جعبه فرمان برقی خودرو

استفاده از جعبه فرمان برقی در خودروهای امروزی به منظور ارتقا و بهبود پایداری خودرو و راحتی راننده به امری ضروری تبدیل شده است. جعبه فرمان الکتریکی خودرو نسبت به جعبه فرمان‌های هیدرولیکی دارای مزایا و قابلیت‌های ذیل می‌باشند:

• قابلیت کنترل پذیری جعبه فرمان‌های الکتریکی نسبت به جعبه فرمان‌های هیدرولیکی بسیار بالاتر می‌باشد به نحوی که با افزایش سرعت خودرو فرمان سفت‌تر و با کاهش سرعت خودرو و بخصوص حین پارک کردن خودرو، فرمان سفت‌تر می شود.
• پمپ هیدرولیک جعبه فرمان هیدرولیکی در تمام مدت زمانی که موتور روشن می‌باشد، از موتور انرژی دریافت می‌کند که هم باعث افزایش مصرف سوخت و آلایندگی می‌شود و هم استهلاک قطعات هیدرولیک افزایش می‌یابد. در جعبه فرمان‌های الکتریکی (سیستم فرمان خودرو) استراتژی مدیریت مصرف انرژی بهینه تر صورت می‌پذیرد و عمدتا با گردش زیاد غربیلک فرمان جریان برق مصرفی بیشتری صورت گرفته و در سرعت های زیاد که زاویه فرمان کمی اعمال می شود از جریان برق اندکی استفاه می‌نماید.
• جعبه فرمان‌های الکتریکی نسبت به جعبه فرمان های هیدرولیک (مشاهده فیلم آموزشی جعبه فرمان هیدرولیک خودرو در کانال آپارات ایمگ) تمیزتر بوده و تعداد قطعات آن نیز کمتر می‌باشد.
• جعبه فرمان برقی نسبت به جعبه فرمان هیدرولیکی ارزان‌تر می‌باشند.
•  حذف ادوات هیدرولیک از قبیل پمپ هیدرولیک (pump)، پولی هرزگرد (Idler pulley)،شیر هیدرولیک فرمان، لوله‌های رابط، تسمه پمپ هیدرولیک، جک هیدرولیک (hydraulic jack) و روغن هیدرولیک
• وزن کمتر سیستم فرمان برقی نسبت به سیستم هیدرولیکی
• تغییرات کمتر در قسمت مکانیکی فرمان هنگام طراحی فرمان الکتریکی نسبت به فرمان هیدرولیکی
• فرمان الکتریکی به صورت Safe Fail عمل می‌کند به نحوی که اگر بخش الکتریکی به دلایلی دچار مشکل شود، بخش مکانیکی فرمان می تواند به کار ادامه دهد.
• انرژی مصرفی در فرمان الکتریکی، حدود یک ششم انرژی مصرفی در فرمان هیدرولیک است. به عبارت دیگر به مقدار 85 % در انرژی مصرفی فرمان الکتریکی نسبت به فرمان هیدرولیکی صرفه جویی می‌شود.
• کاهش حجم و وزن سیستم فرمان برقی نسبت به سیستم فرمان هیدرولیک
• سیستم فرمان برقی مستقل از موتور خودرو می‌باشد به نحوی که عملکرد سیستم فرمان برقی تاثیری در عملکرد موتور ندارد.
• زمان مونتاژ سیستم فرمان برقی کمتر از سیستم فرمان هیدرولیکی می‌باشد.
• سیستم فرمان الکتریکی دارای عمر موثر بیشتری نسبت به فرمان هیدرولیکی می‌باشد.
• سیستم فرمان الکتریکی قابلیت اطمینان و ایمنی بالاتری در شرایط بحرانی نسبت به سیستم فرمان هیدرولیکی دارد.
• با یکبار طراحی سیستم فرمان برقی و انجام کالیبراسیون مجدد، قابلیت استفاده در خودروهای مختلف وجود خواهد داشت.
  

