Hệ thống lái trợ lực điện (EPS -Electric power steering hoặc EPAS – Electric power assisted steering) đã trở nên phổ biến trong ngành sản xuất ô tô. Hệ thống này ngày càng được ưa chuộng bởi các nhà sản xuất ô tô, một phần nhờ vào khả năng tiết kiệm nhiên liệu mà chúng mang lại. Có một vài loại hệ thống EPS khác nhau. Một số gắn động cơ vào cột lái, trên trục bánh răng dẫn động của thanh răng lái, hoặc trên một bánh răng dẫn động phụ ở phía bên kia của thanh răng lái. Dù có sự khác biệt, thì hệ thống trợ lực lái này đều hoạt động với cùng một mục tiêu: hỗ trợ tài xế khi xoay vô lăng.
Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ nguyên lý hoạt động, chức năng và tầm quan trọng của từng loại cảm biến trong hệ thống EPS.
1. Tổng quan về cảm biến của hệ thống trợ lực lái điện
- Hệ thống EPS áp dụng lực hỗ trợ lái chỉ dựa trên tín hiệu đầu vào từ tài xế. Hệ thống sử dụng dữ liệu đầu vào từ nhiều cảm biến trên xe để xác định lượng lực hỗ trợ lái cần thiết.
- Hệ thống EPS kết nối với hệ thống mạng giao tiếp Can-bus của hệ thống truyền động và giao tiếp với một số hệ thống khác. Hình bên dưới cho thấy CAN-BUS động cơ trên một chiếc Volkswagen đời mới. Bạn có thể thấy hộp điều khiển EPS chỉ là một phần trong mạng lưới các cảm biến và bộ điều khiển.
- Sử dụng mạng giao tiếp trong trao đổi thông tin mang lại nhiều lợi ích. Mô-đun EPS không kết nối trực tiếp với các cảm biến tốc độ bánh xe, nhưng bộ điều khiển ABS có thể truyền dữ liệu đó qua mạng giao tiếp. Điều quan trọng là phải hiểu rằng các hệ thống trên xe hiện đại có thể liên kết với nhau chặt chẽ đến mức nào.
2. Cảm biến góc lái
Cảm biến góc lái có thể được xem là một trong những cảm biến quan trọng của trong hệ thống. Cảm biến này nằm giữa cột lái và vô lăng thường thì năm gần vô lăng (gần vị trí của cáp còi), trong nhiều trường hợp nó được tích hợp bên trong của một cụm cảm biến. Cảm biến góc lái bị lỗi có thể dẫn đến hệ thống bị lỗi.
Có nhiều cảm biến liên quan đến việc đánh vô lăng, việc có nhiều cảm biến cùng đo một thông số mang lại sự an toàn hơn chúng sẽ là tín hiệu dự phòng của nhau.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến sẽ khác nhau giữa các nhà sản xuất, vì vậy phương pháp tốt nhất là luôn kiểm tra thông tin của hãng sản xuất trước khi bắt đầu chẩn đoán. Hãy xem xét chiếc VW Golf Alltrack 2019 làm ví dụ. Cảm biến bao gồm hai vòng, vòng ngoài vòng trong. Mỗi vòng được chia thành các đoạn, được đọc bởi một bộ chắn sáng (Hình 2).
Khi xem xét dữ liệu động, bạn nên thấy ít nhất một giá trị cảm biến góc lái, được đo bằng độ. Xoay vô lăng qua lại để xác nhận rằng cảm biến đang đọc được sự thay đổi.
3. Cảm biến mô-men xoắn/lực lái – Torque Sensor
Cảm biến thứ hai trong danh sách của chúng ta là cảm biến mô-men xoắn, còn được gọi là cảm biến mô-men lái. Cảm biến này thường được gắn trên trụ lái hoặc ở gần vị trí trục vít, và kết nối với bánh răng dẫn động. Nó được sử dụng để đo lượng lực mà tài xế đang áp dụng, sau đó bộ điều khiển sẽ tính toán mức độ hỗ trợ lái cần thiết thông qua motor điện.
Tương tự như cảm biến góc lái, hoạt động của cảm biến mô-men sẽ khác nhau giữa các nhà sản xuất, nhưng chúng ta sẽ sử dụng VW Golf Alltrack 2019 làm ví dụ. Trục đầu vào lái và bánh răng dẫn động được kết nối bởi một thanh xoắn.
Một vòng từ tính được gắn vào trục đầu vào, và các stato được gắn vào bánh răng dẫn động. Khi trục đầu vào quay, thanh xoắn sẽ xoắn, và vòng từ tính sẽ di chuyển so với các stato. Khi một từ trường được hình thành, các cảm biến Hall tuyến tính đo tín hiệu điện và tính toán lượng lực đang được áp dụng.
Khi xem xét dữ liệu động, bạn có thể sẽ thấy hai giá trị lực/mô-men xoắn riêng biệt, được đo bằng ft.-lb. hoặc Nm. Xoay vô lăng sẽ khiến các dữ liệu động này này tăng lên.
4. Các cảm biến khác
Bộ điều khiển EPS theo dõi một số cảm biến bổ sung để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động hiệu quả và không bị quá nhiệt. Điều này bao gồm nhiệt độ của bộ điều khiển và động cơ điện, tốc độ bánh xe, và tốc độ động cơ.
Tất cả các dữ liệu động này và các dữ liệu động khác nữa có thể được theo dõi thông qua một máy chẩn đoán, nó rất có ích trong việc chẩn đoán khi hệ thống EPS hoạt động không đúng.
5. Mẹo và thủ thuật
Bạn cần phải có một thiết bị đọc lỗi để phân tích dữ liệu động và đọc các mã lỗi liên quan đến hệ thống.
Kiểm tra thông tin dịch vụ OEM (nhà sản xuất) để xem liệu có phần mềm cập nhật cho mô-đun hay không.
Chú ý đến các bản tin kỹ thuật TSB nó giúp bạn sửa chữa nhanh chóng và tránh được những ca khó xử lý.
Cần thực hiện các chức năng học lại, hiệu chỉnh các giá trị thông số của cảm biến góc lái hay là cảm biến mô-men khi thực hiện các công việc liên quan. (tham khảo tài liệu sửa chữa của nhà sản xuất).
Trên đây là toàn bộ thông tin về các cảm biến của hệ thống trợ lực lái điện mà trung tâm VATC muốn gửi đến bạn. Hy vọng bạn đã có thêm cho mình kiến thức hay trong ngày.
Nếu bạn có đang đam mê hoặc muốn tìm hiểu về các khóa học trong ngành ô tô thì liên hệ ngay với trung tâm VATC theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất nhé!
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC
- Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
- Điện thoại: 0945711717
- Email: info@oto.edu.vn
Xem thêm:
