- Hệ thống lái trợ lực thủy lực HPS được cải tiễn và phát triển từ hệ thông lái thuần cơ khí để giúp người lái hao tốn it năng lượng hơn khi quay vòng xe và giảm tình trạng va đập của b
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THONG LAI TRO LUC DIEN EPS TREN O TO TOYOTAHệ thống lái trợ lực điện EPS- Hệ thống lái trợ lực dién EPS — Electric Power Steering có nhiệm vụ tạo ra lực bồ trợ tác dụng lên cơ cầu dẫn động lái Giúp duy trì hoặc thay đôi hướng chuyền động của xe Và hầu hết được trang bị trên những dòng xe đời mới hiện nay Do đó việc điều khiến tay lái sẽ trở nên nhẹ nhàng và tính cơ động của xe cao
- Đồng hành cùng với trợ lực lái điện EPS là hệ thống trợ lực lái thủy lực HPS Cho tới nay hệ thống trợ lực lái điện tử (điều khiển điện tử) EPS được áp dụng rất nhiều trên các dòng xe con, xe du lịch Trợ lực lái điện EPS không chỉ mang đến cho người lái một cảm giác lái thoải mái, an toàn EPS còn giúp giảm được mức tiêu hao nhiên liệu Đặc biệt là dễ dàng sửa chữa khi hư hỏng EPS đã được các dòng xe sang như Mercedes C-Class, Audi A5 hay BMW 3-Series đều đã áp dụng từ trước đây
2.1.2 Cầu tạo hệ thống lái trợ lực điện EPS
1 Cơ câu lái 5 Càm biến tốc độ ô tô 2 Mô tơ điện DC 6 Bộ kiểm soát tốc độ 3 Hộp sô truyện 7 Đẻn báo EPS 4 Bộ cảm biên lái 9 Đường dẫn điện
- EPS gồm 6 bộ phận: cảm biến momen, mô tơ điện DC, EPS ECU, ECU động cơ, cụm động cơ và đèn báo P/S Mỗi bộ phận thực hiện một nhiệm vụ, chức năng riêng biệt Đồng thời liên kết chặt chẽ với nhau đề hoạt động như một thề thống nhất:
+ Cảm biến momen: Co tac dung do mô men đánh lái đề gửi tín hiệu về hộp điều khiển
Khi hoạt động, cảm biến phát hiện sự xoắn Tính toán tác dụng lên thanh xoắn nhờ vào sự thay đôi điện áp trên đó và đưa tín hiệu điện áp đó về EPS ECU
+ Mô-tơ điện DC: Tạo ra lực trợ lực tùy vào tín hiệu từ EPS ECU
+ EPS ECU: Vận hành mô-tơ DC gắn trên trục lái để tạo ra lực trợ lực Căn cứ vào tín hiệu từ các cảm biến, tốc độ xe và tốc độ động cơ
+ ECU động cơ: Cúp ưa tín hiệu tốc độ động cơ tới EPS ECU +: Cụm đồng hồ bảng táp-lô: Đưa tín hiệu tốc độ xe đến EPS ECU
+ Đèn cảnh báo P/S (Trên bảng đồng hồ táp-lô): Bật đèn báo khi hệ thông có hư hỏng
ECU trợ lực lái Động co điện 1 chiê ^
(DC) _Cảm biến nhiệt đô
| ECM ECU đồng hồ táp lô
Tín hiệu tốc độ động cơ
- Hệ thống EPS hoạt động dựa trên tín hiệu của cảm biến mô-men nằm trong cụm trợ lực lái, khi người điều khiến ô tô tác động lên vô lăng thực hiện việc điều chuyên hướng, dưới tác động của mặt đường thông qua bánh xe, thước lái sẽ tác dụng lên thanh xoắn năm trong cụm trợ lực điện
- Cảm biến mô-men lúc này sẽ bắt đầu hoạt động và tiễn hành đo mô men đánh lái sau đó gửi về hộp điều khiến Căn cứ vảo tín hiệu được gửi, hộp điều khiên sẽ phát ra dòng điện điều khiển hoạt động của mô tơ trợ lực với một lực đủ lớn để hỗ trợ người lái xoay trục lái theo hướng mong muốn
Wheel a Cc= > Engine Speed pi EƑ Vehicle Speed
Nguyên lý hoạt động của hệ thông EPS như sau:
- Nhiệm vụ điều khiển chính là định mức dòng điện: tuỳ giá trị độ xoắn của thanh lái và vận tốc của xe mà phát ra dòng điện với định lượng phù hợp đề cấp tới mô tơ trợ lực lái
- Tại điểm bù quán tính, mô tơ trợ lực lái sẽ hoạt động khi người lái quay vô lăng
- Điều khiến trả lái giúp kiểm soát lượng trợ lực hồi về của bánh xe sau khi tài xế đánh hết vô lăng sang một bên
- Điều khiển giảm rung giúp điều khiển trợ lực khi lái xe quay vô lăng ở tốc độ cao Việc nảy giúp giảm rung trong độ lệch của thân xe
- Điều khiển bảo vệ quá nhiệt làm nhiệm vụ dự tính nhiệt của mô tơ dựa trên cường độ dòng điện và áp lực điện đầu vào Nếu nhiệt độ của mô tơ và ECU trợ lực lái (ECU EPS) cao, nó sẽ giảm bớt cường độ dòng điện vào dé tránh tình trạng mô tơ hoặc ECU bị quá nhiệt
2.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống lái trợ lực EPS
- EPS (Electrically Power Steering) sử dụng một motor điện đề đây thanh răng của hệ thống lái khi xe được đánh lái EPS giúp động cơ tiết kiệm nhiên liệu do không sử dụng sức mạnh động cơ để hoạt động
- Với kết cầu thiết kế đơn giản và trợ lực nhẹ hơn so với trợ lực lái thủy lực cho nên dễ dàng sửa chữa hơn Đây là ưu điểm lớn nhất nhưng cũng là một nhược điểm đối vì chi phí sản xuất cao
- Ngoài ra, EPS có cảm giác lái tốt hơn, nhẹ nhàng hơn khi xe chạy ở tốc độ thấp Khi ở tốc độ cao, tay lái trợ lực điện nặng hơn và cho cảm giác thật hơn, mang đến cảm giác an toàn và ổn định cho xe Tuy vậy, mô hình hệ thống lái trợ lực điện vẫn có những hạn ché Giống như hệ thống lái điều khiển thủy lực khi ở tốc độ rất cao đang
13 được các nhà nghiên cứu đưa ra các phương án khắc phục Nhưng thông thường, đối với hệ thống EPS này đã có đầy đủ tính năng dự phòng vô cùng an toàn, đảm bảo cho người lái
- Thông qua một cuộc thử nghiệm trên đường đua tốc độ cao Đặc biệt ở đoạn bẻ cua gấp do lực quán tính của động cơ điện nên dù đã cô tình ngắt điện nhưng động cơ vẫn quay Điều này gần như không khác biệt mấy so với trợ lái thủy lực và cần được khắc phục trong tương lai
Những lỗi hư hồng thường gặp ở hệ thống lái- Thước lái bị xì dâu là tình trạng xảy ra khá thường xuyên
- Hư hỏng ở rotuyn lái trong và rotuyn lái ngoài
- Tình trạng hư hỏng, rò rỉ dầu trên các đường ống dẫn dầu từ đó gây nên sự thiếu hụt dầu trợ lực
- Hư hỏng bộ phận bơm dầu trợ lực, bơm phát ra tiếng kêu lớn
- Xia lai do viéc cân chỉnh lái bị sai lệch
- Một số hư hỏng thường gặp khác
CHUONG 3: THUC HANH THAO RA CHI TIET CUA HE THONG LAI TRO LUC DIEN EPS TREN O TO TOYOTA3.1 Quy tắc an toàn lao động trong quá trình tháo lắp ô tô
Kh có mũ Mũ Toyota ~~ O ông có m
: Quần áo bảo hô sạch sẽ ~~ hộ bẩn
Thắt lưng có khóa sắt
Z4 Códây Xa đeo chìa khóa
Có đồng hổ Tay bẩn
Thắt lưng không Không dâ có khóa sắt đeo chia khóa pie
Không đồng Cé gié sạch hồ hoặc nhẫn trong túi
Không có Giày bảo hộ Giày bảo hộ —~Š
Yêu cầu an toàn lao động tại Toyota
Quần áo làm việc: Để tránh tai nạn hãy chọn quan áo làm việc chắc và vừa vặn đề hỗ trợ cho công việc Tránh quần áo làm việc có thắt lưng, khoá và nút quần áo lô ra, nó có thê gây nên hư hỏng cho xen trong quá trình làm việc.Như là một biện pháp an toàn chống tai nạn và cháy, tránh dé da tran
Giày bảo hộ: Đừng quên đi giầy bảo hộ khi làm việc Do se nguy hiểm khi đi dép hay giầy thể thao mà dễ trượt hay làm giảm hiệu quả công việc Chúng cũng làm cho người mặc có nguy cơ bị thương do đồ vật bị rơi bất ngờ
Găng tay bảo hộ: Khi nâng những vật năng hay tháo các đoạn ông xả hay tương tự, nên đeo găng tay Tuy nhiên, không cần thiết phải quy định đeo găng tay cho những công việc bảo dưỡng thông thường.Khi nào thì bạn nên đeo băng tay phải được quyết định tuỳ theo loại công việc mà bạn định tiễn hành
3.1.2 Những lưu ý khi làm việc a Đôi với yếu tố con người:
Không đề dụng cụ hay phụ tùng trên sàn khi bạn hay ai đó có thể dẫm lên nó Hãy tập thói quen đặt chúng lên bàn nguội hay giá làm việc
Ngay lập tức lau sạch bất kỳ nhiên liệu, dầu hay mở bắn ra dé tránh cho bản thân bạn và người khác không bị trượt trên sản
Không nên tạo tư thê không thoái mái khi làm việc Nó không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả công việc, mà còn có thê làm cho bạn bị ngã và bị thương Đặc biệt cần thận khi làm việc với những vật nặng do bạn có thê bị thương nêu chúng rơi vào chân Cũng như, hãy nhớ rằng bạn có thể bị đau lưng nếu cô nhắc vật quá nặng so với mình Đề di chuyên từ vị trí này đến vị trí khác ở nơi làm việc, đừng quên đi theo lối đi đã quy định
Không được sử dụng những vật dễ cháy gần công tắc, bảng công tắc hay môtơ điện v.v do chúng có thể dễ dàng bắt chảy b Đối với dụng cụ:
Các thiết bị điện, thuỷ lực và khí nén có thể gây ra thương tôn nghiêm trọng nếu sử dụng không đúng
Hãy đeo kính bảo hộ trước khi sử dụng dụng cụ tạo ra những mạt kim loại.Hãy làm sạch bụi và mạt ra khỏi dụng cụ như máy mài và khoan sau khi sử dụng
Không đeo găng tay khi làm việc với dụng cụ có chuyên động quay hay khi làm việc trong khu vực có chuyển đông quay Găng tay có thể kẹt vào vật quay và làm bị thương tay bạn Để nâng xe trên cầu nâng, trước hết, nâng nó cho đến khi lốp hơi nhắc khỏi mặt đất Sau đó, chắc chắn rằng xe được đỡ chắc chắn trên cầu nâng trước khi nâng hăn xe lên Không bao giờ lắc xe khi nó đã được nâng lên, do điều đó có thê làm cho xe rơi xuống và gây nên tai nạn nghiêm trọng
3.1.3 Tránh hóa hoạn a Tuân thủ những cảnh báo:
Nếu chuông báo cháy kêu, tất cả nhân viên phải hỗ trợ việc cứu hoả Đề làm như vậy, họ phải biết bình cứu hoả được đặt ở đâu và cách sử dụng chúng như thế nào
Không hút thuốc trừ khi ở nơi quy định, và đừng quên dập tàn thuốc trong gạt tàn
Giẻ có thấm xăng hay dầu đôi khi có thê tự bốc cháy, nên chúng phải được vứt bỏ và trong thùng kim loại có nắp
Không dùng ngọn lửa hở xung quanh khu vực chứa dầu hay dung dịch rửa chỉ tiết dễ cháy
Không bao giờ sử dụng ngọn lửa hở hay tạo tia lửa ở vùng xung quanh ắc quy đang nạp điện, do chúng tạo ra khí dễ cháy có thê bắt lửa
Khụng mang nhiờn liệu hay dung dịch rửọ vào trong xưởng trừ khi cần thiết, và hóy dựng bình chứa đặc biệt có thể đậy kín
