a) Cơ cấu nghiêng trục lái.
Cấu tạo:
Hình 2.18: Cơ cấu nghiêng trục lái.
-Cơ cấu nghiêng trục lái (gật gù) cho phép chọn vị trí vô lăng (theo phương thẳng đứng) để phù hợp với tư thế lái của người điều khiển.
-Trong cơ cấu lái bên Hyundai thì cơ cấu nghiêng trục lái thuộc kiểu điểm tựa dưới. -Ở kiểu điểm tựa dưới, điểm quay (trong khớp các đăng ) được lắp ở đầu dưới của
trục lái chính để độ cao của phần phía trên trục lái (độ cao của vô lăng) so với giá đỡ dễ vỡ có thể thay đổi được.
34 -Cơ cấu nghiêng trục lái bao gồm một cặp cữ chặn nghiêng, bu lông khóa nghiêng,
giá đỡ kiểu dễ vỡ, cần nghiêng. Hoạt động:
Hình 2.19: Hoạt động của cơ cấu nghiêng trục lái.
Các cữ chặn nghiêng xoay đồng thời với cần nghiêng, khi cần nghiêng ở vị trí khóa, đỉnh của các cữ chặn nghiêng được nâng lên và đẩy sát vào giá đỡ dễ vỡ và gá nghiêng, khóa chặt giá đỡ dễ vỡ và bộ gá nghiêng. Mặt khác, khi cần gạt nghiêng được chuyển sang vị trí tự do thì sẽ loại bỏ sực chênh lệch độ cao của các cữ chặn nghiêng và có thể điều chỉnh trục lái theo hướng thẳng đứng.
b) Motor xoay chiều ba pha không sử dụng chổi than.
Thông số kỹ thuật của motor: -Dòng tối đa 78A.
-Đường kính 86.5mm. -Chiều dài 55mm. -Nặng 2kg.
35 Ưu nhược điểm so với một pha:
-Với cùng một kích thước thì công suất của motor điện một chiều chỉ bằng 50%- 70% động cơ điện xoay chiều 3 pha.
-Trọng lượng nhỏ hơn, bền hơn, quán tính nhỏ hơn.
-Motor không sử dụng chổi than nên tránh được hiện tượng phóng điện do ma sát nên tăng được tuổi thọ sử dụng.
Cấu tạo:
Hình 2.20: Cấu tạo của motor
-Trước motor có một bộ chuyển đổi dòng 1 chiều thành dòng xoay chiều 3 pha. -Gồm có cuộn rotor ở giữa là cuộn dây đồng, stator là nam châm điện.
-Bên trong motor gồm có rotor và stator.
-Stator gồm các cuộn dây được cung cấp bởi các dòng 3 pha. Khi có dòng điện 3 pha cấp cho các cuộn dây nó tạo ra một từ trường biến thiên bên trong cuộn dây rotor làm rotor quay truyền qua trục vít và đến bánh răng trợ thêm một phần lực khi người lái đánh lái.
36 -Thời gian phản hồi của động cơ rất ngắn cho phép nó hỗ trợ chuyển động tay lái một
cách nhanh chóng. Cách điều khiển:
-Motor chỉ hoạt động khi động cơ đạt số vòng quay nhất định (600v/p).
-Tốc độ và chiều motor được điều khiển bởi MDPSCM bằng cách thay đổi dòng điện sao cho phù hợp với moment cần để trợ lực lái.
Cơ cấu an toàn: -Có cầu chì bảo vệ.
-Chống quá nhiệt bằng cách giảm dòng điện cung cấp (trong các trường hợp như giữ lái, đánh lái rồi giữ lái).
c) Cảm biến.
Cấu tạo:
37
Hình 2.22: Hình ảnh thực tế của cảm biến.
38 Tín hiệu cảm biến cung cấp cho MDPSCM là:
-Vận tốc xe. -Góc lái. -Moment lái.
Nguyên lý hoạt động:
-Cảm biến moment và cảm biến góc lái đặt bên trong trục lái và không thể thay rời. Nó nằm phía trên bánh răng giảm tốc bằng nhựa như chúng ta đã thấy.Cảm biến quang loại này cung cấp 128 pixel (điểm ảnh) nên cho biết các trạng thái lái về góc đánh lái, hướng đánh lái 1 cách chính xác hơn.
-Có hai đĩa có khe hở ( có 2 dạng khe, khe rộng và khe hẹp đan xen để tính toán ra chiều) và nó cung cấp tín hiệu hệ thống với độ chính xác cao hơn.
-Thông qua hai ống ánh sáng, nếu các diode phát ra ánh sáng để gửi các diode ảnh, ánh sáng sẽ đi qua hai đĩa và ASIC sẽ tính toán góc lái. Có 2 đường dẫn ánh sáng diode để tăng độ chính xác khi tính toán vì sẽ có sự so sánh giữa tín hiệu đầu vào. -Từ góc độ đo, MDPS ECM có thể tính toán các moment xoắn và hướng lái.
39
d) Thanh xoắn.
Cấu tạo:
Hình 2.24: Thanh xoắn.
-Được làm từ thép cường lực, cho phép thanh xoắn xoay quanh trục dọc của nó. Nó kết nối trung gian giữa trục chính và trục bánh răng.
-Thanh xoắn chỉ biến dạng dưới tác dụng của moment vành lái. Chiều và độ biến dạng phụ thuộc vào moment tác dụng.
Hoạt động:
-Khi đi thẳng hoặc khi giữ lái thanh xoắn sẽ tự trở về vị trí cân bằng.
-Từ kết nối này trục chính và trục bánh răng sẽ đối ứng với nhau tạo xoay 1 góc hẹp. Góc nhỏ này là đủ cho hệ thống phát hiện sự khởi đầu của 1 hoạt động lái.
40
41
e) MDPSCM.
Hình 2.26: Hình ảnh thực tế của MDPSCM.
Nhiệm vụ của MDPSCM:
-Đơn vị điều khiển này được đặt trên khung được bắt vít vào vỏ của bánh vít.
-Bộ điều khiển tính toán hỗ trợ chỉ đạo yêu cầu từ các dữ liệu từ các cảm biến, lập dự phòng cho tốc độ xe.
-Nhận các tín hiệu đầu vào từ: ECU động cơ (tốc dộ xe), cảm biến moment xoắn, cảm biến góc đánh lái để điều khiển motor điện gắn trên trục lái căn cứ vào các tín hiệu đã nhận được.
-Đảm bảo tính tiện nghi khi lái (chức năng điều khiển dòng điện motor).Các chức năng này gồm có:
+ Điều khiển được dòng điện cấp cho motor theo qui luật xác định. Tạo ra lực trợ lực (tương ứng với dòng điện cấp cho motor) theo tốc độ xe và moment đặt lên vành lái để đảm bảo lực lái thích hợp trong toàn dải tốc độ xe.
+ Điều khiển bù giảm thiểu sự biến động của lực lái bằng cách bù dòng điện cấp cho motor tương ứng với sự biến động moment xoắn đầu vào.
42 lại vị trí chuyển động thẳng sau khi đã quay vòng bằng cách bù dòng điện motor. + Điều khiển tụ khi ô tô chuyển động với vận tốc cao, trợ lực lái giữ ổn định lực tác động lên vành lái ở vị trí đang quay vòng (ví dụ, trong khi chuyển làn đường) bằng cách bù dòng điện cấp cho motor làm cho vành lái có thể dễ dàng trở về vị trí thẳng. + Tối đa dòng điện cấp cho motor. Giới hạn dòng điện của motor tối đa đến mức tối ưu để bảo vệ ECU và motor không bị hư hỏng do quá tải.
-Đảm bảo độ tin cậy (Chức năng tự chẩn đoán và sửa lỗi). Để đảm bảo độ tin cậy trong ECU sẽ có mạch tự chẩn đoán và sửa lỗi). Nó sẽ theo dõi sự sai lệch của các phần tử trong hệ thống và khi phát hiện bất kỳ sai lệch nào, nó sẽ điều khiển các chức năng EPS phụ thuộc vào ảnh hưởng của sự sai lệch và cảnh báo cho người lái xe. Ngoài ra, nó còn lưu trữ các vị trí các sai lệch trong ECU. -Đảm bảo tính đối thoại với các hệ thống khác (chức năng truyền tin và kiểm tra hệ
thống EPS).
Bảng 2.1: Các sự cố và chế độ dự phòng.
Sự cố Chế độ hoạt động
- Hỏng cảm biến moment xoắn - Motor bị quá dòng
- Motor bị ngắn mạch
- Hư hỏng trong ECU trợ lực lái
Không trợ lực
- Motor bị quá nhiệt
- Nhiệt độ cao trong ECU trợ lực lái
- Hư hỏng của cảm biến nhiệt độ bên trong ECU trợ lực lái
- Sự cố tín hiệu vận tốc xe và tốc độ động cơ
Hạn chế lực trợ lực lái
- Sự cố nguồn điện Tạm dừng trợ lực (trợ lực trở lại sau khi nguồn điện hoạt động bình thường)
43
f) Dòng tín hiệu CAN.
Hình 2.27: Sơ đồ hoạt động của dòng tín hiệu CAN.
Dòng CAN là yếu tố quan trọng nhất trong hệ thống này vì như vậy tất cả các tình trạng xe như động cơ và tốc độ xe sẽ đầu vào thông qua CAN. Vì sự an toàn trong hệ thống trong khi lái xe, động cơ có thể luôn luôn phải được hỗ trợ mặc dù bất kỳ lỗi CAN điện được phát hiện.
Trên xe CAN được chia thành 2 loại: dòng CAN thấp và dòng CAN cao. Có ba DTC để phát hiện hệ thống CAN thất bại, đó là:
44
1. C1611 (CAN timeout lỗi)
Khi MDPS ECM không thể nhận được tín hiệu thông báo CAN cho 1,12 giây hoặc nhiều hơn, điều này DTC sẽ được phát hiện.
Cảnh báo đèn ON (trừ khi đang lái xe), Motor ON.
2. C1616 (CAN Bus off)
Khi các lỗi giao tiếp được phát hiện cho 800ms hoặc hơn, DTC này được lưu trữ. Cảnh báo đèn ON (trừ khi đang lái xe), motor ON.
3. Lỗi C1617 (CAN giá trị không hợp lệ)
Khi dữ liệu CAN không hợp lệ được phát hiện, DTC này được lưu trữ. Cảnh báo đèn ON (trừ khi đang lái xe), motor ON.
- Đèn cảnh báo bật ngay lập tức
- Motor hỗ trợ chỉ đạo dưới sự đánh lửa điều kiện. (Động cơ chạy hay không) - Motor giúp các tay lái trong khoảng dưới 1 phút khi tắt khóa IG.
(Bởi vì không thể xác định được động cơ đang chạy hay không)
- DTC có liên quan cho CAN được lưu trữ. (C1611 CAN Timeout EMS) - Không thể giao tiếp với các máy quét.
g) Cung cấp năng lượng.
Năng lượng được cung cấp bởi ắc qui.
Năng lượng của hệ thống sẽ được theo dõi bởi thiết bị điều khiển MDPS và chức năng đảm bảo an toàn về lỗi đã được thiết lập sẽ hoạt động phụ thuộc vào kết quả tìm kiếm (phát hiện).
45