Sistema di servosterzo elettrico (EPS).
L’EPS è attualmente il sistema di sterzo più comunemente utilizzato nei veicoli elettrici. Assiste un motore elettrico, sostituendo il tradizionale servosterzo idraulico (HPS).
1. Componenti dell'EPS
L’EPS è costituito principalmente dai seguenti componenti:
(1) Sensore di coppia: rileva la coppia e il senso di rotazione del volante (intenzione del conducente).
(2) Sensore dell'angolo di sterzata: monitora l'angolo del volante (parzialmente integrato nel sensore di coppia).
(3) Sensore di velocità del veicolo: fornisce segnali di velocità del veicolo (utilizzati per regolare dinamicamente la quantità di servoassistenza).
(4) Unità di controllo elettronica (ECU): elabora i dati del sensore in tempo reale e calcola la quantità di servoassistenza richiesta.
(5) Motore di servoassistenza: tipicamente un motore CC senza spazzole (BLDC), che trasmette la coppia al piantone dello sterzo o alla cremagliera attraverso un meccanismo di riduzione (come un ingranaggio a vite senza fine).
(6) Meccanismo di riduzione: amplifica la coppia del motore e aziona il sistema di sterzo.
2. Principio di funzionamento dell'EPS
(1) Rilevamento dell'intento del conducente
Quando il conducente gira il volante, il sensore di coppia misura la coppia torsionale dell'albero dello sterzo e il sensore dell'angolo di sterzata registra l'angolo di sterzata, inviando il segnale alla ECU.
Il segnale di velocità del veicolo viene immesso in modo sincrono (ad esempio, è necessaria più servoassistenza alle basse velocità e meno servoassistenza alle alte velocità per migliorare la stabilità).
(2) L'ECU calcola la richiesta di servoassistenza
L'ECU calcola la quantità di servoassistenza target in base alla coppia, alla velocità del veicolo e persino allo stato della carrozzeria del veicolo (ad esempio, l'angolo di inclinazione, in alcuni modelli di fascia alta-) ed emette un segnale PWM per controllare il motore.
(3) Il motore esegue la servoassistenza
Il motore trasmette potenza al piantone dello sterzo o aziona direttamente la cremagliera attraverso un meccanismo di riduzione (ad esempio, ingranaggio a vite senza fine, cinghia, ecc.) (diversi tipi di EPS hanno strutture diverse, vedere di seguito).
La direzione dell'assistenza motore è coerente con la direzione dello sterzo del conducente (determinata dalla polarità del sensore di coppia).
(4) Feedback e correzione
Il sistema monitora continuamente la coppia del volante e l'angolo di sterzata effettivo, regola dinamicamente la potenza del motore e ottiene il controllo-a circuito chiuso per evitare un'assistenza eccessiva-o un ritardo.
3. Classificazione e applicazione dell'EPS In base alle diverse posizioni di installazione del motore, l'EPS può essere classificato nelle seguenti tipologie:
| Tipo | Posizione del motore | Modelli di auto applicabili | Caratteristiche |
| C-EPS (tipo piantone dello sterzo) | Installato sul piantone dello sterzo | Piccole auto, microcar | Struttura semplice, basso costo, ma assistenza relativamente piccola. |
| P-EPS (tipo di ingranaggio a perno) | Installato sul pignone dello sterzo | Auto compatte/medie | Assistenza moderata, buon equilibrio |
| R-EPS (cremagliera e pignone) | Cremagliera a trasmissione diretta | Auto di medie-grandi dimensioni e SUV | Assistenza ad alta potenza, risposta rapida, adatta a veicoli pesanti |
| DP-EPS (tipo a doppio pignone) | Due motori azionano rispettivamente un pignone e una cremagliera. | Auto-ad alte prestazioni, auto di lusso | Sterzo più preciso e migliore risposta dinamica |
4. Vantaggi dell'EPS
(1) Elevata efficienza energetica e autonomia-facile: l'EPS è azionato direttamente da un motore elettrico, eliminando la necessità di una pompa idraulica e determinando una perdita di energia estremamente bassa (a differenza dell'HPS tradizionale, che consuma continuamente la potenza del motore). Per i veicoli elettrici, l’energia risparmiata può migliorare indirettamente l’autonomia (ottimizzazione dell’efficienza energetica di circa il 3%-5%).
(2) Assistenza allo sterzo flessibile e regolabile: il livello di assistenza può essere regolato dinamicamente tramite software per adattarsi a diversi scenari (ad esempio, sterzo leggero a basse velocità, sterzo stabile ad alte velocità) e supporta anche modalità di guida personalizzate (sport/comfort).
(3) Struttura semplice e bassi costi di manutenzione: l'eliminazione di componenti come olio idraulico, pompe e tubazioni riduce il rischio di perdite di olio e riduce la necessità di manutenzione successiva.
(4) Forte adattabilità ambientale: insensibile alle temperature estreme (i sistemi idraulici subiscono una maggiore viscosità dell'olio alle basse temperature, con conseguente ritardo dello sterzo).
(5) Supporto per sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS): supporta funzioni avanzate di assistenza alla guida come l'assistenza al mantenimento della corsia e il parcheggio automatico.
