нареканий нет.
2. Василий: товарищи по гаражу рекомендовали купить сервопривод. На прошлых выходных сами установили. Управление с минимальными усилиями. Мой совет автомобилистам.
3. Кирилл: много слышал положительных отзывов о сервоприводе, решил установить. Вот уже больше года активно пользуюсь машиной, нареканий нет.
4. Виктор: заказывал установку ЭУРа в СТО, ребята справились быстро, предоставили гарантию на год.
Отрицательные
1. Геннадий: качеством изготовления отечественного сервопривода недоволен. Через три месяца после установки пришлось снимать и ремонтировать.
2. Славик: установленный мной ЭУР продержался полгода, после чего полетел подшипник.
3. Сергей: пользовался сервоприводом полгода, после чего вернул назад ГУР. Слишком часто ломался.

Вывод

Установка ЭУР на Гранту Стандарт вполне обоснована и необходима. Чтобы предотвратить поломки, некорректную работу механизма заказывайте услуги в сертифицированных СТО, где предоставляют гарантию качества.

Негативные отзывы в адрес ЭУРа вызваны нарушением условий эксплуатации владельцами и непрофессиональной установкой.

Видео — Авторемонт Лада Гранта Замена электро усилитель руля ЭУР
Видео — Установка электроусилителя руля

Снятие и установка ЭУР Калины — «Клуб-Лада.рф»

Электроусилитель руля Калины (ЭУР) снимается вместе с рулевой колонкой для замены, ремонта, либо при демонтаже торпедо. Установку рекомендуется выполнять вместе с помощником.

Необходимый инструмент: крестовая и плоская отвертка, высокая головка «на 13».
Отсоединить минусовую клемму аккумулятор­а, и выставить колеса автомобиля прямо.


Снятие электроусилителя руля Калины

Сначала нужно снять руль Калины, а затем подрулевые переключате­ли. Отсоединить колодки проводов вы­ключателя зажигания от панели приборов.
Если необходимо, снять замок за­жигания.

  1. Отвернуть 3 самореза крестовой отверткой, и снять нижнюю поперечи­ну панели приборов.
  2. Отсоединить 2 колодки жгутов проводов от блока управления ЭУР, нажав на фиксаторы.
  3. Отсоединить колодку прово­дов от соединителя подрулевых пе­реключателей. Отвернуть 4 гайки крепле­ния кронштейна.
  4. Опустить рулевую колонку Калины на пол. При необходимости снять соеди­нитель подрулевых переключателей.
  1. Отвернуть гайку болта крепления нижнего карданного шарнира к валу-шестерне рулевого механизма с помощью головки «на 13». Удерживаем болт от проворачивания ключом «на 13».
  2. Снять болт.
  3. Разжать клеммное соедине­ние шарнира, используя большую плоскую отверткой.
  4. Снять промежуточный карданный вал с вала-шестерни рулевого механизма Калины.

Перед снятием, маркером поме­чаем взаимное положение верхнего шарнира карданного вала относи­тельно вала рулевого управления.

  1. Отвернуть гайку стяжного болта шарнира с помощью ключа «на 13». Удерживаем его от проворачивания ключом «на 13». Снять болт.
  2. Разжать клеммное соединение шарнира отверткой.
  3. Снять промежуточный карданный вал с вала рулевого управления.
  4. На фото промежуточный карданный вал Лада Калина.

Установка электроусилителя руля Калины

Установка промежуточного кар­данного вала производится в обратной последова­тельности, совмещая с ранее сделанными метками. Установку рулевой колонки рекомендуется производить с помощником.

Либо производить монтаж колонки, когда нижний шарнир про­межуточного карданного вала будет установлен на вал-шестерню рулево­го механизма заранее.  Для этого: 

  1. После соединения проме­жуточного карданного вала с валом рулевого управления, отворачиваем гайку стяжного болта промежу­точного вала, используя ключ «на 13».
  2. Снять болт и отсоединить нижний кардан­ный шарнир от верхнего.

Устанавливаем нижний шарнир на вал-шестерню рулевого механизма (болт крепления шарнира к валу-ше­стерне должен располагаться верти­кально с правой стороны). Поворачи­ваем вал рулевого управления, так чтобы отверстие в верхнем шарнире под стяжной болт промежуточного вала располагалось горизонтально снизу вала. Соединяем верхний и нижний шарниры промежуточного вала, вставляем стяжной болт и заворачиваем гайку.
Дальнейшую уста­новку производим в обратной после­довательности.


Ключевые слова:

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Замена электрического усилителя руля Лада Гранта

Электроусилитель снижает усилие на рулевом колесе, облегчая управление автомобилем

Основу электроусилителя составляет безщеточный электродвигатель с редукто­ром, расположенным под кожухом ру­левого управления.

На валу двигателя установлен червяк, который входит о зацепление с пластмассовой ше­стерней, закрепленной на вале руле­вого управления.

Координирует работу электроусилителя электронный блок управления изменением подаваемого напряжения на электродвигатель по информации, получаемой от датчи­ков скорости автомобиля, частоты вращения коленчатого вала и величи­ны крутящего момента на вале руле­вого управления.

Электродвигатель через редуктор доворачивает с опре­деленным моментом вал рулевой колонки.

Блок управления обеспечивает достаточную информативность руля во всех режимах движения автомоби­ля.

Когда автомобиль стоит на месте, создаваемый электроусилителем мо­мент на вале максимальный, с ро­стом скорости автомобиля «помощь» усилителя снижается и рулевое ко­лесо становится «тяжелее».

В случае выхода из строя электроусилителя, автомобиль полностью сохраняет управляемость, при этом рулевое колесо становится несколько «тяже­лее», чем на автомобиле без электро­усилителя поскольку появляется дополнительная нагрузка в виде сво­бодно вращающегося ротора элек­тродвигателя

В комбинации приборов расположен сигнализатор неисправности элек­троусилителя рулевого управления.

Он загорается при включении зажи­гания и после пуска двигателя гас­нет. При отказе электроусилителя сигнализатор горит постоянно.

Электроусилитель не работает при не­работающем двигателе.

Электроусилитель может отключаться:

— при снижении напряжения борто­вой сети;

— при отсутствии сигнала с датчика скорости и частоте вращения двига­теля выше 1500 мин 1

Такие отключения заложены в алго­ритме работы электроусилителя и не являются признаками неисправности.

Снятие

Вам потребуются: отвертка с крестообразным лезвием, ключи «на 8», «на 13» (два), торцовый ключ «на 13».

Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

Снимите рулевое колесо.

Потяните на себя и снимите крышку блока предохранителей.

Снимите подрулевые переключатели.

Отсоедините колодку жгута проводов от соединителя подрулевых переключателей.

Отожмите фиксатор

Разъедините колодки жгута силовых проводов замка зажигания.

Разъедините колодки жгута проводов считывающей катушки иммобилизатора.

Отожмите фиксатор.

Отсоедините колодку жгута проводов от разъема блока управления электромеханическим усилителем рулевого управления.

Аналогично отсоедините вторую колодку жгута проводов от блока управления.

Отверните гайку стяжного болта карданного шарнира электромеханического усилителя со стороны карданного вала рулевого механизма и снимите болт.

Отверните две верхние гайки крепления электромеханического усилителя к кузову, отверните на 3–4 оборота две нижние гайки

Снимите электромеханический усилитель с автомобиля.

Так выглядит снятый с автомобиля вал рулевого управления в сборе

Ослабьте крепление хомута соединителя подрулевых переключателей

Снимите соединитель.

Выверните винт крепления защитного кожуха.

Снимите кожух.

Отожмите фиксатор

Отсоедините колодку жгута проводов от блока управления электромеханическим усилителем рулевого управления

Аналогично отсоедините вторую колодку жгута проводов от блока управления.

Выверните два винта крепления блока управления к кронштейну электромеханического усилителя рулевого управления

Снимите блок управления.

Обратите внимание на его маркировку, чтобы при замене приобрести аналогичный блок.

Установите электромеханический усилитель рулевого управления в порядке, обратном снятию.

Если при регулировке по высоте рулевое колесо плохо фиксируется в заданном положении, подтяните гайку шпильки фиксатора

Действительно ли гидроусилитель рулевого управления лучше электрического?

Steer-by-Wire

Steer-by-Wire — это новейшая форма рулевого управления, которая чаще всего ассоциируется с электромобилями будущего. В этом случае рулевое колесо фактически не связано с колесами, в отличие от электрической и гидравлической систем. Вместо этого рулевое колесо и колеса связываются друг с другом через бортовой ЭБУ автомобиля и через набор проводов.

Положительным моментом является меньшее количество механических деталей, которые могут выйти из строя. Обратной стороной является отсутствие систем резервного копирования на случай, если что-то пойдет не так. И из-за этого недостатка ни одна машина в продаже сегодня не оснащена полностью управляемой по проводам системой — прямое адаптивное рулевое управление Infiniti — это частично управляемая система.

Рулевое управление задними колесами

Рулевое управление задними колесами — это тип системы рулевого управления, подключенной к системе рулевого управления с гидравлическим или электрическим усилителем, которая приводит в действие не только передние колеса, но и задние колеса. Эти системы не регулируют угол атаки так сильно, как ваши передние колеса, вместо этого работают только с несколькими градусами изменения.Nissan GT-R поколения R32 (названный Super HICAS для «Активно управляемое рулевое управление с высокой производительностью»), а также все последующие GT-R, старый Honda Prelude, большинство новых Porsche 911 и даже Bentley Flying Spur — все это функция управления задними колесами.

