Tài liệu đào tạo hệ thống lái trợ lực điện MOBIS của kia

MDPS (Motor Driving Power Steering)
Hệ thống lái trợ lực điện
(MOBIS)


MDPS

‹#›

Kiến thức cơ bản
Vô lăng
Vô lăng
Trụ lái
Mot
or
Trụ lái
ECU
Bình chứa
dầu

Trục

Ống

Cảm biến momen
và góc đánh lái

Trục

Bơm

Bánh răng & thanh
răng

< Trợ lực lái thủy lực >

Bánh răng & thanh
răng

•
•
•
•

Không rò rỉ dầu, không cần thay dầu
Trợ lực lái theo tốc độ
Giảm suất tiêu hao nhiên liệu
Ít các chi tiết hơn (nhẹ hơn)

< Trợ lực lái điện >


MDPS

‹#›

Phân loại dựa theo vị trí đặt motor

Trục răng

Thanh răng

Loại trợ lực ở

Loại trợ lực ở

trục lái

trục răng

Rotuyn

Loại trợ lực
ở thanh răng

Thích hợp xe nhỏ và cỡ trung

Trợ lực ở trục lái

TD / JD / TF

Thích hợp xe cỡ trung

Trợ lực ở trục
răng

Volkswagen Passat

Thích hợp cho xe cỡ lớn

Trợ lực ở thanh

răng

Camry / Accord HEV


MDPS

‹#›

Thông số MDPS và so sánh hệ thống

Phân khúc

Cỡ nhỏ

Model xe

JB

Dạng

Cỡ trung
TD, ED

Cỡ trung và lớn
YD

TF

SL

Trợ lực ở trục lái Trợ lực ở trục lái Trợ lực ở trục lái Trợ lực ở trục lái Trợ lực ở trục lái

Momen ra

50 Nm

61 Nm

85 Nm

85 Nm

83.4 Nm

Motor

DC

BLAC(78A)

BLAC(78A)

BLAC(130A)

BLAC(120A)

Loại cảm biến

Không tiếp xúc

Cảm biến quang

Dạng từ không
tiếp xúc

Dạng từ không tiếp xúc

ECU

Tách riêng

Tích hợp

Tích hợp

Tách riêng

Nhà sản xuất

Mando

Mobis

Mobis

Mobis

Mando

MDPS

‹#›

Tổng quan về hệ thống
2. CB momen & góc xoay vô lăng
Cảm biến momen và góc đánh lái

1. Vô lăng
Tín hiệu đầu vào của
người lái (Momen và
góc đánh lái)

4. Motor BLAC
Đổi từ năng lượng điện
sang chuyển động cơ

5. Trục
Truyền momen
sang trục răng

3. Hộp điều khiển điện tử
Điều khiển motor 1 chiều
theo momen đánh lái, góc
đánh lái và tốc độ xe

6. Thanh răng & trục răng
Truyền momen trục răng
sang thành chuyển động

của thanh răng


MDPS

‹#›

Nguyên lí hoạt động
1) Lực đánh lái bằng
tay

Trợ lực theo tốc độ

Lực đánh lái

2) Momen
lực
2) Assisttrợ
Torque

Tốc độ xe
Góc lái
1) +
2)
Phản lực
3) 3)
Tire
từ
bánh xe
Reaction

Force

•
3) Phản lực từ
bánh xe

Trợ lực theo hướng đánh lái

• Trợ lực lớn nhất khi đang đỗ xe và giảm
dần khi tốc độ xe tăng.
• Cảm giác lái nặng ở tốc độ cao để tăng

Momen đánh lái vô lăng + Momen hỗ trợ = Momen Tổng
Lực đánh lái (↓) = Momen cản từ bánh xe – Momen trợ lực
(↑)

độ
ổn định


MDPS

‹#›

Vị trí motor thay đổi
TD

YD

Vỏ

Vỏ

ECU

Motor
ECU

Motor


MDPS

‹#›

Chi tiết 1 - Cụm Motor trợ lực

Motor
BLAC

Trục ra

ECU

Không có phụ tùng rời

Cụm Motor

Trục vào

Cảm biến momen &

góc đánh lái

Thay cả cụm


MDPS

‹#›

Chi tiết 2 – Motor BLAC (Brushless Alternating Current), motor
xoay chiều không dùng chổi than

Rotor

Stator

Điều khiển motor xoay chiều 3
pha
78 A (lên đến 120 A)

Đặc điểm

Phức tạp hơn motor 1 chiều

Thông số

85 Nm


MDPS

‹#›

Chi tiết 3 - Cảm biến momen và góc đánh lái tích hợp
Cụm cảm biến momen & góc lái
: Loại tích hợp 2 trong 1
: Tín hiệu ra riêng biệt
Momen– Hai điện áp analog
Góc lái – Hai tín hiệu xung
vuông PWM
[Cảm biến momen + Cảm biến góc]
Rotor (đầu ra)
Nam châm (đầu vào)

Cảm biến góc

Cảm biến momen


MDPS

‹#›

Nguyên lí cảm biến momen
Lực tác động thanh
xoắn

Ở vị trí zero

T2

Nam châm quay

Từ trường thay đổi

Momen âm

Điện áp ra đến Hall
IC
Collecto
Collecto
rr

Stator
Stator (ra)
(ra)

Hall
Hall IC
IC
N

S

N

S

N S

Nam

Nam châm
châm (vào)
(vào)

T1

Momen dương


MDPS

‹#›

Nguyên lí cảm biến góc lái
Bánh răng
chính
Xoay vô lăng

Bánh răng 2

Hall IC
1
Hall IC
2

Hall IC
1

Bánh răng chính xoay

Nam châm

Hai bánh răng hành tin xoay
(số răng khác nhau)

Bánh răng 1

Hall IC
2

Đầu ra
(tín hiệu số)

Giá trị góc xoay (Hall IC)

Tính toán góc lái

Góc lái


MDPS

‹#›

Tín hiệu vào & ra

Nguồn, mass

Cảm biến momen &
góc lái

IGN ON

Tốc độ xe, tốc độ Đ/C

M
D
P
S
E
C
U

CAN

Điều khiển motor hỗ
trợ

Điều khiển đèn cảnh
báo (táp-lô)

ECM


MDPS

‹#›

Cường độ dòng điện tối đa (A)

Logic điều khiển 1 – Điều khiển motor quá nhiệt

Thời gian (s)

Đánh lái mức tối đa

Motor ra 100%

Điều kiện
Điều
khiển

Thanh xoắn đang bị xoắn
Motor ra 40%


MDPS

‹#›

Logic điều khiển 2
Điều khiển lực
quán tính

Điều khiển hỗ trợ lái
theo tốc độ

Điều khiển
ma sát

Điều khiển phục hồi
trả lái

Xe tăng tốc (kph)

Momen hỗ trợ (N.m)

Điều khiển
giảm chấn

Rẽ trái ← Momen lái của tài xế → Rẽ phải


MDPS

‹#›

Sửa chữa & Bảo trì

Variant
Coding

Góc đặt
bánh xe

Cân chỉnh
ASP

Xóa lỗi
DTC

C1702 (lỗi thay đổi code)
C1261 (lỗi cân chỉnh SAS)

Chế độ bình thường – Tay
lái trung bình
Chế độ thể thao – Tay lái
nặng
Chế độ thoải mái – Tay lái
nhẹ

1. Giữ vô lăng thẳng
2. Bật công tắc máy ON, động
cơ không hoạt động
3. Nhấn nút ‘reset’ trên máy
scan
4. Xoay vô lăng đến khi thông
tin kế tiếp xuất hiện
5. Tắt công tắc máy OFF cho 10
giây
6. Bật công tắc máy ON và click
nút ‘OK’


MDPS

‹#›

Nhận dạng loại trợ lực lái điện_EPS Type Recognition
▪ Khi nào?

• Sau khi thay thế bộ MDPS
• Sau khi thay thế MDPS ECU (tích hợp với cụm trục
lái)

▪ Tại sao phải thực hiện thao tác này?
• Để ECU MPDS xác nhận các thông số động cơ và điều
chỉnh hệ thống lái theo ý muốn người sử dụng.
• Để ECU MDPS xác nhận thói quen sử dụng chế độ trợ lực
của tài xế để điều khiển (trung bình, nặng, nhẹ)


MDPS

‹#›

Cân chỉnh vị trí thẳng của vô lăng: ASP (Absolute Steering
Position) Calibration
▪ Khi nào ?

▪ Tại sao ?

• Sau khi thay bộ MDPS

• Sự khác biệt vị trí của hai bánh răng hành tinh để

• Sau khi thay MDPS ECU (tích hợp với cụm
trục lái)
• Sau khi cân chỉnh góc đặt bánh xe

tính toán góc lái. Do đó, cần cài đặt để xác định vị

trí khi thay hệ thống.


MDPS

‹#›

Đèn cảnh báo MDPS
Category

DTC

Cause

Abnormal failsafe

W/Lamp

C1101 Over Voltage
Power
Supply

C1102 Low Voltage

Motor Assist OFF
ON

C1109 Abnormal IGN voltage
Torque
sensor

C1290 Torque Sensor Signal Error

Angle
sensor

C1259 SAS-Electrical

C1112 Sensor Supply Voltage Error

Motor Assist OFF

Motor Assist ON

Blink

C1603 MDPS Thermal protection

Low Assist

OFF

C1604 ECU Hardware Error

Assist OFF or ON

ON/OFF

C1702 Variant Coding Error

Assist ON (default
map)

OFF

• IGN ON, động cơ OFF: Đèn ON

C1704 Failsafe Relay Failure

Motor Assist ON

• Hệ thống trục trặc: Đèn ON

C1611 CAN Time Out EMS

Đèn cảnh báo MDPS
ECU

• Khởi động máy: Tắt 1 giây sau
khi khởi động máy ở tình trạng
bình thường.

CAN

C1261 Not Calibrated

C1616 CAN Bus Off

Motor Assist ON
(fixed by 70 kph)

C1622 Vehicle Speed Signal Error
C2401 Motor Position Sensor Error
Motor

C2412 Motor Short or Open
C2413 Motor Current Error

ON
Assist OFF or ON
Motor Assist OFF


MDPS
Current Data

‹#›


MDPS

‹#›


MDPS

‹#›

Tóm tắt
-

Momen đánh lái vô lăng + Momen trợ lực = Momen đầu ra

-

MDPS: tạo momen trợ lực trong motor giúp tài xế đánh lái dễ dàng hơn.

-

Các chi tiết chính:
1. BLAC Motor (Dạng không chổi than)
2. MDPS ECU
3. Cảm biến momen & góc lái

-

Nguyên lí hoạt động cảm biến momen & cảm biến góc lái

-

Điều khiển chính
1. Điều khiển ngăn motor quá nhiệt
2. Điều khiển trợ lực theo tốc độ
3. Điều khiển phục hồi trả lái / Điều khiển giảm chấn/ Điều khiển ma sát / Điều khiển lực quán tính

-

Các bước sửa chữa
1. ASP (Absolute Steering Position, vị trí vô lăng) cân chỉnh, nhận biết EPS
2. Đèn cảnh báo

3. Current Data