Tải bản đầy đủ (.pdf) (63 trang)

Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (25)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.96 MB, 63 trang )

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ
---

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Đề tài:

KHẢO SÁT VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÁI
BỐN BÁNH

TRẦN CÔNG SỸ ĐANG

Đồng Nai, 6/2022


ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ
---

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Đề tài:

KHẢO SÁT VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÁI
BỐN BÁNH
Chun Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS: HOÀNG NGỌC TÂN


Đồng Nai, 6/2022


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cơ của
trường, đặc biệt là thầy Hồng Ngọc Tân đã giúp đỡ em chọn đề tài Đồ Án Tốt
Nghiệp: Khảo Sát Và Mô Phỏng Hệ Thống Lái 4 Bánh. Cảm ơn thầy đã nhiệt tình
hướng dẫn hướng dẫn em trong việc lựa chọn đề tài nghiên cứu, hướng tiếp cận và
giúp em chỉnh sửa những thiếu sót trong q trình nghiên cứu. Trong q trình
nghiên cứu, khó tránh khỏi sai sót, rất mong các thầy cơ bỏ qua và giúp đỡ. Đồng
thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên bài báo
cáo khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ
phía thầy cơ để học thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Đồng Nai, ngày 6 tháng 6 năm 2022
Sinh Viên Thực Hiện
Trần Công Sỹ Đang


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu là của em, các số liệu, kết quả nêu ra trong
đồ án tốt nghiệp là trung thực và chính xác.
Em xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án tốt nghiệp này đã được
xin phép, tất cả các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc.

Sinh Viên Thực Hiện
Trần Công Sỹ Đang



TÓM TẮT
Hiện nay, theo khảo sát của các cơ quan chức năng giao thông vận tải, phần lớn các
vụ tai nạn xảy ra trên xe ô tô là do hệ thống lái. Trong đó, nguyên nhân chủ yếu là hiện
tượng thừa lái (oversteering) và thiếu lái (understeering). Và để giảm hiện tương trên
người ta đã thiết kế trên ô tô những công nghệ hỗ trợ thông minh như : ESP, ABS,..
nhưng đồng thời sẽ làm giảm tốc độ xe vì thế để đáp ứng cả 2 nhu , cầu về an toàn và
tốc độ nhà sản xuất đã nghiên cứu và phát triển hệ thống lái bốn bánh – 4WS (Four
wheels steering ) cho các hãng xe, đặc biệt là trên các dòng xe thể thao. Hệ thống sẽ hỗ
trợ lái đồng thời cả 4 bánh xe thay vì 2 bánh như thơng thường. Để có cái nhìn chi tiết
hơn về hệ thống nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu và nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hệ
thống lái 4WS”.


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1
1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ..................................................................................... 1
CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT CHUNG HỆ THỐNG LÁI ....................................... 2
2.1. CÔNG DỤNG HỆ THỐNG LÁI.................................................................. 2
2.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÁI .................................................................... 2
2.3. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG LÁI .............................................................. 4
CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH 4WS ............................................... 5
3.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ................................................................... 5
3.1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH ....................................................................... 5
3.1.2. CẤU TẠO CHUNG ................................................................................ 6
3.1.3. BỘ TRUYỀN ĐỘNG PHÍA SAU .......................................................... 7
3.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ...................................................................... 8
3.2.1. ĐẶC ĐIỂM NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ............................................ 9
3.2.2. CẢM BIẾN VỊ TRÍ TAY LÁI.............................................................. 10

3.2.3. CẢM BIẾN VỊ TRÍ BÁNH SAU ......................................................... 12
3.2.4. CƠ CẤU LÁI PHÍA SAU ..................................................................... 14
CHƯƠNG 4. HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH CỦA CÁC HÃNG ...................... 16
4.1. HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH 4WS CỦA HONDA ................................ 16
4.1.1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG .................................................................. 16
4.1.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ............................................................... 17
4.1.3. CƠ CẤU PHÍA TRƯỚC....................................................................... 18
4.1.4. BÁNH RĂNG DẨN ĐỘNG VÀ CÁC BỘ PHẬN LIÊN QUAN ....... 18
4.1.5. TRỤC TRUNG TÂM ........................................................................... 20
4.1.6. CƠ CẤU LÁI PHÍA SAU ..................................................................... 20
4.1.7. CƠ CẤU HOẠT ĐỘNG CỦA THANH DẨN ĐỘNG ........................ 23
4.1.8. LIÊN KẾT TREO SAU ........................................................................ 24
4.2. HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH CỦA MAZDA ......................................... 24
4.2.1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG .................................................................. 24


4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ............................................................... 25
4.2.3. CƠ CẤU LÁI PHÍA TRƯỚC ............................................................... 26
4.2.4. CƠ CẤU LÁI PHÍA SAU ..................................................................... 27
4.2.6. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHA ......................................................... 28
4.2.7. TRỤC CHUYỂN GỐC LÁI ( TRỤC CÁC ĐĂNG) ............................ 29
4.2.8. VAN ĐIỀU KHIỂN .............................................................................. 30
4.2.9. BƠM DẦU ( BƠM CÁNH GẠT) ........................................................ 31
4.2.10. ECU VÀ CẢM BIẾN ......................................................................... 32
4.2.11. CẢM BIẾN TỈ SỐ TRUYỀN ............................................................. 33
4.2.12. MOTOR BƯỚC .................................................................................. 35
4.3. HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH CỦA NISSAN ......................................... 36
4.3.1. CẤU TẠO HỆ THỐNG ........................................................................ 36
4.3.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ............................................................... 37
4.3.4. TAY LÁI PHÍA TRƯỚC ...................................................................... 38

4.3.5. BƠM SỬA ĐỔI .................................................................................... 39
4.3.6. VAN ĐIỀU KHIỂN HICAS ................................................................. 40
4.3.7 XYLANH ĐIỆN PHÍA SAU ................................................................. 41
4.3.8. LIÊN KẾT TAY LÁI PHÍA SAU ........................................................ 42
4.3.9. HỆ THỐNG AN TỒN DỰ PHỊNG.................................................. 43
CHƯƠNG 5. MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ............................................................. 45
5.1. KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH QUÁ ĐỘ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .... 46
5.2.KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MỘT SỐ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ĐIỂN HÌNH .... 48
CHƯƠNG 6. KẾT KUẬN .................................................................................... 52


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.
4WS : Hệ thống lái 4 bánh.
SWPS: Cảm biến tốc độ / vị trí tay lái.
BCM: Mô-đun điều khiển.
CV: Các khớp đồng tốc.
2WS: Hệ thống lái 2 bánh.


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 3. 1 Sơ đồ bộ điều khiển hệ thống 4WS điều khiển điện tử. ........................................... 6
Hình 3. 2 Thiết bị truyền động lái phía sau. ............................................................................. 7
Hình 3. 3 Hộp điều khiển 4WS phân tích thơng tin cảm biến đầu vào, tính tốn góc lái phía
sau cần thiết và vận hành động cơ cơ cấu lái sau để cung cấp góc lái phía sau thích hợp. ...... 8
Hình 3. 4 Góc lái phía sau liên quan đến tốc độ xe và vịng quay vơ lăng. .............................. 9
Hình 3. 5 Tốc độ tay lái/Cảm biến vị trí (SWPS). .................................................................. 10
Hình 3. 6 Đầu vào SWPS đến mơ-đun điều khiển ................................................................. 11
Hình 3. 7 Cảm biến vị trí bánh sau ......................................................................................... 12
Hình 3. 8 Cảm biến đầu vào vị trí bánh sau đến mơ-đun điều khiển tay lái phía sau. ........... 13
Hình 3. 9 Khớp cầu và cam lái. .............................................................................................. 14

