Hệ thốnglái dùng để thay đổi hướng chuyển động lực truyền công suất xuống các bánh xe dẫnhướng giữ cho ô tô chuyển động theo một quỹ đạo nhất định nào đó như: quay vòngtrái, quay vòng ph
NỘI DUNG
Hệ thống lái là gì?
Hệ thống lái, hay còn gọi là hệ thống điều khiển lái ô tô, là một trong những thành phần quan trọng nhất của xe Nó có chức năng giúp xe di chuyển theo quỹ đạo nhất định hoặc thay đổi hướng di chuyển theo ý muốn của người lái, đảm bảo an toàn và khả năng điều khiển tốt trong quá trình lái xe.
Hệ thống lái là một trong những hệ thống cơ bản và quan trọng nhất trên ô tô, có chức năng điều chỉnh hướng di chuyển của xe Nó truyền công suất đến các bánh xe dẫn hướng, giúp ô tô duy trì quỹ đạo di chuyển theo ý muốn, như quay trái, quay phải hoặc đi thẳng.
Hệ thống lái ô tô bao gồm nhiều loại khác nhau, như hệ thống lái cơ khí truyền thống, hệ thống trợ lực lái thủy lực, hệ thống trợ lực lái điện và hệ thống trợ lực lái Hybrid kết hợp giữa điện và thủy lực.
Hình 1.1 Hệ thống lái trên ô tô
Hệ thống lái thuần cơ khí
Hệ thống lái cơ khí được cấu tạo bởi hai bộ phận chính là dẫn động lái và cơ cấu lái.
Cơ cấu lái sẽ làm nhiệm vụ chuyển đổi mô men giữa góc quay vòng các bánh xe dẫn hướng và góc quay vành lái lớn.
Dẫn động lái sẽ truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng. a) Cấu tạo
Hệ thống lái thuần cơ khí là thành phần quan trọng trong điều khiển ô tô, hoạt động dựa trên các cơ cấu như vô lăng, trục lái và thanh nối Khi người lái xoay vô lăng, chuyển động này được truyền qua các bộ phận cơ khí, tạo ra lực tác động lên bánh xe, giúp dễ dàng kiểm soát hướng di chuyển của xe.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ
Bố trí theo vành tay lái
Hệ thống lái với vành lái bên trái được áp dụng cho ôtô tại các quốc gia có luật giao thông đi bên phải, như Việt Nam và nhiều nước khác.
Hệ thống lái bên phải được sử dụng trên ôtô ở các quốc gia có luật giao thông đi bên trái, bao gồm Anh, Nhật Bản và Thụy Điển.
Hình 1.4 Vị trí vô lăng nằm ở bên phải ở các nước ngoài Việt Nam
Theo hệ thống dẫn động
Hình 1.5 Phân loại hệ thống dẫn động trên ô tô
Hệ thống dẫn động trên ôtô được chia làm 2 loại
Dẫn động 1 cầu chủ động:
+ Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước(FWD-Front Wheel Drive) + Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau (RWD-Rear Wheel Drive)
Dẫn động 2 cầu chủ động:
+ Hệ thống lái với 4 bánh xe bán thời gian (4WD-Four Wheel Drive)
+ Hệ thống lái với 4 bánh xe toàn thời gian (AWD-All Wheel Drive)
1.1.2 Theo kết cấu của cơ cấu lái
Cơ cấu lái loại trục vít được áp dụng cho ô tô con, xe buýt và xe tải, mang lại khả năng thông qua cao Dưới đây là một số loại cơ cấu lái điển hình.
+ Trục vít (lõm) - con lăn
Hình 1.6 Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn
Cơ cấu lái kiểu trục vít và con lăn với đòn chuyển hướng mang lại nhiều ưu điểm nổi bật Thiết kế gọn nhẹ giúp tiết kiệm không gian, trong khi trục vít và con lăn có độ bền cao nhờ vào ma sát lăn, giảm thiểu ứng suất Sự tiếp xúc giữa nhiều ren của con lăn và trục vít không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn dễ dàng điều chỉnh khe hở giữa các bộ phận liên kết, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả cho hệ thống lái.
Cơ cấu lái trục vít-cung răng chủ yếu được sử dụng trên xe tải, với ưu điểm là khả năng chịu mài mòn tốt và áp lực nhỏ trên bề mặt răng khi truyền lực lớn Tuy nhiên, hiệu suất của nó bị hạn chế do ma sát trượt Có hai loại cơ cấu lái này: loại cung răng đặt bên cạnh trục vít và loại đặt ở giữa trục vít.
Cơ cấu lái truyền động bánh răng là hệ thống phổ biến trên ô tô con và ô tô trung bình, bao gồm các loại bánh răng côn hoặc bánh răng trụ, giúp cải thiện khả năng điều khiển và ổn định của phương tiện.
Hình 1.7 Cơ cấu lái loại trục vít cung răng 1-Trục vít 2- Cung răng 3- Trục lắc
Hình 1.8 Cơ cấu lái loại bánh răng thanh răng
Cơ cấu lái bánh răng thanh răng là một trong những hệ thống lái phổ biến nhất trong ô tô hiện nay Hệ thống này hoạt động bằng cách chuyển đổi chuyển động quay của vô lăng thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng, giúp điều khiển hướng di chuyển của bánh xe một cách hiệu quả.
Các trợ lực lái điện trên ô tô
Trợ lực lái điện (Electric Power Steering - EPS) là công nghệ hiện đại hỗ trợ lái trên ô tô, thay thế hệ thống lái truyền thống bằng cơ cấu trợ lực điện EPS ứng dụng công nghệ điện tử nhằm nâng cao khả năng lái và cải thiện độ nhạy của xe.
+ Tăng khả năng linh hoạt
+ Giảm mệt mỏi cho người lái
+ Tăng hiệu suất lái xe a) C-EPS
C-EPS (Column Electric Power Steering) là hệ thống lái trợ lực điện được lắp đặt tại cột lái, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống lái cơ khí truyền thống. C-EPS hoạt động dựa trên một động cơ điện gắn liền với cột lái, giúp điều chỉnh lực tác động lên vô lăng một cách linh hoạt và hiệu quả.
Hệ thống C-EPS giúp giảm lực điều khiển xe, đồng thời cho phép điều chỉnh độ nhạy và phản hồi theo tốc độ, mang lại trải nghiệm lái thoải mái Ngoài ra, C-EPS còn tiết kiệm năng lượng, với động cơ hoạt động chỉ khi cần thiết, góp phần giảm tiêu hao nhiên liệu.
C-EPS dễ dàng tích hợp với các hệ thống hỗ trợ lái hiện đại như hỗ trợ giữ làn đường và đỗ xe tự động, giúp nâng cao tính an toàn và tiện ích cho người lái Với thiết kế đơn giản, chi phí sản xuất thấp cùng khả năng lắp đặt và bảo trì dễ dàng, C-EPS đang trở thành lựa chọn phổ biến trong nhiều dòng xe hiện đại ngày nay.
Mặc dù hệ thống này được ứng dụng phổ biến trên xe cỡ nhỏ và xe phổ thông, nhưng nhược điểm của nó là mức độ phản hồi từ bánh xe đến vô-lăng không cao bằng các hệ thống khác.
Hình 1.9 Hệ thống trợ lực lái điện C-EPS b) P-EPS
P-EPS (Pinion Electric Power Steering) là hệ thống lái trợ lực điện được tích hợp với bánh răng lái, sử dụng một động cơ điện để cung cấp lực trợ giúp trực tiếp cho quá trình điều khiển Với thiết kế này, P-EPS mang lại khả năng phản hồi chính xác và cảm giác lái tự nhiên hơn, giúp người lái dễ dàng kiểm soát phương tiện.
Hệ thống P-EPS tự động điều chỉnh lực trợ lực dựa trên cảm nhận lực tác động từ vô lăng, phù hợp với tốc độ và điều kiện lái Điều này giúp giảm lực cần thiết để điều khiển xe, đồng thời nâng cao độ ổn định và an toàn khi lái ở tốc độ cao.
