سیستم فرمان هیدروالکتریک یا الکتروهیدرولیک (EHPS) یکی از سه نسل اصلی سیستمهای فرمان پرقدرت است که در کنار فرمانهای هیدرولیک و فرمانهای برقی (EPS) قرار میگیرد. این سیستم در واقع نسل بعدی فرمانهای هیدرولیک محسوب میشود و پس از آن سیستمهای فرمان برقی جایگزین آن شدند. در این مطلب قصد داریم در خصوص سیستم فرمان الکتروهیدرولیک صحبت کنیم و با اجزای آن آشنا شویم.
سیستم فرمان الکتروهیدرولیک یا در اختصار EHPS، یکی از سیستمهای فرمان پیشرفته در خودرو بوده و نسل اصلی سیستمهای فرمان پرقدرت محسوب میشود. این سیستم در کنار فرمانهای هیدرولیک و برقی قرار میگیرد. سیستمهای EHPS بیشتر در خودروهای خارجی استفاده شده و در محصولات ایرانی کنونی رایج نیستند. با این حال بر روی برخی خودروها که در ایران نیز حضور دارند، مانند مزدا 3، پژو 407، سیتروئن C5، هیوندای جنسیس نصب شدهاند.
سیستم EHPS شامل اجزای مختلفی بوده و از چند بخش تشکیل شده است:
این یونیت به عنوان مغز و هسته اصلی سیستم، وظیفه کنترل کل فرمان را بر عهده دارد و به موتور الکتریکی میگوید که با چه سرعتی به چرخش درآید. واحد کنترل الکترونیکی برای فعال شدن نیاز به برق و بدنه دائم (مثبت و منفی) و برق سوئیچ دارد . سر راه این یونیت معمولا یک فیوز آمپر بالا (معمولاً 60 تا 80 آمپر) قرار میگیرد که در صورت جریانکشی زیاد سیستم میسوزد و از آسیب رسیدن به سایر اجزای الکتریکی جلوگیری میکند .
این موتور، پمپ هیدرولیک را به حرکت درآورده و نیاز به تسمه و پولی میللنگ موتور خودرو را از بین میبرد. موتورهای استفاده شده از نوع Brush less (بدون زغال) هستند که راندمان بالاتر و استهلاک کمتری دارند. این موتورها قادر به چرخش در محدوده حداقل 90 تا 900 دور در دقیقه و حداکثر 3500 تا 4500 دور در دقیقه هستند. آنها جریان بالایی بین 35 تا 85 آمپر میکشند. برای همین سیمهای بسیار ضخیمی دارند و معمولا با فیوزهای 60 تا 80 آمپر محافظت میشوند که سوختن آنها شایع است. کامپیوتر بر اساس اطلاعات ورودی تصمیم میگیرد که موتور با چه سرعتی دوران کند تا با حداکثر یا حداقل توان کار کند.
این پمپ معمولا از نوع پمپ دندهای است. پمپ هیدرولیک، روغن را فشرده کرده و فشار روغن حدود 100 تا 110 بار را تامین میکند که کمی بیشتر از پمپهای هیدرولیک معمولی است و باعث نرمی بیشتر فرمان میشود.
سیستم فرمان الکتروهیدرولیک همچنان از روغن هیدرولیک استفاده میکند و دارای یک مخزن اصلی (حدود یک لیتر) و یک مخزن ثانویه روی مجموعه پمپ است. روغن هیدرولیک مورد استفاده در این سیستم معمولا سبز رنگ و با استانداردCHF 20 است.
این اجزا مشابه شیر فرمان و جعبه فرمان موجود در سیستمهای هیدرولیک هستند و عملکردی مشابه با آنها دارند.
سنسورها یا حسگرها اطلاعات ورودی لازم برای یونیت کنترل را فراهم میکنند. سنسورها شامل چندین نوع هستند:
◦ سنسور زاویه فرمان (SAS – Steering Angle Sensor)به یونیت اطلاع میدهد که آیا راننده فرمان را چرخانده است یا خیر، و اینکه فرمان را به کدام سمت (چپ یا راست) و با چه سرعتی چرخانده است. این سنسور معمولا روی تلسکوپی فرمان قرار دارد.
◦ سنسور سرعت خودرو اطلاعات سرعت را برای یونیت ارسال میکند تا فرمان در سرعتهای بالا سفتتر شود و کنترلپذیری خودرو افزایش یابد.
