Sistem stereng kuasa hidraulik pacuan elektrik

(Electrically Powered Hydraulic Steering, EPHS)

Dalam sistem stereng kuasa hidraulik (HPS), tekanan yang diperlukan untuk mengerakkan stereng servo dibekalkan oleh pam hidraulik. Pam ini digerakkan dengan menggunakan kuasa enjin.  Dalam keadaan ini sebahagian besar kuasa enjin digunakan untuk mengerakkan pam. Masalah timbul apabila bantuan stereng yang kuat diperlukan tetapi enjin berada pada kelajuan rendah, contohnya semasa memandu di tempat letak kenderaan. Kelajuan pam dikawal mengikut kelajuan putaran roda stereng, apabila roda stereng diputar dengan laju pam akan bergerak dengan pantas dan isi padu aliran dalam pam meningkat. Aliran yang berlebihan akan dialirkan semula takung melalui saluran balikkan atau pirau. 

Dalam sistem stereng kuasa hidraulik pacuan elektrik, fungsi sistem ini masih sama iaitu membantu pemandu mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk mengerakkan stereng, apa yang berbeza ialah pam stereng kuasa digerakkan menggunakan kuasa yang dihasilkan oleh motor elektrik dan bukan lagi enjin pembakaran dalam.

Sistem kawalan hidraulik masih sama. Kadar bantuan yang dihasilkan oleh sistem adalah berpandukan kepada sudut putaran stereng dan kelajuan kenderaan.  Sistem ini dilengkapi dengan penderia pengesan sudut stereng yang berfungsi untuk menghantar maklumat mengenai sudut putaran stereng kepada unit kawalan elektronik. Maklumat mengenai kelajuan kenderaan semasa turut

digunakan untuk menentukan kadar bantuan yang perlu. Maklumat ini dibekalkan melalui CAN Databus.

Berbanding dengan sistem stereng kuasa konvensional, EHPS menawarkan beberapa kelebihan seperti berikut:  Menjimatkan tenaga sehingga 85%.  Lebih mesra alam, hasil daripada penjimatan tenaga dan pengurangan penggunaan cecair hidraulik.  Menjimatkan penggunaan bahan api.  Meningkatkan keselamatan, stereng lebih mudah dikawal semasa meletak kenderaan dan lebih keras semasa dipandu laju. Dalam sistem kovensional, apabila kenderaan dipandu laju, kadar aliran cecair hidraulik akan menjadi berlebihan disebabkan oleh kadar putaran enjin yang tingi. Ini menyebabkan stereng menjadi terlalu ringan. 

Dalam sistem EHPS, kadar pengaliran cecair hidraulik akan dikawal mengikut sudut putaran stereng dan kadar kelajuan kenderaan.

Cara kerja EHPSEHPS dikawal berdasarkan sudut putaran roda stereng dan kelajuan kenderaan. Sistem ini dilengkapi dengan pam hidraulik yang mengandungi pam bergear dan motor elektrik. Pam bergear terletak di dalam engine pump assembly bagi menggantikan pam hidraulik (pam bilah) yang biasa digunakan dalam sistem stereng hidraulik.             Pam bergear ini dikawal dengan menggunakan motor elektrik yang terletak dalam engine pump assembly. Motor elektrik ini hanya akan beroperasi apabila suis penyalaan berada pada kedudukan “ON” dan enjin pembakaran dalam sedang bekerja.            Isyarat sudut roda stereng dan kelajuan kenderaan dihantar kepada unit kawalan. Unit kawalan menggunakan isyarat ini untuk mengawal kelajuan motor elektrik dan pam bergear serta menentukan kadar isi padu cecair hidraulik yang perlu dibekalkan kepada sistem stereng. 

Perlindungan mula semula (restart protection)EPHS dilengkapi dengan fungsi perlindungan mula semula apabila terdapat kerosakan, kegagalan atau pelanggaran. Jika fungsi ini dicetuskan oleh pelanggaran, ia hanya boleh diset semula dengan menggunakan scan tool.

