مجله مجازی تیونر

آشنایی با فرمانهای الکتریکی ( EPS )

به گزارش مجله مجازی تیونر این نوع فرمان مشابه هیدرولیکی آن عمل میکند ولی از لحاظ ساختار متفاوت بوده و دارای مزایای زیادی نسبت به نوع هیدرولیک است . این سیستم در اواسط دهه ۱۹۷۰  برای اولین بار  مطرح  گردید اما ساخت و کاربرد عملی آن از سال ۱۹۹۳ شروع گردید . در این فرمان مشکل دائمی عملکرد سیستم کمکی فرمان حل شده است ،  یعنی  سیستم الکتریکی  زمانی عمل میکند که چرخشی در فرمان  بوجود آید بعبارت دیگر گشتاوری موجود باشد .

فرمان الکتریکی از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که به سیستم فرمان مکانیکی (R&P) اضافه میشود :

–  سنسور گشتاور ( Torque Sensor )
–  موتور با جریان مستقیم  ( DC ( DC Brushless Motor  
–  واحد کنترل الکترونیکی یا ( ECU ( Electronic Control Unit

سه قسمت یاد شده میتوانند در یک محفظه ( Housing ) یا جداگانه قرارگیرند .

سیستم EPS به این صورت عمل میکند که ابتدا سنسور گشتاور وارده از غربیلک فرمان را حس نموده ، آن رابه صورت سیگنال یا سیگنالهایی به قسمت میکروکنترلر( ESU ) ارسال میکند . میکروکنترلر علاوه بر این سیگنال ، سیگنالی نیز از سرعت خودرو دریافت میکند ، آنگاه این دو را پردازش نموده ، دستور العمل لازم را به قسمت موتور DC اعمال مینماید تا به صورت کمکی ( Assisted ) سیستم فرمان مکانیکی را تحت تاثیر  قرار دهد .
بنابراین دستور العملهای ECU به موتور  Brushless  تابعی از خروجی سنسور و سرعت خودرو است . این یعنی سرعت در عملکرد EPS موثر بوده و این به منظور ایمنی بیشتر خودرو است . یعنی بیشترین عملکرد EPS در سرعتهای پایین و کمترین عملکرد آن در سرعتهای بالای خودرو است  .
فرمان الکتریکی در سه حالت مختلف متواند بر روی قسمت مکانیکی نصب شود .

الف ) - نصب بر روی ستون ( Column ) فرمان  : در این روش مجوعه سنسورها ، موتور DC و قسمت ECU بطور مجتمع در یک محفظه مستقر شده و بر روی ستون فرمان( Steering- Column ) نصب میشود . بنابراین عملکرد کمکی ( Assisted ) فرمان EPS به ستون فرمان اعمال میگردد . این روش در خودروهای کوچک ، مخصوصا خودروهای درون شهری که راحتی فرمان فاکتور مهمی به ویژه در ترافیک های سنگین و پارک نمودن خودرو محسوب میشود ، بکار میرود . ستون فرمان با موتور الکتریکی DC توسط دنده حلزونی ( Worm Gear ) درگیر هستند

ب ) - نصب بر روی پینیون  : در این روش نیز مجموعه سنسورها ، موتور DC و قسمت ECU بطور مجتمع در یک محفظه قرار گرفته ولی بر روی پینیون نصب میشوند . این حالت برای خودروهای نیمه سنگین مناسب بوده ، جایی که راننده این نوع خودروها در راحت ترین حالت میتوانند خودرو را هدایت کنند .

ج ) - نصب بر روی دنده شانه ای : در این روش هر سه قسمت EPS  یعنی سنسور ، موتور DC  و ECU  جدا از هم بر روی جعبه فرمان نصب میشوند . به این صورت که موتور DC  و ECU بطور جدا از هم بر دنده شانه ای ( Rack ) قرار گرفته و سنسورها نیز روی پینیون مستقر میشوند . زیرا روی دنده شانهای گشتاوری وجود ندارد که سنسورها بتوانند آن را حس نمایند . این حالت برای خودروهای سنگین مناسب است . جایی که نیروی زیادی باید به دنده شانهای اعمال شود . بنابراین نیروی کمکی (  Assisted ) بطور مستقیم از موتور DC  به دنده شانه ای ( Rack ) وارد میگردد .

مزیای فرمان الکتریکی نسبت به فرمان هیدرولیکی :

۱ - حذف پمپ هیدرولیک ( pump ) و چرخ ( pulley )
۲ - حذف شیرهای کنترل( valve ) و لوله های رابط
۳ - حذف تسمه ما بین پمپ هیدرولیک و موتور اتومبیل ( belt )
۴ - حذف جک هیدرولیک( jack hydraulic ) و روغن هیدرولیک
۵ - وزن کم نسبت به هیدرولیکی
۶ - تغییرات کمتردر قسمت مکانیکی فرمان هنگام طراحی فرمان الکتریکی نسبت به هیدرولیک
۷ - عدم کمک ( Assist ) فرمان در هنگام عدم ورود گشتاور در فرمان الکتریکی ، به عبارت دیگر زمانی که انحرافی در فرمان داده شود ، قسمت الکتریکی  وارد عمل میگردد .
۸ - فرمان الکتریکی به صورت  Fail Safe  است . چنانچه قسمت الکتریکی به دلایلی از کار افتد ، قسمت مکانیکی فرمان میتواند به کار ادامه دهد .
۹ - مقداری انرژی مصرفی در فرمان الکتریکی ، حدود یک ششم انرژی مصرفی در فرمان هیدرولیک است . به عبارت دیگر به مقدار۸۵%  در انرژی مصرفی از لحاظ فرمان الکتریکی نسبت به هیدرولیک صرفه جویی میشود .
۱۰ - کاهش حجم واندازه نسبت به هیدرولیک
۱۱ - مستقل بودن از موتور خودرو
۱۲ - کاهش قابل ملاحظه زمان مونتاژ
۱۳ - افزایش قابل ملاحظه عمر موثر نسبت به فرمان هیدرولیک
۱۴ - قابلیت ایمنی بالا در شرایط بحرانی
۱۵ - استفاده از یک نوع فرمان الکتریکی در چندین خودروی متفاوت، به عبارت دیگر یک نوع طراحی فرمان الکتریکی را در چندین خودروی مختلف می توان بکار برد .

به شرطی که وزن اکسل جلوی خودروها و سیستم برق داخل آنها مشابه باشد.