Hệ thống lái điện P-EPS tiết kiệm năng lượng hơn so với hệ thống lái trợ lực thủy lực truyền thống, vì động cơ chỉ hoạt động khi cần thiết, giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu Với những ưu điểm nổi bật này, P-EPS đã trở thành lựa chọn phổ biến trong các dòng xe hiện đại, nâng cao trải nghiệm lái cho người sử dụng Đặc biệt, P-EPS mang lại cảm giác lái tốt hơn so với hệ thống gắn trên cột lái, nhờ vào việc truyền lực trợ lực trực tiếp lên cơ cấu lái.
Nhược điểm: Chi phí sản xuất cao hơn so với C-EPS. Ứng dụng: Phổ biến trên các xe hạng trung.
Hình 1.10 Hệ thống trợ lực lái điện P-EPS c) D-EPS
Hình 1.11 Hệ thống trợ lực lái điện D-EPS
D-EPS (Direct Electric Power Steering) là hệ thống lái trợ lực điện tiên tiến, trong đó động cơ điện được gắn trực tiếp vào trục lái, cung cấp lực trợ giúp ngay tại điểm điều khiển Với thiết kế này, D-EPS mang lại khả năng phản hồi nhanh chóng và chính xác hơn so với các hệ thống lái truyền thống.
Hệ thống D-EPS sử dụng cảm biến để đo lực tác động của người lái lên vô lăng, tự động điều chỉnh mức trợ lực phù hợp với tốc độ và điều kiện lái Điều này giúp giảm sức lực cần thiết khi điều khiển xe, đồng thời cải thiện cảm giác lái, mang lại sự thoải mái và an toàn cho người lái.
D-EPS nổi bật với khả năng tích hợp hoàn hảo vào các hệ thống hỗ trợ lái tự động và công nghệ an toàn như hỗ trợ giữ làn và phanh khẩn cấp, từ đó không chỉ tối ưu hóa trải nghiệm lái mà còn nâng cao tính năng an toàn tổng thể của phương tiện Hệ thống này cải thiện cảm giác lái và độ chính xác, giúp xe xử lý mượt mà hơn ở nhiều tốc độ khác nhau.
Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp hơn, chi phí cao hơn. Ứng dụng: Phổ biến trên các xe hạng trung và hạng cao. d) APA-EPS
Parallel Axis Electric Power Steering features an electric motor positioned parallel to the steering rack This design offers high precision and ensures a safe driving experience.
Nhược điểm: Chi phí cao, kết cấu phức tạp. Ứng dụng: Phổ biến trên dòng xe cao cấp, thể thao
NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS 2018
Vô lăng trên xe
Vô lăng Toyota Vios 2018 mang thiết kế hiện đại và đơn giản, với ba chốt và lớp bọc da cao cấp Kích thước vừa tay cùng độ bám tốt của vô lăng giúp người lái dễ dàng kiểm soát và điều khiển xe một cách linh hoạt.
Hình 2.2 : Vô lăng Trên TOYOTA Vios 2018
Vô lăng Vios 2018 được trang bị các nút điều khiển âm thanh, đàm thoại rảnh tay và điều chỉnh hệ thống giải trí.
Vô lăng Vios 2018 còn được tích hợp túi khí an toàn, giúp bảo vệ người lái trong trường hợp xảy ra va chạm.
Dưới đây là một số chi tiết về vô lăng Toyota Vios 2018:
+ Kích thước: Đường kính 380mm, chu vi 1500mm
+ Nút điều khiển: Âm thanh, đàm thoại miễn phí, giải trí hệ thống
+ Túi khí an toàn: Có
Dẫn động lái
Dẫn động lái của xe Toyota Vios bao gồm trục lái chính và các thanh dẫn động.
Trục lái là bộ phận quan trọng, bao gồm trục lái chính truyền động quay từ vô lăng tới cơ cấu lái và ống đỡ để cố định trục lái vào thân xe Đầu trên của trục lái chính được thiết kế thon và có hình răng cưa, trong khi vô lăng được gắn chặt vào trục lái bằng một đai ốc Trục lái của xe Toyota Vios có dạng ống lồng, liên kết với cơ cấu lái thông qua khớp các đăng.
1.Trục lái chính (phía trên); 2 Giá đỡ; 3 Giá đỡ thấp; 4 Ống trục lái; 5 trục lái chính (phía dưới).
- Lực trên vành tay lái khi trên đường xấu không quá 20 KG
- Hành trình tự do của vành lái 30 0
Hình 2.4 Các chi tiết chung hệ thống lái trên xe
Cơ cấu lái bánh răng trụ - thanh răng sử dụng chủ yếu trên các xe công suất bé.
Vỏ cơ cấu lái được chế tạo từ gang, chứa các bộ phận làm việc như trục răng và thanh răng Trục răng, làm bằng thép, được kết nối với trục lái chính và quay trơn nhờ 2 ổ bi trong vỏ Việc điều chỉnh ổ bi được thực hiện qua một êcu lớn, có phớt che bụi trên bề mặt Để đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng, thanh răng có cấu tạo răng nghiêng, với phần cắt răng nằm bên trái và phần còn lại có tiết diện tròn.
Cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Vios là loại bánh răng trụ - thanh răng.
Hình 2.5 Cơ cấu lái trục vít - thanh răng.
1 Bạc lệch tâm; 2 Ổ bi đỡ; 3 Trục răng; 4 Vít điều chỉnh; 5 Dẫn hướng thanh răng; 6 Lò xo nén; 7 Thanh răng; 8 Vỏ thanh răng; 9 Kẹp; 10 Bạc lót; 11.
Cao su chắn bụi; 12 Đầu thanh răng; 13 Thanh nối.
Khi vô lăng quay, trục răng quay làm thanh răng di chuyển tịnh tiến sang phải hoặc trái trên hai bạc trượt Sự dịch chuyển này được truyền xuống thanh cam qua các đầu thanh răng và đầu thanh lái Cơ cấu lái được đặt trên vỏ xe, với trục răng nghiêng ngược chiều thanh răng, tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền răng nghiêng, giúp tăng cường sự ăn khớp và đảm bảo hoạt động êm ái.
Khi quay vành tay lái qua trục lái, trục răng 3 di chuyển thanh răng 7 sang trái hoặc phải Hai đầu thanh răng kết nối với bánh xe dẫn hướng qua các khớp cầu và thanh nối, giúp bánh xe quay theo góc đánh của vành tay lái Dẫn hướng thanh răng 5 giữ cho thanh răng không quay trong vỏ cơ cấu lái Bạc lệch tâm 1 điều chỉnh độ ăn khớp giữa trục vít và thanh răng, trong khi vít điều chỉnh 4 điều chỉnh khoảng hở mặt bên.
* Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng có các ưu điểm sau:
Cấu trúc của hệ thống lái được thiết kế đơn giản và gọn nhẹ nhờ vào cơ cấu lái nhỏ gọn Thanh răng không chỉ thực hiện chức năng chính mà còn đóng vai trò như một thanh dẫn động lái, do đó không cần sử dụng các thanh ngang như trong những cơ cấu lái khác.
- Ăn khớp răng trực tiếp nên độ nhạy cao.
- Ma sát trượt và lăn nhỏ kết hợp với sự truyền mômen tốt nên lực điều khiển trên vành lái nhẹ.
- Cơ cấu lái được bao kín hoàn toàn nên ít phải bảo dưỡng.
Cơ cấu lái này cho phép điều chỉnh tỉ số truyền Bước răng, tức khoảng cách giữa các răng, giảm dần về hai phía đầu của thanh răng, trong khi độ sâu ăn khớp giữa răng của trục và răng của thanh răng tăng lên.
Đường kính ăn khớp thực tế của trục răng giảm khi tiến gần tới hai đầu của thanh răng Điều này có nghĩa là, với cùng một góc quay của vô lăng, phần giữa của thanh răng sẽ di chuyển dễ dàng hơn so với hai đầu.
So với tỷ số truyền không đổi, lực lái sẽ tăng khi quay vô lăng Ngược lại, với kiểu tỷ số truyền thay đổi, lực lái chỉ thay đổi rất ít, giúp việc điều khiển lái trở nên nhẹ nhàng hơn.
