Elektrikli Direksiyon Nasıl Çalışır (Çalışma Prensibi Nedir)

Elektrikli Direksiyon Sisteminin Çalışma Prensibi (Elektromekanik Direksiyon Nasıl Çalışır)

Direksiyon simidinin sürücü tarafından döndürülmesiyle direksiyon mili döner, ayrıca direksiyon miline bağlı olan bir elektrik motoru da çalışarak, direksiyon milinin dönme kuvvetini (torkunu) arttırır, böylece direksiyon kuvveti desteklenmiş olur ve direksiyon simidi yumuşar.Elektrikli direksiyon sistemini ECU (direksiyon kumanda ünitesi), direksiyon torksensörü ve direksiyon açı sensöründen gelen sinyallere çalıştırır. Bunun dışında çalışmayı düzenlemek amacıyla, bazı diğer elektronik kontrol ünitelerinden (Can-bus ile) alınan sensör sinyalleri de kullanılır (örneğin araç hızı, motor devri vb.).

Tek pinyonlu elektromekanik direksiyon sisteminde, kremayere hareket veren tek bir pinyon dişli vardır. Elektrik motoru, bu pinyon dişliyi döndüren mile paralel olarak bağlanmıştır ve tork desteği verir. Bu direksiyon tasarımı, çift pinyonlu elektrikli direksiyon sistemine nazaran daha az sürtünme kayıpları sağlar.



(Bkz: Elektrikli Direksiyon Sistemi Çeşitleri)

Elektrik motoru, direksiyon sistemine 2-3Nm ilave döndürme kuvveti (tork) desteği sağlayabilir ve 2 – 80 amper arası akım çekebilir. Sürücü direksiyonu fazla bir kuvvetle döndürürse, daha fazla destek olabilmek için elektrik motorunun çektiği akım da artar, böylece direksiyon yardımcı gücü artmış olur. Direksiyon az kuvvetle döndürülürse, motorun çektiği akım (amper) azalır.

Elektrikli motoru çıkış mili bir sonsuz vida dişli şeklindedir ve direksiyon mili üzerindeki büyük dişli çarka geçmiş durumdadır, direksiyon mili üzerindeki büyük dişili plastikten yapılmıştır, böylece daha sessiz çalışma sağlanır. Elektrik motorunun dönüşü, direksiyon milindeki dişlinin dönüşünü destekler. Böylece direksiyon simidini elle döndürme kuvveti azaltılmış olur. Sonsuz vida dişli ile büyük plastik dişli arasında yaklaşık 22:1 dişli oranı vardır; yani sonsuz dişli 22 tur döndüğünde, plastik dişli (direksiyon mili) 1 tur döner, bununla birlikte elektrikli motorun torku da 22 kat artmış olur.

Direksiyon elektrikli motorunu, direksiyon kontrol ünitesi (ECU), sensörlerden gelen sinyaller doğrultusunda ve hafızasında yüklü olan programa göre çalıştırır. Elektrikli motor bir DC (doğru akım) motoru olduğundan, elektrik sinyalinin yönü değiştirilerek, motorun dönüş yönü değiştirilebilir.

Direksiyon kontrol ünitesi, direksiyon kolonu veya direksiyon dişli kutusu yakınında bulunur. Sensör hatları ve sinyal hatlarının oluşturduğu bir soket bağlantısı vardır.

Sistemin çalışmasını sensörlerden gelen sinyaller belirler, buna göre sistemin çalışması ve sensörlerin görevleri;

Direksiyon Tork Sensörü: Direksiyon burulma mili ile beraber çalışır. Sürücünün direksiyona uyguladığı el kuvvetini bu sensör ölçer. Direksiyon tork (moment)sensörü, direksiyonun ne yöne çevrildiğini ve ne kadar kuvvetle çevrildiği algılayarak, direksiyon kumanda ünitesine (ECU) gönderir. Kontrol ünitesi ise, elektrik motorunun hangi yönde ve ne kadar güçle çalıştırılacağını hesaplayarak sinyal gönderir. Sürücü direksiyonu çevirdiğinde burulan burulma mili, ne kadar çok burulursa (yani sensörün ecu’ye gönderdiği burulma bilgisi ne kadar fazla ise); elektrik motoru o kadar çok kuvvetli çalıştırılır. Burulma mili az burulursa; elektrik motoru az kuvvetle destek sağlar. Burulma mili hiç burulmazsa, elektrik motoru çalışmaz.

Direksiyon döndürülmüş haldeyken bırakılır ve direksiyon düz konuma geçmezse, elektrik motoru devreye girerek direksiyonu toplar, toplanmasına destek olur.

Direksiyon Konum (Pozisyon) Sensörü:Direksiyonun o anki konumunu, döndürülme açısını (direksiyonun düz konumdan ne kadar saptığını) ve döndürülme hızını algılayıp, direksiyon kontrol ünitesine sinyal gönderir.

Bunun dışında, motor devir sensörü, araç hız sensörü gibi sensörlerden gelen sinyallere göre, elektrikli direksiyonun çalışmasında ayarlamalar yapılır.

Bazı sistemlerde direksiyon simidinde bir açı sensörü bulunmaz; bunun yerine elektrik motorunda bir “rotor konum sensörü” vardır. Bu sensör, elektrik motorunun dönüş miktarını ve konumunu, direksiyon kumanda ünitesine gönderir. Kumanda ünitesi, direksiyon açısını belirlemek için; kremayerin merkezi konumunu (hafızasında kayıtlıdır), direksiyonun düz konum değerini ve elektrik motoru rotorunun dönüş miktarı bilgilerini kullanır.  

Hıza Duyarlı Elektrikli Direksiyon Sistemi

Araç hızlandıkça, daha az yardımcı kuvvet (daha az elektrikli motor gücü) uygulanarak direksiyonun sertleşmesi sağlanır. Araç dururken, park ederken, manevra yaparken, elektrikli motorun gücü  arttırılır ve direksiyonun yumuşak olması sağlanır.

Elektrikli direksiyon sisteminin kullanımıyla, aktif park asistanı (otomatik park yardımı sistemi) kullanılması mümkün olmuştur.

Aktif Park Asistanı

Park edilebilecek boşluğu algılar, sürücü onay verdiğinde aracın kendi kendine park etmesi sağlanır. Direksiyonu elektrik motoru çevirir, sürücü direksiyonu çevirmez. Bu sistem belirli bir hızın altında (30-35km/h) aktif olur.

Parktronic

Park edilme için yönlendirme-bilgilendirme yapar. Park konumunu belirler, park etme için izlenmesi gereken yolu hesaplar, direksiyonun çevrilmesi için uyarıda bulunabilir. Park sensörleriyle sesli olarak veya kamerayla görüntülü olarak yönlendirme yapar. Fakat kendi kendi park etmez, direksiyonu kendiliğinden çevirmez.

(Bkz: Elektrikli Direksiyon Sistemi Çeşitleri)