Сервотроник что это такое

Servotronic на BMW: что это такое и как работает

В 1985 году концерн BMW представил систему Servotronic предназначенную для регулировки рулевого управления в зависимости от скорости. Данная система позволяет уменьшить усилия, необходимые для поворота рулевого колеса в зависимости от скорости движения или дорожных условий. Ввиду конструктивных особенностей Servotronic может быть установлен только на автомобили с гидравлическим или электрическим усилением руля. Наличие такой системы положительно сказывается на комфорте и точности управления транспортным средством.

Устройство и принцип работы Servotronic

Система Servotronic делится на три основных сегмента: информирующий, вычислительный и исполнительный. Каждый из них состоит из определенных узлов и компонентов. Сегмент сбора данных состоит из ряда датчиков:

• усилителя руля (угла поворота рулевого колеса);
• датчик Холла на коленчатом валу;
• спидометр;

Датчики Сервотроника собирают информацию о скорости движения авто, угле поворота руля относительно колес и других параметров авто. Собранные данные поступают в вычислительный блок, где интерпретируются в инструкции для исполнительных механизмов.

Сегмент исполнительных механизмов включает в себя камеру с обратным поршнем. В камере размещен электромагнитный клапан, управляемый сигналами вычислительного блока. Клапан и поршень, соединенный с золотником гидроусилителя и выполняют основные функции системы.

Во время поворота рулевого колеса золотник открывается, пропуская гидравлическое масло в цилиндр гидроусилителя. Одновременно с этим электромагнитный клапан получает данные, интерпретированные вычислительным блоком, и наполняет камеру обратного хода.

Так давление в цилиндре ГУР снижается, поршень в камере обратного хода, в свою очередь, блокирует золотник. Усилие на руль возрастает вместе с ростом комфорта управления.

В случае с электрическим усилением руля сигналы вычислительного блока поступают на сервопривод, который связан с рулевой стойкой через планетарный блок. Механическое соединение рулевой стойки и рейки в таком случае сохраняется. В случае выхода из строя сервопривод блокируется, и возможность управления транспортным средством сохраняется.

Во время движения автомобиля по прямой гидравлическое масло циркулирует в основной магистрали между насосом ГУР и накопительной емкостью. Поворот руля служит сигналом для изменения путей циркуляции. В зависимости от стороны поворота, жидкость поступает в одну из камер силового цилиндра. Из противоположной камеры она отправляется в накопитель. В результате получается разность давлений, которая передает усилие на рулевую рейку. Та, в свою очередь, давит на рулевые тяги и происходит поворот.

Наибольшая эффективность гидравлического усилителя руля отмечается при работе на небольших скоростях, к примеру, во время маневрирования по городу или парковки. Так происходит из-за обратной зависимости скорости работы гидравлического насоса и скорости движения автомобиля. Чем ниже вторая, тем выше первая.

Плюсы и минусы Сервотроника

Servotronic – сравнительно новая и специфическая технология. У нее есть свои приверженцы и те, кто выражает антипатию. Определиться с собственным мнением поможет приведенный ниже список достоинств и недостатков.

Достоинства

1. Компоненты Сервотроника разнесены друг от друга и не занимают много места в кузове. Сложностей с компоновкой или установкой системы не возникает.
2. Повышение комфорта рулевого управления.
3. Системы безопасности сохраняют рулевое управление даже в случае поломки Servotronic.
4. Облегчение маневрирования на низких скоростях, к примеру, во время парковки.
5. Повышенная точность управления на высокой скорости.
6. Экономные режимы работы.

Недостатки

1. Продолжительное нахождение колес в крайнем положении может привести к выходу системы из строя в результате перегрева гидравлического масла.
2. Снижение информативности руля при движении на высокой скорости.

Читайте также: Что такое ГУР в автомобиле и для чего он нужен.

Сервотроник

Servotronic (SVT)

Сервотроник представляет собой систему поперечной динамики. Задачей сервотроника является непрерывная адаптация усиления рулевого привода в зависимости от скорости движения и угла поворота колеса. Сервотроник для этого управляет электрическим током клапана сервотроника, в связи с чем имеющийся поток масла гидросистемы поддерживает процесс рулевого управления с различной степенью интенсивности. Далее учитывается актуальный угол поворота колеса для гармонизации поддержки через угол поворота колеса. Усиление рулевого привода определяется с помощью полей характеристик и уменьшается при растущей скорости движения, в связи с чем требуемый момент на рулевом колесе увеличивается.

