lái điện steer by wire

lái điện steer by wire. Đồ án phục vụ cho nghiên cứu và giảng dạy, nói về hệ thống lái điện tử steer by wire. Người lái tác động lực vào vô lăng thì góc quay của vô lăng sẽ được tính toán bởi bộ phận đo góc lái, sau đó gửi dữ liệu đã tính toán tới ECU của hệ thống. Dữ liệu tín hiệu từ đây sẽ được xử lý để điều khiển dòng thủy lực xuống thước lái, giúp bánh xe dịch chuyển theo yêu cầu của hệ thống. Vậy nên, việc điều khiển bằng cách truyền tín hiệu sẽ được diễn ra một cách nhanh hơn so với các hệ thống lái dẫn động cơ khí hiện nay.

ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP

THIET KE CHE TAO MO HINH HE THONG LAI KHONG TRUC

LAI

NGANH: CONG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS NGUYÊN PHỤ THƯỢNG LƯU

Tp Hỗ Chỉ Minh, ngày thẳng năm 202

fEPHUTECH Đạe Ginorge TpheM BMOLQTOSDT-KT

VIEN KY THUAT HUTECH

PHIEU DANG KY

ĐÈ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Hệ: Đại học chính qui (CQ, LT, B2, VLVH)

1, Ho va tên sinh viên/ nhóm sinh viên ding ky dé ti (si s6 trong nhém: 3 ):

Điện thoại: 0944529705 Email: doquangtruong!59tp@gmail.com

Điện thoại: 0917395282 Email: lehoangnguyen2112em@gmail.com

Điện thoại: 0944757710 Email: phu014623@gmail.com

Ngành : _ Công nghệ kỹ thuật ô tô

Chuyên ngành : - Công nghệ kỹ thuật ô tô

2 Tên dé tài đăng ký :

Thiết kế chế tạo mô hình hệ thẳng lái không trục lái

Sinh viên đã hiểu rõ yêu cầu của đề tài và cam kết thực hiện để tài theo tiến độ và

hoàn thành đúng thời hạn

TP HCM, ngày 8 thẳng 4 nãm 2021

(Kỷ và ghi rõ họ tên) (Kỹ và ghỉ rõ họ tên)

18 hy "05 ani, ge or BS

lpn le ary Sa

EPHUTECH TÊN NHANH nỦ .MÃ ĐÈ TÀI: 218

Viện Kỹ thuật Hutech

PHIEU GIAO NHIEM VU

THUC HIEN DO ÁN TÓT NGHIỆP

(Mỗi sinh viên một phiêu, GVHD ghi rõ tên để tài và nhiệm vụ của từng sinh vién GVHD chuyển cho SV để nộp vẻ VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài:

Họ tên Đỗ Quang Trường _ MSSV:171125029 Lép: 17DOTB2 Điện thoại — : 0944529705 Email : doquangtruongl59tp@gmail.com Ngành + Công nghệ kỹ thuật ô tô

“Thiết kế cơ cầu lái

“Thiết kế cơ cầu điều chỉnh lái

TP HCM, ngày 14 thắng Š năm 2021 Sinh viên thực hiện 'Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghí rõ họ tên)

EPHUTECH ee MA DE TAI: 218

Viện Kỹ thuật Huteeh

PHIEU GIAO NHIEM VU

THUC HIEN DO AN TOT NGHIEP

(Mỗi sinh viên một phiêu GVHD ghi rõ tên dé tai vi nhiệm vụ của từng sinh vién GVHD

chuyển cho SV để nộp vẻ VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Ho tén Nguyễn Minh Phú MSSV:1711250926 _ Lớp: 17DOTB2 Điện thoại — : 0944757710 Email : phu014623@gmail.com

Ngành :- Công nghệ kỹ thuật ô tô

2 Tênđề

“Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống lái không trục lái

3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

Mô phỏng điều khiển

Lắp rip điều khiển

EPHUTECH Dara gra TEM MA DE TAL: 218

Viện Kỹ thuật Hutech

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THUC HIEN DO AN TOT NGHIEP

(Mỗi sinh vién m6t phiéu, GVHD ghi 6 tên đề tài và nhigm vu ctia ting sinh vién, GVHD

chuyén cho SV dé nép vé VP Vién.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài:

Họ tên : LêHoàng Nguyên MSSV:1711251094 - Lớp:I7DOTB2 Điện thoại 0917395282 Email: lehoangnguyen2l12em(@gmaiLeom Ngành + Công nghệ kỹ thuật ô tô

2 Tên đề tài:

‘Thiét kế chế tạo mô hình hệ thống lái không trục lái

3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài HN

LỜI CAM ĐOAN

Tệ

-am đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

'Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bồ trong bắt kỳ công trình nào khác

Tp Hé Chi Minh, ngày 25 thẳng Š năm 2021

(Ký tên và gh rõ họ tên)

sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để đỗ án tốt nghiệp của nhóm em được hoàn

chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

DANH SACH CAC HINH

DANH SACH CAC BANG

LOL NOI DAU

Chuong | TONG QUAN VE DE TA

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu,

1.6 Các kết quả đạt được

1.7 Kết cầu của đề tài

Chương 2 HỆ THÔNG LÁI KHÔNG TRỤC LÁI STEER-BY-WIRE 5

2.1 Phân loại hệ thống

2.2 Yêu cầu đối với hệ thống lái

2.3.1 Hệ thống lái cơ khí

2.3.2 Hệ thống lái có trợ lực

2.3.3 Hệ thống lái trợ lực thủy lực (Hydraulic Power Steering)

2.3.4 Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử

2.4.5 Cơ cấu lái

2.4.6 Hộp điều khiển hệ thống lái Steer-By-Wire (ECU;

2.4.9 Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục

3.1 Thông số cơ bản xe Infiniti Q50 2013

3.2 Tỉnh toán kiểm nghiệm

3.2.1 Kiểm nghiệm động học hình thang lái

3.2.2 Tính toán momen cản quay vòng

3.2.6 Tính bẻn thanh nồi bên

Hinh 2,3: So dd nguyén ly hé théng lai trợ lực thủy lực lO Hình 2.4: Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử " Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử well Hình 2.6: Đặc tính trợ lực của hệ thống lái trợ lực điện „l3

Hình 2.7: Hệ thống lái không trụ lái

Hình 2.8: Hệ thống lái không trục lái tích hợp

Hình 2.9: Cơ cấu hệ thống lái Steer-by-Aire

Hình 2.12: Cảm biến mô men vành tay lái

Hình 2.13: Cấu tạo động cơ điện 1 chiễu

Hình 2.14: Cơ cấu lái bánh răng trụ- thanh răng

Hình 2.15: Cách bổ trí hộp điều khiển trên xe à `

Hình 3.2: So đỗ hình thang lái khi xe chạy thẳng _—_

Hình 3.3: Sơ đồ hình thang lái khi xe quay vòng

Hình 3.4: Các vị trí của hình thang lái

Hình 3.5: Sơ đồ lực ngang tác dung lên bánh xe khi quay vòng

Hình 3.6: Sơ đỗ phân bổ lực phanh

Hình 4.23: Hộp thoại điều chỉnh thông số bánh răng và thanh răng

DANH SÁCH CÁC BẢNG BANG

LỜI NÓI ĐÀU

Trong những năm gần đây, nền công nghệ, khoa học trên thể giới đã có nhiều phát triển mạnh mẽ với nhiều thành công nổi bật hàng đầu trong tất cả các lĩnh vực đời sống xã hội, đặc biệt trong ngành công nghệ, kỹ thuật 6 tô Ngày nay chúng ta đã chế tạo ra được những dòng xe hơi không chỉ là những phương tiện di chuyển, vận tải mã nó còn là những tác phẩm thể hiện sự tiện nghỉ hiện đại và sang

trọng Chúng ta đã tạo ra những chiếc xe sang trọng và hiện đại, đi cùng với nó là

những tính năng của an toàn và sự tiện nghỉ rất được chú trọng nghiên cứu và phát

triển nhằm tạo ra những chiếc xe có sự êm ái và an toàn khi điều khiển Hệ thống lái

không trục lái Steer-by-wire dang là một trong những xu hướng công nghệ phát

triển hàng đầu trên xe ô tô hiện nay Với những cải tiễn vải tính năng mới đem lại

chắc chắn rằng trong những năm tiếp theo hệ thống lái Sieer-by-kire sẽ được phổ

biến rộng rãi trên thị trường Việc thực hiện đề tải * chế tạo mô hình hệ thống lái không trục lái (Steer-by-wire) đã đem lại cho chúng em cơ hội được tìm hiểu nghiên cứu một trong những hệ thống quan trọng trên xe ô tô

Mac dit da rat nỗ lực thực hiện nhưng đồ án không thẻ tránh khỏi những sự thiểu sót Vì vậy nhóm em kinh mong được sự đóng góp của các thầy để đồ án được hoàn thiện hơn,

Em xin chân thành cảm ơn !

