MỤC ĐÍCH NGHIÊN CÚU Mục đích của nghiên cứu về hệ thống lái trợ lực điện EPAS là hiểu rõ hơn về cách hoạt động, tính năng và ứng dụng của EPAS trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại.. 3.3
Trang 1
36
TIỂU LUẬN
HE THONG KHUNG GAM O TO
Lớp: » w UINeVENoOEtur DHOTI9B - 420344420502
Thanh vién thực hiện:
1.Lé Thanh Phat -23665621
2.Ta Tién Phat -23675231
3.Trần Lê Trung Nhẫn -23657421
4.Phạm Hà Ngọc Tuấn -23685771
Thành Phố Hỗ Chí Minh, Tháng 04 năm 2024
Trang 2
NHAN XET CUA GIANG VIEN HUGNG DAN
Nhan
Điểm đánh giả:
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 LÝ DO CHỌN ĐÈ TÀI
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
1.3 Ý NGHĨA THỰC TIỀN
CHƯƠNG 2: TÔNG QUAN CHUNG
2.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THONG LAI TRO LUC ĐIỆN TÚ[EPAS)
2.2 GIỚI THIỆU VỀ XE FORD RANGER XLS 2023
CHƯƠNG 3: HỆ THONG LAI TRỢ LỰC ĐIỆN TỬ TRÊN FOR RANGER 3.1 KHAI QUAT VE HE THONG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPAS 3.2 YEU CAU
3.3 UU DIEM CUA HE THONG LAI DIEN TU’
3.4 CẤU TAO CUA HE THONG TRO DIEN TU
3.4.1 CAM BIEN MOMEN XOAN
3.4.2 CẢM BIỂN GÓC ĐỘNG CƠ
3.4.3 CẢM BIỂN GÓC LÁI
3.4.4 ĐỘNG CƠ ĐIỆN
3.4.5 ECU
3.4.6 HỘP GIẢM TỐC
3.4.7 TRỤC TRUNG GIAN
3.4.8 HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN
3.5 CHỨC NẴNG LÁI
3.5.1 CÁC CHỨC NĂNG LÁI
3.5.1.1 HO TRO LAL
3.5.1.2 GIAM SOC
3.5.1.3 BU MA SAT
Trang 33.5.1.4 BU QUAN TÍNH
3.5.1.5 GIAM CONG SUAT HO TRO
3.6 PHAN LOAL, KIEU BO TRI TRO LUC LAI DIEN
3.6.1 CUM TRO’ LUC LAP TREN TRUC LAT
3.6.2 TRO’ LUC LAI DIEN THANH RANG
3.6.3 TRỢ LỰC LÁI ĐIỆN THANH KÉP
3.6.4 TRỢ LỰC LÁI ĐIỆN TRỤC SONG SONG
3.6.5 TRỢ LỰC LÁI ĐỒNG TÂM
3.7 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THÔNG EPAS
CHUONG 4: KIỀM TRÀ, SỬA CHỮA,BẢO D G HE THONG LAI DIEN TU
4.1 NHAN BIET VA CHUAN DOAN HU HONG THONG QUA DEN CANH BAO TRO LUC LAI DIEN TU
4.2 NHAN BIET HU’ HONG VA CHUAN DOAN QUA GIAC QUAN NGUOI DIEU KHIEN
CHUONG 5: KET LUAN- KIEN NGHI
5.1 KET LUAN
5.2 KIEN NGHI
HE THONG TRỢ LỰC ĐIỆN TỬ EPAS
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1 LY DO CHON DE TAI
Khi quyết định chon đề tài về hệ thống lái trợ lực điện (EPS), mét sé ly do đã định hình quyết định của nhóm Đầu tiên, EPS đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô
hiện đại, và việc hiểu rõ về nó sẽ giúp nhóm có cái nhìn sâu sắc hơn về công nghệ và tiến bộ trong lĩnh vực này Thứ hai, với tầm quan trọng của việc cải thiện an toàn giao thông
và bảo vệ môi trường, việc tìm hiểu về EPS sẽ giúp nhóm hiểu rõ hơn về vai trò của công nghệ trong việc giảm thiêu tai nạn giao thông và tiết kiệm nhiên liệu Cuối cùng, EPS là
một ví dụ tiêu biểu cho sự tích hợp của công nghệ và khoa học trong cuộc sống hàng ngày, và việc nằm vững kiến thức về nó sẽ giúp ta có cơ sở đề áp dụng trong công việc và
cuộc sống Đó là những lý do mà nhóm đã chọn đề tài này để nghiên cứu và khám phả
2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CÚU
Mục đích của nghiên cứu về hệ thống lái trợ lực điện (EPAS) là hiểu rõ hơn về cách hoạt động, tính năng và ứng dụng của EPAS trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại Thông
qua việc nghiên cứn, chứng tôi hy vọng có thể đánh giá sâu hơn về các ưu điểm và hạn chế của hệ thống này, đồng thời tìm kiếm cơ hội để cải thiện hiệu suất và tính năng của
EPAS Mục tiêu cuối cùng là đóng góp vào việc phát triển và áp dụng EPAS một cách hiện quả hơn trong các loại phương tiện, từ xe hơi cá nhân đến xe buýt và xe tải, nhằm cải
thiện an toàn giao thông, tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường Đồng thời, nghiên cứu này cũng đặt ra mục tiêu tạo ra sự nhận thức và hiển biết rong rai hon về vai trò và ứng
dụng của EPAS trong xã hội và ngành công nghiệp
3, Ý NGHĨA THỰC TIÊN
Ý nghĩa thực tiễn của hệ thống lái trợ lực điện EPAS không chỉ làm cho việc lải xe trở nên dễ dàng và an toàn hơn đối với người lái, mà còn đóng góp vào việc bảo vệ môi trường
và giảm thiểu tai nạn giao thông Điều này làm cho EPAS trở thành một phần không thể thiếu và có ý nghĩa quan trọng trong xã hội và ngành công nghiệp hiện đại
CHƯƠNG2: TỔNG QUAN CHUNG
2.1.GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TỬ(EPAS)
Trang 4-Hệ thông tro luc lai dién tix EPAS (Electronic Power Assisted Steering) 14 hé théng sit dung motor dién dé lam giảm lực mà người lái phải bỏ ra đề lái ô tô Hệ thông nay giúp
người lái điều khiển xe một cách nhẹ nhàng hơn nhất là những lúc xe di chuyên với tốc độ thấp
-Công nghệ trợ lực lái điện tử EPAS: hiện nay có lẽ không còn xa lạ với số đông người yêu công nghệ ô tô Nhưng ít ai biết, được ứng dụng từ năm 1988 trên chiếc
Suzuki Cervo hay cả dòng xe danh tiếng Porsche 91 1, trợ lực lái điện nhận được khá nhiều phản hỗi không tốt về cảm giác lái, cụ thé la người lái có tất Ít cảm nhận về
điền kiện mặt đường trên vô lăng Đến nay, các hãng xe đã ứng dụng thêm rất nhiều công nghệ tiên tiến vào hệ thống này, giúp cho Trợ lực lái điện trở thành một trong
các công nghệ không thê thiếu trên những chiếc xe hơi cao cấp Đó là những chiếc xe của Toyota, Ford, hay các hãng xe sang BMW, Mercedes, Audi Lay vi du tai Viét
Nam, các dòng xe bình dân của Ford như Ford Ranger, Ford Focus, Ford Fiesta, Ford Ecosport đều đã được trang bị hệ thông lái trợ lực điện tiên tiến Đây được coi là
một trong những tính năng được khách hàng yêu thích nhất
3 Cảm biến nhộn tín hiệu tới và chuyển tới
máy tính điều khiển
4 Thanh răng và bánh
răng chuyển mô men lái thònh lực tịnh tiễn
$ Máy tính tiếp nhận tín hiệu
pie uel aie 7 Máy tính ra lệnh cho mô
6 Giắc cốp nguần điện
Hình 2.1.1 Hệ thống lái trợ lực EPAS 2.2 GIỚI THIỆU VỀ XE FORD RANGER XLS 2023
MR Tin his Sibu khién didn
me Lire Idi co khi
(
lệnh
tơ điện truyền mỗ men đi \s 8 Mô tơ điện sinh ra m6
men truyền đi
9 Dây đai và bỉ chuyển mô
men xoẳn từ mô tơ điện
thònh lực tịnh tiến
10 Lực tịnh tiễn giúp xoay các bánh xe
Ford Ranger 2023 là phiên bản đời mới nhất, thông mỉnh nhất, linh hoạt nhất và có khả năng vận hành tốt nhất từ trước tới nay Xe ban tai Ford Ranger 2022 được ra mắt tại thị
trường Việt Nam có diện mạo vạm vỡ hơn với chiều rong va chiều dài cơ sở tang thém 50mm, lưới tản nhiệt mới và cụm đèn pha chữ C ở dau xe
XLS 2023
*Một số đặc điểm nổi
Động cơ diesel 2.0L
động hoặc số sản), lắp
sản sinh công suất
cực đại 405Nm/ 1750-
Turbo kép kết hợp với
Wildtrak, mang lại
men xoăn cực đại
h 2.2.1 Ngoại Thất Ford Ranger
bậc của Ford Ranger: Turbo đơn kết hợp hộp số 6 cấp (tự
đặt trên cdc ban XL, XLS va XLT, 170PS/ 3500rpm va mé men xoan 2500rpm Déng co diesel 2.0L
hộp số tự động 10 cấp, lắp trên bản công suất 210PS/ 3500 rpm và mô S00Nm/ 1750-2000rpm
2.22 Nội Thất Ford Ranger XLS 2023
Trang 5-Nội thất xe Ford Ranger 2023 Không gian bên trong Ford Ranger 2023 gần như không còn "vương vấn" bát kỳ đường nét thiết kế nào từ "người tiền nhiệm" Đi cùng đó là các
vật liệu mềm cao cấp cùng loạt tiện nghỉ tương tự như trên các dòng xe du lịch, mang đến cảm giác cao cấp cho người dùng
-Néi bat nhất ở khu vực táp-lô là màn hình giải trí trưng tâm 12 inch, đặt dọc thay cho loại 8 inch nằm ngang trước kia Màn hình này có độ phân giải cao, tích hợp nhiều chức
năng điều khiển cảm ứng, kết nỗi Apple CarPlay/Android Auto và hệ thống giải trí giải trí SYNC®i 4
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TỬ TRÊN FOR RANGER
3.1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPAS
Hệ thống trợ lực lái điện tử EPAS (Electronic Power Assisted Steering) là hệ thống sử dụng motor điện dé làm giảm lực mà người lái phải bỏ ra để lái ô tô Hệ thống nay giúp
người lái điều khiển xe một cách nhẹ nhàng hơn nhất là những lúc xe di chuyên với tốc độ thấp
trợ lái EPAS
3.2 YÊU CẦU
: 3 Cảm biến nhộn tín Pa ae on
méy tính điều khiến
ˆ 9 Déy doi và bi chuyén ma boas vận hành an men xaẩn từ mô tơ điền toàn, trợ lực lái tức
thành lực tịnh tiến 4 Thanh răng vỏ bênh khắc khi cần TC xo 10 Lực tỉnh tiến giúp xeey các bónh xe thiết
thành lực tịnh tiến
Š Máy tỉnh tiếp nhân tín hiệu
tử cảm biến tốc độ bánh xe 4 rab 2 sec dã 7 Máy tính ra lên; cho mô
nhanh,chính xác gần tơ điện truyền mô men đi Us: Mồ tơ điền sinh ro mồ trong mọi điều kiện
men truyền di
lải xe
Các thao tác lái,cơ cấu làm việc phải hạn chế tiếng ồn tối thiểu
° Đặc tính lái ẩn định,phù hợp với từng dòng xe
3.3 ƯU ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG LÁI ĐIỆN TỬ
Do hệ thống lải điện tử (EPAS) chuyển đổi năng lượng điện từ acquy,nó chỉ sử dụng năng lượng điện cần thiết trong thời gian theo yêu cầu lái tương ứng nên việc tiết
kiệm nhiên liệu là một ưu điểm chính của nó Ngoài ra EPAS lắp đặt và tháo đơn giản thuận tiện cho việc sửa chữa,bảo dưỡng Khả năng điều khiển của EPAS rất tốt,có
sự kết nối với mạng liên lạc của xe.Các cơ cấu chấp hành và bộ xử lý có độ tin cậy cao
3.4 CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG TRỢ ĐIỆN TỬ
Cảm biến mô me
xoan
Cø câu giảm tốc
ECU trợ lực lái Hình 3.4.1 Cấu tạo hệ thống lái điện tử Đồng cơ điện 1 chí
(DC)
van tốc xe
Các cảm ids MÂU ôn các cam bibniith teéanidhi éfidgSérdarth lái, đàm biến a iêaljóc động cơ
Trang 6
Mô tơ điện DC
« Bộ tiếp nhận và xử lý thông tìn ECU : EPS ECU và ECU Động
Bộ phận đèn cảnh bảo P/S
Ngoài ra nó còn có các cơ cầu như hộp giảm tốc,thanh răng và banh rang [ CITATION Aril9\ 1033] để kết nối bánh xe với các bộ phận khác
3.4.1 CAM BIEN MOMEN XOAN
* Chức năng: Xác định momen lái do người lái tac động vào hệ thống điều khiển gui tín hiệu đầu vào cho ECU tính toán trợ lực lái điện phù hợp
* Yêu cầu: Độ chính xác phải cao,khả năng truyền tín hiệu nhanh, độ phân giải khoảng 0,1” ở tốc độ góc 2500-3000/s [CITATION Mat13 \| 1033]
* Khả năng an toàn: Sự an toàn của hệ thống lái phụ thuộc vào độ lớn và hướng chuyển động lái, các tín hiệu truyền đi phải đảm bảo chính xác Việc gửi tín hiệu
không chính xác đến bộ
điều khiển có thể dẫn đến việc hỗ trợ lái hoặc phản tín hiệu không mong muốn Những lỗi như vậy phải được khắc phục và sử dụng các tính năng phát hiện lỗi, để đưa ra hành
động phù hợp tránh các tình huống có thể dẫn đến tai nạn
* Cảm biến được sử dụng phải có độ tin cậy cao,tỷ lệ hỗng hóc thấp,ngay cả khi chịu sự tác động bên ngoài như rung động,nhiệt độ cao,
* Cảm biến momen xoắn phải có hệ thống ma sát thấp,hoặc hệ thống không tiếp xúc
*Cảm biến momen xoắn hoạt động trực tiếp nhận yêu cầu lái của người điều khiển tới hệ thống EPAS, chuyển đổi tín hiệu momen lái thành tín hiệu điện.Trên cơ sở
tín hiệu,công suất hoặc dòng điện trợ lực được tính toán trong bộ điều khiển,xem xét các điều kiện lái xe
3.4.2 CAM BIEN GOC DONG CO”
Đối với động cơ không chổi than được sử dụng trong nhiều hệ thống, cũng như đối với máy phát điện cảm ứng, góc động cơ tương ứng và tốc độ góc động cơ được
yêu cầu làm cơ sở cho thuật toán điều khiển Cảm biến góc động cơ có nhiệm vụ chuyển đổi vị trí góc tương đối thành tín hiệu điện và truyền về ECU
3.4.3 CAM BIEN GOC LAI
Bộ điều khiển, dựa trên thông tin được cung cấp bởi cảm biến góc động cơ, xem xét độ phân giải của nó, tỷ số truyền cơ học và ngăn xếp dung sai cơ tương ứng và
tốc độ góc động cơ được yêu cầu làm cơ sở cho thuật toán điều khiển Cảm biến góc động cơ có nhiệm vụ chuyển đổi vị trí góc tương đối thành tín hiệu điện và truyền
về ECU học có thể tính toán góc lái tương đối Vì cảm biến góc của động cơ không có khả năng đa hướng, tức là vị trí chỉ có thể được xác định trong một vòng quay (360 °} của
trục động cơ, nên không thể xác định được vị trí tuyệt đối của trục lái Tuy nhiên, một số chức năng lái yêu cầu góc lái tuyệt đối, chẳng hạn như hỗ trợ đỗ xe
Một cách để xác định góc lái tuyệt đối mà không cần bất kỳ phần cứng điện bổ sung nào là sử dụng một thuật toán, có thể tính toán tiến trình trên đường thẳng
bằng cách sử dụng tốc độ quay của bánh xe Thuật toản học tập này sử dụng tốc độ quay của bánh xe được xác định bởi hệ thống chống bó cứng phanh ( ABS ) sau khi động cơ
khởi động, để lập chỉ số vị trí của quá trình trên đường thẳng Bằng tín hiệu tốc độ góc động cơ của hệ thống EPAS, góc lái tuyệt đối có thể được tính toán trên cơ sở thông tin
này.Về nguyên tắc, quá trình này đòi hỗi một khoảng cach lai xe nhất định, điều này phụ thuộc vào cấu hình lái và cung đường Đối với hầu hết các chức năng lái, việc xác định vị
trí góc lái tuyệt đối theo cách này là đủ
Tuy nhiên, hệ thống ESP nói riêng đòi hỏi độ chính xác cao, tín hiệu có sẵn nhanh chóng Cái gọi là hệ thống bật nguồn thực sự cung cấp vị trí góc lái ngay khi bộ
phận điều khiển hệ thống lái khởi động khi khởi động tuyệt đối động cơ
ECU là trung tâm phân phối của hệ thống lải cơ điện Tất cả các tín hiệu đến đây và mô-men trợ lực và dòng công suất phù hợp được tính toản cho tình huống lái xe
tương ứng sau đó xuất ra động cơ điện
Các trạng thái của hệ thống và các quả trình đang hoạt động được ECU giảm sát trong một cấu trúc an toàn phức tạp, và hành động thích hợp sẽ được thực hiện
nếu lỗi được phát hiện
Trang 7Hinh 3.4.2 So dé bé
điều khiển điện tử
được xử lý bởi ECU Đề tạo ra trợ lái phù hợp, bộ xử lý trung tam(CPU) sir dung théng tin nay để tính toán dòng điện được đưa vào các pha động cơ riêng lẻ Đề kích hoạt các pha
đông cơ, CPU sẽ gửi một dòng điện điều khiển đến trình điều khiển cổng, từ đó kích hoạt các ban dẫn hiệu ứng trường ( FETs) trong giai đoạn đầu ra công suất, được bé tri trong
một cầu Cũng như tổn thất điện trở, tổn thất chuyên mạch cũng xảy ra trong thiết bị điện tử công suất, dẫn đến mức độ nóng cao trong các bộ phận linh kiện Vì lý do nay, các
thiết bị điện tử công suất được đặt trực tiếp trên vỏ của bộ điều khiển dé tản nhiệt tối ưu và kết cấu đảm bảo ring nhiệt được truyền một cách hiệu qua đến vỏ hộp số lái
Việc giám sát CPU là một thành phần quan trọng của khái niệm an toàn đối với hệ thống EPAS, vi kết quả đầu ra không chính xác có thé dẫn đến các lỗi nghiêm
trọng Các kết quả tính toán và / hoặc khả năng tính toán của bộ xử lý và các thuật toán điều khiền phải được kiểm tra độc lập Ví dụ, các kết quả tính toán quan trọng được kiểm
tra bằng các thuật toán song song độc lập trong CPU, các thuật toán này phải khác biệt đáng kê với các thuật toán điều khiển cơ bản Hơn nữa, chân đoán hệ thống giám sat phan
mềm và phần cứng điện của thiết bị điều khiển bằng cách chay các phép tính trong hai đơn vị máy tính độc lập Một số quá trình giám sát được hoàn thành trong bộ xử lý trung
tâm, kết quả của chúng được kiểm tra bởi một bộ xử lý khác (CPU con) Nếu, trong các tính toán so sánh, sự khác biệt được chan đoán nằm ngoài một phạm vì dung sai quy định,
Tùy thuộc vào loại lỗi được xác định, hệ thống có thể hoàn nguyén về các hành động thay thế, chỉ làm giảm mức độ thoải mái khi lái hoặc mức độ hỗ trợ lái Nếu một
lỗi nghiêm trọng hơn được xác định, hệ
thống lái có trợ lực sẽ được và xe phải được lái bằng tay Tuy nhiên, vì các hệ thống EPAS hiên đại cực kỳ dang tin cây, nên những can thiệp bằng chức năng an toàn này là cục kỳ
hiếm khi xảy ra
3.44 ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Động cơ điện trong hệ thống lái cơ điện chủ yếu có nhiệm vụ biến đổi năng lượng điện thành mômen trợ lực cơ cần thiết Ảnh hưởng của nó đối với đặc tính của hệ
thông EPAS rất quan trọng
VỀ hiệu suất : Từ tốc độ góc lái nhỏ đến tốc độ một vòng quay vô lăng mỗi giây, hệ thống EPAS phải có khả năng tạo ra mô-men xoắn lớn nhất Các cầu hình tải,
xem xét tần số và quy mô của hỗ trợ được cung cấp, được sử dụng đẻ thiết kế bố trí động cơ
Vé động lực học : Kích thước và hướng của trợ lực lái thay đổi rất linh hoạt trong các hoạt động lái Do đó, động cơ được yêu cần phải có quán tính rôto thấp nhất có
thể và các đặc tính đáp ứng động lực học Tất cao
Về hiệu quả : Vì hệ thông lái điện sử dụng một lượng công suất tương đối lớn, hệ thống phải có hiệu suất cao để sử dụng tối ưu năng lượng hạn chế có sẵn từ nguồn
cung cấp năng lượng cho xe Mức độ hiệu quả cao, kết hợp với mật độ công suất cao, cũng cần thiết để cho phép các hệ thống EPAS được bố trí trong không gian hạn chế có sẵn
trong xe
Vẻ âm học : Động cơ điện cho hệ thống EPAS phải càng êm cảng tốt Mọi tiếng ồn còn sót lại phải “dễ chịu”, tức là ở dải tần tương đối thấp Mitre độ ma sát cơ học
thấp, tránh cộng hưởng vả thiết kế điện tốt, cũng như điều khiển động cơ tương ứng, góp phần đạt được những mục tiêu nay
Về đặc tính xúc giác : Rôto chạy đều với dao động mô-men xoắn thấp mang lại cảm giác lái chất lượng cao
Trang 8VỀ an toàn : Khi xem xét tính an toàn chức năng của hệ thống EPAS, trọng tâm là tính năng tự lái Về nguyên tắc, bất kỳ sự ngăn cản nao của rôto bởi một vật thể lạ
trong động cơ đều có thê dẫn đến việc lái bị chặn Do đó, hệ thống được xây dựng để loại trừ các vật thể lạ trong quá trình sản xuất hoặc ngăn chặn việc giải phóng các hạt trong
quá trình vận hành Cũng phải tránh đoản mạch điện bằng các phương tiện xây dựng, vi chúng có thể dẫn đến mômen hãm không cho phép
Động cơ EPAS tiếp xúc với rung đông và pham vỉ nhiệt độ môi trường xung quanh lớn, cũng như với các phương tiện khác nhan tùy thuộc vào nơi chúng được lắp đặt Cụm mô-
đun động cơ phải được thiết kế chắc chắn đề chịu được những ảnh hưởng này vả cung cấp hiệu suất cần thiết một cách đáng tin cậy trong suốt thời gian sử dụng của xe
Vé chi phi : Cac vat liéu đắt tiền được sử dụng trong động cơ điện, chẳng hạn như chất hàn đồng và các nam châm khác nhau Những cải tiến liên tục đối với thiết kế
và vật liệu được sử dụng để phát triển động cơ điện giúp giam chỉ phí động cơ và do đó góp phan duy tri chi phi chưng của hệ thông EPAS
Mét số loại động cơ điện như động cơ DC hoặc động cơ có chối than được sử dụng cho công suất trong vùng 500W,động cơ không đồng bộ (ASM)được sử dụng cho 300-500W
3.4.5 ECU
Là bộ phận quan trọng trong hệ thống lai trợ lực điện Nó tiếp nhận thông tin và sử dụng những thuật toán tính toán để điều khiên lái chính Nó có các chức nang sau
Chúc năng trợ lực lái
Chire nang én dinh
active return function [CITATION Nik19 \1 1033 ]
end stop function[CITATION Nik19 \1 1033]
* Bù quảntính
Bu ma sat
3.4.6 HOP GIAM TOC
Hình 3.4.3 Hộp giảm tốc
Hộp giảm tốc có nhiệm vụ biến chuyển động quay nhanh dần đều của trục chuyên động của động cơ điện thành chuyên động quay của trục trụ lái Do hộp số tác động trực tiếp
trong dòng momen xoắn của cơ cấu lái, nên mọi sự có kẹt hoặc hư hỏng không được cản trở việc lái Hệ số ma sát thấp trong hộp giảm tốc đảm bảo rằng người lái xe vẫn có thể
điền khiển lái xe bằng tay nếu tắt hỗ trợ lái
3.47 TRỤC TRUNG GIAN
Trang 9
—
Interface to the steering pinion
Hình 3.4.5 Trục trung gian
Trục trung gian hay còn gọi là trục chữ Ï ,bao gồm trục và các khớp nối Cardan, có chức năng truyền momen lái từ trụ lái đến bánh răng của cơ cấu lái Kích thuớc của trục chữ Ï
phụ thuộc vào momen lái được truyền và biên dang tài tương ứng của hề thống lái Trục chữ I của hệ thống EPAS được tích hợp vào bánh răng hoặc vào cột lái chỉ cần truyền
momen lai bang tay Trên cơ sở ứng dụng của nó trục phải được thiết kế dé đáp ứng các cấu hình tải trọng cụ thé cho từng phương tiện hoặc độ bền trong suốt thời gian sử
dụng ,đáp ứng yêu cầu về lực tối đa ,cũng như các yên câu về an toàn ,độ cứng và các giá trị dung sai tùy thuộc cụ thể vào tùng loại xe đối với cảm giác lái
3.4.8 HE THONG CO DIEN
Nhiệm vụ chính của hệ thống cơ điện cho EPAS là xác định các yêu cau lai cha người lái và cung cấp nô-men xoản hỗ trợ một cách chính xác Nhiều phân tích và chức năng phụ
khác nhau được tích hợp vào phần mềm để thực hiên công việc này một cách thuận tiện và đáng tin cậy Các chức năng lái bổ sung đang ngày càng được tích hợp vào hệ thông
EPAS, hệ thống nay mang lại nhiều lợi ích rõ rang hon, chang hạn như hỗ trợ dỗ xe
Các thành phần điện của hệ thống EPAS lái hiện đại là càm biến mô-men xoắn, ECU và động cơ điện là những thành phân cốt lõi của tất cả các dạng EPAS Để xác định các yêu cau lai cha người lái, mô-men lái bằng tay được đo bởi một cảm biến mô-men xoắn và được truyền dudi dạng tín hiệu điên đến ECU Tín hiệu nảy từ hệ thống EPAS là dữ liệu về
xe chẳng hạn như tốc độ của xe hoặc tốc độ quay của đồng cơ ,có thể được cung cấp cho ECU tín hiệu dạng CAN hoặc FlexRay Từ dữ liệu đần vào này, bộ xù lý của ECU xác
định mômen xoẳn hỗ trợ cần thiết và dòng điện được tính toán cho động cơ điện và được đưa vảo các pha thông qua thiết bị điện tử công suất.Mô-men xoắn động cơ cung cấp
được chuyên đổi bởi hộp số giảm tốc và bổ sung mô-men xoắn lái bằng tay của người lái
Operation of the Detection of torque and Determination ct Generaton of Steenng
steenng wheel Conversion into an magnitude and assist torque manoeuvre
eectncal saga! drecton of aswst
<> Input torque > Blectrical signal <> Motor current <> Assist torque => Actuation
ị Comfortable steering feeling | ễGuannniiunmnnnnnnnsnnnciitisanbostuuismioi Hình 3.4.6 Quy trình làm việc hệ thống điện EPAS
3.5 CHÚC NẴNG LÁT
Tất cả các chức năng, được cung cấp bởi các thuật toán trong hệ thống EPAS được gọi là chức năng lái
3.5.1 CÁC CHỨC NẴNG LÁT
Trang 103.5.1.1 HỖ TRỢ LÁI
Trợ lực lái được cung cấp bởi động cơ DC là chức năng cơ bản của hệ thống EPAS, trợ lực lái được xuất ra dựa trên momen lái do người lái tác động vảo vảnh tay
lái, yêu cầu lái và tốc độ của xe
3.5.1.2 GIAM SOC
Trong quá trình vận hành, hệ thống lái chịu nhiều tác động khác nhan, có xu hướng ảnh hưởng tiêu cực đến sự ổn định của hệ thống lái Trong trường hợp lái lý
thưởng xe trên đường thẳng không cần can thiệp lái và do đó không cần hỗ trợ trợ lực lái Tuy nhiên, trên thực tế, gia tốc liên tục thay đổi từ các biến số gây nhiễu bên ngoải,
chẳng hạn như mặt đường, hoặc chuyên động lái nhỏ của người điều khiển, do đó những tác động này không dẫn đến mất ổn định khi lái, các biến số nhiều này được hệ thống phát
hiện vả giam chân theo cách phụ thuộc vào tốc độ
3.5.1.3 BU MA SAT
Trong hệ thống lái cơ điện, tổn thất ma sát phát sinh ở các điểm khác nhau, có ảnh hưởng tương ứng đến các đặc tính lái Momen trợ lực bố sung và dòng điện bù
tương ứng được tính toán dé bù ma sát
3.5.1.4 BU QUAN TINH
Điều khiển phương tiện là một quá trình động - xem xét các tỷ số truyền đặc trưng của hệ thống EPAS - bị nhiễu bởi quán tính của các khối luợng tương đối lớn di
chuyên Nếu không có các biện pháp khác, người lái xe sẽ phải liên tục bẻ lái chống lại các lực lượng gây ra Bu quán tính có nghĩa là người lái xe không còn phải làm điều này
nữa tay lái phản ứng ngay lập tức và chính xác đối với hành động điều khién
3.5.1.5 GIAM CONG SUAT HO TRO
Nếu người lái đánh lái vào chướng ngại vật, chẳng hạn như lề đường, các bánh xe sẽ bị chặn lại, do đó không thé đánh lái được nữa Tuy nhiên, miễn là người lái tiếp
tục tạo ra một mô-men lái, hệ thông EPAS sẽ cung cấp một mô-men xoắn hỗ trợ mạnh mẽ, điền nay sé tao ra su tiéu tán công suất rất cao, dẫn đến hệ thống nóng lên Để giảm tải
nảy và bảo vệ hệ thống, một thuật toán được thực hiện để xác định bất kỳ sự ngăn chặn nảo và giảm công, suất hỗ trợ
3.6 PHAN LOAI, KIEU BO TRI TRO LUC LAI DIEN
3.6.1 CUM TRG LUC LAP TREN TRUC LAI
Hinh 3.4.7 Trợ lực lắp trên trục lái