جعبه فرمان‌های الکتریکی از اجزای زیر تشکیل شده اند:

1. سنسور زاویه غربیلک فرمان: این سنسور بر روی محور ستون فرمان نصب شده است و مقدار زاویه دوران غربیلک فرمان و همچنین شتاب حرکت آن را اندازه گیری کرده و به واحد کنترل یا ECU سیستم فرمان الکتریکی گزارش می‌دهد.
2.  موتور الکتریکی: جعبه فرمان برقی شامل یک موتور الکتریکی بدون زغال یا Brushless می باشد که با دریافت اطلاعات از واحد کنترل جعبه فرمان برقی، میزان زاویه دوران و شتاب لازم را تولید کرده و از طریق یک جعبه دنده حلزون و چرخ حلزون با نسبت 20، توان لازم را به پینیون جعبه فرمان منتقل می نماید. استفاده از جعبه دنده حلزون چرخ حلزون با نسبت 20 باعث می‌شود که دور موتور یک بیستم شده و گشتاور آن 20 برابر شده و به پینیون جعبه فرمان منتقل شود.
3. واحد کنترل یا ECU: واحد کنترل، سنسور و موتور جعبه فرمان الکتریکی به صورت یکپارچه بر روی ستون فرمان نصب می گردند. واحد کنترل الکترونیکی جعبه فرمان برقی، اطلاعات لازم را از شبکه مالتی پلکس خودرو و سنسور زاویه غربیلک فرمان دریافت کرده و نسبت به اتخاذ تصمیم میزان دوران موتور و گشتاور تولیدی آن دستورات لازم را به موتور الکتریکی ارسال می نماید.

قدرت خروجی موتور برقی و گیربکس حلزون و چرخ حلزون به محور پینیون جعبه فرمان منتقل می‌شود. جعبه فرمان خودروهای امروزی عمدتا از نوع چرخ دنده شانه‌ای می باشد که قدرت کمکی را از موتور الکتریکی و گیربکس دریافت کرده و از طریق شانه‌ای به مکانیزم فرمان و نهایتا چرخ‌ها منتقل می نماید و باعث دوران چرخ‌ها حین عملیات فرمان دهی می‌گردد.

کالیبراسیون سنسور زاویه فرمان

پس از بار باز و بست کردن سیستم فرمان برقی خودرو و بخصوص سرویس و نگهداری سنسور زاویه فرمان باید نسبت به کالیبراسیون سنسور زاویه فرمان اقدام کرد. با انجام کالیبراسیون سنسور زاویه فرمان، نقطه مبنا یا نقطه صفر عملکرد سیستم فرمان برای واحد کنترل الکترونیکی فرمان تعریف می‌شود و پس از آن قادر به محاسبه میزان دوران غربیلک و نتیجتا دوران چرخ ها کرده و تاثیرات سرعت خودرو، دور موتور و سایر پارامترها بر عملکرد فرمان برقی را لحاظ خواهد کرد. در صورت عدم کالیبراسیون سنسور زاویه فرمان، عملکرد سیستم فرمان برقی مطلوب نمی باشد و ممکن است در شرایط مختلف همچون سرعت بالا و سرعت پایین واکنش های مطلوب را نداشته باشد ضمن اینکه ممکن است در حرکت مستقیم، غربیلک فرمان در موقعیت استاندارد قرار نگیرد.

برای انجام کالیبراسیون سنسور زاویه فرمان خودروی دنا اتوماتیک از رویه زیر استفاده کنید:
1- موتور را روشن کنید و فرمان را در حالت مستقیم قرار دهید.
2- دستگاه دیاگ را به خودرو متصل نمایید.
3- موتور را خاموش کنید و سوئیچ را روشن کنید.
4- از منوی فرمان برقی، کدهای خطا را پاک کنید.
5- از منوی کالیبراسیون، کالیبراسیون سنسور زاویه فرمان را انتخاب کنید.
6- پس از تایید دستگاه دیاگ، کالیبراسیون سنسور زاویه فرمان انجام شده است.