Jika ia disebabkan oleh masalah yang lain, ia boleh dimula semula dengan meletakkan suis penyalaan pada kedudukan “Off” dan kemudian hidupkan semula enjin. Dalam keadaan tertentu, sistem perlu dibiarkan selama 15 minit untuk membenarkan engine pump assembly sejuk semula. Jika selepas tempoh tersebut, sistem EHPS masih tidak boleh beroperasi setelah enjin dihidupkan, ini menunjukkan terdapat masalah pada sistem elektrik kenderaan atau engine pump assembly. Lakukan diagnosis dan tukar engine pump assembly jika perlu.

Servotronic warning lamp Setelah suis penyalaan berada pada kedudukan “ON”, servotronic warning lamp akan menyala. Satu kitaran ujian dalaman akan dijalankan. Jika lampu tidak padam setelah enjin dihidupkan dan setelah kitaran ujian lengkap, mungkin terdapat kerosakan dalam sistem.

 

Engine pump assembly Engine pump assembly menggabungkan komponen-komponen berikut:  Unit hidraulik dengan pam bergerar, injap pengehad tekanan (pressure limiting valve) dan motor elektrik.   Takung hidraulik.   Unit kawalan stereng.Komponen-komponen ini tidak perlu di selenggara. Ia dilincirkan secara dalaman oleh cecair hidraulik. Ia tidak boleh diceraikan dan tidak boleh diperbaiki. Ia disambungkan ke power steering gear dengan menggunakan saluran tekanan. Saluran balikkan terbina secara dalaman di dalam takungan bendalir.

Power steering sensor

Power steering sensor dipasang pada bahagian atas input shaft steering gear. Ia berfungsi untuk mengesan sudut putaran roda stereng dan mengira kadar putaran stereng. Ia tidak mengukur sudut secara tepat ( ia mengukur perubahan sudut stereng secara berkadaran dengan pusingan roda stereng).

Isyarat dari penderia ini diperlukan oleh unit kawalan stereng kuasa untuk mengesan pergerakan roda stereng. Lebih besar perubahan sudut stereng, pam akan digerakkan dengan lebih laju begitu juga kadar aliran cecair hidraulik (dengan tanpa mengambil kira laju kenderaan).

Jika penderia ini tidak berfungsi atau rosak, sistem stereng akan berfungsi dalam mode kecemasan. Stereng masih boleh dikawal secara manual, walau bagaimanapun ia akan menjadi berat.

Steering angle sensorSteering angle sensor menghantar maklumat sama ada stereng diputar ke kiri atau ke kanan kepada unit kawalan ABS dan steering angle control unit melalui CAN databus. 

Isyarat ini digunakan bersama-sama maklumat kelajuan enjin dan roda untuk menentukan kadar aliran cecair hidraulik.

Jika penderia ini tidak berfungsi atau rosak, sistem stereng akan berfungsi dalam mode kecemasan. Stereng masih boleh dikawal secara manual, walau bagaimanapun ia akan menjadi berat.

Unit kawalan hidraulikCara kawalan adalah sama dengan sistem stereng kuasa hidraulik konvensional., unit kawalan hidraulik mengandungi sebuah bar kilasan yang bersambung dengan permukaan rotary disc valve dan permukaan yang satu lagi bersambung dengan drive pinion dan control sleeve.

Pemanduan lurusSemasa kenderaan dipandu di jalan lurus, bar kilas akan memegang rotary disc valve dan control sleeve pada kedudukan neutral. Power steering sensor tidak mengesan sebarang perubahan sudut. Cecair hidraulik yang tidak bertekanan akan dialirkan melalui saluran balikkan ke takungan cecair hidraulik. 

Stereng diputar ke kiri sepenuhnyaApabila bar kilas terpiuh, rotary disc valve diputarkan ke arah control sleeve.. Lurah kawalan pada rotary disc valve membenarkan cecair bertekanan untuk mengalir ke arah kanan silinder. Cecair bertekanan akan mengalir masuk ke dalam silinder kerja dan membantu pergerakan stereng. Pada masa yang sama, rotary disc valve akan menyekat pengaliran cecair hidraulik ke sebelah kiri dan membuka saluran keluar dari silinder kerja sebelah kiri. Cecair hidraulik akan dialirkan keluar dari silinder kerja sebelah kiri. Setelah proses ini selesai, bar kilasan akan mengembalikan rotary disc valve dan control sleeve ke kedudukan neutral.