MỤC LỤC
Hệ thống lái tham gia cùng với các hệ thống điều khiển khác thực hiện điều khiển ô tô và đóng góp vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông khi ô tô chuyển động. - Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng.
Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu giữ vai trò điều khiển hướng chuyển động của ô tô theo tác động của người lái. + Ngoài ra còn có thể phân loại theo: Số lượng các bánh xe dẫn hướng (các bánh dẫn hướng chỉ ở cầu trước, ở cả hai cầu hay tất cả các cầu), theo sơ đồ bố trí cường hóa lái.
+ Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu + Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu. + Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mô men quay các bánh xe dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học giữa góc quay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng.
+ Định vị của các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng, nhờ thế mà các bánh xe ít bị mòn. + Do chuyển động của bánh xe bên trái và bên phải có ảnh hưởng lẫn nhau nên dễ xuất hiện dao động và rung động.
+ Vì có khối lượng không được treo lớn nên tính êm dịu của xe khi sử dụng hệ thống treo phụ thuộc kém. - Đỡ thân xe và duy trì mối quan hệ hình học giữa thân xe và bánh xe trong mọi điều kiện chuyển động.
Trên hình 1.2 trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.
Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếp xúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộ chiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đó tuổi thọ và khả năng tải tăng. Nhờ trục vít có dạng glô-bô-it cho nên tuy chiều dài trục vít không lớn nhưng sự tiếp xúc các răng khớp được lâu hơn và trên diện rộng hơn, nghĩa là giảm được áp suất riêng và tăng tốc độ mài mòn.
Cường hoá thuỷ lực được dùng phổ biến nhất vì có kết cấu nhỏ gọn và làm việc khá tin cậy. + Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xylanh lực được bố trí chung thành một cụm. + Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung + Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xy lanh lực bố trí riêng.
+ Xy lanh lực bố trí riêng, bộ phận phân phối và cơ cấu lái bố trí chung. + Không xảy ra hiện tượng tự cường hoá khi xe đi qua chổ lồi lỏm, rung xóc. Phải có tác dụng như thế nào để khi một bánh xe dẫn hướng bị hỏng, bị nổ thì người lái có thể vừa phanh ngặt vừa giữ được hướng chuyển động cần thiết của xe.
- Trong lúc xe chạy, hệ thống này cũng với các lốp xe sẽ tiếp nhận và làm tắt dao động, rung động và chấn động do mặt đường không bằng phẳng, để bảo vệ hành khách và hành hóa, làm cho xe chạy ổn định hơn. Hệ thống treo trước kiểu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc chắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn. Hệ thống treo sau kiểu đòn treo kép độc lập với thanh cân bằng, tay đòn dưới được thiết kế dài hơn nhằm tăng độ chắc chắn và bám đường khi xe rẽ.
Ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ cường hoá nên khi phanh lực tác dụng lên pittông xi lanh chính bao gồm cả lực của người lái và lực của bộ trợ lực phanh. - Xe Toyota Vios còn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS, với cơ chế phân bố lực phanh điện tử EBD giúp bánh xe không bị bó cứng và ổn định ngay cả khi phanh gấp trên đường trơn trượt và hỗ trợ phanh khẩn cấp BA. - Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp.
Bộ xử lý trung tâm ECU sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến sẽ xửlý các thông tin đó và đưa ra tín hiệu để điều khiển cho mô tơ điện quay, làm cho bộ bánh răng hành tinh quay theo dẫn tới thanh răng sẽ được chuyển động và làm cho các bánh xe dẫn hướng hoạt động. Trục lái trên xe Toyota Vios có cấu tạo phức tạp hơn, nó cho phép thay đổi độ nghiêng của vành tay lái hoặc cho phép trụ lái chùm ngắn lại khi người lái va đập trong trường hợp xảy ra tai nạn để hạn chế tác hại đối với người lái. Cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Vios là loại bánh răng trụ - thanh răng Cơ cấu lái thực chất là một hộp giảm tốc, có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròn của vô lăng thành chuyển động góc (lắc) của đòn quay đứng và bảo đảm tăng mô men theo tỷ số truyền yêu cầu.
Cảm biến mụ men vành tay lỏi trờn xe Toyota Vios là loại lừi thộp xoay gồm trục vào (gắn với phần trên trục lái), trục ra (gắn với phần nối tiếp của trục lái tới cơ cấu lái), giữa trục vào và trục ra được liên kết bằng một thanh xoắn. Trục vít được đỡ trên các ổ đỡ để giảm độ ồn và tăng tuổi thọ làm việc, khớp nối đảm bào cho công việc nếu động cơ bị hư hỏng thì trục lái chính và cơ cấu giảm tốc không bị khóa cứng lại và hệ thống lái vẫn có thể hoạt động được. Mô tơ điện được điều kiển hoạt động bởi bộ xử lí trung tâm ECU.Sau khi thu nhận tín hiệu từ cảm biến mô men vành tay lái và cảm biến tốc độ ô tô thì bộ điều kiển ECU tính toán lực, phương, chiều và dẫn động cho mô tơ điện hoạt động trợ lực lái theo những tính toán mà bộ điều kiển ECU lập trình sẵn.
Nói cách khác nếu khớp nối hình cầu phía trên nằm phía sau đường thẳng góc với mặt đường, ta có độ nghiêng dọc dương, nếu khớp nối này nằm trước đường thẳng góc mặt đường ta có độ nghiêng dọc âm. Khoảng lệch lớn sẽ sinh ra momenlớn quanh trục xoay đứng do sự cản lăn của lốp, vì vậy làm tăng lực tay lái.Để giảm bớt lực lái, ta có thể giảm độ lệch bằng hai cách: tăng góc kingpin hoặc làm lốp có góc camber dương. Cải thiện tính ổn định chạy thẳng: Khi quay bánh xe sang trái hoặc phải bánh xe có xu hướng dìm xuống dưới (bởi vì nó quay xung quanh trục quayđứng đặt nghiêng).Sau khi qua khúc quanh ta buông vành tay lái,chính trọnglượng đầu xe sẽ kéo hai bánh trước trở lại vị trí hướng thẳng.
Với góc quay của bánh xe trước bên trái và bên phải giống nhau lốp xe bên trong hoặc ngoài sẽ bị trượt về một bên và không thể quay xe một cách nhẹ nhàng. Với góc quay của các bánh xe bên phải và bên trái khác nhau, phù hợp với tâm quay của cả bốn bánh xe thì độ ổn định của xe chạy trên đường vòng sẽ tăng lên. Bởi lẽ, do hoạt động theo cơ cấu điện tử nên được kết nối với cảm biến tốc độ, cảm biến trượt ở bánh xe, cảm biến va chạm và con quay hồi chuyển để điều chỉnh lực vô-lăng phù hợp.
Do vậy trên các chỗ làm việc của cơ cấu lái bị mài mòn khá nhanh, mặc dù trong chế tạo đã cố gắng sử dụng vất liệu có độ bền cao, khả năng chịu mài mòn tốt. Góc ro này đac được tiêu chuẩn kĩ thuật hạn chế tới mức tối thiểu để đảm bảo khả năng nhanh chóng điều khiển xe chuyển hướng khi cần thiết, chúng ta thường dùng với khái niệm độ rơ vành lái. Việc gia tăng độ rơ vành lái làm cho độ nhạy của cơ cấu lái giảm tạo nên sự va đập khi làm việc và mất khả năng điều khiển chính xác hướng chuyển động.