Thi công mô hình hệ thống lái trợ lực điện đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Lý do chọn đề tài

Hiện nay, sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ đang chiếm lĩnh mọi lĩnh vực của đời sống xã hội Nhiều sản phẩm công nghệ mới, với thiết kế nhỏ gọn và tích hợp nhiều chức năng như vi xử lý và vi điều khiển, đã được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp và thiết bị dân dụng Những sản phẩm này không chỉ mang lại nhiều ưu điểm mà còn ngày càng phát triển nhằm hỗ trợ tối đa cho con người.

Ngành công nghiệp ô tô đang trải qua những thay đổi kỹ thuật đáng kể, không chỉ nhằm đáp ứng nhu cầu di chuyển mà còn đảm bảo tính tiện nghi và an toàn cho người sử dụng Do đó, nghiên cứu và cải tiến ô tô trở thành mục tiêu quan trọng và là hoạt động liên tục của các nhà cung cấp trong lĩnh vực này.

Hệ thống lái ô tô là yếu tố then chốt đảm bảo an toàn trong di chuyển Nghiên cứu và phát triển hệ thống lái, đặc biệt là lái trợ lực điện, không chỉ nâng cao hiệu quả lái xe mà còn giảm mệt mỏi cho người lái Hệ thống lái trợ lực điện ngày càng được ưa chuộng nhờ thiết kế gọn nhẹ và khả năng hoạt động chính xác, thích ứng với các điều kiện vận hành khác nhau thông qua tín hiệu từ cảm biến.

Nghiên cứu hệ thống lái trợ lực điện là cần thiết để nâng cao hiệu quả sử dụng, sửa chữa và cải tiến, đồng thời tạo nguồn tài liệu tham khảo cho quá trình học tập Nhu cầu về học tập, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống này rất lớn Để khai thác tối đa tính năng của hệ thống lái, việc nắm vững nguyên lý hoạt động và các chi tiết liên quan là vô cùng quan trọng Dựa trên mô hình cũ và tài liệu hiện có, việc khảo sát nguyên lý làm việc và giải thích các hiện tượng trong quá trình hoạt động sẽ là cơ sở cho thiết kế và thi công mô hình.

Vì những lý do trên nhóm em chọn đề tài "THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN” để làm đề tài tốt nghiệp

- Tìm hiểu tổng quan về hệ thống lái trên ô tô

- Tìm hiểu rõ về hệ thống lái trợ lực điện

- Khảo sát thi công mô hình hệ thống lái trợ lực điện

- Sử dụng mô hình phục vụ cho việc giảng dạy

- Tìm hiểu về hệ thống lái ô tô, tập trung tìm hiểu về hệ thống lái trợ lực điện

- Mô hình hệ thống lái trợ lực điện

1.4 Phương pháp thực hiện đề tài

- Tiếp cận thu thập thông tin

- Tham khảo các tài liệu, mô hình

Chưa thực hiện được việc giả lập tín hiệu tốc độ xe để đưa vào chân SPD của hộp ECU EPS, điều này khiến cho việc điều chỉnh lực đánh lái theo các tốc độ khác nhau của xe trở nên khó khăn.

1.6 Sản phẩm của đề tài

Hình 1.1 Mô hình hoàn thiện

Đối tượng nghiên cứu

- Tìm hiểu về hệ thống lái ô tô, tập trung tìm hiểu về hệ thống lái trợ lực điện

- Mô hình hệ thống lái trợ lực điện.

Phương pháp thực hiện

- Tiếp cận thu thập thông tin

- Tham khảo các tài liệu, mô hình.

Hạn chế

Chưa có khả năng giả lập tín hiệu tốc độ xe để đưa vào chân SPD của hộp ECU EPS, điều này gây khó khăn trong việc điều chỉnh lực đánh lái phù hợp với các tốc độ khác nhau của xe.

Sản phẩm của đề tài

Hình 1.1 Mô hình hoàn thiện

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI, HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN

Hệ thống lái

2.1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống lái

Hệ thống lái ô tô giúp điều khiển quỹ đạo chuyển động bằng cách xoay các bánh dẫn hướng, cho phép thay đổi hướng di chuyển hoặc duy trì hướng đi cố định Hai quá trình này được gọi là quay vòng xe.

