นวัตกรรมและอนาคตของระบบบังคับเลี้ยวไฟฟ้าสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์
ท่ามกลางคลื่นแห่งการใช้พลังงานไฟฟ้าและความชาญฉลาดของยานยนต์ อุตสาหกรรมยานยนต์กำลังเข้าสู่ช่วงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญจากยานยนต์เชิงฟังก์ชันไปสู่ยานยนต์อัจฉริยะ การเปลี่ยนแปลงนี้ได้ขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีล้ำสมัย-มากมาย รวมถึงเทคโนโลยีอื่นๆ ด้วยบังคับเลี้ยว-โดย-สายเทคโนโลยีแชสซี-หนึ่งในรากฐานหลักของการขับขี่อัจฉริยะ- ส่งสัญญาณการมาถึงของยุคยานยนต์ใหม่ การบรรลุถึงการขับขี่อัตโนมัติในระดับสูง-ในอนาคตจะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีแชสซีแบบลวดบังคับเลี้ยว-โดย-เป็นส่วนใหญ่
เทคโนโลยีสายบังคับทิศทาง-โดย-แทนที่การเชื่อมต่อทางกลไกแบบดั้งเดิมด้วยการส่งสัญญาณไฟฟ้า ทำลายข้อจำกัดของกลไกการบังคับเลี้ยวแบบเดิมๆ และนำการเปลี่ยนแปลงที่ปฏิวัติวงการมาสู่การควบคุมยานพาหนะ แชสซีแบบลวดบังคับเลี้ยว-โดย-โดยทั่วไปจะรวมระบบหลักห้าระบบเข้าด้วยกัน ได้แก่ การบังคับเลี้ยว การเบรก ระบบกันสะเทือน ระบบขับเคลื่อน และการเปลี่ยนเกียร์ ข้อได้เปรียบหลัก ได้แก่ โครงสร้างที่กะทัดรัด การควบคุมที่แข็งแกร่ง และการตอบสนองที่รวดเร็ว
ต่อไป เราจะมุ่งเน้นไปที่โดเมนหลักของเทคโนโลยีคัดท้าย-โดย-สาย เมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ต้องเผชิญกับความท้าทายในระบบบังคับเลี้ยวที่หนักกว่า เช่น การบรรทุกหนัก ระยะฐานล้อที่ยาว และข้อกำหนดการบังคับเลี้ยวหลาย-เพลา ในปัจจุบัน หน้าที่หลักของระบบบังคับเลี้ยวของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ยังคงจำกัดอยู่เพียงการให้ความช่วยเหลือในการบังคับเลี้ยวขั้นพื้นฐานเท่านั้น คุณลักษณะขั้นสูง เช่น -การปรับความช่วยเหลือที่ละเอียดอ่อน การกลับ-ไปยัง-ศูนย์กลางโดยอัตโนมัติ การควบคุมพวงมาลัยแบบแอ็คทีฟ และการปรับโหมดการช่วยเหลืออัตโนมัติยังคงอยู่ในขั้นตอนของการวิจัย การพัฒนา และการติดตั้งนำร่อง
พวงมาลัยเพาเวอร์แบบไฮดรอลิกยังคงเป็นโซลูชั่นหลักสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียที่มีมายาวนาน- ซึ่งรวมถึงระดับเสียงรบกวนที่สูง คุณลักษณะการให้ความช่วยเหลือที่-ไม่สามารถปรับได้ และไม่สามารถรองรับการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือบังคับเลี้ยว-ด้วยฟังก์ชันสาย-
ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีอัจฉริยะ ระบบบังคับเลี้ยวของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์กำลังค่อยๆ เปลี่ยนไปสู่ระบบบังคับเลี้ยวและบังคับเลี้ยวที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์-โดย-สายไฟ การเปลี่ยนแปลงนี้ได้นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยี เช่น -พวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิกแบบไฟฟ้า (EHPS)พวงมาลัยเพาเวอร์ไฟฟ้า(EPS) และการกำหนดค่าเกียร์พวงมาลัยใหม่ๆ มากมาย ระบบบังคับเลี้ยวที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ไม่เพียงแต่แก้ไขข้อจำกัดโดยธรรมชาติของระบบไฮดรอลิกแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการบังคับเลี้ยว ความสามารถในการควบคุมเชิงรุก ความปลอดภัยในการขับขี่ และประสบการณ์การขับขี่โดยรวมอย่างมีนัยสำคัญ
ระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิกแบบไฟฟ้า- (EHPS) ผสมผสานระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิก (HPS) แบบดั้งเดิมเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า และยังสามารถใช้งานร่วมกับอินเทอร์เฟซ HPS ดั้งเดิมของรถยนต์ได้ ระบบ EHPS ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถบรรทุกงานเบา- งานกลาง- และงานหนัก- เช่นเดียวกับในรถโดยสารขนาดกลาง-และขนาดใหญ่
ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของยานพาหนะเชิงพาณิชย์พลังงานใหม่-เช่น รถประจำทาง ยานพาหนะโลจิสติกส์ และยานพาหนะเพื่อสุขอนามัย- แหล่งพลังงานของระบบบังคับเลี้ยวไฮดรอลิกแบบเดิมได้ค่อยๆ เปลี่ยนจากเครื่องยนต์สันดาปภายในไปเป็นมอเตอร์ไฟฟ้า ในขณะเดียวกัน ระบบแบตเตอรี่แรงดันสูง-ที่ออนบอร์ดได้เปิดใช้งานการใช้ปั๊มไฟฟ้ากำลังสูง- ระบบ EHPS ที่กล่าวถึงในที่นี้คือระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฮดรอลิกที่ขับเคลื่อนโดยปั๊มไฟฟ้ากำลังสูง-
เมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม 2020 มาตรฐานบังคับระดับชาติ GB 38032-ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับรถโดยสารไฟฟ้าปี 2020 ได้รับการเผยแพร่อย่างเป็นทางการ มาตรา 4.5.2 ของมาตรฐานนี้แนะนำข้อกำหนดใหม่สำหรับการควบคุมการช่วยเหลือด้วยกำลังในระหว่างการขับขี่: หากการตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าแรงสูงคลาส B ผิดปกติในขณะที่ยานพาหนะกำลังเคลื่อนที่และความเร็วของยานพาหนะเกิน 5 กม./ชม. ระบบบังคับเลี้ยวจะต้องรักษาระบบช่วยเหลือด้วยกำลังไว้อย่างน้อย 30 วินาที เพื่อให้เป็นไปตามกฎระเบียบนี้ ปั๊มไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่ใช้ในรถโดยสารไฟฟ้าในปัจจุบันจึงใช้กลยุทธ์การควบคุมแหล่งจ่ายไฟแบบคู่
ในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ขนาดเล็ก- ระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฟฟ้า (EPS) ค่อยๆ กลายเป็นโซลูชันหลัก โดยทั่วไประบบเหล่านี้จะใช้เฟืองบังคับเลี้ยวแบบลูกกลิ้งหมุนเวียนด้วยไฟฟ้า เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ EHPS แบบดั้งเดิม EPS กำจัดส่วนประกอบไฮดรอลิกที่ซับซ้อน เช่น ปั๊ม อ่างเก็บน้ำน้ำมัน และท่อส่ง ส่งผลให้โครงสร้างง่ายขึ้น เป็นผลให้ระบบ EPS เบากว่า ให้การตอบสนองเร็วขึ้น และให้การควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้น
ในระบบ EPS การช่วยบังคับเลี้ยวทำได้โดยมอเตอร์ไฟฟ้าแทนการใช้แรงดันไฮดรอลิก ตัวควบคุมจะควบคุมเอาท์พุตของมอเตอร์อย่างแม่นยำตามสัญญาณการหมุนของพวงมาลัย เมื่อคนขับหมุนพวงมาลัย เซ็นเซอร์จะจับมุมและข้อมูลแรงบิดแบบเรียลไทม์ แล้วส่งข้อมูลเหล่านั้นไปยังตัวควบคุม หลังจากการประมวลผล ตัวควบคุมจะส่งสัญญาณควบคุมเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์และให้ความช่วยเหลือที่เหมาะสม เมื่อพวงมาลัยไม่ได้ทำงาน ระบบช่วยเหลือจะเข้าสู่สภาวะสงบนิ่ง โดยไม่ใช้พลังงานเพิ่มเติม จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
ปัจจุบัน รถยนต์เพื่อการพาณิชย์น้ำหนักต่ำ-บางรุ่นในตลาดได้เริ่มนำมาใช้แล้วโซลูชั่น EPSรวมถึงรถเพื่อการพาณิชย์ขนาดเล็ก-ที่พัฒนาโดยบริษัทของเราอย่างอิสระ การพัฒนาเทคโนโลยีพวงมาลัยพาวเวอร์มีความหลากหลายมากขึ้น การกำหนดค่าเฟืองบังคับเลี้ยวใหม่ เช่น การออกแบบก้านผูกตรง- อยู่ระหว่างการพัฒนาและมีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการแรงบิดสูงของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์
ปัจจุบัน มหาวิทยาลัยและผู้ผลิตทั่วโลกได้พัฒนารูปแบบเกียร์พวงมาลัยไฟฟ้าที่หลากหลาย ซึ่งสามารถส่งแรงบิดขนาดใหญ่ที่จำเป็นสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ได้ นวัตกรรมเหล่านี้ได้อัดฉีดแรงผลักดันใหม่ให้กับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีพวงมาลัยพาวเวอร์สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ ในหมู่พวกเขาเกียร์พวงมาลัยไฟฟ้าของดาวเคราะห์ได้รับความสนใจอย่างมาก โดยผสมผสานส่วนประกอบสำคัญต่างๆ เข้าด้วยกัน เช่น มอเตอร์-ช่วยกำลัง กลไกลดเกียร์ทรงกระบอก กลไกลดเกียร์ดาวเคราะห์ และเกียร์หนอน ด้วยการรวมกลไกการลดเกียร์ของดาวเคราะห์และทรงกระบอกเข้าด้วยกัน การออกแบบนี้จะช่วยลดความเร็วของมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่เพิ่มแรงบิดเอาท์พุต ดังนั้นจึงตอบสนองความต้องการแรงบิดสูง-
ในขณะเดียวกัน กลไกการส่งผ่านเกียร์หนอนช่วยให้มั่นใจได้ว่าการส่งแรงบิดป้อนกลับของพวงมาลัยและโหลดความต้านทานบนถนนจะราบรื่น เฟืองพวงมาลัยไฟฟ้าแบบหมุนวนแบบไซโคลลอยด์ประกอบด้วยมอเตอร์ ตัวลดการหมุนแบบหมุนวนแบบไซโคลลอยด์ และตัวลดเฟืองดอกจอก มอเตอร์ขับเคลื่อนตัวลดการหมุนวนของไซโคลลอยด์ ซึ่งจะเชื่อมต่อกับตัวลดเฟืองดอกจอก และส่งต่อการเคลื่อนไหวไปยังเพลาอินพุตของพวงมาลัยในที่สุด การกำหนดค่านี้มีโครงสร้างที่กะทัดรัดและซับซ้อนในขณะที่ให้กำลังแรงบิดสูง ทำให้มั่นใจได้ว่าพวงมาลัยจะเบาและตอบสนองได้ดีสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์
เกียร์พวงมาลัยเพาเวอร์แม่เหล็กไฟฟ้าใช้หลักการแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้พวงมาลัยเพาเวอร์{0}}ช่วย ส่วนประกอบหลักประกอบด้วยชุดแร็ค-และ-น็อตบนเพลาอินพุตพวงมาลัย ซึ่งประกบกับเพลาโยกเซกเตอร์ที่ติดตั้งอยู่ภายในชุดเฟืองพวงมาลัย แม่เหล็กถาวรจะติดตั้งอยู่ที่ชุดชั้นวาง-และ-น็อต ในขณะที่ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรงจะติดตั้งอยู่ที่ชุดฝาครอบด้านบนและด้านล่าง นอกจากนี้ เซ็นเซอร์บนเพลาอินพุตพวงมาลัยจะตรวจสอบสถานะการบังคับเลี้ยวแบบเรียลไทม์
เมื่อ ECU เกียร์บังคับเลี้ยวรับสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับมุมบังคับเลี้ยว ความเร็ว และแรงบิด มันจะจ่ายกระแสขนาดและทิศทางที่เหมาะสมไปยังขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรง ตามหลักการที่ว่าเหมือนกับขั้วแม่เหล็กที่ผลักกันและขั้วตรงข้ามจะดึงดูดกัน ชั้นวาง-และ-น็อตจะถูกขับเคลื่อนให้เคลื่อนที่ ดังนั้นจึงหมุนเพลาโยกเซกเตอร์และให้ความช่วยเหลือในการบังคับเลี้ยว
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการขับขี่แบบอัตโนมัติ จึงมีความต้องการที่มากขึ้นในด้านการสำรองข้อมูลด้านความปลอดภัยในระบบบังคับทิศทาง-โดย-สายไฟ ปัจจุบัน ยานพาหนะสาธิตการขับขี่อัตโนมัติมักใช้กลยุทธ์การสำรองข้อมูลทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เพื่อความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีเหล่านี้ยังไม่ได้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายใน-ยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ที่ผลิตจำนวนมาก
โดยสรุป การเลือกเทคโนโลยีบังคับเลี้ยว-โดย-สายไฟสำหรับยานยนต์เพื่อการพาณิชย์จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น น้ำหนักบรรทุกของยานพาหนะ ข้อจำกัดของโครงร่าง และความพร้อมของเทคโนโลยี เส้นทางทางเทคนิคหลายเส้นทางกำลังมาบรรจบกันสู่โซลูชันพวงมาลัยแบบไฟฟ้า ซึ่งถือเป็นแนวโน้มที่ชัดเจนในการพัฒนาระบบพวงมาลัยรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ในอนาคต
