Các cảm biến hệ thống lái trợ lực điện Trong trợ lực lái điện, có phần tử quan trọng khơng thể thiếu cảm biến Các cảm biến có nhiệm vụ truyền thơng tin đến ECU để ECU sử lý thông tin định vịng quay mơtơ trợ lực Các cảm biến hệ thống lái trợ lực điện – điện tử gồm: Cảm biến mômen lái, cảm biến tốc độ đánh lái ( tốc độ quay vành lái ), cảm biến tốc độ ơtơ Cảm biến tốc độ đánh lái có loại: a Loại máy phát điện( Hình 1.12): Được dẫn động từ trục lái thông qua cặp bánh tăng tốc làm tăng tốc độ quay phát điện áp chiều tuyến tính tỉ lệ với tốc độ quay trục lái Tín hiệu máy phát phát hiệu chỉnh khuyếch đại thông qua khuyếch đại Hình 1.12 Cấu tạo tín hiệu cảm biến tốc độ đánh lái 1- Trục răng; 2- Biến vi sai; 3- Mạch giao diện; 4- Trục vào; 5- Thanh xoắn; 6- Bánh trung gian; 7- Mô tơ; 8- Cơ cấu cam; 9- Lõi thép trượt; 10- Cánh b Loại cảm biến tốc độ đánh lái loại hiệu ứng Hall (Hình 1.13): Có cấu tạo đơn giản hơn, dễ lắp đặt đặc tính dạng xung số Vì xe ngày thường sử dụng loại cảm biến Cấu tạo cảm biến gồm rôto nam châm nhiều cực gắn với trục lái Một IC Hall đặt đối diện với vành nam châm ( Cách khe hở nhỏ: 0,2 ÷ 0,4 mm) Cảm biến cấp nguồn điện 12v chiều Khi đánh tay lái, vành nam châm quay từ trường nam châm tác động vào IC Hall tạo chuỗi xung vuông 0v ÷ 5v Số xung tăng dần theo góc quay trục lái Tín hiệu gửi EPS ECU phân tích thành góc quay trục lái tốc độ đánh lái ( đặt vào mạch đếm thời gian) Hình 1.13 Cảm biến tốc độ đánh lái ( góc đánh lái) loại Hall a- Cấu tạo; b- Xung cảm biến 1- Vỏ; 2- Rô to nam châm; 3- Ổ bi; 4- IC Hall; 5- Giắc điện; 6- Nhựa từ tính Cảm biến mơmen lái có loại: a Loại lõi thép trượt ( Hình 1.14): Gồm lõi thép lắp lỏng trượt trục lái, có rãnh chéo, rãnh lắp với chốt trục lái Phía ngồi lõi thép cuộn dây quấn: cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp cấp nguồn điện xoay chiều tần số cao Tùy thuộc vào vị trí lõi thép mà suất điện động cảm ứng hai cuộn dây thứ cấp khác Tín hiệu cuộn thứ cấp chỉnh lưu đưa mạch so sánh để biến đổi thành điện áp tuyến tính tỉ lệ với góc xoắn xoắn đặt trục lái cấu lái ( Như van trợ lực thủy lực loại van xoay) Ba trạng thái rãnh chéo chốt lõi thép tương ứng với trường hợp quay vịng phải, vị trí trung gian quay vịng trái thể hình 1.14 Hình 1.14 Sơ đồ đặc tính vị trí làm việc cảm biến mômen lái loại lõi thép trượt 1- Lái phải; 2- Trung gian; 3- Lái trái; 4- Cuộn sơ cấp;5,7- Cuộn thứ cấp; 6- Lõi thép trượt; b Loại lõi thép xoay ( hình 1.15): Hình 1.15 Vị trí lắp, cấu trúc đặc tính cảm biến mômen lái loại lõi thép xoay 1- Cảm biến mô men; 2- Trục lái chính; 3- Bộ giảm tốc; 4- Vô lăng; 5- Vành phát 1; 6- Trục sơ cấp;7- Cuộn dây bù;8-Vành cảm ứng 1; 9- Vành cảm ứng 3; 10- Trục thứ cấp; 11- Từ trục lái; 12- Từ cấu lái; 13-Vành cảm ứng Gồm trục vào ( gắn với phần trục lái), trục ( gắn với phần nối tiếp trục lái tới cấu lái), trục vào trục liên kết xoắn Trên trục vào lắp vành cảm ứng số có rãnh để cài với vành cảm ứng số Cịn vành cảm ứng số có rãnh lắp trục Phía ngồi vòng cảm ứng cuộn dây chia cuộn dây cảm ứng cuộn dây bù c Loại vành dây (Hình 1.15) Sơ đồ bố trí cuộn dây xung cảm biến trình bày hình 1.16 Hình 1.16 Cấu tạo cảm biến mômen lái loại vành dây 1-Vành 2; 2-Thanh xoắn; 3- Vành 1; 4- Trục vào;5- Vành 1(phần Stator); 6Vành 2(Stator);7- Trục Cảm biến gồm phần: - Phần stato có vành dây, dây thép định hình - Phần rơto có vành dây: vành gắn với trục răng, phần thứ gắn với cácđăng trục lái Giữa vành thứ thứ hai xoay lệch góc góc xoắn xoắn ( Khoảng độ 58 phút) Sơ đồ bố trí cuộn dây xung cảm biến trình bày hình 1.16 Hình 1.17 Sơ đồ nguyên lý xung cảm biến mômen lái loại vành dây Cảm biến tốc độ ôtô: Gồm loại: - Loại công tắc lưỡi gà - Loại từ điện HALL - Loại quang điện - Loại mạch từ trở MRE a Loại cơng tắc lưỡi gà (Hình 1.18): Gồm tiếp điểm đặt ống thủy tinh nhỏ đặt cạnh mâm nam châm quay Mâm nam châm dẫn động dây côngtơmét Khi ô tô chuyển động, thơng qua bánh vít- trục vít trục thứ cấp hộp số làm cho dây côngtơmét quay làm quay mâm nam châm Từ trường nam châm làm cho cơng tắc lưỡi gà đóng, mở theo nhịp quay mâm nam châm tạo chuỗi xung vuông Cảm biến thường lắp sau công tơ mét ( đồng hồ tốc độ ôtô) bảng táplô Hình 1.18 Cảm biến loại cơng tắc lưỡi gà 1- Nối với cáp đồng hồ tốc độ; 2- Nam châm; 3- Công tắc lưỡi gà b Loại từ - điện (Hình 1.19): Hình 1.19 Cảm biến loại từ điện 1- Rô to; 2- Cảm biến tốc độ; 3- Trục thứ cấp Gồm cánh phát xung lắp trục thứ cấp hộp số bánh xe cuộn phát xung với phần tử: Lõi thép, nam châm cuộn dây Được đặt cách cánh phát xung khe hở 0,5 ÷ 1,0 mm Mỗi lần cánh phát xung lướt qua đầu cuộn phát xung cuộn dây cảm ứng cặp c Loại quang điện ( Hình 1.20): Được lắp sau đồng hồ cơngtơmét Nó gồm cánh xẻ rãnh dẫn động quay từ dây côngtơmét Cánh xẻ rãnh quay khe đèn LED phototransittor ( Tranzito quang) Tốc độ quay cánh sẻ rãnh tỉ lệ với tốc độ ô tô che thông luồng ánh sáng từ đèn LED sang tranzito quang để tạo nên chuỗi xung vuông 0V– 5V tỷ lệ với tốc độ quay trục thứ cấp hộp số phản ảnh tốc độ ơtơ Hình 1.20 Cảm biến loại quang điện 1- Nối với cáp đồng hồ tốc độ; 2- Tranzito; 3- Cặp quang điện; 4- Bánh xe có khía rãnh d Loại mạch từ trở MRE (Hình 1.21): Cảm biến lắp trục thứ cấp hộp số Cảm biến gồm vòng nam châm nạp nhiều cực lắp trục cảm biến Khi vòng nam châm quay, từ trường tác động lên mạch từ trở MRE tạo xung xoay chiều đầu mút mạch MRE Các xung đưa tới so điều khiển tranzito để tạo xung 0v – 12v đầu cảm biến Tần số xung tỉ lệ với tốc độ ơtơ Hình 1.21Cảm biến tốc độ ôtô loại MRE 1- Trục thứ cấp hộp số; 2- Bánh bị động; 3- Cảm biến tốc độ; 4HIC có gắn MRE bên trong; 5- Các vịng từ tính Tín hiệu cảm biến đưa tới đồng hồ côngtơmét để báo tốc độ ôtô đưa tới ECU PS ECU, ECT ECU để điều khiển cấu chấp hành ( ví dụ van điện từ hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử mô tơ trợ lực lái) ... ECU PS ECU, ECT ECU để điều khiển cấu chấp hành ( ví dụ van điện từ hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử mô tơ trợ lực lái) ... lái Tín hiệu gửi EPS ECU phân tích thành góc quay trục lái tốc độ đánh lái ( đặt vào mạch đếm thời gian) Hình 1.13 Cảm biến tốc độ đánh lái ( góc đánh lái) loại Hall a- Cấu tạo; b- Xung cảm biến. .. 1.20 Cảm biến loại quang điện 1- Nối với cáp đồng hồ tốc độ; 2- Tranzito; 3- Cặp quang điện; 4- Bánh xe có khía rãnh d Loại mạch từ trở MRE (Hình 1.21): Cảm biến lắp trục thứ cấp hộp số Cảm biến