Tá difríocht shuntasach idir córais stiúrtha feithiclí leictreacha, mar phríomhchóras feithiclí leictreacha, agus córais stiúrtha feithiclí faoi thiomáint breosla. Roinntear iad go príomha i dtrí chatagóir: Stiúradh Cumhachta Leictrí (EPS), Leictreonaic-Stiúradh Cumhachta Hiodrálacha (EHPS), agus Stiúradh -Trí-Sreang (SBW). Tá prionsabail oibre ar leith, buntáistí, míbhuntáistí agus scóip feidhme ag gach cineál. Déanann an t-alt seo mionléiriú ar chomhdhéanamh agus ar phrionsabail oibre na dtrí chóras stiúrtha seo le haghaidh feithiclí leictreacha.
I. Stiúradh Cumhachta Leictrí (EPS)
EPSan córas stiúrtha is coitianta a úsáidtear i bhfeithiclí leictreacha faoi láthair. Úsáideann sé mótar leictreach chun cúnamh stiúrtha a sholáthar, in ionad an Stiúrtha Cumhachta Hiodrálacha traidisiúnta (HPS).
1. Comhdhéanamh EPS
Is éard atá i EPS go príomha na comhpháirteanna seo a leanas:
(1) Braiteoir chasmhóiminte: Aimsíonn sé an chasmhóimint agus treo rothlú an roth stiúrtha (intinn an tiománaí).
(2) Braiteoir uillinn stiúrtha: Monatóireacht a dhéanamh ar uillinn an roth stiúrtha (comhtháite isteach sa braiteoir chasmhóiminte i roinnt córais).
(3) Braiteoir luais feithicle: Soláthraíonn sé comharthaí luas feithicle (le haghaidh leibhéal an chúnaimh stiúrtha a choigeartú go dinimiciúil).
(4) Aonad Rialaithe Leictreonach (ECU): Próiseálann sé sonraí braiteora i bhfíor-am agus ríomhann sé an cúnamh stiúrtha riachtanach.
(5) Cumhacht-mótar cúnaimh: Mótar DC gan Scuab (BLDC) de ghnáth, a tharchuireann an chasmhóimint chuig an gcolún stiúrtha nó chuig an raca trí mheicníocht laghdaithe (eg, giaranna péisteanna).
(6) Meicníocht laghdaithe: Méadaíonn sé an chasmhóimint mhótair chun an córas stiúrtha a thiomáint.
2. Prionsabal Oibre EPS
(1) Braith rún an tiománaí Nuair a chasann an tiománaí an roth stiúrtha, tomhaiseann an braiteoir chasmhóiminte chasmhóiminte torsion an seafta stiúrtha, agus taifeadann an braiteoir uillinn stiúrtha an uillinn stiúrtha, tá an dá chomhartha seolta chuig an ECU.Vehicle comharthaí luas a ionchur go sioncrónach (m.sh., tá gá le cúnamh níos mó ag luas íseal, agus laghdaítear cúnamh ag luasanna ard).
(2) Ríomhann an ECU éileamh cúnaimh Ríomhann an ECU an spriocchúnamh bunaithe ar chasmhóiminte, luas feithicle agus fiú stádas feithicle (eg, uillinn chlaonta i roinnt samhlacha deiridh ard), agus aschuireann sé comhartha PWM chun an mótar a rialú. Samplaí algartam:
Páirceáil ar luas íseal: Cabhraíonn an chumhacht le haschur mótair ard-chasmhóiminte (do stiúradh gan stró).
Tiomáint ardluais: Laghdaítear cúnamh (chun mothú bóthair a fheabhsú agus ró-íogaireacht a sheachaint).
(3) Déanann an mótar cúnamh stiúrtha Tarchuireann an mótar cumhacht chuig an gcolún stiúrtha trí mheicníocht laghdaithe (m.sh., giaranna péisteanna, crios) nó tiomáineann sé an raca go díreach (tá difríochtaí struchtúracha ann idir cineálacha éagsúla EPS, féach thíos).
(4) Aiseolas agus ceartú Déanann an córas monatóireacht leanúnach ar chasmhóimint an rotha stiúrtha agus ar an uillinn stiúrtha iarbhír, ag coigeartú go dinimiciúil an t-aschur mótair chun rialú lúb dúnta a bhaint amach agus ró-chúnamh nó moill a sheachaint.
3. Aicmiú agus Scóip Feidhme EPS
Bunaithe ar shuímh suiteála éagsúla an mhótair, is féidir EPS a roinnt sna cineálacha seo a leanas:
| Cineál | Staid Mótair | Múnlaí Feithicle Infheidhme | Gnéithe |
|---|---|---|---|
| C-EPS (Colún-cineál EPS) | Feistithe ar an gcolún stiúrtha | Gluaisteáin dhlúth, micrea-ghluaisteáin | Struchtúr simplí, costas íseal, ach aschur cúnaimh íseal |
| P{0}}EPS (Pinion-cineál EPS) | Feistithe ar an bpionta stiúrtha | Gluaisteáin dhlúth/mheánacha | Cúnamh measartha, feidhmíocht mhaith-chothromaithe |
| R{0}}EPS (Raca-cineál EPS) | Tiomáineann go díreach an raca stiúrtha | Gluaisteáin mhóra agus mheánmhéide, SUVanna | Aschur ardchúnaimh, freagairt thapa, oiriúnach d'fheithiclí tromshaothair |
| DP{0}}EPS (Dé-Pinion EPS) | Tiomáineann dhá mhótar an pinion agus an raca faoi seach | Gluaisteáin ardfheidhmíochta, carranna sócúla | Stiúradh níos cruinne, freagra dinimiciúil níos fearr |
4. Buntáistí agus Míbhuntáistí EPS
Buntáistí
(1) Ard-éifeachtúlacht fuinnimh, raon-cairdiúil: Agus é á thiomáint go díreach ag mótar leictreach, níl aon chaidéal hiodrálach ag teastáil ó EPS agus tá caillteanas fuinnimh an-íseal aige (ídíonn an SPS traidisiúnta cumhacht innill go leanúnach). I gcás feithiclí leictreacha, is féidir leis an bhfuinneamh a shábháil an raon tiomána a mhéadú go hindíreach (thart ar 3% -5% leas iomlán a bhaint as éifeachtúlacht fuinnimh).
(2) Cúnamh stiúrtha inchoigeartaithe go solúbtha: Is féidir leibhéal an chúnaimh a choigeartú go dinimiciúil trí bhogearraí chun oiriúnú do chásanna éagsúla (m.sh. stiúradh éadrom ar luasanna ísle, stiúradh cobhsaí ar ardluas), agus tacaíonn sé fiú le modhanna tiomána pearsantaithe (spórt/chompord).
(3) Struchtúr simplí, costas cothabhála íseal: Cuireann sé deireadh le hola hiodrálach, caidéil, píblínte agus comhpháirteanna eile, ag laghdú an baol sceitheadh ola agus an gá atá le cothabháil ina dhiaidh sin.
(4) Inoiriúnaitheacht láidir don chomhshaol: Gan tionchar ag teochtaí foircneacha (treamhaíonn ola hiodrálacha ag teochtaí ísle i gcórais hiodrálacha, rud a fhágann aga moille stiúrtha).
(5) Tacaíocht d'Ardchórais Cúnaimh Tiománaithe (ADAS): Ag luí le feidhmeanna ADAS cosúil le lána a choinneáil agus páirceáil uathoibríoch.
Míbhuntáistí
(1) Aiseolas braite bóthair lag: Níl mothú an chúnaimh leictreachais chomh nádúrtha leis an mbraith ar bhóithre insamhlaithe ná le córais hiodrálacha.
(2) Ag spleáchas ar iontaofacht an chórais rialaithe leictreonaigh: D'fhéadfadh caillteanas tobann cúnaimh a bheith ina chúis le mífheidhmeanna mótair, braiteoirí nó bogearraí rialaithe (cé go bhfuil dearaí iomarcaíochta i bhfeidhm, tá rioscaí fós ann).
