На полвека опередив Infiniti: французская система рулевого управления DIRAVI

В 2013 году компания Infiniti презентовала модель Q50, которую преподносили как первую легковую машину, лишенную механической связи между рулем и колесами. Современная электроника позволила реализовать «управление по проводам» — drive-by-wire, полностью избавившись от всех ударов и шумов, приходящих на рулевое колесо от дороги. И вроде бы опять «японка» впереди всех. Но погодите! Ведь в 1970 году компания Citroen выпустила рулевое управление DIRAVI — сокращение от Direction à rappel asservi, то есть рулевое управление с контролируемым возвратом. И в нем тоже не было механической связи между рулем и колесами, только гидравлика!

Современные системы гидроусилителя рулевого управления основываются на удачной идее Фрэнсиса Дэвиса, который в 1925 году создал первую систему усилителя. В 1936-м он устроился на работу в компанию Bendix, где и разработал первые коммерческие образцы продукта, которые в 1939 году были проданы концерну GM, а после Второй мировой войны на машинах Chrysler появился первый массовый гидроусилитель для легковых машин.

С тех пор конструкция усилителя по сути изменилась мало. Насос создает постоянный поток гидравлической жидкости, а золотниковая система, использующая в качестве датчика момента торсион, при возникновении момента подает жидкость к исполнительному цилиндру, помогая вращать руль. Попытки реализовать другие принципы работы предпринимались, но не получили распространения в автомобилях.

Системы по образцу корабельных и авиационных сервоприводов с гидроаккумуляторами в массовом производстве не приживались, хотя имели и свои достоинства в виде возможности тонкой настройки усилия и чувствительности по внешним параметрам, отсутствия вибраций, ударов и обратной связи вообще, что для внедорожников и тяжелых машин — благо. Особенно привлекательной казалась идея по увеличению усилия на руле при повышении скорости машины, что с обычным ГУР на тот момент было сложно реализуемо.

Небольшая революция случилась в 1970 году, когда компания Citroen предложила для модели Citroen SM новейшую разработку — рулевое управление DIRAVI. Это была недешевая опция для топ-модели компании. На тот момент Citroen также владел компанией Maserati, и на моделях Maserati Khamsin и Quattroporte II, вышедших чуть позже, тоже применялась система DIRAVI. Разумеется, ее же ставили и на более поздние модели самого Citroen — CX, а затем и XM. Причем на CX этот тип рулевого управления оказался основным.

Это был не усилитель, а настоящий сервопривод. На первый взгляд просто реечный рулевой механизм, но с громоздкой проставкой между валом руля и самой рейкой. Там-то и скрывалось маленькое чудо. Наверное, не секрет, что машины Citroen оснащались и оснащаются гидропневматической подвеской. А такие конструкции обязательно имеют в своем составе гидроаккумуляторы и гидронасос высокого давления. Конструкторская идея пошла по оригинальному пути. Вместо установки объемного гидронасоса использовали систему высокого давления. Золотник, в зависимости от разницы между положением рулевого колеса и управляемых колес, подает необходимое количество жидкости в один из гидроцилиндров рулевой рейки. Механической связи между рулевым колесом и рейкой в нормальном состоянии нет, она появляется только при отсутствии давления в гидросистеме. Ну а реактивное усилие на руле полностью искусственное. Оно формируется отдельным эксцентриком с гидравлическим приводом и зависит от скорости автомобиля, определяемой центробежным гидравлическим регулятором, и угла поворота руля.

Собственно, отсюда и название — «рулевое управление с контролируемым возвратом». Система полностью подавляет все возмущения со стороны дороги, стабилизирует автомобиль на траектории, имеет очень небольшое передаточное число рулевого механизма (всего 2–2,5 оборота руля от упора до упора), и, разумеется, усилие на рулевом колесе зависит от скорости. На малой скорости руль очень легкий, а на высокой он ощутимо стабилизируется гидравликой, что улучшает устойчивость движения и повышает комфорт водителя.

Система просуществовала в производстве до 1993 года, что можно считать отличным результатом для столь неординарной конструкции. Критика в основном сводилась к высокой стоимости, излишней резкости механизма для новичков, полному отсутствию обратной связи, что важно для активного движения, и, наконец, к излишне высокому усилию на руле при отказе гидравлической системы, что могло привести к дополнительной поломке рулевого механизма и даже аварии.

Современная электронная система на Infiniti Q50 по функциональности немногим отличается от «старичка». Да, место гидравлики заняла электроника. А алгоритмы формирования реактивного усилия на рулевом колесе стали многократно сложнее, позволяя даже отслеживать занос и снос, заодно корректируя поведение машины, помогать системе ESP и информировать об этом водителя. Но по сути основные достоинства и основные претензии к системе остались на уровне 1970 года.

Рулевое управление без реальной обратной связи все так же получается более комфортным, но требует привыкания, а в критической ситуации искусственность усилия не позволяет тонко чувствовать машину. Правда, для сверхкомфортных гидропневматических Citroen пятидесятилетней (!) давности с их передним приводом и очень спокойным характером это было меньшим недостатком, чем для заднеприводной, претендующей на спортивность поведения японской машины. И все так же цена подобного решения остается излишне высокой, а в случае поломки электросистем аварийная блокировка работает с излишне высоким усилием на руле. Похоже, на данном уровне развития технологий альтернативы механической связи в рулевом управлении нет, да и электроусилители руля (ЭУР) обеспечивают отличные настраиваемые характеристики усиления, достаточные для большинства применений.