3.1.1 Cụm vô lăng
Hình 33 : Cụm vô lăng
-Chức năng:Vô lăng có chức năng tiếp nhận mô men quay từ người lái rồi truyền cho trục lái.
-Cấu tạo: Vô lăng loại 3 chấu hình tròn bên trong bằng thép và được bọc nhựa bên ngoài.Cấu tạo gồm:
+Mặt vô lăng :Là nơi bố trí công tắc còi và túi khí lái xe +Các đai ốc và mô men xiết
+Ngoài ra còn có các nút điều khiển trên mặt vô lăng. 3.1.2 Cụm trục lái
*Kết cấu trục lái
-Trục lái là thành tố cấu thành hệ thống lái có chức năng chính là truyền mô men lái từ vô lăng tới cơ cấu lái. Một trục lái đơn giản chỉ bao gồm trục lái và các bộ phận bao che trục lái.Trục lái trên Toyota Corolla Altis 2.0 có cấu tạo phức tạp hơn do nó cho phép thay đổi độ nghiêng của vành tay lái hoặc cho phép trục lái chùm ngắn lại khi người lái va đập trong trường hợp xảy ra tai
nạn để hạn chế nguy hiểm đối với người lái.Ngoài ra trụ lái còn là nơi lắp đặt nhiều bộ phận khác như:cần điều khiển hệ thống đèn,cần điều khiển gạt mưa….
Hình 34 : Cơ cấu trục lái
1-Đầu trục nối với vô lăng; 2-Vòng chặn; 3-Ổ bi; 4-Trục trượt; 5-Ống trượt trục
6-Tấm hãm; 7-Vòng bi; 8-Trục chính; 9-Giá đỡ trên trục; 10-Khớp các đăng 11-Trục các đăng; 12-Vòng chặn; 13-Bu lông hãm; 14-Cần khóa
-Trục các đăng là bộ phận nối chuyển tiếp giữa trục lái và cơ cấu lái. Trên trục các đăng có các khớp nối các đăng kiểu chữ thập.
Hình 35 : Trục các đăng
*Một bố bộ phận lắp trên trục lái -Cụm công tắc điều khiển và cáp xoắn
+Bố trí dưới vô lăng:gồm 2 cần điều khiển giúp người lái điều khiển đèn và gạt mưa khi lái xe.
+Cáp xoắn:Là bộ phận của hệ thống túi khí có chức năng truyền dòng kích nổ của bộ cảm biến túi khí trung tâm đến bộ thổi khí.
Hình 36 : Cụm công tắc
-Cụm khóa điện:Có chức năng khóa lái,bật khóa điện,khởi động động cơ và tắt động cơ.
3.1.3 Thước lái
-Thước lái(hay còn gọi là cơ cấu lái) là sử dụng cơ cấu loại thanh răng bánh răng:
+ Cơ cấu lái bánh răng thanh răng-thanh răng được sử dụng phổ biến trên các xe ô tô du lịch, xe tải nhỏ, xe SUV.Nó là cơ cấu đơn giản.Một bánh răng được nối với ống kim loại, một thanh răng được gắn trên ống kim loại. Một thanh nối nối hai dầu mút của thanh răng.
+Bánh răng tròn được nối với trục lái. Khi xoay vành tay lái, bánh răng làm chuyển động thanh răng.Thanh nối ở hai đầu thanh răng được gắn với một cánh tay trên trục xoay.
+Chức năng biến chuyển động quay từ trục lái thành chuyển động ngang của thanh răng từ đó truyền ra các bánh dẫn hướng.
+Nó cung cấp một sự giảm tốc,tăng lực để làm đổi hướng các bánh xe dễ dàng và chính xác hơn.
Hình 37 : Cụm thước lái xe Toyota
Hình 38 : Cấu tạo cụm thước lái
1-Rô tuyn lái ngoài; 2-Đai ốc rô tuyn lái trong; 3-Rô tuyn lái trong; 4-Cao su chắn bụi
Hình 40: Kết cấu khớp cầu thanh kéo bên( rô tuyn lái ngoài)
+Dẫn động lái trên Toyota Corolla Altis 2.0 bao gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của các xe.Bộ phận cơ bản và quan trọng nhất của dẫn động lái là hình thang lái,được tạo bởi cầu trước,đòn kéo ngang,và các cạnh bên.Nó có nhiệm vụ đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe không bị trượt lê khi quay vòng.Do đó làm giảm mài mòn lốp,giảm tổn hao công suất và tăng tính ổn định khi quay vòng.
Hình 39 : Rô tuyn lái ngoài xe Toyota
4
1 3
5 2
1-Vòng kẹp; 2-Bạc lót; 3-Khớp cầu; 4-Cao su giảm chấn; 5-Lò xo 3.1.4 Cơ cấu trợ lực lái
-Mô tơ điện trợ lực
+Mô tơ điện trợ lực là mô tơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu,gắn trên trục lái.Có nhiệm vụ cung cấp 1 lực hỗ trợ người lái quay vòng.
