EPS - Elektrische Servolenkung
Unter Electric Power Steering (EPS) versteht man ein Lenksystem, das einen Gleichstrom-Elektromotor verwendet, um Lenkkraft bereitzustellen und den Fahrer bei Lenkvorgängen zu unterstützen. Es ist in elektro-hydraulische und direkt elektromotorische Servolenkungssysteme unterteilt.
Funktionsprinzip
Wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, verformt sich der mit dem Lenkrad verbundene Torsionsstab. Der Verformungswinkel ist proportional zum auf das Lenkrad ausgeübten Drehmoment. Der Drehmomentsensor wandelt den Verformungswinkel des Torsionsstabs in ein lineares Spannungsausgangssignal T um. Dieses Signal wird zusammen mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, dem Motordrehzahlsignal W und dem Zündsignal G zur umfassenden Analyse, Beurteilung und Berechnung an die ECU (Electronic Control Unit) gesendet. Das Steuergerät gibt dann ein Stromsignal zur Steuerung des Servolenkungsmotors aus. Der Servolenkungsmotor erzeugt über einen Übertragungsmechanismus ein Unterstützungsdrehmoment, das auf die Lenkwelle übertragen wird und so den Fahrer bei der Durchführung von Lenkvorgängen unterstützt.
Verschiedene Formen von EPS
Wenn nicht gelenkt wird, funktioniert der Servolenkungsmotor nicht.
Wenn sich das Lenkrad dreht, misst der mit der Lenkwelle verbundene Drehmomentsensor kontinuierlich das auf die Lenkwelle wirkende Drehmoment und wandelt das Drehmoment in ein elektrisches Signal um. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erzeugt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal. Basierend auf diesen beiden Hauptsteuersignalen verarbeitet das Steuergerät diese und sendet Steuerbefehle an die elektromagnetische Kupplung und den Motor, dh es gibt einen geeigneten Strom aus. Gleichzeitig mit dem Einrücken der elektromagnetischen Kupplung erzeugt der Motor ein Drehmoment. Dieses Drehmoment wird durch den Untersetzungsmechanismus reduziert und verstärkt und dann auf die Abtriebswelle übertragen. Das untere Ende der Abtriebswelle ist mit dem Ritzel in der Zahnstangenlenkung verbunden. Somit wird das vom Motor erzeugte Drehmoment schließlich über die Zahnstangenlenkung auf den Lenkmechanismus des Fahrzeugs übertragen und sorgt so für eine an die Betriebsbedingungen angepasste Lenkunterstützung.
Vorteile der elektrischen Servolenkung
Im Vergleich zu hydraulischen Servolenkungen bieten elektrische Servolenkungen folgende Vorteile:
1. Besserer Kraftstoffverbrauch. Der Verzicht auf die vom Motor-angetriebene Servolenkungspumpe verringert den Leistungsverlust und verbessert den Kraftstoffverbrauch. Elektrische Servolenkungen nutzen den Motor nur zur Lenkunterstützung; Es wird keine Energie verbraucht, wenn nicht gelenkt wird.
2. Flexible Anpassung: Die Eigenschaften der Servolenkung können für unterschiedliche Fahrbedingungen programmiert und gesteuert und an die Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden, wodurch eine echte „variable Servolenkung“ erreicht wird. Daher sorgt es sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Geschwindigkeiten für ein gutes Lenkgefühl.
3. Leichte, kompakte Struktur und praktische Fahrzeuganordnung: Aufgrund des einfachen Systemaufbaus und des modularen Aufbaus entfallen die Servolenkungspumpe, die Hydraulikleitungen und der Behälter, wodurch die Fahrzeuganordnung einfach und unkompliziert wird.