Sistem de servodirecție electrică (EPS).
EPS este în prezent cel mai frecvent utilizat sistem de direcție în vehiculele electrice. Acesta asistă un motor electric, înlocuind tradiționala servodirecție hidraulică (HPS).
1. Componentele EPS
EPS constă în principal din următoarele componente:
(1) Senzor de cuplu: detectează cuplul și direcția de rotație a volanului (intenția șoferului).
(2) Senzorul unghiului de virare: monitorizează unghiul volanului (integrat parțial în senzorul de cuplu).
(3) Senzor de viteză a vehiculului: furnizează semnale de viteză a vehiculului (utilizat pentru a ajusta dinamic cantitatea de asistență energetică).
(4) Unitate electronică de control (ECU): procesează datele senzorului în timp real și calculează cantitatea necesară de asistență electrică.
(5) Motor de asistență electrică: de obicei un motor de curent continuu fără perii (BLDC), care transmite cuplul la coloana de direcție sau la cremalieră printr-un mecanism de reducere (cum ar fi un angrenaj melcat).
(6) Mecanism de reducere: amplifică cuplul motorului și antrenează sistemul de direcție.
2. Principiul de lucru EPS
(1) Detectarea intenției șoferului
Când șoferul întoarce volanul, senzorul de cuplu măsoară cuplul de torsiune al arborelui de direcție, iar senzorul de unghi de direcție înregistrează unghiul de virare, trimițând semnalul către ECU.
Semnalul de viteză al vehiculului este introdus sincron (de exemplu, este nevoie de mai multă asistență de putere la viteze mici și este necesară mai puțină asistență de putere la viteze mari pentru a spori stabilitatea).
(2) ECU calculează cererea de asistență de putere
ECU calculează valoarea țintă de asistare a puterii pe baza cuplului, a vitezei vehiculului și chiar a stării caroseriei vehiculului (de exemplu, unghiul de înclinare, la unele modele-de vârf) și emite un semnal PWM pentru a controla motorul.
(3) Motorul execută Power Assist
Motorul transmite puterea către coloana de direcție sau conduce direct cremaliera printr-un mecanism de reducere (de exemplu, angrenaj melcat, curea etc.) (diferitele tipuri de EPS au structuri diferite, vezi mai jos).
Direcția de asistență a motorului este în concordanță cu direcția de direcție a șoferului (determinată de polaritatea senzorului de cuplu).
(4) Feedback și corectare
Sistemul monitorizează continuu cuplul volanului și unghiul real de virare, ajustează dinamic puterea motorului și realizează control în buclă închisă-pentru a evita supra-asistența sau întârzierea.
3. Clasificarea și aplicarea EPS Pe baza diferitelor locații de instalare a motorului, EPS poate fi clasificată în următoarele tipuri:
| Tip | Poziția motorului | Modele de mașini aplicabile | Caracteristici |
| C-EPS (Tip coloană de direcție) | Instalat pe coloana de direcție | Mașini mici, micromașini | Structură simplă, cost redus, dar asistență relativ mică. |
| P-EPS (Tip de angrenaj cu pin) | Instalat pe pinionul de directie | Mașini compacte/medii | Asistență moderată, echilibru bun |
| R-EPS (cremală și pinion) | Raft cu acționare directă | Mașini de dimensiuni medii și mari, SUV-uri | Asistență de mare putere, răspuns rapid, potrivit pentru vehicule grele |
| DP-EPS (Tip cu pinion dublu) | Două motoare antrenează un pinion și, respectiv, o cremalieră. | Mașini-de înaltă performanță, mașini de lux | Direcție mai precisă și răspuns dinamic mai bun |
4. Avantajele EPS
(1) Eficiență energetică ridicată și autonomie-: EPS este acționat direct de un motor electric, eliminând necesitatea unei pompe hidraulice și rezultând o pierdere de energie extrem de redusă (spre deosebire de HPS tradițional, care consumă continuu puterea motorului). Pentru vehiculele electrice, energia economisită poate îmbunătăți indirect autonomia de rulare (aproximativ 3%-5% optimizare a eficienței energetice).
(2) Asistență la direcție flexibilă și reglabilă: nivelul de asistență poate fi ajustat dinamic prin intermediul software-ului pentru a se adapta la diferite scenarii (de exemplu, direcție ușoară la viteze reduse, direcție stabilă la viteze mari) și chiar acceptă moduri de conducere personalizate (sport/confort).
(3) Structură simplă și costuri de întreținere reduse: eliminarea componentelor, cum ar fi uleiul hidraulic, pompele și conductele, reduce riscul de scurgeri de ulei și reduce nevoia de întreținere ulterioară.
(4) Adaptabilitate puternică la mediu: neafectat de temperaturi extreme (sistemele hidraulice înregistrează o vâscozitate crescută a uleiului la temperaturi scăzute, ceea ce duce la întârziere de direcție).
(5) Suport pentru sisteme avansate de asistență a șoferului (ADAS): Suportă funcții avansate de asistență a șoferului, cum ar fi asistența pentru menținerea benzii și parcarea automată.