Không vứt bỏ dầu thải có thê cháy và xăng xuống công do chúng có thê gây nên hoả hoạn trong hệ thống công Hãy luôn vứt những chất này trong bình xả hay bình chứa thích hợp
Không được khởi động động cơ của xe có nhiên liệu bị rò ri cho đến khi chỗ rò ri đã được sửa chữa, như tháo chế hoà khí, tháo cáp âm ra khỏi ắc quy để tránh động cơ bị khởi động bất ngờ b An toàn thiết bị điện:
Sai sót khi làm việc với thiết bị điện có thể gây nên đoản mạch và cháy Do đó, hãy học cách sử dụng đúng và cân thận tuân theo những chú ý sau:
Nếu phát hiện thấy có bất kỳ sự không bình thường nào trong thiết bị điện, ngay lập tức tắt công tắc OFF và liên lạc với Người quản lý / đốc công
Trong trường hợp ngắn mạch hay cháy trong mạch điện, hãy tắt công tắc OFF trước khi tiền hành dập lửa
Hãy báo cáo đường dây điện không đúng hay các thiết bị điện lắp không đúng với Người quản lý
Hãy báo cáo bất kỳ cầu chì cháy nào với Người quản lý do cầu chì cháy báo hiệu có chập mạch ở đâu đó c Nghiêm cắm những hành động nguy hiểm:
Không được đến gần dây điện bị hở hay đứt Đề tránh điện giật, không bao giờ chạm vào bất kỳ thiết bị điện nào nếu tay ướt Không bao giờ chạm vào công tắc có dãn nhãn “không làm việc”
Khi tháo phích cắm, không kéo dây điện, hãy kéo bản thân phích
Không được chạy dây điện qua khu vực ướt hay ngắm dầu, qua bề mặt nung nóng hay xung quanh những góc nhọn
Không sử dụng những vật có thê chảy ở gần công tắc, bảng công tắc hay môtơ v.v chúng dễ dàng sinh ra tia lửa
3.2 Quy trình tháo rã chỉ tiết hệ thống trợ lực lái điện EPS
CAC BUOC YEU CAU KY
I Thao thước tay lái từ trên xe
Tháo dây dân điện ae Tà
1 Tay giam cam, đứt dây liên quan dién Thao bulong bat
2 khớp cardang trục Cle Làm dấu lắp ghép lái Tháo 2 bulong giá đỡ bắt trục lái với "
3 Cle, Tuyt Tránh hư hỏng đai ôc khung xe, lây trục lái lái ra ngoài
Tach khoen gai trén vỏ trục lái, lây khớp Tránh hư hỏng khoen
1 Vit, bua cardang trung gian gai trục lái ra ngoài
Tháo bulong nắp bánh vít, tách trục Tránh hư hỏng vòng
: lai, cum motor ra Cle sin ngoai
3 Cụm 1mofOT với trục Cle vit ra ngoai sin Tháo đai ôc khóa và đai ốc điều chính sự củ
, Tránh hư hỏng đai ôc
4 ăn khớp giữa trục Mo let rang, cle
, diéu chinh vit va banh vit ra ngoai Lây trục vít củng 6
5 bi trén truc vit ra Tay Tránh rơi rớt ngoai
6 Vé sinh chi tiét Gié lau Tránh rơi rớt chỉ tiết
1 cầu giảm tốc đúng Đúng vị trí, chắc chắn v1 tri, 2 Lap cac day dién Dung vi tri, chắc chắn
CHUONG 4: THUC HANH CHAN DOAN Ki THUAT VA LAP HE THONG LAI TRO LUC DIEN EPS TREN O TO TOYOTANhững mã lỗi có thể xuất hiện khi khởi tạo điểm khôngThứ tự Mã lỗi Điều kiện được phát hiện Vùng bị sự cỗ
1 C1515/15 - Điểm “0” chưa được khởi tạo của cb mô men - Cụm trục lái và cb mô mmen
- Quá trình hiệu chỉnh - Hiệu chính điểm “0” chưa hoàn |_ điểm “0” của cảm biến
2 C1516/16 có thành mô men thât bại - Cụm trục lái và cb mô mmen
3 C1531/31 - Mạch điện EPS ECU có sự cổ 4 C1532/32 - Mạch điện EPS ECU có sự cổ 5 C1533/33 - Mạch điện EPS ECU có sự cố | ECU trợ lực lái có sự cố 6 C1534/34 - Mạch điện EPS ECU có sự cổ
