Hệ thống lái Steer by wire nghĩa là hệ thống lái bằng dây cáp và tín hiệu điện tử. Công nghệ này xuất hiện lần vào năm 2013, thay vì truyền động bằng cách sử dụng các
28
kết nối cơ khí, hệ thống lái điện tử Steer by wire cho phép điều khiển xe bằng các tín hiệu điện tử và truyền động thủy lực.
+ Cấu tạo hệ thống lái Steer by wire:
Tuy nhiên, thay vì sử dụng bơm trợ lực như hiện nay, thì hệ thống này sử dụng một bộ điều khiển điện tử ECU để điều khiển dòng thủy lực xuống thước lái cùng với bộ phận đo góc lái. Đồng thời, hệ thống này còn sử dụng một ly hợp dùng để kết nối trực tiếp từ vô lăng tới thước lái trong những tình huống khẩn cấp. Ngoài ra, hệ thống lái này còn được gắn thêm một camera để giám sát hướng di chuyển của xe và có thể tác động trực tiếp lên thước lái để dịch chuyển hướng di chuyển của bánh xe khi cần.
Hình 2.35: Cấu tạo của hệ thống lái Steer by wire
Cụ thể, hệ thống lái điện tử gồm có các bộ phận sau:
1- Hệ thống cảm biến góc quay vô lăng: Gửi mệnh lệnh tới hệ thống tính toán điện tử. 2- Bộ phận ly hợp: Đa số thời gian trong trạng thái mở. Khi điện năng gặp vấn đề sẽ
được kích hoạt, qua đó giúp vô lăng với thước lái duy trì liên kết với nhau.
3- Hệ thống tính toán điện tử: Kiểm soát động cơ điện (điều khiển dòng thủy lực xuống thước lái) và hệ thống cảm biến góc quay vô lăng sao cho góc quay của bánh xe đúng với yêu cầu từ người lái.
4- Hai động cơ điện: Tiết kiệm không gian và giảm chi phí so với 1 động cơ điện to. Chúng có tác dụng thay đổi dòng thủy lực phía trong thước lái, qua đó thay đổi góc quay của bánh xe.
29
Hình 2.36: Nguyên lý hoạt động hệ thống lái Steer by wire
Người lái tác động lực vào vô lăng thì góc quay của vô lăng sẽ được tính toán bởi bộ phận đo góc lái, sau đó gửi dữ liệu đã tính toán tới ECU của hệ thống. Dữ liệu tín hiệu từ đây sẽ được xử lý để điều khiển dòng thủy lực xuống thước lái, giúp bánh xe dịch chuyển theo yêu cầu của hệ thống. Vậy nên, việc điều khiển bằng cách truyền tín hiệu sẽ được diễn ra một cách nhanh hơn so với các hệ thống lái dẫn động cơ khí hiện nay.
Ngoài khả năng phản ứng nhanh thì hệ thống này còn có khả năng hạn chế phản hồi từ mặt đường, nghĩa là khi xe di chuyển vào mặt đường xấu, gập ghềnh thì các rung động từ mặt đường tác động tới vô lăng sẽ được loại bỏ, qua đó giúp người lái dễ dàng điều khiển xe hơn, tránh tình trạng mỏi tay.
Việc trang bị camera trên các dòng xe sử dụng hệ thống Drive by wire sẽ giúp quan sát và phát hiện được các vật thể trên đường. Khi xe có dấu hiệu di chuyển chệch hướng (có thể do người lái không chú ý), ECU từ hệ thống sẽ đưa ra những điều chỉnh cần thiết để chiếc xe di chuyển ở vị trí thích hợp trên đường.
Mặc dù ECU của hệ thống Drive by wire được chia thành 3 phần hoạt động riêng biệt để tránh xảy ra các lỗi có thể gây nguy hiểm tới những hành khách ngồi trên xe, thế nhưng như vậy vẫn là không đủ đối với một hệ thống liên quan trực tiếp tới sự an toàn của con người.
Hệ thống này còn được trang bị thêm một ly hợp để kết nối trực tiếp từ trục lái đến thước lái, giống như các hệ thống lái ngày nay. Điều này sẽ đảm rằng ngay cả khi ECU không hoạt động thì hệ thống lái vẫn làm việc bình thường, giúp nâng cao tính an toàn khi đi khiển xe
30
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA FORTUNER 2017