(3) Cúnamh neamhleor faoi chásanna ualaigh arda: Tá mótair ardchumhachta costasach, agus d’fhéadfadh nach mbeadh dóthain cúnaimh ag roinnt samhlacha ar phraghas íseal faoi dhálaí foircneacha oibre (m.sh. stiúrtha agus iad ina stad).
II. Leictreonaic-Stiúradh Cumhachta Hiodrálacha (EHPS)
Mar gheall ar ualach trom trucailí leictreacha agus an gá atá le cúnamh stiúrtha níos láidre, glactar le roinnt samhlacha leictrimheicniúla Stiúrtha Cumhachta Hiodrálacha (EHPS), a thugann isteach teicneolaíocht rialaithe leictreonaigh ar bhonn Stiúrtha Cumhachta Hiodrálacha Traidisiúnta (HPS) chun éifeachtacht fuinnimh agus inrialaitheacht a fheabhsú.
1. Comhdhéanamh EHPS
Tá na comhpháirteanna seo a leanas den chuid is mó sa chóras EHPS:
(1) Leictrea-chaidéal hiodrálacha (in ionad an innill thraidisiúnta-caidéal hiodrálach tiomáinte)Tiomáinte ag mótar leictreach agus ag oibriú go neamhspleách ar an inneall, tá sé oiriúnach le haghaidh feithiclí leictreacha. De ghnáth glacann sé Mótar DC gan Scuab (BLDC) nó Mótar Buan Maighnéad Sioncrónach (PMSM) chun éifeachtacht fuinnimh a fheabhsú.
(2) Cumhacht hiodrálach-meicníocht chúnaimh (rac agus pinion nó trealamh stiúrtha liathróid athfhillte) Cosúil le SCS, ach déanann an córas rialaithe leictreonaigh an brú hiodrálach a choigeartú go beacht.
(3) Aonad Rialaithe Leictreonaigh (ECU)Coigeartaíonn sé luas rothlaithe agus brú an chaidéil leictrealaigh hiodrálach de réir comharthaí amhail luas feithicle agus chasmhóiminte stiúrtha.
(4) Taiscumar hiodrálacha, píblínte hiodrálacha, comhla stiúrthaMar an gcéanna le HPS traidisiúnta, atá freagrach as stóráil agus rialú sreabhadh ola hiodrálach.
2. Prionsabal Oibre an EHPS
(1) Bailiúchán comharthaí Nuair a chasann an tiománaí an roth stiúrtha, aimsíonn braiteoir chasmhóiminte an roth stiúrtha rún stiúrtha an tiománaí (méid agus treo an fhórsa stiúrtha). Soláthraíonn an braiteoir luas feithicle an fhaisnéis faoi luas na feithicle atá ann faoi láthair (níos mó cúnaimh ag luas íseal, níos lú cúnaimh ag luasanna ard).
(2) Ríomhann an ECU an cúnamh atá ag teastáil Bunaithe ar shonraí mar chasmhóiminte, luas feithicle agus uillinn stiúrtha, ríomhann an ECU an t-éileamh brú hiodrálach cuí agus rialaíonn sé luas rothlaithe an chaidéil hiodrálacha leictrileictreach.
Luas íseal (m.sh., páirceáil): Ritheann an mótar ag luas ard chun sreabhadh mór ola hiodrálach a sholáthar le haghaidh stiúrtha gan stró.
Luas ard: Moillíonn an mótar chun cúnamh a laghdú, "cobhsaíocht" an roth stiúrtha a fheabhsú agus cobhsaíocht tiomána a fheabhsú.
(3) Soláthraíonn electro-caidéal hiodrálacha brú Tiomáineann an mótar an caidéal hiodrálacha, a chuireann brú ar an ola hiodrálach agus a sheachadann chuig an comhla rialaithe stiúrtha.De réir treo chasmhóiminte an roth stiúrtha, treoraíonn an comhla rialaithe an ola hiodrálach isteach sa seomra comhfhreagrach den sorcóir hiodrálach, ag brú an raca nó an nasc stiúrtha chun cúnamh stiúrtha a bhaint amach.
