二、液压反力控制式EHPS
液压反力控制式EHPS主要由转向控制阀、分流阀、电磁阀、转向助力缸、转向油泵、储油箱、车速传感器、ECU及故障警告装置等组成。其结构和工作原理,如图16所示。
主要部件结构和工作原理如下:
1.转向控制阀
在传统的整体转阀式助力转向控制阀的基础上增设了油压反力室。扭力杆的上端通过销子与转阀阀杆相连,下端用销子与小齿轮轴和控制阀阀体相连。转向时,转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴,带动小齿轮旋转,使齿条运动,实现转向。当转向力增大,扭力杆发生扭转变形时,转阀阀杆和控制阀体之间将发生相对转动,以此改变阀体和阀杆之间油道的通、断关系和工作油液的流动方向,从而实现液压助力转向作用。
2.分流阀
分流阀的结构如图17所示,主要由阀体、阀门、弹簧、进油道和出油道组成。分流阀的作用是将来自转向油泵的液流分送到转阀、油压反力室和电磁阀,送到电磁阀和油压反力室中的液压油流量是由转阀中的油压来调整的。当转动转向盘时,转阀中的油压增大时,分配到电磁阀和油压反力室的液压油流量增加。当转阀中的油压达到一定值后,转阀中的油压便不再升高,而分配给电磁阀和油压反力室的油液流量则不变。分流阀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。
3.电磁阀
根据需要将油压反力室一侧的液压油压回储油箱。电子控制单元ECU根据车速的高低控制电磁阀油路的阻尼面积,开口面积随电磁线圈通电电流占空比而变化,进而控制油压反力室一侧的液压油压力大小。
4.车速传感器
车速传感器的主要功用是检测汽车行驶速度CAN通信与其他系统的车速信号共享。
5.电子控制单元
根据车速传感器输入信号控制通入电磁阀的电流,实现相应的控制功能。车速提高时,为了增大转向操纵力,需要加大电磁阀的电流;而当车速超过120km/h时,为防止电流过大而造成过载,电子控制单元则使通往电磁阀的通电电流保持恒定。
当车辆静止或速度较低时,电子控制单元ECU使电磁线圈的电流增大,电磁阀开口面积增大,经分流阀分流的液压油和小孔分流的液压油通过电磁阀开口重新回流到储油箱中的油量变大,作用于柱塞的背压(油压反力室压力)降低,柱塞推动控制阀转阀阀杆的反力较小,因此只需要较小的转向力就可使扭力杆扭转变形,使转阀阀杆和控制阀体发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,电子控制单元ECU使电磁线圈的电流减小,电磁阀开口面积减小,经分流阀分流的液压油和小孔分流的液压油通过电磁阀开口重新回流到储油罐中的油量变小,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反力增大,此时需要较大的转向力才能使转阀阀杆和控制阀体之间做相对转动,才能实现转向助力作用,实现在中高速时使驾驶员获得良好的转向手感和转向特性。