2.1.4 Trợ lực lái Điện EPS
Hình 2.6 Cấu tạo trợ lực lái điện EPS
Vỏ trục lái thường được chế tạo từ nhôm, một vật liệu phổ biến nhờ vào trọng lượng nhẹ, độ bền cao và khả năng tản nhiệt hiệu quả Để đảm bảo độ cứng và độ bền cần thiết, nhôm đúc hoặc nhôm rèn thường được sử dụng trong sản xuất vỏ trục lái.
- Bánh vít, Trục vít: Giúp truyền momen trợ lực, được chế tạo bằng nhựa tổng hộp, có độ bền tốt và nhẹ
Động cơ điện 1 chiều (DC) trong hệ thống trợ lực lái điện (EPS) là thiết bị quan trọng hỗ trợ người lái trong việc xoay vô lăng Nó hoạt động bằng cách cung cấp mô-men xoắn bổ sung cho mô-men xoắn mà người lái tạo ra, giúp việc lái xe trở nên dễ dàng và nhẹ nhàng hơn, đặc biệt là khi di chuyển ở tốc độ thấp hoặc khi đỗ xe.
2.1.5 Các cảm biến quan trọng của hệ thống lái trên Toyota Vios 2018
Hệ thống trợ lực lái điện (EPS) hoạt động hiệu quả và an toàn nhờ vào việc sử dụng nhiều loại cảm biến khác nhau Các cảm biến này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự chính xác và độ tin cậy của hệ thống EPS.
2.1.5.1 Cảm biến mô-men xoắn (Torque Sensor):
Được lắp đặt trên trục lái, có nhiệm vụ đo lường lực mô-men xoắn tác động lên vô lăng bởi người lái.
Dữ liệu từ cảm biến mô-men xoắn được gửi đến bộ điều khiển điện tử (ECU) để xác định lượng lực hỗ trợ cần thiết cho động cơ điện.
Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo cảm biến momen
- Trục đầu: vào nhận momen xoắn từ người lái xoay vô lăng
- Cuộn Phát tín hiệu: phát dòng điện xoáy vào vòng 1,2
- Cuộn Nhận tín hiệu: nhận tín hiệu từ cuộn phát, sau đó truyền về ECU EPS
- Vòng 1,2,3 : Có tác dụng định vị, nhận và truyền tín hiệu vào các cuộn
2.1.5.2 Bộ điều khiển điện tử (ECU-EPS):
Bộ điều khiển điện tử EPS (Bộ điều khiển trợ lực lái điện) là thành phần thiết yếu trong hệ thống lái điện của ô tô, giúp điều chỉnh cơ điện nhằm hỗ trợ người lái trong việc điều khiển xe một cách dễ dàng và chính xác hơn.
Cấu tạo và hoạt động:
Cấu tạo: Bao điều khiển EPS bao gồm các thành phần chính sau:
+ Bộ xử lý trung tâm (CPU): Phân tích dữ liệu từ các biến cảm ứng và đưa ra điều khiển quyết định.
+ Bộ nhớ: Lưu trữ chương trình điều khiển và dữ liệu.
+ Bộ chiến đại: chiến đấu đại tín hiệu điều khiển từ CPU để điều khiển cơ điện.
+ Cảm biến: Cảm biến tốc độ, cảm biến góc lái, cảm biến mô-men xoắn, cảm biến lực ly tâm, v v.
+ Động cơ điện: Cung cấp năng lượng hỗ trợ cần thiết để đánh lái.
+ Cảm biến thu thập dữ liệu: Các cảm biến thu thập dữ liệu về tốc độ xe, góc lái, mô-men xoắn tác dụng lên vô lăng, v v.
+ Dữ liệu phân tích CPU: Dữ liệu phân tích CPU được thu thập để xác định sự hỗ trợ cần thiết cho hệ thống điều khiển.
+ Bộ điều khiển tín hiệu: CPU-EPS gửi tín hiệu điều khiển đến bộ trợ lực.
+ Động cơ hỗ trợ lái xe: Động cơ tạo ra momen hỗ trợ cần thiết để giúp người lái xe dễ dàng hơn
2.1.5.3 Cảm biến vị trí góc lái (Steering Angle Sensor):
Cảm biến vị trí góc lái (Steering Angle Sensor - SAS) là một thành phần quan trọng trong hệ thống trợ lực lái điện (EPS) và hệ thống ổn định điện tử (ESC), có chức năng xác định vị trí góc lái hiện tại của xe Dữ liệu từ cảm biến này được cung cấp cho bộ điều khiển điện tử (ECU) nhằm tính toán lực hỗ trợ lái phù hợp và điều khiển các hệ thống hỗ trợ khác Góc lái được đo bằng cách sử dụng các rào cản ánh sáng, với một nguồn sáng đặt ở một bên và cảm biến quang học ở phía bên kia Khi ánh sáng chiếu qua khe hở và rơi vào cảm biến, điện áp tín hiệu sẽ được tạo ra; ngược lại, khi nguồn sáng bị che khuất, điện áp sẽ ngắt.
Vòng xoay của vô lăng được ghi nhận và gửi tín hiệu đến ECU, giúp hệ thống xác định hướng di chuyển mà người lái mong muốn cho xe.
Giúp xe cân bằng khi đánh lái gấp hay tránh các vật cản bất ngờ giúp người lái điều khiển an toàn hiệu quả.
Trợ lực lái Điện EPS
Hình 2.6 Cấu tạo trợ lực lái điện EPS
Vỏ trục lái thường được chế tạo từ nhôm, vật liệu được ưa chuộng nhờ trọng lượng nhẹ, độ bền cao và khả năng tản nhiệt hiệu quả Nhôm đúc hoặc nhôm rèn thường được sử dụng để đảm bảo độ cứng và độ bền tối ưu cho vỏ trục lái.
- Bánh vít, Trục vít: Giúp truyền momen trợ lực, được chế tạo bằng nhựa tổng hộp, có độ bền tốt và nhẹ
Động cơ điện 1 chiều (DC) trong hệ thống trợ lực lái điện (EPS) đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ người lái khi xoay vô lăng Động cơ này tạo ra mô-men xoắn bổ sung, giúp giảm bớt sức lực mà người lái cần để điều khiển xe Nhờ vào sự hỗ trợ này, việc lái xe trở nên dễ dàng và nhẹ nhàng hơn, đặc biệt là ở tốc độ thấp hoặc khi đỗ xe.
2.1.5 Các cảm biến quan trọng của hệ thống lái trên Toyota Vios 2018
Hệ thống trợ lực lái điện (EPS) hoạt động hiệu quả và an toàn nhờ vào sự hỗ trợ của nhiều cảm biến khác nhau Một số cảm biến chính trong hệ thống EPS đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện trải nghiệm lái xe.
2.1.5.1 Cảm biến mô-men xoắn (Torque Sensor):
Được lắp đặt trên trục lái, có nhiệm vụ đo lường lực mô-men xoắn tác động lên vô lăng bởi người lái.
Dữ liệu từ cảm biến mô-men xoắn được gửi đến bộ điều khiển điện tử (ECU), giúp tính toán chính xác lực hỗ trợ cần thiết cho động cơ điện.
Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo cảm biến momen
- Trục đầu: vào nhận momen xoắn từ người lái xoay vô lăng
- Cuộn Phát tín hiệu: phát dòng điện xoáy vào vòng 1,2
- Cuộn Nhận tín hiệu: nhận tín hiệu từ cuộn phát, sau đó truyền về ECU EPS
- Vòng 1,2,3 : Có tác dụng định vị, nhận và truyền tín hiệu vào các cuộn
2.1.5.2 Bộ điều khiển điện tử (ECU-EPS):
Bộ điều khiển điện tử EPS (Bộ điều khiển trợ lực lái điện) là thành phần thiết yếu trong hệ thống lái điện trên ô tô, giúp điều chỉnh cơ điện nhằm hỗ trợ người lái trong việc điều khiển xe một cách dễ dàng và chính xác.
Cấu tạo và hoạt động:
Cấu tạo: Bao điều khiển EPS bao gồm các thành phần chính sau:
+ Bộ xử lý trung tâm (CPU): Phân tích dữ liệu từ các biến cảm ứng và đưa ra điều khiển quyết định.
