بررسی فنی سیستم فرمان برقی (EPS)

به گزارش خودران، سیستم فرمان برقی یا Electric Power Steering (EPS) یکی از مهم‌ترین تغییرات مهندسی در خودروهای مدرن است؛ فناوری‌ای که جای پمپ و روغن را با الکتریسیته و پردازش دیجیتال عوض کرده و همزمان راحتی، ایمنی و بهره‌وری سوخت را بالا برده است.

در فرمان‌های هیدرولیکی نسل‌های پیشین، نیروی موردنیاز برای چرخاندن چرخ‌ها از طریق پمپی تأمین می‌شد که همواره به موتور وابسته بود. این پمپ دائم‌الکار، بخشی از توان خروجی موتور را می‌بلعید و مصرف سوخت را افزایش می‌داد. در سیستم EPS اما موتور الکتریکی و واحد کنترل هوشمند جای آن را گرفته‌اند. فرمان تنها زمانی توان دریافت می‌کند که راننده واقعاً به آن نیاز دارد، و همین ویژگی باعث صرفه‌جویی انرژی تا حدود سه درصد در سیکل شهری شده است.

ساختار و منطق عملکرد

در ساده‌ترین تعریف، EPS از سه جزء کلیدی تشکیل می‌شود:

۱. سنسور گشتاور و زاویه فرمان که میزان فشار و جهت دست راننده را اندازه می‌گیرد،

۲. موتور برقی براشلس یا DC که نیروی کمکی را اعمال می‌کند،

۳. واحد کنترل الکترونیکی فرمان (EPS ECU) که با تحلیل داده‌ها تصمیم می‌گیرد چه میزان کمک باید اعمال شود.

در سرعت‌های پایین، مانند هنگام پارک، ECU فرمان را سبک‌تر و نرم‌تر می‌کند تا چرخش آسان شود. اما به‌محض افزایش سرعت، سیستم خروجی موتور را کاهش می‌دهد تا حس طبیعی و ثبات فرمان حفظ شود.

معماری‌های مختلف

بر اساس محل نصب موتور و گیربکس کمکی، سه طراحی اصلی برای EPS وجود دارد:

در نوع C‑EPS، موتور بر روی ستون فرمان نصب می‌شود؛ این نسخه ارزان‌تر و مناسب خودروهای کوچک شهری است. در P‑EPS، موتور مستقیماً روی محور پینیون قرار دارد که دقت و پاسخ سریع‌تری ایجاد می‌کند. و در نمونه پیشرفته‌تر R‑EPS، موتور روی رک فرمان نصب شده که معمولاً در SUVها و خودروهای سنگین‌تر استفاده می‌شود. در خودروسازی ایران، ریسپکت پرایم و آریزو ۶ پرو بیشتر از نوع P‑EPS بهره می‌برند، در حالی که SUVهایی مانند فونیکس FX یا BYD Song از نوع R‑EPS استفاده می‌کنند.

مزایا و محدودیت‌ها

حذف پمپ روغن موتور، کاهش وزن مجموعه، و عملکرد بی‌صدا تنها بخشی از مزایای EPS است. این سیستم به‌خاطر ماهیت الکترونیکی خود می‌تواند به هوش مصنوعی رانندگی کمک کند؛ چرا که کاملاً با سیستم‌های کنترل پایداری (ESP)، دستیار خطوط (Lane Assist) و پارک خودکار در ارتباط است. در مقابل اما در مدل‌های ارزان‌تر، حس مصنوعی چرخش فرمان هنوز به طور کامل اصلاح نشده است و خرابی ECU یا موتور الکتریکی می‌تواند هزینه بالایی ایجاد کند.

نشانه‌های خرابی و سرویس‌پذیری

روشن‌شدن چراغ زرد EPS روی داشبورد، سنگین‌شدن ناگهانی فرمان یا بازنگشتن آن پس از پیچیدن، علائم کلاسیک نقص در سیستم هستند. دلیل اصلی معمولاً خطا در سنسور گشتاور یا افت ولتاژ برق است و در خودروهای گروه چری یا بهمن، با دستگاه دیاگ مخصوص EPS قابل شناسایی است. نکته مهم اینکه هنگام باز کردن کانکتورها یا تعمیر سیم‌کشی، باید باتری خودرو حتماً قطع شود تا از آسیب به ECU جلوگیری گردد.

برخی از نسخه‌های جدید EPS دارای فناوری Active Return Control هستند که با الگوریتم نرم‌افزاری، بازگشت خودکار فرمان را کنترل می‌کند تا حس طبیعی‌تر و پایدارتری در حرکت ایجاد شود. به‌روزرسانی نرم‌افزاری دوره‌ای هم بخشی از خدمات رسمی در نمایندگی برندهای مدرن‌تر مانند فونیکس و BYD است.

ماهیت آینده‌نگر EPS

در نگاه مهندسی، EPS فقط یک ابزار ساده برای سبک‌تر شدن فرمان نیست؛ بلکه پلی است به سمت فرمان‌های الکترونیکی بدون اتصال مکانیکی یا همان Steer‑by‑Wire. این نسل تازه، در محصولات ۲۰۲۵ برندهای NIO، BYD و حتی لکسوس دیده می‌شود و پایه‌ی اصلی خودروهای نیمه‌خودران محسوب می‌گردد. با حذف میل فرمان و انتقال کامل اطلاعات به‌صورت دیجیتالی، نه‌تنها ایمنی بیشتر می‌شود بلکه فضای کابین و طراحی داشبورد نیز آزادتر خواهد شد.

جمع‌بندی

فرمان برقی (EPS) ترکیب هوشمند مکانیک، الکترونیک و نرم‌افزار است؛ سیستمی که به لطف آن خودروها کم‌مصرف‌تر، ایمن‌تر و واکنش‌پذیرتر شده‌اند. هرچند در نسخه‌های چینی اقتصادی هنوز چالش حس مصنوعی وجود دارد، اما روند توسعه نشان می‌دهد که EPS به‌زودی به بخشی جدانشدنی از خودروهای هوشمند نسل آینده تبدیل خواهد شد.