Nghiên cứu và khai thác hệ thống lái điện trên ô tô

Sau khi hoàn thành khoảng thời gian học tập tại trường ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH dưới sự giảng dạy và chỉ bảo tận tình của các thầy cô giúp chúng em được tiếp thu thêm nhiều kiến thức cũng như nhiều kinh nghiệm bổ ích cho bản thân. Những bài học của thầy cô hôm nay sẽ là hành trang quý báu cho em sau này khi bước qua ngưỡng cửa đại học. Xin gửi đến quý thầy cô lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của em vì đã tạo mọi điều kiện trong quá trình học tập, rèn luyện, tích luỹ kinh nghiệm, kiến thức cũng như kỹ năng để em thực hiện khoá luận này.

TỔNG QUAN

Khái quát vấn đề trợ lực lái

Với sự phát triển không ngừng của khoa học hiện đại trong tất cả các lĩnh vực nói chung và lĩnh vực cơ - điện tử nói riêng Nên trong các năm vừa qua nhiều quốc gia đã ứng dụng thành công cơ - điện tử trong nhiều ngành Trong đó, việc các nhà sản xuất ô tô đã ứng dụng cơ- điện trên xe ô tô đã không còn xa lạ trên chiếc xe ô tô được sản xuất ra Cơ – điện trên ô tô được ứng dụng nhiều trên khắp bộ phận xe ô tô trong đó có hệ thống lái giúp quá trình điều khiển chính xác, giảm bớt sự mệt nhọc của tài xế khi điều khiển xe, giảm xuất tiêu hao nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, mà các hệ thống trợ lực lái khác không làm được đó là Hệ thống lái trợ lực điện (Electric Power Steering – viết tắt EPS), còn được gọi là trợ lực lái dẫn động bằng động cơ Đây là hệ thống sử dụng động cơ điện để hỗ trợ người lái trong quá trình đánh lái nhẹ nhàng, đơn giản, mượt mà hơn khi di chuyển ở tốc độ thấp hay rẽ góc 90 độ Đây là hệ thống tiêu chuẩn của những dòng xe ô tô đời mới hiện nay Chúng được ví như hệ thống thông minh khi sử dụng motor điện để lấy năng lượng từ hệ thống điện trên xe và hỗ trợ cho quá trình điều khiển tay lái Do đó các hãng xe đã áp dụng hệ thống này trên hầu hết những tất cả xe được sản xuất sau này Và hãng xe SUZUKI đã áp dụng hệ thống này trên xe của họ năm 1988 Đồng thời, với tình hình hiện tại và tương lai, Trường ĐH Giao Thông Vận Tải Tp.HCM là trong những trường tiên phong trong việc đào tạo nguồn nhân lực cho đất nước trên lĩnh vực ôtô Với nhiệm vụ cao cả ấy trường luôn định hướng và cải thiện chương trình đào tạo, cụ thể như trường luôn áp dụng các mô hình hiện đại vào chương trình học để sinh viên luôn tiếp cận và trực tiếp tiếp xúc với công nghệ mới

Cũng chính vì vậy em được sự hướng dẫn của thầy Th.S Phạm Văn Thức đã chọn nghiên cứu đề tài: Nguyên cứu khai thác hệ thống lái trợ lực điện trên xe ô tô SuZuKi

Giới hạn đề tài

Một hệ thống hoạt động ngoài thực tế thì đòi hỏi sự tổng hợp của rất nhiều tín hiệu đầu vào và sự kết hợp tín hiệu từ các hệ thống khác để đảm bảo độ chính xác và tính an toàn cao nhất Hệ thống EPS cũng vậy, muốn nó hoạt một cách chính xác và an toàn thì đòi hỏi phải có sự tổng hợp của nhiều thông tin đầu vào từ các cảm biến như: Cảm biến tốc độ xe, cảm biến mô men xoắn, Để bộ điều khiển của hệ thống có sự tính toán, so sánh và đưa ra thông tin điều khiển một cách chính xác

Một mô hình mô phỏng hệ thống EPS muốn làm đầy đủ các điều đó thì đòi hỏi rất nhiều điều kiện như: Có thời gian, có hiểu biết sâu về lập trình, có kinh nghiệm thực tế, có kinh phí… Do trình độ và thời gian có hạn nên em tập trung vào nghiên cứu, phân tích hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện trên dòng xe Suzuki dựa trên nền tảng thực tế.

Mục đích nghiên cứu

 Làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên

 Mặt khác, em biên soạn với nội dung chi tiết khá đầy đủ về hệ thống lái trợ lực bằng điện nói chung và hệ thống lái trợ lực điện trên xe Suzuki nói riêng.

Nội dung nghiên cứu

 Giới thiệu tổng quan về hệ thống lái thông thường

 Giới thiệu về hệ thống lái trợ lực điện

TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI

CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG LÁI

2.1.1 Công dụng hệ thống lái

Hệ thống lái của xe có chức năng điều khiển quỹ đạo chuyển động của xe Việc điều khiển quỹ đạo chuyển động của xe có thể là duy trì phương chuyển động hoặc thay đổi phương chuyển động hiện tại của xe Hai quá trình này được gọi chung là quay vòng xe Có ba trạng thái quay vòng cơ bản: quay vòng đủ, quay vòng thừa và quay vòng thiếu

2.1.2 Phân loại hệ thống lái

Tuỳ thuộc vào yếu tố căn cứ để phân loại, hệ thống lái được chia thành các loại sau:

 Theo cách bố trí vô lăng

 Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động của ôtô) được dùng trên ôtô của các nước có luật đi đường bên phải như ở Việt nam và một số các nước khác

 Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động của ôtô) được dùng trên ôtô của các nước có luật đi đường bên trái như ở Anh, Nhật, Thuỵ Điển…

 Theo số lượng cầu dẫn hướng

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

 Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau

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

 Theo kết cấu của cơ cấu lái

 Cơ cấu lái loại trục vít - bánh vít

 Cơ cấu lái loại trục vít - cung răng

 Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn

 Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay

 Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng)

 Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng

 Theo đặc tính truyền lực

 Hệ thống lái cơ khí

 Hệ thống lái có trợ lực

2.1.3 Yêu cầu của hệ thống lái

Hệ thống lái phải bảo đảm các yêu cầu sau:

 Quay vòng ôtô thật ngoặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé

 Điều khiển lái phải nhẹ nhàng thuận tiện

 Động học quay vòng phải đúng để các bánh xe không bị trượt khi quay vòng

 Tránh được các va đập từ bánh dẫn hướng truyền lên vô lăng

 Giảm thiểu thương vong cho tài xế khi tai nạn chính diện

 Giữ được chuyển động thẳng ổn định và có khả năng hồi vị tốt.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, CÁC BỘ PHẬN HỆ THỐNG LÁI

Hệ thống lái của các loại ô tô ngày nay hết sức đa dạng và phong phú về nguyên lý hoạt động cũng như về kết cấu, tuy nhiên về cơ bản chúng đều có 4 bộ phận chính sau đây:

 Cơ cấu lái (hộp số lái)

Hình 2.1 Cách bố trí các bộ phận của hệ thống lái trên xe

2.2.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Khi vô lăng tiếp nhận lực tác động của tài xế, khi đó vô lăng sẽ truyền tới trục lái mô men và chiều mà tài xế tác động và trục lái truyền tới cơ cấu lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng kết quả là di chuyển theo hướng mà tài xế điều khiển Kết cấu lái phụ thuộc vào cơ cấu chung của xe và của từng chủng loại xe Để quay vòng được thì người lái cần phải tác động vào vô lăng một lực Đồng thời cần có một phản lực sinh ra từ mặt đường lên mặt vuông góc với bánh xe Để quay vòng đúng thì các bánh xe dẫn hướng phải quay quanh một tâm quay tức thời khi quay vòng

Hình.2.2 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái đơn giản

1 -Vô lăng (vành tay lái) 4 - Khung xe

2 - Trục lái 5 - Các cơ cấu dẫn động lái

2.2.2 Vô lăng (vành tay lái)

Vô lăng (vành tay lái) là bộ phận đặt trên buồng lái có nhiệm vụ tiếp nhận mô men quay của người lái và truyền cho trục lái

Ngoài chức năng chính như trên, vô lăng còn là nơi bố trí một số bộ phận bắt buộc như: Công tắc còi, công tắc đèn, và túi khí để bảo vệ người lái khi xảy ra sự cố như tai nạn…vv

Mặc dù trên hầu hết các hệ thống lái ngày nay đều được trang bị bộ trợ lực lái nhưng vô lăng cũng cần phải đủ vững chắc để có thể truyền được mô men yêu cầu lớn nhất kể cả khi bộ trợ lực bị hư hỏng

Ngoài ra vành lái cũng cần phải đảm bảo tính thẩm mỹ

Hình 2.3 Cấu tạo của vô lăng (vành lái)

1 - Xường bằng thép 2- Vỏ bọc bằng cao su

Trục lái là nhân tố cấu thành hệ thống lái có chức năng chính là truyền momen lái từ vô lăng đến cơ cấu lái Một trục lái đơn giản chỉ bao gồm trục lái và các bộ phận bao che trục lái

Trục lái của những ôtô hiện đại có cấu tạo phức tạp hơn nó cho phép thay đổi độ nghiêng của vô lăng hoặc cho phép trục lái chùn ngắn lại khi người lái va đập trong trường hợp xảy ra tai nạn để hạn chế tác hại đối với người lái

Ngoài ra trục lái còn là nơi lắp đặt nhiều bộ phận khác của ôtô như: Cần điều khiển hệ thống đèn,cần điều khiển gạt nước, cần điều khiển hộp số, hệ thống dây điện và các đầu nối điện,…

Trục lái là bộ phận đặt bên trong vỏ, trục lái có chức năng truyền chuyển động quay của vành tay lái đến cơ cấu lái Đầu trên của trục lái thường có ren và then hoa để liên kết và cố định vô lăng lái trên trục lái, đầu dưới của trục lái liên kết với trục đầu vào của cơ cấu lái

Trục lái có thể chỉ gồm một đoạn trục hoặc gồm nhiều đoạn trục liên kết với nhau và trục lái liên kết với trục đầu vào của cơ cấu lái bằng khớp nối kiểu cardan, khớp nối mềm, đôi khi bằng khớp nối kiểu chốt

Hình 2.4 Cấu tạo một 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

 Kết cấu của một số kiểu trục lái

Hình 2.5 Kết cấu trục lái

2 - Trục trung gian có khớp nối dài

5 -Vỏ cao su chắn bụi

Trên trục trung gian có lắp khớp then để giảm thiểu những rung động dọc trục truyền lên vô lăng Trên các loại xe có hệ thống treo phụ thuộc cơ cấu lái được lắp cố định trên trên dầm cầu, khi xe chuyển động trên đường không bằng phẳng dầm cầu sẽ rung động làm cho khoảng cách từ cơ cấu lái tới vô lăng bị thay đổi, khớp then sẽ khắc phục được những thay đổi này đảm bảo cho quá trình truyền mô men từ vô lăng xuống cơ cấu lái một cách liên tục

Hình 2.6 Kết cấu của khớp then trên trục trung gian

2 - Then trong 4 - Nạng bị động

Trong truyền động lái sử dụng loại các đăng kép bao gồm hai các đăng đơn như trên hình (H 2.4) Các đăng đơn có cấu tạo khá đơn giản bao gồm hai nạng liên kết với nhau bằng một trục chữ thập, sử dụng bạc lót hay ổ bi kim bôi trơn bằng mỡ, nhờ trục các đăng có thể thiết kế trục lái có hình dàng phù hợp với không gian và các bộ phận xung quanh

Ngoài khớp các đăng trục lái của một số loại xe ngày nay có sử dụng loại khớp mềm Khớp nối mềm được làm bằng vật liệu cao xu nhờ đó đường tâm của trục lái và trục đầu vào cơ cấu lái có lệch nhau một góc nhất định Cao su trong khớp chữ thập có chức năng hấp thụ một phần rung động và giữ cho vô lăng ít bị rung

Hình 2.7 Cấu tạo trục chữ thập

Hình 2.8 Khớp các đăng trên trục lái

1 - Trục chủ động 2 - Trục chữ thập 3 - Bạc lót 4 - Trục bị động

Hình 2.9 Kết cấu thay đổi chức năng của vành tay lái

A Tay lái nghiêng B Tay lái trượt C Cơ cấu hấp thụ chấn động

Cơ cấu lái là bộ phận giảm tốc đảm bảo tăng mô men tác động của người lái đến các bánh xe dẫn hướng:

 Cơ cấu lái cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

 Có thể quay được cả hai chiều để đảm bảo chuyển động cần thiết của xe

 Có hiệu suất cao để lái nhẹ, trong đó cần có hiệu suất thuận lớn hơn hiệu suất nghịch để các va đập từ mặt đường được giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái

 Đảm bảo thay đổi trị số của tỷ số truyền khi cần thiết

 Điều chỉnh khoảng hở ăn khớp của cơ cấu lái dễ dàng

 Độ rơ của cơ cấu lái là nhỏ nhất

 Đảm bảo kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp và tuổi thọ cao

 Chiếm ít không gian và dễ dàng tháo lắp

Biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động ngang của thước lái Tăng lực tác động của người lái lên vô lăng lái để thực hiện quay vòng xe nhẹ nhàng hơn Cơ cấu lái hoạt động tương tự như một hộp số với hai bộ phận cơ bản được gọi quy ước là trục quay của hộp số lái và trục lắc của hộp số lái Trục quay là đầu vào của hộp số lái, nó trực tiếp liên kết với đầu dưới của trục lái và thực hiện chuyển động quay theo chuyển động của trục lái.Trục lắc là đầu ra của hộp số lái nó liên kết với đòn lắc chuyển hướng của dẫn động lái

 Các kiểu cơ cấu lái

Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cặp truyền động trục Quay - trục lắc có thể phân biệt các kiểu cơ cấu lái sau:

 Kiểu bánh răng-thanh răng:

Hình 2.10 Cơ cấu lái kiểu bánh răng- thanh răng

CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG LÁI

2.3.1 Tỷ số truyền động học và tỷ số truyền lực của dẫn động: a) Tỷ số truyền động học của dẫn động

𝑖 𝜃𝑑 Là tỷ số giữa vi phân góc quay của đòn lái đứng (dΩ_dl ) với vi phân nửa tổng góc quay (α+β) của các bánh xe dẫn hướng phía ngoài và phía trong:

Trang 19 b) Tỷ số truyền lực của dẫn động lái

𝑖 𝑙𝑑 - Là tỷ số giữa mô men cản quay vòng(𝑀 𝑐𝑏𝑥 ) của bánh xe dẫn hướng và mô men cản quay vòng trên trục đòn lái đứng (𝑀𝑐𝑡 ⅆ𝑙)

Công thức (2.2) c) Tỷ số truyền động học cơ cấu lái ( tỷ số truyền góc của cơ cấu lái):

𝑖 𝜃𝐶𝐶 - Là tỷ số giữa vi phân góc quay vành lái (ⅆ𝛺 𝑣𝑙 ) và vi phân góc quay đòn lái đứng (ⅆ𝛺 𝑑𝑙 )

Công thức (2.3) Vậy tỷ số truyền động học của hệ thống lái (𝑖 𝜃ℎ𝑡 ):

 Với cơ cấu lái kiểu hiện đại, 𝑖 𝜃ℎ𝑡 thường bằng:

2.3.2 Hiệu suất của hệ thống lái

Hiệu suất của hệ thống lái được đánh giá bằng tích:

𝜂 𝑙 = 0,67 ÷ 0.82 khi truyền lực từ vành lái đến bánh xe dẫn hướng ( 𝜂 𝑙 thuận)

𝜂 𝑙 = 0,58 ÷ 0,63 khi truyền lực từ bánh xe dẫn hướng đến vành lái (𝜂 𝑙 nghịch)

𝜂 𝑑𝑑 được đánh giá bằng tổn thất do ma sát trong các khớp quay ở các thanh lái và bánh xe dẫn hướng

Nếu bỏ qua ma sát trong các khâu ( ổ bi , khớp cầu,…) và coi tổn thất của hệ thống chính là tổn thất trong cơ cấu lái thì:

𝑀𝑟1 – mô men ma sát trong cơ cấu lái quy dẫn về trục vành lái

𝑀 𝑟2 - mô men ma sát trong cơ cấu lái quy dẫn về trục đòn quay đứng

𝑀 𝑣𝑙 - mô men xoắn tác dụng lên vành lái

𝑀 𝛺 - mô men đặt vào trục đòn quay đứng được truyền từ bánh xe dẫn hướng

 Để lái xe điều khiển nhẹ nhàng, 𝜂 𝑡 càng lớn càng tốt

 Mặc khác, khi 𝜂 𝑛 lớn thì tính chất tự hãm của cơ cấu lái càng giảm nên lực va đập truyền lên vành lái lớn

 Ngược lại, nếu 𝜂 𝑛 nhỏ thì giảm được va đập truyền từ mặt đường không bằng phẳng lên vành lái Nhưng lại làm giảm khả năng chuyển động ổn định ( do mô men cản của bánh xe dẫn hướng tăng dẫn đến bánh xe dẫn hướng khó tự trở về vị trí trung gian)

 Để tăng tính ổn định của bánh xe dẫn hướng và cảm giác lái xe với mặt đường cần tăng hiệu suất nghịch

 Để giảm va đập từ đường lên vành lái cần giảm hiệu suất nghịch

 Trong thiết kế giải quyết mâu thuẫn này bằng cách chọc hiệu suất nghịch (𝜂 𝑛 ) thích hợp

 Khi đó trong hệ thống lái có trợ lực, những yêu cầu đặt ra về 𝜂 𝑛 không đòi hỏi khắt khe nữa vì trợ lực có tác dụng làm giảm lực va đập truyền đến vành lái và có khả năng tự động đảm bảo tính ổn định cho bánh xe dẫn hướng

2.3.3 Khe hở ăn khớp của hệ thống lái

Khe hở trong các khâu của hệ thống lái cần trong giới hạn thấp nhất cho phép để không ảnh hưởng đến sự làm việc của bánh xe dẫn hướng

Khi làm việc, bề mặt các cặp chi tiết bị mài mòn (đặc biệt ứng với vị trí xe đi thẳng)

=> tại vị trí này, khe hở ăn khớp là nhỏ nhất (𝛥 ≈ 0) và tăng dần sang 2 phía 25 ÷ 35 độ Khi 𝛥 nhỏ nhất tại vị trí trung gian thì:

 Tăng độ nhạy điều khiển

 Quá trình điều khiển được chính xác khi ô tô chạy trên đường tốt, tốc độ cao Quy luật thay đổi để khi điều chỉnh, bù trừ được sự mài mòn ở phần giữa mà không gây kẹt khi quay vòng về 2 phía

2.3.4 Hiệu suất của hệ thống lái

Hiệu suất thuận là hiệu suất tính theo lực truyền từ trên trục lái xuống, hiệu suất thuận càng cao thì lái càng nhẹ Khi thiết kế hệ thống lái yêu cầu phải hiệu suất thuận cao và thay đổi phù hợp với điều kiện hoạt động

Hiệu suất nghịch là hiệu suất tính theo lực truyền từ đòn quay đứng lên trục lái Nếu hiệu suất nghịch rất bé thì các lực va đập tác dụng lên hệ thống chuyển động của ô tô sẽ không truyền đến bánh lái được vì chúng bị triệt tiêu bởi ma sát trong cơ cấu lái Nhưng không thể đưa hiệu suất nghịch xuống thấp quá vì khi đó bánh lái sẽ không tự trả lại được về vị trí ban đầu dưới tác dụng của mô men ổ định Bởi vậy để đảm bảo khả năng tự trả lái từ vị trí đã quay về vị trí ban đầu và để hạn chế các va đập từ đường tác dụng lên hệ thống lái trong một phạm vi nào đấy thì cơ cấu lái được thiết kế với một hiệu suất nghịch nhất định

2.3.5 Các thông số đánh giá về cảm giác lái và trợ lực a) Chỉ tiêu hiệu quả tác dụng của trợ lực Ký hiệu: ∋

Chỉ tiêu này được đánh giá bằng biểu thức:

𝑃 𝑣𝑙 ( 𝑃 𝑣 ∗ 𝑙 ) – Lực đặt trên vành lái khi khôn có hoặc có trợ lực

𝑃 𝑡𝑙 – Lực do trợ lực tạo ra, quy dẫn lên vành lái

∋= 1- 15.∋ đặc trưng cho hiệu quả làm việc của trợ lực b) Chỉ số về cảm giác:

P- Hệ số cảm giác, đặc trưng cho khả năng cảm giác với mặt đường khi lái xe

ⅆ𝑃 ∗ - Vi phân lực tiếp tuyến đặt trên vành lái khi quay vòng, có trợ lực

ⅆ𝑀 𝑐 – Vi phân mô men cản quay vòng ở bánh xe dẫn hướng c) Chỉ tiêu về độ nhạy cảm Độ nhạy cảm là thông số về lực tiếp tuyến đặt trên vành lái 𝑃 𝑣 ∗ 𝑙 và góc quay vành lái 𝛺 𝑣 𝑙 ứng với thời điểm trợ lực bắt đầu làm việc

YÊU CẦU CẢM GIÁC LÁI VÀ ECU

2.4.1 Yêu cầu cảm giác lái:

- Lực nặng khi quay vành tay lái về 2 phía: hệ thống trợ lực điện cần cung cấp độ lực cần thiết để giúp người lái có thể dễ dàng và chính xác quay về vị trí trung tâm Độ lực cần thiết phải đủ nhẹ để người lái có thể dễ dàng điều khiển, nhưng cũng phải đủ nặng để tránh trường hợp xe lảo đảo khi người lái không cảm nhận được lực lái

- Lực nặng khi có tải cao: Lực trợ lực tay lái phải đủ mạnh để giữ cho xe luôn ổn định và người lái có thể dễ dàng kiểm soát xe

- Độ linh hoạt và tùy biến thì cần phải linh hoạt, tùy biến để giúp người lái điều chỉnh độ cứng độ mềm của lực trợ lực tay lái để phù hợp với điều kiện đường để phản hồi với độ chính xác cao và giúp người lái dễ dàng điều khiển xe

2.4.2 ECU Để ECU của hệ thống lái có trợ lực điện hiểu được vị trí trung gian của vành tay lái để trợ lực thì khi bạn xoay vành tay lái, cảm biến sẽ gửi thông tin về góc xoay vành tay lái đến ECU ECU sẽ sử dụng thông tin này để xác định vị trí trung tâm của vành tay lái Sau đó, ECU sẽ điều chỉnh mức trợ lực cho phù hợp với vị trí vành tay lái ECU của hệ thống lái trợ lực điện có thể có chức năng tự động cài đặt trong một số trường hợp Chẳng hạn như khi thay thế các bộ phận của hệ thống lái trợ lực, ECU có thể được thiết kế để tự động cập nhật và hiệu chỉnh lại các thông số để đảm bảo hoạt động chính xác.

CÁC LOẠI HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC

 Hệ thống lái trợ lực thủy lực

 Hệ thống lái trợ lực điện

 Hệ thống lái trợ lực điện tử (phi tuyến tính PPS)

 Hệ thống lái trợ lực thủy lực-điện (EHPS)

 Hệ thống lái trợ lực thủy lực:

Hình 2.17 Hệ thống lái thủy lực

Các bộ phận chính của hệ thống lái thủy lực:

Bơm Van điều khiển Xy lanh lực

 Hệ thống lái trợ lực điện tử (PPS)

Hình 2.18 Hệ thống lái điện tử

PPS làm thay đổi lực vận hành vô lăng phù hợp với tốc độ xe Ở tốc độ chậm lực đánh lái nhẹ hơn và ở tốc độ cao lực đánh lái nặng hơn

 Hệ thống lái trợ lực điện (EPS)

EPS trợ lực nhờ mô tơ vận hành lái và giảm lực đánh lái

Trợ lực lái thủy lực sử dụng công suất động cơ để tạo áp suất thủy lực và tạo mô men trợ lực

Nhưng EPS sử dụng mô tơ không sử dụng công suất động cơ trong quá trình hoạt động cho nên việc tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm tốt hơn

Có các kiểu trợ lực điện có mô tơ nằm ở các vị trí khác nhau, ở đây mô hình minh họa điển hình mô tơ nằm trên trục lái

Hình 2.19 Hệ thống lái trợ lực điện

Trong giới hạn đề tài này em sẽ giới thiệu về hệ thống lái trợ lực điện (EPS)

THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN 27

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Với hệ thống lái trợ lực bằng thủy lực truyền thống, sử dụng sức kéo từ động cơ đốt trong để dẫn động bơm thủy lực gặp phải những nhược điểm chính là việc phụ thuộc vào số vòng quay của động cơ, mà số vòng quay động cơ thì liên tục thay đổi theo điều kiện vận hành Điều đó gây trở ngại cho việc trợ lực lái ở các điều kiện di chuyển khác nhau của xe như:

Khi ô tô ra vào chỗ đỗ, động cơ hoạt động ở số vòng quay thấp, dẫn tới áp suất bơm thủy lực không đủ để trợ lực, làm gia tăng lực đánh lái của tài xế lên vô lăng

Khi động cơ hoạt động ở số vòng quay thấp, việc gia tăng tải cho động cơ có thể gây chết máy

Khi ô tô hoạt động ở tốc độ cao, động cơ làm việc ở số vòng quay lớn dẫn tới bơm quay nhanh làm tăng áp suất thủy lực nên việc trợ lực lái tăng lên, điều này có thể gây mất cảm giác lái cho tài xế

Các trở ngại trên được khắc phục trên một số ôtô bằng cách bố trí thêm bộ điều áp với sự điều khiển của ECU theo các chương trình đã được cài đặt trước Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp hoàn hảo vì vừa tạo nên một hệ thống lái cồng kềnh, lại vừa làm phức tạp cơ cấu lái Để khắc phục những trở ngại đó, năm 1988 hãng SUZUKI đã đưa ra một hệ thống trợ lực lái kiểu mới trên xe Cervo Suzuki, hệ thống trợ lực lái đó được gọi là hệ thống lái trợ lực điện (Electric Power Steering)

Do có nhiều ưu điểm, nên ngày nay hầu hết các hãng sản xuất ô tô như: Toyota, BMW, Huynda…điều lắp đặt hệ thống lái trợ lực điện trên những chiếc ô tô của mình

ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA HỆ THỐNG

 Hệ thống lái trợ lực điện có tích hợp motor điện có tác dụng đẩy thanh răng hệ thống lái hiệu quả trong trường hợp xe đánh lái Nhờ vậy, chúng giúp tiết kiệm tối đa nhiên liệu mà động cơ ô tô tiêu thụ

 Hệ thống có kết cấu tương đối đơn giản nên dễ dàng trong bảo trì, sửa chữa

 Tạo cảm giác nhẹ nhàng, thoải mái cho người lái khi di chuyển ở tốc độ thấp và sự ổn định, an toàn khi xe di chuyển ở tốc độ cao

 Hạn chế của hệ thống này phải kể đến là khi ở tốc độ cao hay đường cua, khi ngắt điện thì động cơ vẫn quay đều

 Trong một số trường hợp khiến vô lăng trở nên vô cùng nhẹ, như không cầm lái khiến người điều khiển cảm thấy hụt hẫng, khó thao tác

 Một số motor trợ lực còn phát ra tiếng ồn

 So sánh hệ thống lái trợ lực điện và hệ thống lái trợ lực thuỷ lực Đều là những hệ thống trợ lái đang được sử dụng phổ biến hiện nay, mỗi loại đều có những đặc điểm riêng và ưu thế khác nhau Dưới đây là bảng so sánh hệ thống lái trợ lực điện và lái trợ lực thuỷ lực mà nhiều người có thể chưa biết

Bảng (3.1) so sánh 2 hệ thống lái

So sánh Hệ thống lái trợ lực thủy lực Hệ thống lái trợ lực điện

Về cảm giác lái Chân thực Được nâng cao nên độ chân thực cao hơn

Chi phí bảo dưỡng Thấp hơn Cao hơn

Bảo trì, bảo dưỡng Theo phát sinh lỗi hoặc theo định kì Thường ít hơn

Phức tạp, nặng và chiếm nhiều diện tích trong không gian Đơn giản, ít tốn điện

Hoạt động Nhận công suất từ động cơ nên hoạt động liên tục

Chỉ hoạt động khi nhận được tín hiệu từ cảm biến

Tiêu thụ nhiên liệu Nhiều hơn Ít hơn

Tính ổn định và độ tin cậy Cao hơn Thấp hơn

Công nghệ Chưa bắt kịp xu hướng

Tích hợp nhiều công nghệ hiện đại và sử dụng cho những dòng xe mới

VỊ TRÍ LẮP ĐẶT VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC BỘ PHẬN

3.3.1 Vị trí lắp đặt các bộ phận

Vị trí lắp đặt có thể khác nhau phụ thuộc vào hãng sản xuất và các loại xe khác nhau, nhưng cơ bản nó gồm các bộ phận sau:

Hình 3.1 Vị trí của các bộ phận

1-EPS ECU 2- Cảm biến mô men

3- Động cơ điện D/C 4- Cơ cấu giảm tốc 5- Bộ chấp hành ABS và ECU ABS

6- ECU động cơ 7- Đèn báo EPS 8- Rờ le

3.3.2 Chức năng các bộ phận

Bảng (3.2) Chức năng các bộ phận (trích ô tô Hui)

Cụm chi tiết Chức năng

- Phát hiện sự xoay của thanh xoắn

- Tính toán momen tác dụng lên thanh xoắn nhờ vào sự thay đổi điện áp đặt trên nó

- Đưa tính hiệu điện áp đó về ECU EPS Đ/c một chiều

Tạo ra trợ lực tùy thuộc vào tính hiệu từ ECU

Vận hành động cơ điện D/C gắn trên trục lái để trợ lực Nó căn cứ vào tín hiệu từ các cảm biến như: Tốc độ xe, tốc độ động cơ, cảm biến mô men…

Cụm đồng hồ táp lô

- Đưa tính hiệu tốc độ xe đến ECU EPS

- Trường hợp có sự cố đèn EPS sẽ bật sáng

Giảm vận tốc truyền của động cơ điện D/C truyền chuyển động tới trục thứ cấp

Cung cấp dòng điện cho động cơ D/C và ECU

ECU động cơ nhận biết tốc độ của động cơ và đưa tới ECU EPS

ECU ABS nhận biết tốc độ của xe và đưa tới ECU

Bảng (3.3) Chức năng của EPS ( trích ô tô Hui)

Hoạt động của EPS Chức năng của ECU EPS Điều khiển chính Từ giá trị độ xoắn của thanh lái và vận tốc xe sẽ định mức dòng điện cấp tới động cơ điện D/C trợ lực lái Điều khiển bù quán tính Đảm bảo động cơ điện D/C trợ lực lái hoạt động ngay khi người lái xe khởi hành và xoay vô lăng Điều khiển trả lái Điều khiển hổ trợ lực trả lái của các bánh xe sau khi người lái đánh hết vô lăng sang một bên Điều khiển giảm rung Điều chỉnh lượng trợ lực khi lái xe quay vô lăng ở tốc độ cao, do vậy sẽ giảm rung động do các thay đổi trong độ lệch của thân xe Điều khiển bảo vệ quá nhiệt

Dự tính nhiệt độ của động cơ điện D/C dựa trên cường độ dòng điện và điện áp cấp vào Nếu nhiệt độ của động cơ điện D/C hay ECU trợ lực lái vượt quá giá trị cho phép, nó sẽ giảm bớt cường độ dòng điện vào để tránh tình trạng động cơ điện D/C hoặc ECU bị quá nhiệt

 Sơ đồ khối hệ thống

Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống

 Nguyên lý làm việc của hệ thống

Hệ thống lái trợ lực điện hoạt động không như các hệ thống lái trợ lực khác Khi xe chuyển động với tốc độ chậm, bình thường thì tài xế phải mất nhiều lực để thay đổi hướng chuyển động của xe, nhận biết được đều này thông qua cảm biến mô men gắn trên trục lái nên ECU gởi tín hiệu tới động cơ D/C trợ lực cho nó hoạt động mạnh hơn giúp tài xế giảm lực đánh lái

Khi xe chạy với tốc độ cao thì trợ lực ít hơn để cho người lái không mất cảm giác lái, nếu tình trạng mặt đường xấu và có sự thay đổi đột ngột trong khi lái như qua khúc cua với tốc độ cao, lạng lách để tránh xe khác thì lúc này hệ thống lái trợ lực điện hoạt động nhanh để hỗ trợ cho tài xế xử lý tình huống một cách dễ dàng hơn Để biết được những sự thay đổi đó thì ở hệ thống lái trợ lực điện có cảm biến góc lái và cảm biến mômen để thu nhận những tín hiệu và truyền các tín hiệu mà nó nhận được đến bộ xử lý trung tâm (ECU) Trong đó cảm biến quan trọng nhất là cảm biến mô men

Các cảm biến như: Cảm biến tốc độ của xe, cảm biến mô men lái,…Các cảm biến này sẽ truyền tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm (ECU) sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến, ECU sẽ tổng hợp và xử lý các tín hiệu đó đồng thời đưa ra tín hiệu để điều khiển cho động cơ điện D/C quay, làm cho bộ trục vít bánh vít hoạt động làm quay trục lái chính và làm cho các bánh xe dẫn hướng chuyển động

Hình 3.3 Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện

 Các kiểu lái trực lực điện

Hệ thống lái trợ lực điện của hãng Ford

Hình 3.4 Trợ lực kiểu dây

Hệ thống lái trợ lực điện của hãng Suzuki

Hình 3.5 Trợ lực có mô tơ trên trục

Hệ thống lái trợ lực điện của xe AUDI

Hình 3.6 Trợ lực có mô tơ trên thước lái

HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN CỦA SUZUKI

TIẾU SỬ HÃNG XE Ô TÔ SUZUKI

Hãng xe ô tô Suzuki được thành lập vào năm 1909 bởi Michio Suzuki tại thị trấn Hamamatsu, Nhật Bản Ban đầu, công ty sản xuất các bộ phận cơ khí cho xe đạp, sau đó mở rộng sang sản xuất ô tô vào năm 1937 với mẫu xe "Suzulight"

Sau Thế chiến II, Suzuki tập trung vào việc sản xuất xe máy, với mẫu xe "Power Free" đầu tiên được ra mắt vào năm 1952 Từ đó, Suzuki trở thành một trong những nhà sản xuất xe máy lớn nhất thế giới

Vào năm 1961, Suzuki quyết định trở lại thị trường ô tô và giới thiệu mẫu xe

"Suzuki Fronte" Sau đó, hãng phát triển các dòng xe khác như "Alto" và "Swift" Suzuki cũng sản xuất một số mẫu xe thể thao như "Cappuccino" và "SX4"

Trong thập kỷ gần đây, Suzuki đã mở rộng mạng lưới sản xuất và kinh doanh của mình trên toàn cầu, với các nhà máy sản xuất và trung tâm thiết kế ở Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan và Trung Quốc Hãng cũng đã hợp tác với các đối tác khác như Toyota để phát triển các mẫu xe mới

Hiện nay, Suzuki vẫn tiếp tục sản xuất các dòng xe máy và ô tô, với các mẫu xe đang được ưa chuộng như Swift, Vitara, Ertiga và Jimny Hãng cũng đang nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới như xe hơi tự lái và xe điện

HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ SUZUKI Wift

4.2.1 Thông số kỹ thuật xe suzuki swift GL:

Hình 4.1 Xe Suzuki swift GL

Bảng (4.1) thông số kỹ thuật xe SuZuKi Swift GL

Thông số kỹ thuật Suzuki Swift GL/GLX

Nguồn gốc Thái Lan Động cơ xăng, 1.2-lit, 4 xylanh

Công suất cực đại 61Kw (82Hp)/ 6000 rpm

Mô men xoắn tối đa 113Nm/ 4200 rpm

Kích thước tổng thể DRC 3840 x 1735 x 1.495 mm

Chiều dài cơ sở 2450mm

Khoảng sáng gầm xe 120mm

Tự trọng (kg) 895 (GL), 920 (GLX)

4.2.2 Cách bố trí và sơ đồ hệ thống lái

 Có hai cách bố trí hệ thống lái:

 Hệ thống lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động của ôtô) được dùng trên ôtô của các nước có luật đi đường bên phải như ở Việt nam và một số các nước khác

Hình 4.2 Hệ thống lái bố trí bên trái

 Hệ thống lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động của ôtô) được dùng trên ôtô của các nước có luật đi đường bên trái như ở Anh, Nhật, Thuỵ Điển,

Hình 4.3 Hệ thống bố trí bên phải

1 Vô lăng 2 Giá đỡ trụ lái 3 Trục lái nhỏ 4 ECU EPS

5 Động cơ trợ lực D/C 6 Cảm biến momen

4.2.2.2 Sơ đồ hệ thống lái điện

Hệ thống lái trợ lực điện EPS – ( Electric Power Steering ) có nhiệm vụ tạo ra lực bổ trợ tác dụng lên cơ cấu dẫn động lái Giúp duy trì hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe Và hầu hết được trang bị trên những dòng xe đời mới hiện nay Do đó việc điều khiển tay lái sẽ trở nên nhẹ nhàng và tính cơ động của xe cao

Hình 4.4 Sơ đồ hệ thống lái có trợ lực điện

Hình 4.5 Hệ thống lái trợ lực điện EPS

Hình 4.6 Sơ đồ mạch hệ thống lái trợ lực điện của Suzuki

Khi mà tài xế muốn thay đổi hướng chuyển động của xe sang phải hoặc sang trái bằng cách tác dụng lực lên vô lăng Khi đó cảm biến momen trên trục lái sẽ xác định được hướng mà tài muốn xe chuyển động, sau đó cảm biến momen sẽ đưa tín hiệu mà nó nhận được về ECU EPS bằng tín hiệu điện áp Cùng lúc đó tín hiệu từ các cảm biến khác như: tốc độ xe, tốc độ động cơ…Đưa về ECU EPS, khi đó ECU EPS sẽ tổng hợp các tín hiệu mà nó nhận được để tính toán và đưa ra mức độ trợ lực lái phù hợp với điều kiện chuyển động của xe

CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN

Hệ thống lái trợ lực điện của Suzuki có cấu tạo cũng tương tự như hệ thống lái trợ lực điện của các hãng khác, đây là những bộ phận cơ bản:

4.3.1 Động cơ điện một chiều

Hình 4.7 Cấu tạo động cơ D/C 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: Rôto, stato, trục lái chính và cơ cấu giảm tốc

Cơ cấu giảm tốc bao gồm trục vít và bánh vít Mô men do rôto 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 điện D/C bị hỏng thì trục lái chính và cơ cấu giảm tốc không bị khóa cứng lại và hệ thống lái vẫn có thể hoạt động được

Bên trong động cơ D/C còn bố trí một ly hợp từ để thực hiện quá trình ngắt hoặc kết nối giữa trục chính của động cơ D/C và trục vít

Khi nhận được tín hiệu điều khiển từ ECU EPS thì mô tơ D/C sẽ quay để thực hiện quá trình trợ lực như: quay nhanh, quay chậm, quay trái, quay phải và ngừng

Trục thứ cấp được dẫn động bởi mô tơ D/C thông qua cơ cấu trục vít bánh vít nên khi mô tơ D/C quay làm cho trục thứ cấp quay theo Trục thứ cấp sẽ truyền mô men của mô tơ D/C đến cơ cấu lái Ở đây mô men sẽ được cơ cấu lái làm tăng lên và truyền đến bánh xe dẫn hướng thông qua dẫn động lái

Hình 4.8 Cấu tạo các vành răng rotor

Trang 45 Hình 4.9 Mặt cắt ngang cảm biến mô men xoắn

Hình 4.10 Cảm biến mô men

Khi người lái xe điều khiển vô lăng, mô men tác động lên trục sơ cấp làm xoay rô to phát số 1 và số 2 của cảm biến mô men thông qua thanh xoắn

Người ta bố trí roto phát số 1 và 2 trên trục sơ cấp phía vô lăng và roto phát số 3 trên trục thứ cấp.Trục sơ cấp và trục thứ cấp được nối với nhau bằng một thanh xoắn

Các vòng phát hiện có cuộn dây phát hiện kiểu không tiếp xúc trên vòng ngoài để hình thành một mạch kích thích

Khi tạo ra một mô men lái thì thanh xoắn bị xoắn tạo ra độ lệch pha giữa roto phát hiện số 2 và số 3 Dựa trên độ lệch pha này một tín hiệu điện áp tỉ lệ với mô men được đưa đến ECU

Khi vô lăng được đánh sang bên phải hoặc trái, phản lực của mặt đường sẽ vặn thanh xoắn và tạo nên sự thay đổi vị trí tương quan giữa rôto phát hiện số 2 và rôto phát hiện số 3, Khi đó một tín hiệu điện áp được cảm biến này tạo ra và gởi đến ECU để thông báo cho ECU biết cần phải xuất tín hiệu trợ lực cho phù hợp

Khi vô lăng ở vị trí chính giữa, thì VT1 và VT2 cùng ở vị trí trung gian, tức là chưa có độ lệch pha hay là chưa có tín hiệu xoắn ,điện áp lúc đó giữa 2 tín hiệu là 2.5V

Hình 4.11 Khi tay lái ở vị trí trung gian

Hình 4.12 So sánh điện áp giữa 2 tín hiệu

Khi cảm biến mômen xoắn có sự cố thì giá trị ra giữa VT1 sẽ khác VT2 khi ở vị trí trung gian

Hình 4.13 Cảm biến mô men xoắn có sự cố

Hình 4.14 ECU EPS xe SUZUKI ECU EPS nhận tín hiệu từ các cảm biến, so sánh các tín hiệu mà nó nhận được, tính toán rồi đưa ra tín hiệu để điều khiển tốc độ và hướng quay của mô tơ trợ lực D/C phù hợp với tín hiệu mà ECU nhận được từ các cảm biến

Trong trường hợp hệ thống có sự cố ECU EPS sẽ gửi tín hiệu tới rơle bật sáng đèn báo EPS trên đồng hồ táp lô, đồng thời ECU EPS là nơi lưu mã hư hỏng để phục vụ cho việc sửa chữa

4.3.4 Đèn báo EPS Đèn báo EPS được gắn trên bảng đồng hồ táp lô

Hình 4.15 Đèn báo EPS Đèn báo EPS sáng lên khi bật công tắc máy ở vị trí ON (động cơ chưa hoạt động) nó không phụ thuộc vào hoạt động của hệ thống EPS

Khi đèn EPS sáng lên là nó kiểm tra đèn báo có còn hoạt động không và mạch điện của đèn báo có còn dẫn không

Nếu không có hư hỏng thì sau khi động cơ hoạt động vài giây (khi xe đã chạy) thì đèn báo EPS tắt

Khi ECU EPS xác định được trong hệ thống EPS có hư hỏng, thì đèn EPS sẽ chớp để báo cho người lái biết có hiện tượng bất thường trong hệ thống Đồng thời đèn báo EPS còn có chức năng xuất mã lỗi khi chuẩn bằng tay thông qua việc chớp đèn

Hình 4.16 ECU động cơ Tín hiệu tốc độ động cơ được truyền tới ECU ESP

KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI XE SUZUKI

CÁCH ĐỌC VÀ XÓA MÃ LỖI

 Kết nối máy chẩn đoán với giắc DLC3 của hệ thống EPS

 Bật khóa điện ở vị trí ON

Sau đó làm theo hướng dẫn trên máy

Hình 5.1 Vị trí kết nối máy chuẩn đoán

Trước hết ta chem bánh xe, đặt cần số ở vị trí N và kéo hết phanh tay

 Sử dụng dây SST nối chân số 1 tới chân mass số 2 của giắc kiểm tra số 3 (hình 5.2)

 Đọc mã lỗi từ việc chớp của đèn báo EPS

Sau khi đọc xong đặt công tắc máy ở vị trí OFF ngắt kết nối giữa hai chân 1 và 2

Hình 5.2 Giắc chẩn đoán mã lỗi và đèn báo bằng tay

Hình 5.3 Hình dạng của mã lỗi bình thường

 Bảng (5.1) mã lỗi của hệ thống trợ lực lái điện( trích tài liệu sửa chữa của Suzuki)

Kiểu đèn EPS chớp Bộ phận chuẩn đoán Chuẩn đoán mã Kiểu xung

Mã này xuất hiện khi không có mã nào có

Chuẩn đoán trục trặc theo đèn báo tương ứng với các mã chỉ có số

C1122 22 Tín hiệu tốc độ động cơ

 Xóa mã lỗi bằng máy

Sau khi xác định các lỗi xuất hiện trong hệ thống xong ta tiến hành xóa các mã lỗi kết nối máy chuẩn đoán như lúc đầu và làm theo hướng dẫn của máy

 Xóa mã lỗi không sử dụng máy

 Xoay công tắc máy ở vị trí ON

 Sử dụng dây kết nối SST, lặp lại việc kết nối và mở kết nối giữa chân số 1 và chân mass số 2 của cặp giắc kiểm tra số 3, ít nhất 5 lần khoảng cách giữa hai khoảng thời gian là 10 giây (hình 5.2)

Hình 5.3 Mã lỗi sau khi xóa bằng tay xong.

