-Máy tính điều khiển trung tâm tiếp nhận và phân tích hai nguồn tín hiệu để tính toán sinh ra lực hỗ trợ đánh lái. Đó là:
+Vị trí thanh răng lái: Cảm biến số 3 đặt ở thước lái. Khi xoay vô lăng, thanh răng sẽ chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc sang trái trong thước lái. Khi cảm biến phát hiện thanh răng bắt đầu chuyển động sẽ gửi tín hiệu tới máy tính, máy tính lập tức ra lệnh mô tơ điện hoạt động, tạo mô men trợ lực để đánh lái nhẹ hơn. Vậy là hệ thống dùng nguồn điện một chiều từ máy phát và chỉ hoạt động khi xe xoay vô lăng.
+Tốc độ bánh xe: Máy tính nhận tín hiệu từ các các cảm biến bánh xe, dựa vào tốc độ bánh xe mà hệ thống tính toán sinh ra lực hỗ trợ lái. Khi tốc độ xe thấp, trợ lực nhiều hơn, đánh lái rất nhẹ nhàng. Khi tốc độ càng cao, lực hỗ trợ lái càng nhỏ đi để người lái có cảm giác vô lăng hơn. Tức là lực sinh ra hỗ trợ lái tỉ lệ nghịch với tốc độ xe.
1.3.3.4 Ưu điểm của hệ thống
-Nhẹ nhàng, chính xác. Hệ thống phản ứng nhanh với việc đánh lái của lái xe. Đó là vì sao tất cả xe đua hiện đại đều dùng công nghệ EPAS. Chỉ có hệ thống này mới đủ nhanh nhạy với những khúc cua gấp ở tốc độ cao.
-Không phụ thuộc vào động cơ. Chỉ sử dụng dòng điện một chiều từ máy phát -Bù lệch lái thông minh: Hệ thống liên tục tự điều chỉnh, bù thêm lực lái để giữ cho xe ổn định khi chạy trên đường không bằng phẳng hoặc gió tạt ngang thân xe.
-Hệ thống có thể tự điều chỉnh, chống rung lắc chủ động giúp giảm ảnh hưởng từ lốp xe, mặt đường tác động ngược lại lên vô lăng, giúp vô lăng êm ái dễ điều khiển hơn.
-Xe ô tô trang bị EPAS có thể tích hợp nhiều chức năng thông minh khác: tự động duy trì làn đường( có trên Ford Ranger Windtrak, Ford Everest), tự động lùi( Ford Focus, Ford Everest) và cao hơn là tự lái.
-Hệ thống hoạt động bằng các cảm biến, máy tính, mô tơ điện nên việc chẩn đoán sửa chữa bằng máy chẩn đoán là dễ dàng. Có đèn cảnh báo trên đồng hồ táp lô để lái xe nhận biết hư hỏng.
-Hệ thống không dùng gioăng phớt, không có áp suất cao nên ít hỏng vặt, chi phí sửa chữa hoặc thay thế thấp.
-Hệ thống độc lập, nhỏ gọn. Dễ dàng nâng cấp phần mềm tối ưu hơn mà không phải can thiệp tới cơ khí.
1.3.4 Hệ thống lái trợ lực điện trên xe Honda
-Khi xe vận hành ở tốc độ thấp, lực đánh lái sẽ nhẹ nhàng giúp người lái dễ dàng thao tác. Khi xe ở tốc độ cao, lực đánh lái sẽ đầm hơn, để người lái có thể thao tác chính xác nhằm đảm bảo an toàn.
-Hệ thống lái trợ lực điện thích ứng nhanh chuyển động MA-EPS(Motion Adaptive Electric Power Steering) trên xe Civic 2.0, CRV, Accord.
+MA-EPS là sự kết hợp giữa hệ thống trợ lực lái điện tử EPS với hệ thống VSA.
+MA-EPS: sử dụng dữ liệu về tốc độ và góc lái của xe làm tín hiệu đầu vào để phân tích, tính toán và đưa ra những điều chỉnh cho hệ thống lái. Lực đánh lái sẽ nhẹ nhàng khi xe vận hành ở tốc độ thấp và đầm hơn khi xe vận hành ở tốc độ cao. Trong các trường hợp: thừa lái, thiếu lái hoặc đường trơn trượt, MA-EPS giúp người lái dễ dàng đánh tay lái về hướng ổn định và khó đánh lái về hướng mất ổn định. Điều nay giúp xe cân bằng hơn và an toàn trên mọi cung đường.
+MA-EPS thích ứng chuyển động là một hệ thống có chức năng làm ổn định chuyển động của xe bằng cách điều khiển mô men trợ lực hệ thống lái của EPS khi xe đi trên bề mặt đường trơn trượt kết hợp với chức năng điều chỉnh tốc độ bánh xe của mô đun điều khiển VSA. Hệ thống này được thiết kế để điều khiển mô men hệ thống lái EPS theo cách làm giảm mô men hệ thống lái của người lái xe theo hướng chuyển động của xe ổn định. Nó có nhiệm vụ làm giảm mô men hệ thống lái theo hướng mà chuyển động xe trở nên ổn định và làm tăng mô men hệ thống lái theo hướng không ổn định xe. Hệ thống điều khiển của EPS thích ứng chuyển động bao gồm các cảm biến và các bộ
điều khiển. Bộ mô đun điều khiển VSA được xác định chuyển động của xe dựa trên thông tin gửi từ cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến góc đánh lái và các thông tin đầu vào khác để điều khiển EPS.
-Với hệ thống lái điện tử EPS và MA-EPS, các dòng xe Honda sẽ đem lại cho khách hàng sự tự tin để thao tác nhanh nhạy, chính xác và ổn định trong suốt hành trình.
CHƯƠNG 2: Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016
2.1 Khái quát hệ thống lái trợ lực điện
2.1.1 Các thành phần cơ bản của trợ lực lái điện
-Các thành phần chính của trợ lực lái điện gồm có:Mô tơ điện một chiều,các cảm biến,bộ điều khiển trung tâm ECU,hộp giảm tốc.
*Mô tơ
-Mô tơ điện của trợ lực lái là một mô tơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu,gắn với bộ truyền động của trợ lực lái.Mô tơ chấp hành của trợ lực lái có nhiệm vụ tạo ra mô men trợ lực dưới sự điều khiển của ECU và đáp ứng các yêu cầu
+Mô tơ phải đưa ra được mô men xoắn và lực xoắn mà không làm quay vô lăng.
+Mô men phải có cơ cấu đảo chiều quay khi có sự cố xảy ra.
+Những dao động của mô tơ và mô men xoắn,lực xoắn phải trực tiếp chuyển đổi thông qua vành lái tới tay người lái phải được cân nhắc.
-Vì vậy mô tơ có những đặc điểm sau +Nhỏ,nhẹ và có kết cấu đơn giản.
+Lực,mô men xoắn biến thiên nhỏ thông qua điều khiển. +Dao động và tiếng ồn nhỏ.
+Độ an toàn và độ bền cao. *Bộ điều khiển trung tâm(ECU)
-Bộ điều khiển trung tâm (ECU) nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến,xử lý thông tin để điều khiển mô tơ.Bộ điều khiển trung tâm(ECU) phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+Đảm bảo tính tiện nghi khi lái(chức năng điều khiển dòng điện mô tơ). (1) Điều khiển được dòng điện cấp cho Mô tơ theo qui luật xác
định.Tạo ra lực trợ lực(tương ứng với dòng điện cấp cho Mô tơ)theo tốc độ xe và mô men đặt lên vành tay lái để đảm bảo lực lái thích hợp trong toàn dải tốc độ xe.
(2)Điều khiển bù:Giảm thiểu sự biến động của lực lái bằng cách bù dòng điện cấp cho mô tơ tương ứng với sự biến động mô men xoắn đầu vào.
(3)Bù ma sát:Khi ô tô chuyển động với vận tốc thấp,trợ lực lái điện giúp cho vành tay lái trở lại vị trí chuyển động thẳng sau khi đã quay vòng bằng cách bù dòng điện mô tơ.
(4)Điều khiển tụ:Khi ô tô chuyển động với vận tốc cao,trợ lực lái giữ ổn định lực tác động lên vành tay lái ở vị trí đang quay vòng(ví dụ:khi chuyển làn đường)bằng cách bù dòng điện cấp cho mô tơ làm cho vành tay lái có thể dễ dành trở lại vị trí thẳng.
(5)Tối đa dòng điện cấp cho mô tơ:Giới hạn dòng điện của mô tơ tối đa đến mức tối ưu để bảo vệ ECU và mô tơ 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 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 sai lệch trong ECU. +Đảm bảo tính đối thoại với các hệ thống khác(Chức năng truyền tin và kiểm tra hệ thống EPS)
*Các cảm biến
-Các cảm biến có nhiệm vụ cấp tín hiệu mô men lái,vận tốc chuyển động xe và tốc độ trục khuỷu động cơ.Về cơ bản trợ lực lái điện có các cảm biến mô men lái hoặc tốc độ đánh lái.Đa phần hiện nay sử dụng cảm biến mô men đánh lái.Các cảm biến này có hai loại chính là có tiếp điểm và không có tiếp điểm.Ưu điểm của loại không có tiếp điểm là:không bị mòn do lão hóa,từ trễ nhỏ,ít bị ảnh hưởng bởi dịch chuyển dọc trục và lệch trục.
-Giảm tốc có nhiệm vụ tăng lực lái và truyền mô men trợ lực lái đến cơ cấu lái.
2.1.2 Sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống lái trợ lực điện.
-Trợ lực lái được điều khiển theo các bản đồ được lưu trữ sẵn trong bộ nhớ của ECU.EPS ECU có thể lưu trữ 16 bản đồ,các bản đồ này được kích hoạt ở nhà máy phụ thuộc vào các yêu cầu cho trước(Ví dụ:trọng lượng của xe).