Luas íseal/ualach trom: Méadú ar an mbrú hiodrálach chun cúnamh a fheabhsú le haghaidh stiúrtha níos éasca.
Ardluais / gan ualach: Laghdaigh brú hiodrálach chun cúnamh a laghdú agus cobhsaíocht tiomána a fheabhsú.
(4) Cúrsaíocht ola hiodrálach Tar éis an cúnamh a bheith críochnaithe, sreabhann an ola hiodrálach ar ais go dtí an taiscumar chun scaipeadh lúb dúnta a dhéanamh.
3. Buntáistí agus Míbhuntáistí EHPS
Buntáistí
(1) Cúnamh do chasmhóiminte ard: Oiriúnach do thrucailí leictreacha tromshaothair agus feithiclí tráchtála, a sholáthraíonn fórsa stiúrtha níos láidre ná EPS.
(2) Ard-iontaofacht: Feidhmíonn an córas hiodrálach aibí go cobhsaí faoi dhálaí foircneacha oibre (m.sh., teocht íseal, ualach ard).
(3) Costas measartha: Níos eacnamaí ná EPS (feistithe le meicníocht ardchumhachta + laghdaithe mótair) agus níos tíosaí ar fhuinneamh ná SPS traidisiúnta.
Míbhuntáistí
(1) Tomhaltas measartha ard fuinnimh: Ritheann an caidéal leictreastatach hiodrálach go leanúnach agus ídíonn sé níos mó cumhachta ná EPS (ach níos tíosaí ar fhuinneamh ná SPS traidisiúnta).
(2) Struchtúr casta: Éilíonn píblínte hiodrálacha, taiscumair agus comhpháirteanna eile, le cothabháil beagán níos trioblóidí ná EPS.
(3) Freagra beagán mall: Tá luas coigeartaithe dinimiciúil an chórais hiodrálach beagán níos ísle ná luas EPS.
III. Stiúradh-Trí-Wire (SBW)
Stiúradh-Trí-Wire (SBW)is é treo forbartha na gcóras stiúrtha amach anseo. Cuireann sé deireadh go hiomlán leis an nasc meicniúil idir an roth stiúrtha agus na rothaí, agus braitheann sé go hiomlán ar chomharthaí leictreacha chun stiúradh a rialú.
1. Comhdhéanamh SBW
Tá na comhpháirteanna seo a leanas den chuid is mó sa chóras SBW:
(1) Modúl roth stiúrtha Freagrach as rún stiúrtha an tiománaí a bhrath agus as aiseolas mothaithe bóthair a insamhlú, lena n-áirítear: chasmhóiminte rotha stiúrtha/braiteoir uillinne, mótar aiseolais mothaithe bóthair agus aonad rialaithe leictreonach roth stiúrtha.
(2) Modúl forghníomhaithe stiúrtha Freagrach as an roth stiúrtha a thiomáint, in ionad an cholúin stiúrtha traidisiúnta agus an meicníocht raca agus pinion, lena n-áirítear: mótair forghníomhaithe stiúrtha, braiteoir uillinn stiúrtha agus meicníocht laghdaithe (m.sh., scriú liathróid nó sraith fearas).
(3) An tAonad um Rialú Leictreonaí (ECU) "inchinn" SBW, atá freagrach as próiseáil comharthaí agus as comhordú córas, lena n-áirítear: an príomh ECU agus an ECU iomarcach.
(4) Córas sábháilteachta iomarcach Chun sábháilteacht a áirithiú, ní mór do SBW a bheith feistithe le cúltacaí iolracha, lena n-áirítear: soláthar cumhachta dé, bealaí cumarsáide dé agus cúltaca éigeandála meicniúil.
2. Prionsabal Oibre SBW
(1) Bailiúchán comharthaí (modúl roth stiúrtha)
Braiteoir chasmhóiminte/uillinne: Aimsítear fórsa agus uillinn rothlú rotha an tiománaí agus déanann sé comharthaí leictreacha iad.