Hình 3. 10 Cơ cấu lái phía sau. ............................................................................................... 15
Hình 4. 1 Kết cấu cơ học của hệ thống 4WS của Honda ........................................................ 16
Hình 4. 2 Biểu đồ đường đặc tuyến ........................................................................................ 17
Hình 4. 3 Cơ cấu lái phía trước ............................................................................................... 18
Hình 4. 4 Bộ phận trục bánh răng dẫn động, khớp nối chữ U trục trung tâm ........................ 19
Hình 4. 5 Cấu tạo ngồi Bộ phận giữ bánh răng dẫn động ..................................................... 19
Hình 4. 6 Cấu tạo cơ cấu lái phía sau ..................................................................................... 21
Hình 4. 7 Cơ cấu dẫn động và bánh răng hành tinh................................................................ 22
Hình 4. 8 Nguyên lý hoạt động của thanh dẫn động .............................................................. 23
Hình 4. 9 Cấu tạo liên kết hệ thống treo sau ........................................................................... 24
Hình 4. 10 Tổng quan hệ thống 4WS của Mazda ................................................................... 25
Hình 4. 11 Nguyên lý hoạt động hệ thống 4WS Mazda ......................................................... 26
Hình 4. 12 Cơ cấu lái phía trước ............................................................................................. 27
Hình 4. 13 Cơ cấu lái phía sau ................................................................................................ 28
Hình 4. 14 Hệ thống điều khiển pha ....................................................................................... 28
Hình 4. 15 Cơ cấu trục chuyển góc lái.................................................................................... 30
Hình 4. 16 Cấu tạo van điều khiển.......................................................................................... 31


Hình 4. 17 Cơ cấu bơm dầu (Bơm cánh gạt) .......................................................................... 32
Hình 4. 18 Cụm đồng hồ và cảm biến tốc độ ......................................................................... 33
Hình 4. 19 Cấu tạo cảm biến tỷ số truyền ............................................................................... 34
Hình 4. 20 Cấu tạo cơ bản động cơ bước ............................................................................... 35
Hình 4. 21 Mặt cắt Y-Y động cơ bước .................................................................................... 36
Hình 4. 22 Các kích thích pha. ............................................................................................... 36
Hình 4. 23 Cấu tạo của hệ thống 4WS trên xe Nissan ............................................................ 37
Hình 4. 24 Hoạt động của hệ thống ........................................................................................ 38
Hình 4. 25 Tay lái phía trước .................................................................................................. 39
Hình 4. 26 Bơm sửa đổi trên xe Nissan .................................................................................. 40
Hình 4. 27 Van điều khiển HICAS ......................................................................................... 41

Hình 4. 28 Xilanh điện phía sau ............................................................................................. 42
Hình 4. 29 Liên kết tay lái phía sau ........................................................................................ 43
Hình 4. 30 Van điều khiển HICAS dự phịng ......................................................................... 44
Hình 5. 1 Tính ổn định của hệ thống điều khiển khi v = 5 m/s .............................................. 46
Hình 5. 2 Tính ổn định của hệ thống điều khiển khi v = 20 m/s ............................................ 47
Hình 5. 3 Góc quay các bánh xe dẫn hướng khi vận tốc v = 5 m/s (18km/h) ........................ 48
Hình 5. 4 Góc quay các bánh xe dẫn hướng khi vận tốc v = 22 m/s (≈80km/h) .................... 49
Hình 5. 5 Góc quay các bánh xe dẫn hướng khi vận tốc v = 5 m/s (18km/h) ........................ 50
Hình 5. 6 Góc quay các bánh xe dẫn hướng khi vận tốc v = 22 m/s (≈80km/h) .................... 51


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, theo khảo sát của các cơ quan chức năng giao thông vận tải, phần lớn
các vụ tai nạn xảy ra trên xe ô tô là do hệ thống lái.Trong đó, nguyên nhân chủ yếu là
hiện tượng thừa lái (oversteering) và thiếu lái (understeering). Và để giảm hiện tương
trên người ta đã thiết kế trên ô tô những công nghệ hỗ trợ thông minh như : ESP, ABS,..
nhưng đồng thời sẽ làm giảm tốc độ xe vì thế để đáp ứng cả 2 nhu cầu về an toàn và tốc
độ nhà sản xuất đã nghiên cứu và phát triển hệ thống lái bốn bánh – 4WS (Four wheels
steering ) cho các hãng xe, đặc biệt là trên các dòng xe thể thao. Hệ thống sẽ hỗ trợ lái
đồng thời cả 4 bánh xe thay vì 2 bánh như thơng thường.

