Sistem električnega servo krmiljenja
Električni servo volan (EPS) je sistem servo krmiljenja, ki je neposredno odvisen od motorja za zagotavljanje pomožnega navora. V primerjavi s tradicionalnim hidravličnim servo volanom HPS (Hydraulic Power Steering) ima EPS veliko prednosti. EPS je v glavnem sestavljen iz senzorja navora, senzorja hitrosti vozila, motorja, reduktorja in elektronske krmilne enote (ECU).
Osnovno načelo EPS je: senzor vrtilnega momenta je povezan s krmilno gredjo (gred zobnika). Ko se volanska gred vrti, začne senzor navora delovati in pretvori relativni premik kota vrtenja, ki ga ustvarita vhodna gred in izhodna gred pod delovanjem torzijske palice, v električni signal za ECU. ECU določi smer vrtenja motorja in velikost toka moči glede na signale senzorja hitrosti vozila in senzorja navora, s čimer se zaključi nadzor servo krmiljenja v realnem času. Zato lahko zlahka zagotovi različne učinke pomoči motorja pri različnih hitrostih vozila, kar zagotavlja, da je avto lahek in prožen pri krmiljenju pri nizkih hitrostih ter stabilen in zanesljiv pri krmiljenju pri visokih hitrostih.
Električni servovolan je razvit na osnovi tradicionalnega mehanskega krmiljenja. Za pomoč vozniku pri krmiljenju uporablja moč, ki jo ustvari motor. Sistem je v glavnem sestavljen iz treh delov: naprave za zaznavanje signala (vključno s senzorjem navora, senzorjem kota in senzorjem hitrosti vozila), krmilnega mehanizma (motor, sklopka, reduktorski mehanizem) in elektronske krmilne naprave. Motor deluje le, ko je potrebna električna energija. Ko voznik upravlja z volanom, senzor kota navora ustvari ustrezen signal napetosti glede na vhodni navor in kot krmiljenja. Senzor hitrosti vozila zazna signal hitrosti vozila. Krmilna enota daje navodila za krmiljenje delovanja motorja glede na signale napetosti in hitrosti vozila, s čimer ustvari zahtevano moč krmiljenja.
V primerjavi s tradicionalnim hidravličnim servo volanom ima sistem električnega servo krmiljenja naslednje prednosti:
1. Motor zagotavlja moč samo pri krmiljenju, kar lahko znatno zmanjša porabo goriva
Motor poganja tradicionalni hidravlični servo krmilni sistem za pogon črpalke krmilnega olja, del moči motorja pa se porabi ne glede na krmiljenje ali ne. Električni servo krmilni sistem zagotavlja moč samo med krmiljenjem in ne porablja energije, ko ni krmiljen. Zato lahko električni servovolan zmanjša porabo goriva vozila.
Primerjalni testi s hidravličnimi servo volanskimi sistemi kažejo, da lahko električni servo volan, kadar ni krmiljen, zmanjša porabo goriva za 2,5 %; pri krmiljenju lahko zmanjša porabo goriva za 5,5 %.
2. Velikost pomočnika pri krmiljenju je mogoče prilagoditi s programsko opremo, ki lahko upošteva lahkotnost krmiljenja pri nizki hitrosti in stabilnost upravljanja pri visoki hitrosti ter ima dobro povratno zmogljivost. Velikost krmilne pomoči, ki jo zagotavlja tradicionalni hidravlični servo krmilni sistem, se ne more spremeniti s povečanjem hitrosti vozila. Na ta način, čeprav ima vozilo dobro lahkotnost krmiljenja pri nizki hitrosti, je volan pri visoki hitrosti prelahek, kar ima za posledico pojav "lebdečega" krmiljenja, voznik pa nima znatnega "občutka za cesto", kar zmanjša vozilo stabilnost in voznikov občutek varnosti pri visoki hitrosti.
Velikost asistence, ki jo zagotavlja sistem električnega servovolana, je mogoče preprosto prilagoditi s programsko opremo. Pri nizki hitrosti lahko sistem električnega servovolana zagotovi večjo pomoč pri krmiljenju in vozilo lahkotno krmili; ko se hitrost povečuje, se lahko pomoč pri krmiljenju, ki jo zagotavlja sistem električnega servovolana, postopoma zmanjša, sila krmiljenja, ki jo voznik potrebuje pri krmiljenju, pa se postopoma povečuje, tako da lahko voznik občuti občuten "občutek na cesti" in izboljša stabilnost vozila.
Sistem električnega servovolana lahko uporabi tudi določen dodaten povratni navor ali navor dušenja, tako da se lahko volan natančno vrne v srednji položaj pri nizki hitrosti in lahko zatre nihanje in prekoračitev volana med vračanjem pri visoki hitrosti, ob upoštevanju povratne zmogljivosti vozila pri visokih in nizkih hitrostih.
3. Kompaktna struktura, majhna teža, dobra montaža proizvodne linije, enostavno vzdrževanje
Sistem električnega servo krmiljenja odpravlja oljno črpalko za hidravlično krmiljenje, oljni cilinder, hidravlični cevovod, rezervoar za olje in druge komponente, motor in reduktor pa je mogoče sestaviti v celoto z volanskim drogom in krmilnim mehanizmom, zaradi česar je celoten krmilni sistem kompakten. , lahka, dobra montaža na proizvodni liniji, prihranek časa za montažo in enostavno vzdrževanje.
4. S programskimi nastavitvami je sistem električnega servo krmiljenja enostavno uskladiti z različnimi modeli, kar lahko skrajša proizvodni in razvojni cikel.
Zaradi navedenih prednosti električnega servovolanskega sistema se le-ta v zadnjih letih vse bolj uporablja.
Električni servo krmilni sistem temelji na mehanskem krmilnem sistemu z dodatkom motorja in reduktorja, senzorja kota navora, senzorja hitrosti vozila in elektronske krmilne enote ECU.
