سيستم فرمان برقي در خودرو
با توجه به تعريف پروژه فرمان برقي توسط سازه گستر و همكاري با شركت سايپا در توليد خودروي پرايد، در اين گزارش به معرفي سيستم مذكور و مزاياي آن نسبت به سيستم هيدروليكي و نحوه عملكردش مي پردازيم. با در نظر گرفتن مزيت هاي سيستم فرمان برقي، احتمال دارد در آينده از آن به عنوان يكي از آپشن هاي خودروي S81 استفاده شود
سيستم فرمان انواع گوناگوني دارد از جمله سيستم فرمان مكانيكي(دنده شانه اي و پينيون)، هيدروليكي والكتريكي.
.
معمول ترين آنها سيستم مكانيكي يا دنده شانه اي و پينيون است. پينيون حركت دوراني دارد و دنده شانه اي حركت خطي انجام مي دهد. در اين حال پينيون حركت دوراني غربيلك فرمان را به دنده شانه اي منتقل مي كند و دنده شانه اي نيز حركت خطي را از طريق مفصل ها به چرخ هاي خودرو انتقال مي دهد .
براي تسهيل در چرخش فرمان و به تبع آن كاهش خستگي راننده و همچنين افزايش ايمني، سيستم هيدروليكي ابداع شده است. براي ايجاد فرمان هيدروليكي معمولا اجزاي زير به قسمت مكانيكي فرمان اضافه مي شوند :
پمپ هيدروليك با مخزن روغن و چرخ تسمه،
شيرهاي كنترل،
لوله هاي رابط،
سيلندر و
تسمه .
سيستم هيدروليكي فرمان براي ايفاي اجزای سیستم EPS نقش خود از موتور خودرو استفاده مي كند بنابراين از بازده آن اندكي مي كاهد همچنين مصرف انرژي بيشتر را در پي دارد . علاوه بر آن، سيستم هيدروليك به صورت مركز آزاد عمل مي كند يعني حتي وقتي خودرو به صورت مستقيم در حال حركت است و هيچ انحرافي ندارد باز هم به عملكرد خود ادامه مي دهد. اين موارد سازندگان فرمان خودرو را بر آن داشت تا به دنبال سيستم هاي بهتر و مفيدتري بگردند و آنها را جايگزين سيستم هيدروليكي كنند يا سيستم هيدروليكي را بهبود بخشند .
يكي از سيستم هاي ارائه شده در سال هاي اخير، فرمان الكتروهيدروليكي (EHPS) است كه در آن به جاي استفاده از موتور خودرو، يك موتور الكتريكي به پمپ هيدروليك اضافه مي شود و در نتيجه فرمان از موتور مستقل مي شود .
در اين نوع فرمان هر چند مستقل بودن از موتور خودرو تحقق يافته ولي مشكل دائمي بودن عملكرد سيستم هيدروليكي يعني حالت مركز آزاد هنوز پا بر جاست .
به عبارت ديگر بايد وضعيتي را اجزای سیستم EPS تدارك ديد كه سيستم تنها وقتي چرخشي به فرمان وارد مي شود عمل كند، نه هميشه .
از اين رو در نسل جديد خودروها فرمان الكتريكي (EPS)
جايگزين انواع قبلي شد. اين نوع فرمان مشابه نوع هيدروليكي عمل مي كند ولي از لحاظ ساختار متفاوت است. امروزه با توجه به مزاياي متعدد خودروهاي فرمان برقي در قياس با خودروهاي داراي فرمان¬هاي هيدروليكي و مكانيكي، بيشتر خودروسازان به استفاده از اين سيستم روي آورده اند تا جايي كه در سال 2007 بيش از 60درصد خودروهايي كه د اروپا به فروش رفته اند، سيستم فرمان برقي داشته اند .
