2.4.4. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục (trích tài liệu sửa chữa của KIA). Bảng 2.4: Các hư hỏng và cách khắc phục
Triệu chứng Nguyên nhân có thể Kiểm tra
Lái nặng.
Vơ lăng lắp không đúng. Hiệu suất cảm biến momen thấp.
Hiệu suất của mô tơ
Kiểm tra vô lăng lắp lại cho đúng.
Kiểm tra cảm biến momen, mô tơ, cuộn dây,
cảm biến tốc độ. Thay thế
Sự cố Chế độ hoạt động
Hỏng cảm biến mơmen xoắn. Đ/C điện bị q dịng.
Đ/C điện bị ngắn mạch ( bao gồm cả sự cố của hệ thống dẫn động).
Hư hỏng trong ECU trợ lực lái.
Khơng có trợ lực.
Đ/C điện bị quá nhiệt.
Nhiệt độ cao trong ECU trợ lực lái.
Hư hỏng của cảm biến nhiệt độ bên trong ECU của trợ lực lái.
Sự cố tín hiệu vận tốc xe và tốc độ động cơ.
Hạn chế trợ lực.
Sự cố nguồn điện.
Tạm dừng trợ lực(trợ lực trở lại sau khi nguồn điện hoạt động binh thường).
và Cuộn dây thấp. Cột lái bị hỏng.
Hiệu suất cảm biến tốc độ thấp.
cột lái nếu có thể.
Xe kéo sang một bên khi lái thẳng.
Hiệu suất cảm biến momen thấp.
Kiểm tra cảm biến momen.
Tự trả lái yếu.
Hiệu suất cảm biến momen thấp.
Hỏng cột lái
Kiểm tra cảm biến momen, thay thế cảm biến
(nếu có thể).
Bản hiện thị mức điện áp của hệ thống EPS ở điều kiện bình thường (bảng 2.5 trích tài liệu sửa chữa của KIA).
Bảng 2.5: Điện áp bình thường của các bộ phận trong hệ thống Ký hiệu Ký hiệu chân Mạch Hiệu điện thế bình thường Điều kiện A1 MASS A2 Nguồn ACCU
cung cấp cho ECU EPS
10V – 14V
A3 Nguồn từ công tắc
máy cung cấp ECU EPS
10V – 14V Khi công tắc máy ở vị
trí ON A4 Vss Dao đơng từ 0V–1V và 9V- 11V
Khi công tắc máy ở vị trí ON bánh phía trƣớc bên trái quay nhanh với bánh bên phải bị khóa.
A5 Tín hiệu tốc độ
đơng cơ
Khoảng 1V Động cơ chạy không tải đo
bằng vạn năng kế. A6
Đèn báo EPS
0V – 2V Động cơ chạy không tải và
đèn EPS sáng.
10V -14V Động cơ chạy không tải và
đèn EPS tắt.
A7 Chân chuẩn đoán Khoảng 5V Cơng tắc máy ở vị trí ON.
A8 Kết nối máy Kia
B1
Đầu ra mô tơ 2
5V - 7V Động cơ chạy không tải và
B2 Đầu ra mô tơ 1 5V - 7V Động cơ chạy không tải
B3 Đầu ra ly hợp 2 0V
B4 Đầu ra ly hợp 1 10V-14V Động cơ chạy khơng
tải.
C1
Cảm biến mơ men (chính)
Khoảng 2.5V
Khi cơng tắc ON vơ lăng ở vị trí chạy thẳng.
Kiểm tra điện áp chân C1 và C3
C2
Cảm biến mô men (phụ)
Khoảng 2.5V
Khi cơng tắt ở vị trí ON vơ lăng ở vị trí chạy thẳng.
Kiểm tra hiệu điện thế chân C2 và C3
C3
Chân mass của cảm biến
mô men 0V
C4
Nguồn 5V cung cấp cho cảm biến mô men
Khoảng 5V
Khi công tắt ON kiểm tra điện thế chân C4 và C3
Chương 3
PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 3.1. Nghiên cứu tài liệu
Đọc các giáo trình có liên quan đến hệ thống trợ lực lái điện.
Thu thập và nghiên cứu tài liệu về hệ thống trợ lực lái điện của một số hãng xe: Toyota, Honda, Mazda,…
Sử dụng các phần mềm tra cứu về ô tô như: Alldata, Ondemand, Toyota TIS,… để tra cứu các sơ đồ mạch điện hệ thống trợ lực lái điện.
Tìm hiểu và nghiên cứu về phầm mềm mơ phỏng Solidwworks.
Tham khảo các mơ hình đồ án về trợ lực lái điện của các anh chị khóa trước. Tham khảo các đề tài đồ án về trợ lực lái điện trên internet.
3.2. Mô phỏng trên phần mềm
Sử dụng phần mềm Solidworks để thiết kế các bản vẽ của khung đỡ và mơ phỏng dạng 3D các chi tiết máy và tồn bộ mơ hình hệ thống trợ lực lái điện .
3.3. Thi cơng mơ hình và thực nghiệm
Tính tốn thiết kế phần khung đỡ mơ hình.
Tính tốn thiết kế vị trí lắp đặt của các chi tiết điện tử trên bảng điều khiển. Tính tốn thiết kế bố cục mơ hình và lắp ráp các linh kiện lên mơ hình.
Chương 4
QUY TRÌNH THIẾT KẾ 4.1. Tính tốn thiết kế giá đỡ mơ hình
Giá đỡ là một phần quan trọng nhất của mơ hình, nó phải được thiết kế sao cho
người dùng có thể dễ dàng tháo lắp vận chuyển và dễ thao tác trong tầm tay. Vì vậy, giá đỡ sẽ sử dụng loại thép lắp ghép. Sau đây là các hình chiếu mơ phỏng giá đỡ của mơ hình (đơn vị tính theo mm):
Hình chiếu đứng của giá đỡ mơ hình:
Hình chiếu bằng của giá đỡ
Hình 4.2: Hình chiếu bằng của giá đỡ mơ hình
Hình chiếu cạnh của giá đỡ
Hình chiếu 3D của giá đỡ mơ hình
Hình 4.4: Hình chiếu 3D của giá đỡ mơ hình
4.2. Mơ phỏng 3D tồn mơ hình
Để có thể dễ hình dung mơ hình sẽ trơng như thế nào khi hồn thiện mơ hình thực tế, ta sử dụng phần mềm Solidworks để mơ phỏng mơ hình 3D. Thứ tự theo các bước như sau:
Hình 4.5: Khung mơ phỏng 3D
Bước 2: Vẽ thước lái
Bước 3: Vẽ các khớp ngấn Hình 4.7: Khớp ngấn mơ phỏng 3D Bước 4: Vẽ trục to và trục nhỏ Hình 4.8: Trục nhỏ mơ phỏng 3D
Hình 4.9: Trục to mơ phỏng 3D
Bước 5: Vẽ các khớp chữ thập
Bước 6: Vẽ trụ lái
Hình 4.11: Trụ lái mô phỏng 3D
Bước 7: Vẽ vô lăng
Bước 8: Vẽ Bảng điều khiển
Hình 4.13: Bảng điều khiển mơ phỏng 3D
Bước 9: Hồn thiện tổng thể 3D mơ hình
4.3. Thiết kế mạch điện điều khiển
Sơ đồ mạch điện của mơ hình và phần thiết kế trên mặt mica.
Hình 4.15: Sơ đồ mạch điện của mơ hình Thiết kế mặt mica để thao tác với mạch điện Thiết kế mặt mica để thao tác với mạch điện
So với mạch điện ban đầu thì mơ hình sẽ có thêm đèn báo, rơle và vơn kế.
