Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhà nước ta chủ trương đẩy mạnh nghành công nghiệp ôtô và đã có 14 liên doanh ôtô, một công ty Việt Nam hoạt động và đã đưa ra thị trường nhiều loại xe có chất lượng cao, ứng dụng các tiến bộ khoa học và công nghệ tiên tiến. Trong đó hệ thống lái ôtô là một ví dụ. Hệ thống này có chức năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô, đảm bảo tính năng ổn định chuyển động thẳng cũng như quay vòng của bánh xe dẫn hướng. Trong quá trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn đến an toàn chuyển động và quỹ đạo chuyển động của ô tô, đặc biệt đối với xe có tốc độ cao. Do đó người ta không ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính năng của nó. Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã được giao thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Khảo sát hệ thống lái có trợ lực điện trên xe Toyota Vios”. Đây là một lĩnh vực khá mới mẻ, phức tạp đòi hỏi các kiến thức về điện tử tin học, cơ điện tử và chưa có nhiều tài liệu tham khảo. Nội dung phần thuyết minh đồ án bao gồm:Lời mở đầu.Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái.Chương 2: Điều khiển điện tử hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Vios.Chương 3: Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái trợ lực điện.Tài liệu tham khảo.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 1.1 Tổng quan hệ thống lái .5 1.2 Tổng quan điều khiển điện tử hệ thống lái 1.2.1 Nhóm trợ lực thủy lực đơn thuần(HPS) 1.2.2 Nhóm trợ lực có điều khiển điện - điện tử 10 1.3 Khái quát hệ thống lái trợ lực điện 11 1.3.1 Các phần tử trợ lực lái điện 11 1.3.2 Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống trợ lực lái điện 14 CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN XE TOYOTA VIOS 17 2.1 Kết cấu hoạt động hệ thống 17 2.2 Các cảm biến hệ thống lái trợ lực điện 19 2.2.1 Cảm biến tốc độ đánh lái có loại: 19 2.2.2 Cảm biến mơmen lái có loại: .21 2.2.3 Cảm biến tốc độ ôtô: 24 2.3 Điều khiển động điện .27 2.3.1 Vấn đề điều khiển mô tơ điện trợ lực .27 2.3.2 Các mạch điều khiển động 31 CHƯƠNG 3: CÁC ĐẶC TÍNH CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN 39 3.1 Đặc tính động điện 39 3.1.1 Đặc tính tự nhiên 40 3.1.2 Đặc tính nhân tạo 41 3.2 Đặc tính trợ lực điện 44 3.2.1 Dạng đặc tính trợ lực lái 44 3.2.2 Tính trợ lực 46 CHƯƠNG 4: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN .48 4.1 Qui trình xử lý cố .48 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.2 GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Chuẩn hóa cho cảm biến mômen 49 4.2.1 Chuẩn “ không” cho cảm biến mô men Bằng Thiết bị thử Thông minh 49 4.2.2 Chuẩn “ không” cho cảm biến mô men thiết bị thử cầm tay SST 50 4.3 Một số hư hỏng biện pháp khắc phục .51 KẾT LUẬN .54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Danh sách hình minh họ Hình 1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống lái Hình Hệ thống lái với bánh dẫn hướng hệ thống treo độc lập .6 Hình Sơ đồ bố trí chi tiết hệ thống lái Hình Cơ cấu lái trục vít-êcu-bi-cung Hình Sơ đồ khối nguyên lý trợ lực lái điện .14 Hình Bản đồ điều khiển ECU hệ thống trợ lực lái điện .15 Y Hình Trợ lực lái điện với moto trợ lực trục lái 18 Hình 2 Hộp giảm tốc dùng cho trợ lực lái 19 Hình Sơ đồ trợ lực lái có hộp giảm tốc đặt trục lái .19 Hình Cấu tạo tín hiệu cảm biến tốc độ đánh lái .21 Hình Cảm biến tốc độ đánh lái ( góc đánh lái) loại Hall .22 Hình Sơ đồ đặc tính vị trí làm việc cảm biến mơmen lái loại lõi thép trượt 23 Hình Vị trí lắp, cấu trúc đặc tính cảm biến mơmen lái loại lõi thép xoay .24 Hình Cấu tạo cảm biến mômen lái loại vành dây .24 Hình 9Sơ đồ nguyên lý xung cảm biến mômen lái loại vành dây .25 Hình 10 Cảm biến loại công tắc lưỡi gà 26 Hình 11 Cảm biến loại từ điện .26 Hình 12 Cảm biến loại quang điện 27 Hình 13 Cảm biến tốc độ ơtơ loại MRE 28 Hình 14 Sơ đồ mơ q trình điều khiển môtơ trợ lực lái theo phương pháp điều khiển điện áp .30 Hình 15 Sơ đồ mơ q trình điều khiển mơtơ .31 Hình 16 Mạch tương đương môtơ 32 Hình 17 Mạch đo dịng điện chiều 33 Hình 18 Sơ đồ điều chỉnh mômen động điện chiều 35 Hình 19 Hệ đảo chiều hai biến đổi mắc song song ngược 36 Hình 20 Phương pháp điều khiển MOSFET dẫn động môtơ 39 Hình Đặc tính điện tự nhiên đặc tính điện nhân tạo 44 Hình Đặc tính tự nhiên đặc tính nhân tạo 44 Hình 3 Đồ thị biểu thị biểu thị mối quan hệ M P 45 Hình Đồ thị đường đặc tính trợ lực 47 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU LỜI NÓI ĐẦU Trong cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, nhà nước ta chủ trương đẩy mạnh nghành cơng nghiệp ơtơ có 14 liên doanh ơtơ, công ty Việt Nam hoạt động đưa thị trường nhiều loại xe có chất lượng cao, ứng dụng tiến khoa học công nghệ tiên tiến Trong hệ thống lái ơtơ ví dụ Hệ thống có chức điều khiển hướng chuyển động tơ, đảm bảo tính ổn định chuyển động thẳng quay vòng bánh xe dẫn hướng Trong trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng lớn đến an tồn chuyển động quỹ đạo chuyển động ô tô, đặc biệt xe có tốc độ cao Do người ta khơng ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính Xuất phát từ yêu cầu đặc điểm đó, em giao thực nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Khảo sát hệ thống lái có trợ lực điện xe Toyota Vios” Đây lĩnh vực mẻ, phức tạp đòi hỏi kiến thức điện tử - tin học, điện tử chưa có nhiều tài liệu tham khảo Nội dung phần thuyết minh đồ án bao gồm: Lời mở đầu Chương 1: Tổng quan hệ thống lái Chương 2: Điều khiển điện tử hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Vios Chương 3: Chẩn đoán, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái trợ lực điện Tài liệu tham khảo SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI Ngày ô tô sử dụng tốc độ cao, vấn đề an toàn chuyển động ngày quan tâm nhiều Trong cấu tạo ôtô, hai hệ thống coi quan trọng đảm bảo an toàn chuyển động hệ thống lái hệ thống phanh Để đảm bảo tiện ích q trình lái, hầu hết tô trang bị thêm trợ lực lái 1.1 Tổng quan hệ thống lái Hệ thống lái bảy hệ thống bản, quan trọng ô tô Trong động hệ thống truyền lực truyền cơng suất xuống bánh xe, hệ thống lái dùng để thay đổi hướng chuyển động giữ cho ô tô chuyển động theo quỹ đạo định như: quay vịng trái, quay vòng phải, thẳng… Hệ thống lái hệ thống phức tạp, chia thành nhiều cụm cấu phận có chức riêng biệt hỗ trợ lẫn Hình 1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống lái SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Từ trước đến tồn hai cặp cấu lái khác Có thể tóm tắt chung cấu bánh - (Rack-and-pinion) trục vít – bánh vít (recirculating ball) Cơ cấu lái bánh – xuất nhanh sử dụng phổ biến xe ô tô du lịch xe tải nhỏ, xe SUV Nó cấu khí đơn giản Một bánh nối với ống kim loại, gắn ống kim loại Một nối (tie rod) nối với hai đầu mút Bánh tròn nối với trục tay lái Khi xoay vành tay lái, bánh quay làm chuyển động Thanh nối hai đầu gắn với cánh tay đòn trục xoay (hình 1.2) Hình Hệ thống lái với bánh dẫn hướng hệ thống treo độc lập Cặp bánh – làm hai nhiệm vụ: chuyển đổi chuyển động xoay vành tay lái thành chuyển động thẳng cần thiết để làm đổi hướng bánh xe Nó cung cấp giảm tốc, tăng lực để làm đổi hướng bánh xe dễ dàng xác Trên đa số xe người ta thường phải xoay vành tay lái ba đến bốn vòng để chuyển hướng bánh xe từ cuối bên trái sang tận bên phải ngược lại Tỉ số truyền hộp tay lái tỉ số biểu thị mối quan hệ góc quay vành tay lái với góc mà bánh xe đổi hướng Ví dụ, vành tay lái quay vòng (360 độ) mà xe đổi hướng 20 độ, tỉ số lái 360 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU chia 20 18: Một tỉ số cao nghĩa bạn cần phải quay vành tay lái nhiều để bánh xe đổi hướng theo khoảng cách cho trước Tuy nhiên, tỉ số truyền cao không hiệu tỉ số truyền thấp Nhìn chung, ô tô hạng nhẹ thể thao có tỉ số thấp so với xe lớn xe tải hạng nặng Tỉ số thấp tạo cho tay lái phản ứng nhanh hơn, người lái không cần xoay nhiều vành tay lái vào cua gấp, đặc điểm có lợi cho xe đua Các ô tô loại nhỏ nhẹ nên cần loại tay lái có tỷ số thấp, loại xe lớn thường phải dùng loại hộp tay lái có tỷ số cao đển giảm lực tác động người lái điều khiển xe vào cua Cơ cấu lái trục vít-êcu-bi-cung sử dụng hầu hết xe tải SUV Sự liên kết chi tiết cấu khác với cấu lái kiểu bánh – Hình Sơ đồ bố trí chi tiết hệ thống lái Cơ cấu có hai phần Phần thứ khối kim loại có đường ren rỗng Bên ngồi khối kim loại có vài ăn khớp với vành (có thể dịch chuyển cánh tay địn) Vành tay lái nối với trục có ren (giống êcu lớn) ăn khớp với rãnh ren khối kim loại nhờ viên bi trịn (xem hình 1.4) Khi xoay vành tay lái, êcu quay theo Đáng lẽ vặn êcu này, phải sâu vào khối kim loại theo nguyên tắc ren bị giữ lại nên khối SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU kim loại phải di chuyển ngược lại Điều làm cho bánh ăn khớp với khối kim loại quay dẫn đến di chuyển cánh tay đòn làm bánh xe chuyển hướng Hình Cơ cấu lái trục vít-êcu-bi-cung Như hình vẽ thể hiện, êcu ăn khớp với khối kim loại nhờ viên bi trịn Các bi có hai tác dụng: giảm ma sát chi tiết Thứ hai, làm giảm độ rơ cấu Độ rơ xuất đổi chiều tay lái, khơng có viên bi, rời chốc lát gây nên độ dơ tay lái Đây nguyên lí bản, sơ khai hệ thống lái Để đưa lên xe sử dụng, nhà thiết kế, công ty cần phát triển thêm hệ thống hỗ trợ lái 1.2 Tổng quan điều khiển điện tử hệ thống lái Các hệ thống lái có trợ lực chia thành nhóm chính: + Nhóm trợ lực thủy lực đơn thuần( HPS) + Nhóm trợ lực có điều khiển điện – điện tử 1.2.1 Nhóm trợ lực thủy lực đơn thuần(HPS) Phương pháp điều khiển lưu lượng( Flow Control Method): SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Trong phương pháp van điện từ Solenoid đặt vị trí cửa bơm để mở đường dầu tắt đường hồi dầu Bộ điều khiển điện tử điều chỉnh van điện từ solenoid mở ôtô chạy tốc độ cao để giảm lưu lượng bơm cấp đến van trợ lực xilanh trợ lực Điều làm tăng lực lái Bằng việc giảm độ cản mạch bơm xilanh trợ lực, yêu cầu trợ lực giảm Dòng dầu thủy lực đưa tới xilanh trợ lực giảm lái tốc độ cao phương pháp này, lượng tỉ lệ phản hồi lực phản lái cân điểm cân Phương pháp điều khiển mạch tách qua xilanh trợ lực(Cylinder Bypass Control Method): Trong phương pháp van điện mạch rẽ thiết lập hai khoang cửa xilanh trợ lực Thời gian mở van kéo dài điều khiển điện tử cho phù hợp với việc tăng tốc độ ôtô Như giảm áp suất dầu xilanh trợ lực tăng hiệu lái Giống phương pháp điều khiển lưu lượng hệ thống đạt điểm cân lượng phản hồi lái lực phản lái Phương pháp điều khiển đặc tính van(Valve Characteristics Control Method): Trong phương pháp áp suất điều khiển bị giới hạn cấu van xoay tức điều khiển lượng áp suất dầu cung cấp cho xi lanh trợ lực chia thành phần thứ hai, phần thứ ba Còn phần thứ tư điều khiển tín hiệu Mơ tơ điều khiển dịng dầu phần thứ hai phần thứ ba van Hiệu lái điều khiển cách phát biến đổi điều khiển phần thứ tư để biến đổi tỉ lệ trợ lực Do cấu trúc hệ thống đơn giản dòng dầu cung cấp hiệu từ bơm đến xilanh trợ lực, hệ thống thể lượng phản hồi tốt Khi dòng điện cấp cho van điện từ 0,3A van mở hết cỡ phù hợp với chạy xe tốc độ cao Phương pháp điều khiển phản lực dầu ( Hydraulic Reaction Force Method): SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Trong phương pháp hiệu lái điều khiển cấu phản lực dầu, lắp van xoay( van trợ lực) Van điều khiển phản lực dầu làm tăng áp suất dầu cấp cho khoang phản lực phù hợp với tốc độ xe 1.2.2 Nhóm trợ lực có điều khiển điện - điện tử Phương pháp điều khiển dòng điện điện áp: Trong phương pháp dùng mô tơ điện chiều để tạo mômen trợ lực cho hệ thống lái Nhờ vào cảm biến mà định công suất mô tơ trợ lực * So sánh trợ lực lái điện với trợ lực lái thủy lực Với hệ thống HPS nguồn cung cấp lượng tách biệt hoàn toàn với hệ thống lái, HPS cần nguồn lượng ( bơm thuỷ lực, xi lanh thủy lực, van, đường dầu) Để thiết kế HPS khối lượng công việc đáng kể, phần số lượng đáng kể thiết bị mà hệ thống yêu cầu, điều có nghĩa HPS khơng dễ dàng lắp đặt xe nhỏ gọn Hơn tiêu thụ lượng tất công việc xe Với hệ thống điều khiển HPS yêu cầu độ xác cao chế tạo, có cố hệ thống trợ lực lực người lái lớn lực lái không thiết kế trợ lực lực cản chất lỏng hệ thống trợ lực Việc dùng dầu trợ lực nhược điểm Khi thay sữa chữa lượng dầu thải ảnh hưởng đến mơi trường, vấn đề nhà sản xuất ôtô giới quan tâm Hệ thống trợ lực lái EPS tạo từ môtơ điện chiều đặt hệ thống lái Hệ thống gồm phần: trục lái với Mô tơ điện chiều ECU, hệ thống tương đối nhỏ gọn, lắp đặt dễ dàng khối lượng chủ yếu Mô tơ điện, hoạt động có hiệu cao đặc biệt tiêu thụ lượng hệ thống lái yêu cầu Với nhỏ gọn dùng nguồn lượng lượng khơng lãng phí lái Như 10 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU uu + r e i - c kt f r kt ikt + u kt - Vì đường đặc tính động đường thẳng nên vẽ ta cần xác định hai điểm : Ta thường chọn hai điểm điểm khơng tải lí tưởng điểm định mức 3.1.1 Đặc tính tự nhiên + Đặc tính điện tự nhiên động điện chiều kích từ độc lập: Điểm thứ : (Iư = ; = 0 ) Trong : u dm 0 = K dm K – Hệ số cấu tạo động K p.N 2 a Trong : p =1 số đơi kích từ N = 2668 số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng 40 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU a =1 số đôi mạch nhánh song song cuộn phần ứng đm =0,3.10-2 Wb – từ thông định mức cực từ K 1.2668 424,84 2.3,14.1 220 172,62 rad 2 s 0 = 424,84.0,3.10 Vậy điểm thứ : ( ;172,62 ) Điểm thứ hai :( I = Iđm ; = đm ) Trong : n dm 1370 143,45 rad s đm = 9,55 9,55 Iđm =5 A Vậy điểm thứ hai : ( ; 143,45 ) + Đặc tính tự nhiên động điện chiếu kích từ độc lập: Điểm thứ : (M = ; = 0 ) Theo điểm thứ : ( ; 172,62 ) Điểm thứ hai : ( M = Mđm ; = đm ) Pdm 750 5,15 N m 143 , 45 dm Trong : Mđm = 3.1.2 Đặc tính nhân tạo Đặc tính biến trở : dặc tính biến trở qua điểm khơng tải lí tưởng 0 Chính vẽ đặc tính ta cần xác định điểm thứ hai thường chọn điểm ứng với tải định mức : + Đối với đặc tính điện nhân tạo ứng với Iđm + Đối với đặc tính nhân tạo ứng với Mđm Từ phương trình đặc tính tự nhiên ta có : 41 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dm GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU U dm I dm ( ru r f ) K dm Và từ phương trình đặc tính biến trở : 1dm U dm I dm Ru K dm 1dm Từ ta lập tỷ số dm : 1dm dm U dm I dm ru r f U dm I dm Ru Trong Ru = 0,5(1-đm U dm ) I dm 220 = 0,5(1 –0,72 ) =6,16 1dm 143,45 220 5.6,2 220 5.6,16 = 143,29 rad/s Khi = Iư = U ru r f =Inm M = K..Iđm = Mnm Trong Inm Mnm gọi dòng điện ngắn mạch momen ngắn mạch Từ ta vẽ đồ thị đường đặc tính : 42 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HI TRIU Tụ nhiên w Nhâ n tạo 172,62 143,45 143,29 i ®m i Hình Đặc tính điện tự nhiên đặc tính điện nhân tạo Nhìn vào đồ thị ta thấy đường đặc tính phù hợp với làm việc hệ thống đồ thị đường tuyến tính Tơ nhiên w Nhâ n tạo 172,62 143,45 143,29 mđm m Hình Đặc tính tự nhiên đặc tính nhân tạo 43 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Nhìn vào đồ thị ta thấy đường đặc tính phù hợp với làm việc hệ thống đồ thị đường tuyến tính 3.2 Đặc tính trợ lực điện 3.2.1 Dạng đặc tính trợ lực lái Đặc tính trợ lực lái đồ thị quan hệ lực vành lái Pv momen cản quay vịng xe Mc Hình 3 Đồ thị biểu thị biểu thị mối quan hệ M P Sự làm việc trợ lực đặc trưng đồ thị hình 3.3 thay đổi lực P vành lái theo thay đổi momen M cần thiết để quay bánh xe, đường ứng với cấu lái khơng có trợ lực Đường ứng với cấu lái có trợ lực ,đường phải có độ nghiêng định để đảm bảo tỉ lệ thuận lực vành lái momen để quay bánh xe dẫn hướng Có người lái không cảm giác lái hiệu số tung độ cá đường đặc tính lực sinh trợ lực lực phụ thuộc chủ yếu vào công suất động diện dùng để trợ lực 44 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Sau lực sinh trợ lực đạt giá trị cực đại độ nghiêng đường đặc tính giống cấu lái khơng có cường hố,các thơng số trợ lực tính theo Pvlmax: Pvl max M R.ic itr th Cơng thức có tính đến lực P mà người lái phải tác dụng vào vành lái quay bánh xe dẫn hướng chỗ Như lực P ch dùng để tính trợ lực xác định theo công thức: Pc = Pvlmax - P Khi quay bánh xe dẫn hướng thường xuyên chỗ lốp mịn nhanh trợ lực lái đảm bảo để quay vòng chỗ lực P khơng q nhỏ Đối với ơtơ giá trị lực P = 40 –70 N Do phần ta tinh Pvlmax=350 N Nên ta có: Pch = 350-70 = 280 N Nhưng lực vành lái để bắt đầu trợ lực không nhỏ để khắc phục hết khe hở trợ lực cấu khí, tính ta chọn Pmin =25 N Lúc ta có momen cản tương ứng : Từ ta xây dựng đặc tính trợ lực lái Chính ta phải xác định điểm đường trợ lực - Đường đường ứng với khơng có trợ lực, ta xác định hai điểm: Pvl =0 ; Mc = Pvl = 350 N ; Mc =798,4 Nm - Đường đường ứng với có trợ lực , ta xác định hai điểm: Pvl =25 N ; Mc =41,2 Nm Pvl =350 N ; Mc =798,4 Nm 45 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Qua diểm đường vừa tính ta vẽ đồ thị : p( n ) 400 200 400 M (Nm) 800 Hình Đồ thị đường đặc tính trợ lực Nhìn vào đồ thị ta thấy hiệu số tung độ đường đặc tính lực sinh cường hố 3.2.2 Tính trợ lực * Các thơng số để đánh giá trợ lực: Bao gồm: Lực đặt vào vành tay lái có trợ lực: Pv’ Lực trợ lực: Pch Chỉ số tác dụng phản ứng trợ lực tới vành tay lái: Chỉ số nhạy cảm tác dụng cường hoá: 0 Chỉ số gài thuận cường hoá: P0 Chỉ số gài nghịch cường hoá: T Chỉ số hiệu tác dụng H, tỉ số lực đặt vào vành tay lái để quay vòng ôtô trợ lực Pv có trợ lực Pv’: H Pv 3 Pv' 46 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU H chọn phải đảm bảo thoả mãn yêu cầu hệ thống lái có trợ lực phải đảm bảo tuổi thọ lốp Ta chọn H=3 350 116 ,67 115 N Như phần tính Pv =350N nên Pv’ = theo thiết kế lực người lái đặt vào vành tay lái 115N Vậy phần trợ lực cần tác dụng lực là: Pch = 350-115 =235N Chỉ số tác dụng phản ứng trợ lực tới vành tay lái số phải đủ lớn để giữ độ lớn để giữ cảm giác người lái với chất lượng mặt đường Tỷ số tác dụng phần ứng biểu thị tỷ số số gia lực vành tay lái khơng có trợ lực Pv có trợ lực: Pv Pv' Chỉ số nhạy cảm tác dụng trợ lực 0 xác định góc quay vánh tay lái mà cường bắt đầu tác dụng , góc phụ thuộc thông số kết cấu cảm biến biến áp hệ thống lái Chỉ số tính vận hành ơtơ đường vịng xác định tỷ số thời gian quay vịng ơtơ khơng có trợ lực có cường hoá Chỉ số gài thuận số gài nghịch trợ lực ,gài thuận trợ lực đặc trưng giá trị lực P0 cần thiết đặt lên vành tay lái để trợ lực bắt ssầu làm việc m, gài nghịch đặc trưng lưc T tác dụng lên kéo dọc ứng với lực trợ lực bắt đầu làm việc từ phía bánh xe dẫn hướng P0 R i11 T R i2 R: lực cản quay cảm biến biến áp 47 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU CHƯƠNG 4: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN Việc khai thác sử dụng hệ thống lái có trợ lực điện bao gồm nội dung hệ thống lái khí phần trợ lực lái điện Trong phần đồ án trình bày tập trung vào nội dung bảo dưỡng hư hỏng thường gặp phần trợ lực lái điện qui trình xử lý cố, chuẩn hóa cho cảm biến mơ men; tháo kiểm tra ECU hư hỏng thường gặp phần trợ lực điện 4.1 Qui trình xử lý cố a Đưa xe vào xưởng b Kiểm tra Ắc quy c Kiểm tra liệu lưu xe d Xác nhận tượng hỏng e Kiểm tra hệ thống truyền thông tin f Nếu mạng CAN lỗi chuyển sang h không chuyển sang g g Kiểm tra DTC h Nếu DTC có tín hiệu chuyển sang l không chuyển sang i i Đối chiếu với bảng hư hỏng j Nếu tìm thấy lỗi bảng chuyển sang bước l không chuyển sang bước k Phân tích hư hỏng thiết bị kiểm tra ECU l Sửa chữa thay m Kiểm tra lại n Kết thúc 48 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.2 GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Chuẩn hóa cho cảm biến mơmen 4.2.1 Chuẩn “ khơng” cho cảm biến mô men Bằng Thiết bị thử Thông minh Chú ý: Cần phải chuẩn “ không” cho cảm biến mô men thiết bị thử thông minh có tượng sau: - Lắp ráp cột lái có cảm biến mơ men sau thay - Sau thay ECU - Sau thay vành lái - Lắp cấu lái sau thay - Có khác lái sang phải sang trái Trình tự Chuẩn “ khơng” cho cảm biến mơ men thiết bị thử thông minh: (a) Để vành lái vị trí bánh xe dẫn hướng vị trí thẳng (b) Nơi thiết bị thử với DLC3 (c) Bật khóa điện bật thiết bị thử (d) Vào menu sau: Chassis/EMPS/Utility/ Torque Sensor/ Adjustment (e) Khởi tạo tín hiệu chuẩn “khơng “ cảm biến mô men thực chuẩn “không “ theo hướng dẫn hình Chú ý : Khơng tác động vào vành lái hiệu chỉnh (f) Đảm bảo khơng có giắc nối DTC có tín hiệu sau chuẩn “khơng “ hồn thành Nếu Có tín hiệu DTC phải kiểm tra lại DTC theo qui trình có 49 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU 4.2.2 Chuẩn “ không” cho cảm biến mô men thiết bị thử cầm tay SST (a) Để vành lái vị trí bánh xe dẫn hướng vị trí thẳng (b) Khởi tạo tín hiệu chuẩn “khơng “ cảm biến mô men Chú ý: Nếu ECU thay khơng cần khởi tạo (1) Dừng xe, tắt khóa điện (2) Sử dụng SST 09843-18040 nối TS CG DLC3 (3) Sử dụng SST 09843-18040 nối TC CG DLC3 (4) Bật khóa điện (5) Tháo đầu TC DLC3 khoảng 20s (6) Kiểm tra đầu DTC 1515/15 (c) Thực chuẩn “không “ cảm biến mô men Chú ý : Không tác động vào vành lái hiệu chỉnh Kiểm tra tất DTC khác trừ C1515/15 (1) Dừng xe tắt khóa điện (2) Sử dụng SST 09843-18040 nối TS CG DLC3 bật khóa điện (3) Đợi s sau đèn báo P/S sáng (4) Đảm bảo đèn P/S nháy với tần số Hz (5) Tháo SST 09843-18040 50 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (6) GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU Đảm bảo khơng có giắc nối DTC có tín hiệu sau chuẩn “khơng “ hồn thành Nếu Có tín hiệu DTC phải kiểm tra lại DTC theo qui trình có 4.3 Một số hư hỏng biện pháp khắc phục Bảng 3.1 Một số hư hỏng, nguyên nhân biện pháp khắc phục Hiện tượng Lái nặng Nguyên nhân Xử lý Lốp trước không đủ áp suất, Bơm đủ áp suất thay mòn lốp Khớp cầu treo trước rơ Kiểm tra , thay Lắp ráp cấu lái không Kiểm tra cấu lái Mô tơ trợ lực hỏng Thay mô tơ trợ lực Hệ thống nguồn ắc qui hư Kiểm tra ắc qui, thay cần hỏng Nguồn ECU không đủ Kiểm tra nguồn ECU ECU hỏng Thay ECU Hiệu lái quay phải Vị trí “khơng “ vành Chuẩn lái lại cảm biến mô men quay trái khác báo khơng xác Lốp trước khơng đủ áp suất, Bơm đủ áp suất thay mòn Khớp cầu treo trước rơ lốp Kiểm tra , thay Lắp ráp cấu lái không Kiểm tra cấu lái Càm biến mô men cọc Thay lái hỏng Cọc lái trục trặc Mô tơ trợ lực hỏng Kiểm tra Thay 51 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU ECU hỏng Thay Khi chuyển động lực Khớp lái cầu treo trước rơ Kiểm tra , thay Cảm biến tốc độ hỏng Thay không thay đổi theo vận tốc Điều khiển ECU bị trượt Kiểm tra chuyển động vành lái Cảm biến mô men cọc Thay khơng trả vị trí trung gian lái hỏng Cọc lái trục trặc Kiểm tra Mô tơ trợ lực hỏng Thay Hệ thống mạng CAN hỏngKiểm tra, sửa chữa Có ma sát quay vành Mơ lái tơ trợ lực hỏng Thay Cọc lái trục trặc Kiểm tra vận tốc thấp Có tiếng kêu đánh vành Mô tơ trợ lực hỏng Thay lái với tốc độ chậm xe dừng Vành lái rung có tiếng Mơ ồn tơ trợ lực hỏng quay vành lái Cọc xe lái trục trặc Thay Kiểm tra đứng yên Đèn P/S bật Điện áp nguồn ECU Giắc báo tín hiệu P/S chập Nguồn ECU không đủ Không thể chuẩn “khôngĐoản “ mạch hai đầu TS cho cảm biến mô men CG Nguồn ECU không đủ 52 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU KẾT LUẬN Sau thời gian, với giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Bùi Hải Triều em hoàn thành nhiệm vụ giao “Khảo sát hệ thống lái có trợ lực điện xe Toyota Vios” Qua trình tìm hiểu, tính tốn em thấy: Việc hồn thành nhiệm vụ “Khảo sát hệ thống lái có trợ lực điện xe Toyota Vios” hội tốt để em tổng kết lại kiến thức học suốt năm qua Dù cố gắng để hồn thiện nhiệm vụ cịn nhiều bỡ ngỡ, kiến thức thân cịn hạn chế, chưa có nhiều hội tiếp cận với thực tế… nên không tránh khỏi thiếu sót Vì em mong có nhận xét đánh 53 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS BÙI HẢI TRIỀU giá đóng góp thầy để đồ án em hồn thiện áp dung vào thực tế Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Bùi Hải Triều giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, Ngày tháng năm 2020 Sinh viên Trần Hữu Điệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Việt (1998) Kết Cấu tính tốn tơ Tài liệu lưu hành nội khoa Cơ Khí Giao Thông Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng https://toyota-saigon.vn/xe-toyota-vios-2016-tay-lai-tro-luc-dien.html https://text.123doc.net/document/2560032-khai-thac-he-thong-lai-tren-xe-toyotavios.htm https://news.oto-hui.com/cau-tao-va-hoat-dong-cua-he-thong-lai-tro-luc-dien- eps/ 54 SVTH: TRẦN HỮU ĐIỆP MSV: 66DCCO22681 ... ĐIỆN TỬ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN XE TOYOTA VIOS 2.1 Kết cấu hoạt động hệ thống Trong hệ thống trợ lực lái Toyota Vioss 2008 có mơtơ điện trợ lực cấu giảm tốc trục vít- bánh vít bố trí trục lái. .. khiển điện tử hệ thống lái Các hệ thống lái có trợ lực chia thành nhóm chính: + Nhóm trợ lực thủy lực đơn thuần( HPS) + Nhóm trợ lực có điều khiển điện – điện tử 1.2.1 Nhóm trợ lực thủy lực đơn... hệ thống trợ lực lái điện .15 Y Hình Trợ lực lái điện với moto trợ lực trục lái 18 Hình 2 Hộp giảm tốc dùng cho trợ lực lái 19 Hình Sơ đồ trợ lực lái có hộp giảm tốc đặt trục lái