Elektrisch stuurbekrachtigingssysteem (EPS).
EPS is momenteel het meest gebruikte stuursysteem in elektrische voertuigen. Het ondersteunt een elektromotor en vervangt de traditionele hydraulische stuurbekrachtiging (HPS).
1. Componenten van EPS
EPS bestaat hoofdzakelijk uit de volgende componenten:
(1) Koppelsensor: detecteert het koppel en de richting van de stuurwielrotatie (intentie van de bestuurder).
(2) Stuurhoeksensor: bewaakt de stuurwielhoek (gedeeltelijk geïntegreerd in de koppelsensor).
(3) Voertuigsnelheidssensor: levert voertuigsnelheidssignalen (gebruikt om de hoeveelheid ondersteuning dynamisch aan te passen).
(4) Elektronische regeleenheid (ECU): verwerkt sensorgegevens in realtime en berekent de benodigde hoeveelheid stuurbekrachtiging.
(5) Bekrachtigde motor: doorgaans een borstelloze gelijkstroommotor (BLDC), die koppel via een reductiemechanisme (zoals een wormwiel) naar de stuurkolom of het stuurhuis overbrengt.
(6) Reductiemechanisme: versterkt het motorkoppel en drijft het stuursysteem aan.
2. EPS-werkprincipe
(1) Detectie van intentie van de bestuurder
Wanneer de bestuurder aan het stuur draait, meet de koppelsensor het torsiekoppel van de stuuras en registreert de stuurhoeksensor de stuurhoek en stuurt het signaal naar de ECU.
Het voertuigsnelheidssignaal wordt synchroon ingevoerd (er is bijvoorbeeld meer stuurbekrachtiging nodig bij lage snelheden en minder stuurbekrachtiging bij hoge snelheden om de stabiliteit te verbeteren).
(2) ECU Berekent de vraag naar ondersteuning
De ECU berekent de beoogde hoeveelheid stuurbekrachtiging op basis van het koppel, de voertuigsnelheid en zelfs de carrosseriestatus van het voertuig (bijvoorbeeld de kantelhoek bij sommige high{2}}modellen) en voert een PWM-signaal uit om de motor te besturen.
(3) Motor voert Power Assist uit
De motor brengt vermogen over naar de stuurkolom of drijft de tandheugel rechtstreeks aan via een reductiemechanisme (bijv. wormwiel, riem, enz.) (verschillende EPS-types hebben verschillende structuren, zie hieronder).
De richting van de motorondersteuning komt overeen met de stuurrichting van de bestuurder (bepaald door de polariteit van de koppelsensor).
(4) Feedback en correctie
Het systeem controleert voortdurend het stuurkoppel en de werkelijke stuurhoek, past het motorvermogen dynamisch aan en bereikt een gesloten-loopregeling om over- ondersteuning of vertraging te voorkomen.
3. Classificatie en toepassing van EPS Op basis van de verschillende motorinstallatielocaties kan EPS worden geclassificeerd in de volgende typen:
| Type | Motorpositie | Toepasselijke automodellen | Functies |
| C-EPS (stuurkolomtype) | Geïnstalleerd op de stuurkolom | Kleine auto's, brommobielen | Eenvoudige structuur, lage kosten, maar relatief kleine hulp. |
| P-EPS (type pentandwiel) | Geïnstalleerd op het stuurrondsel | Compacte/middelgrote auto's | Matige hulp, goede balans |
| R-EPS (tandheugel) | Direct aangedreven tandheugel | Middelgrote en grote auto's, SUV's- | Hoge ondersteuning, snelle respons, geschikt voor zware voertuigen |
| DP-EPS (type met dubbel rondsel) | Twee motoren drijven respectievelijk een rondsel en een tandheugel aan. | Auto's met hoge-prestaties, luxe auto's | Preciezere besturing en betere dynamische respons |
4. Voordelen van EPS
(1) Hoge energie-efficiëntie en bereikvriendelijk-: EPS wordt rechtstreeks aangedreven door een elektromotor, waardoor er geen hydraulische pomp nodig is en dit resulteert in extreem laag energieverlies (in tegenstelling tot traditioneel HPS, dat continu motorvermogen verbruikt). Bij elektrische voertuigen kan de bespaarde energie indirect het rijbereik verbeteren (circa 3%-5% optimalisatie van de energie-efficiëntie).
(2) Flexibele en aanpasbare stuurondersteuning: het ondersteuningsniveau kan via software dynamisch worden aangepast om zich aan te passen aan verschillende scenario's (bijvoorbeeld licht sturen bij lage snelheden, stabiel sturen bij hoge snelheden) en ondersteunt zelfs gepersonaliseerde rijmodi (sport/comfort).
(3) Eenvoudige structuur en lage onderhoudskosten: Het elimineren van componenten zoals hydraulische olie, pompen en pijpleidingen vermindert het risico op olielekken en vermindert de noodzaak voor later onderhoud.
(4) Sterk aanpassingsvermogen aan de omgeving: wordt niet beïnvloed door extreme temperaturen (hydraulische systemen ervaren een verhoogde olieviscositeit bij lage temperaturen, wat leidt tot stuurvertraging).
(5) Ondersteuning voor geavanceerde rijhulpsystemen (ADAS): Ondersteunt geavanceerde rijhulpfuncties zoals rijstrookassistentie en automatisch parkeren.
