سیستم فرمان برقی خودرو شامل اجزای مختلفی از جمله موتور الکتریکی، سنسور گشتاور و یونیت است. هر یک از اجزای این سیستم وظیفه خاصی را عهدهدار بوده و در عملکرد کلی سیستم تاثیر دارند. یونیت فرمان برقی یا EPS Unit هم وظایف خاص و مهمی را بر عهده دارد. در این مطلب قرار است به بررسی نقش یونیت در فرمان برقی بپردازیم و با وظایف آن آشنا شویم.
یونیت فرمان برقی چیست؟
یونیت فرمان برقی یا EPS Unit (Electric Power Steering Unit)، یکی از اجزای کلیدی در سیستم فرمان برقی خودرو است که نقش مهمی را در کنترل و مدیریت فرمان ایفا میکند. یونیت فرمان در اصل واحد الکترونیکی کنترل کننده سیستم فرمان بوده و وظیفه دریافت، پردازش و ارسال سیگنالها به موتور الکتریکی فرمان را بر عهده دارد. با ارسال جریان برق به موتور الکتریکی فرمان، نیروی کمکی لازم جهت چرخش فرمان فراهم میشود. یونیت EPS معمولا یک ایسیو مستقل یا زیر مجموعهای از ایسیو مرکزی خودرو است که معمولا در شبکه CAN پر سرعت قرار گرفته است .
نحوه عملکرد فرمان برقی و نقش یونیت در آن
زمانی که راننده فرمان خودرو را به سمت چپ یا راست میچرخاند، در اصل در حال وارد کردن نیرویی به غربیلک فرمان است. با وارد کردن نیرو، سنسور گشتاور وارد عمل شده و اطلاعات را به یونیت میدهد. در این حالت یونیت برای راهاندازی موتور اقدام میکند. پس یونیت فرمان برقی از اطلاعات سنسور گشتاور استفاده کرده و با پردازش آنها وظیفه خود را انجام میدهد. علاوه بر این یونیت به اطلاعات سنسور زاویه فرمان ، اطلاعات سنسور سرعت و اطلاعات دور موتور هم نیاز دارد. زمانی که تمام اطلاعات مورد نیاز را دریافت کرد ، موتور DC فرمان برقی آماده کار میشود . یکی دیگر از مواردی که برای یونیت EPS اهمیت زیادی دارد، ولتاژ باتری است. در صورتی که ولتاژ باتری کمتر یا بیشتر از حد استاندارد شود، یونیت فرمان برقی متوجه این موضوع شده و برای جلوگیری از آسیب به سایر اجزای فرمان برقی ، جریان برق ارسالی به موتور را قطع میکند و زمانیکه ولتاژ به حالت استاندارد خود برسد این یونیت دوباره دستور راه اندازی موتور فرمان برقی را صادر میکند . همچنین غیر استاندارد بودن ولتاژ ممکن است موجب روشن شدن چراغ هشدار فرمان برقی شود شوند تا راننده متوجه کم یا زیاد بودن ولتاژ باتری گردد.
وظایف یونیت سیستم فرمان برقی
مهمترین وظایف و نقش یونیت فرمان برقی عبارت است از:
- کنترل نیروی کمکی: واحد یونیت با پردازش ورودیهایی همچون زاویه فرمان، سرعت خودرو، گشتاور وارد شده توسط راننده و شرایط جاده، میزان نیروی کمکی لازم برای چرخش فرمان را محاسبه کرده و به موتور الکتریکی ارسال میکند.
- عیب یابی دقیق تر : سیستم فرمان برقی به دلیل وجود یونیت هوشمند قابلیت اتصال با دیاگ را فراهم میسازد و زمان هایی که سیستم فرمان دچار مشکل شده تعمیرکار میتواند با اتصال دیاگ به این یونیت از خطاها و پارامترهای سیستم فرمان برقی مطلع شود . از طرفی درصوریتکه ایرادی در سیستم فرمان برقی باشد این یونیت دستور روشن شدن چراغ هشدار فرمان برقی را میدهد و راننده را از وجود ایراد مطلع میسازد .
- افزایش دقت و پایداری در رانندگی: یونیت فرمان برقی با توجه به سرعت خودرو، میزان نیروی کمکی فرمان را تنظیم میکند. اگر سرعت خودرو بیشتر از 80 یا 100 کیلومتر بر ساعت شود یونیت فرمان برقی متوجه این موضوع شده و جریان کمتری را برای موتور فرمان برقی ارسال میکند و همین باعث میشود فرمان مقداری زیر دست راننده سفت شود تا راننده کنترل بیشتری روی خودرو داشته باشد .
برعکس این موضوع هم توسط یونیت اتفاق می افتد و زمانیکه سرعت خودرو پایین باشد گردش فرمان راحت تر است و یونیت فرمان برقی جریان بیشتری سر موتور ارسال میکند . - کاهش مصرف انرژی: برخلاف سیستمهای هیدرولیکی که همزمان با روشن شدن خودرو پمپ هیدرولیک همواره شروع به چرخش میکند ، سیستم فرمان برقی به دلیل وجود یونیت ، تنها زمانی انرژی مصرف میکند که به کمک نیاز است و موتور فرمان برقی همیشه فعال نیست مگر زمانیکه راننده اقدام به گردش فرمان کند . برای همین استهلاک قطعات کمتر میشود .
عملکرد یونیت EPS
یونیت فرمان برقی با استفاده از چندین ورودی و اطلاعات دریافتی، وظایف و نقش خود را انجام میدهد:
- ورودیهای لازم: سنسور گشتاور برای تشخیص میزان نیروی وارده به فرمان، سنسور سرعت برای تنظیم سطح کمک فرمان، سنسور زاویه فرمان برای تشخیص موقعیت دقیق غربیلک فرمان و سنسور موقعیت موتور برای تشخیص اینکه خودرو روشن شده و راننده نیاز به فرمان کمکی دارد .
- پردازش سیگنالها و اطلاعات: یونیت فرمان بر اساس اطلاعات دریافتی، وضعیت را تحلیل کرده و دستورات لازم را به موتور الکتریکی ارسال میکند. با این کار نیروی کمکی فراهم میشود.
- خروجی: در نهایت نیروی مناسب به موتور الکتریکی فرمان اعمال شده و اطلاعات به سایر ایسیوها ارسال میشود.
نقص در یونیت فرمان چه مشکلاتی در پی دارد؟
با توجه به اینکه یونیت از اجزای مهم فرمان برقی خودرو محسوب میشود، شاید برایتان سوال باشد که نقص آن چه عواقب و مشکلاتی برای سیستم فرمان کمکی برقی در پی دارد. در این رابطه باید اشاره شود که با بروز نقص در یونیت یا سنسورها، سیستم EPS به حالت ایمن میرود. در این حالت کمک فرمان قطع میشود ( فرمان سفت میشود ) ؛ اما فرمانپذیری حفظ میگردد. همچنین چراغ هشدار EPS بر روی داشبورد روشن میشود. در حافظه ایسیو هم کد خطایی ثبت میشود که با دیاگ قابل خواندن است.
جمع بندی
در این مطلب از سایت گلپانیا به بررسی نقش و وظایف یونیت در فرمان برقی خودرو پرداختیم. همانطور که اشاره کردیم یونیت EPS وظیفه دریافت، پردازش و ارسال سیگنالها به موتور الکتریکی فرمان را بر عهده دارد و نیروی کمکی لازم جهت چرخش فرمان را فراهم میکند. یونیت با پردازش ورودیهایی همچون گشتاور وارد شده، سرعت خودرو و زاویه فرمان، نیروی کمکی لازم را محاسبه کرده و به موتور الکتریکی جهت چرخش فرمان ارسال میکند.