奔驰的转向助力控制系统根据车型的不同配置可分为以下几种控制方式:速度感应式助力转向系统SPS、ECO动力转向泵、电动转向系统、液压电动辅助转向系统、双联泵式转向助力系统、全液压助力等。
一、速度感应式助力转向系统SPS
车速感应式助力转向系统SPS即speed sensitive power steering。
1.速度感应式助力转向系统
(1)普通液压助力泵。
(SPS)组成元件
助力泵(位置图1所示)的作用是给方向机提供足够的油压。通常用检测转向油压的方法判定其工作状况。转向助力泵的压力一般在120-128 kPa之间。在遇到静止或低速转向偏重的故障时,如果油门加大症状改善,通常为助力泵本身故障。
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(2) ECO动力转向泵。
ECO动力转向泵是一种带有比例电磁阀的动力转向泵,动力转向泵的泵油量可以调节,在车辆不需要转向助力时,使动力转向泵的能量消耗更低。
ECO动力转向泵比例电磁阀由ESP控制模块促动。ESP控制模块根据转向盘转动速度、车速、发动机转速、转向盘位置计算动力转向泵所需达到的泵送流量,并按照计算结果对安装在动力转向泵压力管路接头上的旁通阀进行促动。
ECO动力转向泵工作示意图(图2)
(3)方向机间隙补偿器。
方向机间隙补偿器位于方向机上(图3),确保驱动齿轮和齿条之间没有间隙。
(4)SPS电磁阀。
车速感应调节SPS电磁阀在方向机上(图4),在车速从0~100km/h时控制转向盘上的力矩。
(5)方向机减振器。
方向机减振器位于方向机上(图5),缓和从路面传来的力和震动。
2.速度感应式助力转向(SPS)的功能
车速感应调节功能(图6)在车辆静止到车速大约100km/h时逐渐地增加转方向所需的手动力。车辆静止时方向辅助近似于助力泵助力(没有SPS功能)。操作参数是车速,在电子系统的帮助下,根据0~100km/h的速度及适合的需求通过SPS电磁阀调节液压的反应。电子控制系统结合在ESP控制模块里。
(1)直行时的功能。
旋转阀是一个旋转滑动的元件,在它的表面有6个控制槽,而控制衬套上也有与旋转滑块相对应的6个槽。扭转杆的一端通过销与滑块固定,另外一端是驱动齿轮。当没有转方向时,旋转滑块在中间位置。
(2)转弯时的功能。
当转向盘旋转时,驱动齿轮靠在齿条上。旋转滑块被扭转,从而改变了控制槽的相对位置。高压油进入右工作缸或左工作缸,从而使齿条向右或向左轴向运动。无压力工作缸的油流回方向油池。
(3)车辆静止时的功能。
SPS电磁阀接收到最大的电流,克服弹簧力关闭。由于油压停止供应,识别到反应腔里的压力比率。没有力作用在反应球上,在旋转阀的V形表面上没有产生附加的力矩。因为驾驶员提供克服扭杆力的打方向的力矩很小,旋转方向就容易。油通过连续收缩孔无压力地流回油池。
(4)车速为0~100km/h时的功能。
当车速增加时,SPS电磁阀的供给电流逐渐减小,在弹簧力的作用下阀被打开。调节压力通过控制阀传到反应球,导致作用在旋转滑块V形表面的压力升高。因此扭转杆上的力进一步增加,驾驶员就必须用更大的方向力矩来操作转向盘。连续收缩孔减少从SPS电磁阀的调节压力,流回到油池里。
(5)车速大于100km/h时的功能。
车速大于100km/h供给SPS电磁阀最小的电流。这导致最大可能的压力从SPS电磁阀经过控制阀到反应球,把作用在旋转滑块的V形表面的压力增加到最大。连续收缩孔减小从SPS电磁阀来的调节压力,流回到油池里。
(6) SPS电子控制系统的功能。
SPS电子控制系统结合在ESP控制模块里。根据车速转向盘上的某一手动力被设定。当车速增大时,转动转向盘的力增加(到100krn/h)。ESP控制模块接收的车速信号被设置为特性曲线里的电流。此电流用来控制SPS电磁阀,从而影响油压。
SPS电磁阀的触发是一个PWM信号。