از مزاياي سيستم را الكتريكي مي وان به افزايش سرعت، عملكرد بهتر فرمان و حفظ تعادل خودرو در انحراف ها اشاره كرد كه باعث فرمان پذيري آسانتر بهخصوص هنگام پارك خودرو ميشود و با توجه به ارتباط مدار الكتريكي با حسگرها و ECU ، اين سيستم بسيار سريع و هوشمندانه عمل ميكند. از مزاياي سيستم فرمان برقي نسبت به فرمان هيدروليك مي توان بهبود و كاهش مصرف سوخت خودرو (حدود 5درصد) و تقويت فرمان در سرعت هاي پايين و كاهش قدرت فرمان در سرعت هاي بالا را نام برد. در سيستم فرمان برقي تنها زماني كه فرمان مي چرخد انرژي مصرف ميشود؛ در حالي كه در سيستم فرمان هيدروليك، پمپ هيدروليك صرف نظر از چرخش فرمان، به صورت دائم كار ميكند و حدود 5 اسب بخار از توان خودرو صرف توليد دبي و پمپاژ دائمي روغن هيدروليك در مدار مي شود. ماكزيمم قدرت فرمان هيدروليك در سرعتهاي بالاست كه بيشترين دبي توسط پمپ توليد ميشود؛ درحالي كه در سرعتهاي بالا كمترين نيرو براي چرخش فرمان مورد نياز است. وزن خودرو نيز در سيستم فرمان برقي به علت حذف اتصالات هيدروليك، پمپ، پولي و . حدود 4 تا 6 كيلوگرم كمتر از خودروي مجهز به سيستم فرمان هيدروليك است همچنين حذف روغن هيدروليك و غير قابل چرخش بودن اين روغن باعث كاهش اثرات مخرب زيست محيطي آن مي شود و مشكلات ناشي از ايرادهاي مربوط به نشتي هاي روغن از اتصالات نيز در اين سيستم برطرف شده است. برخي مزايا در جدول شماره 1 به اختصارآورده شده است .
اجزاي اصلي سيستم فرمان برقي خودرو شامل موتور الكتريكي با جريان مستقيم (DC) ، كنترل يونيت، ميله پيچشي و حسگر گشتاور است كه در ادامه به نحوه عملكرد اين سيستم مي پردازيم .
انواع سيستم هاي EPS با توجه به محل قرار گرفتن موتورالكتريكي تعريف ميشوند. موتور الكتريكي روي محور فرمان، پينيون، رك و يا به صورت تركيبي با پمپ هيدروليك قرار دارد. معمولا در مدلهاي جديد از نوع فرمان برقي با نصب موتور الكتريكي روي محور فرمان به جاي نصب روي جعبه فرمان استفاده ميكنند .
در سيستم فرمان برقي ميله پيچشي به محور فرمان متصل است و از طريق حسگر گشتاور متصل به ميله پيچشي، مقدار گشتاور مقاومي كه بر اثر چرخش فرمان بين چرخ هي خودرو و نيروي پيچشي فرمان اعمال ميشود، اندازه گيري مي گردد و براساس آن به سيگنال الكتريكي تبديل و به ECU ارسال ميشود . ECU هم براساس دادههاي ارسالي از حسگر گشتاور و سرعت خودرو، مقدار نيروي اعمالي لازم به موتور الكتريكي DC را تعيين ميكند.
ميله پيچشي جزئي از محور فرمان است و هنگام فرمان گيري از خودرو تحت دو گشتاور، يكي گشتاور ورودي از طرف غربيلك و ديگري گشتاور عكس العملي وارده از سمت تاير قرار مي گيرد. دو حسگر براي اندازه گيري مقدار نيروي پيچشي و تبديل آن به سيگنال الكتريكي و خروجي ولتاژ (متناسب با مقدار پيچش) وجود دارد. هر حسگر به صورت coil در شكل نشان داده شده است. بر اثر چرخش رينگ هاي متصل به شفت، القاي مغناطيسي دركويل ها ايجاد و به سيگنال الكتريكي تبديل مي شود كه در شرايط بدون اعمال گشتاور ولتاژ 2.5 ولت را توليد مي كند. وقتي پيچش اتفاق نمي افتد ميزان اختلاف ولتاژ خروجي حسگرها صفر و محدوده ولتاژ خروجي مجموعه دو حسگر صفر تا 5 ولت است. مطابق شكل وقتي فرمان به سمت چپ يا راست مي پيچد همزمان در يك حسگر ولتاژ خروجي افزايش مي يابد و در حسگر ديگر كاهش ولتاژ خروجي اتفاق مي افتد. هر چه اختلاف بين خروجي ولتاژ حسگرها بيشتر باشد نيروي اعمالي بيشتري در موتور الكتريكي توليد مي شود و در صورت معكوس شدن ولتاژ جهت چرخش موتور الكتريكي تغيير مي كند .ECU براساس سيگنالهاي مختلفي كه از حسگرهاي گشتاور و سرعت دريافت مي كند و با لحاظ وضعيت خودرو در آن لحظه مقدار دور لازم براي چرخش را به موتور الكتريكي ارسال مي كند و موتور الكتريكي DC توسط يك چرخ دنده گشتاور موتور الكتريكي را به محور فرمان انتقال مي دهداين سيستم كه مكانيزم كاهش نام دارد نيروي اعمالي موتور را به پينيون شفت انتقال مي دهد. اين مكانيزم شامل يك چرخ دنده مارپيچي و يا حلقوي است كه ارتباط بين پينيون محور فرمان و پينيون چرخ دنده اي متصل به شفت موتور را برقرار و نيروي موتور را به پينيون شفت منتقل مي كند. به اين ترتيب پينيون شفت به چرخش در مي آيد تا گشتاور مقاوم ايجاد شده در ميله پيچشي به صفر برسد .