Что такое чувство руля?

Большинству потребителей наплевать на рулевое управление, ощущение дороги и ваших шин. Все, что их волнует, — это то, что это работает, когда приходит время уклоняться от препятствия или переключаться на полосу движения.

А вот энтузиастам больше всего известно о чувстве рулевого управления. Они жаждут понять точку скольжения на каждом повороте, вес автомобиля, наклоняющегося в поворот, момент, когда их шины теряют сцепление с дорогой, изгиб вершины дороги или его незначительные недостатки. Он соединяет их с дорогой, автомобилем и актом движения .

Вместо того, чтобы чувствовать рулевое колесо, как у человека в надувной трубе, беззаботно махающего по кругу.

Так что лучше, электрическое или гидравлическое?

Ах, этот вопрос у всех на уме.К сожалению, ответ уже не так однозначен, как раньше. По крайней мере, в смысле ощущения руля.

Если бы вы спросили меня 10 лет назад, ответ был явно гидравлическим. Системы умело передавали дорогу, ее недостатки, неровности и то, что делают шины. Было ощущение связи, которому не было равных среди его собратьев с электроусилителем руля, учитывая, что EPAS в то время находился в зачаточном состоянии и был … бессмысленным.

Но времена изменились, и электроусилитель рулевого управления догоняет своего родного брата, работающего на жидкостях.Такие автомобили, как полностью электрический Taycan от Porsche, обеспечивают высокую точность и передают те же атрибуты, о которых говорилось выше, почти так же, как и его предшественники с гидравлическим приводом. Как и почтенный Miata, который отказался от гидроусилителя рулевого управления в пользу EPAS для поколения ND.

Они еще совершенны? Нет, но инженеры очень близки. Я говорю о том, что эти пуристы с гидравлическим приводом быстро превращаются в динозавров, уступая место дедушке Симпсону, который кричит на облако, чтобы тот слез с лужайки.

Часто задаваемые вопросы о гидроусилителе руля

У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!

В: Опасно ли ехать без гидроусилителя руля?

A: Давайте спросим Alfa Romeo 4C. Альфа?

Альфа. ЭТО ОТЛИЧНО!

A: Ну вот и ответ.

В: Что только что произошло?

A: Вы спросили Alfa Romeo, автомобиль, который идет с завода без гидроусилителя руля, опасно ли ездить без гидроусилителя руля.Пожалуйста.

Q: Уххх… Хорошо, тогда какие признаки плохого усилителя руля?

A: Вы можете услышать стоны, жужжание, визг, на самом деле все, что звучит необычно, будет хорошим индикатором того, что что-то не так. Кроме того, если рулевое управление с гидроусилителем внезапно станет трудно использовать, он может сломаться.

В: Могу ли я водить машину без жидкости для гидроусилителя руля?

A: Можно, как показывает «Альфа», но ехать и поворачивать будет сложно.Вы также можете повредить цилиндр гидроусилителя рулевого управления и насос. Особенно, если вы управляете чем-то большим, например F-250 или Suburban.

Видео

Узнайте больше о том, как управление автомобилем работает, с помощью этого видео от Engineering Explained.

| Рулевое управление Turn One

Электроусилитель руля, вопросы и ответы


Мы собрали некоторые из наиболее частых вопросов, которые у клиентов возникают по поводу электроусилителя рулевого управления и нашего блока EPS.

Заменяет ли он мой ручной рулевой механизм? Или ручная зубчатая рейка?
Нет. Блок EPS только добавляет усилитель в рулевую колонку, чтобы уменьшить усилие водителя на рулевом колесе. Вам по-прежнему нужен редуктор вашего автомобиля, чтобы преобразовать силу вращения рулевой колонки в линейную силу, которая давит на рулевые тяги и поворачивает колеса.

Что произойдет, если я потеряю заряд аккумулятора?

Блок EPS всегда имеет соединение с физической передачей через вашу рулевую колонку, поэтому в случае потери мощности в блоке (низкий заряд батареи, разрыв кабеля питания и т. Д.), ваше рулевое управление вернется в режим ручного управления, но вы всегда сможете управлять автомобилем.

Где крепится EPS?
EPS можно установить в любом месте на рулевой колонке вашего автомобиля между рулевым колесом и рулевым механизмом. Место установки будет зависеть от того, какой у вас тип автомобиля, сколько места у вас есть на разных участках рулевой колонки, а также от ваших личных предпочтений. Большинство клиентов установили EPS со стороны кабины брандмауэра внутри / под приборной панелью.

Есть ли особые требования к установке в моторном отсеке?
Да. Во-первых, мы рекомендуем установить электродвигатель под углом 15 градусов вверх в качестве меры предосторожности, чтобы любая потенциальная влага могла адекватно стекать из устройства. Устройство также следует держать как можно дальше от источников тепла. У модуля управления есть температурный режим безопасности, который отключит агрегат, если он достигнет определенной температуры, поэтому установка слишком близко к выпускным коллекторам (например) может отрицательно повлиять на нормальную работу EPS.

Какая электрическая система работает от EPS?
Наш блок EPS питается непосредственно от 12-вольтовой аккумуляторной батареи вашего автомобиля. Электропроводка в нашем устройстве чрезвычайно проста и состоит из двух выводов аккумулятора и одного провода зажигания, который может быть подключен к зажиганию автомобиля или независимому выключателю питания.

Какую силу тока потребляет установка?
Это будет в значительной степени зависеть от предпочтений водителя в отношении помощи водителю (дополнительная помощь от устройства означает, что для двигателя потребуется больше электроэнергии), а также от транспортного средства, в котором он установлен, и текущих условий вождения.Например, прямая линия, ведущая к розыгрышу, будет близка к нулю. Во время маневра на повороте устройству может потребоваться 15 ампер. Для средней классической конфигурации автомобиля мы оцениваем блок, требующий диапазона от 5 до 15 ампер в нормальных условиях уличного движения.

Могу ли я использовать это вместе с моей системой рулевого управления с гидроусилителем?
Нет, EPS разработан для использования с ручными рулевыми механизмами или ручными рейками и шестернями. Если ваш автомобиль в настоящее время оснащен гидроусилителем рулевого управления, вам сначала необходимо снять гидравлические компоненты, такие как насос гидроусилителя рулевого управления и силовой блок / стойку, и преобразовать их в компоненты ручного рулевого управления.

Сколько места вдоль колонны мне нужно вырезать?
Приложение для каждого автомобиля может отличаться в зависимости от того, какие соединительные адаптеры вы решите использовать для входного и выходного валов EPS, но вам потребуется примерно 9–12 дюймов колонны для добавления EPS.

Что всего входит в комплект EPS от Turn One?
Мы стараемся максимально упростить установку EPS, поэтому мы включаем блок питания со встроенным модулем управления, прямой входной соединитель, выходной U-образный переходник на ваш выбор (доступно 3 варианта), жгут проводов и универсальный монтажный кронштейн.

Как сделать так, чтобы устройство ощущалось «по центру»?
Наш EPS имеет специальный режим калибровки, позволяющий пользователю установить / сбросить центр помощи, а также максимальные точки фиксации. Эта калибровка важна при настройке вашего устройства, но ее также можно легко выполнить после регулировки углов установки колес или других изменений транспортного средства, которые могут повлиять на рулевое управление.

У вас есть еще вопрос о нашем блоке EPS или приложении в вашем автомобиле? Отправьте нам свой вопрос, используя нашу электронную форму обратной связи.

Что такое электроусилитель руля и что в нем такого хорошего?

Когда вы водите машину, некоторые вещи легко воспринимать как должное. Например, тот факт, что вы можете легко повернуть рулевое колесо в любой момент, является благословением. Если вы когда-либо водили машину без усилителя рулевого управления, вы бы точно знали, что мы имеем в виду. Если нет, то считайте, что вам повезло: рулевое управление с гидроусилителем было изобретено, и вам не нужно крутить руль с силой культуриста.

С годами эта система рулевого управления с усилителем была усовершенствована и сделана более эффективной благодаря использованию электродвигателя вместо гидравлического насоса. Но что такое электроусилитель руля и что в нем такого особенного?

История ГУР

Женщина за рулем автомобиля с кондиционером, остров Ибица, Балеарские острова, Испания. | (Фото: Mediacolors / Construction Photography / Avalon / Getty Images)

СВЯЗАННЫЙ: Проблема с рулевым управлением Jeep Wrangler подтверждена

Согласно Blue Devil Products, первая система рулевого управления с усилителем была представлена ​​в 1951 году на Chrysler Imperial, а все остальное стало историей.С тех пор инженеры смогли настроить передаточное число автомобиля, что облегчило водителям поворачивать передние колеса с меньшим количеством оборотов рулевого колеса.

С момента его изобретения до начала 2000-х большинство систем рулевого управления с усилителем в автомобилях были гидравлическими. Это означает, что система приводилась в действие насосом, заполненным гидравлической жидкостью, нагнетаемой до высокого давления. И хотя эта система хорошо работает, когда дело доходит до обеспечения быстрого и легкого рулевого управления, у нее также есть свой набор недостатков.

Во-первых, насос гидроусилителя рулевого управления приводится в действие двигателем, а это значит, что он должен работать постоянно. Эта постоянная механическая нагрузка на двигатель, как сообщается, приводит к потере мощности от пяти до восьми лошадиных сил в большинстве автомобилей и даже может снизить его экономию топлива примерно на три мили на галлон. Кроме того, жидкость гидроусилителя рулевого управления необходимо периодически менять, и если какой-либо из компонентов или шлангов выходит из строя, жидкость также может испачкаться.

В начале 90-х и в начале 2000-х многие производители перешли на использование систем рулевого управления с электроусилителем вместо гидравлических.

Как работает система рулевого управления с электроусилителем?

Гибридный автомобиль Toyota Prius едет по улице. | (Фото Джастина Салливана / Getty Images)

В рулевом управлении с электроусилителем вместо гидравлического насоса используется электродвигатель. Blue Devil отмечает, что сам электродвигатель управляется электронной схемой, подключенной к бортовой компьютерной системе автомобиля.

Есть преимущества с электроусилителем руля

Теперь, когда мы видим, как работает система рулевого управления с гидроусилителем, легко понять, почему электрическая система имеет свои преимущества.Во-первых, электрическая система не получает энергию от двигателя, поскольку она питается от электрической системы автомобиля. Также нет необходимости в гидравлическом насосе, трубопроводах или жидкости для гидроусилителя руля, поэтому вы можете попрощаться с любыми потенциально протекающими беспорядками.

Кроме того, производители автомобилей могут настроить систему рулевого управления с электроусилителем на регулировку скорости. Это означает, что он может увеличивать или уменьшать сопротивление рулевого управления автомобиля в зависимости от скорости его движения. Например, рулевое управление автомобиля может усиливаться на скоростях автострады для большей устойчивости, а затем ослабляться на более низких скоростях для большей легкости и комфорта при повороте.

Учитывая легкость, удобство и меньшее количество проблем, которые может обеспечить система электроснабжения, легко понять, почему сегодня она используется в большинстве новых автомобилей. Во всяком случае, по крайней мере, вам не нужно беспокоиться о замене жидкости на одном из них.

Важные различия в подходах к гидроусилителю рулевого управления для электромобилей (и всех транспортных средств)

Рулевое управление в автомобилях недооценивается, особенно в электромобилях. Мы можем настолько волноваться о количестве лошадиных сил и крутящем моменте, диапазоне, скорости зарядки и 0-60 раз, что забываем думать о других вещах. Все большие числа, которые мы видим, в основном связаны с педалями акселератора и тормоза, но легко забыть о том, что мы используем больше всего: о рулевом колесе.

В этой статье я собираюсь поделиться коротким видео, а затем расскажу об истории гидроусилителя руля для электромобилей. Это был интересный вызов сначала для домашних мастеров, а затем и для производителей. У всех есть определенное чувство, к которому они стремятся, и попасть туда может быть сложно.

Во-первых, давайте посмотрим на недавнее видео на сайте Engineering Explained , где Джейсон подробно рассказывает о важных аспектах каждого типа системы рулевого управления с гидроусилителем, а также о том, как они работают.Он делает это, управляя McLaren с менее распространенным типом рулевого управления:

.

Без усилителя руля (ручное рулевое управление)

Если мы собираемся говорить об истории гидроусилителя рулевого управления, мы должны начать с самого начала: никакого гидроусилителя!

Одним из моих любимых автомобилей, которые у меня когда-либо были, был Pontiac Fiero. У меня была модель 1986 года с автоматической коробкой передач, когда я был новичком в вождении, и у меня была модель 1987 года с механической коробкой передач (эта машина была намного веселее, хотя синхронизатор третьей передачи был изношен).Одной из действительно крутых особенностей автомобиля было полное отсутствие усилителя рулевого управления, что было настоящей странностью в 80-е годы.

Я говорю, что это было действительно круто, потому что при нормальной скорости движения по городу или по трассе гидроусилитель руля вообще не нужен. Вы чувствуете дорогу прямо через рулевое колесо и получаете реальное сопротивление. Иногда это может быть немного грубо, особенно на дорогах, которые вызывают вибрации, но в большинстве случаев это похоже на минималистские кроссовки (мне они тоже нравятся).Вы действительно чувствуете связь с дорогой.

Недостаток, с которым большинство людей просто не хотят мириться, заключается в том, что рулевое управление затруднено на низких скоростях, особенно на стоянках. Без гидроусилителя руля водитель должен обеспечивать всю мощность. Поскольку я интерсекс (вот достойное объяснение того, что это значит), моя сила рук, естественно, сильна по женским стандартам, но слабая по мужским. По этой причине я одна из немногих женщин, которым действительно нравится ручное рулевое управление. Большинство женщин просто не могут смириться с этим, потому что им кажется практически невозможным перемещаться по парковкам и параллельным парковкам.

Рулевое управление с гидроусилителем

на начальном этапе часто продавалось в первую очередь для женщин (потому что более сильный мужчина хочет, чтобы его жена могла водить машину), но если бы мужчины были честны, они также сказали бы нам, что ценят то, что все становится проще. Вокруг все еще есть несколько старых парней, которые рассказывают людям, что в каждой машине, на которой они когда-либо ездили, был гидроусилитель руля, потому что они обеспечивают мощность (обычно это говорят во время сгибания мускулов рук).

Какими бы ни были причины изобретения и покупки гидроусилителя руля, в наши дни он присутствует во всех, кроме нескольких редких автомобилей, даже в автомобилях, наиболее любимых мужчинами.Pontiac решил не устанавливать его в Fieros, который у меня был, потому что двигатель располагался сзади, и прокладка длинных гидравлических линий от насоса гидроусилителя к передней части была бы проблематичной, дорогой и, возможно, опасной. Кроме того, автомобиль изначально проектировался с учетом максимальной эффективности, а насос гидроусилителя рулевого управления снижает расход бензина.

Гидравлический усилитель рулевого управления

В последнем абзаце я немного забегал вперед. Нам нужно очень быстро обсудить гидроусилитель руля. Во всех случаях существует насос гидроусилителя рулевого управления, который необходимо повернуть, чтобы обеспечить гидравлическое давление в жидкости гидроусилителя рулевого управления в системе. Затем эта гидравлическая мощность используется в рулевой рейке, чтобы упростить работу водителя.

Во всех гидравлических системах, кроме новейших, насос гидроусилителя рулевого управления является дополнительным оборудованием двигателя и, таким образом, приводится в движение шкивом, прикрепленным к кривошипу двигателя, а также такими вещами, как водяной насос и генератор переменного тока.

Обратной стороной является то, что примитивные системы рулевого управления с усилителем лишали водителя большей части ощущения дороги, независимо от того, что утверждали маркетинговые отделы.Простейшие системы давали больше помощи на более высоких скоростях и меньше помощи на более низких скоростях — в основном противоположное тому, что действительно необходимо. Более поздние системы обеспечивали постоянную вспомогательную мощность на всех оборотах двигателя, но это проблематично, потому что предоставление достаточной помощи на скоростях парковки означает слишком много для скоростей на шоссе. Дальнейшие улучшения привели к созданию регулируемых систем, которые могли снизить помощь на скоростях шоссе.

Помимо удовлетворения потребностей на низких скоростях, есть еще одна проблема: личный вкус.

Некоторые люди, особенно водители роскошных автомобилей, хотят чувствовать себя оторванным от дороги. Им это дает легкое и легкое рулевое управление с небольшой обратной связью. Другим нужна помощь на более низких скоростях, но никакая помощь на более высоких скоростях. Даже у покупателей конкретного автомобиля могут быть разные вкусы, а гидравлические системы оставляют очень мало места для настройки.

Проблема гидроусилителя рулевого управления для электромобилей

Людям, занимавшимся переоборудованием электромобилей в гаражах, приходилось сталкиваться с особенно тяжелыми трудностями.В то время, когда большинство автомобилей оснащалось насосом рулевого управления с гидроусилителем, прикрепленным к бензиновому двигателю, при избавлении от двигателя в автомобиле остается рулевая рейка с гидроусилителем, которой не хватает мощности, которую труднее повернуть, чем ручную рейку.

Чтобы обойти эту проблему, производители, занимающиеся изготовлением самодельных автомобилей, и профессиональные мастерские по переоборудованию использовали несколько путей к использованию гидроусилителя руля. Некоторые прикрепляли небольшой электродвигатель к насосу рулевого управления с гидроусилителем (как они сделали с компрессором кондиционера) и устанавливали эту установку на специальное крепление под капотом.Это обеспечило гидроусилитель руля, как и раньше, но за счет запаса хода, потому что двигатель работает постоянно (McLaren использует лучшую версию этого метода для некоторых своих газовых спортивных автомобилей, как показано на видео выше). Некоторые люди поменяли бы рулевые рейки с ручным управлением, если бы такая была в наличии.

Позже они сделали то же самое, что и большинство производителей сейчас, даже с газовыми автомобилями.

Электроусилитель руля

Полное избавление от гидроусилителя рулевого управления имеет гораздо больший смысл. Выключив гидроусилитель рулевого управления на тот, который обеспечивает усиление только тогда, когда это действительно необходимо, вы сэкономите много энергии для электромобилей и преобразований электромобилей, поэтому вы не потеряете заметную величину диапазона из-за паразитной нагрузки рулевого управления с усилителем. Это беспроигрышный вариант.

Даже для автомобилей с бензиновым двигателем имеет смысл использовать электроусилитель руля, потому что вы избавляетесь от сложной системы и заменяете ее той, у которой меньше движущихся частей. Вы также получите лучшую производительность и эффективность, поскольку насос гидроусилителя рулевого управления не будет постоянно тянуть двигатель вниз.Это помогает автомобилю получить более высокий рейтинг топливной экономичности и, таким образом, помогает производителю соответствовать таким требованиям, как стандарты CAFE, цели по сокращению выбросов углерода и т. Д. И снова беспроигрышный вариант.

Вы также получаете преимущество настраиваемости. Программирование маленького электродвигателя рулевого управления с электроусилителем может быть изменено, часто в меню настроек автомобиля, для более легкого ощущения роскоши или для более грубого и спортивного ощущения. В более дешевых автомобилях, таких как мой Nissan LEAF, этого нет, но лучшие автомобили, такие как Tesla, позволяют вам решать, какую помощь вы хотите получить от системы.

Обратной стороной является то, что системы рулевого управления с электроусилителем немного смягчают более мелкие дорожные колебания, поэтому в McLaren используется электрогидравлическая система с регулируемой скоростью двигателя. Однако за пределами трассы большинство людей не находят крошечные вибрации полезными или желательными, поэтому электроусилитель руля по-прежнему остается лучшим доступным решением.

Изображение от Tesla.

Реклама


У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.


Рулевые колеса

Grant

В этом разделе веб-сайта рассматриваются наиболее часто задаваемые вопросы, касающиеся установки или технических проблем с рулевыми колесами и установочными комплектами Grant.

Вопросы о Grant Steering Wheels

  • Что мне нужно для установки рулевого колеса Grant?
    Вам понадобится установочный комплект Grant, который разработан для вашего конкретного автомобиля (за исключением колес серии Corvette).Рулевые колеса Grant предназначены для установки с установочными комплектами Grant.

    Колеса серии Signature с 5-ю болтовой схемой крепления могут быть установлены с любым из наших установочных комплектов. Колеса серий Classic и Challenger нельзя установить с помощью установочного комплекта серий # 5000 или # 6000, их можно установить только с помощью установочных комплектов серий # 3000 и # 4000.

    Чтобы найти комплект для установки Grant, который подходит для вашего автомобиля, укажите год, марку и модель вашего автомобиля, используя поиск по приложениям, расположенный на боковой панели навигации слева от этой страницы.

  • Как установить рулевое колесо?
    Grant включает общую инструкцию к каждому рулевому колесу. Простые в использовании инструкции, написанные для конкретного автомобиля, включены в каждый установочный комплект. Для просмотра листов с инструкциями используйте форму поиска по гранту с инструкциями или щелкните ссылку с инструкциями во время поиска продукта.
  • В моем автомобиле установлена ​​подушка безопасности. Делает ли Грант комплект для установки нестандартного колеса на мой автомобиль?
    №Мы не исследуем автомобили, оборудованные подушками безопасности, и наши комплекты не предназначены для таких автомобилей. Мы не рекомендуем вам менять, переделывать или снимать подушку безопасности с любого автомобиля из соображений безопасности и по юридическим причинам.

    Grant выпускает новый продукт, позволяющий персонализировать рулевое колесо с подушкой безопасности. Кольцо Grant Custom Styling Ring — это быстрый и простой способ улучшить внешний вид вашего оригинального колеса и сохранить безопасность оригинальной системы подушек безопасности. Доступно для многих автомобилей и легких грузовиков, см. Информацию о приложении для вашего конкретного автомобиля.

    Грант имеет O.E.M. запасные рулевые колеса, доступные для определенных автомобилей GM и Ford, которые позволяют настраивать автомобиль, сохраняя при этом оригинальное предохранительное устройство подушки безопасности. См. Приложения для конкретных автомобилей.

  • Могу ли я заменить рулевое колесо с подушкой безопасности, даже если она была снята?
    Нет, рекомендуется заменить подушку безопасности.
  • У меня есть автомобиль, которого нет в таблице приложений вашего установочного комплекта.У вас есть универсальный комплект переходников, который я могу использовать?
    Нет. Универсального адаптера не существует. Если вашего автомобиля нет в списке, есть только две возможности. Во-первых, мы просто не делаем комплект для вашего автомобиля. Во-вторых, мы не исследовали ваш автомобиль. Вы можете позвонить в наш отдел обслуживания клиентов для получения помощи.

    Помните — никогда не используйте установочный комплект Grant на транспортном средстве, не указанном в нашем руководстве по применению. Это для вашей безопасности и благополучия.

  • У меня есть уличная тяга (или другое нестандартное транспортное средство), и я не знаю, из чего состоит рулевая колонка.Как я могу приобрести грант-колесо и установочный комплект?
    Установочные комплекты зависят от автомобиля. Вам нужно будет узнать точный год, марку и модель автомобиля, в котором находилась ваша рулевая колонка. Часто вам может потребоваться найти цифры на колонке, чтобы вы могли это сделать, и пойти к дилеру, чтобы найти эту информацию. Персонал по гранту не может помочь вам найти номера моделей или проверить информацию о марке / модели.
  • У меня рулевая колонка IDIDIT или FLAMING RIVER, какой комплект мне использовать?
    Для всех колонок IDIDIT и FLAMING RIVER используется набор 3196.Возможно, вам потребуется приобрести пластиковую втулку, которая есть на всех колоннах, где используется этот комплект. Если у вас нет этой детали, вам нужно будет пойти на ремонтную мастерскую или к дилеру GM и приобрести эту недорогую деталь.

Общие технические вопросы

  • У меня возникли проблемы с установкой грантового продукта. Что мне делать в первую очередь?
    Убедитесь, что вы следуете инструкциям по предоставлению гранта. Ответы на большинство этих вопросов можно найти в инструкциях, прилагаемых к комплектам и колесам.Рекомендуется иметь при себе все инструкции для ознакомления и справки при диагностике и устранении проблемы.

    Если вам нужно прочитать или распечатать инструкции, выполните поиск продукта по номеру детали или ключевому слову, используя поиск по ключевым словам в верхней части этой страницы.

  • Как я могу заставить свой рог снова работать после установки классического колеса или колеса Challenger?
    У вас наверняка выкрашенное в черный, серебряное или золотое колесо колесо. Вы должны использовать диск из серебряной фольги, который находится сзади кнопки звукового сигнала, вместе с инструкцией. Следуйте этим инструкциям (форма 97524-00-01) по его использованию, и ваша проблема будет решена.
  • Как не дать гудку во время установки колеса Grant и комплекта?
    Обязательно снимите предохранитель звукового сигнала или отсоедините аккумулятор перед установкой. Не забудьте переустановить предохранитель или снова подключить батарею, когда закончите.
  • Как мне заставить мои поворотники отключаться должным образом?
    Используется много разных типов кулачков гашения.Некоторые из них снимаются с задней части оригинального колеса, а некоторые — нет. Даже некоторые съемные не совместимы с задней частью концентратора Grant. Используйте оригинальный кулачок, если он подходит к задней части ступицы Grant так же, как оригинальное колесо, если не показано ниже.

    Если оригинальный кулачок не работает со ступицей Grant, используйте роликовые штифты, входящие в комплект, и установите в соответствии с предоставленными инструкциями. Они будут выполнять ту же работу, что и ваш оригинальный механизм. Возможно, вам придется немного согнуть штифты в соответствии с инструкциями для правильной работы.

  • Какой щелкающий звук я слышу при повороте рулевого колеса?
    Этот звук вызван неправильной регулировкой роликовых штифтов. Правильная регулировка решит проблему и предотвратит повреждение механизма поворотников. Неправильная регулировка может привести к повреждению или отказу и привести к необходимости замены механизма указателя поворота.
  • После установки между крышкой стойки и моей рулевой колонкой либо большой зазор, либо трение (натирание).Как мне это исправить?
    При разработке комплектов Grant мы допускаем зазор 1/8 дюйма между крышкой стойки и рулевой колонкой. Многие старые автомобили могли быть модифицированы, перестроены или отремонтированы, а рулевые колонки были сняты с автомобиля. встроена во многие из этих колонн. Ослабьте болты, удерживающие колонку в положении под приборной панелью, и сдвиньте корпус вверх или вниз до желаемого зазора, а затем снова надежно затяните болты.
  • Где мне установить коричневое стопорное контакторное кольцо и большую пружину из моего комплекта на мое колесо для подписи?
    Коричневое стопорное контакторное кольцо, большая пружина и 3 болта с буртиком в комплекте не используются с колесом серии Signature.См. Инструкцию, прилагаемую к рулевому колесу (форма 98524-00-01).
  • Колесо Classic / Challenger, которое я купил, не поместится в мой комплект Euro (серия 6000), комплект заготовок (серия 5000) или телескопический комплект gm (6400). что не так?
    Все в порядке. Комплекты серий Euro и Billet предназначены для использования только с колесами серии Signature с монтажной схемой из 5 болтов. Колеса серии Classic / Challenger (с тремя болтами) не будут работать с этими комплектами.
  • Мой новый руль Grant расположен слишком близко к указателям поворота, дворнику или рычагам переключения передач.Что я могу сделать?
    Вы можете приобрести наш комплект расширения модели 4000, который устанавливается между уже установленным установочным комплектом и рулевым колесом. Он перемещает колесо назад на 2 дюйма для обеспечения зазора.
  • Мое новое колесо серии Grant Signature находится слишком далеко от груди. Могу ли я переместить колесо вперед к тире?
    Вы можете приобрести проставки модели 4001 (черный) или 4002 (полированный). Они всего 1 дюйм в высоту (по сравнению со стандартным воротником 2 дюйма) и будут перемещать колесо к черточке на 1 дюйм для дополнительного зазора.
  • Втулка Grant Custom Hub не полностью скользит по моей оси, как оригинальное колесо. Правильный ли у меня комплект?
    Если вы нашли правильное приложение и получили набор в списке, вероятно, у вас есть правильный набор. Если коробка была открыта, когда вы ее купили, вы можете позвонить нам, чтобы проверить номер концентратора для правильной установки. Поскольку ступицы Grant отлиты под давлением, допуски намеренно немного больше, чем у стандартного колеса. Мы рекомендуем вам опустить концентратор Grant до упора вручную. Следуйте инструкциям и установите крышку стойки, гайку вала и т. Д. и затяните до рекомендованного крутящего момента. Это должно правильно установить ступицу на вал.
  • Не горит кнопка звукового сигнала на моем колесе Challenger / Classic. Что я делаю не так?
    На многих автомобилях Ford, выпущенных в 1966 году, на конце рулевого вала имеется неиспользуемая заглушка. Эту заглушку нужно будет отрезать ножовкой или аналогом. См. Инструкции, прилагаемые к комплекту, для правильной процедуры.

