EPS объединяет технологии механического рулевого управления, электронных датчиков, управления и привода. В основном он состоит из следующих компонентов: механическая система рулевого управления, датчик крутящего момента рулевого управления, датчик скорости автомобиля, электронный блок управления (ЭБУ), двигатель и редуктор.
- Мотор: критический основной компонент, который существенно влияет на производительность EPS. Он отвечает за создание крутящего момента, необходимого для рулевого управления. В зависимости от конфигурации системы она может быть установлена на рулевой колонке или интегрирована в рулевую рейку. Двигатель управляется ЭБУ и выдает крутящий момент, соответствующий требуемому усилию. В настоящее время синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) и бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) широко используются в различных системах EPS благодаря их уникальным преимуществам, таким как простая конструкция, надежная работа, удобное обслуживание, высокая эксплуатационная эффективность, отсутствие потерь возбуждения и отличные характеристики регулирования скорости.
- Датчик крутящего момента: определяет силу, приложенную водителем к рулевому колесу. Он служит ключевой основой для оценки ECU «величины необходимой вспомогательной силы». Между тем, он может определить направление рулевого управления, чтобы гарантировать, что направление помощи соответствует действиям водителя.
- Датчик скорости автомобиля: Измеряет скорость автомобиля. Обычно на коробке передач устанавливается датчик электромагнитной индукции. Он передает импульсные сигналы первичной и вторичной систем в ЭБУ в зависимости от изменения скорости автомобиля.
- Электронный блок управления (ЭБУ): "Мозг" электроусилителя руля. Он обрабатывает входные сигналы от различных датчиков, включая датчик крутящего момента, и рассчитывает вспомогательную силу, которую должен обеспечить двигатель. ЭБУ использует сложные алгоритмы, такие как основанные на модели и адаптивные алгоритмы, чтобы обеспечить оптимальное ощущение рулевого управления и отзывчивость в различных условиях вождения.
- Редуктор: Соединяет двигатель с рулевой колонкой/рейкой. Снижая скорость двигателя и увеличивая крутящий момент, он гарантирует, что усилитель рулевого управления будет стабильным и достаточным, чтобы помочь водителю легко поворачивать колеса.
Принцип работы EPS относительно сложен, но при этом обладает высокой эффективностью. Во время работы датчики фиксируют движение руля (направление, скорость, угол) и передают данные в MCU. После обработки сигналы передаются драйверу двигателя. Двигатель вращается и приводит в движение рулевой механизм, уменьшая крутящий момент, необходимый водителю. Двигатель оснащен датчиком положения ротора, а также датчиками крутящего момента и угла с интерфейсами SENT, что гарантирует точный сбор данных.