+Mô tơ điện trợ lực nhận tín hiệu điều khiển của ECU để cung cấp lực hỗ trợ đã được tính toán và cài đặt trước.
1-Vòng bi; 2-Trục vít; 3-Vỏ trục lái; 4-Khớp nối; 5-Rô to; 6-Stato; 7-Trục mô tơ 8-Trục lái chính; 9-Bánh vít
Hình 41 : Cấu tạo mô tơ trợ lực điện
-Cảm biến mô men lái(loại lõi thép xoay)
+Khi lái xe điều khiển vô lăng,mô men lái tác động lên trục sơ cấp của cảm biến mô men thông qua trục lái chính.Người ta bố trí vòng phát hiện một và hai trên trục sơ cấp phía vô lăng và vòng phát hiện thứ ba trên trục thứ cấp.Trục sơ cấp và thứ cấp được nối với nhau bởi một thanh xoắn.
Hình 42 : Cấu tạo cảm biến mô men trục lái:
1-Vòng phát hiên thứ nhất 2-Trục sơ cấp
3-Cuộn dây bù
4-Vòng phát hiện thứ 2 5-Cuộn dây phát hiện 6-Vòng phát hiện thứ 3 7-Trục thứ cấp
-Cảm biến tốc độ ô tô(loại điện từ)
+Cảm biến này được lắp trong hộp số và nhận biết tốc độ quay của hộp trục thứ cấp hộp số.Nó bao gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây và một lõi. Một rô to 4 răng được lắp trên trục thứ cấp của hộp số.
+Khi trục thứ cấp của hộp số quay, khoảng cách giữa lõi của cuộn dây và rô to tăng hay giảm bởi các răng. Số lượng đường sức từ đi qua lõi tăng hay giảm tương ứng, tạo ra một điện áp xoay chiều AC trong cuộn dây. Do tần số điện áp xoay chiều này tỉ lệ với tốc độ của rô to, nó được dùng để nhận biết tốc độ của xe.
-ECU trợ lực lái:Bộ phận điều khiển trung tâm (ECU) có nhiệm vụ cấp tín hiệu từ các cảm biến,xử lý thông tin để điều khiển mô tơ.Thường được lắp ở dưới ốp bảng táp lô.
Hình 43 : Cảm biến tốc độ ô tô loại điện từ
3.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 Altis 2.0 2016
Hình 44 : Bố trí hệ thống lái trợ lực điện
1-Cơ cấu lái; 2-Mô tơ điện; 3-Hộp số truyền; 4-Cảm biến mô men trục lái; 5-Cảm biến tốc độ ô tô; 6-ECU; 7-Các đường điện
+Khi người lái quay vành tay lái thì lực quay vòng sẽ được truyền xuống trục lái chính.
+Trục lái quay,mô men lái thanh xoắn bị xoắn tạo ra độ lệch pha giữa vòng phát hiện thứ 3 và thứ 2.Dựa trên độ lệch pha này một tín hiệu tỉ lệ với mô men được đưa tới ECU.
+Đồng thời cảm biến tốc độ ô tô cũng gửi tín hiệu đến ECU trợ lực lái.Tùy thuộc vào từng tốc độ ô tô mà cần lực hỗ trợ khác nhau.
+ECU nhận thông tin từ các cảm biến,xử lý thông tin đã nhận.Từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển tới mô tơ điện.Tín hiệu điều khiển là cường độ dòng điện cung cấp cho mô tơ điện.
+Mô tơ điện được điều khiển lực hỗ trợ bằng ECU,mô tơ hỗ trợ 1 lực quay vòng trục lái thông qua hộp số truyền.
+Trục lái được nối và truyền mô men tới trục lái trung gian.Trục lái trung gian có các khớp các đăng để đảm bảo mô men quay thay đổi vị trí trục lái,vành tay lái.
+Trục lái trung gian truyền mô men đến cơ cấu lái.Ở cơ cấu lái chuyển động quay của bánh răng được biến đổi thành chuyển động ngang của thanh răng. +Chuyển động ngang của thanh răng sẽ được dẫn đến các bánh xe dẫn hướng nhờ dẫn động lái.Bánh dẫn hướng sẽ quay sang hướng mong muốn của người lái với lực hỗ trợ được ECU tính toán và điều khiển mô tơ.