ECU داراي سه مد عملياتي است:1- مد كنترلي نرمال: زماني كه فرمان به چپ و راست مي پيچد و نيروي كمكي با توجه به ميزان گشتاور ورودي در حسگر گشتاور اعمال مي شود. 2- مد كنترلي بازگشت: زماني كه فرمان به طور كامل پيچيده است نيروي كمكي در جهت برگشت ايجاد مي كند. 3- مد كنترلي ميراكننده: سرعت خودرو را با هدف بهبود احساس سواري و جذب تنش هاي وارده از جاده به چرخ ها تغيير مي دهد .
زماني كه فرمان تا انتها مي چرخد كنترل يونيت نيروي كمكي را اجزای سیستم EPS اجزای سیستم EPS كاهش مي دهد تا از آسيب ديدن موتور الكتريكي جلوگيري كند همچنين در صورت وجود هرگونه خطا، سيستم به طور خودكار از حالت برقي به مكانيكي تغيير مي كند و چراغ اخطار روشن ميشود كه بايد با استفاده از نرم افزار و دستگاه عيب ياب، ايراد برطرف شود .
بيشترين نيرو توسط موتور الكتريكي هنگامي اعمال ميشود كه خودرو در سرعت پايين حركت كند و روي يك سطح با اصطكاك بالا فرمان با سرعت چرخانده شود. در شرايطي كه سطح جاده داراي اصطكاك كمي باشد نيروي كمتري توسط موتور الكتريكي اعمال و از انحراف خودرو جلوگيري ميشود. عواملي چون فشار باد تاير، سطح جاده، سرعت خودرو و . بر مقدار نيرويي كه بايد راننده براي چرخش فرمان اعمال كند تأثير نخواهد داشت و در شرايط اضطراري كه فرمان به سرعت چرخانده ميشود با توجه به اهميت گشتاور مقاوم بين تاير و نيروي وارده به غربيلك، خودرو در مسير مستقيم بدون انحراف به حركت خود ادامه ميدهد .
سيستم فرمان برقي معمولا با ولتاژ 12ولت و ماكزيمم مصرف 80 آمپر و متوسط توان0.1 كيلووات كار ميكند
مقایسه‌ی سیستم فرمان برقی با هیدرولیک؛ کدام بهتر است؟
در علوم و صنایع مختلف بهخصوص خودروسازی، هر روز فناوریهای پیشرفته‌تر و بهتر به وجود می‌آیند. فارغ از اینکه این پیشرفت‌ها به دلیل افزایش ایمنی یا اجزای سیستم EPS به‌روز رسانی سیستم‌های مکانیکی باشد، تقریباً هر سال یک فناوری یا سیستم جدید در خودروها ایجاد می‌شود. با اینکه بیشتر خودروهای موجود در بازار جهانی از سیستم فرمان هیدرولیک استفاده می‌کنند، ولی روز‌به‌روز شرکت‌های مختلف خودروسازی مدلهای بیشتری با سیستم فرمان الکترونیک (EPS) عرضه می‌کنند.
