Module 5 MDPS HỆ THỐNG LÁI ĐIỆN TRÊN XE KIA) VN 20180816

Motor trợ lực lái điện (MDPS) sử dụng 1 motor điện để hỗ trợ lực đánh lái. Mởi vì ma sát giữa lốp trước và mặt đường, đặc biệt trong trường hợp xe đỗ, do đó lực đánh lái để quay vô lăng theo yêu cầu của người lái

Module 5 MDPS (Motor Driven Power Steering)

1 Overview

1.1 Introduction

1.2 History

1.3 Categorization by Motor Location

2 Layout

2.1 System Configuration

2.2 Input/output Elements

3 Function

3.1 Torque & Angle Sensor

3.2 Motor

4 Control Logic

4.1 Low Vehicle Speed

4.2 High Vehicle Speed

4.3 Overheat Protection

4.4 Overload Protection

4.5 Restoration Control

Learning

Objectives

 Describe the history of MDPS

 Describe the system layout and list the locations, mechanisms and functions of components

 Verify the control logic in the current data.

 Take the necessary measures after changing parts

1 Tổng quan

1.1 Giới thiệu

Hệ thống trợ lực lái điện hoạt động theo trạng thái của vô lăng lái, do đó, nó cung cấp đặc tính láitối ưu Mặt khác, trợ lực lái sử dụng áp suất thủy lực để làm giảm lực đán lái, nó cho phép người lái dễ dàng điều khiển vô lăng Trợ lực lái điện trên ô tô thay thế trợ lực lái thủy lực vì những lý do sau đây:

Thânthiện với mội trường do không dung dầu trợ lực lái

Nhẹ hơn và kết cấu đơn giản nên suất tiêu hao nhiên liệu tốt hơn

Khả năng đáp ứng nhanh theo tốc độ

1.2 Lịch sử

< Trợ lực lái thủy lực > < trợ lục lái điện >

Dùng ápsuất của thủy lực

Sử dụng motor

Motortrợ lực lái điện (MDPS) sử dụng 1 motor điện để hỗ trợ lực đánh lái Mởi vì ma sát giữa lốp trước và mặt đường, đặc biệt trong trường hợp xe đỗ, do đó lực đánh lái để quay vô lăng được yêu cầu

History and Types of MDPS

Hệ thống trợ lực lái điện được chi làm 3 loại theo vị trí của Motor: loại trục, loại thanh rang,loại rack.Để tăng momen xoắn thì motor được đặt ở vị trí gần với bánh xe, thích hợp cho loại xe cỡ trung vàcỡ lớn Tuy nhiên, việc tăng chi phí thiết kế và tính phức tạp của việc bố trí cũng được cânnhắc

Loại trục: thích hợp cho xe cỡ nhỏ và vừa

Loại thanh rang: thích hợp cho xe cỡ trung

Loại rack: thích hợp cho xe cỡ lớn

1.3 Phân loại theo vị trí

2 Sơ đồ bố trí

2.1 kết cấu

ECU

Steering Wheel

Shaft

BLAC Motor

② Torque & Angle Sensor

Rack &Pinion Gear

1 Vôlăng

Lái xe quay vôlăng, tín hiệu đầu vào ban đầu của hệ thống trợ lực điện để chuyển ý định

(chuyển hướng, tốc độ…) đến xe

2 cảm biến góc lái và momen xoắn (tích hợp)

Nhận biết lực đánh lái (momen) và hướng của vô lăng

3 ECU

Tổng hợp các tính hiệu đầu vào (momen xoắn, hướng, tốc độ, mã…) áp momen hỗ trợ mong

muốn tới motor

4 BLAC Motor

Motor quay theo tínhiệu nhận được từ

5 Trục

Tíchhợp lực của momen được tạo ra từ việc đánh lái của lái xe và momen hỗ trợ từ motor

chuyển đến trục lái, lục này được chuyển đến thanh răng

6 Rack & Pinion Gear

Chuyển động quay được chuyển thành chuyển động thẳng bởi sự kết hợp giữa bánh răng và

thanhrăng, điều này sẽ xác định hướng của bánh xe

2.2 các yếu tố đầu vào/đầu ra

• Điện áp acqui

• Tốc độ xe

• Tốc độ động cơ

• Cảm biến momen

• Cảm biến góc lái

Đầ

• Motor

• Đèn cảnh báo ESP

Configuration Function

Tốc độ động cơ

động, tốc độ động cơ phải cao hơn 500 v/p cần được xác định bới hộp điều khiển trợ lực lái điện.

Cảm biến góc lái

Cảm biến chuyển thông tin tốc độ đánh lái và vị trí của vô lăng Dòng điện cung cấp cho motor được tính toán bởi hộp điều khiển MDPS dựa trên góc đánh

Input/output elements and components of MDPS

3 Các thành phần

3.1 Cảm biến góc lái và momen

1) Cảm biến momen

Trênmột vài kiểu xe có cảm biến góc lái và momen được cải tiến tích hợp chung Như hình trên,

2 phần cảm nhận góc lái và momen được tích hợp là 1, xem như là càm biến góc lái và cảm biến momen

< MDPS Ass’y >

ECU

BLAC motor

Trục đầu ra

Trục đầu vào

Cảm biến góc lái và momen

Torque sensor

Nam châm(input)

Rotor (output)