CHƯƠNG 4: Quy trình chẩn đoán hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016
4.1 Một số hư hỏng của hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016
-Độ rơ vành tay lái tăng +Các rô tuyn bị mòn
+Bu lông bắt vỏ của cơ cấu bị mòn
-Lực trên vành tay lái gia tăng hay không đều
+Điều chỉnh không đúng sự ăn khớp của bánh răng thanh răng +Mô tơ trợ lực gặp vấn đề
-ECU điều trợ lực lái gặp vấn đề +Các cảm biến bị hỏng
+Bị đứt dây điện
-Vành tay lái bị rung, lắc
+Áp suất lốp không đều, bánh xe không cân xứng, bị đảo +Sai lệch độ chụm
+Các khớp cầu trong cơ cấu lái bị rơ -Xe có xu hướng chuyển động lệch
+Độ nghiêng tới hoặc nghiêng ngang của bánh xe dẫn hướng không cân bằng(do mòn không đều), dầm cầu bị lệch
-Tay lái bị rung nhanh và và mạnh +Thanh giảm chấn bị hỏng
+Khe hở tự do của dẫn động lái quá nhỏ -Vành tay lái không trả về vị trí cân bằng +Sai góc đặt bánh xe
4.2 Quy trình chẩn đoán xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016
Triệu chứng Nguyên nhân Kiểm tra-xử lý
-Áp suất lốp ,lốp
mòn không đều -Kiểm tra áp suất lốp và bổ sung theo tiêu chuẩn lốp. -Đảo lốp:
-Nặng lái
-Đo chiều cao hoa lốp -Góc đặt bánh xe
không đúng -Kiểm tra góc đặt bánh xe:Đánh dấu điểm khi bánh xe thẳng lái và thực hiện đánh dấu điểm khi đánh hết lái.
-Đối với xe không tải:
+Bánh xe trên trong 38°11’+/-2° +Bánh xe bên ngoài:32°49’ -Mô tơ trợ lực
gặp vấn đề -Kiểm tra mô tơ trợ lực.Nếu hư hỏng thì thay thế -Nguồn điện
cung cấp cho hệ thống trợ lực không đủ
-Kiểm tra máy phát -Kiểm tra ắc quy
-ECU trợ lực gặp
vấn đề -Kiểm tra ECU trợ lực.Nếu hỏng thì thay thế -Cao su che bụi
bị hở -Kiểm tra cao su che bụi.Nếu hở thì thay thế.
-Xe bị nhao lái
-Do lốp -Kiểm tra áp suất lốp.Nếu thiếu thì bổ sung -Lốp dính nhiều bùn đất làm mất cân bằng,phải gạt bỏ
-Cân bằng động lại lốp
-Thước lái -Kiểm tra và điều chỉnh đầu thanh nối(rô tuyn lái ngoài)
-Bánh dẫn hướng
bị rơ -Lắc ngang và dọc để kiểm tra độ rơ của bánh dẫn hướng +Rơ ngang:do rô ruyn lái ngoài
+Rơ dọc:do rô tuyn cân bằng hoặc hệ thống treo
-Hiệu quả
sang hai bên khác
nhau
không đúng +Tháo vành lái và lắp lại vị trí chính giữa -Rô tuyn lái 2
bên không chính xác
-Điều chỉnh lại rô tuyn lái trong 2 bên
-Cảm biến mô men trong trục lái gặp vấn đề
-Kiểm tra cảm biến mô men.Nếu hỏng thì thay thế
-ECU trợ lực gặp
vấn đề -Kiểm tra ECU trợ lực.Nếu hỏng thì thay thế -Trục lái trung
gian lắp không đúng
-Khi tháo lắp trục lái trung gian cần đánh dấu vị trí
-Lắp lại trục lái trung gian đúng theo dấu đã được đánh khi tháo.
-Chuyển động lái không thay đổi theo vận tốc -Cảm biến tốc độ
gặp vấn đề -Kiểm tra cảm biến tốc độ.Nếu hỏng thì thay thế -Cảm biến mô
men gặp vấn đề -Kiểm tra cảm biến mô men.Nếu hỏng thì thay thế -Trục lái trục trặc -Kiểm tra trục lái
-Mô tơ trợ lực lái
gặp vấn đề -Kiểm tra mô tơ trợ lực.Nếu hỏng thì thay thế
-Không có độ rơ hoặc độ rơ quá
lớn
-Trục lái trung
gian gặp vấn đề -Kiểm tra các khớp các đăng của trục trung gian -Cơ cấu lái mòn -Kiểm tra cơ cấu lái.Nếu mòn thì thay thế -Rô tuyn lái
ngoài -Kiểm tra rô tuyn lái ngoài.Nếu mòn thì thay thế 4.3 Bảo dưỡng hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 *Bảo dưỡng hệ thống lái là việc làm cần làm thường xuyên và đúng tiêu chuẩn.Có các cấp kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lái như sau
-Kiểm tra bảo dưỡng hằng ngày:Người lái xe có thể thực hiện kiểm tra bằng cách đánh lái khi khởi động hoặc không khởi động.Cảm nhận hệ thống lái bị rơ,bị nhao lái,trợ lực lái không đủ hoặc nặng tay lái trong quá trình lái
xe.Kiểm tra và bổ sung áp suất lốp.
