Przekładnia i zębnik wspomagania kierownicy
Układ wspomagania układu kierowniczego z zębatką i zębnikiem jest wyposażony w obrotowy zawór sterujący, który kieruje płyn hydrauliczny z pompy hydraulicznej na jedną lub drugą stronę tłoka zębatki. Jednoczęściowy trzpień szyny jest połączony z szyną. Trzpień zębatki przekształca ciśnienie hydrauliczne w siłę liniową, która przesuwa zębatkę w lewo lub w prawo. Ponadto siła ta jest przenoszona przez drążki kierownicze na zwrotnice, które obracają koła.
Jeśli wspomaganie kierownicy nie działa, zębatkowy mechanizm kierowniczy jest sterowany mechanicznie, jednak w takim przypadku wymagany będzie większy wysiłek przy kierowaniu. Obrót kierownicy jest przenoszony na bieg. Ruch obrotowy zębnika jest przenoszony na ślimak zębnika, którego gwinty zazębiają się z zębami zębatki, powodując w ten sposób liniowy ruch zębatki.
Łopatkowa pompa hydrauliczna zapewnia ciśnienie dla obu układów kierowniczych.
Wspomaganie kierownicy zapewniające zmienne wspomaganie zależne od prędkości
W układzie wspomagania kierownicy, który zapewnia wspomaganie kierownicy zależne od zmiennej prędkości, (SSPS) zmienia wysiłek kierowcy, który jest wymagany do obrócenia kierownicy, gdy zmienia się prędkość samochodu. Przy niskich prędkościach system zapewnia maksymalną moc, co ułatwia wykonywanie manewrów skrętu i parkowania. Przy dużej prędkości wzmocnienie układu kierowniczego jest zmniejszone, aby zapewnić lepszą kontrolę i lepszą stabilność kierunkową. SSPS wykonuje to zadanie regulując prąd (-3~3A), dostarczane do uzwojenia elektromagnesu będącego na wyposażeniu mechanizmu elektrycznego wspomagania kierownicy, wraz ze wzrostem prędkości pojazdu. Gdy pojazd jest nieruchomy, SSPS zapewnia maksymalne wspomaganie układu kierowniczego. Wraz ze wzrostem prędkości pojazdu zmniejsza się wzmocnienie układu kierowniczego.
Kontroler
Sterownik SSPS przetwarza informacje o prędkości pojazdu ze sterownika ABS do cewki elektromagnesu znajdującej się na zespole elektrycznego wspomagania kierownicy.
Przekładnia i zębnik wspomagania kierownicy
Z wyjątkiem różnicy w przetwarzaniu zaworów, konstrukcja przekładni kierowniczej z zębatką i zębnikiem z SSPS jest podobna do konstrukcji przekładni kierowniczej bez SSPS. Obrót kierownicy jest przenoszony na przekładnię przez wałek pośredni. Koło zębate przesuwa zębatkę w lewo lub w prawo, zazębiając zęby koła zębatego i zębatki. Siła ta jest następnie przenoszona przez drążki kierownicze i zwrotnice na kierowane koła.
Układ wspomagania układu kierowniczego z zębatką i zębnikiem jest wyposażony w obrotowy zawór sterujący, który kieruje płyn hydrauliczny z pompy hydraulicznej na jedną lub drugą stronę tłoka zębatki. Trzpień podłączony do zębatki przekształca ciśnienie hydrauliczne w ruch zębatki w lewo lub w prawo. Obrotowy zawór sterujący reguluje wzmocnienie w odpowiedzi na moment obrotowy kierowcy.
Jeśli wspomaganie hydrauliczne nie działa, sterowanie mechaniczne działa. Jednak w tym przypadku wymagany będzie większy wysiłek w kierowaniu.
Pompa wspomagania kierownicy
Standardowa łopatkowa pompa hydrauliczna zapewniająca ciśnienie hydrauliczne w układzie.
Operacja systemowa
System uruchamia się sygnałem wejściowym z czujnika prędkości pojazdu przez sterownik ABS do sterownika SSPS. Sterownik SSPS wysyła sygnał do siłownika SSPS w celu zmiany poziomu siły biernej wytwarzanej przez uzwojenie elektromagnesu.
Działanie obwodu
System SSPS wykorzystuje sygnały wejściowe ze sterownika ABS do sterownika SSPS, ustawiając wymaganą wielkość siły przyłożonej z mechanizmu elektrycznego wspomagania kierownicy.
Sterownik SSPS w sposób ciągły porównuje ilość prądu przepływającego przez dysk SSPS z jego obliczoną wartością. Siłownik SSPS ma uzwojenie elektromagnesu, które może kontrolować siłę reakcji przyłożoną do drążka skrętnego kierownicy. Sterownik SSPS może zmieniać ilość prądu przepływającego przez napęd SSPS poprzez zmianę cyklu pracy wyjścia.
Kontroler SSPS może wykrywać usterki w sobie, w napędzie SSPS lub w obwodach takich elementów. Wykrycie jakiejkolwiek usterki powoduje, że wzmocnienie układu kierowniczego pozostaje przez cały czas na najwyższym poziomie, ponieważ wskazówka przyjmuje swoją normalnie wysuniętą pozycję przy wszystkich prędkościach.
Gdy system działa normalnie, wspomaganie układu kierowniczego zmniejsza się wraz ze wzrostem prędkości, zapewniając kierowcy lepsze wyczucie drogi i lepszą stabilność kierunkową.