Elektrisk servostyringssystem
Electric Power Steering (EPS) er et servostyringssystem, der er direkte afhængig af motoren til at levere hjælpemoment. Sammenlignet med det traditionelle hydrauliske servostyringssystem HPS (Hydraulic Power Steering) har EPS mange fordele. EPS består hovedsageligt af momentsensor, køretøjshastighedssensor, motor, reduktionsmekanisme og elektronisk styreenhed (ECU).
Grundprincippet for EPS er: momentsensoren er forbundet med styreakslen (pinionakslen). Når styreakslen roterer, begynder drejningsmomentsensoren at arbejde og konverterer den relative rotationsvinkelforskydning genereret af indgangsakslen og udgangsakslen under påvirkning af torsionsstangen til et elektrisk signal til ECU'en. ECU'en bestemmer motorens rotationsretning og størrelsen af strømstrømmen i henhold til signalerne fra køretøjets hastighedssensor og momentsensoren, og fuldender derved realtidsstyring af servostyringen. Derfor kan den nemt give forskellige servoeffekter af motoren ved forskellige køretøjshastigheder, hvilket sikrer, at bilen er let og fleksibel, når den styrer ved lave hastigheder og stabil og pålidelig, når den styrer ved høje hastigheder.
Det elektriske servostyringssystem er udviklet på basis af det traditionelle mekaniske styresystem. Den bruger den kraft, der genereres af motoren, til at hjælpe føreren med at udføre styreoperationer. Systemet består hovedsageligt af tre dele: signalsensor (inklusive momentsensor, vinkelsensor og køretøjshastighedssensor), styrekraftmekanisme (motor, kobling, reduktionstransmissionsmekanisme) og elektronisk kontrolenhed. Motoren virker kun, når der er behov for strøm. Når føreren betjener rattet, genererer momentvinkelsensoren et tilsvarende spændingssignal i henhold til indgangsmomentet og styrevinklen. Køretøjets hastighedssensor registrerer køretøjets hastighedssignal. Styreenheden giver instruktioner til at styre motorens drift i henhold til spændings- og køretøjets hastighedssignaler, og derved generere den nødvendige styrekraft.
Sammenlignet med det traditionelle hydrauliske servostyringssystem har det elektriske servostyringssystem følgende fordele:
1. Motoren giver kun kraft ved styring, hvilket kan reducere brændstofforbruget markant
Motoren driver det traditionelle hydrauliske servostyringssystem til at drive styreoliepumpen, og en del af motorkraften forbruges uanset styring eller ej. Det elektriske servostyringssystem giver kun kraft, når du styrer, og bruger ikke energi, når du ikke styrer. Derfor kan det elektriske servostyringssystem reducere køretøjets brændstofforbrug.
Sammenlignende test med hydrauliske servostyringssystemer viser, at når den ikke styrer, kan elektrisk servostyring reducere brændstofforbruget med 2,5 %; ved styring kan den reducere brændstofforbruget med 5,5 %.
2. Størrelsen på styreassistenten kan justeres af software, som kan tage højde for letheden ved styring ved lav hastighed og håndteringsstabiliteten ved høj hastighed, og har god returydelse. Størrelsen af styreassistenten fra det traditionelle hydrauliske servostyringssystem kan ikke ændres med stigningen i køretøjets hastighed. På denne måde, selv om køretøjet har en god styringslethed ved lav hastighed, er rattet for let ved høj hastighed, hvilket resulterer i fænomenet "flydende" styring, og føreren mangler en betydelig "vejsans", hvilket reducerer køretøjet stabilitet og førerens følelse af sikkerhed ved høj hastighed.
Størrelsen af den assist, som det elektriske servostyringssystem giver, kan nemt justeres med software. Ved lav hastighed kan det elektriske servostyringssystem give større styrehjælp og give køretøjet let styring; efterhånden som hastigheden stiger, kan styreassistenten fra det elektriske servostyringssystem gradvist reduceres, og den styrekraft, som føreren kræver ved styring, vil gradvist stige, så føreren kan mærke en betydelig "vejsans" og forbedre stabiliteten af køretøjet.
Det elektriske servostyringssystem kan også anvende et vist ekstra returdrejningsmoment eller dæmpningsmoment, så rattet nøjagtigt kan vende tilbage til midterpositionen ved lav hastighed og kan undertrykke svingningen og overskridelsen af rattet under højhastighedsretur, under hensyntagen til køretøjets returydelse ved høje og lave hastigheder.
3. Kompakt struktur, let vægt, god samling af produktionslinje, nem vedligeholdelse
Det elektriske servostyringssystem eliminerer den hydrauliske styreoliepumpe, oliecylinder, hydraulikrørledning, olietank og andre komponenter, og motoren og reduktionsmekanismen kan laves til en helhed med ratstammen og styretøjet, hvilket gør hele styresystemet kompakt , let, god montering på produktionslinjen, sparer monteringstid og nem vedligeholdelse.
4. Gennem programindstillinger er det elektriske servostyringssystem nemt at matche med forskellige modeller, hvilket kan forkorte produktions- og udviklingscyklussen.
På grund af ovenstående fordele ved det elektriske servostyringssystem er det blevet mere og mere udbredt i de senere år.
Det elektriske servostyringssystem er baseret på det mekaniske styresystem, med tilføjelsen af en motor og en reduktionsmekanisme, en momentvinkelsensor, en køretøjshastighedssensor og en ECU elektronisk styreenhed.
