Ремонт BMW Е63 с активным рулем (Active Front Steering, AFS)

 

Система активного рулевого управления (Active Front Steering, AFS) предназначена для:

  • изменения передаточного отношения рулевого механизма в зависимости от скорости движения;
  • корректирования угла поворота передних колес при прохождении поворотов и торможении на скользком покрытии.

DSC_5757

 Схема активного рулевого управления.

 

Схема активного рулевого управления

Схема подготовлена по материалам SAE International.

 

  1. насос гидроусилителя руля
  2. шланги
  3. бачок для рабочей жидкости
  4. электронный блок управления
  5. шина обмена данными
  6. электродвигатель
  7. датчик угла поворота электродвигателя
  8. клапан системы Servotronic
  9. планетарный редуктор
  10. аварийный фиксатор
  11. датчик суммарного угла поворота
  12. рулевой механизм.

Система AFS является совместной разработкой фирм Bosch и ZF. В настоящее время система устанавливается на большинство моделей автомобилей BMW в качестве опции и является фирменным атрибутом данной марки. Конкурентными преимуществами данной системы являются повышение комфорта и безопасности при эксплуатации автомобиля.

Система активного рулевого управления в своей работе взаимодействует с другими системами, в т.ч. с гидроусилителем руля Servotronic, системой динамической стабилизации DSC.

Система AFS имеет следующее общее устройство:

  • планетарный редуктор;
  • система управления.

Схема системы активного рулевого управления

Схема системы активного рулевого управления.

Планетарный редуктор служит для изменения скорости вращения рулевого вала. Он устанавливается на рулевом валу. Планетарный редуктор включает солнечную шестерню, блок сателлитов и коронную (эпициклическую) шестерню. На входе рулевой вал соединен с солнечной шестерней, на выходе – с блоком сателлитов.

Эпициклическая шестерня имеет возможность вращения. При неподвижной шестерне передаточное число планетарного редуктора равно единице и рулевой вал передает вращение напрямую. Вращение эпициклической шестерни в одну или другую сторону позволяет увеличить или уменьшить передаточное число планетарной передачи, чем достигается изменение передаточного отношения рулевого механизма. Вращение шестерни обеспечивает электродвигатель, соединенный с ее внешней стороной посредством червячной передачи.

Для реализации функций системы активного рулевого управления создана система управления. Электронная система управления включает следующие элементы:

  • входные датчики;
  • электронный блок управления;
  • исполнительные устройства.

Входные датчики предназначены для измерения параметров работы системы и преобразования их в электрические сигналы. Система AFS в своей работе использует следующие датчики:

  • датчик положения электродвигателя;
  • датчик суммарного угла поворота;
  • датчик угла поворота рулевого колеса;
  • датчики системы динамической стабилизации (скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси и вертикального ускорения).

Датчик суммарного угла поворота рулевого механизма может не устанавливаться, в этом случае угол рассчитывается виртуально на основании сигналов других датчиков.

DSC_5758

Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков, обрабатывает их и в соответствии с заложенным алгоритмом формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства. Электронный блок управления имеет соединение и осуществляет взаимодействие с блоками управления других систем автомобиля:

  • системы Servotronic;
  • системы динамической стабилизации DSC;
  • системы управления двигателем;
  • системы доступа в автомобиль.

Исполнительными механизмами системы AFS являются:

  • электродвигатель;
  • сигнальная лампа на панели приборов.

Электродвигатель обеспечивает вращение эпициклической шестерни планетарного редуктора. Электродвигатель оборудован аварийным электромагнитным фиксатором, блокирующим червячную передачу. В исходном положении передача заблокирована. При подаче тока на электродвигатель срабатывает электромагнит, и фиксатор, преодолевая усилие пружины, освобождает ротор электродвигателя. При возникновении неисправности в системе AFS прекращается подача тока на электродвигатель, фиксатор блокирует червячную передачу.

S1100017

S1100008

Возникновение неисправностей в системе сопровождается срабатыванием сигнальной лампы на панели приборов. При этом на информационном дисплее появляется сообщение системы самодиагностики.

Принцип работы системы активного рулевого управления.

Система AFS активируется при запуске двигателя. Работа системы заключается в изменении передаточного отношения рулевого механизма в зависимости от скорости и условий движения.

При совершении маневров на низкой скорости в соответствии с сигналом датчика угла поворота рулевого колеса включается электродвигатель. Электродвигатель через червячную пару передает вращение на эпициклическую шестерню планетарного редуктора. Вращение шестерни в определенном направлении с максимальной скоростью обеспечивает наименьшее передаточное отношение рулевого механизма, которое достигает значения 1:10. При этом руль становится острым, уменьшается число оборотов рулевого колеса от упора до упора, чем достигается высокий комфорт в управлении.

С ростом скорости движения выполнение поворотов сопровождается уменьшением частоты вращения электродвигателя, соответственно увеличивается передаточное отношение рулевого механизма. На скорости 180-200 км/ч передаточное отношение достигает оптимального значения 1:18. Электродвигатель при этом перестает вращаться, а усилие от рулевого колеса передается на рулевой механизм напрямую.

С дальнейшим ростом скорости электродвигатель снова включается, при этом вращение производится в противоположную сторону. Передаточное отношение рулевого механизма может достигать величины 1:20. При данном передаточном отношении рулевое управление обладает наименьшей остротой, увеличивается число оборотов рулевого колеса от упора до упора, тем самым обеспечивается безопасность маневрирования на высоких скоростях.

Если при прохождении поворота фиксируется избыточная поворачиваемость автомобиля (потеря сцепления задних колес с дорогой) система AFS на основании сигналов датчиков системы DSC самостоятельно корректирует угол поворота передних колес. В результате чего сохраняется курсовая устойчивость автомобиля. В случае, когда система активного рулевого управления не может полностью обеспечить устойчивость автомобиля, подключается система динамической стабилизации.

Аналогичным образом система активного рулевого управления стабилизирует движение автомобиля при торможении на скользком покрытии, чем достигается повышение эффективности антиблокировочной системы тормозов ABS и сокращение тормозного пути.

Система активного рулевого управления постоянно включена и не имеет возможности отключения.

Ремонт этих систем является одним из сложнейших по сравнению с ремонтом других рулевых систем. Конструкция рейки очень сложная и кардинально отличается от всего, что встречается на других автомобилях.

Кроме того, на рейке установлена сложная электроника и датчики, которые отвечают за ее работу. При этом вся электроника рейки активно взаимодействует с другой электроникой автомобиля.

При снятии и установке требуется процедура адаптации.

За ремонт такой сложности берутся только наиболее опытные мастера.

Квалификация сотрудников нашего сервиса позволяет производить ремонт данных систем с гарантией качества. Мы сделаем это быстро. Уже многие наши клиенты убедились в том, что ремонт в нашей компании производится в соответствии с заводскими нормами и позволяет вернуть к жизни практически любую рейку.

Мы гарантируем результат. Вы заплатите  только после того, как будет решена Ваша проблема.

Гарантия распространяется на все наши работы на срок 1 ГОД и без ограничения по пробегу.  Поэтому Вы ничем не рискуете.

Хотите решить  проблемы с рулевым управлением? 

Позвоните и запишитесь на диагностику по телефону:

 8 (4832) 59 — 06 — 20

 

Система активного рулевого управления устанавливается и на BMW E 60

 

DSC_6121 DSC_6122 DSC_6123

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *