Ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης
Το Electric Power Steering (EPS) είναι ένα σύστημα υδραυλικού τιμονιού που βασίζεται άμεσα στον κινητήρα για την παροχή βοηθητικής ροπής. Σε σύγκριση με το παραδοσιακό υδραυλικό σύστημα διεύθυνσης HPS (Hydraulic Power Steering), το EPS έχει πολλά πλεονεκτήματα. Το EPS αποτελείται κυρίως από αισθητήρα ροπής, αισθητήρα ταχύτητας οχήματος, κινητήρα, μηχανισμό μείωσης και ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (ECU).
Η βασική αρχή του EPS είναι: ο αισθητήρας ροπής είναι συνδεδεμένος με τον άξονα του τιμονιού (άξονας πινιόν). Όταν ο άξονας διεύθυνσης περιστρέφεται, ο αισθητήρας ροπής αρχίζει να λειτουργεί και μετατρέπει τη σχετική μετατόπιση γωνίας περιστροφής που δημιουργείται από τον άξονα εισόδου και τον άξονα εξόδου υπό τη δράση της ράβδου στρέψης σε ηλεκτρικό σήμα προς την ECU. Η ECU καθορίζει την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα και το μέγεθος του ρεύματος ισχύος σύμφωνα με τα σήματα του αισθητήρα ταχύτητας του οχήματος και του αισθητήρα ροπής, ολοκληρώνοντας έτσι τον έλεγχο του υδραυλικού τιμονιού σε πραγματικό χρόνο. Ως εκ τούτου, μπορεί εύκολα να παρέχει διαφορετικά αποτελέσματα υποβοήθησης ισχύος του κινητήρα σε διαφορετικές ταχύτητες οχήματος, διασφαλίζοντας ότι το αυτοκίνητο είναι ελαφρύ και ευέλικτο όταν διευθύνει σε χαμηλές ταχύτητες και σταθερό και αξιόπιστο όταν διευθύνει σε υψηλές ταχύτητες.
Το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης έχει αναπτυχθεί με βάση το παραδοσιακό μηχανικό σύστημα διεύθυνσης. Χρησιμοποιεί την ισχύ που παράγεται από τον κινητήρα για να βοηθήσει τον οδηγό να εκτελέσει λειτουργίες διεύθυνσης. Το σύστημα αποτελείται κυρίως από τρία μέρη: συσκευή ανίχνευσης σήματος (συμπεριλαμβανομένου του αισθητήρα ροπής, του αισθητήρα γωνίας και του αισθητήρα ταχύτητας οχήματος), μηχανισμό υδραυλικού τιμονιού (μοτέρ, συμπλέκτης, μηχανισμός μετάδοσης μείωσης) και ηλεκτρονική συσκευή ελέγχου. Ο κινητήρας λειτουργεί μόνο όταν χρειάζεται ρεύμα. Όταν ο οδηγός χειρίζεται το τιμόνι, ο αισθητήρας γωνίας ροπής παράγει ένα αντίστοιχο σήμα τάσης σύμφωνα με τη ροπή εισόδου και τη γωνία του τιμονιού. Ο αισθητήρας ταχύτητας οχήματος ανιχνεύει το σήμα ταχύτητας του οχήματος. Η μονάδα ελέγχου δίνει οδηγίες για τον έλεγχο της λειτουργίας του κινητήρα σύμφωνα με τα σήματα τάσης και ταχύτητας του οχήματος, παράγοντας έτσι την απαιτούμενη ισχύ διεύθυνσης.
Σε σύγκριση με το παραδοσιακό υδραυλικό σύστημα διεύθυνσης, το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
1. Ο κινητήρας παρέχει ισχύ μόνο κατά το τιμόνι, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση καυσίμου
Ο κινητήρας οδηγεί το παραδοσιακό υδραυλικό σύστημα υδραυλικού συστήματος διεύθυνσης για την κίνηση της αντλίας λαδιού του τιμονιού και μέρος της ισχύος του κινητήρα καταναλώνεται ανεξάρτητα από το τιμόνι ή όχι. Το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης παρέχει ισχύ μόνο κατά το τιμόνι και δεν καταναλώνει ενέργεια όταν δεν διευθύνει. Επομένως, το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου του οχήματος.
