Elektrisches Servolenkungssystem
Die elektrische Servolenkung (EPS) ist ein Servolenkungssystem, das direkt auf den Motor angewiesen ist, um Hilfsdrehmoment bereitzustellen. Im Vergleich zum herkömmlichen hydraulischen Servolenkungssystem HPS (Hydraulic Power Steering) bietet EPS viele Vorteile. EPS besteht hauptsächlich aus Drehmomentsensor, Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Motor, Untersetzungsmechanismus und elektronischer Steuereinheit (ECU).
Das Grundprinzip von EPS ist: Der Drehmomentsensor ist mit der Lenkwelle (Ritzelwelle) verbunden. Wenn sich die Lenkwelle dreht, beginnt der Drehmomentsensor zu arbeiten und wandelt die relative Drehwinkelverschiebung, die von der Eingangswelle und der Ausgangswelle unter der Wirkung des Torsionsstabs erzeugt wird, in ein elektrisches Signal an die ECU um. Das Steuergerät bestimmt die Drehrichtung des Motors und die Größe des Leistungsstroms anhand der Signale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors und des Drehmomentsensors und vervollständigt so die Echtzeitsteuerung der Servolenkung. Daher kann es problemlos unterschiedliche Servounterstützungseffekte des Motors bei unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten bereitstellen und so sicherstellen, dass das Auto beim Lenken bei niedrigen Geschwindigkeiten leicht und flexibel und beim Lenken bei hohen Geschwindigkeiten stabil und zuverlässig ist.
Das elektrische Servolenkungssystem wurde auf Basis des traditionellen mechanischen Lenksystems entwickelt. Es nutzt die vom Motor erzeugte Kraft, um den Fahrer bei Lenkvorgängen zu unterstützen. Das System besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Signalerfassungsgerät (einschließlich Drehmomentsensor, Winkelsensor und Fahrzeuggeschwindigkeitssensor), Lenkkraftmechanismus (Motor, Kupplung, Untersetzungsübertragungsmechanismus) und elektronisches Steuergerät. Der Motor arbeitet nur, wenn Strom benötigt wird. Wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, erzeugt der Drehmomentwinkelsensor entsprechend dem Eingangsdrehmoment und dem Lenkwinkel ein entsprechendes Spannungssignal. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal. Die Steuereinheit gibt Anweisungen zur Steuerung des Motorbetriebs entsprechend den Spannungs- und Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen und erzeugt so die erforderliche Lenkkraft.
Im Vergleich zum herkömmlichen hydraulischen Servolenkungssystem bietet das elektrische Servolenkungssystem folgende Vorteile:
1. Der Motor liefert nur beim Lenken Kraft, wodurch der Kraftstoffverbrauch erheblich gesenkt werden kann
Der Motor treibt das herkömmliche hydraulische Servolenkungssystem an, um die Lenkölpumpe anzutreiben, und ein Teil der Motorleistung wird unabhängig von der Lenkung verbraucht oder nicht. Das elektrische Servolenkungssystem liefert nur beim Lenken Kraft und verbraucht keine Energie, wenn nicht gelenkt wird. Daher kann das elektrische Servolenkungssystem den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs senken.
Vergleichstests mit hydraulischen Servolenkungen zeigen, dass die elektrische Servolenkung bei Nichtlenkung den Kraftstoffverbrauch um 2,5 % senken kann; Beim Lenken kann der Kraftstoffverbrauch um 5,5 % gesenkt werden.
2. Die Größe der Lenkunterstützung kann per Software angepasst werden, die die Leichtigkeit der Lenkung bei niedriger Geschwindigkeit und die Fahrstabilität bei hoher Geschwindigkeit berücksichtigen kann und eine gute Rücklaufleistung aufweist. Die Größe der Lenkunterstützung, die das herkömmliche hydraulische Servolenkungssystem bietet, kann sich mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit nicht ändern. Obwohl das Fahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit über eine gute Lenkleichtigkeit verfügt, ist das Lenkrad bei hoher Geschwindigkeit zu leichtgängig, was zum Phänomen der „schwebenden“ Lenkung führt und dem Fahrer ein erhebliches „Straßengefühl“ fehlt, was das Fahrzeug beeinträchtigt Stabilität und das Sicherheitsgefühl des Fahrers bei hoher Geschwindigkeit.
Die Stärke der Unterstützung durch die elektrische Servolenkung lässt sich einfach per Software anpassen. Bei niedriger Geschwindigkeit kann die elektrische Servolenkung eine stärkere Lenkunterstützung bieten und dem Fahrzeug eine leichte Lenkung ermöglichen; Mit zunehmender Geschwindigkeit kann die Lenkunterstützung durch das elektrische Servolenkungssystem schrittweise verringert werden, und die vom Fahrer beim Lenken erforderliche Lenkkraft nimmt allmählich zu, sodass der Fahrer ein deutliches „Straßengefühl“ spüren und die Stabilität verbessern kann des Fahrzeugs.
Das elektrische Servolenkungssystem kann auch ein bestimmtes zusätzliches Rückstelldrehmoment oder Dämpfungsdrehmoment aufbringen, so dass das Lenkrad bei niedriger Geschwindigkeit präzise in die Mittelposition zurückkehren kann und das Schwingen und Überschwingen des Lenkrads bei der Rückkehr mit hoher Geschwindigkeit unterdrücken kann. unter Berücksichtigung der Rücklaufleistung des Fahrzeugs bei hohen und niedrigen Geschwindigkeiten.
3. Kompakte Struktur, geringes Gewicht, gute Montage der Produktionslinie, einfache Wartung
Das elektrische Servolenkungssystem macht die hydraulische Lenkölpumpe, den Ölzylinder, die Hydraulikleitung, den Öltank und andere Komponenten überflüssig, und der Motor und der Untersetzungsmechanismus können mit der Lenksäule und dem Lenkgetriebe zu einem Ganzen gemacht werden, wodurch das gesamte Lenksystem kompakt wird , leicht, gute Montage am Produktionsband, Einsparung von Montagezeit und einfache Wartung.
4. Durch Programmeinstellungen lässt sich das elektrische Servolenkungssystem leicht an verschiedene Modelle anpassen, was den Produktions- und Entwicklungszyklus verkürzen kann.
Aufgrund der oben genannten Vorteile des elektrischen Servolenkungssystems wird es in den letzten Jahren immer häufiger eingesetzt.
Das elektrische Servolenkungssystem basiert auf dem mechanischen Lenksystem und verfügt zusätzlich über einen Motor und einen Untersetzungsmechanismus, einen Drehmomentwinkelsensor, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und eine elektronische Steuereinheit (ECU).
