طرح تولید سیستم فرمان برقی (EPS)

طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS)

سیستم‌های کمکی فرمان بخشی جدایی‌ناپذیر از خودروهای امروزی هستند. بدون وجود این سیستم‌ها، فرمان پذیری خودروها بسیار سفت و سخت می‌شود و راننده نه تنها زودتر از حالت معمول خسته خواهد شد، بلکه ایمنی رانندگی نیز کاهش پیدا می‌کند؛ علاوه‌بر این سفتی فرمان بدون وجود سیستم‌های کمکی باعث می‌شود تا در مانورهای سرعت پایین مانند پارک کردن، راننده متحمل سختی زیادی شود.
سیستم‌های کمکی فرمان دو نوع عمده دارند که یکی هیدرولیکی و دیگری برقی هستند. سیستم هیدرولیکی برای دهه‌ها در خودروهای مختلف استفاده شده‌است و مزایای زیادی را در کنار چند عیب کوچک می‌توان برای آن ذکر کرد، اما در خودروهای جدیدتر شاهد جایگزینی سیستم هیدرولیکی با سیستم کمکی برقی هستیم.
در سیستم کمکی فرمان برقی که به صورت اختصار EPS نامیده می‌شود، همچنان شاهد استفاده ستون فرمان فلزی ثابت هستیم که به صورت فیزیکی غربیلک فرمان را به چرخ‌ها متصل می‌کند. تفاوت در آنجایی است که در EPS از یک موتور الکتریکی به عنوان نیروی کمکی برای حرکت دادن چرخ‌ها استفاده می‌شود. این الکتروموتور یا روی ستون فرمان نصب می‌شود یا روی میل فرمان. نصب الکتروموتور روی میل فرمان هزینه بیشتری دارد و به همین دلیل بیشتر در خودروهای اسپرت یا لوکس استفاده می‌شود.
در این سیستم سنسورهایی وجود دارند که میزان نیروی وارده و گشتاور اعمال شده از سوی راننده را اندازه‌گیری می‌کنند و سپس کامپیوتر خودرو تصمیم می‌گیرد که الکتروموتور چه میزان نیرو را در چه جهتی به سیستم فرمان وارد کند. در بیشتر خودروها میزان نیروی وارده از سوی سیستم EPS به سرعت خودرو بستگی دارد. برای مثال در هنگام پارک کردن، این سیستم بیشترین نیروی خود را وارد می‌کند تا فرمان خودرو تا حد امکان نرم باشد و راننده بتواند به راحتی خودرو را پارک کند. در مقابل، در هنگام رانندگی با سرعت بالا در جاده، دخالت سیستم کمتر می‌‌شود تا با سنگین‌تر شدن فرمان راننده کنترل بهتری روی پایداری خودرو داشته باشد.
ورود سیستم EPS به خودرو‌ها، میزان خرابی سیستم فرمان را در خودرو به شکل قابل توجهی نسبت به سیستم های فرمان هیدرولیک کاهش داده است. سامانه فرمان الکتریکی بجای استفاده از نیروی تولید شده توسط موتور خودرو که مکانیزم‌های هیدرولیکی از آن بهره می برند از یک موتور الکتریکی ۱۲ ولت جداگانه استفاده می کند. ساختار این سامانه به شکلی طراحی شده است که نسبت به سیستم فرمان هیدرولیک وزن کمتری نیز دارد.

طرح تولید سیستم فرمان برقی (EPS)

فرمان الکتریکی از سه قسمت اساسی تشکیل شده است که به سیستم فرمان مکانیکی (Rack and pinion) اضافه می شود :
سنسورگشتاور (Torque Sensor)
موتور با جریان مستقیم (Motor Brushless DC)
واحد کنترل الکترونیکی (ECU)
سه قسمت یاد شده می توانند در یک محفظه (Housing) یا به صورت جداگانه قرارگیرند.
فرمان (EPS ) امروزه جایگزین فرمان هیدرولیک،در تعداد زیادی از خودروهای جدید شده است. یکی از مزیتهای EPS حذف شدن پمپ هیدرولیک فرمان است که از۸تا۱۰اسب بخار از قدرت موتور رامصرف می کند. همچنین حذف شدن مایع هیدرولیک ،شلنگها،نشتیهای آن ونیز عدم نیاز به چک کردن آنها از مزیتهای این سیستم می باشد.این سیستم همچنین آرامتر از فرمان هیدرولیک کار می کند. زیرا نه صدای پمپ وجود دارد ونه مایع در داخل شیلنگها وسوپاپها،اما برجسته ترین تفاوت در فرمان پذیری ومنظم بودن فرمان آن است.
فرمان (EPS ) حتی هنگامی که موتور خاموش باشد نیروی کمکی برای پیچیدن فرمان را تهیه می کند. همچنین این سیستم در مصرف سوخت نیز صرفه جویی می کند زیرا وزن کمی دارد وموتور DC آن فقط هنگامی که نیاز باشد به ما کمک می کند.(هنگام پیچیدن فرمان )، سیستم (EPS ) به وسیله یک موتور۱۲ولت کار می کند وبه موتور خودروبرای منبع انرژی وابسته نیست. بنابراین حساسیت فرمان حتی هنگامی که موتور خاموش است تحت تاثیر قرار نمی گیرد.
سیستم فرمان برقی بااندازه گیری های بسیار دقیق تنظیم می شود که تطبیق یافتن آن برای کنترلهای هیدرولیکی سخت می باشد، این سیستم بوسیله بازبینی ورودی های غربیلک فرمان ،سرعت خودرو ودیگر عاملهای دینامیکی می تواند یک حرکت مستقیم برای خودرو مهیا کند. EPS می تواند نیروی زیادی هنگامی که شما احتیاج دارید فراهم کند ( سرعت کم ) همچنین هنگامی که نیاز نداریم از توانایی فرمان می کاهد ( سرعت زیاد ) .
در عین حال چون با سیستم نرم افزاری هدایت می شود دقت فرمان و اعتدال آن و حساس بودن آنرا بالا می برد .

نحوه عملکرد EPS

فرمان الکترونیکی به این صورت عمل می کند که ابتدا سنسور ، گشتاور وارده از غربیلک فرمان را حس نموده و آنرا به صورت سیگنال یا سیگنالهایی به واحد کنترل الکترونیکی ( ECU ) ارسال می کند . میکروکنترلر یونیت فرمان الکترونیکی علاوه بر این سیگنال ، سیگنالی نیز از سرعت خودرو دریافت می کند. آنگاه این دو را پردازش نموده و دستور العمل لازم را به قسمت موتور DC اعمال می نماید تا به صورت کمکی (Assisted) سیستم فرمان مکانیکی را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین دستور العملهای ECU به موتور Brushless تابعی از خروجی سنسور گشتاور و سرعت خودرو است. این یعنی به منظور ایمنی بیشتر خودرو سرعت درعملکرد EPS موثر بوده و بیشترین عملکرد در سرعتهای پایین و کمترین عملکرد فرمان در سرعت های بالای خودرو است.

فرمان الکتریکی در سه حالت مختلف می تواند بر روی قسمت مکانیکی نصب شود .
الف) نصب روی ستون فرمان (C-EPS):

در این روش مجموعه سنسورها ، موتور DC و قسمت ECU بطور مجتمع در یک محفظه مستقر و روی ستون فرمان (Column- Steering) نصب می شود. بنابراین عملکرد کمکی (Assisted) فرمان EPS به ستون فرمان اعمال می گردد. این روش در خودروهای کوچک، مخصوصا خودروهای درون شهری که راحتی فرمان فاکتور مهمی درترافیک های سنگین و پارک نمودن خودرو محسوب می شود ، بکار می رود. ستون فرمان با موتور الکتریکی DC توسط دنده حلزونی درگیر هستند .

طرح تولید سیستم فرمان برقی (EPS)
ب) نصب روی پینیون (P-EPS) :

در این روش نیز مجموعه سنسورها ، موتور DC و قسمت ECU بطور مجتمع در یک محفظه قرار گرفته ولی روی پینیون نصب می شوند. این حالت برای خودروهای نیمه سنگین مناسب بوده و راننده این نوع خودروها در راحت ترین حالت می توانند خودرو را هدایت کنند.

طرح تولید سیستم فرمان برقی (EPS)

 

ج) نصب روی دنده شانه ای (R-EPS):

دراین روش هر سه قسمت EPS یعنی سنسور ، موتور DC و ECU جدا از هم روی جعبه فرمان نصب می شوند . به شکلی که موتور DC و ECU جدا از هم روی دنده شانه ای (Rack) قرار گرفته و سنسورها نیز روی پینیون مستقر می شوند. زیرا روی دنده شانه ای گشتاوری وجود ندارد که سنسورها بتوانند آن را حس کنند. این حالت برای خودروهای سنگین که نیروی زیادی باید به دنده شانه ای اعمال شود مناسب است . بنابراین نیروی کمکی (Assisted) به طور مستقیم از موتور DC به دنده شانه ای (Rack) وارد می گردد.