سیستم فرمان هیدرولیک
مقاله مرتبط:
به‌طور کلی سیستم‌هایی که از طریق گشتاور به فرمان دادن کمک می‌کنند، در طبقه‌ی سیستم‌های فرمان قدرتی مانند سیستم هیدرولیک قرار می‌گیرند. سیستم فرمان هیدرولیک از چندین شلنگ، تسمه درایو، روغن هیدرولیک، پولی و پمپ تشکیل شده است. در این سیستم پمپ هیدرولیک به پیشرانه‌ی خودرو متصل است که با استفاده از فشار هیدرولیک، نیروی چرخاندن فرمان که توسط راننده ایجاد شده است، چند برابر می‌کند. این فشار توسط پمپ چرخشی موجود در پیشرانه ایجاد می‌شود؛ بنابراین اگر چرخ‌ها فرمان داده شوند، فشار هیدرولیک نیروی چرخش را با افزودن روغن هیدرولیک به سوپاپ‌ها و سیلندر افزایش می‌دهد. سپس سیلندر هیدرولیک فشار لازم را به دنده فرمان وارد می‌کند که حاصل آن چرخش چرخ‌ها است.
سیستم فرمان برقی
سیستم فرمان الکترونیک یا برقی، به اجزای زیاد سیستم هیدرولیک نیازی ندارد. در این نوع سیستم یک موتور برقی روی میله فرمان در کنار چندین سنسور که گشتاور وارد شده توسط راننده را تشخیص می‌دهند، قرار داده شده است. با هر چرخش فرمان، مقدار الکتریسیته ایجاد شده تغییر می‌کند. در واقع در این نوع سیستم، فقط پس از چرخاندن فرمان و چرخش چرخ‌ها نیروی مورد نیاز ایجاد می‌شود که در نتیجه در استفاده‌ی بلند مدت هزینه‌ی تعمیر و نگه‌داری کمتری می‌طلبد.
اگر جزو طرفداران دنیای خودرو باشید، حتما متوجه شده‌اید که خودروهای بیشتری با فرمان برقی عرضه می‌شوند. با اینکه معمولاً این نوع سیستم در برابر فرمان هیدرولیک بازخورد کمتری را به راننده می‌دهد و کم‌وبیش در نقد و بررسی خودروها در رسانه‌های مشهور جهان، سیستم برقی را «فرمان مصنوعی» تعریف می‌کنند، ولی برخی ویژگی‌های فرمان برقی، شرکت‌های خودروسازی را وادار به استفاده از این نوع سیستم می‌کند. در ادامه به بررسی ویژگی‌های سیستم فرمان برقی می‌پردازیم.
فرمان برقی و مصرف سوخت کمتر
در فرمان اجزای سیستم EPS برقی، خبری از پمپ‌ها یا پیستون‌های موجود در سیستم فرمان هیدرولیک نیست و درعوض، یک موتور برقی با ساختار ساده تمام کار را انجام می‌دهد. به همین دلیل، وزن کلی خودرو کمتر است. در سیستم فرمان برقی در مقایسه با هیدرولیک، کنار قرار دادن اجزا و نحوه‌ی ایجاد نیرو بسیار ساده‌تر است که به همین دلیل، شرکت‌های خودروسازی این نوع سیستم را ترجیح می‌دهند. علاوه بر این سیستم فرمان برقی ۹۰ درصد نیروی کمتری از پیشرانه می‌گیرد. تمام این موارد فرمان برقی را مقرون به‌صرفه‌تر از هیدرولیک می‌کند.
فرمان برقی و هزینه‌ی تعمیر و نگه‌داری کمتر
همان‌طور که مشخص است، خودروهای مجهز به سیستم فرمان هیدرولیک به روغن هیدرولیک نیاز دارند که این مورد در فرمان برقی وجود ندارد. تعمیر و تنظیم خودروهای با فرمان برقی نیز بسیار ساده است و به چند مورد کوتاه در برنامه‌‌ی کلی سیستم خلاصه می‌شود.