Chương 1

TONG QUAN VE DE TAI

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

“Cũng như hệ thống phanh, hệ thống treo, hg thống lái là một trong những,

hệ thống đảm bảo an toàn cho ô tô chuyển động an toàn, êm dịu Vì thể mà hiện nay

hệ thống lới ngày cảng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo hệ thống lái

ngày cảng nghiêm ngặt vả chặt chẽ hơn để đáp ứng các tiêu chí an toàn và tiện nghỉ, tính an toàn chủ động trong điều khiển chuyển động với vận tốc cao và mật độ giao thông lớn Cụ thể, ngày nay chúng ta bắt đầu làm quen với thuật ngữ “steer-by-

wire” hay “drive-by-vire” ý nói hệ thống lái bằng dây cáp và tin hiệu điện tử Công

nghệ này đã xuất hiện lần đầu tiên trên xe Infinity Q50 và sẽ còn phát triển mạnh trong những năm tới Với xu hướng phát triển và ngày cảng có nhiều công nghệ được ứng dụng lên xe ð tô và loại bô các chỉ tiết cơ khí thì việc tìm hiểu và nghiên cứu một hệ thông với những công nghệ dẫn đầu trong xu hướng phát triển là rất can

thiết vào lúc này

Vi vậy đề tài tốt nghiệp: *hiết kể chế tạo mô hình hệ thống lái không trục Iáf" là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao

1.2 Tình hình nghiên cứu

‘Tinh t6i hiện tại đã có nhiều công trình nghiên cứu vẻ hệ thống lái không trụ lái đã thành công Đã cỏ nhiều hãng xe áp dụng hệ thống lái Steer-by-wire vào các bản xe thương mại và bán ra thị trường nhur Tesla, BMW, Nissan, tiêu điểm có thể kể đến như: Hãng xe Infinity đã nghiên cứu hệ thống và áp dụng thành công lên mẫu xe Infinity Q50 được sản xuất lần đầu vào năm 2013

“Trên hệ thông lái Steer-by-wire của hãng Tesla thì bên cạnh phát triển hệ thống hãng tesla đặc biệt chú trọng vào các công nghệ hỗ trợ điển hình có thể kể đến công nghệ lái xe tự động (Auto pilo0

truyền thống trước đó cũng như tìm hiểu những mặt hạn chế mà hệ thông

còn tồn đọng, thức của ban thin p cận với những xu hướng công nghệ mới

Túi giống như ở hệ thống lái thông thường

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để có thể hoàn thành được đề tải nhóm chúng em sẽ tập trung nghiên cứ

tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của hệ thống để có thể hiểu rõ cách thức vận hành

hiểu hệ thống lái Steer-by-wire có cách hoạt động khác như

ia hé thông qua đó

thế nào so với những hệ thống lái truyền thống Nhóm chúng em sẽ phân tích cấu

tạo của hệ thống lái Steer-by-wire để hiểu rõ vẻ hệ thống từ đó có thể chế tạo ra một

hệ thống lái không trục lái hoàn chỉnh Bên canh phan cơ khí nhóm cũng sẽ phân

tử nhiễu nguồn thông tin khác nhau như kiến thức từ các thẫy (cô) tron

nghiệm từ các đồng môn đi trước, thông tỉn từ những công trình nghiên cứu đã

Hiểu rõ hơn về hệ thống lái

không trục lái, nắm rõ được nguyên lý cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống và

vẻ những ưu điểm của hệ thông

những hệ thống lái truyền thống cũng như là những điểm hạn chế còn tổn đọng của

Trong chương này đồ án phân tích kết cấu của hệ thống lái Steer-by-wire, Chương 3

là tính toán kiểm nghiệm hệ thẳng, tập trung vào những công thức tỉnh toán nhằm

khẳng định hệ thống vận hảnh chính xác và an toản Chương 4 là quy trình thiết kế

hệ thống, chương này tập trung nói về

Chương 2

HỆ THÓNG LÁI KHÔNG TRỤC LÁI STEER-BY-

WIRE

3.1 Phân loại hệ thống lái

Phân loại theo sự bổ trí vành li:

~ Vành lái đặt bên phải (đủng cho các nước có luật giao thông quy định chiều

chuyển động là chi

~ Vành lặt bên trải (dùng cho các nước có luật giao thông quy định el trái)

chuyển động là chiều bên phải, đại đa số các nước có luật giao thông đi bên phải)

lạ lái cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

$® Phân loại theo số bánh dẫn hướng:

lạ lái với các bánh xe dẫn hướng cầu trước

l lái với các bánh xe dẫn hướng cầu sau

\g lái với các bánh xe dẫn hướng tắt cả các cầu

# Phân loại theo đặc điềm kết cấu:

~ Hệ thống lái không có trợ lực

~ Hệ thống lái cô trợ lực

% Phan loại theo nguyên lý làm việc của bộ phận trợ lực lái

= Lai cơ khí trợ lực thủy lực,

~ Lái cơ khí trợ lực thủy lực điều khiển điện tử

~ Lái cơ khí trợ lực điện tử

~ Lái không try

3.2 Yêu cầu đối với hệ thống lái

(Steer-by-wire),

cö ảnh hưởng đến tính dẫn hướng, tí hoạt, tính ồn định và

an toàn chuyển động của ô tô Vì vậy ngoài các yêu cầu chung đổi với kết cấu ô tô,

hệ thống lái còn phải thỏa mãn các yêu cầu riêng sau đây:

~ Bảo đảm bán kính quay vòng nhỏ nhất để nâng cao tính linh hoạt cho ô tô

~ Khi người liều khiển xe hệ thống lái cỏ vai trò phải giữ đúng hướng

chuyển động và có thể thay đổi hướng chuyển động theo ý muốn của người lái

lâm các lực va đập truyền từ bánh xe dẫn hướng lên vành lái khi ô tô

chuyển động trên đường không bằng phẳng

~ Giảm tối thiểu ảnh hưởng đến ổn định cả bánh xe dẫn hướng

~ Bảo đảm khe hở tổng cộng trong các cơ cấu của hệ thống và trong dẫn động

khi chuyển động thẳng không vượt quá 10 + 20” (tương ứng với góc quay vành lái)

và 30 + 40 mm (đo trên vành lái)

Hình 2.1: Hệ thống lái cơ khí (nguồn: internet) 4) Uù điểm

~ Khả năng quay vòng ô tô trên một diện tích bé trong thời gian ngắn nhất

~ Giữ cho xe ổn định khi di chuyển thẳng

~ Lực tác dụng lên vành tay lái nhỏ

~Quỹ đạo khi xe chuyển động quay vòng chịu ảnh hưởng từ góc quay thân

xe và quá trình đánh lái của người lái Trong khi hệ thống lái này tập trung vào bài toán góc quay dẫn hướng bánh chuyển động theo vô lăng do đó ảnh hướng của dịch chuyễn thân xe, đặc biệt khi đánh lái ở tốc độ cao là rõ nét và chưa kiểm soát được

~ Chưa tối ưu khối lượng, kích thước và các chỉ tiết cơ khí nên cơ cấu công kÈnh, nặng, chiếm nhiều không gian bố trí Khả năng va đập khi xảy ra sự cổ ảnh

hưởng nhiều đến người sử dụng là rõ nét.

Hệ thống lái thuần cơ khí chủ yêu trang bị cho các dòng xe từ thập kỹ 70 -80, Trên thị trường Việt Nam một số ít các xe cũ vẫn lưu thông sử dụng loại hệ thống Iii này Ngày nay, nhiễu 6 t6 trang bị hệ thông lái có trợ lực, kể cả xe tái và xe du lịch để đáp ứng các tiêu chỉ về an toàn và tiện nghỉ, tính an toàn chủ động trong

~_ Giảm thiểu lực va đập từ bánh xe dẫn hướng lên vành tay lái

, hệ thống lái vẫn có thể làm việc được

Túi có được cảm giác

ó sức cản trên mặt đường khi quay vòng Vì vậy bộ trợ lực lái chỉ lâm việc khi sức cản quay vòng lớn hơn giá trị giới hạn cho phép

~_Tác dụng của bộ trợ lực lái phải nhanh và phải đảm bảo được tỷ lệ giữa lực tác dụng với góc quay của trục vô lãng và bánh xe dẫn hướng

~_ Hiệu suất làm việc cao

~ Không được xây ra hiện tượng hệ thống tự động trợ lực khi xe di

chuyển trên đường xóc, nhưng khi bánh xe dẫn hướng bị hư hỏng bộ

trợ lực lái phải làm việc để

ừ được hướng chuyển động của xe

2.3.3 Hệ thống lái trợ lực thủy lyre (Hydraulic Power Steering)

trong quá trình điều khiển xe tạo cảm giác thoải mái hơn cho người sử dụng Tùy

vào việc thiết kế và chế độ chuyển động của xe, khả năng hỗ trợ của bộ trợ lực thuỷ lực do động cơ tạo ra có thể lên đến 80% năng lượng tổn hao người lái dùng cho việc đánh lái

Hình 2.2: Hệ thống lái trợ lực thủy lực (nguời

1 Bộ tản nhiệt, 2 Bình chứa dâu trợ lực, 3 Bơm dâu trợ lực 4 Bộ phận cảm biển

mô men cản quay điểu khiển van trợ lực thủy lực, 5 Thước lải và xylanh thủy lực

Hệ thống trợ lực thủy lực cần bố trí thay đổi tỉ lệ trợ lực theo điều kiện chuyển động theo hai thông số chính: góc đánh lái và vận tốc xe

Trên hệ thống lái trợ lực thủy lực, thanh xoắn bố trí trên trục lái đóng vai trò

bộ phận cảm biến mô men

~Gốc đánh lái cảng lớn, khi đó mô men xoắn sẽ cảng lớn làm thanh xoắn biến dạng càng nhiều, lúc đó cửa van dầu trợ lực sẽ được mở rộng ra vì vậy

áp lực dầu trợ lực tăng theo

~ Vận tốc xe tăng lảm cho mô men cản tại bánh xe dẫn hướng giảm làm cho biến dạng thanh xoắn cũng giảm độ mở van trợ lực, lực trợ lực giảm theo điều này làm hạn chế khả năng trợ lực khi tăng vận tốc một cách tự nhiên

=Œ—

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái trợ lực thủy lực (nguồn: internet)

1, thanh xoẫn, 2, bơm đầu trợ lực, 3 van điều khiển, 4 xilanh lực

ác U điểm:

~ Tạo cảm giác lái nhẹ, giúp người lái í tổn hao năng lượng khỉ quay vòng,

xe

~ Hạn chế đi những va đập từ bánh xe tác động lên vô lãng

~ Nâng cao tính năng an toàn trong trường hợp xe xảy ra sự cố

trợ lực thủy lực điều khiển điện tử:

trợ lực thủy lực điều khiển bằng điện tử, hai bộ phận là cơ

cấu lái và dẫn động lái vẫn như hệ thống lái thuần cơ khí Hệ t tự thanh xí cảm

biến mô men đánh lái sẽ không trực tiếp điều khiển van trợ lực Độ biển dạng của

10

thanh xoắn sẽ được chuyển đổi thành gửi đến hộp MCU điều khiển trợ

hiệu lực

Hệ thống trợ lực điều khiển bằng điện từ có nhiễu ưu điểm hơn so với hệ

hả năng làm việc của trợ lực đa dạng hơn đáp ứng

các dải tốc độ khác nhau đặc biệt là dải tốc độ cao (tạo cảm giác lái), tạo sự thoải

mái cho người lái xe

2.3.5 Hệ thống lái trợ lực điện

Hệ thống lái trợ lực điện phát triển cùng thời điểm với hệ thống trợ lực thủy

tru điểm hơn so với hệ thống lái trợ lực thủy

lực điều khiển điện tử

chạy xe gây lãng phí công suất khi không sử dụng trợ lực lái, thêm vào đó dầu trợ

lực lái là một nhân tố gây ô nhiễm môi trường;

tạo của hệ thống l trợ lực tạ nhỏ gọn hơn

Cải tiến quan trọng của hệ thống này là thay thể lực tác dụng từ bom dw

| Mô tơ điện được điều khiển bằng hộp điều khi

dựa trên thuật toán điều khiển và mô hình toán điều khi

đặc tính trợ lực xây dựng dựa trên đặc tính cản từ mặt đường.

2.3.6 Hệ thống lái không trụ lái (Steer-by-wire)

Với các hệ thống lái truyền thống, khi xe quay vòng ở các vận tốc

khác nhau người lái chỉ có thể kiểm soát được một vải trạng thái động lực học của xe Ô tô chỉ có thể được kiểm soát hoàn toàn khi quay vòng với hệ thống lái không trụ lái (Steer by wire) Đây là hệ thống lái có khả năng tạo ra

lực hỗ trợ lái xe quay vành lái với 100% năng lượng

thang lái

B

4) Hệ thẳng tích hợp by He thing độc lập

Hinh 2.7: Hg thong lai kh6ng try lái (nguồn: internet)

HG thing lai khong true lai de lập

Dic diém hé thong lai Steer by wire độc lập với đặc điểm là mỗi một

bánh xe dẫn hướng sẽ được bố trí một động cơ điều khiển Việc điều khiển

một cách độc lập tại các bánh xe như vậy sẽ tạo được ưu điểm giúp tỷ lệ thay

sóc dẫn hướng của bánh xe một cách độc lập

lái không trục lái tích hop

Hệ thống lái không trụ lái tích hợp đã được Nissan áp dụng trên xe

Infiniti Q50 2013 được cấu tạo từ những bộ phận chính như: cảm

đánh lái, bộ ly hợp, hộp điều khiển, động cơ trợ lực.

trí góc quay, khi người lái ác động vào vành l

2.bộ ly hợp; 3.hộp điều khiển; 4.động cơ trợ lực

ín hiệu được cảm biến thu nhận và truyền qua hộp điều khiển, hộp điều khiển phân tích và xuất tín hiệu

điều khiển, lúc này hộp it ra tin hiệu điều khiển

động cơ gắn dưới vành tay lái để tạo ra cảm giác có lực tác động phản hỗi tir wu khiển phân tích và xì

Bộ điều khiển hệ thống lái giữ vai trỏ then chốt trong quả trình điều

vận hành chiếc xe Vì thông tin đều được xử lí bằng hệ thống điện tử nên khả

năng phản ứng với những thông tin trong quá trình vận hành sẽ nhanh chồng

Is

hơn, không chỉ vậy hệ thống còn có kha năng giảm bớt đi những phản hồi từ

2.4 Hệ thống lái không trụ lái Steer-by-wire

2.4.1 Cấu tạo hệ thống lái không trụ lái Steer-By-

võ lãng bằng dây thay cho các liên kết trực tiếp phức tạp trước đây,[5]

Các chuyển động từ vô lăng sẽ được cảm biến lực đánh lái chuyển thành một dạng tín hiệu số và truyền đến hộp điều khiển trung tâm của hệ

'ơ cấu hệ thống lái Steer-by-wire (nguồn: internet)

(4) Động cơ trợ lực: cách bỗ trí 2 động cơ cho 2 bảnh xe sẽ giúp giảm

khiển Từ đây ECU đưa ta hệ số

chuyển vị c i SE dura thong tin phan hồi lại hộp

mô tơ tạo cảm giác mặt đường lên vô

7

Do việc điều khiển bằng cách

lăng để người lái có cảm giác lái chân thực nh

truyền tín hiệu nên quá trình tác động sẽ diễn ra nhanh hon so với các hệ thống lái

dẫn động cơ khí hiện nay

g26 ghể những rung động từ mặt đường tác động lên vô lăng sẽ được loại

không bị khó chịu và thoải mái hơn

Hình 2.10: Sơ đồ hoạt động của hệ thống lái Steer-by-wire (nguồn: intemet)

Việc trang bị camera trên các xe sử dụng Drive by wire giúp quan sát đường

âu di chộch đường

phía trước và phát hiện các vật thể trên nền đường, Khi xe bắt

(có thể do lái xe mệt mỏi), ECU của hệ thống sẽ đưa ra những điều chỉnh nhỏ cần

ra gây nguy cho những người ngồi trên xe, nhưng như tÌ

các hệ thống liên quan trực tiếp đến tính mạng con người Hệ thống này còn được

"

2.4.3 Cảm biến mô men xoắn tay lái

'Cấu tạo của cảm biến mô men xoắn tay lái được thể hiện trên hình 2.11

Khi người lái xe điều khiển vô lãng, mô men lái sẽ tác động lên trục sơ cấp của cảm biến mô men thông qua trục lái chỉnh Cảm biến một và hai được bố trí

trên trục sơ cấp phía vô lãng và cảm biến thứ ba được bố trí trên trục thứ cấp Trục

sơ cấp và trục thứ cắp sẽ được kết nối bằng một thanh xoắn

vòng phát hiện thứ hai và ba Dựa trên độ lệch pha này một tín hiệu tỉ

lệ với mô men được đưa vào ECU, Lúc này ECU sẽ tính toán mô men trợ lực phù

hợp cho tốc độ xe và dẫn động mô tơ điện với một cường độ, chiều và thời chính xác.

Hình 2.12: Cảm biển mô men vành tay lái (nguồ

mô men là loại cảm biến từ trường Khi có vật dẫn từ (răng của

bánh răng, hoặc 1 mẫu sả

nhỏ gắn trên bánh quay) lướt qua sát nó, sẽ tác động lm

từ thông thay đổi, tạo nên 1 xung điện cho đường tín hiệu về Bộ đếm và chia trong hộp sẽ tính thành tốc độ của bánh quay Do xung này rất ngắn nên dùng đồng hồ

bình thường không thé nhận biết

2.4.4 Động cơ điện được

giảm tốc sau đó được truyền tới trục lái chính Trục vít sẽ được đỡ trên các ô

đỡ để giảm độ ôn và tăng tuổi thọ làm việc, khớp nổi bảo đảm cho việc khi động cơ

bi hur hong thì cơ cấu giảm tốc và trục lái chính không bị khóa cứng và hệ thống lái

vẫn có thể hoạt động được.

Hình 2.13: Cấu tạo động cơ điện 1 chiều (ngu:

ternet)

1 True vit; 2 V6 true lai: 3 Khép néi; 4, Roto; 5 Stator; 6 Truc chink;

7.Truc lai chinh; 8 Bánh vú; 9 Ó bi

2.4.5 Cơ cầu lái

'Cơ cấu lái sử dụng trên xe là loại bánh răng trụ - thanh răng Cơ cầu lái có các bội

phận làm việc gồm trục răng ở phía dưới trục lấi chính ăn khớp với thanh răng, vỏ của cơ

bánh răng trụ - thanh răng kết hợp thực hiện luôn chức năng của thanh lái ngang, trong hình thang Hi

“Trục răng được làm bằng thép, trục răng quay trơn nhờ có hai ô bi đặt bên trong vỏ của cơ cấu lái Để đảm bảo trục răng quay nhẹ thì thanh răng phải có cấu tạo răng nghiêng,

cấu

phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía trái Khi người lái quay vô lăng , trục răng quay

âm thanh răng đĩ chuyển sang phải hoặc sang trái trên hai bạc trượt Sự dĩ chuyển củ

thanh li ĐỀ tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền răng nghiêng thĩ trục răng nên đặt nghiêng ngược chiều

thanh răng được truyền xuống thanh cam quay qua các đầu thanh răng và

nghiêng của hanh răng, tạo sự ăn khớp lớn, làm việc ém di,

2

ấu lái bánh răng trụ- thanh răng (nguồn: internet)

1 Bạc lệch tâm; 2 Ô bỉ đồ; 3 Trục răng; 4 Vũt điều chỉnh; 5, Dẫn hướng thanh răng: 6

Kẹp: 10 Bạc lỏi; L1 Cao sự chắn bụi; 12 Đâu thanh răng; 13 Thanh nối

chỉnh

ăn khớp giữa thanh răng và trục vít, còn vít điều chỉnh 4 dùng để điều chỉnh khoảng hở mặt bên

thanh ring không bị xoay bén trong vỏ cơ cấu lái Bạc lệch tâm 1 có tác dụng,

'Cơ cấu lái của hệ thống lái Steer by wire có tỉ số truyền có thẻ thay đổi được Bước

răng giảm dẫn về hai phía đầu của thanh răng và độ sâu bước ăn khớp trở nên lớn hơn Vì vậy nên đường kính ăn khớp của trục răng giảm khi tiễn tới gần hai đầu của thanh răng

Nên với cùng với một góc quay của vô lãng như nhau, ở phần giữa của thanh răng sẽ di

chuyển đễ ding hơn so với hai đầu của thanh răng

3.4.6 Hập điều khiển hệ thống lái Steer-By-Wire (ECU)

Hộp điều khiển của hệ thống lái không trục lái nhận tín hiệu từ các cảm biển,

hộp điều khiển đánh giá chung tỉnh trạng của xe và kiểm soát động cơ điện hệ hổng

cảm biển góc quay vô lăng sao cho góc quay bánh xe tương thích đúng với yêu cầu

Hình 2.15: Cách bố trí hộp điều khiển trên xe (ngu iternet)