-Kiểm tra cơ cấu lái và dẫn động lái:Là công việc dành cho các kỹ thuật viên, thợ sửa chữa thực hiện
+Kiểm tra cao su chắn bụi,nểu hở thay thế ngay.
+Kiểm tra rô ruyn lái ngoài và trong.Nếu bị rơ,hư thỏng cần thay thế. +Kiểm tra áp suất lốp.Bổ sung nếu thiếu.
+Kiểm tra cân bằng động bốn lốp.
+Cân chỉnh độ chụm bằng hệ thống chuyên dụng. -Kiểm tra hệ thống trợ lực
+Kiểm tra các cảm biến của hệ thống lái.Nếu hư hỏng thì thay thế. +Kiểm tra ECU trợ lực.
+Kiểm tra mô tơ trợ lực.
+Kiểm tra các giắc nối điện và đường dây điện.
*Để tháo hệ thống lái ra kiểm tra bảo dưỡng cũng như thay thế ta cần thực hiện đúng theo các bước tháo lắp và chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ cần thiết để thao.Sau đây là các bước tháo lắp các bộ phận chính của hệ thống lái trợ lực điện trên Toyota Altis 2.0 2016.
Khu vực bướcCác Thao tác Hình ảnh Tháo cụm trục lái -Tháo nắp che 2 bên phía dưới vô lăng -Dùng tô vít có bọc băng dính ở đầu,nhả khớp vấu hãm để tháo nắp che phía dưới vô lăng. -Tháo mặt vô lăng -Dùng chìa vặn hoa khế T30,nới lỏng 2 vít cho đến khi rãnh dọc theo chu vi của vít khớp vào vỏ vít
-Kéo mặt vô lăng ra khỏi cụm vô lăng và đỡ mặt vô lăng bằng một tay.
-Ngắt giắc còi ra khỏi mặt vô lăng.
-Dùng một tô vít có bọc băng dính ở đầu,ngắt giắc nối của túi khí và tháo mặt vô lăng.
-Tháo cụm vô lăng
-Tháo đai ốc bắt vô lăng -Đánh dấu các ghi nhớ lên cụm vô lăng và trục lái chính
-Tháo các giắc nối ra khỏi cáp xoắn -Tháo cụm công tắc xi nhan có cáp xoắn -Ngắt các giắc nối ra khỏi cụm công tắc xi nhan cùng với cáp xoắn. -Dùng kìm giữ kẹp và nâng vấu hãm lên bằng tô vít.Tháo cụm công tắc xi nhan cùng với cáp xoắn ra khỏi cụm trục lái.
-Tháo tấm cách âm
-Lật thảm trải sàn lên và tháo 2 kẹp rồi tháo tấm cách âm nắp lỗ trục lái. -Tháo cụm trục lái -Nhả khớp kẹp dây điện ra khỏi cụm ECU trợ lực lái.
-Ngắt 2 giắc nối ra khỏi ECU trợ lực lái.
-Ngắt các giắc nối và nhả khớp các kẹp dây điện ra khỏi cụm trục lái.
-Tháo bu lông,2 đai ốc và cụm trục lái
-Chú ý
+Không được làm rơi hay đập lên cụm trục lái.Nếu cụm trục lái bị rơi hoặc bị va đập thì hãy thay mới nó.
-Tháo cụm trục lái trung gian
-Tháo bu lông.Đánh dấu ghi nhớ trên cụm trục lái trung gian số 2 và cụm trục lái
-Tháo cụm trục lái trung gian số 2 ra khỏi cụm trục lái. Tháo cơ cấu lái -Tháo cụm thước lái -Tháo 4 bu lông và cụm thước lái ra khỏi dầm ngang hệ thống treo trước. -Tháo đầu thanh nối(rô tuyn lái ngoài)
-Đánh dấu ghi nhớ trên đầu thanh nối và thước lái.
-Tháo thanh nối bên và đai ốc hãm. -Tháo cao su chắn bụi -Dùng tô vít 2 cạnh tháo 2 kẹp ở 2 đầu cao su chắn bụi.
-Tháo cao su chắn bụi
*Lưu ý khi tháo lắp hệ thống lái
-Khi gặp trục trặc hay có cảm giác lái không bình thường thì người lái không nên tự ý sửa chữa hay tháo lắp mà phải mang vào cơ sở sửa chữa để các kỹ
thuật viên và thợ sửa chữa có kĩ năng và có đầy đủ dụng cụ máy móc kiểm tra và sửa chữa.
-Tháo hay thay thế cụm vô lăng,trục lái,trục lái trung gian và dẫn động lái cần