CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG LÁI TRÊN CÁC DÒNG XE Ô TÔ CỦA MITSUBISHI
3.1. HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN MITSUBISHI MIRAGE
3.1.5. Hệ thống lái trợ lực điện
3.1.5.6. Motor trợ lực lái
Chương 3. Hệ thống lái trên các dòng xe ô tô của Mitsubishi
Motor trợ lực điện là motor điện một chiều nam châm vĩnh cửu, gắn với bộ truyền động của trợ lực lái. Motor trợ lực điện tiếp nhận dòng điện điều khiển từ EPS – ECU, và xoay phù hợp với hoạt động tay lái. Lực quay được tạo bởi motor trợ lực điện được truyền qua trục vít và bánh vít đến trục lái. Motor trợ lực điện có các đặc điểm:
- Nhỏ, nhẹ, và có kết cấu đơn giản.
- Lực, moment xoắn biến thiên nhỏ thông qua điều khiển.
- Dao động và tiếng ồn nhỏ.
- Lực quán tính và ma sát nhỏ.
- Độ an toàn và độ bền cao.
3.1.5.7. Cảm biến moment xoắn
Hình 3.11. Cảm biến moment xoắn.
Cảm biến moment xoắn gồm trục vào (gắn với phần trên của trục lái), trục ra (gắn với phần nối tiếp của trục lái tới cơ cấu lái), giữa trục vào và trục ra được liên kết bằng một thanh xoắn. Trên trục vào lắp một vành cảm ứng số 1 có các rãnh để cài với các răng của vành cảm ứng số 2. Còn vành cảm ứng số
Chương 3. Hệ thống lái trên các dòng xe ô tô của Mitsubishi
3 cũng có các răng và rãnh được lắp trên trục ra. Phía ngoài các vòng cảm ứng là các cuộn dây được chia ra các cuộn dây cảm ứng và cuộn dây bù.
Hình 3.12. Cấu tạo cảm biến moment xoắn.
Khi người lái xe điều khiển vô lăng, moment lái tác động lên trục sơ cấp của cảm biến moment thông qua trục lái chính. Người ta bố trí roto phát một và hai trên trục sơ cấp phía vô lăng và roto phát thứ ba trên trục thứ cấp. Trục sơ cấp và thứ cấp được nối với nhau bằng một thanh xoắn. Các roto phát có cuộn dây phát hiện kiểu không tiếp xúc trên vòng ngoài để hình thành một mạch kích thích. Khi tạo moment lái thanh xoắn bị xoắn tạo ra độ lệch pha này một tín hiệu tỷ lệ với moment được đưa vào ECU. Dựa trên tín hiệu này ECU tính toán moment trợ lực cho tốc độ xe và dẫn động motor điện với một cường độ, chiều và thời điểm cần thiết.
3.1.5.8. Bộ điều khiển trung tâm (EPS – ECU)
EPS – ECU bao gồm một mạch giao diện đầu vào, một bộ vi xử lý, mạch ổ đĩa đầu ra, một rơle điện và một rơle dòng motor điện. Nó cũng tích hợp chức năng tự chẩn đoán, và khi có sự cố xảy ra đèn cảnh báo sẽ sáng trên đồng hồ táp lô. Đồng thời, nó sẽ gửi những mã chẩn đoán đến thiết bị chẩn đoán.
Chương 3. Hệ thống lái trên các dòng xe ô tô của Mitsubishi
- Điều khiển bù quán tính: Đảm bảo motor trợ lực lái hoạt động ngay khi người lái xe khởi hành và xoay vô lăng.
- Điều khiển trả lái: Điều khiển hỗ trợ lực hồi về của các bánh xe sau khi người lái đánh hết vô lăng sang 1 bên.
- Điều khiển giảm rung: Điều chỉnh lượng trợ lực khi lái xe quay vô lăng ở tốc độ cao, do vậy sẽ giảm rung động các thay đổi trong độ lệch của thân xe.
- Điều khiển bảo vệ quá nhiệt: Dựa tính nhiệt độ của motor dựa trên cường độ dòng điện và điện áp vào. Nếu nhiệt độ của motor hay ECU trợ lực lái vượt quá giá trị cho phép, nó sẽ giảm bớt cường độ dòng điện vào để tránh tình trạng motor hoặc ECU bị quá nhiệt.
* Chế độ dự phòng: Khi phát hiện thấy sự cố, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ dự phòng.
Bảng 3.5. Chế độ dự phòng khi gặp sự cố.
Sự cố Chế độ hoạt động
Hỏng cảm biến moment xoắn
Không trợ lực Motor bị quá dòng
Motor bị ngắn mạch (bao gồm cả sự cố của hệ thống dẫn động)
Hư hỏng trong ECU trợ lực lái Motor bị quá nhiệt
Hạn chế lực trợ lực Nhiệt độ cao trong ECU trợ lực lái
Hư hỏng của cảm biến nhiệt độ bên trong ECU trợ lực lái
Sự cố tín hiệu vận tốc xe và tốc độ động cơ
Sự cố nguồn điện Tạm dừng trợ lực (trợ lực trở lại sau khi nguồn điện hoạt động bình thường)
* Hoạt động:
- Khi bật công tắc khởi động (Ignition switch): Lúc khởi động, điện áp được cấp cho EPS – ECU, và ECU vào chế độ làm việc dự phòng.
Chương 3. Hệ thống lái trên các dòng xe ô tô của Mitsubishi
Hình 3.13. Hoạt động của EPS – ECU khi khởi động.
Khi bắt đầu khởi động động cơ, các tín hiệu tốc độ động cơ gửi từ ECU động cơ nhập dữ liệu đến EPS – ECU.
Sau khi khởi động động cơ, EPS – ECU phán đoán tình trạng động cơ “bật tốc độ động cơ” khi động cơ đạt được tốc độ 500 vòng/phút, sau đó chức năng trợ lực đã sẵn sàng.
- Hoạt động của vô lăng:
Hình 3.14. Hoạt động của vô lăng.
Khi điều khiển vô lăng, các cảm biến moment xoắn được tích hợp vào trục lái, nó nhận biết moment xoắn lái và tính toán kết quả đầu ra tín hiệu cảm biến