1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Việc nghiên cứu hệ thống lái 4WS nhằm mục đích tìm hiểu cách thức, nguyên lý
hoạt động của hệ thống. Từ đó đưa ra những nhận xét về ưu nhược điểm của hệ thống
của như đánh giá các mặt lợi thế cũng như hạn chế của hệ thống lái bốn bánh 4WS so
với hệ thống lái thông thường 2WS.

1



CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT CHUNG HỆ THỐNG LÁI
2.1. CÔNG DỤNG HỆ THỐNG LÁI
Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để giữ cho ôtô máy kéo chuyển
động theo một hướng xác định nào đó và để thay đổi hướng chuyển động khi cần
thiết theo yêu cầu cơ động của xe.
Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau:
Vô lăng, trục lái và cơ cấu lái: dùng để tăng và truyền mômen do người
lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái.
Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe
dẫn hướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng.
Trợ lực lái: Dùng để giảm nhẹ lực quay vịng cho người lái bằng nguồn
năng lượng bên ngồi.

2.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÁI
- Theo phương pháp quay vòng của ô tô.
- Theo số lượng bánh xe dẫn hướng.
+ Hệ thống lái 2 bánh dẫn hướng ở cầu phía trước.
+ Hệ thống lái 2 bánh dẫn hướng ở cầu phía sau.
+ Hệ thống lái 4 bánh.
- Theo đặc điểm cấu tạo của cơ cấu lái.
+ Hệ thống lái với cơ cấu lái kiểu bánh răng thanh răng.
+ Hệ thống lái với cơ cấu lái kiểu trục vít con lăn.
2


+ Hệ thống lái với cơ cấu lái kiểu trục vít êcu bi thanh răng bánh răng.
+ Hệ thống lái với cơ cấu lái kiểu trục vít địn quay.
+ Hệ thống lái với cơ cấu lái kiểu trục vít cung răng.
+ Hệ thống lái với cơ cấu lái kiểu trục vít bánh vít.

- Theo kiểu dẫn động lái.

+ Cơ cấu dẫn động lái kiểu 4 khâu với hệ thống treo phụ thuộc (dầm cầu liền).

+ Cơ cấu dẫn động lái kiểu đòn ngang liên kết trên hệ thống treo độc lập.

+ Dẫn động lái ở hệ thống treo độc lập với cơ cấu lái dạng đòn quay.

+ Dẫn động lái ở hệ thống treo độc lập với cơ cấu lái dạng bánh răng thanh
răng.

3


2.3. U CẦU CỦA HỆ THỐNG LÁI
Trong q trình ơ tơ chuyển động trên đường hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn
đến sự an toàn chuyển động nhất là ở tốc độ cao do đó nó phải đảm bảo các yêu cầu sau.
- Hệ thống lái phải đảm bảo điều khiển dễ dàng, nhanh chóng. Các cơ cấu điều
khiển bánh xe dẫn hướng và quan hệ hình học của hệ thống lái phải đảm bảo không gây
lên các dao động và va đập trong hệ thống lái.
- Truyền tối thiểu các va đập nghịch đảo lên vành tay lái.
- Các bánh xe dẫn hướng khi ra khỏi đường vòng cần phải tự động quay về trạng
thái chuyển động thẳng hoặc là để quay về trạng thái chuyển động thẳng thì chỉ cần đặt
lực lên vành lái nhỏ hơn khi ô tô đi vào đường vòng.
- Hệ thống lái không được có độ dơ lớn: Ví dụ. Với ơ tơ có vận tốc lớn nhất lớn
hơn 100Km/h độ dơ vành lái cho phép không vượt quá 18o, với ô tô có vận tốc lớn nhất
nằm trong khoảng (25 ÷ 100) Km/h độ dơ vành lái cho phép không vượt quá 27o.
- Khi đi trên đường cong có bán kính khơng đổi bằng 12m với tốc độ 10Km/h,
lực đặt lên vành lái tối đa khơng vượt q 250N.
- Ngồi các u cầu trên cịn có các u cầu cụ thể đối với hệ thống lái như sau.