Quá trình điều khiển xe được thực hiện thông qua vô lăng và trục lái, giúp truyền chuyển động từ vô lăng đến cơ cấu lái Cơ cấu lái tăng cường lực quay của vô lăng, cho phép truyền mômen lớn hơn đến các thanh dẫn động lái Cuối cùng, các thanh dẫn động lái sẽ chuyển động của cơ cấu lái đến bánh dẫn hướng, đảm bảo xe di chuyển chính xác.

Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Khả năng quay vòng hẹp của xe mang lại sự linh hoạt khi di chuyển trên những con đường chật hẹp và khúc khuỷu Hệ thống lái cần phải điều chỉnh bánh trước một cách nhanh chóng, dễ dàng và êm ái để đảm bảo trải nghiệm lái xe mượt mà.

Để cải thiện trải nghiệm lái xe, lực lái cần được điều chỉnh phù hợp: nhẹ hơn khi ô tô di chuyển ở tốc độ thấp và nặng hơn khi ở tốc độ cao, giúp đảm bảo lái dễ dàng và cảm giác lái tốt hơn.

Hồi vị êm là quá trình quan trọng khi xe quay vòng; người lái cần giữ vô lăng chắc chắn Sau khi thay đổi hướng, khi quay lại vị trí thẳng, bánh xe phải trở về trạng thái chạy thẳng một cách êm ái.

- Giảm thiểu truyền các chấn động từ mặt đường lên vô lăng: Không để các chấn động từ mặt đường truyền ngược lên vô lăng

- Đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe dẫn hướng, tránh hiện tượng trượt lết bánh xe

2.1.1.3 Phân loại hệ thống lái

 Theo cách bố trí tay lái (vô lăng lái):

- Hệ thống lái có tay lái bố trí bên phải

- Hệ thống lái có tay lái bố trí bên trái

 Theo kết cấu của cơ cấu lái:

- Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn

- Cơ cấu lái kiểu trục răng - thanh răng

 Theo số bánh dẫn hướng:

- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước

- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng hai cầu

- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu

 Theo tính chất cơ cấu lái:

- Hệ thống lái không có trợ lực

- Hệ thống lái có trợ lực

2.1.2 Cấu tạo chung của hệ thống lái trên ô tô

Hình 2.1 Cấu tạo cơ bản của hệ thống lái

Chức năng: có chức năng tiếp nhận mô-men quay từ người lái rồi truyền cho trục lái

Vô lăng ô tô có cấu tạo tương đối giống nhau ở tất cả các loại xe, bao gồm một vành hình tròn và một số nan hoa xung quanh Ngoài chức năng chính là tạo mô-men lái, vô lăng còn tích hợp nhiều bộ phận khác như nút điều khiển còi và túi khí an toàn.

Trục lái bao gồm trục lái chính, có nhiệm vụ truyền mô men quay từ vành lái đến hộp số lái, cùng với ống đỡ để cố định trục vào thân xe Đầu trên của trục lái chính được thiết kế thon và sẻ răng cưa, trong khi vành lái được siết chặt bằng đai ốc Đầu dưới của trục lái chính kết nối với cơ cấu lái thông qua khớp nối mềm hoặc khớp các đăng, giúp giảm thiểu chấn động từ mặt đường truyền lên vô lăng.

Trục lái không chỉ truyền mô men quay từ vành lái xuống hộp số, mà còn là nơi lắp đặt nhiều bộ phận quan trọng của ô tô như cần điều khiển hệ thống đèn, cần điều khiển hệ thống gạt nước, cơ cấu nghiêng tay lái, cơ cấu hấp thụ va đập, cơ cấu khoá tay lái và cơ cấu trượt tay lái Những cơ cấu này mang lại sự thoải mái cho người lái khi ra vào ghế và cho phép điều chỉnh vị trí tay lái phù hợp với chiều cao của từng người.

