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.
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI ĐIỆN TRÊN Ô TƠ Ngành: Kỹ thuật tơ Chun ngành: Cơ khí ô tô Giáo viên hướng dẫn : ThS Phạm Văn Thức Sinh viên thực : Trần Viết Nhựt TP Hồ Chí Minh, năm 2023 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, ngành công nghiệp ôtô có bước phát triển đáng kể Đặc biệt, ôtô có có can thiệp mạnh mẽ hệ thống điện - điện tử nhằm đáp ứng yêu cầu như: Tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại khí thải, tăng tính an tồn tiện nghi tơ Ngày nay, ơtơ kết hợp hồn hảo khí điện tử Hầu hết hệ thống điện ơtơ có mặt vi xử lý để điều khiển trình hoạt động hệ thống Các hệ thống đời ứng dụng rộng loại ôtô, từ hệ thống điều khiển động hộp số hệ thống an tồn tiện nghi ơtơ như: hệ thống chống trượt lếch phanh (ABS), hệ thống chống trượt quay (TRC), hệ thống ổn định động học (VSC), hệ thống điều khiển chạy tự động (CCS)… Không dừng lại chỗ đó, nhà chế tạo ơtơ đưa điện vào hệ thống lái thay cho hệ thống lái trợ lực thủy lực cổ điện nhằm mục đích: Giảm tiêu hao nhiên liệu, trợ lực xác làm cho hệ thống lái đơn giản Đó hệ thống lái trợ lực điện hay cịn goi EPS ( electric power system) Với hi vọng tổng hợp lại kiến thức học muốn hiểu biết, nắm bắt sâu sắc hệ thống lái trợ lực điện để bổ sung thêm vốn kiến thức em bước chân truờng Nên em định chọn đồ án “ Nguyên cứu khai thác hệ thống lái điện ô tô “ Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với nỗ lực cao thân nội dung đồ án xây dựng sở kiến thức e thu thập Đồ án trình bày cách đơn giản hóa, chi tiết nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu Tuy nhiên, kiến thức hạn chế, phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên đồ án khơng khỏi có hạn chế định Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt LỜI CẢM ƠN Em sinh viên khoa khí Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Tp HCM, suốt thời gian học tập trường em dìu dắc hướng dẫn tận tình q thầy truờng nói chung khoa khí nói riêng Các thầy khơng ngại khó khăn thử thách, chung tay vuôn đắp, mài dũa chúng em trở thành người kĩ sư, người cơng dân có ích cho xã hội Và đến hôm nay, với đồ án tốt nghiệp đánh dấu cột mốc lớn bước đường trưởng thành em, em bước cánh cửa trường đại học để bước cánh cửa rộng lớn hơn, thử thách Đó cánh cửa đời, công việc tương lai tới, thành công đường tới nhờ công lao dìu dắt thầy em Xin gởi tới q thầy kính trọng lòng biết ơn sâu sắc em Em chân thành cảm ơn q thầy Viện khí tận tình hướng dẫn, dạy suốt trình học tập trình thực đề tài Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Phạm Văn Thức người hướng dẫn, dạy em để em thực hoàn tất đề tài Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt MỤC LỤC Contents CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát vấn đề trợ lực lái 1.2 Giới hạn đề tài 1.3 Mục đích nghiên cứu: 1.4 Nội dung nghiên cứu: CHƯƠNG II: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI 2.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG LÁI 2.1.1 Công dụng hệ thống lái 2.1.2 Phân loại hệ thống lái 2.1.3 Yêu cầu hệ thống lái 2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, CÁC BỘ PHẬN HỆ THỐNG LÁI 2.2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống lái 2.2.2 Vô lăng (vành tay lái) 2.2.3 Trục lái 2.2.4 Cơ cấu lái 12 2.2.5 Dẫn động lái 17 2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG LÁI 18 2.3.1 Tỷ số truyền động học tỷ số truyền lực dẫn động: 18 2.3.2 Hiệu suất hệ thống lái 19 2.3.3 Khe hở ăn khớp hệ thống lái 21 2.3.5 Các thông số đánh giá cảm giác lái trợ lực 21 2.4 YÊU CẦU CẢM GIÁC LÁI VÀ ECU 22 2.4.1 Yêu cầu cảm giác lái: 22 2.4.2 ECU 23 2.5 CÁC LOẠI HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC 23 CHƯƠNG III:GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN27 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 27 3.2 ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA HỆ THỐNG 28 3.3 VỊ TRÍ LẮP ĐẶT VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC BỘ PHẬN 30 3.3.1Vị trí lắp đặt phận 30 3.3.2 Chức phận 31 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN CỦA SUZUKI 36 4.1 TIẾU SỬ HÃNG XE Ô TÔ SUZUKI 36 4.2 HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ SUZUKI Wift 37 4.2.1 Thông số kỹ thuật xe suzuki swift GL: 37 4.2.2 Cách bố trí sơ đồ hệ thống lái 39 4.2.2.1 Cách bố trí 39 4.2.2.2 Sơ đồ hệ thống lái điện 40 4.3 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN 43 4.3.1 Động điện chiều 43 4.3.2 Cảm biến momen xoắn 44 4.3.3 ECU EPS 48 4.3.4 Đèn báo EPS 49 4.3.5 ECU động 50 CHƯƠNG V: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI XE SUZUKI 51 5.1 CÁCH ĐỌC VÀ XÓA MÃ LỖI 51 5.1.1 Cách đọc mã lỗi 51 5.1.2 Xóa mã lỗi 53 5.2 CHẾ ĐỘ DỰ PHÒNG CỦA HỆ THỐNG 54 5.3 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 55 5.3.1 Các hư hỏng thường gặp 55 5.3.2 Lưu ý trình sử dụng 57 5.4 Quy trình bảo dưỡng sửa chữa 58 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát vấn đề trợ lực lái Với phát triển không ngừng khoa học đại tất lĩnh vực nói chung lĩnh vực - điện tử nói riêng Nên năm vừa qua nhiều quốc gia ứng dụng thành công - điện tử nhiều ngành Trong đó, việc nhà sản xuất ô tô ứng dụng cơ- điện xe tơ khơng cịn xa lạ xe ô tô sản xuất Cơ – điện ô tô ứng dụng nhiều khắp phận xe tơ có hệ thống lái giúp q trình điều khiển xác, giảm bớt mệt nhọc tài xế điều khiển xe, giảm xuất tiêu hao nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, mà hệ thống trợ lực lái khác không làm Hệ thống lái trợ lực điện (Electric Power Steering – viết tắt EPS), gọi trợ lực lái dẫn động động Đây hệ thống sử dụng động điện để hỗ trợ người lái trình đánh lái nhẹ nhàng, đơn giản, mượt mà di chuyển tốc độ thấp hay rẽ góc 90 độ Đây hệ thống tiêu chuẩn dịng xe tơ đời Chúng ví hệ thống thơng minh sử dụng motor điện để lấy lượng từ hệ thống điện xe hỗ trợ cho trình điều khiển tay lái Do hãng xe áp dụng hệ thống hầu hết tất xe sản xuất sau Và hãng xe SUZUKI áp dụng hệ thống xe họ năm 1988 Đồng thời, với tình hình tương lai, Trường ĐH Giao Thơng Vận Tải Tp.HCM trường tiên phong việc đào tạo nguồn nhân lực cho đất nước lĩnh vực ôtô Với nhiệm vụ cao trường ln định hướng cải thiện chương trình đào tạo, cụ thể trường ln áp dụng mơ hình đại vào chương trình học để sinh viên ln tiếp cận trực tiếp tiếp xúc với công nghệ Cũng em hướng dẫn thầy Th.S Phạm Văn Thức chọn nghiên cứu đề tài: Nguyên cứu khai thác hệ thống lái trợ lực điện xe ô tô SuZuKi SWIFT Trang Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt 1.2 Giới hạn đề tài Một hệ thống hoạt động ngồi thực tế địi hỏi tổng hợp nhiều tín hiệu đầu vào kết hợp tín hiệu từ hệ thống khác để đảm bảo độ xác tính an toàn cao Hệ thống EPS vậy, muốn hoạt cách xác an tồn địi hỏi phải có tổng hợp nhiều thơng tin đầu vào từ cảm biến như: Cảm