Đèn báo được mắc nối tiếp sau vị trí IG của khóa điện.
Đồng hồ đo vôn ampe được mắc thêm vào để đo điện áp của tồn mạch và
dịng điện thay đổi của mô tơ trợ lực lái điện khi đánh lái.
Ngồi ra trên mạch cịn có ký hiệu M24 có các chân để đọc mã lỗi.
Nguyên lý hoạt động của mạch điện
Khi khóa điện OFF mạch điện khơng hoạt động nhưng vẫn có dịng vào Memory power (bộ nhớ nguồn) của hộp EPS.
Khi khóa điện ở vị trí ON (IG) sẽ có dịng điện từ Battery (acquy) -> Cầu chì ->
Relay -> Đèn báo -> chân ON/START Input hộp EPS -> GROUND. Lúc này khi
đánh lái sang bên trái hoặc phải cảm biến momen xoắn sẽ hoạt động và đo momen đánh lái sau đó gửi về hộp điều khiển Căn cứ vào tín hiệu được gửi, hộp điều khiển sẽ phát ra dòng điện điều khiển hoạt động của mô tơ trợ lực với một lực đủ lớn để hỗ trợ người lái xoay trục lái theo hướng mong muốn. Điện áp thay đổi trên mô tơ trợ lực lái sẽ được thể hiện trên vôn kế.
Chương 5
THI CƠNG MƠ HÌNH 5.1. Làm khung mơ hình
5.1.1. Chọn vật liệu thép
Sau khi thảo luận cùn các thành viên và tìm hiểu qua các trang truyền thơng về
thép, nhóm quyết định sẽ chọn loại thép phù hợp đề tài, đó là:
Tên thép: Thép lỗ đa năng V 30x30
Độ dày: 1.5mm
Kích thước: 2m
Đơn giá: 13.000Vnd/Thanh
Thép lỗ đa năng là sản phẩm có hình dạng chữ v, có nhiều lỗ trên bề mặt được
sử dụng để lắp ráp các loại kệ như: kệ sách, kệ hồ sơ, kệ siêu thị, kệ dép, kệ trồng rau, kệ bếp, kệ chứa xếp gọn hàng hóa các loại....
Thép v lỗ đa năng là sản phẩm có tính tiện dụng cao, sử dụng đa năng với
những ưu điểm như:
Dễ dàng tháo ráp và di dời.
Lắp ghép đa năng trong mọi diện tích.
Điều chỉnh mọi kích thước tuỳ ý.
5.1.2. Thi cơng lắp ráp khung mơ hình
Bước 1: Cắt vê đúng cách, đây là phần quan trọng nhất, khi cắt chú ý các lỗ
phải đồng đều với nhau để sau khi ráp kệ sẽ khơng bị méo.
Hình 5.2: Đo và cắt thép theo số liệu Hình 5.1: Thép lỗ đa năng 30x30 Hình 5.1: Thép lỗ đa năng 30x30
Bước 2: Bắt bulong sử dụng bulong và bát tam giác chuyên dụng cho thép V
lỗ đa năng định hình cho khung kệ theo kích thước đã tính sẵn, đưa tam giác vào các góc sau đó bắt bulong vào, lưu ý khơng được bắt quá chặt bulong ngay từ đầu, tốt nhất nên bắt bulong bằng tay trước.
Hình 5.3: Bát tam giác và bulong chuyên dụng
Bước 3: Khóa chặt các góc để hịan thành, khi đã định hình song núc này tiến
hành lấy vng góc từng cạnh, lấy vng góc cạnh nào siết chặt ốc từng đó, siết bốn góc ngồi cùng để lấy độ vng trước sau đó siết phần cịn lại.