فرمان برقی یا هیدرولیک؟ کدام سیستم برای رانندگی بهتر است؟
یکی از بزرگ‌ترین بحث‌های موجود در فرمانپذیری و سواری خودروهای مدرن، تقابل فرمان برقی و هیدرولیک است. بسیاری از راننده‌های باتجربه و حرفه‌ای فرمان هیدرولیک را ترجیح می‌دهند و عملکرد فرمان برقی را خسته‌کننده و ناهماهنگ می‌دانند. اما افرادی هم هستند که فرمان برقی را راضی کننده دانسته و رانندگی با این نوع خودرو را ترجیح می‌دهند. بهترین راه برای پاسخ به این سؤال تجربه‌ی شخصی است. بهتر است قبل از خرید خودرو به سیستم فرمان آن توجه کنیم و رانندگی با فرمان برقی و هیدرولیک را شخصاً تحت نظر داشته باشیم.
آیا تجربه‌ی رانندگی با خودروی مجهز به سیستم فرمان برقی یا هیدرولیک داشته‌اید؟ کدام نوع را ترجیح می‌دهید؟ شاید هم فرمان مکانیکی سنتی، که هر چرخش آن حکم رفتن به باشگاه بدنسازی دارد؛ مورد توجه شما است؟ لطفاً نظرات خود را با ما در میان بگذارید.
وبسایت پدال مرجع اخبار روز دنیای خودرو، بررسی و مقالات آموزشی و مکانی برای تبادل نظر دوستداران خودرو است.
تی خودرو
۵ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «سیستم فرمان برقی» ثبت شده است
فایل نهایی معرفی سیستم فرمان برقی سوزکی کیزاشی
دریافت فایل
حجم: 1.6 مگابایت
معرفی سیستم فرمان برقی سوزکی کیزاشی
معرفی فرمانهای الکتریکی(EPS)
فایل آموزش و محاسبات کامل انواع سیستم فرمان خودرو
دریافت فایل
حجم: 2.64 مگابایت
توضیحات: زبان فایل به صورت انگلیسی
سمینار مطالعه فرمانهای برقی با محرک الکترومغناطیسی خطی
چکیده
با رشد و گسترش روزافزون فناوریهای ساخت سامانه های هوشمند و خودرو های خودران، بی شک چشم انداز صنعت خودرو، هوشمند سازی خودرو و کنترل پذیری بهتر آن است. در این مسیر نیاز به یک سیستم فرمان با عملکرد و دقت بالا میباشد تا بتواند بنا به نیاز های سیستم به بهترین نحو ممکن خودرو را هدایت کند، سیستم فرمان برقی بهترین گزینه در راه رسیدن به این مطلوب است، که داغ ترین موضوعات در زمینه فرمان برقی خودرو کنترل و کاهش تداخلات سیستم است. به همین دلیل، سمینار پیش رو به بررسی موتور سیستم فرمان برقی و کنترلر آن پرداخته است تا بتواند تداخلات و نویز هایی که در سیستم به وجود آمده است با استفاده از راه کارهایی این تداخلات و نویز ها را کنترل کند. به همین منظور ابتدا به مفاهیم پایه سیستم های کمک فرمان پرداخته شده است. سپس، به سیستم فرمان برقی و انواع حالت های قرار گیری فرمان و متد های کنترلی و بعد از آن به تشریح انواع موتور های مورد استفاده قرار گرفته شده در سیستم فرمان پرداخته و در ادامه به سیستم فرمان برقی با محرک خطی و کنترل مورد استفاده در آن پرداخته شده است. در پایان به ارائه جمع بندی مطالب بیان شده، موضوعات پیشنهادی برای پژوهش های آتی بر مبنای مطالعات صورت گرفته ارائه گردیده است.
واژه‌های کلیدی: سیستم فرمان برقی [1] ، موتور الکتریکی [2] ، کنترلر الکتریکی [3] ، موتور خطی [4]
قطعات سیستم فرمان
سیستم فرمان (Steering System) به مجموعه ای از اجزا و اتصالات گفته می شود که امکان حرکت و جهت دهی یک وسیلۀ نقلیه را در مسیر موردنظر فراهم می سازند. به عبارت دیگر وظیفۀ خطیر هدایت خودرو و تغییر مسیر آن بر عهدۀ سیستم فرمان است. باید اذعان داشت که این سامانه دارای تنوع تکنولوژیک بوده که رایجترین آن با نام دنده شانه ای و چرخدنده پینیون (Rack & Pinion) در ذیل به اختصار معرفی می گردد.
