Đề tài hệ thống lái trợ lực điện eps trên xe toyota vios 2019

lOMoARcPSD|2935381

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
---oOo---

TIỂU LUẬN
CHỦ ĐỀ: HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN
TOYOTA VIOS 2019

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Nhận xét:
………………………………………………………………….…………………
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
Điểm đánh giá:
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

TP.Hồ Chí Minh, Ngày….. tháng….năm 2022

1

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU...............................................................................................................................6
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA CHỦ ĐỀ.........................................................................................6
2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN............................................................................7
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU......................................................................................................7
PHẦN 02: TỔNG QUAN CHUNG.................................................................................................8
1. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG LÁI.......................................................................................8
2. GIỚI THIỆU VỀ TOYOTA VIOS 2019................................................................................9
PHẦN 03: HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPS TRÊN TOYOTA VIOS 2019.....14
1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPS........................................14
a. Khái quát...............................................................................................................14
b. Công dụng.............................................................................................................15
c.

Chức năng.............................................................................................................15

2. CẤU TẠO HỆ THỐNG EPS..................................................................................................16
a. Cảm biến mo – men xoắn.....................................................................................16
b. Mô-tơ điện DC (Động cơ điện 1 chiều):...............................................................17
c.

EPS ECU:..............................................................................................................17

d. ECU động cơ:........................................................................................................19
e.

Cụm đồng hồ bảng táp-lô:....................................................................................19

f.

Đèn cảnh báo P/S (Trên bảng đồng hồ táp-lô):...................................................19

3. NGUN LÍ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG EPS..........................................................20
a. Ngun lí hoạt động chung...................................................................................20
b. Nguyên lí hoạt động từng bộ phận.......................................................................21
4. PHÂN TÍCH CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRÊN HỆ THỐNG LÁI TRỢ
LỰC ĐIỆN............................................................................................................................................21
a. Tay lái nặng...........................................................................................................22
b. Lực đánh lái khác nhau khi xoay vô lăng sang trái và phải, hoặc lực đánh
lái không đều...............................................................................................................22

2

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

c. Khi lái xe, lực trợ lực lái không thay đổi theo tốc độ xe hoặc vô lăng không hồi
về chính xác.................................................................................................................23
d. Nếu tiếng gõ hoặc tiếng kim loại va đập vào nhau xuất hiện khi quay vô
lăng lùi và tiến trong khi trợ lực lái đang làm việc................................................23

e. Tiếng ồn phát ra khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp..................23
f.

Ma sát xuất hiện khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp..................24

g. Tiếng kêu tần số cao (tiếng rít) xảy ra khi quay chậm vô lăng với xe đang đỗ
24
h. Vô lăng bị rung và tiếng ồn xuất hiện khi quay vô lăng với xe đang đỗ.......24
i. Các mã lỗi không thể phát ra (Các cực TC và CG của giắc DLC3 được nối
với nhau)......................................................................................................................24
j. Việc kiểm tra tín hiệu khơng thể thực hiện được (các cực TS và CG của giắc
DLC3 được nối với nhau)..........................................................................................24
k. Đèn cảnh báo EPS sáng không tắt.....................................................................24
5. SO SÁNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN TOYOTA VIOS 2019 VÀ
HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC DẦU TRÊN KIA CERATO (FORTE) 2010....................25
a. Ưu điểm.................................................................................................................26
b. Nhược điểm...........................................................................................................27
PHẦN 04: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ........................................................................................29
1. KẾT LUẬN...................................................................................................................................29
2. KIẾN NGHỊ..................................................................................................................................29

3

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 : Cấu tạo của hệ thống lái............................................................................10

Hình 2.2.1: Ngoại thất Toyota Vios 2019...................................................................12
Hình 2.2.2: Nội thất bên trong Toyota Vios 2019.......................................................13
Hình 2.2.3: Hộp số được trang bị trên Toyota Vios 2019...........................................14
Hình 2.2.4: Túi khí được trang bị trên Toyota Vios 2019...........................................15
Hình 3.1.1, 3.1.2: Tổng quan về hệ thống lái trợ lực điện..........................................16
Hình 3.1.3: Sơ đồ từng bộ phận cấu thành hệ thống lái trợ lực điện...........................17
Hình 3.2.1: Kết cấu cảm biến mo – men xoắn............................................................18
Hình 3.2.3: Motor điện DC........................................................................................19
Hình 3.2.4: Vị trí ECU EPS trên hệ thống lái trợ lực điện..........................................20
Hình 3.2.5: Cụm đồng hồ taplo trên Toyota Vios 2019..............................................21
Hình 3.2.6: Ngun lí hoạt động của hệ thống EPS...................................................22
Hình 5.5.1: Hệ thống lái trợ lực dầu và hệ thống lái trợ lực điện...............................27
Hình 5.5.2: Cấu tạo và bố trí các bộ phận hệ thống lái trợ lực dầu.............................28

4

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA CHỦ ĐỀ
Hệ thống lái trợ lực điện – Electric Power Steering ra đời trở thành một bước ngoặt
quan trọng đối với nền công nghiệp ô tô thế giới. Hiện nay hệ thống lái trợ lực điện đang
trở thành một trong những trang bị cần thiết trên các xe ô tô hiện nay bởi những điểm nổi
bật hơn hẳn về công năng so với hai hệ thống trợ lực còn lại. Các nước trên thế giới với sự
tiến bộ trong khoa học kĩ thuật, họ đã có những nghiên cứu sâu sắc, rõ nét trên hệ thống
này, trong số đó khơng ngoại trừ Việt Nam chúng ta.
Với mong muốn nắm bắt được các công nghệ điều khiển lái tân tiến, hiện đại trên

thế giới một cách sâu sắc từ đó làm chủ các hệ thống công nghệ mới tại Việt Nam. Việc
nghiên cứu hệ thống lái trợ lực điện trên Toyota Vios 2019 là điều tất yếu bởi lẽ Toyota
vừa là một trong những hãng xe hàng đầu và tiên phong, hết sức được ưu chuộng tại Việt
Nam vừa là hãng xe đã tích hợp được hệ thống lái trợ lực điện trong chiếc ơ tơ của mình.
Thơng qua việc nghiên cứu này, chúng ta có thể có cái nhìn tổng quan, sâu sắc về sự phát
triển và thay đổi mạnh mẽ của hệ thống lái. Từ đó thúc đầy chúng ta khơng ngừng nghiên
cứu và học hỏi để bắt kịp xu hướng của thời đại và sáng tạo nên những thành tựu khoa
học mới lên chiếc ô tô hiện đại.

2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Chính vì sự phát triển khơng ngừng của các cơng nghệ được tích hợp trên chiếc ô tô
hiện đại mà đặc biệt là hệ thống lái trợ lực điện, sự ra đời của các nghiên cứu là điều tất
nhiên để có thể nắm bắt được cơng nghệ mới. Các kĩ thuật viên, kĩ sư cần nắm bắt, hiểu rõ
về hệ thống lái trợ lực điện để có các phân tích hư hỏng chuẩn xác để tiến hành sửa chữa
cho khách hàng. Những người lái cũng có thể có được cái nhìn tổng quan hơn để đưa ra
quyết định mua xe phù hợp với nhu cầu, sở thích của bản thân. Việc tìm hiểu, nghiên cứu
hệ thống hiện đại đang được áp dụng trên ô tô là cơ sở để hình thành các định hướng
nghiên cứu cải thiện các hệ thống áp dung trong ngành Công nghệ Kỹ thuật Ơ tơ tại Việt
Nam. Đó chính là ý nghĩa khoa học mà thực tiễn mà bài nghiên cứu này sẽ mang lại cho
mọi người những góc nhìn đầy đủ, sâu sắc, chi tiết về hệ thống lái trợ lực điện.

3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mang lại cho người đọc hiểu biết về cấu tạo, cơng dụng, ngun lí hoạt động, đồng
thời chỉ ra các nguyên nhân gây hư hỏng của hệ thống lái trợ lực điện và so sánh hệ thống
lái trợ lực điện trên Toyota Vios 2019 và KIA Cerato (Forte) 2010 để người đọc có sự

5

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()

lOMoARcPSD|2935381

nhìn nhận, xem xét tổng quan hơn để mở rộng hiểu biết của mình và có thể có được sự lựa
chọn hệ thống lái phù hợp với nhu cầu, sở thích, khả năng của bản thân.

6

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

PHẦN 02: TỔNG QUAN CHUNG
Để có được một góc nhìn tổng quan trước khi tìm hiểu về hệ thống lái trợ lực điện
trên Toyota Vios 2019, chúng ta nên tìm hiểu về đặc điểm, khái niệm về hệ thống lái và
tìm hiểu sơ lược về chiếc xe Toyota Vios 2019.
1. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG LÁI
Hệ thống lái là tập hợp các chi tiết làm nhiệm vụ tăng khả năng hoạt động của xe ơ
tơ gồm có Lái trợ lực thủy lực và Độ cao của vô lăng điều chỉnh được. Tiếp theo hệ thống
lái giúp tăng độ an toàn gồm có Trục lái (trục từ vơ lăng đến hộp bánh răng lái) có thể co
gấp lại nếu như có va chạm mạnh từ phía trước.
Trong tiếng anh hệ thống lái trên xe ô tô được dịch là Steering System. Những chữ
viết tắt của hệ thống lái gồm có:
 L.H.D Tay lái thuận
 R.H.D Tay lái nghịch

Hình 2.1 : Cấu tạo của hệ thống lái
Cấu tạo của hệ thống lái gồm có các bộ phận
- Vơ lăng (tay lái)

- Cột tay lái
- Bơm trợ lực lái
7

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

- Bình dầu trợ lực
- Hộp bánh răng lái
Thơng số kĩ thuật của hệ thống lái
Kiểu
Hạng mục
Lái cơ học
Đường kính ngồi
(mm)

Lái trợ lực

380 Loại có túi khí, 390 Loại khơng có túi khí

Vơ lăng
Tổng số vịng quay
( Vịng)

4,5

3,7

Trục lái

Co được (Collapsible)

Rôtuyn

Khớp nối cao su

Kiểu

Ball nut ( Ê cu zen dẫn đệm bi )

Trụ lái

Hộp bánh
răng lái

Trợ lực kiểu

Thủy lực

Loại
Hệ thống lái
trợ lực

ATF M-III
hoặc tương đương

Dầu trợ lực
lái

Dung
tích (Lit)

1,1

2. GIỚI THIỆU VỀ TOYOTA VIOS 2019
Ra mắt từ năm 2003, Toyota Vios có thể coi là mẫu xe quốc dân tại thị trường Việt
Nam. Liên tục nhiều năm, mẫu sedan hạng B của Toyota chinh phục vị trí xe bán chạy
nhất trong tháng cũng như cả năm.

8

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Toyota Vios 2019 tiếp tục được hãng xe Nhật Bản duy trì hoạt động lắp ráp tại Việt
Nam thay vì phân phối dưới hình thức nhập khẩu với mức thuế 0%. Không những vậy, tỉ
lệ linh kiện và phụ tùng nội địa hóa trên mẫu xe thế hệ mới đã tăng lên đáng kể, từ 51 lên
151 chi tiết. Nhờ đó, Toyota Vios 2019 dù được nâng cấp đáng kể nhưng giá bán không
chênh lệch nhiều so với thế hệ trước. Ba phiên bản Toyota Vios 2019 có giá lần lượt:
- Toyota Vios 1.5E (MT) : 531.000.000 đồng
- Toyota Vios 1.5E (CVT) : 569.000.000 đồng
- Toyota Vios 1.5G (CVT) : 606.000.000 đồng
Về ngoại thất Toyota Vios 2019 được khoác lên mình ngơn ngữ thiết kế “Keen
Look” hồn tồn mới, trẻ trung và tươi mới rất nhiều so với trước đây. Kích thước tổng
thể có sự thay đổi chút ít so với thế hệ trước với thông số dài x rộng x cao lần lượt là 4425
x 1730 x 1475mm. Tỉ lệ thân xe vẫn được duy trì với chiều dài cơ sở 2550mm và khoảng

sáng gầm xe 133mm. Do đó, bán kính vịng quay tối thiểu vẫn được tối ưu ở 5,1 mét,
khơng thay đổi so với thế hệ trước.

Hình 2.2.1: Ngoại thất Toyota Vios 2019
Về nội thất được lấy cảm hứng từ khái niệm “Đẳng cấp & Cảm xúc”, nội thất
Toyota Vios 2019 đã được thiết kế mới lại hoàn toàn, tinh tế và hiện đại hơn. Chất liệu nội
thất vẫn chủ yếu là nhựa, các chi tiết mạ bạc nổi bật hơn mang lại cảm giác sang trọng
cho nội thất.

9

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Tiện nghi của Toyota Vios 2019 cũng được nâng cấp các tiện ích bên trong nội thất,
tuy nhiên sự nâng cấp chủ yếu tạo thế cân bằng so với các đối thủ Honda City và Hyundai
Accent, thay vì mang đến yếu tố đột phá trong phân khúc.

Hình 2.2.2: Nội thất bên trong Toyota Vios 2019
Hệ thống giải trí phiên bản Toyota Vios 1.5G CVT đã được nâng cấp đầu DVD 1 đĩa
thương hiệu Pioneer, kết hợp với màn hình cảm ứng 7-inch. Hệ thống này được trang bị
chế độ phát AM/FM, MP3/WMA/AAC và kết nối USB/AUX/Bluetooth giúp đa dạng nhu
cầu giải trí cho hành khách trên xe. Ngồi ra, đi cùng là hệ thống âm thanh 6 loa.
Ngay khi ra mắt, Toyota Vios 2019 khiến những ai đang trông đợi thống hụt hẫng
khi khơng có sự nâng cấp nào về mặt vận hành. Mẫu xe thế hệ mới tiếp tục sử dụng động
cơ xăng 2NR-FE dung tích 1.5L, 4 xy lanh thẳng hàng, 16 van DOHC kết hợp hệ thống
van biến thiên kép Dual VVT-i, tạo ra công suất tối đa 107 mã lực tại 6000 vịng/phút và
mơ-men xoắn cực đại 140Nm tại 4200 vòng/phút. Đi kèm với động cơ trên là hộp số biến

thiên vô cấp CVT hay hộp số sàn 5 cấp.

10

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Hình 2.2.3: Hộp số được trang bị trên Toyota Vios 2019
Hệ thống treo trên thế hệ mới cũng khơng có sự thay đổi với treo trước kiểu độc lập
Macpherson và treo sau kiểu dầm xoắn nhưng đã có cải tiến hệ thống lị xo và giảm xóc,
mang lại cảm giác êm ái hơn. Thân xe cũng được cải tiến nhằm giảm các rung động
khơng mong muốn ở các vị trí bảng điều khiển, hàn bổ sung tại cột trụ B, thanh giằng
gầm xe lớn hơn và tăng cường các điểm nối dưới gầm xe.
Ngồi ra, để bù đắp cho tính năng vận hành khơng đổi, Toyota nâng cấp tồn diện hệ
thống an toàn trên mẫu xe sedan hạng B mới. Phiên bản 1.5E MT dù chỉ còn trang bị
phanh sau dạng tang trống nhưng được nâng cấp “tận răng” các tính năng an tồn cao cấp
như 2 phiên bản cịn lai. Các trang bị an tồn hàng đầu có thể kể ra như:
-

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS
Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD
Hệ thống cân bằng điện tử VSC
Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC
Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC
Cảm biến lùi (1.5G CVT và 1.5E CVT)
Khung xe GOA
Dây an toàn 3 điểm tất cả các ghế

Hệ thống báo động
11

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

-

Hệ thống báo động kết hợp mã hóa động cơ (1.5G CVT)
Cột lái và bàn đạp phanh tự đổ
Ghế có cấu trúc giảm chấn thương cổ (tựa đầu giảm chấn)
7 túi khí (người lái, hành khách phía trước, bên hơng phía trước, túi khí rèm và
đầu gối người lái)

Hình 2.2.4: Túi khí được trang bị trên Toyota Vios 2019

12

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

PHẦN 03: HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPS TRÊN TOYOTA VIOS
2019
1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN EPS
a. Khái quát
Hệ thống lái trợ lực điện EPS là hệ thống thông minh mới được áp dụng trên ô tô

đời mới gần đây, vì vậy mà việc các kỹ thuật viên sửa chữa ơ tơ tị mị muốn biết về
nguyên lý hoạt động và cấu tạo của nó là điều khá khó khăn do q ít tài liệu về hệ thống
lái trợ lực điện EPS này.