Bước 4: Sắp xếp và định hình khung theo bản vẽ, tiến hành siết ốc và hồn thành khung mơ hình. Hình 5.5: Định hình khung theo bản vẽ 5.2. Chọn thiết bị làm mơ hình 5.2.1. Vơ Lăng
Chọn vơ lăng KIA MORNING 2008 cũ do có giá rẻ và vẫn cịn sử dụng tốt,
thích hợp để làm mơ hình trong cơng tác giảng dạy và học tập.
5.2.2. Cột trợ lực lái điện
Chọn cột trợ lực lái (cọc lái) KIA MORNING 2012 cũ chưa bị hư hại và vẫn
cịn sử dụng tốt thích hợp để làm mơ hình.
Hình 5.7: Cột trợ lực lái KIA MORNING 2012 5.2.3. Hộp điều khiển 5.2.3. Hộp điều khiển
Chọn hộp điều khiển EPS cũ của hãng KIA MORNING chưa bị hư hại và vẫn
cịn sử dụng tốt để làm mơ hình.
5.2.4. Trục lái
Chọn trực lái KIA MORNING cũ vẫn cịn sử dụng được, và có chi phí thấp.
Hình 5.9: Trục lái KIA MORNING 5.2.5. Thước lái 5.2.5. Thước lái
Chọn thức lái HUYNDAI GETZ cũ vẫn cịn sử dụng tốt và có chi phí thấp.
Hình 5.10: Thước lái HUYNDAI GETZ 5.2.6. Linh kiện điện tử 5.2.6. Linh kiện điện tử
5.2.6.1. Công tắc máy
Hình 5.11: Cơng tắc máy
Thơng số kỹ thuật:
Cấu tạo gồm 3 chân: B, IG, ST Chân B: nguồn từ ac quy
Chân IG: có nguồn khi cơng tắc máy ở vị trí ON hoặc ST
Chân ST: có nguồn khi cơng tắc máy ở vị trí ST 5.2.6.2. Đồng hồ Von-Ampe Hình 5.12: Đồng hồ Von-Aape Thông số kỹ thuật: Model: DC0-100V10A
Điên áp nguồn cho mạch: DC4-30V Điện áp đo: DC0-100V
Dòng điện 1 chiều đo: 10A Tốc độ làm mới: 300mS
Chế độ hiển thị: LED kỹ thuật số (hiển thị điện áp và dòng điện 1 chiều cần đo)
Kích thước: 48x29x22 mm
Ứng dụng: Đo điện áp và dòng điện 1 chiều DC0-100V/10A
Hình 5.13: Cầu chì
Thơng số kỹ thuật
Model: cầu chì lưỡi
Dịng điện chịu được tối đa: 10A Ứng dụng: bảo vệ mạch điện khơng bị hư hỏng khi bị q dịng hoặc ngắn mạch 5.2.6.4. Reley 4 chân Hình 5.14: Reley 4 chân Thông số kỹ thuật: Điện áp 12V 10A Số chân: 4 chân
1 cặp tiếp điểm thường mở
Cấu tạo gồm: cuộn hút và cặp tiếp điểm
o Cuộn hút tạo ra năng lượng từ trường
để hút tiếp điểm về phía mình.
o Tiếp điểm: khi khơng có từ trường
(khơng cấp điện cho cuộn dây) tiếp điểm 3 không tiếp xúc với tiếp điểm 5 và khi có năng lượng từ trường thì tiếp điểm 3 bị hút chuyển sang tiếp xúc với tiếp điểm 5.
Hình 5.15: Bóng đèn LED
Thông số kỹ thuật:
Model: LED DC 12V A60N/3W Công suất: 3W
Màu ánh sáng: Đỏ Tuổi thọ: 50.000 giờ
Kích thước (ØxH): 20x40 mm
5.3. Tiến hành lắp ráp mơ hình
Bước 1: Đưa các thiết bị và bộ phận vào các vị trí trên khung như bản vẽ thiết
kế, sau đó lắp ráp các bộ phận lại với nhau và siết ốc cố định vị trí.