biến tốc độ xe, cảm biến mô men xoắn, Để điều khiển hệ thống có tính tốn, so sánh đưa thông tin điều khiển cách xác Một mơ hình mơ hệ thống EPS muốn làm đầy đủ điều địi hỏi nhiều điều kiện như: Có thời gian, có hiểu biết sâu lập trình, có kinh nghiệm thực tế, có kinh phí… Do trình độ thời gian có hạn nên em tập trung vào nghiên cứu, phân tích hoạt động hệ thống lái trợ lực điện dòng xe Suzuki dựa tảng thực tế 1.3 Mục đích nghiên cứu: Làm tài liệu tham khảo cho bạn sinh viên Mặt khác, em biên soạn với nội dung chi tiết đầy đủ hệ thống lái trợ lực điện nói chung hệ thống lái trợ lực điện xe Suzuki nói riêng 1.4 Nội dung nghiên cứu: Giới thiệu tổng quan hệ thống lái thông thường Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện Trang Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt CHƯƠNG II: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI 2.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG LÁI 2.1.1 Công dụng hệ thống lái Hệ thống lái xe có chức điều khiển quỹ đạo chuyển động xe Việc điều khiển quỹ đạo chuyển động xe trì phương chuyển động thay đổi phương chuyển động xe Hai trình gọi chung quay vịng xe Có ba trạng thái quay vòng bản: quay vòng đủ, quay vòng thừa quay vòng thiếu 2.1.2 Phân loại hệ thống lái Tuỳ thuộc vào yếu tố để phân loại, hệ thống lái chia thành loại sau: Theo cách bố trí vơ lăng Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động ơtơ) dùng ơtơ nước có luật đường bên phải Việt nam số nước khác Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động ôtô) dùng ôtô nước có luật đường bên trái Anh, Nhật, Thuỵ Điển… Theo số lượng cầu dẫn hướng Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu trước Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu sau Hệ thống lái với bánh dẫn hướng tất cầu Theo kết cấu cấu lái Cơ cấu lái loại trục vít - bánh vít Cơ cấu lái loại trục vít - cung Cơ cấu lái loại trục vít - 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 trụ - Trang Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt Theo đặc tính truyền lực Hệ thống lái khí Hệ thống lái có trợ lực 2.1.3 Yêu cầu hệ thống lái Hệ thống lái phải bảo đảm yêu cầu sau: Quay vịng ơtơ thật ngoặt thời gian ngắn diện tích bé Điều khiển lái phải nhẹ nhàng thuận tiện Động học quay vòng phải để bánh xe khơng bị trượt quay vịng Tránh va đập từ bánh dẫn hướng truyền lên vô lăng Giảm thiểu thương vong cho tài xế tai nạn diện Giữ chuyển động thẳng ổn định có khả hồi vị tốt 2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, CÁC BỘ PHẬN HỆ THỐNG LÁI Hệ thống lái loại ô tô ngày đa dạng phong phú nguyên lý hoạt động kết cấu, nhiên chúng có phận sau đây: Vơ lăng (vành lái) Trục lái Cơ cấu lái (hộp số lái) Dẫn động lái Trang Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Trần Viết Nhựt Hình 2.1 Cách bố trí phận hệ thống lái xe 2.2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống lái Khi vô lăng tiếp nhận lực tác động tài xế, vô lăng truyền tới trục lái mô men chiều mà tài xế tác động trục lái truyền tới cấu lái, dẫn động lái truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng kết di chuyển theo hướng mà tài xế điều khiển Kết cấu lái phụ thuộc vào cấu chung xe chủng loại xe Để quay vịng người lái cần phải tác động vào vô lăng lực Đồng thời cần có phản lực sinh từ mặt đường lên mặt vng góc với bánh xe Để quay vịng bánh xe dẫn hướng phải quay quanh tâm quay tức thời quay vòng Trang