Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử

TRỢ LỰC LÁI CẢI TIẾN PPSTrợ lực lái cải tiến sử dụng một ECU để điều khiển lực quay của vô lăng cần thiết phù hợp với tốc độ của xe, Tạo lực lái nhỏ khi tốc độ của xe thấp và tạo lực l

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

PPS Progressive Power Steering

Trang 2

TRỢ LỰC LÁI CẢI TIẾN PPS

Trợ lực lái cải tiến sử dụng một ECU để điều khiển lực quay của vô lăng cần thiết phù hợp với tốc độ của xe,

Tạo lực lái nhỏ khi tốc độ của xe thấp và tạo lực lái lớn khi tốc độ của xe cao, để đạt được cảm giác lái tốt nhất

Trang 3

TRỢ LỰC LÁI CẢI TIẾN PPS

Có hai phương pháp thay đổi lực lái:

+ Hệ thống trợ lực lái cải tiến với sự phân nhánh của áp suất dầu tác dụng lên piston.+ Hệ thống trợ lực lái cải tiến kiểu mới thay đổi moment xoắn của thanh xoắn trong van

điều khiển.

Trang 4

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PPS

Trang 5

Tốc độ thấp Tốc độ cao & trung bình

HỆ THỐNG PPS

Trang 6

 Van điều khiển mở theo mức độ đánh lái,

cho phép dầu từ bơm đi qua van điều khiển đến xilanh lực

 Dầu tác dụng lên piston tạo nên trợ lực lái

 Khi xe quay trái hoặc quay phải hướng

của áp suất dầu tác dụng lên piston được thay đổi bởi van điều khiển

 Để thay đổi lực lái người ta tạo ra một

mạch nhánh để nối buồng bên trái và buồng bên phải của piston

Trang 7

 Kích thước của mạch nhánh bị hạn chế khi

xe chạy ở tốc độ thấp nhờ sự hoạt động của van điện, và tăng khi tốc độ xe tăng

 Sự thay đổi kích thước của mạch nhánh

này làm thay đổi lượng dầu chảy qua, dẫn đến thay đổi áp suất dầu tác dụng lên piston và làm tăng hay giảm mức độ trợ lực lái: ở tốc độ thấp mạch nhánh bị đóng

làm tăng sự trợ lực, khi tốc độ tăng mạch nhánh mở rộng làm giảm sự trợ lực

Trang 8

• Trợ lực lái cải tiến bao gồm các

bộ phận sau:

1 Cảm biến tốc độ

2 ECU trợ lực lái

3 Van điện từ

Trang 9

Cảm biến tốc độ được gắn bên trong đồng hồ

đo tốc độ, nó bao gồm một công tắc được

đóng ngắt liên tục bởi chuyển động quay của dây đồng hồ đo tốc độ Các kiểu cảm biến tốc độ sau đây đang được sử dụng:

1 Cảm biến tốc độ

a Kiểu lưỡi gà

b Kiểu tế bào quang điện

Trang 10

1 Cảm biến tốc độ kiểu lưỡi gà

Nam châm trên cáp đồng hồ đo tốc độ quay và từ trường của nam châm làm công tắc lưỡi gà đóng và mở.Một đầu của công tắc lưỡi gà được nối đất, đầu kia được nối với ECU

Công tắc lưỡi gà bật và tắt điện áp cung cấp tạo ra xung tương ứng với sự bật và tắt của công tắc.

Bốn xung được sinh ra trong mỗi vòng quay của dây Tốc độ xe cao hơn thì sẽ sinh ra nhiều xung hơn trong một đơn vị thời gian

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PPS

Trang 11

1.a Cảm biến tốc độ kiểu lưỡi gà

Trang 12

1.b Cảm biến tốc độ kiểu tế bào quang điện

Bộ đầu quang học

Trang 13

• Một đĩa có xẽ rãnh trên dây đồng hồ tốc độ quay và tế bào quang điện bị bật tắt do ánh sáng chiếu đến nó bị gián đoạn liên tục do sự che khuất của đĩa xẽ rãnh Khi điện áp cấp lên mạch này, sẽ sinh ra xung tương ứng với sự bật tắt của tế bào quang điện 20 xung được sinh ra trong một vòng quay của dây đồng hồ tốc độ Nên 1/5 những xung (4 xung) được sinh ra này là các tín hiệu của tốc độ của xe.Tốc độ của xe cao hơn thì sinh ra nhiều xung hơn.

1.b Cảm biến tốc độ kiểu tế bào quang điện

Trang 14

 ECU này dùng để điều

khiển van điện, nó gởi

các tín hiệu điều khiển

tới van điện phù hợp với

các tín hiệu tốc độ của

xe từ cảm biến tốc độ

 Các tín hiệu ra từ ECU

thay đổi hệ số tác dụng

của các tín hiệu xung

250 Hz theo tốc độ xe

Vì vậy sinh ra tín hiệu có

điện áp cường độ trung

bình thay đổi

2 ECU trợ lực lái

+ Tốc độ thấp - hệ số tác dụng thấp - điện áp thấp

+ Tốc độ cao - hệ số tác dụng cao - điện áp cao

Trang 15

3 Van điện

• Van điện được gắn

trong cơ cấu lái, nó có

tác dụng làm thay đổi

kích thước cửa dầu

mạch nhánh nối hai

phía của xilanh lực.

Trang 16

• Ống của van bị kéo khi van bị kích thích bởi tín hiệu từ ECU trợ lực lái

• Hệ số tác dụng của tín hiệu thay đổi khi tốc độ của xe thay đổi, làm thay đổi điện áp dẫn đến thay đổi lực điện từ của cuộn dây theo tốc độ xe

• Vì vậy, mức độ ống bị kéo và kích thước cửa dầu thay đổi theo tốc độ của xe.

• Tốc độ thấp : lực điện từ yếu ống dịch chuyển ít

• Tốc độ cao : lực điện từ lớn ống dịch chuyển nhiều

3 Van điện

Trang 17

• Trợ lực lái cải tiến kiểu phản lực thủy lực sử dụng một thanh xoắn mỏng hơn so với bình thường để giảm lực lái cần thiết khi quay vòng tại chỗ hay chuyển động ở tốc độ thấp Tuy nhiên nó sẽ làm cho lực lái cần thiết quá nhỏ (cảm giác lái quá nhẹ) khi tốc độ xe tăng.

Để tránh hiện tượng này, lực lái cần thiết tăng khi có thanh xoắn dày hơn Nhờ buồng phản lực thuỷ lực để loại bỏ chuyển động quay của trục van điều khiển bằng hoạt động của 4 piston thuỷ lực

• TRỢ LỰC LÁI KIỂU PHẢN LỰC THỦY LỰC

Trang 18

• Áp suất dầu tác dụng lên buồng thuỷ lực

cũng tăng khi áp suất dầu trong xilanh lực tăng do sự hoạt động của hệ thống lái

• Trong trợ lực lái kiểu cải tiến kiểu thủy lực phản lực, lực lái cần thiết thay đổi theo tốc độ xe và sự hoạt động của vô lăng

Trang 23

1 Van điện

• Van điện được gắn trong

vỏ van điều khiển Nó thay

đổi độ mở của van theo

cường độ dòng điện qua

nó, cường độ dòng điện

này phụ thuộc vào tốc độ

của xe được gởi từ ECU trợ

lực lái,

vì vậy điều khiển được áp suất dầu tác dụng lên buồng phản lực thủy lực dòng điện qua van điện được điều khiển bằng cách thay đổi hệ số tác dụng của tín hiệu ra từ ECU trợ lực lái.

Trang 24

• 1 Van điện • TRỢ LỰC LÁI KIỂU PHẢN LỰC THỦY LỰC

Trang 25

2 Van chia dòng

• Van này chia

dòng dầu từ

bơm và cấp

đến van quay,

van điện từ và

buồng phản

lực thủy lực

Trang 26

3 Van tiết lưu

• Khi áp suất dầu trong xilanh thủy lực

tăng, van tiết lưu cho dòng dầu đến buồng phản lựcthủy lực vì vậy tăng áp suất dầu tác dụng lên buồng phản lực thủy lực

Trang 27

4 Buồng phản lực thuỷ lực

Trang 28

• Trong dãi tốc độ từ trung bình đến cao thì áp suất dầu tác dụng phía sau piston, các piston

bị đẩy ép vào cần của trục van điều khiển, khi trục van điều khiển quay, các piston tác dụng như một phản lực điều khiển chuyển động quay của trục

4 Buồng phản lực thuỷ lực

• Buồng phản lực thuỷ lực được gắn dưới van quay Nó là phòng cao áp bao gồm 4 piston được gắn trong trục răng

Trang 29

5 Hoạt động của hệ thống

a Xe đứng yên hay chuyển động ở tốc độ thấp.

Trang 30

• Dòng điện từ đến ECU đến van điện từ ở độ thấp là lớn, vì vậy van điện từ mở rộng đường dầu để dầu hồi về bình sau khi nó chảy qua van chia dòng và tiết lưu Aùp suất dầu trong buồng phản lực thủy lực vì vậy mà giảm, để giảm lực lái đến xấp xỉ bằng moment của thanh xoắn.

a Xe đứng yên hay chuyển động ở tốc độ thấp

Trang 31

b Ở tốc độ trung bình và cao

Trang 32

• Khi tốc độ xe tăng, độ mở của

van điện giảm, áp suất dầu trong

buồng phản lực thủy lực vì vậy

mà tăng để tăng lực lái cần thiết

Kết quả là áp suất dầu trong buồng phản lực

thủy lực tăng hơn nữa để tăng lực lái cần thiết.

Khi vô lăng quay áp suất dầu

trong xilanh lực tăng Để tăng

lưu lượng dầu qua van chia dòng

và van tiết lưu.

Trang 33

• Khi vô lăng quay tiếp và áp suất dầu trong xilanh thủy lực tăng đến giá trị quy định, van chia dòng bị đẩy xuống, lúc đó đường dầu bị cản trở bởi van chia dòng làm áp suất dầu trong buồng phản lực thủy lực không tăng nữa Vì vậy tránh gây ra một lực lái cần thiết quá lớn trong trường hợp này.

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	7,54 MB