Bước 2: Gắn mặt mika vào khung.
Hình 5.17: Gắn mặt mika vào khung
Bước 3: Tiến hành lắp đặt các khớp nối điện, đồng hồ điện tử, hộp điểu khiển
EPS lên các vị trí đã thiết kế trên mặt mika sau đó cắm zắc tương ứng.
Để thuận tiện cho việc lắp ráp, các dây đầu vào của các cụm chi tiết sẽ được
nối vào zắc cắm để kết nối với hộp điều khiển.
Nhìn vào hình ta sẽ thấy có 4 cụm zắc lớn, và từ trái sang phải gồm:
Zắc đầu tiên có 2 dây đen và trắng, dây màu trắng là dây Memory Power
(dây cấp nguồn thường trực) và dây màu đen là dây nối Mass.
Zắc thứ 2 có 2 dây đen và đỏ, đây là zắc cắm của 2 dây mô tơ trợ lực lái
điện.
Hình 5.19: Mơ tơ trợ lực lái và 2 dây kết nối với hộp điều khiển
Zắc thứ 3 có 8 dây nhưng chỉ sử dụng 4 dây hàng ngang phía dưới gồm:
4 dây cam, nâu, vàng nhạt và xanh nhạt là các chân kết nối của cảm biến mô men xoắn là các chân VTS,T1,T2,GND hiển thị trên sơ đồ mạch điện (hình 4.15). Ký hiệu các chân của cảm biến mơ men xoắn trên sơ đồ mạch điện (hình 4.15) là 5678, nhưng trên mặt mica sẽ nối theo thứ tự 1234.
Cụm zắc thứ 4 có ký hiệu là M24, sẽ có 4 dây là vàng, đỏ, xanh dương và đen. Nhưng bỏ dây màu đen vì cũng là dây mass nối chung với mass ở cụm zắc số 1. Dây màu cam (số1) là dây nối với IG của chìa khóa, dây đỏ (số 7) và dây xanh dương (số 8) là chân giao tiếp để đọc mã lỗi. Trên mặt mica vẫn để chân số 2 (dây đen) cho thẩm mĩ.
Hình 5.21: Cụm zắc M24 trên mặt mika
Cách mắc của đồng hồ đo vôn ampe trên mạch điện:
Mơ hình sử dụng đồng hồ đo vơn ampe để theo dõi điện áp của toàn mạch và cường độ dòng điện thay đổi khi đánh lái.
Hình 5.23: Các dây của đồng hồ đo V- A Nhìn vào hình ta sẽ thấy có 5 dây được chia ra thành 2 cụm: Nhìn vào hình ta sẽ thấy có 5 dây được chia ra thành 2 cụm:
Cụm thứ nhất có chức năng đo hiệu điện thế toàn mạch, gồm 3 dây nhỏ
là đen, đỏ, vàng. Dây màu đen là dây nối mass, 2 dây đỏ và vàng sẽ chập lại và nối với dương nguồn.
Cụm thứ 2 dùng để đo cường độ dịng điện thay đổi của mơ tơ trợ lực lái,
gồm 2 dây to là đen và đỏ. Dây đen to được nối với mass, dây đỏ được nối với 1 chân của mô tơ trợ lực.
Bước 4: Hồn thiện mơ hình.
5.4. Tiến hành thí nghiệm và chạy thử mơ hình
Đầu tiên cấp điện nguồn 12V từ ắc quy qua mơ hình.
Khi khóa điện chưa bật (OFF) mơ hình khơng hoạt động, bóng đèn khơng
sáng.
Khi khóa điện bật (ON) mơ hình hoạt động, bóng đèn sáng. Sẽ có điện 12V từ
nguồn qua cầu chì 10A cấp cho hộp điều khiển EPS và hộp sẽ ở trạng thái sẵn sàng hoạt động. Khi ta đánh lái qua trái hoặc phải dựa theo lực cản của vô lăng