Elektrisk servostyrning tog lång tid att fånga på, men tekniken som den bygger på har funnits länge. Faktum är att servostyrning har funnits ungefär lika länge som bilen och stora lastbilar var utrustade med eftermarknadssystem redan 1903, men det erbjöds inte som ett OEM-alternativ förrän på 1950-talet. Tekniken är allestädes närvarande idag på grund av att den ingår som standardutrustning i nästan alla nya bilar och lastbilar, men den förblev frivillig i ett antal billigare, nybörjade bilar under 1980- och 1990-talet.
Vad är servostyrning för?
Syftet med servostyrning är att minska den ansträngning det tar för föraren att styra. Detta åstadkoms traditionellt genom hydraulisk kraft, som kan genereras av en remdriven pump som kör av motorns rotation. Men tekniken har genomgått en stadig ström av innovationer och uppgraderingar sedan den först visades som ett OEM-alternativ på 1950-talet. Den första stora uppgraderingen till traditionell hydraulisk servostyrning som såg någon form av brett upptag var elektrohydraulisk servostyrning. Denna tidiga form av elektrisk servostyrning gav ytterligare hjälp till traditionell servostyrning med elektriska pumpar. Den tekniken har till stor del ersatts av elektronisk servostyrning, som helt dike hydrauliken. Elektrisk servostyrning finns i ett stort antal fordon från praktiskt taget alla tillverkare. En nära besläktad teknik som kallas styra-för-tråd är en viktig komponent i drivkraften mot helt kör-för-tråd-bilar.
Elektrohydraulisk servostyrning
Elektrohydraulisk servostyrning (EHPS) är en hybridteknik som fungerar precis som traditionell hydraulisk servostyrning. Precis som traditionella system använder den hydraulisk kraft för att minska mängden kraft som krävs för att styra en bil. Skillnaden mellan de två teknikerna ligger i hur hydrauliskt tryck genereras. Där traditionella system genererar tryck med en remdriven pump använder elektrohydrauliska servostyrningssystem elektriska pumpar. En av de största fördelarna med elektrohydraulisk servostyrning är att den elektriska pumpen inte nödvändigtvis tappar kraft när motorn stängs av. Detta är en utmärkt säkerhetsfunktion eftersom det gör det lättare att styra till säkerhet i händelse av att en motor dör när du kör på vägen. Denna funktion har också varit användbar i elfordon och i vissa bränsleeffektiva gasfordon genom att den kan tillhandahålla servostyrning till fordon som inte har en traditionell gas- eller dieselmotor och hybridfordon som är utformade för att stänga av gasen motor vid motorvägshastigheter.
Elektrisk servostyrning
Till skillnad från hydrauliska och elektrohydrauliska system använder elektrisk servostyrning (EPS) ingen form av hydrauliskt tryck för att ge styrassistans. Tekniken är helt elektronisk, så den använder en elektrisk motor monterad på styrväxeln eller stället för att ge direkt hjälp. Eftersom det inte förloras någon kraft som genererar och överför hydraulisk kraft är dessa system vanligtvis effektivare än antingen hydraulisk eller elektrohydraulisk styrning. Beroende på det specifika EPS-systemet kan elmotorn monteras antingen på rattstången eller direkt på styrväxeln eller styrstången. Sensorer används för att bestämma hur mycket styrkraft som krävs, och sedan appliceras den så att föraren bara behöver anstränga ett minimum av ansträngning för att vrida hjulet. Vissa system har diskreta inställningar som bestämmer mängden styrhjälp som tillhandahålls, och andra fungerar på en variabel kurva. De flesta OEM-tillverkare erbjuder elektrisk servostyrning på en eller flera av sina modeller.
Vad är Steer-by-Wire?
Elektriska servostyrningssystem tar bort den hydrauliska komponenten samtidigt som traditionella styrlänkar bibehålls, men riktiga styr-by-wire-system gör också bort styrstyrningen. Dessa system använder elmotorer för att vrida hjulen, sensorer för att bestämma hur mycket styrkraft som ska appliceras och styr-känsla-emulatorer för att ge haptisk återkoppling till föraren. Steer-by-wire-teknik har använts i viss tung utrustning, gaffeltruckar, frontlastare och andra liknande applikationer ett tag, men det är fortfarande relativt nytt för bilvärlden. Biltillverkare som GM och Mazda var banbrytande i detta koncept med tidiga driv-by-wire-konceptbilar som undvek traditionell styrlänk, men industrin och förarens acceptans av denna teknik har varit något kylig. Nissan tillkännagav i slutet av 2012 att det skulle vara den första biltillverkaren som erbjuder tekniken i en produktionsmodell, och dess oberoende styrningskontrollsystem tillkännagavs för modellåret 2014. Men även det systemet behöll spåren av ett traditionellt styrsystem. Introducerad i 2014 Infiniti Q50, var det oberoende styrkontrollsystemet styr-för-tråd men lämnade traditionell styrlänk på plats. Medan de frikopplades under normal användning var de fortfarande kvar. Tanken bakom den typen av system är att om styr-by-wire-systemet misslyckas kan kopplingen kopplas in för att ge föraren möjlighet att använda den mekaniska kopplingen för att styra. Tillsammans med andra driv-by-wire-tekniker, som broms-för-tråd och elektroniska gasreglage, är styr-för-tråd en nyckelkomponent i autonoma bilar.