2.4.7 Một vài lưu ý trong quá trình sử dụng hệ thống lái không trụ lái

Trong quá trình sử dụng, không được thay đổi kết cấu của hệ thống lái nếu không được cơ quan có thẩm quyền cho phép

'Trong quá trình sử dụng, khi có chỉ tiết bị hư hỏng phải thay thể bằng các chỉ

'Tuân thủ các yêu cầu sử dụng do nhà sản xuất quy định

2.4.8 Quy trình bảo đưỡng hệ thống lái

lẻ hệ thống có thê vận hành một cách chính xác

và đảm bảo an toàn thì việc bảo dưỡng là việc quan trọng không thể thiếu Người

“Trong quá trình sử dụng,

chủ phương tiện cần đảm bảo tuân thủ những quy định vẻ việc bảo dưỡng hệ thống

Kiểm tra các chỗ nỗi, các ỗ có bị lỏng ra không Kiểm tra độ rơ vành tay lái

23

tra động cơ điện, sự ăn khớp trục vít bánh vít, khớp nỗi, bơm mỡ các khớp

Kiểm tra điều chỉnh độ ro ở các khớp cầu của thanh lái dọc, thanh lái ngang Thôi sạch bụi bẵn của hệ thống thông gió, bôi trơn các cơ cấu ăn khớp, ô bi,ổ

đỡ bằng mỡ và dầu Kiểm tra

quay vành tay lái

chặt vỏ của cơ cấu lái với khung xe, kiểm tra lực

2.4.9 Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục

Bảng 2.1: Một vai hư hỏng, nguyên nhân, biện pháp khắc phục [3]

1-Tayvlinặng |-Lép xe tude khong di | Kiém tra ip sudt lbp

cñng hoãc mòn không đều | - Kiểm tra lại góc đặt bánh

~ Góc đặt bánh xe trước không chính xác

~ Khớp cầu bị mòn

- Hong động cơ điện

xe

~ Kiểm tra các khớp cầu

~ Kiểm tra và nếu cần thì thay thể động cơ điện

~ Đai ốc bắt võ lãng siết không đủ chặt

~ Bên trong 6 bi dé, trục răng xuất hiện khe hở

~ Kiếm tra lại độ rơ các khớp cầu

~ Kiểm tra các khe hở ăn khớp,

~ Kiển tra ỗ bỉ trong cơ cấu

lái trong dẫn động lái

3 Động cơ điện lim | - Động cơ điện bị quá nóng ]~ Lâm sạch các cánh quạt bị

nhưng công _ | Động cơ điện hoạt động | bụi bản tích tụ Nếu các hệ

suất giảm thống quạt làm mát vẫn hoạt

động tốt, thì vấn để có thể xảy ra là do lỗi của động cơ

sự cổ này, hãy kiểm tra các vòng bí bị hư hỏng, lắp lỏng

4.Độngcơđiện — ÏZHồng động cơđiện ~ Đây là một trong những sự

không làm việc ~ Cảm biến không hoạt cố phổ biến nhất của động cơ:

động điện Sự cố này có thể được

~ Hết chỗi than, xảy ra do một cầu chỉ bị ngắt

hoặc do sự cỗ của nguồn cung cấp điện Để khắc phục vấn đề này, trước tiên, hãy kiểm tra các nguồn cung cấp điện Nếu nguồn điện vẫn hoạt động tốt, hãy làm nguội

động cơ và làm sạch các bộ

2s

5 Cổ tiếng gõ trong | - Khe hở ăn khớp quá lớn

cơ cấu lái ~ Môn các 6 đỡ

~ BỂ, mẻ, trong 2 bánh răng _ | - Thay thể các ổ đỡ đã khong

6 Tay lái bị rung |- Dai Ge xigt chit ban xe by | - Xiết chặtcácđai ốc,

lỏng ~ Xiết chặt lại các khớp nối

~ Các khớp nối của phần ~ Thay, tiện lại bạc mới

bánh lái chưa xiết chặt ~ Chỉnh lại bạc tỷ thước lái

~ Mòn bạc thanh rằng thước | - Thay bạc hoặc điều chỉnh

~ Giàn cân bằng lái bị cong _ | - Cân bằng lại các bánh xe hay cao su phần cân bằng | - Thay mới cao su phần cân không còn tốt bằng

~ Bánh xe không cân bằng _ | - Bơm lốp đủ áp suất quy

~ Do lốp bị vặn hay lốp định

~ Lốp non hoặc các lốp bơm

16