Sistema di servosterzo elettrico
Il servosterzo elettrico (EPS) è un sistema di servosterzo che si basa direttamente sul motore per fornire la coppia ausiliaria. Rispetto al tradizionale sistema di servosterzo idraulico HPS (Hydraulic Power Steering), l'EPS presenta numerosi vantaggi. L'EPS è composto principalmente da sensore di coppia, sensore di velocità del veicolo, motore, meccanismo di riduzione e unità di controllo elettronico (ECU).
Il principio di base dell'EPS è il seguente: il sensore di coppia è collegato all'albero dello sterzo (albero del pignone). Quando l'albero dello sterzo ruota, il sensore di coppia inizia a funzionare e converte lo spostamento relativo dell'angolo di rotazione generato dall'albero di ingresso e dall'albero di uscita sotto l'azione della barra di torsione in un segnale elettrico alla ECU. L'ECU determina la direzione di rotazione del motore e l'entità della corrente di alimentazione in base ai segnali del sensore di velocità del veicolo e del sensore di coppia, completando così il controllo in tempo reale del servosterzo. Pertanto, può facilmente fornire diversi effetti di servoassistenza del motore a diverse velocità del veicolo, garantendo che l'auto sia leggera e flessibile quando sterza a basse velocità e stabile e affidabile quando sterza ad alte velocità.
Il sistema di servosterzo elettrico è sviluppato sulla base del tradizionale sistema di sterzo meccanico. Utilizza la potenza generata dal motore per aiutare il conducente a eseguire le operazioni di sterzata. Il sistema è composto principalmente da tre parti: dispositivo di rilevamento del segnale (incluso sensore di coppia, sensore di angolo e sensore di velocità del veicolo), meccanismo di potenza dello sterzo (motore, frizione, meccanismo di trasmissione di riduzione) e dispositivo di controllo elettronico. Il motore funziona solo quando è necessaria energia. Quando il conducente aziona il volante, il sensore dell'angolo di coppia genera un segnale di tensione corrispondente in base alla coppia in ingresso e all'angolo di sterzata. Il sensore di velocità del veicolo rileva il segnale di velocità del veicolo. L'unità di controllo fornisce istruzioni per controllare il funzionamento del motore in base ai segnali di tensione e velocità del veicolo, generando così la potenza di sterzata richiesta.
Rispetto al tradizionale sistema di servosterzo idraulico, il sistema di servosterzo elettrico presenta i seguenti vantaggi:
1. Il motore fornisce potenza solo durante la sterzata, il che può ridurre significativamente il consumo di carburante
Il motore aziona il tradizionale sistema di servosterzo idraulico per azionare la pompa dell'olio dello sterzo e parte della potenza del motore viene consumata indipendentemente dallo sterzo o meno. Il sistema di servosterzo elettrico fornisce potenza solo durante la sterzata e non consuma energia quando non si sterza. Pertanto, il sistema di servosterzo elettrico può ridurre il consumo di carburante del veicolo.
Test comparativi con sistemi di servosterzo idraulici mostrano che quando non si sterza, il servosterzo elettrico può ridurre il consumo di carburante del 2,5%; durante la sterzata può ridurre il consumo di carburante del 5,5%.
2. La dimensione dell'assistenza alla sterzata può essere regolata tramite software, che può tenere conto della leggerezza dello sterzo a bassa velocità e della stabilità di manovrabilità ad alta velocità, e ha buone prestazioni di ritorno. L'entità dell'assistenza alla sterzata fornita dal tradizionale sistema di servosterzo idraulico non può cambiare con l'aumento della velocità del veicolo. In questo modo, nonostante il veicolo abbia una buona leggerezza di guida alle basse velocità, il volante risulta troppo leggero alle alte velocità, con conseguente fenomeno dello sterzo "flottante", e manca al guidatore un significativo "senso della strada", che riduce la guida del veicolo. stabilità e senso di sicurezza del conducente ad alta velocità.
L'entità dell'assistenza fornita dal sistema di servosterzo elettrico può essere facilmente regolata tramite software. A bassa velocità, il sistema di servosterzo elettrico può fornire una maggiore assistenza alla sterzata e fornire al veicolo una sterzata leggera; all'aumentare della velocità, l'assistenza alla sterzata fornita dal sistema di servosterzo elettrico può essere gradualmente ridotta e la forza di sterzata richiesta dal conducente durante la sterzata aumenterà gradualmente, in modo che il conducente possa avvertire un significativo "senso della strada" e migliorare la stabilità del veicolo.
Il sistema di servosterzo elettrico può anche applicare una certa coppia di ritorno aggiuntiva o coppia di smorzamento, in modo che il volante possa tornare con precisione nella posizione centrale a bassa velocità e possa sopprimere l'oscillazione e il superamento del volante durante il ritorno ad alta velocità, tenendo conto delle prestazioni di ritorno del veicolo alle alte e basse velocità.
3. Struttura compatta, peso leggero, buon assemblaggio della linea di produzione, facile manutenzione
Il sistema di servosterzo elettrico elimina la pompa dell'olio dello sterzo idraulico, il cilindro dell'olio, la tubazione idraulica, il serbatoio dell'olio e altri componenti, e il motore e il meccanismo di riduzione possono essere integrati con il piantone dello sterzo e la scatola dello sterzo, rendendo compatto l'intero sistema di sterzo , leggero, buon assemblaggio sulla linea di produzione, risparmio di tempo di assemblaggio e facile manutenzione.
4. Attraverso le impostazioni del programma, il sistema di servosterzo elettrico è facile da abbinare a diversi modelli, il che può abbreviare il ciclo di produzione e sviluppo.
A causa dei vantaggi sopra menzionati, il sistema di servosterzo elettrico è stato utilizzato sempre più ampiamente negli ultimi anni.
Il sistema di servosterzo elettrico si basa sul sistema di sterzo meccanico, con l'aggiunta di un motore e un meccanismo di riduzione, un sensore dell'angolo di coppia, un sensore di velocità del veicolo e un'unità di controllo elettronica ECU.