Hình 2.3 Kết cấu của trục lái

1- Vành lái; 2- Cụm công tắc gạt mưa; 3-Cụm khóa điện; 4- Vỏ trục lái

5- Khớp các đăng; 6- Trục các đăng; 7-Khớp cao su

 Một số cơ cấu khác của trục lái:

Trong hệ thống lái, cơ cấu hấp thụ va đập đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ người lái khi xảy ra tai nạn Cơ cấu này giúp giảm thiểu lực va đập tác động lên người điều khiển phương tiện Có một số loại cơ cấu hấp thụ va đập phổ biến, bao gồm loại giá đỡ uốn, loại bi, loại cao su, loại ăn khớp và loại ống xếp.

Hình 2.4 Cơ cấu hấp thụ va đập trục lái

- Cơ cấu nghiêng trục lái: cho phép chọn vị trí vô lăng (theo phương thẳng đứng) để phù hợp với tư thế lái của người điều khiển

Hình 2.5 Cơ cấu nghiêng trục lái

- Cơ cấu trượt vô lăng: cho phép điều chỉnh vào và ra vị trí của vô lăng nhằm đạt được tư thế ngồi phù hợp của người lái

Hình 2.6 Cơ cấu trượt vô lăng

Cơ cấu khóa tay lái là hệ thống vô hiệu hóa vô lăng nhằm ngăn chặn trộm ô tô bằng cách khóa trục chính vào ống trục lái khi rút chìa khóa điện Một số vị trí hoạt động của khóa được minh họa trong hình dưới đây.

Hình 2.7 Cơ cấu khóa trục lái

Cơ cấu lái là hệ thống sử dụng bộ truyền động như bánh răng và trục vít đai ốc để chuyển đổi mô men lái và hướng quay từ vô lăng, từ đó truyền động tới bánh xe thông qua hệ thanh đòn, giúp xe thực hiện các vòng quay.

Cơ cấu lái không chỉ điều khiển bánh xe mà còn hoạt động như bánh răng giảm tốc, giúp giảm lực đánh lái bằng cách tăng mô-men đầu ra Tỷ số truyền của cơ cấu lái thường dao động từ 18-20:1; tỷ số này càng lớn sẽ làm giảm lực đánh lái, tuy nhiên người lái sẽ phải quay vô lăng nhiều hơn.

Một số kiểu cơ cấu lái:

Trục răng thanh răng là một bộ phận quan trọng trong hệ thống lái, nằm dưới trục ái chính và ăn khớp với thanh răng Khi vô lăng được quay, trục răng sẽ quay theo, dẫn đến việc di chuyển thanh răng sang trái hoặc sang phải, giúp điều khiển hướng đi của xe một cách hiệu quả.

Sự truyền động của thanh răng đến cam quay thông qua các đầu thanh răng và thanh lái tạo ra một cơ cấu lái gọn gàng, thích hợp cho các loại xe nhỏ Với tỷ số truyền nhỏ, cơ cấu này giúp giảm độ zơ tay lái, mang lại cảm giác lái chính xác hơn so với các hệ thống lái khác.

Hình 2.8 Cơ cấu lái kiểu trục răng thanh răng

Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn sử dụng ổ bi đỡ chặn ở cả hai đầu trục vít, với đai ốc bi di chuyển trên trục vít nhờ vào các viên bi lăn trong các rãnh xoắn Các rãnh này được thiết kế để cho phép các viên bi tuần hoàn liên tục Khi trục vít quay, đai ốc bi di chuyển dọc theo trục, làm quay trục rẻ quạt và dẫn đến chuyển động của đòn lắc Ưu điểm nổi bật của hệ thống này là giảm thiểu lực cản trượt nhờ ma sát thấp giữa trục vít và trục rẻ quạt, nhờ vào sự hỗ trợ của các viên bi.

Hình 2.9 Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn

Hệ thống lái trợ lực điện

Hệ thống lái trợ lực điện - điện tử được phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về tốc độ, chất lượng và giảm năng lượng tiêu thụ trong phương tiện Nghiên cứu và phát triển hệ thống điều khiển điện điện tử đang được chú trọng để cải thiện chức năng và đặc tính của nó, từ đó nâng cao hiệu suất và trải nghiệm người dùng.

Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) là một giải pháp công nghệ tiên tiến giúp giảm sức cản của hệ thống lái bằng cách cung cấp dòng điện từ động cơ điện Hệ thống này bao gồm cảm biến tốc độ xe, cảm biến lái (moment và vận tốc góc), bộ điều khiển điện tử ECU và động cơ Tín hiệu từ các cảm biến được gửi đến ECU để tính toán chế độ điều khiển, từ đó điều chỉnh hoạt động của động cơ trợ lực.

2.2.1 Cách bố trí hệ thống lái trợ lực điện

Hình 2.17 Hệ thống lái trợ lực điện kiểu C_EPS

- Motor trợ lực, bộ điều khiển và cảm biến mô-men xoắn được gắn vào trục lái

- Hệ thống này nhỏ gọn đơn giản và chi phí thấp và dễ dàng để gắn trên xe

- Hệ thống trợ lực có thể được áp dụng cho các trục lái cố định, trục lái kiểu nghiêng và các loại trục lái khác

- Trục cung cấp hiệu suất độ bền lâu dài khi tải xoắn cao hơn nhiều

Hình 2.18 Hệ thống lái trợ lực điện kiểu P-EPS

- Động cơ điện trợ lực được gắn vào trục bánh răng dẫn động Nó sẽ cho cảm giác tốt hơn loại C-EPS

- Bộ phận hỗ trợ điện nằm bên ngoài khoang hành khách của xe, cho phép tăng mô- men xoắn hỗ trợ mà không làm tăng tiếng ồn bên trong

Hệ thống này, kết hợp với một thiết bị lái có tỷ lệ thay đổi, cho phép sử dụng động cơ nhỏ gọn nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất xử lý vượt trội.

Hình 2.19 Hệ thống lái trợ lực điện kiểu DP_EPS

Kiểu DP-EPS sử dụng động cơ điện gắn trên cơ cấu trục vít-thanh răng của hệ thống lái, cho phép thiết bị trợ lực hoạt động độc lập với trục lái.

- Bằng cách tách động cơ ra khỏi trục lái, cảm giác lái có thể được cải thiện

Hình 2.10 Hệ thống lái trợ lực điện kiểu RP-EPS

- Kiểu RP-EPS có thiết kế giống kiểu DP-EPS, chỉ khác là động cơ điện trợ lực của hệ thống này có thiết kế khác kiểu DP-EPS

- Bộ phận trợ lực được gắn vào giá đỡ bánh lái

- Bộ phận trợ lực có thể được đặt tự do trên giá, cho phép linh hoạt tuyệt vời trong thiết kế bố trí

- Sử dụng cho xe cỡ lớn như SUV hay xe tải

2.2.2 Cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điện

Hình 2.21 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái trợ lực điện

2.2.2.1 Động cơ điện Để đảm bảo được công suất trợ lực cần thiết trên bộ trợ lực điện sử dụng loại động cơ điện một chiều, nó bao gồm rô-to, stato, trục chính và cơ cấu giảm tốc Cơ cấu giảm tốc bao gồm trục vít và bánh vít, mô-men do rô-to động cơ điện tạo ra được truyền tới cơ cấu giảm tốc sau đó được truyền tới trục lái chính Trục vít được đỡ trên các ổ đỡ để giảm độ ồn và tăng tuổi thọ làm việc, khớp nối đảm bảo cho việc nếu động cơ bị hư hỏng thì trục lái chính và cơ cấu giảm tốc không bị khóa cứng và hệ thống lái vẫn có thể hoạt động được

Động cơ điện trợ lực lái là loại động cơ một chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu, kết hợp với bộ truyền động của hệ thống trợ lực Nhiệm vụ chính của động cơ này là tạo ra mô-men lực hỗ trợ theo sự điều khiển của ECU, đồng thời phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nhất định.

- Động cơ điện phải đưa ra được mô men xoắn và lực xoắn mà không làm quay vành lái

- Động cơ điện phải có cơ cấu đảo chiều quay khi có sự cố xảy ra

- Dao động và tiếng ồn nhỏ, lực quán tính nhỏ

2.2.2.2 Cảm biến mô-men xoắn

Trục lái của hệ thống bao gồm trục đầu vào kết nối với phần trên của trục lái và trục đầu ra gắn với phần nối tiếp tới cơ cấu lái Giữa hai trục này được liên kết bởi một thanh xoắn Trên trục đầu vào, roto phát số 1 được lắp đặt với các rãnh để cài khớp với các răng của roto phát số 2.

Phát số 3 được trang bị các răng và rãnh lắp trên trục ra, trong khi bên ngoài các roto phát là các cuộn dây được phân chia thành cuộn phát hiện và cuộn cuộn hiệu chỉnh.

Hình 2.23 Cấu tạo của cảm biến mô-men xoắn

Khi vô lăng được đánh lái, mô-men lái tác động lên trục đầu vào qua trục lái chính, tạo ra sự thay đổi vị trí giữa các rô-to phát Các vòng phát hiện có cuộn dây không tiếp xúc trên vòng ngoài hình thành mạch kích thích Khi mô-men lái được tạo ra, thanh xoắn bị xoắn, dẫn đến độ lệch pha giữa rô-to phát số 2 và 3 Tín hiệu điện áp tỷ lệ với mô-men xoắn được gửi đến ECU, từ đó ECU tính toán mô-men trợ lực dựa trên tốc độ xe và điều khiển motor điện với cường độ, chiều và thời điểm phù hợp.

Hình 2.24 Tín hiệu của cảm biến mô-men xoắn

Gồm 1 lõi thép được lắp lỏng trượt trên trục lái, trên đó có 1 rãnh chéo, rãnh này sẽ được lắp với 1 chốt trên trục lái Phía ngoài lõi thép là 3 cuộn dây quấn: 1 cuộn sơ cấp và

Cuộn sơ cấp được cấp nguồn điện xoay chiều tần số cao, tạo ra suất điện động cảm ứng khác nhau trong hai cuộn thứ cấp tùy thuộc vào vị trí của lõi thép Tín hiệu từ hai cuộn thứ cấp được chỉnh lưu và truyền về mạch so sánh, từ đó biến đổi thành điện áp tuyến tính tỷ lệ với góc xoắn của thanh xoắn nằm giữa trục lái và cơ cấu lái, tương tự như trong van trợ lực thủy lực loại van xoay.

Ba trạng thái của rãnh chéo, chốt và lõi thép tương ứng với các trường hợp quay vòng phải, vị trí trung gian và quay vòng trái được thể hiện rõ ràng trong hình.

Cảm biến mômen loại lõi thép trượt có các vị trí làm việc quan trọng, bao gồm lái phải, trung gian và lái trái Sơ đồ đặc tính của cảm biến này thể hiện các thành phần như cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, cùng với lõi thép trượt, giúp tối ưu hóa hiệu suất trong quá trình hoạt động.

Hình 2.26 Cấu tạo cảm biến mômen lái loại 4 vành dây 1-Vành 2; 2-Thanh xoắn; 3-Vành 1; 4-Trục vào; 5-Vành 1(phần Stator); 6-Vành 2(Stator); 7-Trục ra

- Phần stato có 2 vành dây, các dây được cuốn trên các răng thép định hình

Phần roto bao gồm hai vành dây: một vành gắn với trục răng và vành còn lại gắn với các-đăng trục lái Hai vành này có khả năng xoay lệch nhau một góc tương ứng với góc xoắn của thanh xoắn, khoảng 7 độ 58 phút.

Sơ đồ bố trí các cuộn dây và xung của cảm biến được trình bày trên hình

Hình 2.27 Sơ đồ nguyên lý và xung của cảm biến mô-men lái loại 4 vành dây

2.2.2.3 Bộ điều khiển trung tâm (EPS ECU)

Bộ điều khiển trung tâm nhận tín hiệu từ các cảm biến trong hệ thống, xử lý thông tin và đánh giá tình trạng xe, từ đó phát tín hiệu điều khiển cho động cơ điện.

Yêu cầu đối với ECU gồm có:

THI CÔNG MÔ HÌNH

Cơ sở thực hiện mô hình

Trong giảng dạy chuyên ngành cơ khí động lực, việc tạo ra các mô hình hệ thống lái trợ lực điện giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận kiến thức thực tế Những mô hình này được chế tạo và giả lập hoạt động nhằm phục vụ cho việc giảng dạy và nghiên cứu về hệ thống lái điện trên ô tô một cách cụ thể và chân thật.

Trong suốt thời gian dài áp dụng trong giảng dạy, một số mô hình đã ngừng hoạt động và gặp phải hư hỏng.

Chúng em đã nhận hai mô hình hệ thống lái trợ lực điện không còn hoạt động từ giảng viên hướng dẫn, với một số hư hỏng như dây điện bị hỏng, khung bị phai màu sơn và gỉ sét Do đó, chúng em quyết định tiến hành sửa chữa các hư hỏng trên khung gá, kiểm tra và vệ sinh các chi tiết của mô hình Đồng thời, chúng em cũng thiết kế lại bản hiển thị mới nhằm hoàn thiện mô hình và cải thiện khả năng vận hành.

Thiết kế

Chúng tôi đã tận dụng hai mô hình hệ thống lái trợ lực điện có sẵn, nhưng phát hiện một số hư hỏng trên khung như gỉ sét và phai màu sơn Vì vậy, chúng tôi quyết định kiểm tra và thi công tu sửa lại khung để tăng cường độ cứng cáp, đồng thời sơn lại màu mới nhằm hoàn thiện hơn cho phần khung gá của mô hình.

Hình 3.1 Bảng hiển thị ban đầu

Làm mới lại bản hiển thị Bảng hiển thị mới được thiết kế với bố cục rõ ràng, trực quan, thể hiện được các thông tin

Hình 3.2 Bảng hiển thị được thiết kế mới Bảng hiển thị bao gồm:

- Đồng hồ hiển thị điện áp nguồn

- Các chân của hộp điều khiển ECU EPS.

Thi công mô hình

3.3.1 Tình trạng ban đầu của mô hình

Phần khung gá qua thời gian sử dụng thì đã cũ, có tình trạng gỉ gét phai sơn Đồng thời mô hình đã không còn hoạt động

Hình 3.3 Tình trạng mô hình trước khi thi công

3.3.2 Thi công phần khung gá

 Thay thế bánh xe của khung:

Bánh xe ban đầu khá nhỏ, hư hỏng di chuyển nặng và gây ồn Hàn khoan phần đế để gắn bánh xe lớn hơn để khắc phục

Hình 3.4 Phần đế gắn bánh xe và bánh xe được làm mới

 Hàn thêm thanh đỡ phần hộp để gắn bản hiển thị:

Hàn thêm thêm thanh đỡ để giúp đặt bản hiển thị được chắc chắn hơn

Hình 3.5 Phần hộp gắn bảng hiển thị

 Sơn lại toàn bộ phần khung gá:

Sau một thời gian sử dụng, màu sơn trên khung đã bị tróc và gây rỉ sét Để khắc phục tình trạng này, cần chà bỏ lớp sơn cũ trên toàn bộ khung và pha màu sơn mới khác để sơn lại toàn bộ khung.

Hình 3.6 Phần khung gá sau khi sơn

3.3.3 Thi công các chi tiết trên mô hình

Hình 3.7 Các chi tiết của hệ thống lái điện Bảng 3.1 Các chi tiết trên mô hình

STT Tên chi tiết Số lượng

1 Hệ thống lái Vô lăng 1

Cụm trục lái: motor điện và cảm biến mô-men 1

2 Hệ thống treo Giầm ngang 1

Lò xo trụ và giảm chấn 2

3 Bảng hiển thị Công tắc, đèn báo, đồng hồ hiển thị, chân đo -

 Kiểm tra và vệ sinh các chi tiết:

 Vô lăng : Kiểm tra độ cứng cáp của vô lăng và vệ sinh

 Thước lái: Kiểm tra sơ bộ và và vệ sinh

- Kiểm tra chụp bụi cao su: Không cần thay thế

Kiểm tra cơ cấu lái trục vít và thanh răng là cần thiết để đảm bảo hoạt động trơn tru Trong quá trình đánh lái, cần chú ý đến âm thanh phát ra từ liên kết bánh răng giữa trục vít và thanh răng Nếu có tiếng động lạ, có thể dấu hiệu cho thấy chân răng bị rạn nứt hoặc gãy, cần được xử lý kịp thời để tránh hư hỏng nghiêm trọng.

- Kiểm tra độ mòn của khớp cầu ( đầu thanh lái )

 Dầm ngang: tháo gỡ và vệ sinh

 Lò xo trụ và giảm chấn: kiểm tra và vệ sinh

- Kiểm tra lò xo trụ: quan sát các vòng lò xo có hiện tượng nứt biến dạng hay không

- Kiểm tra giảm chấn: xem có bị chảy dầu hay không

 Bánh xe: Vệ sinh bánh xe, kiểm tra áp suất bánh xe và bơm bánh xe

 Lắp đặt các chi tiết lên phần khung gá:

Tiến hành lắp các chi tiết của hệ thống treo lên khung gá

Tiến hành lắp các chi tiết của hệ thống lái lên khung gá

Sau khi lắp đặt khung, cần kiểm tra và cân chỉnh bánh xe, đồng thời điều chỉnh độ rơ của vô lăng để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn.

3.3.4 Thi công hệ thống điều khiển và bảng hiển thị cho mô hình

Tìm hiểu sơ đồ mạch điện của hệ thống lái trợ lực điện trên xe, bao gồm kết nối giữa động cơ điện trợ lực, cảm biến mô-men xoắn và ECU EPS, để mô phỏng hoạt động của hệ thống.

Hình 3.19 Sơ đồ mạch điện

Xác định các chân trên hộp ECU EPS:

Hình 3.12 Hộp EPS ECU Sau khi tìm hiểu, kết nối các chi tiết với EPS ECU và đi hệ thống dây điện cho bảng hiển thị

Hình 3.13 Bảng hiển thị sau khi lắp đặt dây điện

Hình 3.14 Mô hình sau khi hoàn thành

Hình 3.15 Mô hình sau khi hoàn thành

VẬN HÀNH MÔ HÌNH

Kiểm tra ban đầu trước khi vận hành

- Kiểm tra sơ bộ mô hình, xem có dấu hiệu hư hỏng bất thường không Xung quanh có vật ảnh hưởng đến hoạt động không

- Đánh lái vô lăng xem có phát những tiếng động bất thường giữa các khớp bánh răng với nhau

- Kiểm tra các giắc nối của hộp ECU ESP

- Kiểm tra các đường dây điện công tắc, đèn báo, các chân đo.

Vận hành mô hình

Để kiểm tra điện nguồn ắc quy, trước tiên bạn cần nối hai cực nguồn vào ắc quy 12V Lưu ý rằng việc cấp đúng âm dương cho mạch là rất quan trọng; cực đỏ phải được kết nối với cực dương và cực đen với cực âm của ắc quy.

- Bật công tắt ON/ OFF

4.2.1.Tiến hành đo kiểm các chân của cảm biến momen xoắn

- Dùng đồng hồ đo ở thang đo volt

- Tiến hành đo ở chân TRQ1 và TRQ2

Bảng 4.1: Giá trị điện khi đo TRQ1 và TRQ2

Khoảng giới hạn Điều kiện đo Giá trị đo được TRQ1 Giá trị output min:

Không đánh lái ( ở vị trí cân bằng)

2.3 – 2.7 V Đánh lái sang phải 2.5 – 4.7 V Đánh lái sang trái 0.3 – 2.5 V TRQ2 Giá trị output min:

Không đánh lái ( ở vị trí cân bằng)

2.3 – 2.7 V Đánh lái sang phải 2.5 – 4.7 V Đánh lái sang trái 0.3 – 2.5 V

Khi chưa có lực tác động lên vô lăng và cảm biến mô-men xoắn chưa hoạt động, giá trị điện áp đo được duy trì ở mức khoảng 2.5V.

Hình 4.2 Giá trị đo được của TRQ1 khi đánh lái sang trái

Hình 4.3 Giá trị đo được của TRQ2 khi đánh lái sang trái

- Giá trị điện áp đo được nằm trong khoảng giá trị tiêu chuẩn

Hình 4.4 Giá trị đo được của TRQ1 khi đánh lái sang phải

Hình 4.5 Giá trị đo được của TRQ2 khi đánh lái sang phải

- Giá trị điện áp đo được nằm trong khoảng giá trị tiêu chuẩn

Bảng 4.2 Giá trị điện áp tiêu chuẩn khi đo của TRQV Điều kiện đo Giá trị đo

Hình 4.6 Giá trị đo được của TRQV

Hình 4.7 Các chân cảm biến mô-men xoắn trên hộp ECU EPS

4.2.2.Tiến hành đo kiểm chân của động cơ điện

- Dùng đồng hồ đo ở thang đo volt

- Tiến hành đo ở chân M1( M+) và M2( M-)

Hình 4.8 Giá trị đo được M1( M+) khi chưa đánh lái

Hình 4.9 Giá trị đo được M2( M-) khi chưa đánh lái

Khi đánh lái sang trái:

Hình 4.10 Giá trị đo được M1( M+) khi đánh lái sang trái

Hình 4.11 Giá trị đo được M2( M-) khi đánh lái sang trái

Khi đánh lái sang phải:

Hình 4.12 Giá trị đo được của M1( M+) khi đánh lái sang phải

Hình 4.13 Giá trị đo được của M2( M-) khi đánh lái sang phải

Hình 4.14 Vị trí M1 và M2 trên hộp ECU ESP

Các bài tập thực hành vận dụng từ mô hình

4.3.1 Bài thực hành 1: Khảo sát hệ thống lái trợ lực điện

 Yêu cầu: Khảo sát hệ thống lái trợ lực điện

- Biết được các chi tiết, xác định được vị trí và chức năng của các chi tiết trên hệ thống lái trợ lực điện

- Giải thích được nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện

 Phương tiện, dụng cụ, thiết bị:

- Giáo trình hệ thống lái, nguồn tài liệu liên quan hệ thống lái điện

- Tìm hiểu thảo luận về nội dung thực hiện

- Đánh giá và ghi nhận kết quả

KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN Tên: MSSV:

STT Nội dung thực hiện Ghi chú kết quả

1 Trình bày các chi tiết của hệ thống lái trợ lực điện có trên mô hình

2 Xác định được vị trí của các chi tiết ở trên mô hình

3 Trình bày chức năng của các chi tiết của hệ thống lái trợ lực điện

4 Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện

Đánh giá của giảng viên:

4.3.2 Bài thực hành 2: Khảo sát hệ thống treo trên mô hình

 Yêu cầu: Khảo sát hệ thống treo trên mô hình

- Xác định được kiểu hệ thống treo

- Xác định các bộ phận có trên hệ thống treo và chức năng của các bộ phận

 Phương tiện, dụng cụ, thiết bị:

- Giáo trình hệ thống treo

KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO TRÊN MÔ HÌNH Tên: MSSV:

1 Xác định kiểu hệ thống treo trên mô hình

2 Đặc điểm của kiểu hệ thống treo đó

3 Xác định chi tiết và vị trí của chi tiết của hệ thống treo có trên mô hình

4 Chức năng của các chi tiết của hệ thống treo

4.3.3 Bài thực hành 3: Tìm hiểu sơ đồ mạch điện, đo kiểm giá trị

 Yêu cầu: Tìm hiểu sơ đồ mạch điện, đo giá trị điện áp của các chân cảm biến mô- menxoắn và chân của động cơ điện

- Tìm hiểu sơ đồ mạch điện

- Xác định được các chân trên cảm biến và vị trí trong hộp ECU ESP

- Đo đạt được giá trị khi mô hình hoạt động

- Đánh giá các giá trị đo được

 Phương tiện, dụng cụ, thiết bị

- Đồng hồ đo điện áp

TÌM HIỂU SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN, ĐO KIỂM Tên: MSSV:

1 Tìm hiểu sơ đồ mạch điện

2 Xác đinh các chân của cảm biến mô-men và động cơ điện vị trí kết nối trong hộp

3 Đo giá trị điện áp của các chân cảm biến mô-men:

- Khi đánh lái sang trái

- Khi đánh lái sang phải

4 Đo giá trị điện áp của các chân động cơ điện: