Инновации DENSO: активный электроусилитель руля

 

Компания DENSO представила модуль активного электрического усилителя руля с блоком управления (Electric Power Steering Motor Control Unit — EPS-MCU) второго поколения. Устройство призвано обеспечить улучшенную управляемость и безопасность транспортных средств, в том числе автоматизированных. Новый блок EPS-MCU уже устанавливается на серийный автомобиль Toyota New Harrier, выпускающийся с июня 2020 года, в дальнейшем устройство будет использоваться в автомобилях других автопроизводителей.

 

 

 

 

Электрические усилители рулевого управления постепенно вытесняют гидравлические. Среди очевидных плюсов — уменьшение нагрузки на двигатель и снижение показателей расхода топлива. Электрические усилители подходят для использования в гибридных и полностью электрических транспортных средствах, поскольку способны функционировать без энергии вращения ДВС. Кроме того, электроусилитель можно без значительных затрат сделать активным, реализовав столь востребованные в современных автомобилях функции автоматической парковки и автоматического удержания в полосе. Электроусилители первого поколения устанавливались в основном на малолитражные автомобили, в которых рулевое управление при отказе усилителя оставалось достаточно легким. Однако сегодня активное рулевое управление, реализованное на базе электроусилителя, распространяется и на более крупные автомобили с относительно массивными колесами. В этой связи перед автомобильной промышленностью встал вопрос о создании активных электрических усилителей руля следующего поколения — принципиально более надежных, отказоустойчивых и пригодных для более полной реализации автопилотного функционала.

 

Еще в 2015 году DENSO закончила разработку первого в мире подобного модуля EPS-MCU с двумя обмотками статора электродвигателя под названием DDA1 (DENSO Dual Assist 1st Generation). Основной особенностью решения было наличие в одном корпусе двух независимых электродвигателей, один из которых мог быть задействован в качестве резервного в случае возникновения неисправностей, что значительно повышало надежность и безопасность активного рулевого управления.

 

Решение, представленное в 2020 году, получило название DDA2 (DENSO Dual Assist 2nd Generation). В данном случае в одном корпусе удалось совместить две полностью независимые системы — две схемы питания (инверторы) и две обмотки статора электродвигателя. При этом основная ставка была сделана на упрощение конструкции и уменьшение размеров узла, за счет чего удалось добиться снижения стоимости и уменьшения габаритов на 10 % по сравнению с устройством DDA1.

 

В целом новый блок активного электроусилителя руля DENSO повторяет проверенное архитектурное решение первого поколения — это два полностью независимых электромотора, один из которых является резервным, однако на этот раз в значительно более компактном и простом для производства форм-факторе. Инженеры изначально предусмотрели возможность установки блока на самые разные автомобили, сделав конструкцию максимально универсальной. Это заметно ускорило интеграцию устройства в серийную модель Toyota.

 

Одним из главных приоритетов инженеров DENSO было уменьшение габаритов блока при сохранении высоких показателей надежности и защищенности. Для этого в электродвигателе была использована намотка по запатентованному методу DENSO, обеспечивающая увеличение плотности и уменьшение габаритов двойного статора электромотора. Кроме того, при соединении частей корпуса конструкторы отказались от использования традиционных уплотнительных колец в пользу особого клеевого состава, что позволило дополнительно уменьшить размеры без ущерба надежности и защищенности.

 

Новой модуль активного электроусилителя DENSO с интегрированным блоком управления — это еще один шаг на пути к созданию надежных и безопасных автоматизированных транспортных средств.