    Коричневый стопорный контакт или кольцо перевернуты. Убедитесь, что коричневая сторона обращена к вам, а металлическая сторона — вниз.

  • Мне нужно поработать с рулевой колонкой. Как отключить Grant Custom Hub?
    Вам понадобится съемник рулевого колеса, который будет тянуть за три точки. Мы продаем недорогой съемник, который не только снимает нашу ступицу, но и снимает большинство оригинальных рулевых колес (номер по каталогу 5891), продаваемых в большинстве торговых точек, где продаются рулевые колеса Grant.

Вопросы, касающиеся автомобилей General Motors

Вопросы по автомобилям Ford Motors

  • Как я могу предотвратить перегорание предохранителя на моем автомобиле Ford после установки фирменного колеса?
    Вы должны отрезать заземляющий провод от кнопки звукового сигнала. Обратитесь к инструкциям, прилагаемым к колесу (форма 97524-00-01), для правильной процедуры.
  • У меня классический «Мустангер» Колесо, и кнопка звукового сигнала не должна оставаться включенной.как заставить его работать правильно?
    Эта кнопка уникальна тем, что вы не можете использовать пружину, входящую в комплект для установки. Вы должны использовать прокладки из пеноматериала, прилагаемые к кнопке или колесу, и устранить пружину. Установите прокладки из пеноматериала в соответствии с инструкциями, и ваша проблема должна быть решена.
  • Я купил комплект номер 3288, и на почтовой обложке выбито смещение от центра. это нормально?
    Да. Колонна этого транспортного средства имеет яйцевидную форму, а вал не отцентрован.Так пришлось сделать обложку. Это объясняется в вашей инструкции (Форма 4).

Вопросы по автомобилям Jeep

  • У меня есть джип с комплектом номер 3196, и у меня нет провода, выходящего из корпуса контакта звукового сигнала, а есть металлический разъем. Как мне подключить грант-провод?
    Вам нужно будет вытащить этот металлический поршень из пластиковой трубки и заменить его проводом из нашего набора. Просто возьмитесь за поршень и вытяните его прямо.Снова используйте пластиковую втулку с защелкой, которая выйдет вместе с поршнем, чтобы удерживать наш провод в корпусе, как и раньше.

Вопросы по системе безопасности автомобилей Grant

  • Я потерял ключи от системы безопасности своего автомобиля. Что я могу сделать с заменой?
    Если вы отправили регистрационную форму для своей системы, все, что вам нужно сделать, это позвонить в наш отдел обслуживания клиентов, и мы будем рады продать вам запасные ключи за 4,75 доллара США.

    Если вы не отправили регистрационную форму, нам потребуется, чтобы вы получили серийный номер вашего устройства.Это можно найти в оригинальном листе с инструкциями, в регистрационной форме, или вы должны снять устройство с автомобиля, чтобы получить серийный номер, указанный на белой наклейке в нижней части базового устройства. Без этой информации мы не можем помочь, нет мастер-ключа.

  • Купленная мною система безопасности автомобиля модели 2001 не подходит для моего еврокомплекта (серия 6000), комплекта заготовок (серия 5000) или телескопического комплекта GM KIT (6400). Что не так?
    Эти комплекты предназначены только для использования с колесами серии Signature с монтажной схемой из 5 болтов.

    К сожалению, вы не можете использовать систему безопасности автомобиля с этим комплектом и автомобилем.

  • После установки системы безопасности автомобиля 2001 года у меня не работает звуковой сигнал. Что не так?
    Убедитесь, что вы следовали инструкциям, прилагаемым к колесу, комплекту и системе безопасности.

    Убедитесь, что провода не защемлены и не оборваны. Убедитесь, что обжимное соединение (-а) надежно.

    Убедитесь, что подпружиненные контакторы на стороне колонки не нажаты. Если это так, просто снимите рабочий механизм и распрямите провода в том месте, где они выходят из задней части устройства.Не сгибайте их; просто позвольте им самостоятельно сложиться с вала.

    Убедитесь в том, что в 2-проводной цепи звукового сигнала вы перерезали заземляющую пружину (на колесе Signature Series) и что ничего не заземлено. Также проверьте предохранитель звукового сигнала.

Управление крутящим моментом систем рулевого управления с электроусилителем на основе улучшенного контроля активного подавления помех

В системе рулевого управления с электроусилителем (EPS) низкочастотные помехи, такие как сопротивление дороге, неравномерное механическое трение и изменение параметров двигателя, могут вызывать крутящий момент на рулевом колесе. колебания и прерывистость.Чтобы улучшить плавность крутящего момента на рулевом колесе, в статье предлагается улучшенный метод управления крутящим моментом электродвигателя с EPS. Устанавливается алгоритм целевого крутящего момента, который связан с параметрами процесса рулевого управления, такими как угол поворота рулевого колеса и угловая скорость. Затем стратегия управления заданным крутящим моментом с обратной связью, основанная на улучшенном ADRC, предназначена для оценки и компенсации внутренних и внешних возмущений системы, чтобы уменьшить влияние возмущения на крутящий момент рулевого управления.Результаты моделирования показывают, что отзывчивость и способность противодействия помехам улучшенного ADRC лучше, чем у обычных ADRC и PI. Эксперимент с транспортным средством показывает, что предложенный метод управления имеет хорошую стабильность тока двигателя, плавность крутящего момента рулевого управления и гибкость при наличии низкочастотных помех.

1. Введение

Система рулевого управления с электроусилителем (EPS) обладает такими преимуществами, как безопасность, энергосбережение и удобство рулевого управления [1], которая постепенно заменила механические и гидравлические системы управления для достижения вспомогательной функции рулевого управления с усилителем в системе рулевого управления. [2–4].Однако система EPS также вызывает некоторые проблемы. Например, применение двигателя и механизма замедления в EPS неизбежно увеличивает инерцию системы рулевого управления и вносит неизвестное дополнительное трение. Шум выборки контроллера EPS и неточность модели управления также вызовут помехи. Эти проблемы могут вызвать прерывистость и колебания крутящего момента рулевого управления, особенно когда крутящий момент сопротивления рулевого управления изменяется, что в значительной степени вызвано неизвестными неровностями дороги. Частота вышеуказанного возмущения очень мала, даже близко к диапазону входного сигнала.Фильтр трудно отфильтровать. Следовательно, важно улучшить отзывчивость и сохранить стабильность при возникновении неизвестных помех.

В последние годы было предложено множество стратегий управления для улучшения ощущения рулевого управления и чувствительности к крутящему моменту для управления EPS [5–7]. В [8] стратегия PID используется для создания замкнутого контура крутящего момента, в котором дифференциальная работа создает высокочастотный шум, который заглушает дифференциальные сигналы. Поэтому дизайнеры склонны использовать стратегию PI в практических приложениях.Однако, когда неизвестное возмущение нагрузки резко меняется, стратегия PI быстро увеличивает прирост мощности, чтобы сократить время отклика, что легко вызывает колебания системы, что приводит к неравномерному крутящему моменту рулевого управления.

С развитием современной технологии теории управления многие интеллектуальные методы управления были применены в управлении крутящим моментом EPS. В [9–11] генетический алгоритм и оптимизация роя частиц используются для нахождения оптимальных параметров усиления. В [12] предлагается оптимизация муравьиной колонии и оптимизация роя частиц для нахождения оптимальных параметров PID, которые могут улучшить отзывчивость и стабильность.Однако все эти алгоритмы относятся к случайному алгоритму, который имеет некоторые проблемы, такие как локальное оптимальное решение, преждевременная сходимость и большие вычисления.

