二、 液压式电控动力转向系统
    液压式电子控制动力转向系统根据控制方式的不同，可分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。

   （一）流量控制式EPS
    这是一种根据车速传感器信号调解动力转向装置供应的压力油液，改变油液的输入输出流量，以控制转向力的方法。优点是在原来转向功能上再增加压力油液流量控制功能即可，可以降低价格，简化结构。缺点是当流向动力转向机构的压力油液降低到极限值时，将改变转向控制部分的刚度，使其下降到接近转向刚性。这样，在低供给油量区域内，对于快速转向会产生压力油量不足，降低了相应性。
    1．本田轿车电子控制动力转向系统
    图1所示为本田轿车采用的流量控制式动力转向系统。该系统主要由车辆传感器、电磁阀、整体式动力转向控制阀、动力转向液压泵和电子控制单元等组成。电磁阀安装在通向转向动力缸活塞两侧油室的油道之间，当电磁阀的阀针完全开启时，两油道就被电磁阀旁通。流量控制式动力转向系统就是根据车速传感器的信号，控制电磁阀阀针的开启程度，从而控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液压油流量，来改变转向盘上的转向力。车速越高，通过电磁阀电磁线圈的平均电流值越大，电磁阀阀针的开启程度就越大，旁路液压油流量越火，而液压助力作用越小，使转动转向盘的力也随之增加。

    图2所示为该系统电磁阀的结构。图3所示为电磁阀的驱动信号。由图可以看出，驱动电磁阀电磁线圈的脉冲电流信号频率基本不变，但随着车速增大，脉冲电流信号的占空比将逐渐增大，使流过电磁线圈的平均电流值随车速的升高而增大。

    2．日产轿车电子控制动力转向系统
    图4所示为流量控制式动力转向系统。它的特点是在一般液压动力系统上再增加旁通流量控制阀、车速传感器、转向角速度传感器、电子控制单元和控制开关等。在转向液压泵与转向机体之间设有旁通管路，在旁通管路中又设有旁通油量控制阀。根据车速传感器、转向角速度传感器和控制开关等信号，电子控制单元向旁通流量控制阀，按照汽车的行驶状态发出控制信号，控制旁通流量，从而调整向转向器供油的流量。

    当向转向器供油流量减少时，动力转向控制阀灵敏度下降，转向助力作用降低，转向力增加。在这一系统中，利用仪表板上的转换开关，驾驶员可以选择三种适应不同条件的转向力特性曲线，如图5所示。另外，电子控制单元还可根据转向角速度传感器输出信号的大小，在汽车急转弯时，按照图6所示的转向力特性实施最优控制。



    图7所示为该系统旁通流量控制阀的结构示意图。在阀体内装有主滑阀2和稳压阀7，在主滑阀的右端与电磁线圈柱塞3连接，主滑阀与电磁线圈的推力成正比移动，从而改变主滑阀左端流量主孔1的开口面积。调整调节螺钉4可以调节旁通流量的大小。稳压滑阀的作用保持流量主孔前后压差的稳定，以使旁通流量与流量主孔的开口面积成正比。当因转向负荷变化而使流量主孔前后压差偏离设定值时，稳压滑阀阀芯抖在其左侧弹簧张力和右侧高压油压力的作用下发生滑移。如果压差大于设定值，则阀芯左移，使节流孔开口面积减小，流入到阀内的液压流量减少，前后压差减小；如果压差小于设定值，则阀芯右移，使节流孔开口面积增大，流入到阀内的液压油量增多，前后压差增大。流量主孔前后压差的稳定，保证了旁通流量的大小只与主滑阀控制的流量主孔的开口面积有关。

    系统中电子控制单元的基本功能是接收车速传感器、转向角速度传感器及变换开关的信号，以控制旁通流量控制阀的电流，并具有故障自诊断功能。
    当控制单元、传感器、开关等电气系统发生故障时，安全保险装置能够确保与一般动力转向装置的功能相同。

   （二）反力控制式EPS
    反力控制式动力转向系统是一种根据车速大小，控制反力室油压，从而改变输入、输出增益幅度以控制转向力。
    图8所示为反力控制式动力转向系统的工作原理图。该系统主要由转向控制阀、分流阀、电磁阀、转向动力缸、转向液压泵、储油箱、车速传感器及电子控制单元等组成。转向控制阀是在传统的整体转阀式动力转向控制阀的基础上增设了油压反力室而构成。扭力杆的上端通过销子与转阀阀杆相连，下端与小齿轮轴用销子连接。小齿轮轴的上端通过销子与控制阀阀体相连。转向时，转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴。当转向力增大，扭力杆发生扭转变形时，控制阀阀体和转阀阀杆之间将发生相对转动，于是就改变了阀体和阀杆之间油道的通、断和工作油液的流动方向，从而实现转向助力作用。