بسیاری از خودروهای امروزی از مکانیزم فرمان با چرخدنده پینیون و دنده شانه ای بهره می برند. در این ساز و کار، غربیلک فرمان موجب چرخش چرخدندۀ مذکور و در پی آن حرکت دنده شانه ای در طول محور عرضی خودرو می گردد. قابل تأمل است که در دهۀ 30 میلادی شرکت بی ام دبلیو از این فناوری در ساخت خودروهای خود استفاده نموده اما همتایان آمریکایی این شرکت آلمانی پس از حدود نیم قرن، از این مکانیزم در فرمانپذیری خودروهای خود بهره بردند. در ادامۀ روند توسعۀ این فناوری نیز جهت غلبه بر اصطکاک اجزای سیستم فرمان و همچنین اصطکاک تایرها با جاده اجزای سیستم EPS که منجر به سهولت چرخش غربیلک فرمان توسط راننده می گردد؛ از نیروهای کمکی فرمان نظیر فشارهیدرولیک (HPS) یا در سالهای اخیر از نیروی الکتریکی و برقی (EPS)استفاده می شود.
دانلود پایان نامه سیستم فرمان خودرو
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
فصل اول.. 1
مقدمه. 2
فرمان الکتریکی(EPS) 3
محل نصب EPS : 4
الف- نصب بر روی ستون فرمان: 4
ب- نصب بر روی پینیون: 4
ج- نصب بر روی دنده شانه ای: اجزای سیستم EPS 4
چگونگی کارکرد فرمان برقی.. 6
جعبه فرمان : 7
موتور DC : 7
مکانیزم تقلیل : 7
سنسور TORQUE : 7
کنترل یونیت EPS. 8
تعویض قطعات برای فرمان پرقدرت برقی.. 9
سیستم فرمان (steering system) 10
فصل دوم. 11
مقدمه ای بر سیستم اجزای سیستم EPS فرمان. 12
فرمانهای الكتریكی (EPS) 14
شکل (2-4) سیستم EPS. 17
محل نصب :EPS. 17
مزیای فرمان الكتریكی نسبت به فرمان هیدرولیكی.. 19
فصل سوم. 23
هدف از سیستم فرمان. 24
اجزای سیستم فرمان. 26
جعبه فرمان ساچمه ای.. 26
جعبه فرمان اره ای.. 29
فصل چهارم. 31
نحوه کار فرمان خودرو. 32
دور زدن با خودرو. 33
سیستم فرمان چرخ و میله دنده 34
چرخ و میله دندانه برقی.. 36
فرمان ساچمه ی چرخان (Recirculating Ball) 37
نحوه کارکرد فرمان خودرو. 39
فرمان های برقی.. 39
پمپ.. 40
دریچه دوار. 41
فرمان برقی در آینده 43
عملکرد سیستم. 44
مزایای فرمان هیدرولیک نسبت به فرمان معمولی.. 45
منابع.. 48
مقدمه
امروزه پیشرفت های علمی و فنی در تمام زمینه ها تحقق یافته و این امر شامل صنایع خودرو سازی و صنایع وابسته نیز شده است.یکی از این صنایع و اجزای وابسته،قسمت فرمان خودرو است که وظیفه ی خطیر هدایت خودرو از طریق آن انجام می شود.
برای تغییر مسیر خودرو از سیستم فرمان استفاده می شود.لذا مجموعه ی تشکیل دهنده ی این سیستم نقش مهمی در خودرو به عهده دارد.معمول ترین این سیستم ها،سیستم دنده شانه ای و پینیون است،به طوری که پینیون حرکت دورانی داشته و دنده شانه ای حرکت خطی انجام می دهد.در این حال پینیون حرکت دورانی غربیلک فرمان را به دنده شانه ای انتقال داده،دنده شانه ای نیزحرکت خطی را از طریق مفصل ها به چرخ های خودرو انتقال می دهد.
پیشرفت علم در فرمان خودرو
امروزه پیشرفت های علمی و فنی در تمام زمینه ها تحقق یافته و این امر شامل صنایع خودرو سازی و صنایع وابسته نیز شده است.یکی از این صنایع و اجزای وابسته،قسمت فرمان خودرو است که وظیفه ی خطیر هدایت خودرو از طریق آن انجام می شود.
