Hình 2.38: Xe Mazda CX – 5
2.3.4.1. Tổng quan.
EPS hỗ trợ việc sử lý trơn tru từ tốc độ thấp đến tốc độ cao, tạo một cảm giác lái tuyệt vời nhờ điều kiển bằng điện tử.
EPS không yêu cầu một bơm dầu trợ lực và chỉ tạo ra lực hỗ trợ khi có chỉ đạo lái. Kết quả là tải động cơ được giảm xuống và hiệu quả nhiên liệu được cải thiện.
Khả năng phục vụ người lái được cải thiện bởi hệ thống có cấu hình tự động nhận biết góc lái một cách chính xác.
58 Cấu tạo chung
-Cấu trúc lái:
Bao gồm vô lăng, trục lái, trục lái, thước lái và thanh nối.
-Cơ cấu điện:
Bao gồm EPS Control Module (EPS CM) được lắp trên trục lái, cảm biến moment xoắn, bộ giảm tốc và motor trợ lực tích hợp trong EPS CM.
-Hệ thống điều khiển:
Sự điều khiển căn cứ trên EPS CM, cảm biến moment xoắn, motor trợ lực , bộ giảm tốc, tốc độ xe và tín hiệu tốc độ động cơ được lấy từ PCM.
2.3.4.2. Nguyên lý hoạt động và chức năng của hệ thống.
59 Hoạt động của hệ thống
Lực lái được tạo ra bởi người lái được moment xoắn phát hiện và được đưa tới EPS CM. EPS CM tính toán trợ lực tối ưu từ tín hiệu moment xoắn ,tốc độ xe và tốc độ động cơ từ PCM và phát ra dòng điện để điều khiển motor trợ lực.
Motor trợ lực được điều khiển bởi dòng điện từ EPS CM và lực được truyền qua bộ giảm tốc đên trục trung gian, nhờ đó tạo ra trợ lực.
EPS CM được lắp vào trục lái và tích hợp với motor trợ lực.
EPS CM tính toán dòng điện hỗ trợ tối ưu dựa trên tín hiệu moment xoắn từ cảm biến moment được lắp vào trục lái và tín hiệu tốc độ xe và động cơ được gửi qua mạng CAN từ PCM.
60
Bảng 2.4: Chức năng của các bộ phận trong EPS CM
Bộ phận Chức năng
Motor trợ lực Điều kiện bình thường
Tính toán dòng điện thích hợp cung cấp cho motor trợ lực
Khi hệ thống quá nóng
Theo dõi nhiệt độ của bo mạch chủ trong EPS CM và kiểm soát điện áp động cơ dần dần để tránh quá nhiệt cho hệ thống
Điều khiển dự phòng
Ngay cả khi có một sự cố trong 1 pha nào đó của , thì motor vẫn hoạt động vì nguồn điện cung cấp vẫn được duy trì
Chẩn đoán bo mạch
Hệ thống có 1 bộ phận có chức năng tự chẩn đoán. Trong trường hợp xảy ra sự cố đèn chỉ thị sự cố hệ thống lái sẽ sáng và một mã lỗi được lưu trữ trong EPS CM
Theo kết quả của bộ phận chẩn đoán, khi sự cố được xác định, hệ thống điều khiển sẽ bị đình chỉ hoặc bị giới hạn để đảm bảo an toàn trong khi lái xe
Mạng CAN Tính hiệu tình trạng của hệ thống và tín hiệu điều khiển đèn thì được truyền đi thông qua hệ thống mạng CAN
Cấu hình tự động
Sau khi động cơ khởi động thì EPS củng hoạt động. EPS CM đọc dữ liệu từ cụm chi tiết để thực hiện một cách tự động
Nhận biết vị trí góc lái trung lập
Khi xe bắt đầu chạy, vị trí góc lái trung lập sẽ được định vị tự động nhờ tín hiệu cảm biến moment xoắn
61
Hình 2.40: Sơ đồ khối chức năng của các bộ phận trong EPS CM
Trước khi nhận biết được vị trí của điểm trung lập, EPS CM nhận một tín hiệu góc lái từ bộ cảm biến góc lái thông qua bộ Dừng/Bắt đầu và đưa ra tín hiệu cho các module khác thông qua mạng CAN.
2.3.4.3. Cấu tạo và hoạt động chi tiết của từng bộ phận. a) Motor trợ lực. a) Motor trợ lực.
Vị trí
-Motor trợ lực được lắp trên trục lái tích hợp vơi EPS CM. Cấu tạo
-Motor trợ lực là motor không chổi than bao gồm một stator kết nối ba pha , một rotor nam châm vĩnh cửu và bộ cảm biến phục hồi.
62
Hình 2.41: Motor trợ lực.
Hoạt động
Dòng điện chạy từ EPS CM đến stator để quay trục motor được tích hợp với rotor. Môt cảm biến để phát hiện góc quay được lắp vào motor và truyền tín hiệu góc quay motor đến EPS CM.
b) Cảm biến moment xoắn
Mục đích và chức năng
Cảm biến moment xoắn phát hiện moment xoắn và hướng lái, đưa tín hiệu đến EPS CM. Cấu tạo
Bộ cảm biến moment xoắn loại IC Hall được lắp và đầu trục lái và bao gồm các bộ phận sau:
-Nam châm : được lắp vào trục đầu vào với dạng vòng, nó sinh ra từ thông.
-Ổ từ : chuyển đổi lượng từ thông sinh ra truyền đến vòng phát hiện theo vị trí của răng và nam châm.
63 -Vòng phát hiện: được trang bị 2 IC Hall, nó đọc sự thay đổi từ thông.
Hình 2.42: Cảm biến moment xoắn
Hoạt động:
-Khi không đánh lái, từ thông không được tạo ra do không có sự thay đổi vị trí của răng trên ổ từ và nam châm.
-Khi quay vô lăng, có từ thông truyền đến IC Hall do thanh xoắn bị xoắn dẫn đến sự dịch chuyển vị trí của răng và nam châm.
-IC Hall chuyển đổi sự thay đổi từ thông thành tín hiệu hiện và truyền đến EPS CM. -Tín hiệu điện của 1 trong 2 IC Hall được EPS CM tính toán và được sử dụng cho
từng loại điều khiển như tín hiệu moment xoắn.
- Bằng cách so sánh 2 tín hiệu này, độ tin cậy của moment xoắn điều khiển được tính toán bới EPS CM và hiệu suất phát hiện sự cố được cải thiện.
64
65
c) Bộ giảm tốc
Mục đích và chức năng:
-Bộ giảm tốc nhận lực quay của motor sau đó giảm tốc và tăng moment của chuyển động.
Cấu tạo
-Bộ giảm tốc có bánh vít gắn trên trục lái chính và trục vít được gắn nối với trục motor.
Hình 2.44: Bộ giảm tốc
Hoạt động:
-Moment xoắn hỗ trợ được tạo ra từ motor trợ lực được truyền tới bánh vít thông qua trục vít truyền moment đến trục lái với tỷ số truyền là 20,33/1.
66
Chương 3: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC LOẠI HỆ THỐNG LÁI