Hình 3.1.1, 3.1.2: Tổng quan về hệ thống lái trợ lực điện
EPS gồm 6 bộ phận: cảm biến momen, mô tơ điện DC, EPS ECU, ECU động cơ,
cụm động cơ và đèn báo P/S. Mỗi bộ phận thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt, đồng thời
liên kết chặt chẽ với nhau để hoạt động như một thể thống nhất:
- Cảm biến momen: Có tác dụng đo mơ men đánh lái để gửi tín hiệu về hộp điều
khiển. Khi hoạt động, cảm biến phát hiện sự xoắn, tính tốn tác dụng lên thanh
xoắn nhờ vào sự thay đổi điện áp trên đó và đưa tín hiệu điện áp đó về EPS
ECU.
- Mơ-tơ điện DC: Tạo ra lực trợ lực tùy vào tín hiệu từ EPS ECU.

13

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

- EPS ECU: Vận hành mô-tơ DC gắn trên trục lái để tạo ra lực trợ lực căn cứ
vào tín hiệu từ các cảm biến, tốc độ xe và tốc độ động cơ.
- ECU động cơ: Giúp ưa tín hiệu tốc độ động cơ tới EPS ECU.
- Cụm đồng hồ bảng táp-lơ: Đưa tín hiệu tốc độ xe đến EPS ECU.
- Đèn cảnh báo P/S (Trên bảng đồng hồ táp-lô): Bật đèn báo khi hệ thống có hư

hỏng.

Hình 3.1.3: Sơ đồ từng bộ phận cấu thành hệ thống lái trợ lực điện

b. Công dụng
Hệ thống lái trợ lực điện EPS – Electric Power Steering có nhiệm vụ tạo ra lực bổ
trợ tác dụng lên cơ cấu dẫn động lái, để duy trì hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe.
Do đó việc điều khiển tay lái sẽ trở nên nhẹ nhàng và tính cơ động của xe cao.
Đồng hành cùng với trợ lực lái điện là hệ thống trợ lực lái thủy lực HPS, cho tới nay
hệ thống trợ lực lái điện tử (điều khiển điện tử) EPS được áp dụng rất nhiều trên các dòng
xe con, xe du lịch. Trợ lực lái điện ESP không chỉ mang đến cho người lái một cảm giác
lái thoải mái, an toàn mà còn giúp giảm được mức tiêu hao nhiên liệu và đặc biệt là dễ
dàng sửa chữa khi hư hỏng…

14

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

c. Chức năng
Hệ thống lái trợ lực điện có chức năng duy trì và thay đổi hướng di chuyển của ơ tơ
có thể giữ ngun hướng chuyển động thẳng, vịng sang trái hay sang phải một cách dễ
dàng theo ý muốn của người điều khiển thơng qua bộ phận chính là hộp điểu khiển ECU
được lập trình với các thuật toán.
2. CẤU TẠO HỆ THỐNG EPS
Cấu tạo hệ thống lái trợ lực điện EPS (Electric Power Steering): gồm 6 bộ phận có
thống nhất chặt chẽ với nhau nhưng mang nhiệm vụ khác nhau.
a. Cảm biến mo – men xoắn
Cảm biến momen xoắn có tác dụng dùng để phát hiện sự xoay của thanh xoắn, tính
tốn số lần momen tác động nên thanh xoắn nhờ sự thay đổi điện áp đặt trên nó và đưa
đến EPS ECU.
Cảm biến momen xoắn hoạt động thông qua người điều khiển tay lái đánh qua trái

hoặc phải thì mặt đường tác động thanh xoắn và tạo nên sự tương quan giữa roto đang
phát số 2 và 3.

Hình 3.2.1: Kết cấu cảm biến mo – men xoắn

15

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Hình 3.2.2: Mặt cắt ngang của cảm biến mo – men xoắn
b. Mô-tơ điện DC (Động cơ điện 1 chiều): Tạo ra lực trợ lực tùy vào tín hiệu
từ EPS ECU.