+ Với các hệ thống lái có trợ lực thì khi hệ thống trợ lực có sự cố hư hỏng vẫn
có thể điểu khiển được ô tô.
+ Đảm bảo khả năng an toàn bị động của ô tô, không gây nên tổn thương cho
người sử dụng khi bị đâm chính diện.
+ Thuận tiện trong việc sử dụng và bảo dưỡng.

4


CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH 4WS
3.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
3.1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH
- Hệ thống được thiết kế trên chiếc Honda Preludes được ra mắt vào tháng 4 năm
1987 và bán đầu tiên tại Hoa Kỳ vào cuối thập niên 80 và đầu thập niên 90.
- Ở thị trường Nhật bản chiếc Nissan R31 Shyline đã được ra mắt đầu tiên vào cuối
năm 1985.
- Mazda giới thiệu hệ thống đầu tiên trên chiếc Capella-626-MX-6.
- Hệ thống cũng được Mitsubishi ra mắt trên Galant VR-4 vào cuối năm 1987.
- Toyota cũng giới thiệu hệ thống lần đầu tại thị trường nhật bản trên chiếc Celica
vào cuối năm 1989.

- Honda thế hệ thứ 4, ra mắt trên chiếc Prelude thế hệ tiếp theo vào tháng 9 năm
1991.

5


3.1.2. CẤU TẠO CHUNG

Hình 3. 1 Sơ đồ bộ điều khiển hệ thống 4WS điều khiển điện tử.


- Trên hệ thống 4WS được điều khiển điện tử,khơng có kết nối cơ học giữa thiết bị
lái phía trước và bộ truyền động lái phía sau. Thiết bị truyền động lái phía sau này hiện
được điều khiển bởi hộp điều khiển 4WS. Hộp điều khiển điện tử sử dụng tốc độ quay
của vơ lăng, tốc độ xe và thơng tin góc lái phía trước để tính tốn và kiểm sốt góc lái
phía sau.

6


3.1.3. BỘ TRUYỀN ĐỘNG PHÍA SAU

Hình 3. 2 Thiết bị truyền động lái phía sau.

- Bộ truyền động lái phía sau có thể được so sánh với một thiết bị lái điện.Bộ
truyền động này chứa một động cơ điện điều khiển thanh răng lái thơng qua cơ cấu vít
bi.Thanh giằng thông thường được kết nối từ bộ truyền động lái đến tay lái và trục chính
phía sau.Một lị xo hồi vị bên trong bộ truyền động di chuyển các bánh sau về vị trí thẳng
phía trước khi tắt cơng tắc đánh lửa tắt hoặc khi xảy ra lỗi trong hệ thống 4WS.Một cảm
biến góc bánh sau (chính) và cảm biến góc bánh sau (phụ) được gắn trên đỉnh của bộ
truyền động lái phía sau.
- Các cảm biến đầu vào trong hệ thống:
+ Cảm biến góc bánh sau chính trong bộ truyền động lái sau.
+ Cảm biến góc bánh sau phụ trong bộ truyền động lái sau.
+ Cảm biến góc vơ lăng chính trong cột lái dưới tổ hợp cơng tắc điện.
+ Cảm biến góc lái bánh trước ở giá trước và bánh lái bánh răng.
+ Cảm biến tốc độ bánh sau ABS thông thường.
+ Cảm biến tốc độ xe thông thường (VSS).

7



3.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Hình 3. 3 Hộp điều khiển 4WS phân tích thơng tin cảm biến đầu vào, tính tốn góc lái phía sau cần thiết và
vận hành động cơ cơ cấu lái sau để cung cấp góc lái phía sau thích hợp.

