Sistem stereng kuasa elektro mekanikal (electro-mechanical power steering)

Stereng kuasa elektro mekanikal mempunyai pelbagai kelebihan berbanding dengan sistem stereng hidraulik. Ia menghasilkan bantuan apabila pemandu memerlukan bantuan. Bantuan yang diberikan oleh sistem bergantung pada pergerakan roda stereng sudut putaran stereng.

Sistem ini terdiri daripada: 

• Roda stereng (steering wheel) 
• Suis turus stereng (steering column switch with steering angle sensor)  
• Turus stereng (steering column) 
• Steering moment sensor  
• Steering gear 
• Motor stereng kuasa elektro mekanikal (electro-mechanical power steering motor) 
• Unit kawalan stereng kuasa (power steering control unit)

Satu kelebihan utama sistem stereng kuasa elektro mekanikal berbanding sistem stereng kuasa hidraulik ialah ia tidak menggunakan sistem hidraulik. Ia membawa kepada kelebihan berikut: 

• Tiada komponen hidraulik seperti pam stereng kuasa, takung bendalir, hos dan penapis.  
• Tiada cecair hidraulik. 
• Menjimatkan ruang. 
• Menjimatkan tenaga. 
• Menghapuskan penggunaan hos dan sistem pendawaian yang kompleks. 

Komponen dalam sistem ini dipasang secara terus kepada steering gear. Ia menghasilkan penjimatan tenaga yang jelas. Sistem stereng kuasa elektro mekanikal hanya membekalkan bantuan kepada sistem stereng apabila ia diperlukan sahaja, sebaliknya sistem stereng kuasa hidraulik sentiasa aktif pada setiap masa. Ini menghasilkan penjimatan penggunaan bahan api. Kenderaan yang menggunakan sistem stereng elektro mekanikal juga adalah lebih mudah untuk dikawal.

Operasi sistem stereng

• Bantuan sistem stereng kuasa bermula apabila pemandu memutarkan roda stereng.
• Daya putaran roda stereng akan menyebabkan bar kilasan yang terdapat pada stereng gear turut berputar. Power steering sensor mengesan putaran yang berlaku dan menghantar maklumat mengenai daya putaran kepada unit kawalan.
• Steering angle sensor menghantar maklumat mengenai sudut stereng semasa dan rotor speed sensor menghantar maklumat mengenai kelajuan putaran roda stereng.
• Dengan membandingkan maklumat yang tersimpan dalam unit kawalan dengan maklumat daya putaran stereng, kelajuan kenderaan, kelajuan enjin, sudut putaran roda stereng, kelajuan putaran stereng, unit kawalan akan menentukan jumlah daya bantuan yang diperlukan dan mengaktifkan motor elektrik.
•  Bantuan stereng dihasilkan oleh pinan kedua, yang menyalurkan tenaga kepada steering rack. Pinan ini digerakkan menggunakan motor elektrik.. Motor ini disambungkan ke steering rack melalui worm gear dan pinan pemacu yang berfungsi untuk memindahkan daya yang diperlukan untuk menghasilkan bantuan stereng.
• Jumlah daya yang menggerakkan steering rack adalah merupakan jumlah  daya yang putaran roda stereng ditambah dengan daya bantuan yang dihasilkan oleh sistem stereng kuasa.

Operasi stereng semasa meletak kenderaan

• Semasa meletak kenderaan pemandu akan memutarkan stereng dengan pantas.
• Bar kilasan akan terpiuh. Keadaan ini akan dikesan oleh moment sensor yang akan menghantar maklumat kepada unit kawalan. Unit kawalan akan mendapat maklumat bahawa roda stereng sedang diputarkan dengan daya yang tinggi.
• Steering angle sensor akan mengesan perubahan sudut yang besar dan rotor speed sensor akan mengesan kelajuan pergerakan roda stereng semasa.
• Apabila kelajuan kenderaan berada pada 0Km/j, unit kawalan akan membuat perbandingan antara kekuatan daya putaran stereng, kelajuan enjin, sudut putaran stereng dan kelajuan putaran stereng dengan nilai yang telah ditetapkan dalam ingatan unit kawalan untuk menentukan kadar kelajuan motor yang sesuai.
• Bantuan yang lebih akan diberikan kepada pemandu semasa kenderaan berada di tempat meletak kenderaan.
• Jumlah daya putaran yang terhasil pada roda merupakan jumlah daya putaran pada roda stereng ditambah dengan jumlah maksimum bantuan yang diberikan oleh sistem stereng kuasa.