16

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Hình 3.2.3: Motor điện DC

c. EPS ECU:
Là bộ phận quan trọng nhất vì nó điều khiển tồn bộ hệ thống. Nó vận hành mơ-tơ
DC gắn trên trục lái để tạo ra lực trợ lực căn cứ vào tín hiệu từ các cảm biến, tốc độ xe và
tốc độ động cơ.
Chức năng EPS ECU được liệt kê thông qua 5 chế độ điều khiển chính:

- Mục điều khiển chính: Định mức dịng điện cung cấp tới mơtơ trợ lực lái khi
nhận thông tin từ thanh lái và tốc độ của xe.
- Chức năng điều khiển bù quán tính: Đảm bảo cho môtơ trợ lực lái hoạt động
ngay khi người lái bắt đầu khởi hành xoay vô lăng.
- Chức năng điều khiển trả lái: Khi người lái thực hiện thao tác đánh lái hết vô
lăng sang bên trái hoặc sang bên phải. Lúc này ECU EPS sẽ điều khiển hỗ trợ
lực hồi về của các bánh xe.
- Điều khiển giảm rung: Với tác dụng làm giảm rung động của các thay đổi
trong độ lệch của thân xe, ECU EPS sẽ điều chỉnh lượng trợ lực lái khi xe quay
vô lăng ở tốc độ cao. Đảm bảo an toàn cho xe tránh phải những rung lắc khi
đánh lái và nhanh chóng đưa xe về chế độ hoạt động ổn định.
- Điều khiên bảo vệ quá nhiệt: EPS ECU sẽ nhận nhiệm vụ tính tốn nhiệt độ
của mơtơ trợ lực lái dựa trên cường độ dòng điện và điện áp vào. Khi phát hiện
nhiệt độ của Môtơ hay tại ECU vượt quá trị giá cho phép, ngay lập tức ECU
EPS điều khiển lại cường độ dòng điện vào để tránh hiện tượng quá nhiệt của
ECU cũng như là của môtơ.

17

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Cảm biến momen

ECU trợ lực lái

EPS ECU
Mơtơ điện DC

Hình 3.2.4: Vị trí ECU EPS trên hệ thống lái trợ lực điện
d. ECU động cơ: Giúp đưa tín hiệu tốc độ động cơ tới EPS ECU.
e. Cụm đồng hồ bảng táp-lô: Đưa tín hiệu tốc độ xe đến EPS ECU.
f. Đèn cảnh báo P/S (Trên bảng đồng hồ táp-lô): Bật đèn báo khi hệ thống
có hư hỏng.

Đèn cảnh báo P/S

18

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Hình 3.2.5: Cụm đồng hồ taplo trên Toyota Vios 2019
3. NGUN LÍ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG EPS
a. Ngun lí hoạt động chung
Nguyên lý hoạt động, hệ thống này được dựa trên tín hiệu về cảm biến mơ men nằm
trong cụm trợ lực lái, khi người điều khiển ô tô tác dụng lên vô lăng để thực hiện việc
chuyển hướng, dưới tác dụng phản lực của mặt đường thông qua bánh xe, thước lái tác
dụng lên thanh xoắn nằm trong cụm trợ lực điện. Cảm biến mô men của hệ thống lái trợ
lực điện sẽ có tác dụng đo mơ men đánh lái để gửi tín hiệu về hộp điều khiển. Căn cứ vào
tín hiệu được gửi từ cảm biến mơ men hộp điều khiển sẽ đưa ra dịng điện điều khiển mô
tơ trợ lực đủ lớn để hỗ trợ cho người lái xoay trục tay lái theo chiều mong muốn.

Hình 3.2.6: Ngun lí hoạt động của hệ thống EPS
Điều khiển chính: Từ giá trị độ xoắn của thanh lái và vận tốc xe sẽ định mức dòng
điện cấp tới mô tơ trợ lực lái.

19

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Điều khiển bù qn tình: Đảm bảo mơ tơ trợ lực lái hoạt động khi người lái khởi
hành và xoay vô lăng.
Điều khiển trả lái: Điều khiển hỗ trợ lực hồi về của bánh xe sau khi người lái đánh
hết vô lăng sang 1 bên.
Điều khiển giảm rung: Điều khiển 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 q nhiệt: Dự tính nhiệt độ của mơ tơ dựa trên cường độ dòng
điện và điện áp vào. Nếu nhiệt độ của mô tơ và ECU trợ lực lái (ECU EPS) cao, nó sẽ
giảm bớt cường độ dịng điện vào để tránh tình trạng mơ tơ hoặc ECU bị q nhiệt.
b. Nguyên lí hoạt động từng bộ phận
Vành lái ( vô lăng ) : khi người lái tác dụng vành lái và trục lái truyền lực quay
vòng của người lái từ vành lái đến trục răng của cơ cấu lái.
Cơ cấu lái : cơ cấu lái biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động góc
của địn quay đứng và khuếch đại lực điều khiển trên vành tay lái.
Dẫn động lái : sau khi cơ cấu lái biến chuyển động quay thành chuyển động góc thì
dẫn động lái sẽ biến chuyển động góc của địn quay đứng thành chuyển động góc của trục
bánh xe dẫn hướng.
Hệ thống trợ lực lái : giảm lực điều khiển trên vành tay lái giảm cường độ lao động
đối với người lái và tăng tính an tồn của hệ thống điều khiển lái.
Mơ tơ điện một chiều DC : mô tơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu gắn với bộ
truyền động của trợ lực lái dưới sự điều khiển của ECU tạo ra mô men trợ lực rồi đưa ra
được mô men xoắn và lực xoắn mà không làm quay vô lăng.

Bộ điều khiển trung tâm ECU : ECU sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến , xử lý thông
tin rồi điều khiển mơ men trợ lực lái. Sau đó điều khiển dịng điện cấp cho mơ tơ theo qui
luật xác định tạo ra lực trợ lực theo tốc độ xe và mơ men đặt trên vành lái đảm bảo lực lái
thích hợp trong toàn dải tốc độ xe. Ngoài ra ECU sẽ theo dõi sự sai lệch của các phần tử
trong hệ thống và khi phát hiện ra bất kì một sai lệch nào đó thì nó điều khiển chức năng
EPS phụ thuộc vào ảnh hưởng của sai lệch và cảnh báo cho người lái xe hơn nữa nó cịn
lưu trữ các vị trí các sai lệch trong ECU.
20

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

Các cảm biến : bao gồm cảm biến mô men lái , cảm biến tốc độ xe cảm biến tốc độ
động cơ ,.. Các cảm biến này sẽ cũng cấp tín hiệu mơ men lái , vận tốc chuyển động xe và
tốc độ trục khuỷu động cơ gửi về ECU EPS . Qua các tín hiệu đó ECU sẽ điều chỉnh cung
cấp điện áp phù hợp với mô tơ trợ lực lái.

4. PHÂN TÍCH CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRÊN HỆ THỐNG LÁI

TRỢ LỰC ĐIỆN
Hệ thống lái trên ô tô giúp xe chuyển động theo sự điều khiển của tài xế thông qua
vô lăng. Không chỉ vậy, hệ thống lái cịn có ảnh hưởng trực tiếp đến sự an tồn của chiếc
xe và chính bản thân chúng ta. Hiện nay hầu hết trên các dịng xe hiện đại thì hệ thống lái
đều được trang bị bộ trợ lực lái để giúp người điều khiển xe dễ dàng thao tác hơn, đem lại
sự thoải mái hơn và an toàn hơn khi sử dụng xe. Trong quá trình chúng ta sử dụng xe, các
chi tiết trong hệ thống lái sẽ chịu tác dụng của các lực làm cho chúng có thể hao mịn,
biến dạng, hoặc gây ra hư hỏng,…
Vì vậy việc nhận biết được những hư hỏng của các bộ phận trên hệ thống là một

kiến thức rất quan trọng.
a. Tay lái nặng
Tay lái nặng tạo cảm giác khó chịu khi phải tốn sức để đánh lái. Hiện tượng tay lái
trả chậm. Thông thường, hiện tượng này thường đi chung với tay lái nặng do bơm trợ lực
của xe hoạt động kém. Việc này có thể do áp suất và lưu lượng dầu qua bơm giảm khiến
thước lái dịch chuyển chậm khi ta đánh lái.
*Khu vực nghi ngờ:
-

Lốp trước (không đủ căng, mịn khơng đều)
Góc đặt bánh trước (khơng đúng)
Trục lái trợ lực điện
Cảm biến momen (cụm trục lái điều khiển điện)
Cụm mô tơ trợ lực lái
Mạch cảm biến tốc độ
Ắc quy và hệ thống nguồn cấp
Điện áp nguồn của cụm ECU trợ lực và role
21

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

- Bộ ECU trợ lực lái
- Hệ thống thông tin CAN
- Các vấn đề với sự liên kết của phần đầu xe và hệ thống treo cũng có thể ảnh
hưởng đến hệ thống lái.
b. Lực đánh lái khác nhau khi xoay vô lăng sang trái và phải, hoặc lực đánh
lái khơng đều.

