一、電子控制動力轉向系統(tǒng)的作用
動力轉向系統(tǒng)是在駕駛員的控制下,借助于汽車發(fā)動機產生的液體壓力或電動機驅動力來實現(xiàn)車輪轉向,所以動力轉向系統(tǒng)也稱為轉向動力放大裝置。
二、電子控制動力轉向系統(tǒng)的分類
(1)電子控制動力轉向系統(tǒng)主要有電子控制液壓式動力轉向系統(tǒng)和電子控制電動式動力轉向系統(tǒng)兩大類。
(2)電子控制液壓式動力轉向系統(tǒng)根據(jù)其控制方式的不同,又可分為流量控制式、反作用力控制式和閥靈敏度控制式3種形式。
(3)電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)是利用直流電動機作為動力源,電子控制單元根據(jù)轉向參數(shù)和車速等信號,控制電動機轉矩的大小和方向。
三、流量控制式系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由車速傳感器、電磁閥、整體式動力轉向控制閥、動力轉向油泵和電子控制單元等組成,。
電磁閥旁路。EPS(電子控制動力轉向系統(tǒng))、ECU根據(jù)車速傳感器的信號,控制電磁閥閥針的開啟程度,從而控制轉向動力缸活塞兩側油室的旁路液壓油流量,來改變轉向盤上的轉向力。當車速很低時,控制器輸出的控制信號脈沖占空比很小,通過電磁閥線圈的平均電流很小,電磁閥閥芯開啟程度也很小,旁路液壓油流量小,液壓助力作用大,使轉向盤操縱輕便。當車速提高時,控制器輸出的控制信號脈沖占空比增大,使電磁閥線圈的平均電流增大,電磁閥閥芯的開啟程度增大,旁路液壓油流量增大,從而使液壓助力作用減小,以增加轉向盤的路感。
四、反力控制式系統(tǒng)
反力控制式動力轉向系統(tǒng)主要由轉向控制閥、分流閥、電磁閥、轉向動力缸、轉向液壓泵、儲油箱、車速傳感器及電子控制單元等組成。
轉向控制閥是在傳統(tǒng)的整體轉閥式動力轉向控制閥的基礎上增設了油壓反作用力室而構成。扭力桿的上端通過銷子與轉閥閥桿相連,下端與小齒輪軸用銷子連接。小齒輪軸的上端部通過銷子與控制閥閥體相連。轉向時,轉向盤上的轉向力通過扭力桿傳遞給小齒輪軸。當轉向力增大,扭力桿發(fā)生扭轉變形時,控制閥體和轉閥閥桿之間將發(fā)生相對轉動,改變了閥體和閥桿之間油道的通、斷關系和工作油液的流動方向,從而實現(xiàn)轉向助力作用。
分流閥的作用是將來自轉向液壓泵的油液向控制閥一側和電磁閥一側分流,按照車速和轉向要求,改變控制閥一側與電磁閥一側的油壓,確保電磁閥一側具有穩(wěn)定的油液流量。固定小孔的作用是把供給轉向控制閥的一部分流量分配到油壓反作用力室一側。
電磁閥根據(jù)需要開啟適當?shù)拈_度,使油壓反作用力室一側的油液流回儲油箱。工作時,EPS、ECU根據(jù)車速的高低線性控制電磁閥的開口面積。當車輛停駛或速度較低時,ECU使電磁閥線圈的通電電流增大,電磁閥開口面積增大,經分流閥分流的油液通過電磁閥重新回流到儲油箱中,使作用于柱塞的背壓(油壓反力室壓力)降低。于是柱塞推動控制閥轉閥閥桿的力(反作用力)較小,因此只需要較小的轉向力就可使扭力桿扭轉變形,使閥體與閥桿發(fā)生相對轉動而實現(xiàn)轉向助力作用。當車輛在中、高速區(qū)域轉向時,ECU使電磁閥線圈的通電電流減小,電磁閥開口面積減小,所以油壓反作用力室的油壓升高,作用于柱塞的背壓增大,于是柱塞推動轉閥閥桿的力增大。此時需要較大的轉向力才能使閥體與閥桿之間作相對轉動而實現(xiàn)轉向助力作用,使得在中、高速時駕駛員可獲得良好的轉向手感和轉向特性。
閥靈敏度控制式EPS是根據(jù)車速控制電磁閥,直接改變動力轉向控制閥的油壓增益(閥靈敏度)來控制油壓的方法。這種轉向系統(tǒng)結構簡單、部件少、價格便宜,而且具有較大的選擇轉向力的自由度,可以獲得自然的轉向手感和良好的轉向特性。
閥靈敏度控制式系統(tǒng)如圖3-4-4所示。轉子閥的可變小孔分為低速專用小孔1R、1L、2R、2L和高速專用小孔3R、3L兩種,在高速專用可變孔的下邊設有旁通電磁閥回路如圖3-4-5所示,其工作過程如下。
當車輛停止時,電磁閥完全關閉,如果此時向右轉動轉向盤,則高靈敏度低速專用小孔1R及2R在較小的轉向轉矩作用下即可關閉,轉向油泵的高壓油液經1L流向轉向動力缸右腔室,其左腔室的油液經3L、2L流回儲油箱。此時具有輕便的轉向特性。施加在轉向盤上的轉向力矩越大,可變小孔1L、2L的開口程度越大,節(jié)流作用越小,轉向助力作用越明顯。
隨著車輛行駛速度的提高,在電子控制單元的作用下,電磁閥的開度也線性增加,如果轉動轉向盤,則轉向油泵的高壓油液經1L、3R旁通電磁閥流回儲油箱。此時,轉向動力缸右室的轉向助力油壓就取決于旁通電磁閥和靈敏度低的高速專用可變孔3R的開度。車速越高,在電子控制單元的控制下,電磁閥的開度越大,旁路流量越大,轉向助力作用越小;在車速不變的情況下,施加在轉向盤上的轉向力越小,高速專用小孔3R的開度越大,轉向助力作用也越小。當轉向力增大時,3R的開度逐漸減小,轉向助力作用也隨之增大。