Angle sensor

Hall IC

Stator Rotor

Cảm biến momen xoắn được đặt giữa trục lái bao gồm 1 cảm biến chính và 1 cảm biến phụ Khiđánh vô lăng, thanh xoắn được xoắn theo tỷ lệ với khả năng cản lại lực đánh lái Độ lệch của trục đầu vào so với trục đầu ra gây ra sự thay đổi từ trường, cái gây ra việc thay đổi dòng Cùngvới việc thay đổi dòng tín hiệu đầu vào, hộp điều khiển MDPS cũng phát hiện hướng đánh lái của vô lăng

T1

2) Cảm biến góc lái

Hall IC 1

Hall IC 2

Bánh răng 1 Bánh răng 2

Nam châm

Bánh răng chính

θ

Φ

Từ trường tỷ lệ với momen Cảm biến IC Hall phát hiện việc thay đổi từ trường và gửi tín hiệu điện áp Điện áp tỷ lệ với góc xoay từ -4.5˚ đến 4.5˚

Cảm biến momen có 2 tín hiệu đầu ra và hộp MDPS so sánh 2 tín hiệu này để có thể phát hiện ra lỗi của cảm biến

Khi vô lăng quay, bánh răng chính quay Hai bánh răng hành tinh với số răng khác nhau sẽ quay cùng lúc và các nam châm được gắn trên bánh răng hành tinh cũng quay Cảm biến IC Hall pháthiện sự thay đổi góc quay và điện áp tín hiệu đầu ra chuyển đến hộp điều khiển Cuối cùng,hộp điều khiển sẽ tính toán góc xoay vô lăng bởi tín hiệu này Lưu ý rằng, nguyên lý hoạt động là giống nhau của cám biến góc lái trên hệ thống ESC Vì vậy, nó cần được hiệu chỉnh khi

3.2 ECU

Stator

Rotor

3.3 Motor

3.4 Rack & Pinion

Nếu lái xe quay vô lăng, cảm biến momen lái gửi thông tin như

là 1 tínhiệu điện về ECU Việc hỗ trợ momen lái và kích hoạt

motor trợ lực dựa trên tín hiệu này

Ngày nay, motor AC khôngchổi than được sử dụng phổ biến, tùy thuộc vào yêu cầu của hệ thống lái, loại motor này tạo ra momen từ 3 đến 6 Nm

Hướng quay của motor tùy thuộc vào hướng chuyển động của vô lăng

để giảm góc lái cần thiết khi quay hết lái.

4 Logic điều khiển

4.1 Tốc độ xe thấp

Low speed = High motor current

High Nm

High speed = Low motor current

Low Nm

Ở tốc độ xe thấp (được đo bằng cảm biến tốc độ của xe), sự xoắn của thanh xoắn (được đo bằng cảm biến mô-men xoắn) cao MDPSCM cung cấp dòng điện cao cho động cơ để giảm nỗ lực lái cho người lái

4.2 Tốc độ xe cao

Ở tốc độ xe cao, độ xoắn của thanh xoắn là thấp MDPSCM cung cấp dòng điện thấp cho động

cơ để tăng nỗ lực lái cho người lái, do đó mang đến độ ổn định lái cao hơn

Time

Operating torque(6Nm)

Releasing torque(2Nm)

Rated current(35A)

Minimum current (10A)

4.4 Bảo vệ khi qua tải

Hoàn toàn quay vô lăng 780 hoặc -780 độ nhanh chóng làm tăng tiêu thụ hiện tại Bảo vệ quá tải làm giảm dòng điện để bảo vệ moto Chiếc xe hơi bị hạn chế ngay cả khi vô lăng được bật hoàn toàn khibật chế độ bảo vệ quá tải

Steering angle Km/h

< Restoration Control >

4.5 Kiểm soát trả lái

Kiểm soát trả lái là một chức năng giúp vô lăng quay trở lại vị trí bắt đầu của nó sau một lượt rẽ

để điều khiển đường thẳng Sau khi lái và hoàn thành một lượt, tay lái tự động trở về vị trí bắt đầu của nó mà không cần phải lái theo hướng ngược lại

5 Maintenance

< MDPS S/W management >

5.1 Variant Coding

Variant Codingdiễn ra thông qua nhận dạng loại EPS trong GDS Các lái xe cảm thấy lái cần khác nhau theo khuvực; như vậy, cảm giác lái được thiết lập theo khu vực và mô hình xe Các lái xe HànQuốc thích cảm giác lái nhẹ hơn, trong khi các lái xe châu Âu và Bắc Mỹ thích lái xe nặng hơn Tùy thuộc vào từng mẫu xe và khu vực, cảm giác lái có thể được lựa chọn bằng cách sử dụng công cụ chẩn đoán và quá trình nhận biết các thông số phải được thực hiện khi

hệ thống MDPS được thay thế Nếu quá trình không được tiến hành, một mã lỗi (Lỗi nhận dạng đặc điểm kỹ thuật C1702) là đầu ra Nếu các đặc điểm kỹ thuật cho một khu vực khác được chọn, một cảm giác lái khác nhau được thiết lập

5.2 hiệu chỉnh SAS

Chức năng này phải được thực hiện sau khi thay thế Mô-đun Điều khiển

Nguồn Động cơ (MDPSCM) hoặc Bộ cảm biến Vị trí Tuyệt đối (APS)

Hiệu chỉnh thành công được hiển thị dưới dữ liệu hiện tại của Công cụ quét "Trạng thái hiệu chuẩn"