- Khi động cơ chạy, Hộp điều khiển liên tục nhận thông tin từ các cảm biến đầu
vào. Nếu vơ lăng xoay, hộp sẽ phân tích thơng tin từ cảm biến tốc độ xe, cảm biến góc
lái chính, cảm biến góc bánh trước phụ, cảm biến góc bánh sau chính, cảm biến góc
bánh sau phụ và cảm biến tốc độ bánh sau. Hộp điều khiển 4WS tính tốn góc lái phía
sau bánh xe thích hợp và sau đó gửi điện áp pin đến động cơ điện để cung cấp góc lái
cho bộ truyền động phía sau
- Điện áp pin được gửi đến động cơ cơ cấu chấp hành lái phía sau thơng qua hai
Transistors đầu ra. Một trong những Transistor này dẫn dòng điện trong một rẽ
phải,trong khi các Transistor khác được kích hoạt trong một rẽ trái. Cảm biến chính góc
bánh sau chính và cảm biến góc bánh sau phụ gửi tín hiệu phản hồi đến Hộp điều khiển
4WS, cho biết góc lái phía sau thích hợp đã được cung cấp.

8


3.2.1. ĐẶC ĐIỂM NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG

Hình 3. 4 Góc lái phía sau liên quan đến tốc độ xe và vịng quay vơ lăng.

- Khi tốc độ xe dưới 18 dặm / giờ (29 km / h), các bánh sau ngay lập tức bắt đầu
lái theo hướng ngược lại với các bánh trước nếu quay vơ lăng (Hình 3.5). Góc lái phía
sau tối đa là 6 ° tại 0 mph. Tỷ lệ góc lái phía sau giảm trong mối quan hệ đến tốc độ xe
và ở tốc độ 18 dặm / giờ (29 km / h), góc lái phía sau gần như bằng không.

- Khi tốc độ xe tăng trên 18 dặm / giờ (29 km / h), các bánh sau điều khiển cùng
hướng với các bánh trước thông qua 200 ° đầu tiền của vịng quay vơ lăng. Góc lái phía
sau quay về pha ngược lại nếu vơ lăng quay hơn 200 ° trong phạm vi tốc độ xe này. Khi
tốc độ xe là 60 dặm / giờ (96 km / giờ) và vịng quay vơ lăng là 100 °, các bánh sau điều
khiển khoảng 1 ° cùng hướng với các bánh trước. Nếu tay lái được quay chậm 500 ° ở
tốc độ này,các bánh sau được điều khiển khoảng 1 ° theo hướng ngược lại với các bánh
trước.

9


3.2.2. CẢM BIẾN VỊ TRÍ TAY LÁI

Hình 3. 5 Tốc độ tay lái/Cảm biến vị trí (SWPS).

- Cảm biến tốc độ / vị trí tay lái (SWPS) được gắn ở đầu dưới của cần tay lái và
cảm biến này được điều khiển bằng cách xoay trục lái.
- Cảm biến vị trí tay lái cung cấp tín hiệu analog và ba tín hiệu số cho mơ-đun
điều khiển. Mơ-đun điều khiển (BCM) cung cấp tín hiệu tham chiếu 5 V cho SWPS và
một dây nối đất hoặc dây nối đất thấp cũng được kết nối từ SWPS đến BCM.
- SWPS chứa một chiết áp,sẽ gửi tín hiệu điện áp tương tự đến BCM liên quan
đến vịng quay vơ lăng. Tín hiệu điện áp tương tự từ SWPS đến phạm vi BCM từ 0,25
V với tay lái được bố trí một vịng sang trái của vị trí trung tâm đến 4.75 V khi tay lái
được định vị một vòng sang phải của vị trí trung tâm. Với tay lái ở vị trí trung tâm, tín
hiệu điện áp tương tự SWPS là 2,5 V.Khi vơ lăng quay nhiều hơn một vịng sang trái
của vị trí trung tâm, tín hiệu SWPS khơng thay đổi. BCM chuyển tiếp tín hiệu điện áp
tương tự SWPS thơng qua các liên kết dữ liệu loại 2 đến mô-đun điều khiển tay lái bánh
sau.

