Усилитель рулевого управления: Обзор Jaguar XJ X351

Обзор

Система рулевого управления состоит из рулевого механизма Servotronic 2 производства Zf с реечной передачей, насоса усилителя рулевого управления, резервуара для жидкости, охладителя жидкости (если установлен) и шлангов для жидкости. Рулевой механизм представляет собой устройство с силовым приводом для реечной передачи с концевым отводом с добавлением пропорциональной скорости движения Zf Servotronic 2.

Рулевая рейка соединяется с кулаками передних колес регулируемыми тягами. Тяги позволяют производить регулировку для централизации рулевого колеса, а также регулировать установку носка геометрии переднего колеса.

Рулевой механизм имеет рейку с переменным передаточным числом. Это обеспечивает обычную реакцию, когда рулевое управление находится в центре, прямо вперед положение, но обеспечивает более прямое и более быстрое рулевое управление, когда угол поворота увеличивается. Переменное передаточное отношение обеспечивает точную и быструю реакцию рулевого управления на высоких скоростях и обеспечивает оптимизированное рулевое управление автомобилем при маневрировании в парковочные места, повороте в стесненных зонах и при прохождении поворотов в экстремальных условиях.

Подача жидкости в рулевой механизм осуществляется лопастным насосом с фиксированным рабочим объемом на бензиновых моделях и насосом с регулируемым рабочим объемом на дизельных моделях. Насос приводится в действие ремнем от шкива коленчатого вала. На бензиновых моделях насос установлен на левой (Lh) передней стороне двигателя. На дизельных моделях насос установлен на правой (Rh) стороне двигателя. Резервуар для жидкости расположен на передней правой (Rh) стороне моторного отсека, спереди - на передней (Rh) стороне дизеля.

На автомобилях с бензиновым двигателем охладитель жидкости расположен перед радиатором охлаждения двигателя. Дизельные модели не имеют охладителя жидкости.

Servotronic 2 добавляет электронное управление и чувствительное к скорости рулевое управление в рулевой механизм. Функция Servotronic 2 обеспечивает легкую и комфортную работу рулевого управления при парковке, улучшенное " ощущение дороги " при повышенных скоростях на дороге и добавляет встроенную функцию положительного ощущения центра, которая оптимизирует крутящий момент рулевого колеса во время движения на высокой скорости. Система Servotronic 2 управляется программным обеспечением, которое встроено в приборную панель. Программное обеспечение реагирует на сигналы скорости на дороге и управляет усилением через клапан преобразователя, расположенный на корпусе клапана рулевого механизма.

Функционирование системы

Следующие гидравлические схемы показывают работу усилителя рулевого управления и поток жидкости для рулевого управления в прямом, нейтральном положении и при повороте направо. Принципиальная схема поворота налево аналогична схеме поворота направо.

Когда двигатель запускается, насос усилителя рулевого управления всасывает жидкость из резервуара вниз по всасывающей линии низкого давления. Жидкость проходит через насос и под давлением подается по шлангу в клапанный блок рулевой рейки.

Текучая среда под давлением протекает через соединительное отверстие в клапане и через радиальную канавку для текучей среды и поперечные отверстия во втулке клапана проходит в канавку для управления текучей средой в роторе клапана.

В нейтральном положении (прямо вперед) жидкость проходит через открытые управляющие кромки подающей жидкости во все осевые канавки втулки клапана. Затем жидкость проходит через управляющие кромки возвратной жидкости и канавки возвратной жидкости ротора клапана, обратно в резервуар через охладитель жидкости (если установлен).

Одновременно радиальные канавки клапана и связанные с ними трубы обеспечивают соединение с левым и правым силовыми вспомогательными цилиндрами.

При повороте рулевого колеса вправо рулевая рейка и поршень перемещаются влево в расточке поршня. Ротор клапана вращается вправо (по часовой стрелке), и текучая среда под давлением направляется над дополнительно открытыми управляющими кромками для подачи текучей среды и к соответствующим осевым канавкам, радиальной канавке и через внешнюю трубу к камере левого силового вспомогательного цилиндра. Давление, приложенное к поршню из камеры левого силового вспомогательного цилиндра, обеспечивает гидравлическую помощь.

Приспосабливаемое повышение давления достигается частично или полностью закрытыми управляющими кромками подачи текучей среды, ограничивающими или предотвращающими соединение между впускным отверстием для текучей среды и другими осевыми канавками, соединенными с радиальной канавкой.

Одновременно выход давления текучей среды в аксиальные канавки, находящиеся под давлением, ограничен или частично ограничен закрывающимися управляющими кромками для возвратной текучей среды. Жидкость, вытесняемая поршнем из правой камеры силового цилиндра, течет по внешней трубе в радиальные канавки. Оттуда текучая среда проходит к соответствующим осевым канавкам и далее к управляющим канавкам для возвратной текучей среды через дополнительно открытые управляющие кромки для возвратной текучей среды.

Обратный поток текучей среды в резервуар проходит через соединительные отверстия, которые ведут в камеру обратной текучей среды. Когда рулевое колесо повернуто влево, последовательность операций такая же, как указано выше, но давление прикладывается к противоположной стороне поршня.

Сервотронный привод

Программное обеспечение Servotronic содержит ряд карт рулевого управления, которые выбираются через файл конфигурации автомобиля в зависимости от режима автомобиля и комплектации шины.

Если произойдет отказ клапана или программного обеспечения Servotronic, система приостановит помощь Servotronic, и будет доступен только обычный руль с усилителем. Коды неисправностей, связанные с неисправностью, сохраняются, но предупреждающие огни не горят, и водитель может знать, что рулевое управление «тяжелее», чем обычно.

Когда автомобиль маневрирует в и из парковочного пространства (или другого аналогичного маневра), программное обеспечение Servotronic использует данные о скорости дороги из модуля антиблокировочной системы рулевого управления (ABS) для определения скорости автомобиля, которая в этом случае будет медленной или неподвижной. Программное обеспечение Servotronic анализирует сигналы и выводит соответствующий ток управления на клапан преобразователя Servotronic. Клапан Servotronic закрывается и предотвращает поток жидкости из радиальной канавки подачи жидкости в реакционную камеру.

По мере того, как автомобиль движется и скорость движения увеличивается, программное обеспечение Servotronic анализирует сигналы скорости движения от модуля антиблокировочной системы (ABS) и уменьшает величину управляющего тока, подаваемого на клапан Servotronic, который увеличивает давление реакции. Это изменяет входной крутящий момент, прилагаемый через рулевое колесо, и обеспечивает водителю улучшенное «ощущение дороги», обеспечивающее точное рулевое управление и курсовую устойчивость.