Comharthaí amhail luas feithicle agus ráta yaw: Faigh stádas feithicle (m.sh., sonraí ESP, ABS) tríd an mbus CAN chun an freagra stiúrtha is fearr a ríomh.
(2) Rialú leictreonach (cinntí ECU-)
Príomh-ECU: Ríomhtar an sprioc-uillinn stiúrtha (coigeartaíonn sé an cóimheas stiúrtha go dinimiciúil in éineacht le luas feithicle, modh tiomána, etc.) agus déine an aiseolais mothaithe bóthair (samhlaíonn sé an fórsa idirghníomhaíochta idir boinn agus an dromchla bóthair) bunaithe ar chomharthaí braiteora.
ECU Iomarcach: Déanann sé monatóireacht ar an bpríomhchóras i bhfíor-am agus glacann sé nó gníomhaíonn sé an modh éigeandála láithreach nuair a aimsítear locht (m.sh. caillteanas comhartha, mínormáltacht mótair).
(3) Feidhmiú stiúrtha (tiomáint rotha) Tiomáineann an mótar forghníomhaithe stiúrtha (mótar ard-chasmhóiminte gan scuab) go díreach an raca nó an cniogán stiúrtha chun na rothaí a bhrú chun casadh.
(4) Insamhladh mothaithe bóthair (aiseolas ar an roth stiúrtha) Cuireann an mótar aiseolais mothaithe bóthair friotaíocht in-ríomhchláraithe i bhfeidhm ar an roth stiúrtha chun insamhail a dhéanamh ar mhothú meicniúil bóthair na gcóras stiúrtha traidisiúnta (m.sh. bumps, athruithe ar ghreim na mbonn).
3. Buntáistí agus Míbhuntáistí SBW
Buntáistí
(1) Gan nasc meicniúil: Feabhsaítear solúbthacht leagan amach an chassis agus méadaíonn sé an spás istigh.
(2) Cóimheas stiúrtha inathraithe: Is féidir uillinn uainíochta an roth stiúrtha agus uillinn stiúrtha an roth stiúrtha a choigeartú go saor (m.sh., roth stiúrtha níos íogaire ag luas íseal, níos cobhsaí ag luas ard).
(3) In oiriúint go foirfe do thiomáint uathrialach: Is féidir stiúrtha a rialú go hiomlán ag ríomhaire gan idirghabháil tiománaí.
(4) Cosaint imbhuailte níos sábháilte: Gan aon cholún stiúrtha, nach gcuirfidh isteach ar urrann an tiománaí i gcás imbhuailte.
Míbhuntáistí
(1) Ardchostas: Tá comhpháirteanna leictreonacha iontaofa agus córais iomarcacha ag teastáil.
(2) Srianta rialála: Faoi láthair, éilíonn roinnt tíortha go gcoimeádtar cúltacaí meicniúla páirteach (m.sh., tá nasc éigeandála clutch fós ag córas SBW Toyota).
(3) Glacadh le tomhaltóirí: Tá amhras ar roinnt úsáideoirí faoin modh stiúrtha "gan nasc meicniúil".
IV. Achoimre
Tugann an t-alt seo isteach trí chineál éagsúla córais stiúrtha le haghaidh feithiclí leictreacha agus a bprionsabail oibre. Mar gheall ar ualach trom stiúrtha trucailí leictreacha, is é EHPS (Electro-Hidraulic Power Steering) an réiteach príomhshrutha fós faoi láthair, rud a bhaineann cothromaíocht mhaith amach i measc déine cúnaimh, iontaofachta agus costais. Mar sin féin, le forbairt na teicneolaíochta EPS ardchumhachta, d'fhéadfadh roinnt trucailí leictreacha aistriú go EPS nó córais stiúrtha hibrideacha amach anseo. Faoi láthair, is é EPS an réiteach is costéifeachtaí fós agus úsáidtear go forleathan é. Forbróidh todhchaí na gcóras stiúrtha feithiclí leictreacha ó EPS (Leictream Stiúrtha) go SBW (Steer-Trí-Wire), agus beidh SBW ina phríomhshrutha lena solúbthacht agus comhoiriúnacht níos airde le tiomáint uathrialach.