سیستم فرمان برقی (EPS).

سیستم فرمان برقی (EPS).

EPS در حال حاضر متداول ترین سیستم فرمان در خودروهای الکتریکی است. این به یک موتور الکتریکی کمک می کند و جایگزین فرمان هیدرولیک سنتی (HPS) می شود.

1. اجزای EPS
EPS عمدتاً از اجزای زیر تشکیل شده است:

(1) سنسور گشتاور: گشتاور و جهت چرخش فرمان را تشخیص می دهد (نیت راننده).

(2) سنسور زاویه فرمان: زاویه فرمان را کنترل می کند (تا حدی در سنسور گشتاور ادغام شده است).

(3) سنسور سرعت خودرو: سیگنال های سرعت وسیله نقلیه را ارائه می دهد (برای تنظیم مقدار کمک قدرت به صورت پویا استفاده می شود).

(4) واحد کنترل الکترونیکی (ECU): داده‌های حسگر را در زمان واقعی پردازش می‌کند و مقدار کمک برق مورد نیاز را محاسبه می‌کند.

(5) موتور کمک قدرت: معمولاً یک موتور DC بدون جاروبک (BLDC) که گشتاور را از طریق مکانیزم کاهش (مانند چرخ دنده حلزونی) به ستون فرمان یا قفسه انتقال می دهد.

(6) مکانیسم کاهش: گشتاور موتور را تقویت می کند و سیستم فرمان را به حرکت در می آورد.

2. اصل کاری EPS

(1) تشخیص قصد راننده
هنگامی که راننده فرمان را می چرخاند، سنسور گشتاور گشتاور پیچشی میل فرمان را اندازه می گیرد و سنسور زاویه فرمان زاویه فرمان را ثبت می کند و سیگنال را به ECU ارسال می کند.

سیگنال سرعت خودرو به طور همزمان وارد می شود (به عنوان مثال، کمک قدرت بیشتری در سرعت های پایین مورد نیاز است، و کمک قدرت کمتری در سرعت های بالا برای افزایش پایداری مورد نیاز است).

(2) ECU تقاضای کمک برق را محاسبه می کند
ECU مقدار کمک توان هدف را بر اساس گشتاور، سرعت خودرو، و حتی وضعیت بدنه خودرو (به عنوان مثال، زاویه شیب، در برخی از مدل‌های بالا{2}) محاسبه می‌کند و یک سیگنال PWM را برای کنترل موتور خروجی می‌دهد.

(3) موتور کمک برقی را اجرا می کند
موتور نیرو را به ستون فرمان منتقل می کند یا مستقیماً قفسه را از طریق یک مکانیسم کاهش (به عنوان مثال، دنده حلزونی، تسمه، و غیره) به حرکت در می آورد (انواع EPS مختلف ساختارهای متفاوتی دارند، به زیر مراجعه کنید).

جهت کمک موتور با جهت فرمان راننده (که توسط قطبیت سنسور گشتاور تعیین می شود) مطابقت دارد.

(4) بازخورد و تصحیح
این سیستم به طور مداوم گشتاور فرمان و زاویه فرمان واقعی را کنترل می کند، خروجی موتور را به صورت دینامیکی تنظیم می کند و به کنترل حلقه بسته برای جلوگیری از کمک- یا تاخیر دست می یابد.

3. طبقه بندی و کاربرد EPS بر اساس مکان های مختلف نصب موتور، EPS را می توان به انواع زیر طبقه بندی کرد:

4. مزایای EPS

(1) راندمان انرژی بالا و برد{1}}دوستانه: EPS مستقیماً توسط یک موتور الکتریکی هدایت می‌شود و نیاز به پمپ هیدرولیک را از بین می‌برد و منجر به اتلاف انرژی بسیار کم می‌شود (برخلاف HPS سنتی که به طور مداوم نیروی موتور را مصرف می‌کند). برای وسایل نقلیه الکتریکی، انرژی ذخیره شده می تواند به طور غیرمستقیم محدوده رانندگی را بهبود بخشد (تقریباً 3 تا 5 درصد بهینه سازی بهره وری انرژی).

(2) کمک فرمان انعطاف پذیر و قابل تنظیم: سطح کمک را می توان به صورت پویا از طریق نرم افزار تنظیم کرد تا با سناریوهای مختلف سازگار شود (به عنوان مثال، فرمان سبک در سرعت های پایین، فرمان پایدار در سرعت های بالا)، و حتی از حالت های رانندگی شخصی سازی شده (اسپرت/راحتی) پشتیبانی می کند.

(3) ساختار ساده و هزینه نگهداری کم: حذف اجزایی مانند روغن هیدرولیک، پمپ ها و خطوط لوله خطر نشت روغن را کاهش می دهد و نیاز به تعمیر و نگهداری بعدی را کاهش می دهد.

(4) سازگاری محیطی قوی: تحت تأثیر دماهای شدید قرار نمی گیرد (سیستم های هیدرولیک افزایش ویسکوزیته روغن را در دماهای پایین تجربه می کنند که منجر به تاخیر در فرمان می شود).

(5) پشتیبانی از سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS): از عملکردهای پیشرفته کمک راننده مانند کمک حفظ خطوط و پارک خودکار پشتیبانی می کند.