دراین نوع فرمان،هر چند مسئله ی مستقل بودن از موتور خودرو تحقق یافته است ولی مشکل دائمی بودن عملکرد سیستم هیدرولیکی یعنی حالت مرکز آزاد هنوز پابر جاست.
به عبارت دیگر باید حالتی تعبیه نمود که زمانی که چرخشی به فرمان وارد می شودسیستم عمل کند،نه همه ی زمان ها.
فرمان الکتریکی(EPS)
این نوع فرمان مشابه هیدرولیکی آن عمل می کند ولی از لحاظ ساختار متفاوت بوده و دارای مزایای زیادی نسبت به نوع هیدرولیکی است.
این سیستم در اواسط دهه ی 1970 برای اولین بار مطرح گردید اما ساخت و کاربرد عملی آن از سال 1993 شروع گردید.
اولین بار توسط شرکت HONDA در اتومبیل های رالی NSX مورد استفاده قرار گرفت.
در این نوع فرمان مشکل دائمی بودن عملکرد سیستم کمکی فرمان حل شده است، یعنی سیستم الکتریکی زمانی عمل می کند که چرخشی در فرمان به وجود آید به عبارت دیگر گشتاوری موجود باشد.
فرمان الکتریکی از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که به سیستم فرمان مکانیکی اضافه می شود:
- سنسور گشتاور
- موتور با جریان مستقیم DC
- واحد کنترل الکتریکی ECU
سه قسمت یاد شده می توانند در یک محفظه و یا جداگانه قرار گیرند.
طرز کار:
سیستم EPS به این صورت عمل می کند که ابتدا سنسور گشتاور،گشتاور وارده از غربیلک فرمان را حس نموده،آن را به صورت سیگنال یا سیگنال هایی به قسمت میکروکنترولر(ECU) ارسال می کند.میکروکنترلر علاوه بر این سیگنال،سیگنالی نیز از سرعت خودرو دریافت می کند،آن گاه این دو را پردازش نموده، دستورالعمل لازم را به قسمت موتورDC اعمال می نماید تا به صورت کمکی، سیستم فرمان مکانیکی را تحت تاثیر قرار دهد.
بنابراین دستورالعمل های ECU به موتور DC تابعی از خروجی سنسور و سرعت خودرو است.
این یعنی سرعت خودرو در عملکرد EPS موثر بوده و این به منظور ایمنی بیشتر خودرو است.یعنی بیشترین عملکرد EPS در سرعت های پایین و کمترین عملکرد آن در سرعت های بالای خودروست.
محل نصب EPS :
فرمان الکتریکی در سه حالت مختلف می تواند بر روی قسمت مکانیکی نصب شود.
الف- نصب بر روی ستون فرمان:
در این روش مجموعه ی سنسورها،موتور DC و قسمت ECU به طور مجتمع در یک محفظه مستقر شده و بر روی ستون فرمان نصب می شود.بنابراین عملکرد کمکی فرمان ESP به ستون فرمان اعمال می گردد.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 می شود،به کار می رود.
ستون فرمان با موتور الکتریکی DC توسط دنده حلزونی درگیر هستند.
ب- نصب بر روی پینیون:
در این روش نیز مجموعه ی سنسورها،موتور DC و قسمت ECU به طور مجتمع در یک محفظه قرار گرفته ولی بر روی پینیون نصب می شوند.
این حالت برای خودروهای نیمه سنگین مناسب بوده،جایی که راننده ی این نوع خودروها در راحت ترین حالت می تواند خودرو را هدایت کند.
ج- نصب بر روی دنده شانه ای:
در این روش هر سه قسمت ESP یعنی سنسور،موتور DC و ECU جدا از هم برروی جعبه فرمان نصب می شوند.
به این صورت که موتور DC و ECU به طور جداگانه بر روی دنده شانه ای قرار گرفته و
سنسورها نیز روی پینیون مستقر می شوند.زیرا روی دنده شانه ای گشتاوری وجود ندارد که سنسورها بتوانند آن را حس کنند.
این حالت برای خودروهای سنگین مناسب است.جایی که نیروی زیادی باید به دنده شانه ای اعمال شود.بنابراین نیروی کمکی به طور مستقیم از موتور DC به دنده شانه ای وارد می گردد.
فرمان (EPS ) امروزه جایگزین فرمان هیدرولیک ،در تعداد زیادی از خودروهای جدید است.یکی از مزیتهای EPS حذف شدن پمپ هیدرولیک فرمان است که از8تا10اسب بخار از قدرت موتور رامصرف می کند.همچنین حذف شدن مایع هیدرولیک ،شیلنگها،نشتیهای آن ونیز نیاز به چک کردن آنها از مزیتهای این سیستم می باشد.این سیستم همچنین آرامتر از فرمان هیدرولیک کار می کند0زیرا نه صدای پمپ وجود دارد ونه مایع در داخل شیلنگها وسوپاپها،اما برجسته ترین تفاوت در فرمان پذیری ومنظم بودن فرمان آن است.
فرمان (EPS ) حتی هنگامی که موتور خاموش باشد نیروی کمکی برای پیچیدن فرمان را تهیه می کند. همچنین این سیستم در مصرف سوخت نیز صرفه جویی می کند زیرا وزن کمی دارد وموتور DC آن فقط هنگامی که نیاز باشد به ما کمک می کند.(هنگام پیچیدن فرمان )0 سیستم (EPS ) به وسیله یک موتور12ولت کار می کند وبه موتور خودروبرای منبع انرژی وابسته نیست. بنابراین حساسیت فرمان حتی هنگامی که موتور خاموش است تحت تاثیر قرار نمی گیرد.
سیستم فرمان برقی بااندازه گیری های بسیار دقیق تنظیم می شود که تطبیق یافتن آن برای کنترلهای هیدرولیکی سخت می باشداین سیستم بوسیله بازبینی ورودی های غربیلک فرمان ،سرعت خودرو ودیگر عاملهای دینامیکی می تواند یک حرکت مستقیم برای خودرو مهیا کند. EPS می تواند نیروی زیادی هنگامی که شما احتیاج دارید فراهم کند ( سرعت کم ) همچنین هنگامی که نیاز نداریم از توانایی فرمان می کاهد( سرعت زیاد ) .
در عین حال چون با سیستم نرم افزاری هدایت می شود دقت فرمان و اعتدال آن و حساس بودن آنرا بالا می برد.
سیستم فرمان پر قدرت برقی (EPS ) اولین بار روی خودروی Acura NSX ( از اولین خودروهای تولیدی با این مشخصه ) Honda S2000 ، Toyota Prius و Toyota RAV4 به اضافه تعداد زیادی از مدلهای GM بین 2004 تا 2009 و شورلت ، پونتیاک از 2002 تا 2009 و غیره ، استفاده شد .
چگونگی کارکرد فرمان برقی
اگر چه برخی از سیستم های قدیمی فرمان برقی عملا” الکتروهیدرولیک بودند به طوری که از یک الکتروموتور برای به حرکت در آوردن پمپ هیدرولیک استفاده می شد اما نسل جدید فرمان های برقی (EPS ) بطور کلی الکتریکی و الکترونیکی است ، جعبه فرمان از یک میل دندانه دار و یک موتور الکتریکی که روی میل فرمان یا میل دندانه دار بسته شده است ، تشکیل شده است . هنگامی که راننده غربیلک را به حرکت در می آورد سنسورهای فرمان چگونگی و سرعت چرخش غربیلک را بدست می آورد این اطلاعات همراه با شکل های ورودی از سنسور گشتاور پیچشی ( TORQUE ) بسته شده روی شفت فرمان ، کنترل یونیت سیستم فرمان را تغذیه می کند ، دیگر ورودی ها مثل سرعت خودرو و کنترل کشش ( TRACTION ) یا سیستم کنترل پایداری خودرو( ESP ) برای تصمیم گیری مقدار کمک مورد نیاز و چگونگی فرمان ملاک هستند ، سپس کنترل یونیت برای چرخش به مقدار صحیح به موتور فرمان می دهد وسنسور روی موتور از میزان چرخش موتور به کنترل یونیت فیدبک می دهد . پس کنترل یونیت موقعیت موتور را نیز مورد نظارت قرار می دهد.
تعداد صفحه :۵۴
قیمت : 14700 تومان
دیدگاه شما