Il sistema EPS (Electric Power Steering) sostituisce l'assistenza idraulica con il controllo elettronico.Il motore e il meccanismo di riduzione lavorano insieme per fornire precisi, assistenza alla guida adattabile e ad alta efficienza.
Componenti principali della sterzata elettronica EPS:
Sensori:
Sensore di coppia: rileva la grandezza e la direzione della coppia applicata dal conducente al volante e converte il segnale in tensione per l'unità di controllo.
Sensore di velocità del veicolo: monitora la velocità del veicolo per regolare la forza di assistenza ¢ maggiore assistenza a bassa velocità e ridotta assistenza ad alta velocità per una migliore stabilità di guida.
Sensore dell'angolo di ruotazione (per alcuni sistemi): rileva l'angolo e la posizione di rotazione del volante.
Unità di controllo elettronica (ECU):
riceve i segnali dei sensori e calcola la coppia di assistenza e la direzione richieste in base a strategie di controllo predefinite, come le curve caratteristiche dell'assistenza.
Esso comanda il motore per l'assistenza di alimentazione e integra funzioni di diagnosi dei guasti e protezione della sicurezza, consentendo un funzionamento degradato in condizioni di surriscaldamento o tensione anormale.
Assistenza motore:
La maggior parte dei motori a corrente continua a magnete permanente o senza spazzole, forniscono coppia ausiliaria seguendo i comandi dell'ECU.
Caratteristiche: alta affidabilità, risposta rapida e basso rumore.
Meccanismo di riduzione:
Riduce la velocità del motore e amplifica la coppia tramite il motore a vermi, il motore planetario e altri componenti e trasferisce la potenza del motore al sistema di sterzo.
Dispositivo di sterzo meccanico:
Adotta una struttura meccanica convenzionale a staffa e pignone per garantire la disponibilità di un volante manuale in caso di guasto dell'EPS.
Componenti opzionali (per alcuni sistemi):
Impiegatore elettromagnetico: disconnette il motore dalla colonna di sterzo in caso di guasto del sistema o in condizioni di velocità elevate per passare alla modalità di sterzo manuale.
Progettazione ridondante (sistemi di fascia alta): doppia MCU, sensori ridondanti o doppi motori per migliorare la sicurezza delle applicazioni di guida autonoma.
Processo di lavoro del servosterzo elettrico EPS
Quando il conducente gira il volante, il sensore di coppia cattura in tempo reale la coppia di sterzo mentre il sensore di velocità del veicolo invia i dati di velocità all'ECU.
Sulla base della coppia, della velocità del veicolo e di altri parametri, l'ECU calcola la corrente di assistenza di destinazione con algoritmi integrati, tra cui la ricerca di tabelle e il controllo PID.
L'ECU attiva il motore per generare la coppia corrispondente, che viene amplificata dal meccanismo di riduzione e applicata al sistema di sterzo per assistere lo sterzo del conducente.
Moduli di controllo intelligenti:
Controllo dell'assistente di potenza: Assistenza di base allo sterzo.
Controllo di ritorno al centro: aiuta il volante a tornare velocemente a bassa velocità e applica l'ammortizzatore per evitare un ritorno eccessivo ad alta velocità.
Controllo dell'ammortizzazione: Isola il volante dalle vibrazioni della superficie stradale.
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