نظام القيادة الكهربائية (EPS) هو نظام قيادة بمساعدة الطاقة الذي يقدم عزم الدوران المساعد مباشرة بواسطة محرك كهربائي. يتكون من نظام قيادة ميكانيكي ، ومستشعر عزم الدوران في عجلة القيادة ،مستشعر سرعة المركبةوحدة التحكم الإلكترونية (ECU) ، مساعدة المحرك وآلية الحد.
مبدأ عمل EPS
في نظام EPS ، يكتشف مستشعر عزم الدوران عزم الدفع و زاوية التوجيه التي يطبقها السائق على عجلة القيادة. يراقب مستشعر سرعة السيارة سرعة القيادة في الوقت الحقيقي.أجهزة الاستشعار ترسل إشارات إلى ECUعلى أساس البرامج والخوارزميات المحددة مسبقاً، تقوم ECU بتحليل بيانات أجهزة الاستشعار وحساب حجم عزم الدوران المساعد والاتجاه المناسب لظروف القيادة الحالية.ثم ترسل ECU الأوامر إلى محرك المساعدةالمحرك يخرج عزم الدوران المقابلة وينقل ذلك عن طريق آلية الحد إلى عمود التوجيه أو قضبان القيادة لمساعدة قيادة السائق.
تحدد ECU اتجاه دوران المحرك والتيار المساعد وفقًا لدخول من أجهزة استشعار عزم الدوران وسرعة المركبة للسيطرة على مساعدة التوجيه في الوقت الحقيقي.يمكن تحقيق قدرة المساعدة المتغيرة بسهولة تحت سرعات مختلفة للسيارةيضمن القيادة الخفيفة والمرنة عند السرعة المنخفضة وكذلك التحكم المستقر والموثوق به عند السرعة العالية.
المكونات الرئيسية لـ EPS
آلية التوجيه الميكانيكيةوبصفتها أساس EPS ، فهي مشابهة للقيادة الميكانيكية التقليدية ، وتشمل أساسًا عجلة القيادة وعمود القيادة ووسيلة القيادة وأعمدة الربط.إنها تنقل إدخال القيادة للسائق إلى العجلات لتحويل السيارة.
جهاز استشعار عزم الدورانعادة ما يتم تركيبها على عمود القيادة أو جهاز القيادة. إنها تقيس حجم واتجاه عزم الدوران من السائق وتحول عزم الدوران الفيزيائي إلى إشارات كهربائية لجهاز التحكم.
وحدة التحكم الإلكترونية (ECU)المعروف باسم "دماغ" EPS. إنه يتلقى إشارات من مستشعر عزم الدوران، مستشعر سرعة السيارة وأجهزة استشعار أخرى. بعد معالجة الإشارة،يخرج أوامر التحكم إلى المحرك المساعد وفقًا لاستراتيجيات التحكم المحددة مسبقًا.
مساعدة المحركيتم اعتماد محرك متزامن من المغناطيس الدائم أو محرك DC بدون فرشاة. كمصدر طاقة لـ EPS ، فإنه يخرج عزم الدوران المساعد المستهدف وفقًا لتعليمات ECU.
آلية الحدتعمل محركات المساعدة بسرعة عالية مع عزم دوران انتاج منخفض نسبيًا. تحويل آلية التخفيض منخفضة عزم دوران محرك عالية السرعة إلى طاقة عالية عزم دوران منخفضة السرعة مناسبة لأجهزة التوجيه.
الميزات الرئيسية لـ EPS
الوزن الخفيف والقيادة الدقيقةفي السرعة المنخفضة، يوفر نظام EPS عزم الدوران المساعد المناسب وفقًا لسرعة السيارة وعزم الدوران في التوجيه لتقليل جهد السائق.EPS يستجيب بدقة إلى نية السائق للسرعة، التوجيه الدقيق وتحسين سلامة القيادة.
مساعد متغير يعتمد على السرعة لتحسين تجربة القيادةيضبط نظام EPS مساعدة القوة ديناميكيا مع سرعة السيارة: مساعدة أعلى لسهولة المناورة منخفضة السرعة ومساعدة مخفضة لشعور أكثر صرامة وأكثر استقرارًا في القيادة عند السرعة العالية.يُحسّن أداء القيادة في ظل ظروف الطريق المختلفة.
العودة التلقائية إلى المركز وحماية السلامة المدمجةيساعد نظام EPS عجلة القيادة على العودة إلى الموقف المستقيم مباشرة تلقائيًا بعد الانعطاف. يتم دمج وظائف تشخيص الأخطاء والحماية من السلامة الشاملة. بمجرد اكتشاف الأخطاء ، يتم تحديد ما إذا كانت هناك أخطاء في القيادة.سيتم تشغيل تدابير حماية لتحقيق أقصى قدر من سلامة القيادة.
توفير الطاقة وصديقة للبيئةيستهلك المحرك طاقة فقط أثناء التوجيه مع استهلاك طاقة منخفضة. بالمقارنة مع التوجيه الهيدروليكي التقليدي ، يمكن أن يقلل EPS من استهلاك الوقود بنحو 3٪ - 5٪.
أداء المساعدة التكيفيةتعديل عزم الدوران المساعد في الوقت الحقيقي بناءً على السرعة وإدخال القيادة: قيادة خفيفة عند السرعات المنخفضة وتحسين استقرار القيادة عند السرعات العالية.
هيكل صغير وصيانة منخفضةيزيل EPS المكونات الهيدروليكية بما في ذلك المضخة الهيدروليكية وأنابيب الزيت وخزان السوائل. إنه يوفر مساحة تحت الغطاء ويحسن مرونة التعبئة لتصميم المركبة.عدد أقل من المكونات يلغي مخاطر تسرب الزيت الهيدروليكي، مما يؤدي إلى انخفاض تكلفة الصيانة، وزيادة موثوقية ومدة خدمة أطول.
المزايا البيئيةلا يستخدم زيت هيدروليكي، مما يمنع التلوث بسبب تسرب السوائل ويساعد على خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للسيارات لتلبية المتطلبات البيئية الحديثة للسيارات.
تصنيف EPS حسب التخطيط
بناءً على موقع تركيب المحرك والتخطيط الميكانيكي ، تقع EPS في ثلاث فئات: EPS المثبتة على العمود (C-EPS) ، EPS المثبتة على الدبوس (DP-EPS) ، و EPS المثبتة على الرف (R-EPS).
C-EPS (EPS مثبتة على العمود)يتم تثبيت محرك المساعدة على عمود التوجيه ويتم توصيله بعقب التوجيه من خلال التروس الخفيفة لتقديم المساعدة مباشرة. يحتوي على هيكل بسيط ومدمج وسهل التثبيت.يتم استخدام محركات صغيرة ذات عزم دوران أقل ، معظمها تطبق على سيارات الركاب الصغيرة والمدمجة.
DP-EPS (EPS مثبتة على الدبوس)يتم توصيل محرك المساعدة ووحدة تخفيف السرعة مع عجلة القيادة لتشغيل مساعدة القيادة القائمة على التروس. نظرًا لوضع المحرك خارج مقصورة الركاب،يمكن تشغيل محركات عالية الدوران دون ضوضاء مفرطة ناتجة عن عجز المحرك العالي.
R-EPS (EPS مثبتة على الرف)يعمل المحرك وآلية التخفيف على قيادة حامل القيادة مباشرة للحصول على أقصى عزم الدوران المساعد. ومع ذلك ، فإنه يأتي مع تجميع معقد وتكلفة أعلى ، تستخدم بشكل رئيسي في المركبات الممتازة والسيارات التجارية.
يهيمن C-EPS على سوق سيارات الركاب بسبب مزاياه في التكلفة. ومع ذلك ، فإن DP-EPS و R-EPS يكتسبان حصة سوقية متزايدة في السنوات الأخيرة.وتشمل عوامل القيادة زيادة انتشار مركبات الطاقة الجديدة والتي تتطلب قدرة أكبر على مساعدة القيادة لوزن أكبر في القيادة؛ وظائف مساعدة السائق المتقدمة على نطاق واسع تتطلب أنظمة توجيه زائدة وقدرة على توجيه القيادة الكاملة؛و نمو نماذج السيارات الوطنية الراقية مع زيادة متطلبات أداء التوجيه والشعور بالقيادة.
اتجاهات التنمية المستقبلية لـ EPS
- الاندماج الذكي: ستحقق نظام EPS تكاملًا أعمق مع أنظمة السيارات مثل ADAS ومراقبة استقرار المركبة لوظائف التوجيه الذكية.
- تحسين الأداء: سيتم إجراء مزيد من التحسينات على أداء المساعدة وسرعة الاستجابة وشعور القيادة لتحسين الراحة والسلامة.كثافة طاقة المحرك وكفاءته ستستمر في التقدم مع تحديث أجهزة المحرك وخوارزميات التحكم.
- تشخيص الأخطاء ومراقبة تحمل الأخطاء: وظائف التشخيص الأكثر قوة ستكشف عن الأخطاء بسرعة ودقة. وتضمن الاستراتيجيات التي تتسامح مع الأخطاء القدرة الأساسية على التوجيه حتى في ظروف فشل النظام.
توفر شركة ووهان يونيون وين للتجارة الدولية مجموعة شاملة من قطع الغيار EPS وقطع الغيار ذات الصلة للقيادة الذاتية. مع خبرة غنية في أعمال قطع الغيار الذاتية،نحن نقدم مكونات السيارات عالية الجودة للعملاء العالميين.