طرح تولید سیستم فرمان برقی (EPS)
مزایای فرمان الکتریکی نسبت به فرمان هیدرولیکی:

۱- حذف پمپ هیدرولیک (pump) وهرزگرد (pulley)
۲- حذف شیرهای کنترل (valve) و لوله های رابط
۳- حذف تسمه ها بین پمپ هیدرولیک وموتور اتومبیل (belt)
۴- حذف جک هیدرولیک (hydraulic jack) و روغن هیدرولیک
۵- وزن کم نسبت به سیستم هیدرولیکی
۶- تغییرات کمتردر قسمت مکانیکی فرمان هنگام طراحی فرمان الکتریکی نسبت به هیدرولیک
۷- عدم کمک (Assist) فرمان در هنگام عدم ورود گشتاور در فرمان الکتریکی(به عبارت دیگر زمانی که گردشی در فرمان داده شود ، قسمت الکتریکی وارد عمل می گردد .)
۸- فرمان الکتریکی به صورت Safe Fail است .( چنانچه قسمت الکتریکی به دلایلی از کار افتد، قسمت مکانیکی فرمان می تواند به کار ادامه دهد.)
۹- مقداری انرژی مصرفی در فرمان الکتریکی ، حدود یک ششم انرژی مصرفی در فرمان هیدرولیک است. به عبارت دیگر به مقدار ۸۵ % در انرژی مصرفی فرمان الکتریکی نسبت به هیدرولیک صرفه جویی می شود.
۱۰ – کاهش حجم واندازه نسبت به هیدرولیک
۱۱ – مستقل بودن از موتور خودرو
۱۲ – کاهش قابل ملاحظه زمان مونتاژ
۱۳ – افزایش قابل ملاحظه عمر موثر نسبت به فرمان هیدرولیکی
۱۴ – قابلیت ایمنی بالا در شرایط بحرانی
۱۵ – استفاده از یک نوع فرمان الکتریکی در چندین خودروی متفاوت

اجزاء تشکیل دهنده سیستم فرمان برقی خودرو (EPS ) :
جعبه فرمان :

هنگامی که غربیلک فرمان به چرخش در می آید گشتاور فرستاده شده پینیون موجب می شود که شفت ورودی به چرخش در آید . میل پیچشی که به شفت ورودی متصل است و پینیون می چرخند تا اینکه گشتاور و نیروی متقابل آن مساوی شوند . سنسور گشتاور پیچش میل پیچشی را حس کرده و گشتاور به کار رفته در آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند .

موتور DC :

این موتورنیروی لازم برای پیچیدن فرمان را تهیه می کند و برای انتقال گشتاور تولیدی موتور به شفت اصلی از یک دنده مارپیچ استفاده می کند .

مکانیزم تقلیل :

این مکانیزم نیروی کمکی موتور برقی را به شفت پینیون انتقال می دهد . این مکانیزم از یک حلقه دندانه دار که با شفت پینیون به حرکت در می آید و دنده پینیون که با شفت موتور یکی می شود ، تشکیل شده است . نیروی کمکی موتور توسط مکانیزم تقلیل به شفت پینیون انتقال داده می شود و نیروی کمکی برای پیچیدن فرمان را فراهم می کند .

سنسور TORQUE :

این سنسور پیچش میل پیچشی را حس کرده و گشتاور به کار برده شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند . کنترل یونیت فرمان برقی از این سیگنالها استفاده می کند و نیروی کمکی که موتور DC باید فراهم کند را محاسبه می کند .

کنترل یونیت EPS:

این کنترل یونیت سیگنالها رااز سنسورهای مختلف دریافت میکند وحا لت جاری خودرورا تشخیص داده واندازه جریانی راکه باید در موتور DC بکاررفته شود راتعیین می کند.اگر ECU درکارکرد سیستم خطایی پیدا کند یک چراغ خطر آن رابه راننده هشدارمی دهد. ECUخطاهاراذخیره می کند و سیستم EPSاز مدار خارج میشود.اما خودرو هنوز قابلیت هدایت معمولی را دارا می باشد.

کد آیسیک مرتبط با طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS)

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت ها و زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS) به شرح جدول ذیل می باشد.

نام محصولProduct Nameکد آیسیک
جعبه فرمان الکتریکی خودروElectric steering gear۳۴۰۵۱۲۶۰۲

 

کد تعرفه گمرکی مرتبط با طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS)

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.

وضعیت واحد های فعال طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS)

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای فعال طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS) در کشور به تفکیک استان آمده است .

 

طرح تولید سیستم فرمان برقی (EPS)
وضعیت واحد های فعال طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS)

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای فعال طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS) در کشور به تفکیک استان آمده است .

 

طرح تولید سیستم فرمان برقی (EPS)
پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید سیستم فرمان برقی خودرو (EPS)

ظرفیت : ۱۰۰۰۰۰ دستگاه
نرخ برابری دلار : ۲۶۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۵۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۲۵۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۶۰ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۶۵ میلیارد تومان (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۴۰ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۳۵ درصد



درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید:

۵/۵ - (۲ امتیاز)