a) Trục lái
Hình 2.31: Trục lái
Motor trợ lực ,cảm biến góc quay motor , cảm biến moment xoắn , bộ giảm tốc , EPS ECU cùng được lắp trên trục lái.
51 Cấu tạo:
*A – trục lái nghiêng và trượt bằng tay, *1 – trục lái, *3 – motor trợ lực, *5 – cảm biến moment, *B – trục lái nghiêng và trượt bằng điện, *2 – cụm lắp ráp, *4 – EPS ECU, *6 – bộ
giảm tốc, *a – mặt cắt A – A, *b – mặt cắt B – B, *c – hình minh họa
52 Hoạt động:
-Moment tạo ra từ motor trợ lực được truyền qua khớp nối đến bộ giảm.
-Bộ giảm tốc giảm tốc độ của motor trợ lực nhờ bộ bánh răng thanh trục vít, và truyền nó đến trục chính.
-Bánh xe được làm rất chắc chắn từ cao su phủ một lớp plastic nên ma sát thấp , ít tiếng ồn và nhẹ.
b) Cảm biến moment xoắn. Cấu tao:
*1 – trục đầu vào, *2 – thanh xoắn, *3 – trục đầu ra, *4 – IC Hall 2, *5 – IC Hall 1, *6 – nam châm đa cực, *7 – ách, *8 – cảm biến moment
Hình 2.33: Cảm biến moment xoắn.
Cảm biến moment xoắn được lắp vào trục lái. Một nam châm đa cực được gắn vào trục đầu vào, một cái ách được gắn vào trục đầu ra. Trục đầu vào và đầu ra được nối bằng thanh xoắn.
Cảm biến moment xoắn chứa 2 dãy IC Hall đối diện nhau. Hệ thống phát hiện hướng lái theo hướng từ thông qua các IC Hall, hơn nửa hệ thống phát hiện moment xoắn thông qua lượng thay đổi mật độ từ thông dựa trên sự dịch chuyển tương đối của nam châm đa cực và cái ách. EPS ECU điều khiển tín hiệu cảm biến moment để phát hiện lỗi khi có sự cố xảy ra.
53 Hoạt động:
Khi chưa đánh lái
1- Ách, 2- Nam châm đa cực, 3- IC Hall 2, 4- IC Hall 1
Hình 2.34: Hoạt động của cảm biến moment khi chưa đánh lái
Nếu xe lái thẳng, người lái không quay vô lăng, cái ách sẽ ở giữa cực N và S của nam châm đa cực. Do đó không có từ thông qua IC Hall. Trong trường hợp này IC Hall đưa ra điện áp xác định cho EPS ECU để xác định rằng không có moment xoắn nào được đặt vào vô lăng. Vì vậy không có dòng điện nào đến motor trợ lực.
54
Khi đánh lái
*1 – ách, *2 – nam châm đa cực, *3 – IC Hall 2, *4 – IC Hall 1, *a – vô lăng quay sang phải,
*b – vô lăng quay sang trái, hướng của từ thông
Hình 2.35: Hoạt động của cảm biến moment khi đánh lái.
Khi người lái quay vô lăng sang trái hoặc sang phải, thanh xoắn bị xoắn tạo ra sự dịch chuyển tương đối giữa nam châm đa cực và ách.
Vào thời điểm này, từ thông đi từ cực N sang cực S của nam châm da cực đi qua IC Hall. Hệ thống sẽ phát hiện hướng của vô lăng đang quay thông qua chiều của từ thông qua IC Hall. IC Hall 1 và IC Hall 2 được lắp đối diện nhau. Kết quả là đặc tính đầu ra của 2 IC Hall thì ngược nhau. Hệ thống sẽ giám sát các đầu ra của các IC Hall này để phát hiện hư hỏng.
55 Mật độ từ thông cao hơn khi IC Hall ở vị trí trung tâm 2 cực. Mỗi IC Hall chuyển đổi những biến động của từ thông thành các dao động điện áp truyền đến EPS ECU để điều khiên motor trợ lực.
56
c) Motor trợ lực.
*1 – lò xo, *2 - ổ bi, *3 – trục vít, *4 – cảm biến góc quay, *5 – rotor, *6 – trục lái, *7 – bánh răng, *8 – trục motor, *9 – stator
Hình 2.37: Motor trợ lực.
Motor trợ lực phải có quán tính và tiếng ồn thấp, công suất đầu ra lớn, tiêu thụ năng lượng thấp.
Bộ phận của motor trợ lực bao gồm rotor, stator, trục motor và cảm biến góc quay.
Cảm biến góc quay là cảm biến có độ bền cao và đáng tin cậy. Cảm biến góc quay phát hiện góc quay của motor trợ lực và đưa đến EPS ECU để có thể kiểm soát motor một cách hiệu quả.
Một cặp bánh răng trục vít được sử dụng để truyền chuyển động quay của motor trợ lực đến trục lái.
57