Некоторые ученые применяют адаптивный наблюдатель скользящего режима для отслеживания изменения крутящего момента, чтобы гарантировать надежность в системе рулевого управления, а высокочастотный шум дифференциального сигнала устраняется с помощью фильтра Калмана [13–15]. Управление скользящим режимом — это мгновенное управление, которое вызывает колебания крутящего момента и влияет на плавность хода.Кроме того, расчет фильтра Калмана относительно велик, поэтому его сложно применить на практике.

Многие другие ученые применили теорию H-∞ для управления крутящим моментом. В [16–18] установлен H-∞-регулятор модели системы рулевого управления. В [19] H-2 и H-∞ объединены, чтобы спроектировать наблюдателя для поиска оптимального решения. Ключ H-∞ состоит в том, чтобы выяснить частотный диапазон различных ошибок в модели системы и определить индекс оптимального решения.Однако значения индекса всегда основаны на опыте проектирования, а точность управления зависит от модели системы, которая зависит от типа транспортного средства. Следовательно, алгоритм нежелателен для инженерного применения.

Стратегия подавления активных помех (ADRC) была предложена в конце 1990-х годов [20], которая не только впитала в себя современную теорию управления «описание внутреннего механизма системы», но также основана на стратегии управления «устранение ошибки за ошибкой». . » Ядро ADRC используется для объединения внутренних и внешних возмущений системы в общее возмущение, которое оценивается расширенным наблюдателем состояния (ESO) и компенсируется контроллером управления с обратной связью [21].Тогда система может иметь хорошую отзывчивость и способность противодействовать помехам в среде с неизвестными помехами.

Из-за нелинейности и непредсказуемости возмущения для обеспечения быстрого отклика используется нелинейный наблюдатель расширенного состояния (NESO). Однако расчет NESO очень велик, что не подходит для инженерного применения. Расчет линейного наблюдателя расширенного состояния (LESO) невелик, но скорость отклика LESO оставляет желать лучшего. Система управления должна учитывать как оперативность, так и расчет.

В данной статье исследуется точность управления крутящим моментом двигателя постоянного тока с постоянными магнитами при низкочастотных помехах. Конструкция двигателя проста, она содержит небольшое количество неизвестных параметров, что обеспечивает высокую точность оценки помех. Кроме того, по мере того, как расчетная частота возмущений становится низкой, расчетная нагрузка ESO становится небольшой. Таким образом, предлагаемая стратегия ADRC имеет хороший эффект контроля низкочастотных помех.

В этой статье предлагается метод управления крутящим моментом, основанный на улучшенном ADRC.Возмущение системы оценивается и компенсируется параллельным линейным наблюдателем расширенного состояния (P-LESO) вместо обычного ESO, чтобы обеспечить хорошую реакцию и избежать чрезмерных вычислений.

Остальная часть статьи организована следующим образом. В разделе 2 приведены математические модели системы рулевого управления и алгоритм целевого крутящего момента рулевого управления. В разделе 3 дифференциаторы слежения (TD), P-LESO и уравнение управления с обратной связью применяются к управлению крутящим моментом рулевого управления, и выполняется проверка моделирования.В разделе 4 представлен эксперимент с транспортным средством, подтверждающий эффективность алгоритма. Наконец, в разделе 5 приводятся некоторые хорошие выводы.

2. Анализ динамики системы EPS
2.1. Упрощенная модель системы EPS

На рисунке 1 показана упрощенная модель системы EPS, которая включает в себя два конца стержня крутящего момента, соединенного с рулевым колесом и рулевой колонкой, соответственно. Датчик крутящего момента, установленный на штанге крутящего момента, определяет переменную формы для подачи сигнала на контроллер ЭБУ, который может управлять двигателем для обеспечения вспомогательного крутящего момента.Вспомогательный момент двигателя усиливается механизмом замедления для преодоления внутреннего трения и момента сопротивления дороге [22].

Уравнение крутящего момента для верхнего конца планки крутящего момента может быть выражено как где T sw — крутящий момент на рулевом колесе; T s — крутящий момент стержня крутящего момента, который измеряется датчиком крутящего момента; c sw — демпфирование руля; ω — угловая скорость рулевого колеса; J sw — инерция вращения рулевого колеса; и a sw — угловое ускорение рулевого колеса.

На самом деле момент инерции J sw и демпфирование рулевого колеса c sw слишком малы, чтобы их учитывать. Следовательно, уравнение (1) может быть упрощено как

Уравнение крутящего момента для нижнего конца стержня крутящего момента может быть выражено как где G — передаточное число механизма замедления; T e — электромагнитный момент двигателя; J p — инерция вращения рулевой колонки; a p — угловое ускорение рулевой колонки; c p — амортизатор рулевой колонки; ω p — угловая скорость рулевой колонки; и T r — крутящий момент сопротивления дороге.Кроме того, электромагнитный крутящий момент двигателя можно выразить следующим образом: где K м — постоянная крутящего момента двигателя, а i — ток двигателя.

Поскольку двигатель жестко связан с механизмом замедления, ω m выражается как угловая скорость двигателя, а затем ω p может быть записано как

Следовательно, с помощью уравнений (2) — (5) уравнение крутящего момента рулевого колеса может быть выражено как

. Можно видеть, что крутящий момент рулевого колеса в значительной степени зависит от возмущения дороги и демпфирования системы.Внешнее возмущение можно выразить как функцию a ( t ). Чтобы обеспечить плавный и стабильный крутящий момент рулевого управления, влияние других факторов помех необходимо компенсировать путем регулирования тока двигателя.

Упрощенная математическая модель двигателя может быть выражена как где u — напряжение двигателя; R — эквивалентное сопротивление якоря двигателя; p — дифференциальный оператор; L м — индуктивность двигателя; и K e — коэффициент обратной ЭДС двигателя.

Основные параметры в приведенном выше уравнении показаны в Таблице 1.

G6

В · с · рад −1

0

0

0


Параметры Единица Значение

16,5
J p кг · м 2 0,041
c p рад8 с 0.25–0,4
R Ом 0,16–0,3
L м mH 0,1 0,053
K м Н · м · A −1 0,053

3


4


2.2. Алгоритм целевого крутящего момента рулевого управления

Чтобы избежать влияния неосновных факторов в алгоритме, алгоритм управления целевым крутящим моментом, используемый в этом исследовании, устанавливается при следующих условиях: конструкция системы рулевого управления автомобиля жестко связана без силовой деформации в рулевой механизм автомобиля; угол бокового скольжения шины при рулевом управлении игнорируется.

Как правило, требования транспортного средства к крутящему моменту на рулевом колесе зависят от условий вождения.Когда автомобиль движется с низкой скоростью или стоит на месте, крутящий момент рулевого управления должен быть гибким и легким. По мере увеличения скорости транспортного средства крутящий момент рулевого управления должен соответствующим образом увеличиваться, чтобы гарантировать, что транспортное средство может противостоять влиянию боковых сил при движении по прямой. В случае постоянной скорости автомобиля по мере увеличения угла поворота рулевого колеса крутящий момент рулевого управления должен увеличиваться, чтобы обеспечить ощущение рулевого управления; когда угловая скорость рулевого колеса велика, это означает, что направление движения транспортного средства быстро меняется, и крутящий момент рулевого управления должен быть соответствующим образом увеличен, чтобы обеспечить стабильность работы транспортного средства.Следовательно, алгоритм управления целевым крутящим моментом рулевого управления может быть выражен как где — целевой крутящий момент рулевого управления; скорость автомобиля; θ — угол поворота рулевого колеса; θ d — мертвая зона угла поворота рулевого колеса; ω — угловая скорость рулевого колеса; ω k — предельная угловая скорость рулевого колеса; и K θ и K ω — это параметры управления, которые напрямую влияют на ощущение рулевого управления водителем.Соответствующий алгоритм управления целевым крутящим моментом рулевого управления можно настроить в соответствии с различными типами транспортных средств, предпочтениями вождения и фактическими условиями работы.

3. Разработка улучшенной стратегии управления крутящим моментом ADRC

На рисунке 2 показаны блок-схемы управления двигателем EPS на основе ADRC, которая включает в себя замкнутый контур внешнего момента и замкнутый контур внутреннего тока. Датчик углового момента измеряет угол и крутящий момент рулевого колеса в режиме реального времени. Дифференциатор слежения (TD) вычисляет угол для получения угловой скорости и процесс перехода угла, которые используются алгоритмом целевого крутящего момента для получения целевого крутящего момента рулевого колеса.На крутящий момент рулевого колеса влияют такие факторы, как сопротивление дороге, механическое трение и крутящий момент двигателя. В соответствии с разницей между целевым крутящим моментом и измеренным крутящим моментом рулевого колеса, ток двигателя управляется ADRC для обеспечения соответствующего вспомогательного крутящего момента для достижения управления крутящим моментом с обратной связью. Между тем, неизвестное сопротивление дороги, неравномерное механическое трение и изменение параметров двигателя мешают текущему управлению. Поэтому ADRC использует LESO для оценки этих возмущений и их компенсации в текущем управлении с обратной связью.