7 C1535/35 - Vô Lăng lái lỗi vị trí
4.3 Các triệu chứng của hệ thống trợ lực lái
Triệu chứng Khu vực nghĩ ngờ
Lốp trước (không đủ căng, mòn không đều)
Góc đặt bánh trước (không đúng)
Trục lãi trợ lực điện
Cảm biên mômen (cụm trục lái điệu khiên điện)
Cụm môtơ trợ lực lái
Mach cảm biên tốc độ (xe có hệ thông VSC) Năng lái Mạch cảm biên tộc độ (xe không có hệ thông
VSC) Ác quy và hệ thông nguồn cap Điện áp nguồn của cụm ECU trợ lực và role
Bộ ECU trợ lực lái
Hệ thong thông tin CAN
Lốp trước (không đủ căng, mòn không đều)
Góc đặt bánh trước (không đúng)
Lực đánh lái khác nhau khi xoay vô
Cảm biên mômen (cụm trục lái điệu khiên điện) lăng sang trái và phải, hoặc lực đánh lái không đều
Trục lãi trợ lực điện
Cụm môtơ trợ lực lái
Bộ ECU trợ lực lái
Khi lái xe, lực trợ lực lái không thay đổi theo tốc độ xe hoặc vô lãng không hồi về chính xác
Mach cảm biến tốc độ (xe có hệ thống VSC)
Mạch cảm biến tốc độ (xe không có hệ thông
VSC)Cảm biên mômen (cụm trục lái diéu khién điện)
Cụm môtơ trợ lực lái
Bộ ECU trợ lực lái
Hệ thống thông tin CAN
Nếu tiếng gõ (hoặc tiếng kim loại va đập vào nhau) xuất hiện khi quay vô lăng lùi và tiến trong khi trợ lực lái đang làm việc
Bộ ECU trợ lực lái
Tiếng ồn phát ra khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp
Trục lãi trợ lực điện
Ma sát xuất hiện khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp
Cụm môtơ trợ lực lái
Trục lãi trợ lực điện
Tiếng kêu tần số cao (tiếng rít) xảy ra khi quay chậm vô lăng với xe đang đỗ
Cụm môtơ trợ lực lái
Vô lăng bị rung và tiếng ồn xuất hiện khi quay vô lăng với xe đang đỗ
Trục lãi trợ lực điện
Các mã lỗi không thể phát ra (Các Mach cue TC va CG 25 cực TC và CG của giắc DLC3 được Mach nguon IG nối với nhau) Cụm đồng hồ táp lô
Mach cuc TS va CG
Viéc kiém tra tin hiệu không thé thực hiện được (các cực TS và CG của giắc DLC3 được nối với nhau) Bộ ECU trợ lực lái Đèn cảnh báo EPS sáng không tắt Mạch đèn cảnh bảo EPS
4.4 Chân đoán hệ thống trợ lực lái
- Kiểm tra giắc DLC3 - Kiểm tra đèn cảnh báo
- Khi có lỗi xuất hiện trong hệ thống lái trợ lực điện, đèn cảnh báo EPS trong cụm đồng hồ táp lô sẽ sáng đề thông báo cho người lái về lỗi
*a Đèn cảnh báo hệ thống EPS
4.5 Kiểm tra các bộ phận của hệ thống EPS
Kiểm tra cảm biến mô men:
- Sơ đồ mạch điện: Cảm biến momen ECU-EPS
TRQV: Nguồn cấp cho cảm biến 5 Volt
TRỌI: Tín hiệu ra thứ nhất của càm biến
TRQ2: Tín hiệu ra thứ 2 của cảm biến
TRQG: Noi mass cua cam bién - Phuong phap kiém tra:
Sử dụng vôn kê đê kiêm tra điện áp các chân của cảm biên mô men Giá trị điện áp phải nằm trong giá trị cho phép của điện áp tiêu chuẩn
Kỷ hiệu chân Tình trạng cảm biến Điện áp tiêu chuẩn
TROV - TROG Mở công tắc máy ON 75—8.5V
Công tắc máy ON, không
Cong tac may ON Đánh lái sang trái 03—2,5V
TRỌI - TRQGBANG DIEN AP TIEU CHUAN CUA CHAN EPS ECUKý hiệu (số) Mô tả ký hiệu chân Tình trạng ; chuan PIG - PGND Cau chi EPS Thường trực 11—14V PGND - Mass than
Mass than xe Thường trực