Operasi stereng semasa dipandu dalam bandar

• Semasa mengambil selekoh dalam kawasan bandar, pemandu mengenakan daya untuk memutarkan roda stereng.
• Bar kilasan akan terpiuh. Keadaan ini akan dikesan oleh moment sensor yang akan menghantar maklumat kepada unit kawalan. Unit kawalan akan mendapat maklumat bahawa roda stereng sedang diputarkan dengan daya yang sederhana.
• Steering angle sensor akan mengesan perubahan sudut yang sederhana dan rotor speed sensor akan mengesan kelajuan pergerakan roda stereng semasa.
• Apabila kelajuan kenderaan berada pada 50Km/j (sebagai contoh), unit kawalan akan membuat perbandingan antara kekuatan daya putaran stereng, kelajuan enjin, sudut putaran stereng dan kelajuan putaran stereng dengan nilai yang telah ditetapkan dalam ingatan unit kawalan untuk menentukan kadar kelajuan motor yang sesuai pada kelajuan 50km/j.
• Bantuan yang sesuai akan diberikan kepada pemandu semasa kenderaan dipandu dalam bandar.
• Jumlah daya putaran yang terhasil pada roda merupakan jumlah daya putaran pada roda stereng ditambah dengan jumlah bantuan yang diberikan oleh sistem stereng kuasa.

Operasi stereng semasa dipandu atas lebuh raya

• Untuk menukar lorong pemandu akan mengenakan daya yang ringan pada roda stereng.
• Bar kilasan akan terpiuh. Keadaan ini akan dikesan oleh moment sensor yang akan menghantar maklumat kepada unit kawalan. Unit kawalan akan mendapat maklumat bahawa roda stereng sedang diputarkan dengan daya yang ringan.
• Steering angle sensor akan mengesan perubahan sudut yang sederhana dan rotor speed sensor akan mengesan kelajuan pergerakan roda stereng semasa.
• Apabila kelajuan kenderaan berada pada 100Km/j (sebagai contoh), unit kawalan akan membuat perbandingan antara kekuatan daya putaran stereng, kelajuan enjin, sudut putaran stereng dan kelajuan putaran stereng dengan nilai yang telah ditetapkan dalam ingatan unit kawalan untuk menentukan kadar kelajuan motor yang sesuai pada kelajuan 100km/j.
• Bantuan yang sesuai akan diberikan kepada pemandu semasa kenderaan dipandu dilebuh raya.
• Jumlah daya putaran yang terhasil pada roda merupakan jumlah daya putaran pada roda stereng ditambah dengan jumlah bantuan yang diberikan oleh sistem stereng kuasa.

 

Fungsi active return

• Apabila pemandu mengurangkan daya pada roda stereng semasa mengambi selekoh, bar kilasan akan dilepaskan.
• Apabila terjadi pengurangan pada daya putaran stereng, sudut stereng dan kelajuan putaran stereng, kelajuan putaran balikkan roda stereng akan dibuat. Perbandingan akan dibuat dengan kelajuan sudut stereng. Ia akan menentukan kadar daya balikkan yang diperlukan.
• Motor elektrik akan digerakkan untuk mengembalikan roda stereng ke kedudukan lurus.

Steering gear

Steering gear terdiri daripada steering moment sensor, bar kilasan (torsion bar), stereng dan pinan pemacu, worm gear dan motor elektrik serta unit kawalan. Teras utama sistem stereng kuasa kawalan elektronik ialah steering rack yang bercantum dengan steering gear. 

Motor elektrik dengan unit kawalan dan penderia bantuan stereng ditempatkan pada pinan kedua. Reka bentuk ini mewujudkan hubungan mekanikal di antara roda stereng dan steering rack. Susunan ini membolehkan kenderaan dipandu secara mekanikal apabila berlaku kegagalan pada servo motor.

Steering angle sensor

Steering angle sensor terletak di belakang return spring pada kenderaan yang dilengkapi dengan airbag slip ring. Ia terletak pada steering column antara steering column switch dan steering wheel. 

Ia berfungsi untuk menghantar maklumat sudut putaran stereng kepada steering column electronics control unit melalui talian CAN. Jika penderia ini gagal berfungsi atau rosak, fungsi gagal selamat akan diaktifkan. Lampu amaran akan menyala.

Steering moment sensor

Stereng moment sensor berfungsi untuk mengukur daya stereng atau momen yang terhasil pada steering pinion. Penderia ini beroperasi dengan menggunakan prinsip rintangan elektrik. Torque sensor mencantumkan steering column dan steering gear melalui bar kilasan. Jika penderia ini gagal berfungsi atau rosak, fungsi gagal selamat akan diaktifkan. Lampu amaran akan menyala.

Penderia kelajuan rotor (Rotor speed sensor)

Ia berfungsi untuk mengesan kelajuan rotor motor elektro mekanikal yang diperlukan untuk mengawal pergerakan motor dengan tepat. Jika penderia ini gagal berfungsi atau rosak, fungsi gagal selamat akan diaktifkan. Lampu amaran akan menyala.

Kelajuan kenderaan

Maklumat kelajuan kenderaan dibekalkan oleh unit kawalan ABS. Jika penderia ini gagal berfungsi atau rosak, fungsi gagal selamat akan diaktifkan. Stereng kenderaan masih boleh dikawal secara manual dengan tanpa bantuan sistem stereng kuasa.

Penderia kelajuan enjin (engine speed sensor)

Penderia ini membekalkan maklumat kelajuan enjin dan kedudukan kransyaf kepada unit kawalan enjin. Kerosakan sensor ini tidak ditunjukkan oleh lampu amaran.

Motor elektrik

Terdapat 2 jeins motor yang digunakan dalam sistem ini iaitu motor segerak (asynchronous motor) dan motor tak segerak (asynchronous motor).

Motor tidak segerak, tidak mengandungi magnet kekal. Motor tak segerak mendapat nama daripada perbezaan frekuensi voltan bekalan dengan frekuensi putaran motor. Kedua-duanya mempunyai kadar frekuensi yang berbeza. Motor ini memberikan respon yang lebih cepat, ini sesuai dengan pergerakan roda stereng yang cepat. Motor elektrik ditempatkan dalam perumah alumunium . Ia bersambung dengan steering rack melalui worm gear dan pinan pemacu dan digunakan untuk menghasilkan daya yang diperlukan untuk membantu gerakan stereng. Pada hujung yang satu lagi terdapat magnet yang digunakan oleh unit kawalan untuk mengesan kelajuan rotor. Isyarat ini digunakan oleh unit kawalan untuk mengesan kelajuan putaran stereng.

Salah satu kelebihan motor tak segerak ialah motor ini masih boleh digerakkan oleh stereng gear sekalipun tiada bekalan voltan. Ini membolehkan stereng dikawal dengan baik apabila terdapat kegagalan dalam sistem stereng kuasa elektro mekanikal. Walau bagaimanpun daya yang lebih diperlukan untuk mengerakkan roda.

Motor segerak yang digunakan dalam sistem ini terdiri daripada sebuah rotor dan stator. Rotor dibina daripada 6 magnet kutub magent berbentuk gelang yang dibuat daripada rare earth magnet. Rare earth magnet menghasilkan medan magnet yang sangat kuat berbanding saiznya. Rajah di bawah menunjukkan binaan motor segerak.

Unit kawalan stereng kuasa

Unit kawalan stereng kuasa dipasang secara terus pada motor elektrik, ini menghapuskan keperluan pendawaian yang kompleks kepada komponen steering servo. Ia menerima isyarat masukan daripada:

• Isyarat perubahan sudut stereng daripada steering angle sensor.
• Kelajuan enjin daripada engine speed sensor
• Maklumat daya putaran stereng, kelajuan rotor, isyarat kelajuan roda kenderaan dan isyarat yang mengesahkan bahawa kunci yang betul telah dimasukkan ke dalam suis penyalaan daripada unit kawalan.

Unit kawalan ini digabungkan dengan penderia suhu, jika suhu dalam sistem stereng melebihi 100°C, bantuan pada sistem stereng akan berkurangan. Jika kadar bantuan kurang dari 60% lampu amaran akan menyala.

Lampu amaran

Lampu amaran terletak di unit paparan. Ia berfungsi untuk memaparkan kerosakan atau masalah yang terjadi dalam sistem stereng kuasa elektro mekanikal. Lampu amaran akan menyala dengan dua warna apabila kerosakan dikesan. Warna kuning untuk kerosakan tahap rendah dan warna merah untuk kerosakan yang perlu dibaiki segera, ia turut disertai dengan bunyi amaran sebanyak 3 kali. Apabila suis penyalaan dihdupkan. Lampu berwarna merah akan menyala sebagai sebahagian daripada prosedur ujian yang dijalankan oleh sistem stereng elektro mekanikal.

Apabila unit kawalan stereng kuasa telah menerima isyarat bahawa semua sistem berada dalam keadaan baik, lampu amaran akan padam. Apabila enjin dihidupkan lampu amaran akan terus padam.

___________________________________________________________________________________

Nak tahu cara untuk menambah pendapatan?
Langkah pertama untuk menambah pendapatan ialah dengan menambah ilmu!
Jom tingkatkan ilmu jualan dan pemasaran.
Nak jual apa?

Jualan adalah berkaitan menolong orang lain menyelesaikan masalah mereka.

Klik link ini sebagai tanda support:
https://dropshippermillennial.com/dm70