3.1. Расчет угловой скорости с помощью TD

В алгоритме целевого крутящего момента скорость автомобиля и углы поворота рулевого колеса измеряются соответствующим датчиком. Угловая скорость обычно получается путем дифференцирования углового сигнала, который имеет много дифференциального шума. Передаточная функция обычного вычисления угловой скорости: где ω c — угловая скорость, полученная обычными дифференциальными вычислениями; θ — угол поворота рулевого колеса; и T — постоянная времени, представляющая размер шага системы.Следовательно, переменная α может быть определена как инерциальная связь первого порядка θ , которая может быть выражена как

Когда T мало, из природы Лапласа можно видеть, что α может аппроксимировать входной сигнал θ с запаздыванием T во временной области. Уравнение аппроксимации может быть выражено как

Однако из-за нарушения шума измерения датчика и шума дискретизации контроллера в практических приложениях угловой сигнал θ фактически состоит из сигнала реального угла θ a и сигнал угла возмущения θ n .Следовательно, когда начальное состояние системы равно 0, свойство свертки Лапласа показывает, что α может быть выражено как

Во втором члене уравнения (12) шум θ n ( τ ) представляет собой высокочастотный шум выборки, а среднее значение равно 0. Таким образом, α можно переписать как

Уравнение угловой скорости может быть выражено как

Как видно из уравнения (14), чем меньше постоянная времени T , тем больше усиление шума.В практических приложениях размер шага системы обычно составляет менее 1 мс, а усиление шума является серьезным, что приводит к затуханию реального сигнала.

В этой статье, чтобы уменьшить усиление шума, TD используется для расчета угловой скорости, где ω — приблизительная угловая скорость рулевого колеса, рассчитанная TD и τ 1 и τ 2 — это два смежных момента. Передаточная функция уравнения (15) равна

И τ 1 , и τ 2 могут быть приблизительно записаны как τ , когда момент времени очень близок.Тогда уравнение (16) может быть выражено как где r — величина, обратная величине τ . После простой замены уравнения уравнение (17) можно переписать как где θ 1 — процесс перехода θ . Из природы Лапласа видно, что θ 1 — это выходной сигнал θ через линейную систему второго порядка, а r — параметр демпфирования уравнения. Когда r > 1, θ 1 следует за θ без перерегулирования.Реализация уравнения (18) в пространстве состояний может быть выражена как

Уравнение (19) является общей формой TD во временной области, которая имеет следующие характеристики: (1) TD размещает θ 1 как переходный процесс θ , чтобы избежать удара ступеньки, вызванного резкими изменениями θ . (2) Параметр r влияет на скорость отслеживания переходного процесса. Параметр r увеличивается с повышением требований к точности регулирования системы.(3) TD эффективно снижает влияние шума при вычислении дифференциального сигнала и повышает точность дифференциального сигнала.

На рис. 3 показан выходной сигнал TD с различными параметрами при переходной характеристике.

Из рисунка 3, когда параметр r увеличивается, θ 1 может отслеживать θ быстрее, и приблизительное дифференцирование более точное. В этой статье r = 2500.

Для моделирования практических приложений добавьте к входному сигналу белый шум, амплитуда которого составляет 1% от фактического сигнала.Размер системного шага установлен на 1 мс. На рисунке 4 показан выходной сигнал TD в виде переходной характеристики и синусоидальной характеристики.

Из рисунка 4, хотя шум составляет только 1% сигнала, дифференциальная ошибка обычных дифференциаторов слишком велика, чтобы ее можно было применить. Дифференциальная ошибка при использовании TD составляет 0,3% от ошибки обычного дифференциального метода. Таким образом, TD может получить более точный сигнал угловой скорости рулевого колеса. Кроме того, может быть получен более точный алгоритм целевого крутящего момента.

3.2. Улучшенная разработка стратегии ADRC и анализ стабильности

Основа замкнутого контура крутящего момента заключается в завершении текущего замкнутого контура. Уравнение состояния двигателя определяется следующим образом: где R 0 — статическое сопротивление двигателя; R n — изменение сопротивления при работающем двигателе; и u и i являются входом и выходом уравнения состояния соответственно.

Что касается двигателя, то возмущение системы EPS, такое как трение системы и сопротивление дороге, в конечном итоге отражается на скорости двигателя, о которой трудно точно судить.Между тем, параметры двигателя, такие как сопротивление двигателя, изменяются в зависимости от рабочего состояния двигателя. Следовательно, входной ток двигателя не только связан с напряжением двигателя, но также зависит от внутренних и внешних помех. Для реализации основной идеи ADRC требуется три шага: (1) внутренние и внешние возмущения системы рассматриваются как общие возмущения; (2) общее возмущение оценивается ESO; и (3) оцененный результат компенсируется цепью управления с обратной связью.Таким образом, уравнение состояния можно переписать как где a 0 и b — параметры системы, соответственно, а f — полное возмущение. На основе уравнения (21) устанавливается ESO, где z 1 — оценка текущего i ; z 2 — оценка полного возмущения; e i — ошибка между истинным значением и оценочным значением; β 1 и β 2 — коэффициенты усиления обратной связи, соответственно; и является функцией обратной связи ошибки.Когда функция является линейной, устанавливается LESO. Когда — нелинейная функция, устанавливается NESO. Общая нелинейная функция: где α и δ — параметры функции.

Когда эффект оценки ESO хороший, пропорциональное управление может обеспечить хорошее текущее управление с обратной связью. Следовательно, оценка общего возмущения компенсируется пропорционально, и текущее уравнение управления с обратной связью устанавливается как где i 0 — целевой ток двигателя, полученный из управления с обратной связью с целевым крутящим моментом; u 0 — обратная связь с пропорциональной ошибкой между i 0 и z 1 ; K p — коэффициент пропорциональности; и — реальное выходное напряжение после компенсации помех.

Фактически всегда существует ошибка наблюдения между оценочным возмущением и реальным возмущением: где f ′ — ошибка наблюдения возмущения. Когда принят NESO и согласованы соответствующие параметры, f ′ будет маленьким, и система работает хорошо. Однако вычисление нелинейной функции очень тяжело в практическом применении. С другой стороны, если вместо этого используется LESO, расчет будет небольшим, но f ‘будет большим, когда целевое усиление велико или частота помех высока.Чувствительность ADRC и его способность к помехам серьезно пострадали.

Основанная на принципе ADRC, основная цель компенсации возмущений — преобразовать неизвестную модель системы в систему интеграции первого порядка, которую легко решить. Следовательно, ошибка наблюдения возмущения — это разница между заданным током и выходным током. Целевой ток является интегральной функцией первого порядка целевого напряжения:

Пока f ‘компенсируется, точность оценки возмущения может быть улучшена. f ′ считается выходом системы, где вход u 2 равен нулю. Затем устанавливается новый LESO2 для системы для оценки f ′. Новый LESO2 и исходный LESO1 образуют параллельный линейный наблюдатель расширенного состояния (P-LESO). Общее возмущение системы наблюдается и компенсируется LESO1, а ошибка наблюдения возмущения в LESO1 наблюдается и компенсируется LESO2. Следовательно, метод наблюдения P-LESO может уменьшить ошибку наблюдения возмущений и улучшить динамическую чувствительность.P-LESO строится следующим образом: где z 11 — оценка выходного тока; z 12 — оценка общего нарушения системы; z 21 — оценка f ′; и β 1 и β 2 являются настраиваемыми параметрами, и их значения будут напрямую влиять на быстроту и точность оценки возмущений. На рисунке 5 показана блок-схема управления двигателем EPS на основе улучшенной стратегии ADRC с использованием P-LESO.

LESO1 выражается в форме пространства состояний:

Уравнение состояния находится где-то, что представляет собой матрицу системы.

Согласно критерию устойчивости Рауса, когда β 1 > 0 и β 2 > 0, наблюдатель должен быть устойчивым. Между тем, матрица системы LESO2 имеет ту же форму, что и LESO1, и LESO2 также стабильна.

В системах EPS от наблюдателя требуется быстро и точно оценить низкочастотные (в пределах 10 Гц) возмущения.Следовательно, полоса пропускания наблюдателя должна быть выше 100 Гц. δ 0 — ожидаемая ширина полосы наблюдателя. Когда β 1 = 2 δ 0 и уравнение ожидаемой характеристики наблюдателя равно

Начальное состояние системы принимается равным 0, уравнение P-LESO может быть получено путем исключения промежуточных переменных после Преобразование Лапласа:

Согласно уравнению (32) оценочное возмущение и реальное возмущение могут быть абстрагированы как звено колебаний второго порядка.Следовательно, оценочное возмущение получается после двукратного выполнения фильтрации нижних частот первого порядка для реального возмущения. Частота среза каждого уровня фильтра нижних частот составляет δ 0 . Однако, когда β 1 = 2 δ 0 и коэффициент демпфирования равен 1, и уравнение имеет два равных отрицательных действительных корня — δ 0 . В практических приложениях параметр устанавливается на избыточное демпфирование для предотвращения перерегулирования при переходной характеристике.В этой статье β 1 = 250 и β 2 = 12000.

Преобразование Лапласа выполняется по уравнениям (26) и (29) для получения передаточной функции между входным напряжением и выходным током двигателя:

Согласно уравнению (33), соотношение между выходным током и входным напряжением в улучшенной стратегии ADRC состоит из инерционного звена первого порядка и дифференциального звена. Исходя из предпосылки обеспечения стабильности системы, выходные данные системы могут быть скорректированы раньше, чтобы улучшить отзывчивость.

3.3. Анализ моделирования улучшенного ADRC

В соответствии с рабочей ситуацией двигателя в системе EPS, частота сигнала крутящего момента и угла находится в пределах 3 Гц, а типичная частота механических помех составляет от 10 Гц до 30 Гц, что является низким значением. -частотные помехи.

На рисунке 6 показана оценка помех трех видов ESO на разных частотах. Когда помеха составляет 1 Гц, все три наблюдателя хорошо согласны с помехой. Когда помеха составляет 10 Гц, оценка возмущения LESO имеет разность фаз 45 градусов по сравнению с реальным возмущением, но P-LESO и NESO по-прежнему хорошо следуют.Когда помеха составляет 30 Гц, оценка помехи LESO имеет разность фаз 90 градусов по сравнению с реальной помехой, в то время как разность фаз в P-LESO и NESO составляет 18 градусов. Таким образом, разработанный P-LESO может стабильно и точно оценивать типичную частоту механических помех.

На рисунке 7 показаны ступенчатые характеристики различных стратегий на типичные частотные сигналы при наличии помехового шума.

Из рисунка 7 видно, что ADRC, основанный на различных ESO, лучше, чем PI-регулирование, в подавлении шума и скорости отклика, особенно при более высоких частотах сигнала, независимо от того, на каком шаге частота входного сигнала или частота помех.Когда частота сигнала низкая, чувствительность трех стратегий ADRC аналогична. Когда частота сигнала увеличивается, отзывчивость и противоинтерференционная способность P-LESO лучше, чем у LESO, который в основном аналогичен NESO.

4. Эксперимент по стратегии управления

На основе теории и анализа моделирования характеристики управления крутящим моментом рулевого управления и током двигателя в усовершенствованном ADRC проверены экспериментально с транспортным средством. Чтобы значительно сравнить различные стратегии управления, выбирается экспериментальное транспортное средство с большим и нерегулярным трением в системе рулевого управления, и экспериментальное транспортное средство имеет несколько точек прерывистого момента сопротивления во всем диапазоне рулевого управления.Помехи особенно заметны на неровной дороге, и автомобиль продолжает двигаться с небольшой скоростью. Диапазон вращения рулевого колеса может быть широким, но скорость вращения рулевого колеса обычно не превышает 1 об / с. С учетом коэффициента замедления максимальная скорость двигателя не превышает 1000 об / мин. Параметры системы рулевого управления экспериментальной машины показаны в таблице 2.


Параметры Единица Значение

Нагрузка на переднюю ось 635
Передаточное число 16.5
Мощность двигателя Вт 270
Максимальный крутящий момент двигателя Н · м 2,4
Диапазон поворота рулевого колеса градусов −720 до


Стратегия управления двигателем улучшенного ADRC реализуется контроллером двигателя ядра Cortex-M0. Размер шага управления системой составляет 1 мс, а частота возбуждения ШИМ составляет 20 кГц.Экспериментальная машина показана на рисунке 8, включая систему рулевого управления, встроенный аппаратный контроллер, отладчик J-Link и главный компьютер.

Эксперимент 1. Экспериментальный автомобиль припаркован на неровной дороге, рулевое колесо которой вращается из точки разрыва крутящего момента сопротивления с постоянной скоростью 1 об / с. Затем соотношение между целевым током и реальным током в различных стратегиях управления записано на рисунке 9.
На рисунке 9 (a), когда стратегия PI применяется с высоким целевым усилением, возмущение, вызванное неравномерным трением, может быть усилено в замкнутый процесс, в результате которого амплитуда колебаний тока достигает около 4 А.На рисунке 9 (b) колебание крутящего момента с использованием стратегии ADRC может восстановить стабильность в течение 0,13 с, а амплитуда колебаний снижена до 1,5 А. На рисунке 9 (c) колебание крутящего момента с использованием улучшенного ADRC может восстановить стабильность в пределах 0,05. с, а амплитуда колебаний не превышает 1 А. По сравнению со стратегией PI и ADRC, ток двигателя, использующий улучшенную стратегию ADRC, более стабилен.

Эксперимент 2. Экспериментальный автомобиль припаркован на неровной дороге.Рулевое колесо вращается во всем диапазоне хода с разной скоростью вращения. Затем можно получить кривые угла и крутящего момента рулевого колеса, которые показаны на рисунке 10.
Рисунок 10 (a) показывает, что, когда рулевое колесо вращается с низкой скоростью, колебание крутящего момента рулевого управления с использованием стратегии PI увеличивается до 2,5 Н · М. Колебание крутящего момента рулевого управления при использовании двух стратегий ADRC составляет менее 1 Н · м. Скорость реакции двух стратегий ADRC лучше, чем у стратегии PI, что делает процесс управления более плавным.В частности, когда рулевое колесо вращается в диапазоне от 400 до 500 градусов, крутящий момент рулевого управления с использованием стратегии PI превышает 4 Н · м, а крутящий момент рулевого управления с использованием двух стратегий ADRC составляет 3 Н · м. Крутящий момент рулевого управления при использовании стратегии PI выше, чем при использовании стратегии ADRC, что влияет на гибкость рулевого управления.
На рисунке 10 (b) показано, что когда рулевое колесо вращается с высокой скоростью, колебание крутящего момента с использованием стратегии PI и стратегии ADRC увеличивается до 3,5 Н · м. При использовании улучшенной стратегии ADRC колебания крутящего момента все еще меньше 1 Н · м.На стадии большого угла, когда крутящий момент нагрузки сильно колеблется, крутящий момент рулевого управления с использованием стратегии PI превышает 5 Н · м, а крутящий момент рулевого управления с использованием стратегии ADRC составляет 4 Н · м. По сравнению со стратегией ADRC, колебание крутящего момента с использованием улучшенной стратегии ADRC составляет 3 Н · м, что уменьшается на 25%. Это указывает на то, что когда крутящий момент нагрузки изменяется быстро и резко, стратегии PI и ADRC не могут своевременно обеспечить достаточный вспомогательный крутящий момент. Улучшенный ADRC по-прежнему реагирует на требования к вспомогательному крутящему моменту, который может поддерживать крутящий момент рулевого управления плавным и гибким.

Эксперимент 3. В целях безопасности скорость автомобиля установлена ​​на 20 км / ч. Рулевое колесо неоднократно поворачивается влево и вправо со скоростью 0,5 об / с, чтобы маршрут движения автомобиля оставался приблизительно синусоидальным. График зависимости крутящего момента рулевого колеса от времени показан на рисунке 11.
Рисунки 11 (a) и 11 (b) показывают резкие колебания крутящего момента рулевого колеса из-за неравномерного трения и неизвестного сопротивления дороги. Колебания крутящего момента при использовании стратегии PI и стратегии ADRC достигают более 1 Н · м и 0.5 Н · м соответственно. Рисунок 11 (c) показывает, что колебание крутящего момента при использовании улучшенного ADRC составляет менее 0,2 Н · м. По сравнению с тремя стратегиями управления улучшенная стратегия ADRC показывает хорошую стабильность крутящего момента.

5. Заключение

В этой статье предлагается новый метод управления с обратной связью по крутящему моменту двигателя EPS, который имеет преимущества высокой помехоустойчивости, плавного управления крутящим моментом и небольших вычислений. TD используется для расчета угловой скорости рулевого колеса для решения проблемы усиления шума при дифференциальном расчете.Усовершенствованная стратегия ADRC, основанная на методе P-LESO, призвана избежать использования нелинейных функций и снизить вычислительную нагрузку на систему.

Результаты моделирования показывают, что улучшенная стратегия ADRC может эффективно уменьшить низкочастотные помехи внутри и вне системы. Процесс управления имеет лучшую отзывчивость и защиту от помех.

Эксперимент с автомобилем показывает, что метод управления крутящим моментом рулевого управления улучшенной стратегии ADRC уменьшает колебания тока двигателя и делает крутящий момент рулевого колеса более гибким, плавным и стабильным по сравнению со стратегией PI и стратегией ADRC.

В случае изменения сопротивления дороги, механического трения и параметров двигателя предложенный метод может по-прежнему поддерживать крутящий момент рулевого управления транспортного средства в подходящем и стабильном диапазоне.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Работа поддержана грантами Национального научного фонда Китая (номер гранта 51575097) и Фонда фундаментальных исследований для центральных университетов (Китай) (№2572016AB72).

Отсутствие механического соединения между рулевым валом и рулевым механизмом. Патенты и заявки на патенты (класс 180/402)

Номер патента: 10549771

Аннотация: Устройство рулевого управления для системы с управляемым колесом включает в себя ведущий элемент, вращающийся вместе с рулевым колесом и имеющий первый стопор, выступающий из ведущего элемента; переключающая передача, принимающая вращающую силу от приводного элемента, изменяющая скорость вращения и выводящая измененную скорость вращения; и ведомый элемент, принимающий крутящую силу, выходящую из переключающего механизма, вращающийся со скоростью вращения, отличной от скорости вращения ведущего элемента, и имеющий второй стопор, который выступает из ведомого элемента, расположенный в пределах радиуса вращения первого стопора.Второй стопор входит в контакт с первым стопором под заданным углом поворота во время вращения приводного элемента.

Тип:
Грант

Подано:
9 ноября 2017 г.

Дата патента:
4 февраля 2020 г.

Правопреемников:
Hyundai Motor Company, Kia Motors Corporation

Изобретателей:

Сан У Хван, Хён Сок Чо, Бён Рим Ли, Ён Дэ Пак, Мин Джун Ким

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.