Συγκριτικές δοκιμές με υδραυλικά συστήματα υποβοηθούμενου συστήματος διεύθυνσης δείχνουν ότι όταν δεν υπάρχει σύστημα διεύθυνσης, το ηλεκτρικό τιμόνι μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου κατά 2,5%. κατά το τιμόνι, μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου κατά 5,5%.
2. Το μέγεθος της υποβοήθησης διεύθυνσης μπορεί να ρυθμιστεί από λογισμικό, το οποίο μπορεί να λάβει υπόψη την ελαφρότητα του τιμονιού σε χαμηλή ταχύτητα και τη σταθερότητα χειρισμού σε υψηλή ταχύτητα, και έχει καλή απόδοση επιστροφής. Το μέγεθος της υποβοήθησης διεύθυνσης που παρέχεται από το παραδοσιακό υδραυλικό σύστημα διεύθυνσης δεν μπορεί να αλλάξει με την αύξηση της ταχύτητας του οχήματος. Με αυτόν τον τρόπο, παρόλο που το όχημα έχει καλή ελαφρότητα στο τιμόνι σε χαμηλή ταχύτητα, το τιμόνι είναι πολύ ελαφρύ σε υψηλή ταχύτητα, με αποτέλεσμα το φαινόμενο της «αιωρούμενης» διεύθυνσης και ο οδηγός στερείται σημαντικής «οδικής αίσθησης», που μειώνει το όχημα. σταθερότητα και αίσθηση ασφάλειας του οδηγού σε υψηλή ταχύτητα.
Το μέγεθος της υποβοήθησης που παρέχεται από το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης μπορεί εύκολα να ρυθμιστεί από το λογισμικό. Σε χαμηλή ταχύτητα, το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης μπορεί να παρέχει μεγαλύτερη υποβοήθηση διεύθυνσης και να παρέχει στο όχημα ελαφρύ τιμόνι. καθώς αυξάνεται η ταχύτητα, η υποβοήθηση διεύθυνσης που παρέχεται από το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης μπορεί σταδιακά να μειωθεί και η δύναμη διεύθυνσης που απαιτείται από τον οδηγό κατά το τιμόνι θα αυξάνεται σταδιακά, έτσι ώστε ο οδηγός να μπορεί να αισθάνεται μια σημαντική «αίσθηση του δρόμου» και να βελτιώσει τη σταθερότητα του οχήματος.
Το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης μπορεί επίσης να εφαρμόσει μια ορισμένη πρόσθετη ροπή επιστροφής ή ροπή απόσβεσης, έτσι ώστε το τιμόνι να μπορεί να επιστρέψει με ακρίβεια στη μεσαία θέση με χαμηλή ταχύτητα και να καταστείλει την ταλάντωση και την υπέρβαση του τιμονιού κατά την επιστροφή υψηλής ταχύτητας. λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση επιστροφής του οχήματος σε υψηλές και χαμηλές ταχύτητες.
3. Συμπαγής δομή, μικρό βάρος, καλή συναρμολόγηση της γραμμής παραγωγής, εύκολη συντήρηση
Το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης εξαλείφει την αντλία λαδιού υδραυλικού τιμονιού, τον κύλινδρο λαδιού, τον υδραυλικό αγωγό, τη δεξαμενή λαδιού και άλλα εξαρτήματα και ο κινητήρας και ο μηχανισμός μείωσης μπορούν να γίνουν ένα σύνολο με την κολόνα και το σύστημα διεύθυνσης, καθιστώντας ολόκληρο το σύστημα διεύθυνσης συμπαγές , ελαφρύ, καλή συναρμολόγηση στη γραμμή παραγωγής, εξοικονόμηση χρόνου συναρμολόγησης και εύκολη συντήρηση.
4. Μέσω των ρυθμίσεων προγράμματος, το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης είναι εύκολο να συνδυαστεί με διαφορετικά μοντέλα, γεγονός που μπορεί να συντομεύσει τον κύκλο παραγωγής και ανάπτυξης.
Λόγω των παραπάνω πλεονεκτημάτων του ηλεκτρικού συστήματος διεύθυνσης, χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως τα τελευταία χρόνια.
Το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης βασίζεται στο μηχανικό σύστημα διεύθυνσης, με την προσθήκη κινητήρα και μηχανισμού μείωσης, αισθητήρα γωνίας ροπής, αισθητήρα ταχύτητας οχήματος και ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου ECU.