+ Bộ nhớ: Lưu trữ chương trình điều khiển và dữ liệu.
+ Bộ chiến đại: chiến đấu đại tín hiệu điều khiển từ CPU để điều khiển cơ điện.
+ Cảm biến: Cảm biến tốc độ, cảm biến góc lái, cảm biến mô-men xoắn, cảm biến lực ly tâm, v v.
+ Động cơ điện: Cung cấp năng lượng hỗ trợ cần thiết để đánh lái.
+ Cảm biến thu thập dữ liệu: Các cảm biến thu thập dữ liệu về tốc độ xe, góc lái, mô-men xoắn tác dụng lên vô lăng, v v.
+ Dữ liệu phân tích CPU: Dữ liệu phân tích CPU được thu thập để xác định sự hỗ trợ cần thiết cho hệ thống điều khiển.
+ Bộ điều khiển tín hiệu: CPU-EPS gửi tín hiệu điều khiển đến bộ trợ lực.
+ Động cơ hỗ trợ lái xe: Động cơ tạo ra momen hỗ trợ cần thiết để giúp người lái xe dễ dàng hơn
2.1.5.3 Cảm biến vị trí góc lái (Steering Angle Sensor):
Cảm biến vị trí góc lái (Steering Angle Sensor - SAS) là bộ phận thiết yếu trong hệ thống trợ lực lái điện (EPS) và hệ thống ổn định điện tử (ESC), có chức năng xác định vị trí góc lái hiện tại của xe Dữ liệu này được cung cấp cho bộ điều khiển điện tử (ECU) nhằm tính toán lực hỗ trợ lái phù hợp và điều khiển các hệ thống hỗ trợ khác Góc lái được đo thông qua các rào cản ánh sáng, với nguồn sáng đặt ở một bên và cảm biến quang học ở bên kia Khi ánh sáng chiếu qua khe hở và rơi vào cảm biến, điện áp tín hiệu được tạo ra; ngược lại, khi nguồn sáng bị che khuất, điện áp sẽ ngắt.
Nhiệm vụ chính của cảm biến vô lăng là ghi nhận vòng xoay của vô lăng và gửi tín hiệu đến ECU, giúp hệ thống xác định hướng di chuyển mà người lái mong muốn cho xe.
Giúp xe cân bằng khi đánh lái gấp hay tránh các vật cản bất ngờ giúp người lái điều khiển an toàn hiệu quả.
Cảm biến nằm phía sau vòng hồi trong cụm chứa vòng trượt túi khí, cho phép các kết nối điện tử của túi khí và các điều khiển trên vô lăng di chuyển một cách linh hoạt mà không bị rối dây Khi cảm biến này bị lỗi, nó có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất hoạt động của hệ thống túi khí, dẫn đến nguy cơ không kích hoạt túi khí trong trường hợp xảy ra va chạm.
+ Nếu cảm biến góc lái bị lỗi, một chương trình dự phòng sẽ được sử dụng.
+ Tín hiệu bị thiếu sẽ được thay thế bằng một giá trị giả lập.
+ Trợ lực lái vẫn được duy trì hoàn toàn.
+ Lỗi này sẽ được báo hiệu bằng đèn cảnh báo trợ lực lái điện.
Khi người lái xe xoay vô lăng, cảm biến sẽ phát hiện và đo góc xoay, thu thập dữ liệu về độ mở của vô lăng.
Cảm biến chuyển đổi góc xoay thành tín hiệu điện, với hai dạng chính là tín hiệu analog (liên tục) và tín hiệu digital (số).
Tín hiệu điện được truyền đến hệ thống điều khiển trung tâm của xe, nơi chúng được xử lý để xác định các hành động cần thực hiện.
Hệ thống điều khiển trung tâm nhận tín hiệu từ cảm biến và thực hiện tính toán để điều chỉnh các hệ thống như trợ lực lái và hệ thống ổn định, từ đó nâng cao độ chính xác và an toàn khi lái xe.
Hệ thống điều chỉnh hoạt động tự động thay đổi độ cứng của trợ lực lái dựa trên góc lái, giúp cải thiện khả năng xử lý của xe và nâng cao cảm giác lái cho người điều khiển.
Hình 2.9 Cảm biến góc lái
- Cảm biến vị trí góc lái thường bao gồm các bộ phận chính sau:
+ Vỏ cảm biến: Được làm bằng nhựa hoặc kim loại, có nhiệm vụ bảo vệ các bộ phận bên trong của cảm biến.
+ Trục cảm biến: Được gắn trực tiếp vào trục lái hoặc trục vô lăng.
+ Điện trở biến thiên: Thay đổi giá trị điện trở khi trục cảm biến quay.
+ Bộ xử lý tín hiệu: Xử lý tín hiệu điện từ điện trở biến thiên và chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số.
+ Mạch giao tiếp: Truyền tín hiệu kỹ thuật số đến bộ điều khiển điện tử (ECU).
Cảm biến quang học: Sử dụng ánh sáng để đo vị trí và góc Thường có một đĩa mã hóa gắn với vô lăng.
Cảm biến từ trường: Sử dụng cảm biến Hall để phát hiện sự thay đổi trong từ trường khi vô lăng xoay.
Cảm biến gia tốc: Đo gia tốc và góc nghiêng, giúp xác định vị trí chính xác của vô lăng.
2.1.5.4 Cảm biến tốc độ xe (Vehicle Speed Sensor):
Cảm biến tốc độ xe (VSS) là thành phần thiết yếu trong hệ thống trợ lực lái điện (EPS) của ô tô Nó đo tốc độ di chuyển của xe và truyền dữ liệu này đến bộ điều khiển điện tử (ECU) của hệ thống EPS Dựa vào thông tin từ VSS, ECU điều chỉnh lực hỗ trợ lái, đảm bảo an toàn và thoải mái cho người lái.
Hình 2.10 Cảm biến tốc độ xe
Vai trò của cảm biến tốc độ xe trong hệ thống lái:
Hệ thống EPS điều chỉnh lực hỗ trợ lái tùy thuộc vào tốc độ di chuyển Ở tốc độ thấp, nó cung cấp nhiều lực hỗ trợ, giúp người lái dễ dàng xoay bánh lái Ngược lại, khi xe di chuyển ở tốc độ cao, lực hỗ trợ sẽ giảm để đảm bảo độ ổn định cho xe.
Nguyên lý hoạt động hệ thống trợ lực lái điện
Khi người lái xoay vô lăng, lực được truyền đến trục lái và cơ cấu lái, biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Cảm biến góc lái phát hiện vị trí vô lăng và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển EPS Dựa trên tín hiệu này và các thông tin khác, bộ điều khiển EPS tính toán mô-men điện từ cần thiết cho bộ trợ lực lái Mô-men điện từ này hỗ trợ lực tác dụng lên vô lăng, giúp việc đánh lái trở nên dễ dàng hơn.
1 Khi người điều khiển xoay vô lăng, cảm biến mô-men xoắn và cảm biến góc lái sẽ đo hoạt động và gửi tín hiệu đến ECU.
2 ECU sẽ nhận được tín hiệu từ cảm biến mô-men xoắn, cùng với thông tin từ các cảm biến khác như cảm biến góc lái và cảm biến tốc độ xe, để tính toán lực hỗ trợ cần thiết.
3 ECU sẽ gửi tín hiệu đến mô tơ điện, điều khiển mô tơ tạo ra lực hỗ trợ hoạt động lái cho xe.
4 Lực hỗ trợ từ mô tô điện sẽ giúp người lái dễ dàng xoay vô lăng hơn, đặc biệt khi xe di chuyển ở tốc độ thấp hoặc khi đỗ xe. Đánh lái ở tốc độ cao:
Khi xe di chuyển với tốc độ cao, lực hỗ trợ từ mô tơ điện sẽ giảm dần, giúp duy trì độ ổn định và chính xác cho tay lái Điều này ngăn chặn tình trạng xe trở nên "nhạy" khi vận hành ở tốc độ lớn.
Cảm biến tốc độ xe cung cấp thông tin quan trọng về tốc độ di chuyển của xe cho ECU Thông qua dữ liệu này, ECU điều chỉnh lực lượng phù hợp, đảm bảo hiệu suất và an toàn khi vận hành.
Khi tốc độ xe tăng, độ cứng của vô lăng cũng gia tăng, mang lại cảm giác lái chắc chắn và an toàn hơn cho người điều khiển.
Ngoài ra, EPS hệ thống còn có một số tính năng khác giúp cải thiện khả năng vận hành ở tốc độ cao:
Hệ thống kiểm tra điều khiển ổn định điện tử (ESC) là công nghệ quan trọng giúp duy trì hướng đi của xe, đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp Hệ thống này tự động điều chỉnh điều khiển để hỗ trợ người lái khi đánh lái gấp ở khúc cua hoặc khi phải né tránh vật cản, từ đó nâng cao an toàn khi lái xe.
Khi đánh xe gấp ở khúc cua, hệ thống trợ lực điện EPS sẽ hoạt động theo các bước sau:
1 Cảm biến mô-men xoắn: sẽ đo lực tác động lên vô lăng bởi người lái Lực này sẽ lớn hơn bình thường người lái xe cần phải xoay vô lăng nhanh và mạnh hơn để vào cua.
2 Bộ điều khiển điện tử (ECU): sẽ nhận được tín hiệu từ mô-men xoắn cảm biến và năng lực hỗ trợ tính toán cần thiết Là người lái xe cần lái gấp, ECU sẽ tính toán để cung cấp năng lượng hỗ trợ lớn hơn bình thường.
3 ECU: sẽ gửi tín hiệu đến mô tơ điện, điều khiển mô tơ tạo ra lực lượng hỗ trợ hoạt động lên cấu hình cơ sở Lực hỗ trợ lớn từ mô tô điện sẽ giúp người lái dễ dàng xoay vô lăng hơn, đảm bảo xe có thể vào cua an toàn.
4 Cảm biến góc lái: sẽ theo dõi vị trí của vô lăng và đảm bảo rằng mô-men xoắn hoạt động chính xác sẽ giúp bám sát theo hướng.
Ngoài ra, hệ thống EPS vẫn có thể sử dụng một số tính năng khác để hỗ trợ đánh lái gấp ở khúc cua, như:
Hệ thống kiểm soát điều khiển ổn định thân xe (ESC): Hỗ trợ kiểm soát hướng xe và phân giải xe bị trượt bánh khi vào cua.
Hệ thống hỗ trợ phanh gấp (BA): Tự động tăng lực phanh khi người lái phanh gấp, giúp xe dừng lại nhanh hơn.
Hệ thống EPS trên xe TOYOTA Vios 2018 mang lại nhiều lợi ích cho người lái, giúp điều khiển xe an toàn hơn khi đánh lái gấp ở khúc cua, đặc biệt trong điều kiện đường trượt Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống này là khả năng hỗ trợ tối ưu hóa lực lái, giúp người lái dễ dàng kiểm soát xe trong các tình huống khó khăn.
Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) mang lại trải nghiệm đánh lái nhẹ nhàng và dễ dàng cho người lái, đặc biệt là khi xe di chuyển ở tốc độ thấp hoặc khi đỗ xe.
Hệ thống EPS nâng cao độ an toàn khi lái xe bằng cách ổn định hướng lái, giảm thiểu hiện tượng lệch đuôi khi vào cua với tốc độ cao Đồng thời, nó cũng hỗ trợ người lái trong việc điều khiển xe một cách chính xác hơn trong các tình huống khẩn cấp.
Hệ thống lái điện tử EPS hoạt động hiệu quả hơn so với hệ thống lái thủy lực truyền thống, vì nó chỉ hoạt động khi cần thiết Điều này không chỉ giúp giảm tải cho động cơ mà còn tiết kiệm nhiên liệu một cách đáng kể.
Hệ thống EPS giúp giảm thiểu tiếng ồn và rung động, mang lại trải nghiệm lái xe êm ái và thoải mái hơn cho người sử dụng.
- Phản hồi lái tốt: Cảm giác lái chính xác và ổn định hơn so với hệ thống trợ lực thủy lực , đặc biệt là ở tốc độ cao.
KIỂM TRA, SỬA CHỬA HỆ THỐNG LÁI ĐIỆN TRÊN TOYOTA VIOS 2018
Các hư hỏng của hệ thống EPS
+ Lỗi điện áp nguồn: Nếu nguồn điện cung cấp cho hệ thống EPS không ổn định hoặc thiếu điện, có thể khiến hệ thống EPS ngừng hoạt động.
Lỗi cảm biến mô-men xoắn có thể dẫn đến việc cảm biến không gửi tín hiệu chính xác đến ECU, khiến hệ thống không nhận diện được lực lái Hậu quả là vô lăng có thể trở nên không có trợ lực hoặc trợ lực không đều, ảnh hưởng đến trải nghiệm lái xe.
+ Lỗi ECU EPS: Nếu ECU bị hỏng hoặc gặp sự cố, nó có thể không điều khiển được động cơ EPS, khiến hệ thống không hoạt động.
Động cơ EPS có thể hư hỏng do quá trình sử dụng lâu dài, dẫn đến tình trạng mòn hoặc hỏng hóc Ngoài ra, các yếu tố ngoại vi như nước và bụi bẩn xâm nhập cũng góp phần làm giảm hiệu suất và độ bền của động cơ.
Chẩn Đoán Lỗi Hệ Thống EPS
Khi gặp phải các sự cố liên quan đến hệ thống EPS, bạn có thể thực hiện các bước chẩn đoán sau:
Sử dụng máy chẩn đoán OBD-II để đọc mã lỗi liên quan đến hệ thống EPS, giúp xác định chính xác bộ phận hỏng hóc.
+ Các mã lỗi thường gặp liên quan đến EPS như: C1511, C1512 (liên quan đến cảm biến mô-men xoắn) hoặc C1603 (lỗi ECU EPS).
Kiểm tra điện áp cung cấp:
Để kiểm tra điện áp cung cấp cho hệ thống EPS, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng Đảm bảo rằng điện áp nằm trong khoảng cho phép, thường từ 12V đến 14V khi động cơ đang hoạt động.
Kiểm tra các kết nối dây điện:
Kiểm tra kỹ lưỡng các dây điện và kết nối từ ECU đến động cơ EPS và cảm biến mô-men xoắn để đảm bảo không có sự lỏng lẻo hay tiếp xúc kém, nhằm duy trì hiệu suất hoạt động ổn định.
Kiểm tra động cơ EPS:
Để kiểm tra tình trạng của động cơ EPS, hãy chú ý đến các dấu hiệu như tiếng ồn lạ, cảm giác lái nặng nề và độ mượt mà của vô lăng Nếu phát hiện động cơ bị hỏng, việc thay thế hoặc sửa chữa là cần thiết.
Kiểm tra cảm biến mô-men xoắn:
Đo lường tín hiệu đầu ra của cảm biến mô-men xoắn là cách kiểm tra hiệu suất hoạt động của cảm biến Nếu tín hiệu không chính xác, điều này cho thấy cảm biến có thể gặp sự cố và cần được thay thế ngay lập tức.
Sửa Chữa và Thay Thế Bộ Phận Hư Hỏng
Thay cảm biến mô-men xoắn:
Khi cảm biến mô-men xoắn gặp sự cố, việc thay thế cảm biến mới là cần thiết Cảm biến này được lắp đặt trong vô lăng, do đó cần tháo rời một số bộ phận để có thể tiếp cận và thực hiện việc thay thế.
Sửa chữa hoặc thay ECU EPS:
Nếu ECU EPS gặp sự cố, cần thay thế hoặc sửa chữa ECU mới nếu có thể ECU EPS thường được lắp đặt dưới bảng điều khiển, gần khu vực lái.
Nếu động cơ EPS gặp sự cố, bạn cần phải thay thế toàn bộ động cơ Quá trình này bao gồm việc tháo rời bộ phận EPS và lắp đặt động cơ mới.
Kiểm tra lại hệ thống điện:
Nếu bạn gặp sự cố với nguồn điện hoặc kết nối dây điện, hãy kiểm tra và thay thế các bộ phận hỏng hóc như cầu chì, dây dẫn hoặc các mối nối điện để đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động.
Cập nhật phần mềm ECU EPS:
Đôi khi, sự cố EPS có thể xuất phát từ lỗi phần mềm Để khắc phục, bạn cần sử dụng máy chẩn đoán để kiểm tra và cập nhật phần mềm ECU EPS khi cần thiết.
Bảng 3.1 Các hư hỏng và biện pháp khắc phục
TRIỆU CHỨNG NGUYÊN NHÂN GIẢI PHÁP
Vô lăng nặng, lái khó khăn
Motor trợ lực lái bị hỏng hoặc hoạt động yếu.
- Cảm biến góc lái bị lỗi.
- ECU điều khiển trợ lực bị trục trặc.
- Dây đai truyền động motor bị trùng hoặc đứt.
- Hệ thống điện bị lỗi (hư cầu chì, dây điện bị chập, )
Kiểm tra và thay thế motor trợ lực lái nếu cần.
- Thay thế cảm biến góc lái.
- Kiểm tra và sửa chữa ECU điều khiển trợ lực.
- Kiểm tra và thay thế dây đai truyền động.
- Kiểm tra và sửa chữa hệ thống điện.
Vô lăng rung lắc khi chạy Bánh xe bị mất cân bằng
- Hệ thống treo bị hỏng.
- Bạc đạn bánh xe bị mòn.
Cân chỉnh lại bánh xe.
- Kiểm tra và sửa chữa hệ thống treo.
- Lốp xe bị mòn không đều.
- Hệ thống lái bị rò rỉ dầu.
- Thay thế bạc đạn bánh xe.
- Kiểm tra và sửa chữa hệ thống lái.
Vô lăng kêu lạ Motor trợ lực lái phát ra tiếng kêu.
- Bạc đạn trong motor bị hỏng.
- Dây đai truyền động bị mòn.
- Các khớp nối trong hệ thống lái bị khô dầu.
Kiểm tra và thay thế motor trợ lực lái nếu cần.
- Thay thế bạc đạn trong motor.
- Thay thế dây đai truyền động.
- Bôi trơn lại các khớp nối.
Vô lăng tự quay Hệ thống lái bị rò rỉ dầu.
- Thanh răng bị hư hỏng.
- ECU điều khiển trợ lực bị lỗi.
Kiểm tra và sửa chữa hệ thống lái.
- Kiểm tra và sửa chữa ECU điều khiển trợ lực.
Vô lăng bị kẹt, khó xoay Motor trợ lực lái bị kẹt, hư hỏng nặng.
Thay thế motor trợ lực lái mới.
Vô lăng bị rung giật khi vào cua
Khớp nối truyền lực bị hỏng, bạc đầu lái bị mòn, hoặc hệ thống treo bị hư hỏng.
Kiểm tra và thay thế các bộ phận bị hỏng.
Vô lăng bị lệch tâm Thanh răng bị mòn hoặc cong vênh, hoặc hệ thống treo bị lệch.
Kiểm tra và điều chỉnh lại hệ thống lái.
Tiếng kêu lạ phát ra từ hệ thống lái khi đánh lái
Bạc đạn bị mòn, khớp nối bị khô dầu, hoặc có vật lạ lọt vào hệ thống lái.
Kiểm tra và thay thế các bộ phận bị hỏng, bôi trơn lại các khớp nối.
Vô lăng bị nặng khi đi tốc độ cao
Cảm biến tốc độ bị lỗi, hoặc ECU điều khiển trợ lực lái có vấn đề.
Kiểm tra và thay thế cảm biến tốc độ, kiểm tra lại phần mềm ECU.
Sử dụng máy chẩn đoán
Hình 3.1 kiểm tra bằng máy chẩn đoán
Hệ thống trợ lực lái điện (EPS) đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện trải nghiệm lái xe và đảm bảo an toàn Để kiểm tra và chẩn đoán hiệu suất của EPS, máy chẩn đoán OBD-II là công cụ hữu ích.
Kết nối máy chẩn đoán vào cổng OBD-II của xe và bật khóa điện để chọn chức năng chẩn đoán hệ thống lái Máy sẽ quét các lỗi liên quan đến EPS và hiển thị mã lỗi (DTC) nếu có Các mã lỗi thường gặp có thể liên quan đến cảm biến vị trí vô lăng hoặc motor trợ lực.
Kiểm tra dữ liệu trực tiếp để theo dõi điện áp, nhiệt độ và tốc độ vòng quay của motor Khi phát hiện anomali, cần tiến hành sửa chữa hoặc thay thế linh kiện Cuối cùng, xóa mã lỗi và thực hiện thử nghiệm lái để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác.
Dụng cụ cần thiết: Máy chẩn đoán OBD-II, bảng tra mã lỗi, tài liệu kỹ thuật của xe.
Kiểm tra trạng thái xe: Đảm bảo xe ở trạng thái tắt máy và an toàn.
Bước 2: Kết nối máy chẩn đoán
Kết nối máy chẩn đoán vào cổng OBD-II của xe.
Bật khóa điện nhưng không khởi động động cơ.
Chọn chức năng chẩn đoán hệ thống lái trên máy.
Quét và ghi lại các mã lỗi (DTC) nếu có.
Bước 4: Phân tích mã lỗi
Tra cứu mã lỗi trong tài liệu kỹ thuật hoặc trên bảng tra mã lỗi.
Xác định nguyên nhân có thể gây ra lỗi.
Bước 5: Kiểm tra dữ liệu trực tiếp
Sử dụng chức năng theo dõi dữ liệu trực tiếp trên máy chẩn đoán.
Kiểm tra các thông số như điện áp, nhiệt độ, tốc độ vòng quay của motor, và trạng thái cảm biến.
Bước 6: Kiểm tra phần cứng
Kiểm tra các kết nối điện, dây dẫn, và các bộ phận cơ khí liên quan đến hệ thống EPS.
Đảm bảo không có sự hư hỏng hoặc kết nối lỏng lẻo.
Bước 7: Sửa chữa và thay thế
Nếu phát hiện lỗi phần cứng hoặc cảm biến hỏng, thực hiện sửa chữa hoặc thay thế linh kiện.
Sau khi sửa chữa, sử dụng máy chẩn đoán để xóa mã lỗi đã ghi nhận.
Khởi động động cơ và thực hiện thử nghiệm lái để kiểm tra xem hệ thống EPS hoạt động bình thường hay không.
Bước 10: Đánh giá kết quả
Nếu hệ thống hoạt động ổn định, hoàn thành quá trình chẩn đoán Nếu còn lỗi, lặp lại quy trình hoặc tham khảo chuyên gia.
Bảng 3.2 Một số mã lỗi thường gặp thống trợ lực lái điện
Mã lỗi Mô tả lỗi Nguyên nhân Triệu chứng Giải pháp
C1201 Lỗi cảm biến góc lái
Cảm biến góc lái bị hỏng, dây tín hiệu bị đứt, kết nối kém
Vô lăng nặng, không trả lái chính xác, đèn báo lỗi
Thay thế cảm biến góc lái, kiểm tra dây tín hiệu C1202 Lỗi mạch điện motor trợ lực lái
Motor trợ lực lái bị hỏng, mạch điện hở, công tắc nguồn lỗi
Vô lăng nặng, không trợ lực, tiếng kêu lạ từ motor
Kiểm tra và thay thế motor, sửa chữa mạch điện
C1215 Lỗi bộ điều khiển trợ lực lái
Bộ điều khiển bị hỏng, phần mềm lỗi, kết nối các bộ phận khác lỗi
Vô lăng hoạt động bất thường, đèn báo lỗi
Kiểm tra và thay thế bộ điều khiển, cập nhật phần mềm C1221 Lỗi cảm biến tốc độ
Cảm biến tốc độ bị hỏng, dây tín hiệu đứt, kết nối kém
Trợ lực không ổn định theo tốc độ, đèn báo lỗi
Thay thế cảm biến tốc độ, kiểm tra dây tín hiệu C1230 Lỗi mạch điện cung cấp điện cho motor
Mạch điện hở, cầu chì đứt, công tắc nguồn lỗi
Motor không hoạt động, không có trợ lực
Kiểm tra và sửa chữa mạch điện, thay thế cầu chì
C1240 Lỗi truyền thông giữa các bộ phận
Lỗi kết nối giữa các bộ phận trong hệ thống
Vô lăng hoạt động bất thường, đèn báo lỗi
Kiểm tra các kết nối, dây cáp, đầu cắm
C1250 Lỗi bộ nhớ trong của bộ điều khiển
Bộ nhớ trong của bộ điều khiển bị lỗi
Vô lăng hoạt động bất thường, đèn báo lỗi
Cập nhật lại phần mềm hoặc thay thế bộ điều khiển C1280 Lỗi mạch điện cung cấp điện cho bơm trợ lực lái
Mạch điện hở, cầu chì đứt, công tắc nguồn lỗi
Bơm trợ lực lái không hoạt động
Kiểm tra và sửa chữa mạch điện, thay thế cầu chì C1290 Lỗi cảm biến áp suất dầu
Cảm biến áp suất dầu bị hỏng, tín hiệu không chính xác
Trợ lực không ổn định, đèn báo lỗi
Thay thế cảm biến áp suất dầu
Lỗi tổng quan của hệ thống lái, cần kiểm tra chi tiết hơn
Vô lăng hoạt động bất thường, nhiều đèn báo lỗi
Kiểm tra toàn bộ hệ thống lái
Lỗi C1310 liên quan đến sự cố kết nối với vô lăng hoạt động, cần kiểm tra sự tương tác với các hệ thống khác của xe như ABS và ESP Khi có dấu hiệu động bất thường hoặc đèn báo lỗi từ các hệ thống này, việc kiểm tra kết nối giữa các hệ thống là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất của xe.
Bảo dưỡng kiểm tra định kỳ hệ thống trợ lực lái điện
Bảng 3.3 Bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ
Km/Thời gian Hạng mục kiểm tra
Mỗi lần bảo dưỡng định kỳ
-Kiểm tra tiếng ồn bất thường khi đánh lái -Kiểm tra độ rơ của vô lăng
- Kiểm tra các khớp nối, bạc đạn có bị mòn hoặc hư hỏng không
Kiểm tra và ghi nhận kết quả
Kiểm tra motor trợ lực lái (kiểm tra hoạt động, độ ồn)
- Kiểm tra cảm biến góc lái (kiểm tra tín hiệu)
- Kiểm tra ECU điều khiển trợ lực (kiểm tra mã lỗi)
- Kiểm tra các khớp nối, bạc
Nên thực hiện tại gara chuyên nghiệp đạn (kiểm tra độ mòn, rơ)
- Vệ sinh các bộ phận 60.000km hoặc
Kiểm tra lại tất cả các hạng mục đã kiểm tra ở các cấp bảo dưỡng trước
- Kiểm tra độ cân bằng bánh xe
- Kiểm tra góc đặt bánh xe
Kiểm tra kỹ lưỡng để phát hiện các vấn đề tiềm ẩn
Khi có dấu hiệu bất thường
Kiểm tra và sửa chữa ngay
Vô lăng nặng, nhẹ bất thường
- Vô lăng bị rung lắc, giật cục
- Vô lăng bị lệch tâm
- Tiếng kêu lạ phát ra từ hệ thống lái
- Vô lăng bị mất trợ lực đột ngột
- Đèn báo lỗi trên bảng điều khiển sáng
Kiểm tra toàn bộ hệ thống trợ lực lái
-Giải thích chi tiết từng hạng mục:
+ Kiểm tra tổng quát: Kiểm tra các bộ phận cơ bản của hệ thống để đảm bảo chúng hoạt động tốt.
Kiểm tra nhanh các bộ phận quan trọng giúp phát hiện vấn đề sớm, trong khi kiểm tra chuyên sâu cho phép đánh giá kỹ lưỡng các bộ phận bên trong hệ thống.
+ Thay thế định kỳ: Thay thế các vật tư tiêu hao để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.
+ Kiểm tra toàn diện: Kiểm tra toàn bộ hệ thống một cách kỹ lưỡng.
+ Khi có dấu hiệu bất thường: Nếu phát hiện bất kỳ dấu hiệu nào bất thường, hãy đưa xe đến gara ngay để kiểm tra và sửa chữa.
+ Tần suất: Tần suất bảo dưỡng có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện sử dụng xe và khuyến cáo của nhà sản xuất.
+ Dầu trợ lực lái: Sử dụng loại dầu trợ lực lái chuyên dụng cho xe Toyota Vios và thay thế đúng định kỳ.
+ Gara: Nên chọn gara ô tô uy tín để bảo dưỡng xe.
+ Sổ bảo dưỡng: Ghi lại lịch sử bảo dưỡng để tiện theo dõi.
+ Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng xe: Để hiểu rõ hơn về hệ thống trợ lực lái và các khuyến cáo của nhà sản xuất.
+ Lắng nghe tiếng ồn: Khi lái xe, hãy chú ý lắng nghe bất kỳ tiếng ồn lạ nào phát ra từ hệ thống lái.
+ Quan sát đèn báo: Nếu đèn báo lỗi trên bảng điều khiển sáng, hãy đưa xe đi kiểm tra ngay.
Kiểm tra đầu thanh nối
*Các bước tiến hành kiểm tra
Hình 3.3: Kiểm tra đầu thanh nối
- Bắt chặt cụm thanh nối lên êtô (Không được xiết êtô quá chặt).
- Lắp đai ốc vào vít cấy.
- Lắc khớp cầu ra trước và sau 5 lần hay hơn.
- Đặt cân lực vào đai ốc, quay khớp cầu liên tục với tốc độ từ 3 đến 5 giây cho một vòng quay, và kiểm tra mômen quay ở vòng quay thứ 5.
- Mômen quay tiêu chuẩn: 0,29 đến 1,96 Nm
Nếu mômen quay không nằm trong giá trị tiêu chuẩn, phải thay đầu thanh nối bằng chiếc mới.
Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng
- Kiểm tra xem vô lăng có bị lệch tâm hay không.
- Dán băng dính che lên tâm bên trên của vô lăng và nắp trên của trục lái.
- Lái xe theo đường thẳng trong 100 m với tốc độ không đổi 56 km/h, giữ vô lăng để duy trì hướng chạy.
- Vẽ một đường thẳng trên băng che, như được chỉ ra trong hình 2.3
Hình 3.4 Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng.
- Quay vô lăng đến vị trí thẳng.
- Vẽ một đường thẳng khác lên băng dính che dán trên vô lăng
- Đo khoảng cách giữa hai đường thẳng trên băng dính ở trên vô lăng.
- Chuyển khoảng cách đo được thành góc đánh lái Khoảng cách là 1mm = Khoảng 1 độ góc lái.
Điều chỉnh góc quay vô lăng
- Vẽ một đường thẳng trên thanh nối và đầu thanh răng ở chỗ có thể nhìn thấy dễ dàng.
- Dùng thước dây, đo khoảng cách giữa đầu thanh nối và ren đầu thanh răng.
Hình 3.5 Điều chỉnh góc quay vô lăng.
- Tháo 2 kẹp cao su chắn bụi bên trái và bên phải ra khỏi thanh răng.
- Nới lỏng các đai ốc hãm bên trái và bên phải.
- Quay đầu thanh răng phải và trái với một lượng như nhau (nhưng ngược chiều nhau) theo góc lái.
- Lắp các kẹp cao su chắn bụi bên trái và bên phải.
Kiểm tra áp suất, độ đảo của lốp
- Kiểm tra các lốp xem có bị mòn hay áp suất lốp chính xác chưa.
- Áp suất lốp lúc nguội: + Phía trước 220 kPa
Hình 3.6 Kiểm tra áp suất lốp.
- Dùng đồng hồ so, kiểm tra độ đảo của lốp.
- Độ đảo lốp: 1,4 mm (0,055 in) hay nhỏ hơn.
Kiểm tra góc quay bánh xe
Hình 3.7 Kiểm tra góc quay bánh xe.
- Quay vô lăng hoàn toàn sang trái và phải, và đo góc quay.
- Góc quay bánh xe: + Bánh xe bên trong 41°01’ +/- 2°
Nếu các góc bánh xe bên trong trái và phải không đạt tiêu chuẩn, cần kiểm tra chiều dài đầu thanh răng bên trái và bên phải để đảm bảo sự cân bằng và hiệu suất của hệ thống lái.
Tháo lắp cơ cấu lái
- Đế từ của đồng hồ đo.
- Đồng hồ đo đường kính xi lanh.
- Bộ dụng cụ tháo vít.
- Dụng cụ SST: dụng cụ chuyên dùng để tháo cơ cấu lái
Bảng 3.3 Tháo cơ cấu lái
STT CÔNG VIỆC HÌNH VẼ
Kẹp cơ cấu lái trên ê tô.
Tháo van điều khiển khí.
- Tháo ống dầu cao áp để quay trái và quay phải.
- Nới lỏng đai ốc hãm rồi đánh dấu lên thanh lái và đầu thanh răng.
- Tháo thanh lái và đai ốc hãm.
Tháo cao su che bụi thanh răng.
- Dùng tô vít tháo các kẹp.
- Tháo cao su che bụi thanh răng.
Tháo đầu thanh răng và đệm răng.
- Cậy phần bị đánh gập của thanh răng ra.
- Dùng dụng cụ tháo đầu thanh răng.
- Đánh dấu ghi nhớ đầu thanh răng trái và phải.
Tháo đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng.
- Dùng dụng cụ tháo đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng thanh răng.
Tháo nắp lò xo dẫn hướng thanh răng.
Tháo nắp vỏ thanh răng.
Tháo đai ốc tự hãm và ổ bi dưới.
- Dùng dụng cụ giữ van điều. khiển, tháo đai ốc tự hãm.
- Tháo ổ bi dưới và đệm cách.
- Dùng kìm tháo phanh, tháo phanh hãm.
- Tháo van điều khiển cùng với ổ bi trên và phớt dầu.
Tháo ống chặn đầu xylanh.
- Dùng kìm tháo phanh, tháo phanh hãm.
- Tháo ống chặn đầu xylanh và đệm cách.
Tháo thanh răng cùng với phớt dầu.
- Gõ nhẹ đầu thanh răng bằng thanh đồng thau và búa Gõ thanh răng ra ngoài.
Tháo phớt dầu xilanh và đệm cách.
Bảng 3.4 Lắp cơ cấu lái
STT CÔNG VIỆC HÌNH VẼ
Bôi dầu trợ lực hoặc mỡ lên các chi tiết cần thiết.
- Lắp phớt dầu vỏ xilanh và đệm cách.
- Dùng búa nhựa lắp cả cụm vào xilanh.
- Lắp dụng cụ vào thanh răng.
- Bôi dầu trợ lực lên dụng cụ.
- Lắp thanh răng vào xilanh.
Lắp ống chặn đầu xilanh, phớt dầu và đệm cách.
- Lắp dụng cụ vào đầu kia của thanh răng.
- Bôi dầu trợ lực lên dụng cụ.
- Lắp phớt dầu mới lên thanh răng
- Dùng dụng cụ, lắp phớt dầu, đệm cách và ống chặn đầu xilanh vào xilanh.
- Dùng kìm tháo phanh, lắp phanh hãm.
- Lắp dụng cụ vào cút nối của vỏ xi lanh.
- Tạo độ chân không 400 mmHg trong khoảng 30 giây.
- Kiểm tra rằng không có sự thay đổi độ chân không.
Lắp van điều khiển vào vỏ.
- Dùng dụng cụ và máy ép lắp ổ bi trên.
Lắp phớt dầu và phanh hãm.
- Dùng dụng cụ lắp phớt dầu mới.
- Dùng kìm tháo phanh, lắp phanh hãm.
- Lắp đệm cách, ổ bi dưới và đai ốc tự hãm lên trục van điều khiển.
- Lắp đệm cách và ổ bi lên trục van điều khiển.
- Dùng dụng cụ để giữ van điều khiển, lắp và xiết đai ốc tự hãm mới.
Lắp nắp vỏ thanh răng.
- Bôi keo làm kín lên các ren của nắp vỏ thanh răng.
LOCTITE 242 hay loại tương đương.
- Lắp và xiết nắp vỏ thanh răng Mômen xiết 69 Nm.
Lắp đế dẫn hướng thanh răng, dẫn hướng thanh răng, lò xo dẫn hướng thanh răng.
- Điền mỡ vào và bôi mỡ lên bề mặt trượt, lưng và các bề mặt bên.
10 Điều chỉnh tải trọng ban đầu.
- Bôi keo lên 2 hoặc 3 ren của nắp lò xo.
- Keo: mã số 08833 – 00080, THREE BOND 1344, LOCTITE 242 hay loại tương đương.
- Dùng dụng cụ lắp và xiết nắp lò xo Mômen xiết 25 Nm.
- Dùng dụng cụ xoay nắp lò xo dẫn hướng thanh răng 15 0
- Xoay trục van điều khiển sang phải và sang trái một hay 2 lần.
- Nới lỏng nắp lò xo đến khi lò xo nén dẫn hướng thanh răng không còn tác dụng.
- Dùng dụng cụ và cờ lê lực, xiết nắp lò xo dẫn hướng thanh răng đến khi tải trọng ban đầu nằm trong tiêu chuẩn.
-Tải trọng ban đâu khi quay:
Lắp đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng thanh răng.
- Bôi keo lên 2 hay 3 ren của đai ốc hãm.
- Keo: mã số 08833 – 00080, THREE BOND 1344,
LOCTITE 242 hay loại tương đương.
- Dùng dụng cụ lắp và xiết đai ốc hãm Mômen xiết 38 Nm.
- Kiểm tra lại tải trọng ban đầu.
Lắp đệm răng và đầu thanh răng
- Dùng dụng cụ lắp và xiết đầu thanh răng Mômen xiết
- Dùng thanh đồng thau và búa, bẻ gập đệm răng.
Lắp cao su che bụi thanh răng và các kẹp.
- Chắc chắn rằng lỗ trên cao su che bụi không bị bịt bởi mỡ.
- Lắp cao su che bụi.
- Lắp các kẹp ngoài với các đầu kẹp hướng ra ngoài.
- Vặn đai ốc hãm và đầu thanh lái vào đầu thanh răng đến khi khớp với dấu ban đầu.
- Sau khi điều chỉnh độ chụm, xiết chặt đai ốc hãm.
Lắp ống dầu cao áp quay trái và quay phải.
- Dùng dụng cụ lắp và xiết các ống Mômen xiết 20 Nm.
- Lắp van điều khiển không khí.
Kiểm tra góc đặt bánh xe
Để tiến hành kiểm tra sơ bộ, cần đưa xe lên cầu nâng cắt kéo hoặc cầu nâng 4 trụ, đảm bảo độ cao tối thiểu 1.2 m Lưu ý rằng cầu nâng phải được trang bị đĩa kiểm tra góc lái để thực hiện kiểm tra chính xác.
- Bơm 4 lốp so sánh với áp suất tiêu chuẩn nhà sản xuất
- Dịch chuyển xe tới lui để hồi Rotuyn
- Gá 4 tấm phản quang lên 4 bánh xe
- Nhập các thông số, Model, đời, xe theo mẫu có sẵn
Thiết bị sẽ thực hiện kiểm tra toàn diện các hệ thống như Gấm, Lái, Treo, Phanh, Giảm chấn và tình trạng lốp Nếu phát hiện lốp quá mòn, cần thay lốp mới trước khi tiến hành cân chỉnh thước lái.
- Đánh vô-lăng theo chỉ dẫn của Thiết bị kiểm tra góc đặt bánh xe
- Sau khi thực hiện đúng các bước đã lập trình sẵn thiết bị sẽ tự động đưa ra kết quả
Tiến hành cân chỉnh góc đặt bánh xe và thước lái cho đến khi thiết bị hiển thị góc lệch bằng 0, lúc này góc đặt bánh xe sẽ ở trạng thái cân bằng.