Mae systemau llywio cerbydau trydan, fel system allweddol o gerbydau trydan, yn wahanol iawn i systemau llywio cerbydau trydan. Fe'u rhennir yn dri chategori'n bennaf: Llywio Pŵer Trydan (EPS), Electro-Llywio Pŵer Hydrolig (EHPS), a Steer-Gan-Wire(SBW). Mae pob math yn cynnwys egwyddorion gweithio gwahanol, manteision, anfanteision a chwmpas y cais. Mae'r erthygl hon yn ymhelaethu ar gyfansoddiad ac egwyddorion gweithio'r tair system llywio hyn ar gyfer cerbydau trydan.
I. Llywio Pŵer Trydan (EPS)
EPSyw'r system llywio a ddefnyddir amlaf mewn cerbydau trydan ar hyn o bryd. Mae'n defnyddio modur trydan i ddarparu cymorth llywio, gan ddisodli'r Llywio Pŵer Hydrolig (HPS) traddodiadol.
1. Cyfansoddiad EPS
Mae EPS yn bennaf yn cynnwys y cydrannau canlynol:
(1) Synhwyrydd torque: Yn canfod trorym a chyfeiriad cylchdroi'r olwyn llywio (bwriad y gyrrwr).
(2) Synhwyrydd ongl llywio: Yn monitro ongl y llyw (wedi'i integreiddio i'r synhwyrydd torque mewn rhai systemau).
(3) Synhwyrydd cyflymder cerbyd: Yn darparu signalau cyflymder cerbydau (ar gyfer addasu lefel y cymorth llywio yn ddeinamig).
(4) Uned Reoli Electronig (ECU): Yn prosesu data synhwyrydd mewn amser real ac yn cyfrifo'r cymorth llywio gofynnol.
(5) Pŵer-modur cynorthwyo: Fel arfer Modur DC Di-Brws (BLDC), sy'n trosglwyddo torque i'r golofn llywio neu'r rac trwy fecanwaith lleihau (ee, offer llyngyr).
(6) Mecanwaith lleihau: Yn chwyddo'r trorym modur i yrru'r system llywio.
2. Egwyddor Weithio EPS
(1) Canfod bwriad y gyrrwrPan fydd y gyrrwr yn troi'r olwyn llywio, mae'r synhwyrydd torque yn mesur trorym dirdro'r siafft llywio, ac mae'r synhwyrydd ongl llywio yn cofnodi'r ongl llywio, mae'r ddau signal anfon i'r signalau cyflymder ECU.Vehicle yn cael eu mewnbynnu'n gydamserol (ee, mae angen mwy o gymorth ar gyflymder isel, a gostyngir cymorth ar gyflymder uchel).
(2) ECU yn cyfrifo galw am gymorth Mae'r ECU yn cyfrifo'r cymorth targed yn seiliedig ar trorym, cyflymder cerbyd a hyd yn oed statws cerbyd (ee, ongl gogwyddo mewn rhai modelau diwedd uchel), ac yn allbynnu signal PWM i reoli'r modur.
Parcio cyflymder isel: Mae'r pŵer-cynorthwyo allbynnau modur trorym uchel (ar gyfer llywio diymdrech).
Gyrru{0}cyflymder uchel: Mae cymorth yn cael ei leihau (i wella teimlad y ffordd ac osgoi gor-sensitifrwydd).
(3) Modur yn gweithredu cymorth llywio Mae'r modur yn trosglwyddo pŵer i'r golofn llywio trwy fecanwaith lleihau (ee, offer llyngyr, gwregys) neu'n gyrru'r rac yn uniongyrchol (mae gwahaniaethau strwythurol yn bodoli rhwng gwahanol fathau o EPS, gweler isod).
(4) Adborth a chywiro Mae'r system yn monitro trorym yr olwyn llywio a'r ongl llywio wirioneddol yn barhaus, gan addasu'r allbwn modur yn ddeinamig i gyflawni rheolaeth dolen gaeedig ac osgoi gor-gymorth neu oedi.
3. Dosbarthiad a Chymhwyso EPS
Yn seiliedig ar wahanol leoliadau gosod y modur, gellir rhannu EPS yn y mathau canlynol:
| Math | Safle Modur | Modelau Cerbydau Perthnasol | Nodweddion |
|---|---|---|---|
| C-EPS (Colofn-teipiwch EPS) | Wedi'i osod ar y golofn lywio | Ceir compact, ceir micro | Strwythur syml, cost isel, ond allbwn cymorth isel |
| P{0}}EPS (Pinion-teip EPS) | Wedi'i osod ar y pinion llywio | Ceir compact/canolig | Cymorth cymedrol, perfformiad cytbwys |
| R{0}}EPS (Rac-teipiwch EPS) | Yn gyrru'r rac llywio yn uniongyrchol | Ceir-maint mawr a chanolig, SUVs | Allbwn cymorth uchel, ymateb cyflym, sy'n addas ar gyfer{0}} cerbydau trwm |
| DP{0}}EPS (Dual-Pinion EPS) | Mae dau fodur yn gyrru'r pinion a'r rac yn y drefn honno | Ceir -perfformiad uchel, ceir moethus | Llywio mwy manwl gywir, gwell ymateb deinamig |
4. Manteision ac Anfanteision EPS
Manteision
(1) Effeithlonrwydd ynni uchel, ystod-cyfeillgar: Wedi'i yrru'n uniongyrchol gan fodur trydan, nid oes angen pwmp hydrolig ar EPS ac mae ganddo golled ynni isel iawn (mae HPS traddodiadol yn defnyddio pŵer injan yn barhaus). Ar gyfer cerbydau trydan, gall yr ynni a arbedir gynyddu'r ystod gyrru yn anuniongyrchol (tua 3% -5% o optimeiddio effeithlonrwydd ynni).
(2) Cymorth llywio y gellir ei addasu'n hyblyg: Gellir addasu lefel y cymorth yn ddeinamig trwy feddalwedd i addasu i wahanol senarios (ee llywio ysgafn ar gyflymder isel, llywio sefydlog ar gyflymder uchel), ac mae hyd yn oed yn cefnogi dulliau gyrru personol (chwaraeon / cysur).
(3) Strwythur syml, cost cynnal a chadw isel: Yn dileu olew hydrolig, pympiau, piblinellau a chydrannau eraill, gan leihau'r risg o ollwng olew a'r angen am waith cynnal a chadw dilynol.
(4) Addasrwydd amgylcheddol cryf: Heb ei effeithio gan dymheredd eithafol (olew hydrolig yn tewhau ar dymheredd isel mewn systemau hydrolig, gan arwain at oedi llywio).
(5) Cefnogaeth ar gyfer Systemau Cymorth Gyrwyr Uwch (ADAS): Yn gydnaws â swyddogaethau ADAS megis cadw lonydd a pharcio awtomatig.
Anfanteision
(1) Adborth teimlad ffordd gwan: Mae teimlad ffordd efelychiadol cymorth trydan yn llai naturiol na theimlad systemau hydrolig.
(2) Dibyniaeth ar ddibynadwyedd y system reoli electronig: Gall camweithrediad y modur, y synwyryddion neu'r meddalwedd rheoli achosi colli cymorth yn sydyn (er bod dyluniadau diswyddo ar waith, mae risgiau'n dal i fodoli).
(3) Cymorth annigonol o dan senarios llwyth uchel: Mae moduron pŵer uchel yn gostus, ac efallai na fydd gan rai modelau pris isel ddigon o gymorth o dan amodau gwaith eithafol (ee llywio tra'n llonydd).
II. Electro-Llywio Pŵer Hydrolig (EHPS)
Oherwydd y llwyth trwm o lorïau trydan a'r angen am gymorth llywio cryfach, mae rhai modelau yn mabwysiadu Llywio Pŵer Hydrolig Electro (EHPS), sy'n cyflwyno technoleg rheoli electronig ar sail Llywio Pŵer Hydrolig (HPS) traddodiadol i wella effeithlonrwydd ynni a'r gallu i'w reoli.
1. Cyfansoddiad EHPS
Mae system EHPS yn bennaf yn cynnwys y cydrannau canlynol:
(1) Pwmp hydrolig electro (yn lle'r pwmp hydrolig traddodiadol a yrrir gan injan) Wedi'i yrru gan fodur trydan ac yn gweithredu'n annibynnol ar yr injan, mae'n addas ar gyfer cerbydau trydan. Mae fel arfer yn mabwysiadu Modur DC Di-Brws (BLDC) neu Fodur Cydamserol Magnet Parhaol (PMSM) i wella effeithlonrwydd ynni.
(2) Pŵer hydrolig-mecanwaith cynorthwyo (rac a phiniwn neu offer llywio pêl ailgylchredeg) Yn debyg i HPS, ond mae'r pwysedd hydrolig yn cael ei addasu'n fanwl gywir gan y system reoli electronig.
(3) Uned Reoli Electronig (ECU) Yn addasu cyflymder cylchdroi a phwysau'r pwmp hydrolig electro yn ôl signalau megis cyflymder y cerbyd a'r trorym llywio.
(4) Cronfa ddŵr hydrolig, piblinellau hydrolig, falf llywio Yr un fath â HPS traddodiadol, sy'n gyfrifol am storio a rheoli llif olew hydrolig.
2. Egwyddor Weithio EHPS
(1) Casgliad signal Pan fydd y gyrrwr yn troi'r olwyn llywio, mae synhwyrydd torque yr olwyn llywio yn canfod bwriad llywio'r gyrrwr (maint a chyfeiriad y grym llywio). Mae'r synhwyrydd cyflymder cerbyd yn darparu'r wybodaeth gyfredol am gyflymder y cerbyd (mwy o gymorth ar gyflymder isel, llai o gymorth ar gyflymder uchel).
(2) Mae ECU yn cyfrifo'r cymorth gofynnol Yn seiliedig ar ddata megis torque, cyflymder cerbydau ac ongl llywio, mae'r ECU yn cyfrifo'r galw pwysau hydrolig priodol ac yn rheoli cyflymder cylchdroi'r pwmp hydrolig electro.
Cyflymder isel (ee, parcio): Mae'r modur yn rhedeg ar gyflymder uchel i ddarparu llif mawr o olew hydrolig ar gyfer llywio diymdrech.
Cyflymder uchel: Mae'r modur yn arafu i leihau cymorth, gwella "sefydlogrwydd" yr olwyn llywio a gwella sefydlogrwydd gyrru.
(3) Pwmp hydrolig electro- yn darparu pwysau Mae'r modur yn gyrru'r pwmp hydrolig, sy'n gwasgu'r olew hydrolig ac yn ei ddanfon i'r falf rheoli llywio. Yn ôl cyfeiriad torque y llyw, mae'r falf rheoli yn tywys yr olew hydrolig i mewn i siambr gyfatebol y silindr hydrolig, gan wthio'r rac neu'r cyswllt llywio i sicrhau cymorth llywio.
Cyflymder isel / llwyth trwm: Cynyddu pwysau hydrolig i wella cymorth ar gyfer llywio haws.
Cyflymder uchel / dim llwyth: Lleihau pwysau hydrolig i leihau cymorth a gwella sefydlogrwydd gyrru.
(4) Cylchrediad olew hydrolig Ar ôl i'r cymorth gael ei gwblhau, mae'r olew hydrolig yn llifo yn ôl i'r gronfa ddŵr i ffurfio cylchrediad dolen gaeedig.
3. Manteision ac Anfanteision EHPS
Manteision
(1) Cymorth torque uchel: Yn addas ar gyfer tryciau trydan trwm a cherbydau masnachol, gan ddarparu grym llywio cryfach nag EPS.
(2) Dibynadwyedd uchel: Mae'r system hydrolig aeddfed yn perfformio'n sefydlog o dan amodau gwaith eithafol (ee, tymheredd isel, llwyth uchel).
(3) Cost gymedrol: Yn fwy darbodus nag EPS (wedi'i gyfarparu â-modur pŵer uchel + mecanwaith lleihau) a mwy o ynni-yn fwy effeithlon na HPS traddodiadol.
Anfanteision
(1) Defnydd cymharol uchel o ynni: Mae'r pwmp hydrolig electro yn rhedeg yn barhaus ac yn defnyddio mwy o bŵer nag EPS (ond yn fwy ynni-effeithlon na HPS traddodiadol).
(2) Strwythur cymhleth: Mae angen piblinellau hydrolig, cronfeydd dŵr a chydrannau eraill, gyda chynnal a chadw ychydig yn fwy trafferthus nag EPS.
(3) Ymateb ychydig yn araf: Mae cyflymder addasu deinamig y system hydrolig ychydig yn is na chyflymder EPS.
III. Llywio-Trwy-Wire (SBW)
Llywio-Trwy -Wire (SBW)yw cyfeiriad datblygu systemau llywio yn y dyfodol. Mae'n dileu'n llwyr y cysylltiad mecanyddol rhwng yr olwyn llywio a'r olwynion, ac mae'n dibynnu'n llwyr ar signalau trydanol i reoli llywio.
1. Cyfansoddiad SBW
Mae system SBW yn bennaf yn cynnwys y cydrannau canlynol:
(1) Modiwl olwyn llywio Yn gyfrifol am ganfod bwriad llywio'r gyrrwr ac efelychu adborth teimlad ffordd, gan gynnwys: torque olwyn llywio / synhwyrydd ongl, modur adborth teimlad ffordd ac uned reoli electronig olwyn llywio.
(2) Modiwl gweithredu llywio Yn gyfrifol am yrru'r olwyn llywio, gan ddisodli'r golofn llywio traddodiadol a'r mecanwaith rac a phiniwn, gan gynnwys: modur gweithredu llywio, synhwyrydd ongl llywio a mecanwaith lleihau (ee, sgriw bêl neu set gêr).
(3) Uned Rheoli Electronig (ECU) "ymennydd" SBW, sy'n gyfrifol am brosesu signal a chydlynu system, gan gynnwys: prif ECU ac ECU segur.
(4) System ddiogelwch ddiangen Er mwyn sicrhau diogelwch, rhaid i SBW gael sawl copi wrth gefn, gan gynnwys: cyflenwad pŵer deuol, sianeli cyfathrebu deuol a chopïau wrth gefn brys mecanyddol.
2. Egwyddor Weithio SBW
(1) Casgliad signal (modiwl olwyn llywio)
Synhwyrydd torque / ongl: Yn canfod grym ac ongl cylchdroi olwyn llywio'r gyrrwr a'u trosi'n signalau trydanol.
Arwyddion fel cyflymder cerbyd a chyfradd yaw: Sicrhewch statws cerbyd (ee, ESP, data ABS) trwy'r bws CAN ar gyfer cyfrifo'r ymateb llywio gorau posibl.
(2) Rheolaeth electronig (-gwneud penderfyniadau ECU)
Prif ECU: Yn cyfrifo'r ongl llywio targed (yn addasu'r gymhareb llywio yn ddeinamig ynghyd â chyflymder cerbyd, modd gyrru, ac ati) a dwyster adborth teimlad ffordd (yn efelychu'r grym rhyngweithio rhwng teiars ac arwyneb y ffordd) yn seiliedig ar signalau synhwyrydd.
ECU Diangen: Yn monitro'r brif system mewn amser real ac yn cymryd drosodd neu'n actifadu'r modd brys ar unwaith unwaith y canfyddir nam (ee colli signal, annormaledd modur).
(3) Gweithredu llywio (gyrru olwyn) Mae'r modur gweithredu llyw (modur di-frwsh torque uchel fel arfer) yn gyrru'r rac neu'r migwrn llywio yn uniongyrchol i wthio'r olwynion i droi.
(4) Efelychiad teimlad ffordd (adborth olwyn llywio) Mae'r modur adborth teimlad ffordd yn cymhwyso ymwrthedd rhaglenadwy i'r olwyn llywio i efelychu naws ffordd fecanyddol systemau llywio traddodiadol (ee, bumps, newidiadau mewn gafael teiars).
3. Manteision ac Anfanteision SBW
Manteision
(1) Dim cysylltiad mecanyddol: Yn gwella hyblygrwydd gosodiad siasi ac yn cynyddu gofod mewnol.
(2) Cymhareb llywio amrywiol: Gellir addasu ongl cylchdroi'r olwyn llywio a'r ongl llywio olwyn yn rhydd (ee, olwyn llywio mwy sensitif ar gyflymder isel, yn fwy sefydlog ar gyflymder uchel).
(3) Wedi'i addasu'n berffaith i yrru ymreolaethol: Gellir rheoli llywio yn llawn gan gyfrifiadur heb ymyrraeth gyrrwr.
(4) Diogelu rhag gwrthdrawiadau yn fwy diogel: Dim colofn llywio, na fydd yn ymwthio i mewn i adran y gyrrwr os bydd gwrthdrawiad.
Anfanteision
(1) Cost uchel: Mae angen cydrannau electronig dibynadwyedd uchel a systemau segur.
(2) Cyfyngiadau rheoleiddio: Ar hyn o bryd, mae rhai gwledydd yn gofyn am gadw copïau wrth gefn mecanyddol rhannol (ee, mae system SBW Toyota yn dal i gadw cysylltiad brys cydiwr).
(3) Derbyniad defnyddwyr: Mae gan rai defnyddwyr amheuon ynghylch y dull llywio "dim cysylltiad mecanyddol".
IV. Crynodeb
Mae'r erthygl hon yn cyflwyno tri math gwahanol o systemau llywio ar gyfer cerbydau trydan a'u hegwyddorion gwaith. Oherwydd y llwyth llywio trwm o lorïau trydan, EHPS (Electro-Hydraulic Power Steering) yw'r ateb prif ffrwd o hyd ar hyn o bryd, sy'n sicrhau cydbwysedd da rhwng dwyster cymorth, dibynadwyedd a chost. Fodd bynnag, gyda datblygiad technoleg EPS pŵer uchel, gall rhai tryciau trydan newid i systemau llywio EPS neu hybrid yn y dyfodol. Ar hyn o bryd, EPS yw'r ateb mwyaf cost-effeithiol o hyd ac fe'i defnyddir yn eang. Bydd dyfodol systemau llywio cerbydau trydan yn esblygu o EPS (Electric Power Steering) i SBW (Steer-By-Wire), a SBW fydd y brif ffrwd gyda'i hyblygrwydd a'i gydnawsedd uwch â gyrru ymreolaethol.