◦ سنسور دور موتور به یونیت اطلاع میدهد که موتور خودرو روشن است یا خیر. زیرا فرمان پرقدرت فقط زمانی که موتور روشن است باید فعال شود. اطلاعات دور موتور نیز از طریق شبکه به یونیت ارسال میشود.
◦ سنسور دمای داخل یونیت دمای واحد را کنترل میکند. اگر دما از 120 درجه سانتیگراد بالاتر رود، سیستم ممکن است به طور کامل متوقف شود تا از آسیب جلوگیری کند. در دماهای بالا (80 تا 100 درجه) ممکن است فرمان نیمهسنگین شود تا دما کاهش یابد. پس از عادی شدن دما، سیستم به حالت عادی برمیگردد. اگر سنسور دما به طور کل خراب باشد، سیستم متوقف میشود.
کامپیوتر (یونیت) سیستم EHPSاطلاعات ورودی را از سنسورها (مانند زاویه فرمان، سرعت خودرو، دور موتور) و همچنین ولتاژ باتری و دینام دریافت میکند. بر اساس این اطلاعات، کامپیوتر تصمیم میگیرد که چه میزان ولتاژ و جریان را به موتور الکتریکی بفرستد تا پمپ هیدرولیک با دور مناسب بچرخد. در حالت درجا یا زمانی که راننده فرمان را نمیچرخاند، سیستم برای صرفهجویی در انرژی و کاهش استهلاک، قطع شده و دیگر فعال نمیباشد. به محض تشخیص چرخش فرمان توسط سنسور زاویه، موتور خیلی سریع راهاندازی میشود و فشار روغن توسط پمپ هیدرولیک تامین میشود .
در سرعتهای بالا کامپیوتر دور موتور الکتریکی را کاهش میدهد (تا حدود 900 دور در دقیقه) تا فرمان سفتتر شود و کنترل خودرو آسانتر گردد. سیستم EHPS نسبت به ولتاژ باتری و دینام بسیار حساس است. اگر ولتاژ پایین باشد، یونیت فعال نمیشود یا فرمان نیمهسنگین میشود. اگر ولتاژ بیش از حد بالا باشد (مثلاً 15 یا 16 ولت)، سیستم ممکن است برای جلوگیری از آسیب به خود، کار را متوقف کند. این توقف موقتی است و پس از رفع مشکل، سیستم به حالت عادی برمیگردد.
مزایای سیستم فرمان الکتروهیدرولیک به شرح زیر است:
| مزایا | توضیحات |
|---|---|
| صرفهجویی در مصرف سوخت | سیستم نیروی خود را مستقیماً از موتور دریافت نمیکند و باعث بهبود مصرف سوخت میشود. |
| راندمان بالاتر | انرژی موتور صرف حرکت پمپ هیدرولیک نمیشود و راندمان افزایش مییابد. |
| کاهش سر و صدا و ارتعاشات | به دلیل عدم اتصال دائم به موتور و فعال شدن فقط در مواقع نیاز، سر و صدا و ارتعاشات کاهش مییابد. |
| استهلاک کمتر | چون سیستم دائماً فعال نیست و فقط در صورت نیاز وارد مدار میشود، استهلاک کاهش مییابد. |
| فرمان متغیر | نرمی یا سفتی فرمان بر اساس شرایط رانندگی (سرعت و زاویه فرمان) تنظیم میشود. |
مهمترین معایب سیستم الکتروهیدرولیک نیز به شرح زیر است:
| معایب | توضیحات |
|---|---|
| هزینه تعمیرات بالا | تخصصی بودن سیستم و کمبود تعمیرکار متخصص باعث افزایش هزینه میشود. |
| احتمال نشتی روغن | مانند سیستمهای هیدرولیک، خطر نشتی روغن وجود دارد. |
| حساسیت به ولتاژ | عملکرد سیستم به ولتاژ باتری و دینام وابسته است. |
| پیچیدگی سیستم | ترکیب برق و مکانیک باعث پیچیدگی بیشتر میشود. |
در این مطلب با یکی از نسلهای اصلی سیستمهای فرمان پرقدرت، یعنی سیستم فرمان الکتروهیدرولیک یا همان هیدروالکتریک آشنا شدیم. سیستم الکتروهیدرولیک تلاشی برای بهبود کارایی و راحتی فرمان در خودروها بوده است. پیش از آنکه فناوری فرمان تمام برقی (EPS) به تکامل برسد و به گزینه غالب تبدیل شود. این سیستم مزایای زیادی داشته و بیشتر در خودروهای خارجی و مدرن به چشم میخورد.
"*"فیلدهای ضروری را نشان می دهد
پشتیبانی