    分流阀的作用，把来自转向液压泵的液压油向控制阀一侧和电磁阀一侧进行分流。按照车速和转向要求，改变控制阀一侧与电磁阀一侧的油压，确保电磁阀一侧具有稳定的液压油流量。固定小孔的作用是把供给转向控制阀的一部分流量分配到油压反力室一侧。
    电磁阀的作用是根据需要，将油压反力室一侧的液压油流回储油箱。
电子控制单元（ECU）根据车速的高低线性控制电磁阀的开口面积。当车辆停驶或车速较低时，ECU使电磁线圈的通电电流增大，电磁阀开口面积增大，经分流阀分流的液压油通过电磁阀重新回流到储油箱中，所以作用于柱塞的背压降低。于是柱塞推动控制阀转阀阀杆的力较小，因此只需要较小的转向力就可使扭力杆扭转变形，使阀体与阀杆产生相对转动而实现转向助力作用。
    当车辆在中、高速区域转向时，ECU使电磁线圈的通电电流减小，电磁阀开口面积减小，所以油压反力室的油压升高，作用于柱塞的背压增大，于是柱塞推动转阀阀杆的力增大。此时需要较大的转向力才能使阀体与阀杆之间作相对转动（相当于增加了扭力杆的扭转刚度）而实现转向助力作用，所以在中、高速时可使驾驶员获得良好的转向手感和转向特性。

    （三）阀灵敏度控制式EPS
    阀灵敏度控制式EPS是根据车速控制电磁阀，直接改变动力转向控制阀的油压增益（阀灵敏度）来控制油压的。这种转向系统结构简单、部件少、价格便宜，而且具有较大的选择转向力的自由度，与反力控制式转向相比，转向刚性差，但可以最大限度提高原来的弹性刚度来加以克服，从而获得自然的转向感和良好的转向特性。图9所示为所采用的阀灵，敏度可变控制式动力转向系统。该系统对转向控制阀的转子阀作了局部改进，并增加了电磁阀，车速传感器和电子控制单元等。

    1．转子阀
    一般在圆周上形成6条或8条沟槽，各沟槽利用阀部外体，与泵、动力泵、电磁阀及油箱连接。图10所示为实际的转子阀结构剖面图。

    图11所示为阀部的等效液压回路图，转子阀的可变小孔分为低速专用小孔（1R、1L、2R、2L）和高速专用小孔（3R、3L）两种，在高速专用可变孔的下边设有旁通电磁阀回路，其工作过程如下：

    当车辆停止时，电磁阀完全关闭，如果此时向右转动转向盘，则高灵敏度低速专用小孔1R及2R在较小的转向力矩作用下即可关闭。转向液压泵的高压油液经1L流向转向动力缸右腔室，其左腔室的油液经3L、2L流回储油箱，所以此时具有轻便的转向特性。而且施加在转向盘上的转向力矩越大，可变小孔1L、2L的开口面积越大，节流作用就越小、转向助力作用越明显。
    随着车辆行驶速度的提高，在电子控制单元的作用下，电磁阀门的开度也线性增加，如果向右转动转向盘．则转向液压泵的高压油液经1L， 3R旁通电磁阀流回储油箱。此时，转向动力缸左腔室的转向助力油压就取决于旁通电磁阀和灵敏度低的高速专用可变孔3R的开度。车速越高，在电子控制单元的控制下，电磁阀的开度越大，旁路流量越大，转向助力作用越小；在车速不变的情况下，施加在转向盘上的转向力越小，高速专用小孔3R的开度越大，转向助力作用也越小。当转向力增大时，3R的开度逐渐减小，转向助力作用也随之增大。由此可见，阀灵敏度控制式动力转向系统可使驾驶员获得非常自然的转向手感和良好的速度转向特性。所以具有多工况的转向特性如图11从低速到高速的过渡区间，由于电磁阀的作用，按照车速控制小孔的油量，因而可以按顺序改变特性。
    2．电磁阀
    电磁阀结构如图10所示，该阀设有接控制上下流量的旁通油道，是可变的节流阀。在低速时向电磁线圈通以最大的电流，使可变孔关闭，随着车速升高，依次减小通电电流，可变孔开启；在高速时，开启面积达到最大值。该阀在左右转向时，油液流动的方向可以逆转，所以在上下流动方向中，可变小孔必须具有相同的特性。为了确保高压时流体有效作用于阀，必须提供稳定的油压控制。
    3．电子控制单元
    接受来自车速传感器的信号，控制向电磁阀和电磁线圈输出电流。

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