10



Hình 3. 6 Đầu vào SWPS đến mơ-đun điều khiển

- SWPS gửi tín hiệu kỹ thuật số thơng qua các mạch xung pha A, pha B và đánh dấu
trực tiếp đến mơ đun điều khiển. Tín hiệu số xung đánh dấu được hiển thị trên công cụ
quét ở mức Cao nếu vơ lăng được đặt ở vị trí giữa 10 ° bên trái hoặc 10 ° bên phải vị trí
trung tâm. Nếu vơ lăng được đặt ở vị trí hơn 10 ° ở bên phải hoặc bên trái của vị trí trung
tâm, tín hiệu đánh dấu xung được hiển thị là Thấp. Tín hiệu pha A và pha B được hiển
thị trên công cụ quét là Cao hoặc Thấp khi xoay vơ lăng.Các tín hiệu này thay đổi từ
Cao xuống Thấp cứ sau một độ xoay vô lăng.

11


3.2.3. CẢM BIẾN VỊ TRÍ BÁNH SAU

Hình 3. 7 Cảm biến vị trí bánh sau

- Cảm biến vị trí bánh sau được gắn ở phía dưới của bánh lái phía sau (Hình 3.7).
Cảm biến vị trí bánh sau có hai mạch tín hiệu được kết nối với mơ-đun điều khiển tay
lái bánh sau (Hình 3.8). Tín hiệu vị trí 1 là một phép đo tuyến tính của điện áp trên mỗi
độ của vịng quay cảm biến vị trí lái phía sau. Đối với vị trí 1 đầu vào, phép đo theo độ
là từ -620 độ từ bên trái đến + 620 đơ đến bên phải. Tín hiệu điện áp từ đầu vào vị trí 1
là 0,25 V đến 4,75 V. Nếu điện áp tín hiệu từ vị trí 1 là 0.25 V,tay lái đã được xoay −600
° qua trung tâm. Khi điện áp tín hiệu từ vị trí 1 là 4.75 V,tay lái đã được xoay +600 °
qua trung tâm. Tín hiệu điện áp từ vị trí 2 tăng hoặc giảm từ 0,25 V xuống 4,75 V cứ
sau 180 ° xoay vô lăng.

12



Hình 3. 8 Cảm biến đầu vào vị trí bánh sau đến mơ-đun điều khiển tay lái phía sau.

13


3.2.4. CƠ CẤU LÁI PHÍA SAU

Hình 3. 9 Khớp cầu và cam lái.

- Cơ cấu lái phía sau là loại bánh răng và bánh răng loại gắn trên vỏ vi sai. Thanh
răng được kết nối thông qua các thanh giằng và các đầu thanh giằng bên ngoài đến các
cam lái.Các đầu thanh giằng bên ngoài được luồn vào thanh giằng và được giữ lại bằng
đai ốc. Đầu bên trong của các thanh giằng được kẹp vào các đầu của thanh răng cơ cấu
lái. Các công cụ đặc biệt được yêu cầu để tháo và lắp đặt các đầu bên trong của thanh
giằng trên thanh răng.Trục cam lái trên các khớp ổ bi trên và dưới được bắt vít vào các
phần mở rộng trên vỏ vi sai (Hình 3.9).
- Các khớp đồng tốc (CV) được gắn gần đầu ngoài của mỗi bán trục cầu sau. Trục
then hoa kéo dài từ phía bên ngồi của khớp CV vào trung tâm phía sau và cụm ổ trục
được bắt vít vào cam lái (Hình 3.9). Một đai ốc, khóa và chốt bi giữ lại các đầu bên
ngoài của trục then hoa được nối trong moayơ và vòng bi. Các đĩa phanh được giữ lại
trên các đinh tán trong moayơ và vòng bi. Động cơ truyền động điện cho cơ cấu lái phía
sau được gắn trên đỉnh của cơ cấu lái,và động cơ này được bảo vệ bởi tấm chắn và tấm
trượt được gắn vào vi sai (Hình 3.9b). Các động cơ điện lái thanh răng tay lái để cung
cấp tay lái bánh sau. Góc lái phía sau tối đa là 12 ° theo hai hướng.

14



Hình 3. 10 Cơ cấu lái phía sau.

Hình 3.9c Cơ cấu lái 4WS và động cơ.

15


×