ระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฟฟ้า (EPS)
ปัจจุบัน EPS เป็นระบบบังคับเลี้ยวที่ใช้กันมากที่สุดในรถยนต์ไฟฟ้า ช่วยขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า แทนที่พวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิกแบบเดิม (HPS)
1. ส่วนประกอบของกำไรต่อหุ้น
EPS ส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้:
(1) เซ็นเซอร์แรงบิด: ตรวจจับแรงบิดและทิศทางการหมุนพวงมาลัย (ความตั้งใจของผู้ขับขี่)
(2) เซ็นเซอร์มุมบังคับเลี้ยว: ตรวจสอบมุมพวงมาลัย (รวมเข้ากับเซ็นเซอร์แรงบิดบางส่วน)
(3) เซ็นเซอร์ความเร็วรถ: ให้สัญญาณความเร็วรถ (ใช้เพื่อปรับปริมาณการช่วยกำลังแบบไดนามิก)
(4) หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU): ประมวลผลข้อมูลเซ็นเซอร์แบบเรียลไทม์และคำนวณปริมาณกำลังช่วยที่ต้องการ
(5) มอเตอร์ช่วยกำลัง: โดยทั่วไปแล้วจะเป็นมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน (BLDC) ซึ่งส่งแรงบิดไปยังคอพวงมาลัยหรือแร็คผ่านกลไกการลดขนาด (เช่น เฟืองตัวหนอน)
(6) กลไกการลด: ขยายแรงบิดของมอเตอร์และขับเคลื่อนระบบบังคับเลี้ยว
2. หลักการทำงานของกำไรต่อหุ้น
(1) การตรวจจับเจตนาของผู้ขับขี่
เมื่อคนขับหมุนพวงมาลัย เซ็นเซอร์แรงบิดจะวัดแรงบิดบิดของเพลาพวงมาลัย และเซ็นเซอร์มุมบังคับเลี้ยวจะบันทึกมุมบังคับเลี้ยว เพื่อส่งสัญญาณไปยัง ECU
สัญญาณความเร็วรถจะถูกป้อนเข้าพร้อมกัน (เช่น ต้องการกำลังเพิ่มเติมที่ความเร็วต่ำ และต้องการกำลังช่วยน้อยลงที่ความเร็วสูงเพื่อเพิ่มเสถียรภาพ)
(2) ECU คำนวณความต้องการระบบช่วยกำลัง
ECU คำนวณปริมาณการช่วยเหลือกำลังเป้าหมายตามแรงบิด ความเร็วของยานพาหนะ และแม้กระทั่งสถานะของตัวรถ (เช่น มุมเอียง ในรุ่น-ระดับไฮเอนด์บางรุ่น) และส่งสัญญาณ PWM เพื่อควบคุมมอเตอร์
(3) มอเตอร์ดำเนินการ Power Assist
มอเตอร์ส่งกำลังไปยังคอพวงมาลัยหรือขับเคลื่อนแร็คโดยตรงผ่านกลไกการลดขนาด (เช่น เฟืองตัวหนอน สายพาน ฯลฯ) (EPS ประเภทต่างๆ มีโครงสร้างที่แตกต่างกัน ดูด้านล่าง)
ทิศทางของมอเตอร์ช่วยสอดคล้องกับทิศทางการบังคับเลี้ยวของผู้ขับขี่ (กำหนดโดยขั้วของเซ็นเซอร์แรงบิด)
(4) ข้อเสนอแนะและการแก้ไข
ระบบจะตรวจสอบแรงบิดของพวงมาลัยและมุมบังคับเลี้ยวตามจริงอย่างต่อเนื่อง ปรับเอาท์พุตของมอเตอร์แบบไดนามิก และบรรลุการควบคุม-วงปิดเพื่อหลีกเลี่ยง-การช่วยเหลือหรือความล่าช้ามากเกินไป
3. การจำแนกประเภทและการใช้งาน EPS ตามตำแหน่งการติดตั้งมอเตอร์ที่แตกต่างกัน EPS สามารถจำแนกได้เป็นประเภทต่อไปนี้:
| พิมพ์ | ตำแหน่งมอเตอร์ | รุ่นรถยนต์ที่ใช้งานได้ | คุณสมบัติ |
| C-EPS (แบบคอพวงมาลัย) | ติดตั้งบนคอพวงมาลัย | รถเล็ก รถไมโคร | โครงสร้างเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ แต่ความช่วยเหลือค่อนข้างน้อย |
| P-EPS (ประเภทเฟืองพิน) | ติดตั้งอยู่บนเฟืองพวงมาลัย | รถยนต์ขนาดกะทัดรัด/ขนาดกลาง | ช่วยเหลือปานกลาง สมดุลดี |
| R-EPS (แร็คแอนด์พีเนียน) | ชั้นวางไดรฟ์โดยตรง | รถยนต์ขนาดกลางและใหญ่ SUV | ระบบช่วยกำลังสูง ตอบสนองรวดเร็ว เหมาะสำหรับรถหนัก |
| DP-EPS (แบบปีกนกคู่) | มอเตอร์สองตัวขับเคลื่อนเฟืองและแร็คตามลำดับ | รถยนต์สมรรถนะสูง- รถยนต์หรูหรา | การบังคับเลี้ยวที่แม่นยำยิ่งขึ้นและการตอบสนองแบบไดนามิกที่ดีขึ้น |
4. ข้อดีของกำไรต่อหุ้น
(1) ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงและ-เป็นมิตรต่อช่วง: EPS ขับเคลื่อนโดยตรงด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ทำให้ไม่ต้องใช้ปั๊มไฮดรอลิก และส่งผลให้สูญเสียพลังงานต่ำมาก (ต่างจาก HPS แบบดั้งเดิมที่ใช้พลังงานเครื่องยนต์อย่างต่อเนื่อง) สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า การประหยัดพลังงานสามารถปรับปรุงระยะการขับขี่โดยอ้อม (การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานประมาณ 3%-5%)
(2) ระบบช่วยบังคับเลี้ยวแบบยืดหยุ่นและปรับได้: ระดับระบบช่วยเหลือสามารถปรับได้แบบไดนามิกผ่านซอฟต์แวร์เพื่อปรับให้เข้ากับสถานการณ์ต่างๆ (เช่น การบังคับเลี้ยวแบบเบาที่ความเร็วต่ำ การบังคับเลี้ยวที่เสถียรที่ความเร็วสูง) และยังรองรับโหมดการขับขี่ส่วนบุคคล (สปอร์ต/ความสะดวกสบาย)
(3) โครงสร้างที่เรียบง่ายและค่าบำรุงรักษาต่ำ: การขจัดส่วนประกอบต่างๆ เช่น น้ำมันไฮดรอลิก ปั๊ม และท่อส่ง ช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหลของน้ำมัน และลดความจำเป็นในการบำรุงรักษาในภายหลัง
(4) ความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมได้ดี: ไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิที่สูงเกินไป (ระบบไฮดรอลิกมีความหนืดของน้ำมันเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ ส่งผลให้พวงมาลัยล่าช้า)
(5) รองรับระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS): รองรับฟังก์ชั่นช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง เช่น ระบบช่วยรักษาช่องทางเดินรถ และการจอดรถอัตโนมัติ
