مقدمه ای از سیستم انواع سیستم فرمان خودرو

یکی از پارامتر های موثر در انتخاب نوع خودرو در کشور های توسعه یافته، راحتی چرخش غربیلک فرمان آن خودرو می باشد. این موضوع تولید کننده گان را بر این داشته که جهت تسهیل در چرخش فرمان و به تبع آن کاهش خستگی راننده و همچنین افزایش ایمنی با فراهم کردن کنترل بهتر در جاده های خشن، یک سیستم هیدرولیکی به قسمت مکانیکی اضافه نمایند. سیستم هدایت فرمان برای ایفای نقش خود از موتور خودرو استفاده میکند بنابراین از بازده موتور اندکی میکاهد که باعث مصرف انرژی بیشتری میشود. علاوه بر آن، سیستم هدایت به صورت مرکز آزاد عمل کرده یعنی وقتی که خودرو به صورت مستقیم در حال حرکت است و هیچ زاویه ای از فرمان ندارد به عملکرد خود عملکرده و از موتور خودرو بازده میگیرد. این موارد سازندگان فرمان خودرو را براین داشت تا به دنبال سیستم های بهتر و مفیدتری بگردند و  آنها را جایگذین سیستم هیدرولیکی کنند یا سیستم هیدرولیکی را بهبود ببخشند. یکی از سیستم فرمان های ارائه شده در سال های اخیر، فرمان الکتروهیدرولیک (EHPS)¹ است که در آن به جای استفاده از موتور خودرو، یک موتور الکتریکی به پمپ هیدرولیک اضافه میشود و در نتیجه فرمان از موتور مستقل میشود. در این نوع فرمان هر چند مستقل بودن از موتور خودرو تحقق یافته ولی مشکل دائمی بودن عملکرد سیستم هیدرولیکی یعنی حالت مرکز آزاد هنوز پا بر جاست. به عبارت دیگر باید وضعیت هایی را تدارک دید که سیستم تنها وقت چرخشی به فرمان وارد می شود عمل کند، نه همیشه. از این رو در نسل جدید خودرو ها فرمان الکتریکی (EPS)² جایگزین انواع قبلی شد. این نوع فرمان مشابه نوع هیدرولیکی عمل می کند ولی از لحاظ ساختاری متفاوت است. امروزه با توجه به مزایای متعدد خودرو های فرمان برقی در قیاس با خودرو های دارای فرمان های هیدرولیک و مکانیکی، بیشتر خودرو سازان به استفاده از این سیستم روی آورده اند.

1. Electro- hydraulic power steering

2. Electric power steering

مزایا و معایب سیستم های کمکی فرمان

 

در این جدول هدف بر این است که مزایا و معایب سیستم های کمک فرمان را مختصرا بیان شود:

نوع فرمان	مزایا	معایب
هیدرولیکی	1.      سهولت رانندگی و کاهش رانندگی راننده     2.      کارکرد فرمان هنگام قطع هیدرولیک     3.      عدم انحراف خودرو هنگام عبور از موانع     4.      کاهش اثر تیزی فرمان	1.      استفاده از توان موتور     2.      افزایش مصرف سوخت     3.      الودگی محیط زیست     4.      استفاده دائم از توان موتور
الکتروهیدرولیک	1.      حذف پمپ هیدرولیک     2.      گشتاور مورد نیاز پایین تر     3.      کاهش مصرف سوخت     4.      آلودگی محیط زیست کمتر     5.      وزن کم نسبت به هیدرولیک	1.      نشتی روغن     2.      آلودگی محیط زیست     3.      تغییر خواص روغن بنا به شرایط مختلف     4.      کنترل پذیری کمتر نسبت به الکتریکی
الکتریکی	1.      حذف پمپ هیدرولیک     2.      وزن کمتر نسبت به هیدرولیک     3.      85% در مصرف انرژی صرفه جویی شده     4.      قابلیت اطمینان بالا نیبت به هیدرولیک     5.      گشتاور مورد نیاز پایین     6.      ایمنی در سرعت های مختلف     7.      کاهش مصرف سوخت     8.      عدم آلودگی محیط زیست	1.      هزینه اولیه بیشتر     2.      سیستم کنترلی سخت تر

مراجع:

1. Sulakhe, V. N., Ghodeswar, M. A., & Gite, M. D. (2013). Electric Power Assisted Steering, 3(6), 661–666.
2. Kim, J. H., & Song, J. B. (2002). Control logic for an electric power steering system using assist motor. Mechatronics, 12(3), 447–459. https://doi.org/10.1016/S0957-4158(01)00004-6
3. Gomila-gonzález, M., Sánchez-lópez, J. A., Andrada-gascón, P., Blanqué-molina, B., Martínez-piera, E., Ignacio, J., … La, D. E. V. I. (2016). CON CONTROL DE PAR PARA DIRECCIÓN ASISTIDA ELÉCTRICA TORQUE CONTROL OF SWITCHED RELUCTANCE MOTOR DRIVES FOR ELECTRIC POWER STEERING, 1–13.