Tiểu luận chủ Đề hệ thống lái trợ lực Điện trên toyota vios 2019

Hiện nay hệ thống lái trợ lực điện đang trở thành một trong những trang bị cần thiết trên các xe ô tô hiện nay bởi những điểm nồi bat hon han vé công năng so với hai hệ thông trợ lực còn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÓ HỎ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

—-oOo -

te)

INDUSTRIAL UNIVERSITY OF HOCHIMINH CITY

TIEU LUAN CHU DE: HE THONG LAI TRO LUC DIEN TREN

TOYOTA VIOS 2019

NHAN XET CUA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Nhận xét:

Điểm đánh giả:

TP.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2022

MỤC LỤC

PHÂN 1: MỞ ĐẦU 2222222222221 T2 1.2 .ereee 6

1 TINH CAP THIET CỦA CHỦ ĐÈ -:2222222 2222221122112 6

2 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỂN 2:s 22222122121 re 7

3 MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU -:222222222E2EtE2211151221 111.111.11 cu 7

PHẢN 02: TỎNG QUAN CHƯNG 525222 122121111 111101 tt Hee ga are 8

1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THÓNG LÁI -222222222222+22 22 22252221212215212122122222226 8

2 GIỚI THIỆU VẺ TOYOTA VIOS 2019 22222222tt 222512121 re 9 PHAN 03: HE THONG LAI TRO LUC DIEN EPS TREN TOYOTA VIOS 2019 14

1 KHAI QUAT VE HE THÓNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPS 22222ss¿ 14

a Khái quát - L L2 1 12211112 0111221111011 11 111111111 11T ng k kg 11x khe 14

b Công dụng Ặ 22 22001121112 TH H HH TH g1 ng 15

c Chức nắng L nn 111 H111 9111011110111 011 1111k kx ng 11k khe H2 key 15

2 CẤU TẠO HỆ THÓNG EPS - 2222222222222 12.1.1222 E.E.E Eeeree 16

a Cam biến mo — men Xoắn 2+ S1 219515125121151211211112112112122121112111111 2x exxeg 16 b._ Mô-tơ điện DC (Động cơ điện 1 chiều): cecccseeccesesseseessesseseessveseeseees 17

c EPSECU: 222 222222122222 17

d._ ECU động cCơ: L 2 2220121122 HT TH ke 19

e Cụm đồng hồ bảng táp-lô: 5 - SE 1121211211221 211211 1x 1t cxrrgrrrer re 19

f Đèn cảnh báo P/S (Trên bảng đồng hồ táp-lô): 5 5 SE crre 19

3 NGUYEN LI LAM VIEC CUA HỆ THÓNG EPS 222222222222 20

a Nguyên lí hoạt động chung Q22 122 111111112111 1115811121111 1 1811281115 kkea 20 b._ Nguyên lí hoạt động từng bộ phận Q0 22221122 12221211122 re 21

4 PHAN TICH CAC HU HONG THUONG GAP TREN HE THONG LAI TRO

00/000 05 21

a Tay lái nặng L2 HT nn n1 g1 1101111 kk nh kg 5kg kk khe, 22

b Lực đánh lái khác nhau khi xoay vô lăng sang trái và phải, hoặc lực đánh

lái không đều 52s 1E E212 5 ng HH ng n1 gen ye 22

c Khi lái xe, lực trợ lực lái không thay đổi theo tốc độ xe hoặc vô lăng không hồi

d Nếu tiếng gõ hoặc tiếng kim loại va đập vào nhau xuất hiện khi quay vô lăng lùi và tiên trong khi trợ lực lái đang làm việc Ặ5òcccccccccẰ 23

e Tiếng ồn phát ra khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp 23

f Ma sát xuất hiện khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp 24

g Tiếng kêu tần số cao (tiếng rít) xảy ra khi quay chậm vô lăng với xe đang đỗ

24

h Vô lăng bị rung và tiếng ồn xuất biện khi quay vô lăng với xe đang đỗ 24

i Các mã lỗi không thể phát ra (Các cực TC va CG cua giắc DLC3 được nối

J Việc kiểm tra tín hiệu không thể thực hiện được (các cực TS và CG của giắc DLC3 được nồi với nhan) 0 1221121111221 12 1151118101111 111 181111111 re 24

k Đèn cảnh báo EPS sáng không 1 24

5 SO SANH HE THONG LAI TRO LUC ĐIỆN TREN TOYOTA VIOS 2019 VA

HE THONG LAI TRO LUC DAU TREN KIA CERATO (FORTE) 2010 - 25

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 : Cầu tạo của hệ thống lái 5 SE 1E E2 11111107121111 21111 HH ru 10

Hình 2.2.2: Nội thất bên trong Toyota Vios 20 19 ác ch HE HH ryg 13 Hình 2.2.3: Hộp số được trang bị trên Toyota Vios 2019 chen 14 Hình 2.2.4: Túi khí được trang bị trên Toyota Vios 2019 c2 Hee 15

Hinh 3.1.1, 3.1.2: Tong quan vé hé thong lai tro lure Gi@n see ccceeeeeccececesene ene 16 Hình 3.1.3: Sơ đồ từng bộ phận cầu thành hệ thống lái trợ lực điện 17

Hình 3.2.1: Kết cầu cảm biên mo — men xoắn - 252cc E2 271221221 rryee 18

Hinh 3.2.3: Motor điện DC HH S1 11 0 0511k k tu ng ng 19

Hình 3.2.4: VỊ trí ECU EPS trên hệ thống lái trợ lực điện 2 - 2c cv 20

Hình 3.2.5: Cụm đồng hồ taplo trên Toyota Vios 2019 - sc sen rườn 21

Hình 3.2.6: Nguyên lí hoạt động của hệ thống EPS 2 nen 22 Hinh 5.5.1: Hé thong 1ai tro lực dầu và hệ thống lái trợ lực điện : 27 Hình 5.5.2: Cấu tạo và bồ trí các bộ phận hệ thống lái trợ lực đầu 28

PHAN 1: MO DAU

1 TINH CAP THIET CUA CHU DE

Hé thong lái trợ lực điện — Electric Power Steering ra đời trở thành một bước ngoặt quan trọng đối với nền công nghiệp ô tô thế giới Hiện nay hệ thống lái trợ lực điện đang trở thành một trong những trang bị cần thiết trên các xe ô tô hiện nay bởi những điểm nồi

bat hon han vé công năng so với hai hệ thông trợ lực còn lại Các nước trên thế ĐẲiỚI VỚI SỰ

tiến bộ trong khoa học kĩ thuật, họ đã có những nghiên cứu sâu sắc, rõ nét trên hệ thống này, trong số đó không ngoại trừ Việt Nam chúng ta

Với mong muốn nắm bắt được các công nghệ điều khiến lái tân tiến, hiện đại trên thể giới một cách sâu sắc từ đó làm chủ các hệ thống công nghệ mới tại Việt Nam Việc nghiên cứu hệ thống lái trợ lực điện trên Toyota Vios 2019 là điều tất yêu bởi lẽ Toyota vừa là một trong những hãng xe hàng đầu và tiên phong, hết sức được ưu chuộng tại Việt

Nam vừa là hãng xe đã tích hợp được hệ thong lái trợ lực điện trong chiếc ô tô cla minh

Thông qua việc nghiên cứu này, chúng ta có thê có cái nhìn tổng quan, sâu sắc về sự phát triển và thay đổi mạnh mẽ của hệ thống lái Từ đó thúc đầy chúng ta không ngừng nghiên cứu và học hỏi để bắt kịp xu hướng của thời đại và sáng tạo nên những thành tựu khoa

học mới lên chiếc ô tô hiện đại

2 Ý NGHĨA KHOA HOC VA THUC TIEN

Chính vì sự phát triển không ngừng của các công nghệ được tích hợp trên chiếc ô tô

hiện đại mà đặc biệt là hệ thông lái trợ lực điện, sự ra đời của các nghiên cứu là điều tất nhiên đề có thể nắm bắt được công nghệ mới Các kĩ thuật viên, kĩ sư can nam bat, hiểu rõ

về hệ thống lái trợ lực điện đề có các phân tích hư hỏng chuẩn xác để tiễn hành sửa chữa

cho khách hàng Những người lái cũng có thê có được cái nhìn tổng quan hơn đề đưa ra quyết định mua xe phù hợp với nhu câu, sở thích của bản thân Việc tìm hiểu, nghiên cứu

hệ thống hiện đại đang được áp dụng trên ô tô là cơ sở đề hình thành các định hướng nghiên cứu cải thiện các hệ thống áp dung trong ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô tại Việt Nam Đó chính là ý nghĩa khoa học mà thực tiễn mà bài nghiên cứu này sẽ mang lại cho mọi người những góc nhìn đầy đủ, sâu sắc, chỉ tiết về hệ thông lái trợ lực điện

3 MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU

Mang lại cho người đọc hiểu biết về cầu tạo, công dụng, nguyên lí hoạt động, đồng thời chỉ ra các nguyên nhân gây hư hỏng của hệ thống lái trợ lực điện và so sánh hệ thống lái trợ lực điện trên Toyota Vios 2019 và KIA Cerato (Forte) 2010 để người đọc có sự

nhìn nhận, xem xét tổng quan hơn đề mở rộng hiệu biết của mình và có thể có được sự lựa chọn hệ thống lái phù hợp với nhu cầu, sở thích, khả năng của bản thân.

PHAN 02: TONG QUAN CHUNG

Đề có được một góc nhìn tong quan trước khi tìm hiểu về hệ thông lãi trợ lực điện

trên Toyota Vios 2019, chúng ta nên tim hiểu về đặc điểm, khái niệm về hệ thông lái và tìm hiểu sơ lược về chiếc xe Toyota Vios 2019

1 GIOI THIEU VE HE THONG LAI

Hệ thống lái là tập hợp các chỉ tiết làm nhiệm vụ tăng khả năng hoạt động của xe ô

tô gồm có Lái trợ lực thủy lực và Độ cao của vô lăng điều chỉnh được Tiếp theo hệ thống lái giúp tăng độ an toàn gồm có Trục lái (trục từ vô lăng đến hộp bánh răng lái) có thê co

gấp lại nều như có va chạm mạnh từ phía trước

Trong tiếng anh hệ thống lái trên xe ô tô được dịch là Steering System Những chữ viết tắt của hệ thông lái gồm có:

- L.H.D Tay lái thuận

- R.H.D Tay lái nghịch

Võ lăng ( tay lái)

Binh dau tro ee

- H6p banh rang lái

Thông số kĩ thuật của hệ thống lái

Kiểu Hạng mục

Lai co hoc Lai tro luc

Đường kính ngoài 380 Loại có túi khí, 390 Loại không có túi khí

(mm)

Vô lăng

Tổng số vòng quay

7 ( Vòng) +5 3, Truc lai Co được (Collapsible)

2 GIỚI THIỆU VỀ TOYOTA VIOS 2019

Ra mắt từ năm 2003, Toyota Vios co thé coi là mẫu xe quốc đân tại thị trường Việt Nam Liên tục nhiều nam, mau sedan hang B của Toyota chính phục vị trí xe bản chạy nhất trong tháng cũng như cả năm

Toyota Vios 2019 tiếp tục được hãng xe Nhật Bản duy trì hoạt động lắp ráp tại Việt Nam thay vì phân phối dưới hình thức nhập khâu với mức thuế 0% Không những vậy, tỉ

lệ linh kiện và phụ tùng nội địa hóa trên mẫu xe thế hệ mới đã tăng lên đáng kể, từ 51 lên

151 chỉ tiết Nhờ đó, Toyota Vios 2019 đù được nâng cấp đáng kề nhưng giá bán không chênh lệch nhiều so với thế hệ trước Ba phiên bản Toyota Vios 2019 có giá lần lượt:

-_ Toyota Vios I.5E (MT) : 531.000.000 đồng

- Toyota Vios 1.5E (CVT) : 569.000.000 đồng

- Toyota Vios 1.5G (CVT) : 606.000.000 đồng

Về ngoại thất Toyota Vios 2019 được khoác lên mình ngôn ngữ thiết kế “Keen Look” hoàn toàn mới, trẻ trung và tươi mới rất nhiều so với trước đây Kích thước tổng

thể có sự thay đổi chút ít so với thế hệ trước với thông số đài x rong x cao lần lượt là 4425

x 1730 x 1475mm Tỉ lệ thân xe vẫn được duy trì với chiều dải cơ sở 2550mm và khoảng sáng gầm xe 133mm Do đó, bán kính vòng quay tối thiểu vẫn được tối ưu ở 5,l mét,

Hình 2.2.1: Ngoại thất Toyota Vios 2019

Về nội thất được lấy cảm hứng từ khái niệm “Đăng cấp & Cảm xúc”, nội thất

Toyota Vios 2019 đã được thiết kế mới lại hoàn toản, tinh tế và hiện đại hơn Chất liệu nội thất vẫn chủ yếu là nhựa, các chi tiết ma bạc nổi bật hơn mang lại cảm giác sang trọng

cho nội thất

Tiện nghi của Toyota Vios 2019 cũng được nâng cấp các tiện ích bên trong nội thắt, tuy nhiên sự nâng cấp chủ yêu tạo thế cân bằng so với các đối thủ Honda City và Hyundai Accent, thay vì mang đến yếu tô đột phá trong phân khúc

Hình 2.2.2: Nội thất bên trong Toyota Vios 2019

Hệ thống giải trí phiên bản Toyota Vios 1.5G CVT đã được nâng cấp dau DVD | dia

thương hiệu Pioneer, kết hợp với màn hình cảm ứng 7-inch Hệ thông này được trang bị

ché d6 phat AM/FM, MP3/WMA/AAC va kết nối USB/AUX/Bluetooth giúp đa dạng nhu

cầu giải trí cho hành khách trên xe Ngoài ra, đi cùng là hệ thống âm thanh 6 loa Ngay khi ra mắt, Toyota Vios 2019 khiến những ai đang trông đợi thoáng hụt hãng

khi không có sự nâng cấp nào về mặt vận hành Mẫu xe thế hệ mới tiếp tục sử dụng động

cơ xăng 2NR-FE dung tích 1.5L, 4 xy lanh thăng hàng, l6 van DOHC kết hợp hệ thông

van biến thiên kép Dual VVT-i, tạo ra công suất tôi đa 107 mã lực tại 6000 vòng/phút và

mô-men xoắn cực đại I40Nm tại 4200 vòng/phút Đi kèm với động cơ trên là hộp số biến

thiên vô cấp CVT hay hộp số sàn 5 cấp

clairiheiz€.coarn

Hình 2.2.3: Hộp số được trang bị trên Toyota Vios 2019

Hệ thông treo trên thê hệ mới cũng không có sự thay đôi với treo trước kiêu độc lập Macpherson và treo sau kiêu dầm xoắn nhưng đã có cải tiến hệ thống lò xo và giảm xóc, mang lại cảm giác êm ái hơn Thân xe cũng được cải tiền nhằm giảm các rung động không mong muốn ở các vị trí bảng điều khiến, hàn bổ sung tại cột trụ B, thanh giằng gầm xe lớn hơn và tăng cường các điểm nối đưới gầm xe

Ngoài ra, để bù đắp cho tính năng vận hành không đôi, Toyota nâng cấp toàn diện hệ thống an toàn trên mẫu xe sedan hạng B mới Phiên bản I.5E MT dù chỉ còn trang bị phanh sau đạng tang trống nhưng được nâng cấp “tận răng” các tính năng an toàn cao cấp như 2 phiên bản còn lai Các trang bị an toàn hàng đầu có thê kê ra như:

-_ Hệ thống chống bó cứng phanh ABS

- Hệ thong hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA

-_ Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD

-_ Hệ thống cân bằng điện tử VSC

- Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang đốc HAC

- Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC

-_ Cảm biến lùi (1.5G CVT va 1.5E CVT)

- Khung xe GOA

- Day an toan 3 diém tat cả các ghế

- Hé thong báo động

11

-_ Hệ thống báo động kết hợp mã hóa động cơ (1.5G CVT)

-_ Cột lái và bàn đạp phanh tự đồ

-_ Ghế có cầu trúc giảm chắn thương cô (tựa đầu giảm chấn)

- 7 túi khí (người lái, hành khách phía trước, bên hông phía trước, túi khí rèm và đầu gôi người lái)

Hình 2.2.4: Túi khí được trang bị trên Toyota Vios 2019

12

PHAN 03: HE THONG LAI TRO LUC DIEN EPS TREN TOYOTA VIOS

2019

1 KHAI QUAT VE HE THONG LAI TRO LUC DIEN EPS

a Khai quat

Hệ thống lái trợ lực điện EPS là hệ thống thông minh mới được áp dụng trên ô tô

đời mới gan đây, vì vậy mà việc các kỹ thuật viên sửa chữa ô tô tò mò muốn biết về

nguyên lý hoạt động và cấu tạo của nó là điều khá khó khăn do quá ít tài liệu về hệ thống

lái trợ lực điện EPS này

Cocau giam toc Động 0 điện 1

Cơ tấu tiâm lỗ giảm tốc A | 1 Binhting

(Ging nhựa tổn hep)

Hinh 3.1.1, 3.1.2: Tong quan về hệ thống lái trợ lực 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 riêng biệt, đồng thời

liên kết chặt chẽ với nhau đề hoạt động như một thé thong nhat:

- Cam bién momen: Cé tac dụng đo mô men đánh lái dé 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 đổi 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 higu tr EPS ECU

13

vào tín hiệu từ các cảm biến, tốc độ xe và tốc độ động cơ

- ECU động cơ: Giúp 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 hỗ táp-lô): Bật đèn báo khi hệ thông có hư

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 là hệ thông trợ lực lái thủy lực HPS, cho tới nay

hệ thống trợ lực lái điện tử (điều khiến điện tử) EPS được áp dụng rất nhiều trên các đòng

xe con, xe du lịch Trợ lực lái điện ESP không chỉ mang đến cho người lái một cảm giác lái thoải mái, an toàn mà còn giúp giảm được mức tiêu hao nhiên liệu và đặc biệt là dễ đàng sửa chữa khi hư hỏng

14