Крутить колесо

Весной 2013 г. инновационная система из немецкого города Баден-Вюртемберг нашла себе применение на 4-осных грузовиках Mercedes-Benz Arocs. Внедрение электронных помощников в управление автомобилем не терпит суеты: велика ответственность, но и перспективы завораживают. Нравится или не очень, когда помогают крутить баранку — оставим этот вопрос в стороне. Рассмотрим систему Servotwin поближе. Бояться здесь нечего.

Servotwin представляет собой симбиоз, ставший стандартным для тяжелых грузовиков, рулевого механизма с редуктором типа винт-шариковая гайка, оснащенного гидроусилителем, с электроприводом. Электродвигатель дополнительного привода управляется электроникой, через собственную червячную передачу воздействует на вал глобоидального червяка. Датчики электронного управления отслеживают угол поворота рулевого колеса и контролируют величину крутящего момента. Данные с датчиков передаются в интегрированный электронный блок управления (ECU).

Учитывая параметры движения и характеристики нагрузки, ECU определяет требуемое дополнительное усилие в рулевом управлении и активирует электродвигатель. Таким образом, с помощью электроники усиливается или ослабляется крутящий момент при повороте рулевого колеса, делая рулевое управление адаптивным к дорожной ситуации. Так, при увеличении скорости движения рулевое управление становится более жестким, что повышает безопасность движения, а водитель получает оптимальное чувство руля.

Еще одной особенностью системы Servotwin является электрическая блокировка руля, предназначенная для защиты рулевого управления от перегрузки. С помощью программируемого значения электродвигатель способен не только прекратить работать вместе с гидроусилителем, когда управляемые колеса повернуты на максимальный градус, но и создает противодействие, предохраняя от контакта с ограничителем. Электродвигатель возвращает колеса в положение прямолинейного движения после выполнения поворота.

В зависимости от области эксплуатации автомобиля, Servotwin может уменьшить расход топлива на 0,7 л/100 км. Фактически, электрогидравлический усилитель ZF представляет собой двухконтурную систему с раздельными источниками энергии. Такое решение повышает безопасность движения за счет повышения надежности усилителя рулевого управления.

Безопасность движения повышает функция прямолинейного движения. Так, при порыве бокового ветра система Servotwin сама может производить коррекцию движения поворотом руля. Servotwin может использоваться в системе контроля движения автомобиля по полосе для предотвращения несанкционированного маневрирования. В то же самое время водитель может взять управление транспортным средством на себя в любой момент. Servotwin является лишь вспомогательной системой. Однако это не мешает использовать ее для выполнения некоторых видов маневрирования в автоматическом режиме, например, при маневрировании для сцепки.

Рулевой механизм Servotwin модели 8298, предназначенный для тяжелых строительных транспортных средств и междугородних автобусов, имеет передаточное отношение 1:17-1:20, развивает сервомомент 8015 Н∙м. Крутящий момент электромотора — 3,2 Н∙м. Действуя через червячный редуктор, электродвигатель создает крутящий момент 125 Н∙м.

Компания ZF Lenksysteme GmbH, выпускающая системы Servotwin, является совместным предприятием концернов Robert Bosch GmbH и ZF Friedrichshafen AG. Сотрудничество двух ведущих компаний привело к появлению инновационного продукта, вобравшего в себя достижения современной мехатроники.