CHẾ ĐỘ DỰ PHÒNG CỦA HỆ THỐNG

Khi có sự cố trong hệ thống lái trợ lực điện, để đảm bảo cho việc lái xe được an toàn thì hệ thống lái trợ lực điện chuyển sang chế độ dự phòng ( bảng 5.2 trích tài liệu sửa chữa của Suzuki) khi đó hệ thống lái EPS sẽ hoạt động như một hệ thống lái không trợ lực Bảng (5.2) Chế độ dự phòng

Sự cố Chế độ hoạt động

- Hỏng cảm biến mômen xoắn

- Đ/C điện bị ngắn mạch ( bao gồm cả sự cố của hệ thống dẫn động)

- Hư hỏng trong ECU trợ lực lái

- Nhiệt độ cao trong ECU trợ lực lái

- Hư hỏng của cảm biến nhiệt độ bên trong ECU của trợ lực lái

- Sự cố tín hiệu vận tốc xe và tốc độ động cơ

- Tạm dừng trợ lực(trợ lực trở lại sau khi nguồn điện hoạt động binh thường)

CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC

5.3.1 Các hư hỏng thường gặp

Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục (trích tài liệu sửa chữa của Suzuki)

Bảng (5.3) Các hư hỏng và cách khắc phục

Triệu chứng Nguyên nhân có thể Kiểm tra

- Vô lăng lắp không đúng

- Hiệu suất cảm biến momen thấp

- Hiệu suất của mô tơ và Cuộn dây thấp

- Hiệu suất cảm biến tốc độ thấp

- Kiểm tra vô lăng lắp lại cho đúng

- Kiểm tra cảm biến momen, mô tơ, cuộn dây, cảm biến tốc độ Thay thế cột lái nếu có thể

Xe kéo sang một bên khi lái thẳng

Hiệu suất cảm biến momen thấp

Kiểm tra cảm biến momen

- Hiệu suất cảm biến momen thấp

Kiểm tra cảm biến momen, thay thế cảm biến (nếu có thể)

Hình 5.4 Hiển thị các chân hệ thống

 Bảng (5.4) hiện thị mức điện áp của hệ thống EPS ở điều kiện bình thường (trích tài liệu sửa chữa của Suzuki)

Mạch Hiệu điện thế bình thường Điều kiện

A2 Nguồn ACCU cung cấp cho ECU EPS 10V – 14V -

A3 Nguồn từ công tắc máy cung cấp ECU EPS 10V – 14V Khi công tắc máy ở vị trí ON

Khi công tắc máy ở vị trí

ON bánh phía trước bên trái quay nhanh với bánh bên phải bị khóa

A5 Tín hiệu tốc độ động cơ Khoảng 1V Động cơ chạy không tải đo bằng vạn năng kế

A6 Đèn báo EPS 0V – 2V Động cơ chạy không tải và đèn EPS sáng

10V -14V Động cơ chạy không tải và đèn EPS tắt

A7 Chân chuẩn đoán Khoảng 5V Công tắc máy ở vị trí ON

B1 Đầu ra mô tơ 2 5V - 7V Động cơ chạy không tải và vô lăng ở vị trí chạy thẳng

B2 Đầu ra mô tơ 1 5V - 7V Động cơ chạy không tải

B4 Đầu ra ly hợp 1 10V-14V Động cơ chạy không tải

- Khi công tắc ON vô lăng ở vị trí chạy thẳng

- Kiểm tra điện áp chân C1 và C3

Cảm biến mô men (phụ) Khoảng 2.5V

- Khi công tắt ở vị trí

ON vô lăng ở vị trí chạy thẳng

- Kiểm tra hiệu điện thế chân C2 và C3

Chân mass của cảm biến mô men 0V

Nguồn 5V cung cấp cho cảm biến mô men Khoảng 5V Khi công tắt ON kiểm tra điện thế chân C4 và C3

5.3.2 Lưu ý trong quá trình sử dụng

 Đánh lái chết: Đánh lái chết hay đánh lái nguội là kiểu xoay vô lăng hết sang trái hoặc sang phải khi dừng Thực hiện hành động này trong một thời gian nhất định sẽ làm mô-tơ của hệ thống lái điện hoạt động quá tải, sinh nhiệt cao, hộp điều khiển hệ thống sẽ giảm lực hỗ trợ Người lái sẽ cảm thấy vô lăng nặng hơn, trong trường hợp sinh nhiệt cao, vô lăng có thể bị khóa cứng

 Chạy ở tốc độ cao qua ổ gà, ổ voi:

 Hành động phi xe qua ổ gà, ổ voi với tốc độ cao không chỉ gây ảnh hưởng đến hệ thống lái, hệ thống treo mà còn nhiều bộ phận khác trên ô tô Thường xuyên di chuyển sẽ làm rơ lỏng thước lái, hỏng thước lái

 Kết quả là xe sẽ gặp một số vấn đề như: lốp mòn không đều, rung vô lăng khi chạy tốc độ cao, chệch hướng lái… gây ra các cảm giác khó chịu và dẫn tới chi phí sửa chữa, khắc phục đáng kể

 Đánh vô lăng với tốc độ nhanh:

Khi thực hiện các thao tác như drift, quay vô-lăng ở tốc độ cao và gắt sẽ mang đến cảm giác thể thao và hưng phấn Tuy nhiên, tài xế không nên thực hiện thao tác này thường xuyên vì sẽ làm hỏng hệ thống trợ lực lái điện Về lâu dài, người dùng sẽ phải trả một số tiền lớn cho việc chăm sóc bảo dưỡng xe, tu bổ lại hệ thống lái

 Không căn chỉnh thước lái định kỳ:

Cân chỉnh thước lái hay cân chỉnh hệ thống về bản chất là việc điều chỉnh góc đặt của bánh xe sao cho chúng giống với thông số được chỉ định bởi nhà sản xuất Việc làm này sẽ đảm bảo cho chiếc xe có được khả năng kiểm soát chính xác, giảm thiểu các vấn đề phát sinh liên quan đến độ ổn định và khả năng đánh lái của xe

Ngoài ra, cân chỉnh thước lái còn giúp giảm thiểu hiện tượng mòn không đều và rách lốp, đảm bảo tuổi thọ lốp và độ an toàn chung khi vận hành xe Thông thường, nên đi cân chỉnh lại hệ thống thước lái sau từ 15.000-20.000 km, cân chỉnh thêm góc đặt bánh để hạn chế các hiện tượng lốp mòn không đều, tiếng ồn từ lốp, rung vô lăng…