Усиление рулевого привода реализуется обычным реечным рулевым механизмом с гидроусилителем. Величины и направления действующих на зубчатую рейку гидравлических вспомогательных сил зависят от угла поворота установленного торсиона. Торсион находится между валом рулевого управления и шестерней.

В ЭБУ, ответственном за функцию сервотроника, находятся следующие детали:

• Выходной каскад для сервотроника
• Программное обеспечение для сервотроника

Функция сервотроника может быть реализована различными ЭБУ:

• E70 без активного рулевого управления с 04/2010 = ЭБУ сервотроника SVT
• E70 с активным рулевым управлением = активное рулевое управление (AL)
• E71, E71M и E70M = Интегрированная система управления ходовой частью ICM (= Integrated Chassis Management)

С 04/2010 существует сервотроник для E70 без активного рулевого управления (AL) в качестве дополнительного оборудования. Автомобили без активного рулевого управления не имеют активного рулевого управления (AL). На этих автомобилях дополнительно устанавливается ЭБУ сервотроника SVT.

Указание! Автомобили без активного рулевого управления!

Это описание функционирования описывает функцию сервотроник у E70 с 04/2010 без активного рулевого управления.

Краткое описание узла

• ЭБУ сервотроника (SVT)
• Система динамического контроля устойчивости (DSC)
• коммутационный центр в рулевой колонке (SZL);
• Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE)
• ЭБУ JBE
• Система доступа в автомобиль (CAS)
• Клапан сервотроника

ЭБУ сервотроника (SVT)

ЭБУ сервотроника (SVT) выполняет функции, которые могут быть полностью интегрированы также в следующие ЭБУ:

• Встроенная система управления ходовой частью (ICM)
• Активное рулевое управление (АРУ)

Следующие автомобили располагают ЭБУ сервотроника SVT:

• E70 с дополнительным оборудованием сервотроник без активного рулевого управления

Место установки блока управления сервотроника (SVT) находится позади системы доступа в автомобиль (CAS).

Для сервотроника требуются следующие сигналы:

• Угол поворота колеса коммутационного центра в рулевой колонке (SZL)
• Скорость движения системы динамического контроля стабильности (DSC)
• Статус двигателя в цифровой электронной системе управления двигателем (DME) или цифровой электронной системе управления дизельным двигателем (DDE)
• Статус контакта в системе доступа в автомобиль (CAS)

Клапан сервотроника активируется только при включенном контакте 15 и включенном двигателе.

Система динамического контроля устойчивости (DSC)

Система динамического контроля стабильности (DSC) оценивает отдельные датчики угловой скорости колеса и рассчитывает скорость движения. Сигнал скорости движения предоставляется ЭБУ сервотроника (SVT).

Система динамического контроля стабильности (DSC) поставляет сигнал скорости движения. Сигнал скорости движения является одним из требуемых сигналов для активации блока управления сервотроника (SVT).

коммутационный центр в рулевой колонке (SZL);

Оптический датчик для измерения угла поворота колеса интегрирован в печатную плату коммутационного центра в рулевой колонке (SZL). Датчик угла поворота рулевого колеса выполнен в виде бесконтактной оптической измерительной системы. Система состоит из диска кодирования и оптического датчика. Диск кодирования соединен через поводок непосредственно с рулевым колесом. При вращении рулевого колеса диск кодирования двигается внутри оптической измерительной системы. Коммутационный центр в рулевой колонке (SZL) оценивает угол поворота колеса и отправляет эту информацию по K-CAN2.

Датчик угла поворота рулевого колеса установлен в коммутационном центре в рулевой колонке (SZL). Датчик угла поворота рулевого колеса измеряет угол поворота колеса оптическим бесконтактным способом. Датчик закреплен на плате с электронным блоком обработки. Датчик состоит из следующих компонентов:

• Кодирующий диск
• Оптический датчик

Кодирующий диск через кассету витых пружин соединен с рулевым колесом. При вращении рулевого колеса кодирующий диск двигается внутри оптического датчика. На диске кодирования расположены различные штрих-коды для анализа.

Коммутационный центр на рулевой колонке (SZL) соединен по шине CAN ходовой части с системой динамического контроля стабильности (DSC). Угол поворота колеса передается по шине CAN ходовой части.

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE)

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) принимает соответствующую систему управления двигателем со всеми деталями. Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) передает статус включенного двигателя. Этот статус относится к условиям активизации сервотроника.

На следующем рисунке представлена цифровая электронная система управления двигателем (DME).

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) соединен через двигатель и жгут проводов.

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) соединена по шине CAN двигателя и трансмиссии с остальной системой шин связи. Функцию межсетевого преобразователя выполняет блок Junction Box.

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) выдает статус двигателя. Статус двигателя является одним из требуемых сигналов для активации блока управления сервотроника (SVT).

Блок Junction Box (JBE)

Блок Junction Box соединен с передним распределителем тока как механически, так и электрически. Блок Junction Box объединяет несколько функций в одном ЭБУ. Блок Junction Box подключается с помощью нескольких штекерных соединений.

Блок Junction Box является интерфейсом передачи данных между шиной CAN двигателя и трансмиссии и кузовной CAN-шиной.

На следующем рисунке изображено место установки блока Junction Box в E70.

Система доступа в автомобиль (CAS)

Система доступа в автомобиль (CAS) является ЭБУ, ответственным за контроль контактов и активизируетсяблоком Junction Box.

Система доступа в автомобиль (CAS) предоставляет статус контакта. Статус контакта является одним из требуемых сигналов для активации блока управления сервотроника (SVT).

Клапан сервотроника

Сервотроник осуществляет регулировку усиления гидроусилителя рулевого управления в зависимости от скорости. Поток жидкости регулируется по-разному в зависимости от активизации клапана сервотроника. Дросселирование зависит от тока клапана сервотроника. Клапан сервотроника представляет собой электромагнитный клапан.

Клапан сервотроника подключен к ЭБУ сервотроника с помощью 2-полюсного штекерного соединения. ЭБУ сервотроника (SVT) управляет клапаном сервотроника посредством напряжения и массы.

Обзор системы

Системные функции

Сервотроник определяет большую часть момента на рулевом колесе, который должен создать водитель. Функция сервотроник определяется в значительной степени через скорость движения и угол поворота колеса:

• Низкий диапазон скоростей (город, парковка) = низкий момент на рулевом колесе
• Высокий диапазон скоростей (загородная дорога, автомагистраль) = высокий момент на рулевом колесе

Клапан сервотроника активизируетсятолько при включенном контакте 15 и включенном двигателе. Контур регулировки сервотроника регулирует ток подключенного клапана сервотроника. Более высокий ток означает большую степень усиления рулевого привода при одинаковом моменте на рулевом колесе. Заданный ток определяется на основании поля характеристик, с параметрами «скорость движения » и «угол поворота колеса». Поле характеристик сохранено в кодировочных данных и располагает 10 опорными точками для скорости движения и 6 опорными точками для угла поворота колеса. Промежуточные значения заданного тока определяются с помощью линейной интерполяции соседних опорных точек. Значение из графической характеристики ограничивается функцией в пределах от 0 до 860 миллиампер.

Сервотроник определяет каждые 100 миллисекунд желаемое усиление рулевого привода в зависимости от следующих факторов:

• Текущая скорость движения
• Актуальное значение угла поворота колеса

Соответствующее значение в поле характеристик активизируетсяв зависимости от конкретной ситуации. Если актуальное значение скорости движения или угла поворота колесе находится вне определенного диапазона, используются максимальные или минимальные заданные значения.

Далее возможен, в зависимости от варианта шасси, переход к одному из 2 полей характеристик. Сервотроник оценивает сообщение по шине CAN, чтобы перейти к обычному полю характеристик или к спортивному полю характеристик. Сигнал сравнивается с закодированным значением спортивного режима. В случае одинаковых значений выполняется переход к спортивному полю характеристик. При отсутствии сообщения или недействительном значении будет активно поле, выбранное последним. После сброса сервотроник использует состояние «комфорт» и, таким образом, обычное поле характеристик. Однако состояние не сохраняется в ЭБУ сервотроника.

На следующем рисунке в качестве примера представлено поле характеристик на основе скорости движения с углом поворота колеса 0 градусов у E70 с Dynamic Drive и электронной системой регулировки жесткости амортизаторов.

Статьи

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес. Автомобильное колесо появилось еще до нашей эры, но поворотные оси появились на конных экипажах лишь в начале XIX века. Эта конструкция перешла и на первые автомобили. Позднее родилась рулевая трапеция. В те далекие годы, конечно, никто не предполагал, что рулевое управление станет таким сложным: механика вступит в союз с гидравликой и даже электроникой.

Работа гидроусилителя

Большинство современных автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления — ЭУР и ГУР. Усилители рулевого управления предназначены для комфортного управления автомобилем, а также чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и удержать автомобиль после резкого маневра. Сегодня даже в базовой комплектации автомобиль получает усилитель рулевого управления.

До недавнего времени существовали два варианта рулевых механизмов со встроенными гидроусилителями: реечные и «винт — шариковая гайка — сектор». Последние ставили на большие автомобили и внедорожники. Сегодня и на тяжелых машинах все чаще появляются компактные «рейки».

Вспомним принцип действия реечного механизма с гидроусилителем. В корпусе — распределительный клапан с чувствительным элементом — торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле. Едва водитель перестает крутить штурвал, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.

Производительность насоса, приводимого ремнем от коленвала, должна быть такова, чтобы при работе мотора на холостом ходу водитель мог крутить руль без «закусываний» со скоростью не меньше 1,5 оборота в секунду. Избыточное давление стравливает перепускной клапан.

Сделать управление комфортным как при парковках, так и на скоростной трассе, помогают рулевые механизмы с переменным передаточным отношением: в центре рейки зубья нарезаны с маленьким шагом, на концах — шаг больше. При незначительных углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато, разворачиваясь, крутить баранку приходится меньше.

Сервотроник

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости. Пример — «Сервотроник», устанавливаемый на «Ауди».

В верхней части распределителя находится так называемая камера обратного действия. В ней двигается поршень, связанный с золотником.

Представим, что водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан (им управляет электронный блок, получающий информацию от датчика скорости) начинает поступать в камеру обратного действия. Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле, напротив, возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку — золотник и обратный клапан закрываются.

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт — руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на штурвале возрастает.

Устройство работает эффективно и надежно. Но гидравлический насос забирает силы у двигателя, а значит, тот съедает лишнее топливо, вредит экологии. Особенно нежелателен такой «нахлебник» маломощным моторам. Конструкторы нашли иное решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Производители скрупулезно подсчитали, что благодаря электрогидравлическим усилителям автомобиль экономит около 0,2 л/100 км. Немаловажно, что инженерам проще подбирать характеристики, настраивать устройство для конкретной модели.

Активное рулевое управление. Руль с коробкой передач.

Следующий шаг — так называемое активное управление (Active Steering). Главное преимущество — возможность изменять передаточное отношение между рулем и колесами. На пути от баранки к рулевому механизму с гидроусилителем встроена планетарная передача с электромотором.

Когда вы отъезжаете от тротуара, передаточное отношение минимально, а количество полных оборотов руля не более двух. С ростом скорости машины управление становится менее чувствительным, а стоит вырваться на загородную трассу — электромотор, подкручивая водило планетарного редуктора, увеличит передаточное отношение.

Активное рулевое управление, сотрудничая с другими системами, способно помочь и в сложных ситуациях. Например, машину занесло. Компьютер, опросив датчики угла поворота руля и скорости вращения колес, включит электромотор. Тот уменьшит передаточное отношение, чтобы водителю было легче удержать автомобиль на нужной траектории. Активный руль полезен и при экстренном торможении с АBS: если остановиться вовремя не удается, шоферу проще уйти от столкновения.

Первыми из серийных моделей подобное устройство примерили автомобили BMW пятой серии. Вероятно, вскоре такие системы пропишутся на многих автомобилях, пока им на смену не придет так называемое управление по проводам.

Электромеханические усилители

Успешные попытки вытеснить гидравлику из рулевого управления предприняли в конце прошлого века. Сегодня на некоторых автомобилях уже работают электромеханические усилители.

Принцип действия электро- и гидроусилителя во многом схож. Поворачивая штурвал, водитель закручивает торсион — чувствительный элемент, посылающий сигнал компьютеру. Тот отдает команду электромотору, который подкручивает рулевой вал, снижая усилие на руле.

Широкое распространение электро- и гидроусилителей сдерживает нынешний 12-вольтовый стандарт электрооборудования автомобиля. Поэтому пока они встречаются лишь на небольших автомобилях.

Управление по проводам

И все-таки будущее, видимо, не за хитрой механикой или гидравликой, усложненными электроникой. Гранды автомобилестроения вовсю работают над системами без механической связи между рулем и колесами — так называемым управлением по проводам (steering by wire).

Вращение руля отслеживает специальный датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы — электромоторы, поворачивающие колеса.

Преимущества такой системы очевидны. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол. Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина, как волчок, закрутилась на обледеневшем шоссе. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль, куда и на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес.

Самостоятельность автомобиля намного упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется. А когда машины научат хорошо «видеть», они смогут даже объезжать препятствия.

Такие системы выгодны и технологически: протянуть провода куда проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку — разные углы поворота колес задают сами электромоторы. Кстати, и с точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.

Концептов без традиционного управления уже немало. Видимо, серийные автомобили появятся в обозримом будущем. А потом, глядишь, привычный руль заменит многофункциональный джойстик — им водитель будет корректировать не только направление, но и скорость.

Servotronic на BMW: что это такое, как устроено и как работает

Затем зачистил за 2 см до фишки провода и врезался в.

При этом место врезки также залил всё жидким пластиком…получив ожог. Классная штука этот пластик. В итоге, ремонт сервотроника бмв выехал, я был в шоке.

У меня так легко руль на этой машине никогда не крутился…он как пушинка. Так что, если будут говорить, что эти клапаны подходят от других машин, не верьте.

Они одинаковые конструктивно, но фишка расположена по разному. Перепаивать не стал, приобрел другой, с такими же номерами повезло. И бытует мнение, что перепайка не спасает, но я думаю, что должна об этом позже объясню. После установки ремонт сервотроника бмв авто нового блока, ура ремонт сервотроника бмв стал крутиться легко, при изменении скорости усилие также изменялось.

Но после года эксплуатации начала вылазить проблема,после заводки все работает хорошо, но стоит проехать пару метров и более руль становится туже, ремонт сервотроника бмв после нескольких недель эксплуатации и вовсе стал в одном состоянии, будто после заводки или. Не могу сказать точно какая ошибка ремонт сервотроника бмв она. После осмотра блока комфорта, выяснилосьчто ничего не сгорело резистор на месте. Значит лезем к клапану.

Сразу был приобретен б. Проверка тестером показала на сопротивление 8 ОМ, тот который стоял у меня,также показывал 8 ОМ.

Ну да ладно меняем. После замены ничего не поменялось все от того,что висит ошибка.

как снять и разобрать клапан сервотроника

Как выяснилось по ремонт сервотроника бмв из нета. Следовательно подключаем комп сбрасываем ошибку и вуаля крутиться легко. Но радость не долгая, проезжаем пару метров и руль опять тугой. А ошибок нету. Ну ладно.

Решаю разобрать свой клапан. Данная система позволяет уменьшить усилия, необходимые для поворота рулевого колеса в зависимости от скорости движения или дорожных условий.

Ввиду конструктивных особенностей Ремонт сервотроника бмв может быть установлен только на автомобили с гидравлическим или электрическим усилением руля. Наличие такой системы положительно сказывается на комфорте и точности управления транспортным средством. Каждый из них состоит из определенных узлов и компонентов. Сегмент сбора данных состоит из ряда датчиков: Собранные данные поступают в вычислительный блок, где интерпретируются в инструкции для исполнительных механизмов.

Сегмент исполнительных механизмов включает в себя камеру с обратным поршнем. В камере размещен электромагнитный ремонт сервотроника бмв, управляемый сигналами вычислительного блока.

Клапан и поршень, соединенный с золотником гидроусилителя и выполняют основные функции системы. Во время поворота рулевого колеса золотник открывается, пропуская гидравлическое масло в цилиндр гидроусилителя.

ХЭЛП!! Сервотроник!!

Одновременно с этим электромагнитный клапан получает данные, интерпретированные вычислительным блоком, и наполняет камеру обратного хода. Так давление в цилиндре ГУР снижается, поршень в камере обратного хода, в свою очередь, блокирует золотник.

Усилие на руль возрастает вместе с ростом комфорта управления.