L'EPS integra tecnologie di sterzo meccanico, rilevamento elettronico, controllo e azionamento. È composto principalmente dai seguenti componenti: sistema di sterzo meccanico, sensore di coppia dello sterzo, sensore di velocità del veicolo, unità di controllo elettronico (ECU), motore e meccanismo di riduzione.
- Motore: Il componente centrale critico che influisce in modo significativo sulle prestazioni dell'EPS. È responsabile della generazione della coppia richiesta per l'assistenza allo sterzo. A seconda della configurazione del sistema, può essere montato sul piantone dello sterzo o integrato nel cremagliera dello sterzo. Il motore è controllato dall'ECU ed eroga una coppia che corrisponde all'assistenza richiesta. Attualmente, i motori sincroni a magneti permanenti (PMSM) e i motori a corrente continua senza spazzole (BLDC) sono ampiamente utilizzati in vari sistemi EPS grazie ai loro vantaggi unici come struttura semplice, funzionamento affidabile, manutenzione conveniente, alta efficienza operativa, nessuna perdita di eccitazione e eccellenti prestazioni di regolazione della velocità.
- Sensore di coppia: Rileva la forza applicata dal conducente al volante. Serve come base fondamentale per l'ECU per giudicare "l'entità della forza di assistenza richiesta". Nel frattempo, può identificare la direzione dello sterzo per garantire che la direzione dell'assistenza sia coerente con l'operazione del conducente.
- Sensore di velocità del veicolo: Misura la velocità del veicolo. Generalmente, un sensore a induzione elettromagnetica è installato sul cambio. Trasmette segnali di impulso dei sistemi primario e secondario all'ECU in base alle variazioni della velocità del veicolo.
- Unità di controllo elettronico (ECU): Il "cervello" del sistema di servosterzo elettrico. Elabora i segnali di ingresso da vari sensori, incluso il sensore di coppia, e calcola la forza di assistenza che il motore deve fornire. L'ECU esegue algoritmi sofisticati come algoritmi basati su modello e adattivi per garantire una sensazione di sterzo e una reattività ottimali in diverse condizioni di guida.
- Riduttore: Collega il motore al piantone dello sterzo/cremagliera. Riducendo la velocità del motore e aumentando la coppia, garantisce che l'assistenza allo sterzo sia stabile e sufficiente per aiutare il conducente a girare facilmente le ruote.
Il principio di funzionamento dell'EPS è relativamente complesso, tuttavia vanta un'alta efficienza. Durante il funzionamento, i sensori rilevano il movimento del volante (direzione, velocità, angolo) e trasmettono i dati all'MCU. Dopo l'elaborazione, i segnali vengono inviati al driver del motore. Il motore ruota e aziona il meccanismo di sterzo per ridurre la coppia richiesta dal conducente. Il motore è dotato di un sensore di posizione del rotore, nonché di sensori di coppia e angolo con interfacce SENT per garantire una raccolta dati accurata.
