Bài 6 ĐKHT lái bằng điện tử

ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến góc đánh lái, cảm biến mô men và cảm biến vận tốc để tính toán điều khiển mô tơ trợ lực vào trục lái của hệ thống.. Với kiểu trợ lực này mô tơ và phần đ

Bài số 6

HỆTHỐNG LÁI ĐIỀU KHIỂN

BẰNG ĐIỆN TỬ

I ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN

Hệ thống lái trợ lực điện sử dụng nguồn trợ lực là mô tơ điện một chiều Mô tơ có thể đảo chiều và quay ở các tốc độ khác nhau tùy theo mức độ đánh lái của người lái và vận tốc của ô tô Đây là hệ thống điều khiển điện tử sử dụng các cảm biến mô men, cảm biến vận tốc, cảm biến góc quay

A MÔ TƠ ĐIỆN LẮP TRÊN TRỤC LÁI (COLUMN - TYPE)

Mô tơ trợ lực, cảm biến mô men và ECU được gắn vào trục lái ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến góc đánh lái, cảm biến mô men và cảm biến vận tốc để tính toán điều khiển mô tơ trợ lực vào trục lái của hệ thống

Với kiểu trợ lực này mô tơ và phần điều khiển ECU đặt trên trục lái nên không gian bên dưới phần cơ cấu lái và thanh răng gọn nên dễ bố trí và thuận tiện cho công việc tháo lắp bảo dưỡng sửa chữa mô tơ và phần điều khiển ECU Đặc biệt với mô tơ điện đặt trên trục lái sẽ giảm thiểu được các khả năng hư hỏng như đi nơi đường ngập nước và các va chạm trong quá trình chuyển động trên các địa hình phức tạp

Vì mô tơ trợ lực đặt trước cơ cấu lái nên mô men lớn nhất của mô tơ không cần phải lớn, điện áp sử dụng cho động cơ điện tương thích với hệ thống nguồn 12V Hệ thống kiểu này thường được lắp trên xe có khối lượng đặt lên cầu trước dưới 650 kg.

B MÔ TƠ ĐIỆN LẮP TRÊN CƠ CẤU LÁI (PINION - TYPE)

Kiểu trợ lực này là ECU và cảm biến mô men được lắp trên trục lái còn mô tơ điện được lắp vào bánh răng chủ động của cơ cấu lái ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến góc đánh lái, cảm biến mô men và cảm biến vận tốc để tính toán điều khiển mô tơ trợ lực vào trục lái của hệ thống

Với kiểu trợ lực này, ECU điều khiển mô tơ trợ lực,

mô men của mô tơ sinh ra không cần phải lớn nhưng tốn không gian bố trí phía dưới ECU điều khiển, mô tơ trợ lực trực tiếp vào bánh răng chủ động của cơ cấu lái Kiểu trợ lực này thường lắp trên xe có khối lượng đặt lên cầu trước dưới 850 kg.

C MÔ TƠ ĐIỆN NẰM TRÊN THANH RĂNG (RACK - TYPE)

Kiểu này có đặc điểm là ECU điều khiển mô tơ trợ lực vào thanh răng của hệ thống Vì thế, mô men của mô tơ cần phải lớn

và tốn không gian bố trí bên dưới Đây là hệ thống các bộ phận được bố trí riêng biệt với nhau, nên hiệu suất của các bộ phận được phát huy tối đa

Tuy vậy, hệ thống dễ gặp các trục trặc như đi ở đường ngập nước, đường mấp mô dẫn đến va đập làm ảnh hưởng tới hệ thống

Do đó kiểu này thường được lắp trên các xe có khối lượng đặt lên cầu trước trên 1350 kg.

II SƠ ĐỒ KHỐI

A KHỐI TÍN HIỆU ĐẦU VÀO CỦA ECU EPS

- Điện áp ắc quy (B+): Đầu vào này sử dụng để theo dõi điện áp

và tải của hệ thống, từ đó tăng tốc độ không tải của động cơ

- Cảm biến tốc độ xe: ECU EPS tính toán dòng điều khiển cho

mô tơ dựa vào tín hiệu cảm biến tốc độ xe

- Cảm biến mô men: Đo độ xoắn của thanh xoắn

- ECU động cơ: Truyền tải các dữ liệu tới ECU EPS như tốc độ

động cơ, nguồn và tốc độ xe

- Cảm biến tốc độ động cơ: ECU động cơ nhận tín hiệu này để

tính toán tăng tốc độ không tải

- Cảm biến vị trí góc đánh lái: tín hiệu này được gửi về ECU

EPS thông báo các trạng thái đánh lái của người điều khiển xe như: quay trái, quay phải hay đi thẳng.

B KHỐI TÍN HIỆU ĐẦU RA CỦA ECU

- Mô tơ trợ lực điện: Mô men đầu ra của mô tơ được điều khiển bởi sự thay đổi dòng điện do ECU EPS cấp cho mô tơ (dòng nhỏ thì mô men thấp, dòng lớn thì mô men cao).

- Đèn báo EPS: Đèn báo EPS sáng khoảng 5 giây khi bật khóa điện Đèn báo sáng liên tục khi hệ thống EPS bị lỗi hoặc trong quá trình kết nối với máy chẩn đoán

C KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM ECU

ECU tiếp nhận các thông số tín hiệu của tín hiệu đầu vào sau

đó tính toán và điều khiển mô tơ trợ lực.

III NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN

ECU nhận tín hiệu chính từ cảm biến mô men và tốc độ xe Ngoài ra có các tín hiệu phụ như:

- Tín hiệu tốc độ động cơ.

- Tín hiệu B+, chế độ không tải để tính toán điều khiển mô tơ trợ lực phù hợp với điều kiện lái

- Lực đánh lái càng lớn thì mô tơ trợ lực càng nhiều, nhưng

mô men trợ lực sẽ giảm dần khi tốc độ xe tăng dần

1) Trạng thái quay vòng:

Khi quay vành lái, xuất hiện hiện tượng xoay tương đối giữa hai đầu thanh xoắn, cảm biến mô men thay đổi điện áp tùy theo chiều quay và độ lệch tương đối giữa hai đầu thanh xoắn Sau đó truyền tín hiệu về ECU, kết hợp với tín hiệu tốc độ xe lấy từ cảm biến tốc độ mà ECU tính toán ra dòng điện điều khiển và chiều quay của mô tơ trợ lực cho phù hợp

2) Trạng thái đi thẳng:

Khi không tác động xoay vành tay lái, trục lái không chịu tác động do đó không có hiện tượng xoay tương đối ở hai đầu thanh xoắn, cảm biến mô men không thay đổi điện áp, vì thế ECU không điều khiển mô tơ trợ lực và xe đi thẳng.