Lỗi này có thể liên quan đến các vấn đề về cân chỉnh.Các vấn đề về căn chỉnh chỉ
đơn giản là các tình huống trong đó EPS cung cấp nhiều mô-men xoắn hỗ trợ và tốc độ
theo một hướng hơn so với bánh xe kia. Ví dụ, tay lái có thể nặng khi rẽ sang phải và nhẹ
hơn khi rẽ sang trái. Trong mọi trường hợp, nếu các bánh xe được căn chỉnh đúng cách,
vấn đề này có thể là do cảm biến góc lái.
*Khu vực nghi ngờ:
-

Lốp trước (khơng đủ căng, mịn khơng đều)
Góc đặt bánh trước (khơng đúng)
Cơ cấu lái
Cảm biến mômen (cụm trục lái điều khiển điện)
Trục lái trợ lực điện
Cụm môtơ trợ lực lái
Bộ ECU trợ lực lái
c. Khi lái xe, lực trợ lực lái không thay đổi theo tốc độ xe hoặc vô lăng khơng
hồi về chính xác.
Khi lái xe, hỗ trợ lái xe khơng giảm sẽ có sự khác biệt khác nhau về trợ lực từ khi
chạy không tải và khi lái xe dựa trên mơ-men lái và tốc độ bánh xe. Vì vậy, nếu trợ lực
điện vẫn được giữ nguyên khi lái xe, thì có vấn đề ở bất kỳ thứ nào trong số này; động cơ
điện, ECU mômen xoắn.
*Khu vực nghi ngờ:
- Mạch cảm biến tốc độ
- Cảm biến mômen (cụm trục lái điều khiển điện)
- Cụm môtơ trợ lực lái
- Bộ ECU trợ lực lái
22

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()

lOMoARcPSD|2935381

- Hệ thống thông tin CAN
d. Nếu tiếng gõ hoặc tiếng kim loại va đập vào nhau xuất hiện khi quay vô
lăng lùi và tiến trong khi trợ lực lái đang làm việc.
*Khu vực nghi ngờ:
- Trục trung gian lái
- Bộ ECU trợ lực lái
e. Tiếng ồn phát ra khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp.
*Khu vực nghi ngờ:
- Cơ cấu lái
- Trục lái trợ lực điện
f. Ma sát xuất hiện khi xoay vô lăng trong khi lái xe ở tốc độ thấp.
*Khu vực nghi ngờ:
- Cụm môtơ trợ lực lái
- Trục lái trợ lực điện
g. Tiếng kêu tần số cao (tiếng rít) xảy ra khi quay chậm vô lăng với xe đang
đỗ.
*Khu vực nghi ngờ: Cụm môtơ trợ lực lái
h. Vô lăng bị rung và tiếng ồn xuất hiện khi quay vô lăng với xe đang đỗ.
*Khu vực nghi ngờ:
- Cơ cấu lái
- Trục lái trợ lực điện
i. Các mã lỗi không thể phát ra (Các cực TC và CG của giắc DLC3 được nối
với nhau)
*Khu vực nghi ngờ:
- Mạch cực TC và CG
- Mạch nguồn IG
- Cụm đồng hồ táp lô

23

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()


lOMoARcPSD|2935381

j. Việc kiểm tra tín hiệu khơng thể thực hiện được (các cực TS và CG của
giắc DLC3 được nối với nhau).
*Khu vực nghi ngờ:
- Mạch cực TS và CG
- Bộ ECU trợ lực lái
k. Đèn cảnh báo EPS sáng không tắt.
*Khu vực nghi ngờ: Mạch đèn cảnh báo EPS
5. SO SÁNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN TOYOTA VIOS

2019 VÀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC DẦU TRÊN KIA CERATO
(FORTE) 2010
Để có thể có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về các ưu, nhược điểm của hệ thống
lái trợ lực điện trên Toyota Vios 2019, chúng em sẽ đưa hệ thống lái sử dụng trợ lực dầu
trên Kia Cerato (Forte) 2010 vào so sánh để làm nổi bật lên những ưu điểm, nhược điểm
của hệ thống lái trợ lực điện.

24

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ()