1. Nhiệm vụ hệ thống lái có trợ lực
Ngày nay càng nhiều ô tô trang bị hệ thống lái có trợ lực, kể cả xe tải và xe du lịch. Bộ trợ lực có nhiệm vụ sau:
Giảm lực quay vô lăng cho người lái
Bảo đảm chuyển động an toàn khi có sự số lớn ở bánh xe dẫn hướng
Giảm lực va đập từ bánh xe lên vành tay lái.
2 Yêu cầu hệ thống lái có trợ lực
Khi bộ trợ lực lái hỏng, hệ thống lái vẫn làm việc được nhưng lái nặng hơn. Bộ trợ lực lái phải giữ cho người lái cảm giác có sức cản trên đường khi quay vòng. Do đó bộ trợ lực lái chỉ làm việc khi sức cản quay vòng lớn hơn giá trị giới hạn.
Tác dụng của bộ trợ lực lái nhanh và phải đảm bảo tỷ lệ giữa lực tác dụng và góc quay của trục vô lăng và bánh xe dẫn hướng hiệu suất làm việc cao.Không xảy ra hiện tượng tự trợ lực khi xe chạy trên đường xóc, nhưng khi bánh xe dẫn hướng hỏng bộ trợ lực lái phải làm việc để giữ được hướng chuyển động.
3. Các bộ phận trợ lực lái hệ thống lái có trợ lực
Hệ thống lái có trợ lực thuỷ lực về căn bản giống như một hệ thống lái thường, chỉ có thêm bộ trợ lực. Bộ trợ lực lái thủy lực có kết cấu nhỏ gọn, là hệ thống tự điều khiển khép kín bao gồm bơm thủy lực, van phân phối và xy lanh lực. Các xe ngày nay thường bố trí van phân phối, xy lanh lực và cơ cấu lái chung trong một khối.
3.1 Bơm trợ lực lái
Bơm trợ lực lái là 1 chiếc bơm thủy lực cung cấp năng lượng cho bộ phận trợ lực lái. Bơm trợ lực lái thường dùng loại bơm kiểu rôto phiến gạt và được dẫn động bằng dây đai từ puly trục khuỷu.
a. Cấu tạo bơm trợ lực lái
Bơm có các phần chính là thân bơm, rôto, các phiến gạt và van điều áp.
Rô to có các rãnh hướng tâm, mỗi rãnh chứa một phiến gạt di chuyển tự do trong đó. Rôto phiến gạt đặt trong lòng thân bơm hình ôvan. Trên thân bơm bố trí các đường dầu nạp và đường dầu ra, trên đường dầu ra có van điều áp dạng bi- lò xo và van lưu lượng dạng piston – lò xo đặt chung khối. Bình chứa dầu lắp liền với thân bơm. Nối với bơm có hai đường ống: Đường ống dầu cao áp từ bơm tới van phân phối và đường ống dầu về bình chứa.
b. Nguyên lý làm việc bơm trợ lực lái
Khi động cơ làm việc, trục bơm được dẫn động và kéo rô to cùng các phiến gạt quay. Lực ly tâm tác động cho các phiến gạt văng ra tỳ sát vào bề mặt ôval của lòng bơm. Phiến gạt quay làm thể tích của khoang chứa dầu thay đổi. Khi thể tích tăng tạo ra sức hút dầu nạp vào khoang, Khi thể tích giảm dầu bị ép đẩy ra ngoài. Mỗi vòng quay cỷa rôto phiến gạt có hai lần nạp và hai lần ép. Bơm dầu có hai buồng tác dụng đặt đối xứng.
Hình 6.45 Bơm trợ lực lái kiểu phiến gạt
1. Bình chữa dầu; 2. Van xả không khí; 3 Đĩa phân phối;4. Rôto; 5. Trục quay;6. Phiến gạt;7. Cụm van định áp, lưu lượng; 8. Vỏ bơm; 9. Nắt bơm
Trên một số xe dùng bơm dầu kiểu phiến gạt, con lăn hay bơm dầu kiểu bánh răng. Bơm dầu còn có thể được dẫn động bằng động cơ điện. Các loại bơm dầu này tạo áp suất từ 50- 80 KG/cm2 ngay cả khi số vòng quay động cơ thấp, đảm bảo áp suất cho bộ trợ lực lái làm việc. Van điều áp giữa áp suất trong hệ thống không quá 65 KG/cm2.
c. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa bơm trợ lực lái
* Hư hỏng bơm trợ lực lái
Vòng bi mòn, rỗ, vỡ do ma sát, bị mỏi, làm việc lâu ngày,
Các phớt làm kín bị biến cứng, rách.
Rôto, phiến gạt bị mòn cả chiều ngang và chiều dọc do ma sát, dầu bôi trơn bẩn, lẫn tạp chất.
Van an toàn, van lưu lượng mòn, lò xo yếu gẫy.
Lõi lọc bị tắc bẩn.
Tác hại làm cho năng suất và áp suất bơm dầu giảm dẫn tới giảm tác dụng trợ lực, tay lái nặng.
* Kiểm tra bơm trợ lực lái
Kiểm tra sơ bộ trên xe:
+ Tháo đường ống cao áp và lắp đồng hồ áp suất.
+ Đánh tay lái hết về một phía.
+ Cho động cơ chạy chậm yêu cầu áp suất tối thiểu là 80 at. Nếu áp suất nhỏ hơn 80 at là bơm hỏng.
Đo lực tác dụng lên vô lăng tay lái:
Đặt vô lăng ( vành tay lái ) ở vị trí giữa.
Cho động cơ chạy chậm.
Dùng cơ lê ngẫu lực đo lực cần thiết tác dụng lên vô lăng theo cả hai chiều. Mômen max 60 kG.cm ( 6 Nm), nếu lớn hơn là bơm bị hỏng.
Kiểm tra khi đã thao rời:
+ Kiểm tra sự hư hỏng của các gioăng đệm bằng quan sát.
+ Kiểm tra chiều dài tự do của lò xo bằng thước lá. Chiều dài cho phép: 33 34 mm (xe Toyota)
+ Đo kích thước của cánh bơm bằng thước cặp và kiểm tra khe hở giữa cánh bơm và rãnh rôto bằng căn lá. Các trị số phải đảm bảo tiêu chuẩn cho phép.
Ví dụ xe Toyota: Chiều dài min: 14,49 mm; Chiều cao min: 8,60 mm; Chiều dầy min: 1,40 mm; Khe hở tiêu chuẩn: 0,025 mm; Khe hở max: 0,035 mm
+ Dùng đồng hồ so và pan me đo đường kính cổ trục bơm, bạc đỡ, và xác định khe hở lẵp ghép. Khe hở max: 0,07 mm (xe Toyota)
Kiểm tra độ kín của van: Dùng ngón tay bịt lỗ và cho khí nén có áp suất 4 – 5 at thổi vào lỗ đối diện. Nếu khí nén không thoát ra hai đầu của van là van đóng kín (tốt).
Kiểm tra độ mòn của van: Bôi một lớp dầu mỏng vào van và thả vào lỗ van, nếu van từ từ tụt xuống là tốt.
Kiểm tra vòng bi: Dùng tay lắc, kết hợp với quan sát, nếu mòn, rỗ, nứt, và dơ lỏng thay mới.
* Sửa chữa bơm trợ lực lái
Tất cả các chi tiết của bơm dầu trợ lực tay lái mòn hỏng đều phải thay mới. Chú ý: Thay đúng loại đúng mã số đã ghi ở cụm van và rôto. Van có các số đóng: A, B, C, D, E và F. Ở cánh bơm và rôto có đóng các số: 1, 2, 3, 4, và 0
d. Lắp ghép và thử nghiệm bơm trợ lực lái
* Lắp ghép: Các chi tiết trước khi lắp phải rửa băng dầu Diesel thật sạch Lắp cánh bơm vào rãnh rôto, quay cạnh tròn hướng ra ngoài. Bôi một lớp dầu trợ lực vào cánh bơm và các gioăng đệm.
Dùng dầu trợ lực: ATF DEZRONRII . Mức dầu nằm trong khoảng HOT trên thước thăm dầu nếu dầu nóng và nằm trong khoảng COUD nếu dầu nguội.
* Thử nghiệm:
– Sau khi chữa xong cần kiểm tra lại độ kín và sự quay trơn của bơm như khi kiểm tra sơ bộ ở phần trên đã nêu.
3.2. Bộ trợ lực lái
Bộ trợ lực lái có cấu trúc tùy thuộc loại kết cấu cơ cấu lái. Một số cơ cấu lái thường có trợ lực là loại bánh răng – thanh răng, trục vít- êcu – bi và trục vít – con lăn. Bộ trợ lực có van phân phối kiểu xoay hay trượt.
a. Bộ trợ lực cơ cấu lái trục vít- êcu – bi dùng van trượt.(xe din -130)
Cấu tạo bộ trợ lực lái
Cơ cấu lái gồn trục vít, êcu, viên bi, thanh răng và bánh răng rẻ quạt. Bánh răng rẻ quạt được chế tạo liền trục chuyển hướng. Đầu ngoài trục chuyển hướng lắp với đòn quay đứng bằng then hoa côn, đầu còn lại nắp vít điều chỉnh khe hở ăn khớp giữa thanh răng và bánh răng rẻ quạt. Cơ cấu lái có cấu tạo như ở hệ thống lái thường.
Bộ trợ lực gồm: xy lanh lực và van phân phối. Xy lanh lực là vỏ của cơ cấu lái, thanh răng đồng thời là piston ngăn xy lanh lực thành khoang A và B, các khoang đều có các đường dầu tới van phân phối đặt ngay trên trục lái. Êcu được định vị chặt với piston thanh răng nhờ vít hãm .
Van phân phối (van điều khiển) là loại van trượt đặt trên trục lái gồm trụ trượt (12), vỏ van (13) và van bi (11). Trong vỏ đặt những trụ phản ứng (23) được phân cách bởi các lò xo được nén sơ bộ. Lò xo được xiết bằng êcu (15), lực xiết nặng xác định giá trị lực đóng bộ trợ lực. Giữa các mặt bên của vỏ van và vành trong của ổ bi có khoảng hở T để trụ trượt di chuyển.Trên vỏ van phân phối có đường dầu từ bơm tới và đường dầu hồi về bình chứa.
Nguyên lý làm việc bộ trợ lực lái
Khi động cơ làm việc, bơm dầu cung cấp dầu có áp suất cao tới van phân phối về bình chứa qua đường dầu hồi. Van phân phối có nhiệm vụ đóng mở đường dầu tới các khoang của xy lanh tùy theo tình trạng hoạt động của hệ thống lái. Các trụ phản ứng và lò xo đặt trong vỏ van có xu hướng đưa trụ trượt về vị trí trung gian và giữ trượt ở vị trí này.
Khi xe chuyển động thẳng, trụ trượt của van phân phối ở vị trí trung gian. Dầu cao áp từ bơm tới van phân phối đi vào cả hai khoang của xy lanh rồi theo đường dầu hồi về bình chứa. Do dầu trong hai khoang có áp suất cao như nhau nên pit tông được giữ đứng yên, đồng thời các va đập từ bánh xe được giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái nên xe chuyển động thẳng ổn định ngay cả khi mặt đường không bằng phẳng. Ơ vị trí trung gian bơm dầu làm việc ở chế độ không tải, bớt tiêu tốn công suất của động cơ.
Khi quay vòng người lái quay vòng tay lái làm trục vít quay, pit tông thanh răng dịch chuyển tịnh tiến để xoay bánh răng rẻ quạt, đòn quay đứng. Lực cản quay từ bánh xe tạo ra lực tác dọc tác động vào trục vít. Khi lực dọc này thắng sức căng lò xo đặt giữa hai trụ phản ứng, trục vít và trục trượt của van phân phối sẽ dịch chuyển theo chiều trục trong khoảng hở T. Van phân phối rời khỏi vị trí trung gian đưa bộ trợ lực lái vào hoạt động. Cụ thể như sau:
Khi quay vòng sang phải, bởi trục vít có ren trái nên lực dọc đẩy trục vít, trụ trượt dịch chuyển sang phải. Van phân phối mở đường dầu cao áp (C) từ bơm vào khoang bên phải pit tông, tạo ra lực đẩy piston sang trái nên người lái quay vô lăng nhẹ nhàng hơn. Dầu từ khoang bên trái piston theo rãnh dầu (D), qua van phân phối, đường dầu hồi để về bình chứa.
Khi quay vòng sang trái, quá trình xảy ra tương tự. Trụ trượt của van phân phối dịch chuyến sang trái. Van phân phối mở đường dầu cao áp (D) từ bơm dầu vào khoang bên trái piston đẩy piston dịch chuyển sang phải. Dầu từ khoang bên phải (C) trở về bình chứa.
Trong khi quay vòng nếu ngừng quay vô lăng trụ trượt của van phân phối sẽ trở về vị trí trung gian do áp lực dầu đẩy pit tông và lò xo trụ phản ứng, bởi lúc này lực cản quay không còn. Dầu đi vào cả hai khoang của xy lanh giữ nguyên pit tông để duy trì góc xoay đã có của hai bánh xe dẫn hướng. Muốn quay vòng tiếp hay trở về trạng thái chuyển động thẳng phải tiếp tục quay vô lăng. Nhờ vị trí trung gian mà hai bánh xe dẫn hướng không bị quay quá ý muốn của người lái.
Hình 6.51 Cấu tạo trợ lực lái thuỷ lực và nguyên lý hoạt động
Trong trường bánh xe dẫn hướng bị thủng, muốn cho ô tô không quay về phía bánh xe thủng ấy thì người lái phải giữ nguyên vô lăng ỏ vị trí ban đầu. Giả sử bánh xe bị thủng, hai bánh xe sẽ nghiêng về phía trái tạo ra lực đẩy piston, trục vít, trụ trượt van phân phối sang phải. Van phân phối mở đường dầu cao áp vào khoang bên phải của piston để cho hướng chuyển động của ô tô được duy trì.
Cơ cấu lái trợ lực dạng trục vít – ê cu – bi của một số xe dùng van phân phối kiểu xoay. Kết cấu các phần còn lại và nguyên tắc làm việc giống như ở xe Din-130. Cấu tạo và hoạt động của van phân phối kiểu xoay chúng ta sẽ khảo sát ở phần sau.
b. Bộ trợ lực cơ cấu lái bánh răng – thanh răng
Cấu tạo Bộ trợ lực cơ cấu lái bánh răng – thanh răng: ( hình 6.52 )
Cụm xi lanh đặt chung với cơ cấu lái bằng cách tạo ra thanh răng có piston di chuyển trong vỏ cơ cấu lái đồng thời là xy lanh. Cụn van phân phối nằm trên trục bánh răng là van phân phối kiểu xoay. Trên cụm van phân phối có một đường dầu từ bơm dầu đến, một đường dầu từ bên trong lõi của van phân phối nối về bình dầu, một đường dầu nối với buồng A bên phải piston và một đường dầu nối với buồng B nằm bên trái pit tông.
Hình 6.52 Cơ cấu lái trợ lực dùng van xoay
a) Cấu tạo van phân phối; b) Xi lanh lực và cơ cấu lái
1. Trục vít vô tận; 2. Đường dầu tới buồng A;3. Vỏ cụm VPP; 4. Vỏ van; 5. Phớt bao kín; 6. Chốt; 7. Thanh xoắn; 8. Ổ bi kim; 9. Lõi van; 10. Đường dầu đến buồng B; 11. Ổ kim chặn;
Hình 6.53 Nguyên lý hoạt động van phân phối xoay
Cấu tạo của van phân phối gồm:
Thanh xoắn (7), lõi van (9), vỏ van (4) và vỏ cơ cấu lái (3). Thanh xoắn có đầu ngoài cố định với trục lái, đầu trong có mặt vát ăn khớp với trục vít vô tận (1) và vỏ van. Vỏ van có thể xoay tương đối với vỏ cơ cấu lái và được bao kín bằng các vành khăn cao su (5) để phân cách đường dầu từ bơm đến, đường về bình chứa và đường dầu đến các buồng A, B. Vỏ van có mặt trong vát nhỏ dẫn dầu vào giữa vỏ van và lõi van.
Các lỗ hướng tâm thông đường dầu vào các mặt vát này. Lõi van nắp cố định với đầu ngoài thanh xoắn bằng chốt (6), đầu trong quay tự do trong rãnh vát đầu trục về mỗi bên khoảng 5o – 7o. Mặt ngoài của lõi van cũng có mặt vát. Mặt vát trên lõi van và vỏ van không trùng nhau. Ở mặt vát cũng có lỗ xuyên tâm để dẫn dầu. Thanh xoắn có tiết diện nhỏ và dài nên đóng vai trò phần tử đàn hồi. Khi quay vành tay lái, sức cản quay vòng của bánh xe làm thanh xoắn biến dạng, lõi van xoay tương đối so với vỏ van gây ra sự trùng các mặt vát của lõi van và vỏ van để đóng mở các đường dầu. Cấu trúc mặt vát đầu trục giữa lõi van và vỏ van cho phép mở hoàn toàn hệ thống trợ lực. Mặt khác đây là bộ phận an toàn cho cơ cấu lái khi thanh xoẵn gãy.
* Nguyên lý làm việc: ( hình 6.53)
Khi xe đi thẳng người lài giữ vành tay lái ở vị trí trung gian. Thanh xoắn không chịu xoắn nên van phân phối ở vị trí trung gian. Dầu từ bơm đến chạy vào lõi và trở về bình dầu. áp suất dầu ở buồng A và buồng B như nhau, thanh răng giữ nguyên vị trí tương ứng với chuyển động thẳng. Các va đập từ bánh xe được giảm bớt do dầu có áp suất cao. Xe chạy thẳng ổn định.
Xem thêm:
Khi xe quay vòng người lái quay vô lăng, sức cản quay vòng của bánh xe dẫn hướng làm thanh xoắn biến dạng, lõi van xoay trước vỏ van 5o – 7o để đóng mở các đường dầu. Độ đàn hồi của thanh xoắn có vai trò như lò xo đặt giữa trụ phản ứng của cơ cấu lái xe DIN- 130, nhằm xác định giá trị lực đóng bộ trợ lực và mức độ trợ lực. Giả sử quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ, thanh xoắn chiụ lực cản quay nên bién dạng và lõi van xoay trước vỏ van một khoảng.
Van phân phối mở đường dầu cao áp từ bơm đến buồng A, áp lực dầu đẩy pit tông- thanh răng sang trái trợ lực xoay bánh xe dẫn hướng. Dầu từ buồng B bị đẩy vào lõi van rồi về bình chứa. Lượng dầu được đưa vào xy lanh được xác định bởi lực cản ở bánh xe. Nếu lực cản lớn, phải quay vành tay lái mạnh hơn nên thanh xoắn xoắn nhiều hơn, van xoay mở lớn hơn cho lượng dầu đi vào xy lanh gia tăng. Kết quả là mức độ trợ lực lớn hơn. Mức độ trợ lực tối đa khi lõi van xoay hết khoảng hở trong rãnh vát đầu trục (5o – 7o ).
Nếu người lái ngừng quay vô lăng, thanh xoắn không còn chịu lực cản quay nên trở về trạng thái ban đầu ( không chịu xoắn ). Van phân phối trở về vị trí trung gian. Bộ trợ lực lái giữa ổn định góc quay đã có.
Trong trường hợp bánh xe dẫn hướng thủng, bộ trợ lực có tác dụng ổn định hướng chuyển động của xe tương tự như ỏ xe Din –130. Nếu bộ trợ lực lái hỏng, cơ cấu lái hoạt động như cơ cấu lái bánh răng- thanh răng không có trợ lực.
c. Bộ trợ lực lái ngoài cơ cấu lái (không cùng khối)
* Cấu tạo ( hình 6.54 )
Cơ cấu lái kiểu trục vít – con lăn. xi lanh lực lắp bản lề với vỏ cầu. Trong xi lanh lực có pít tông di chuyển, trục pít tông nối với đòn kéo ngang của cơ cấu hình thang lái. Van phân phối kiểu trượt đặt trên đòn kéo dọc chịu tác động trực tiếp của đòn quay đứng. Van phân phối có đường dầu cao áp từ bơm, đường dầu hồi về bình chứa và hai đường dầu tới các buồng trong xi lanh
Hình 6.54 Hệ thống lái có trợ lực xe MAZ – 500A
a. Đi thẳng; b. Đi rẽ
1. Xi lanh lực; 2.Thanh kéo ngang; 3,4,7,9. Đường ống dầu; 5. Trục trượt phân phối;6. Vỏ van phân phối; 8. Khối bơm dầu.
* Nguyên lý làm việc:
Khi xe đi thẳng , van phân phối ở vị trí trung gian. Dầu cao áp từ bơm được đưa vào cả hai buồng của xi lanh rồi theo đường dầu hồi về thùng chứa.
Khi xe quay vòng, đòn quay đứng tác động vào van phân phối. Van phân phối sẽ điều khiển đưa dầu áp lực cao vào buồng bên phải hay buồng bên trái của pít tông để tạop ra hiệu quả trợ lực lái. Trên sơ đồ là trường hợp quay vòng sang phải.
Tác dụng của bộ trợ lực lái cũng tương tự các trường hợp trên.
d. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa cơ cấu lái có trợ lực.
* Hư hỏng:
Ngoài những hư hỏng của cơ cấu lái cơ khí còn có thêm các hư hỏng sau:
Bề mặt xi lanh lực bị mòn, tạo nên độ côn, ôvan và xước. Piston, thanh răng bị mòn, xước. Vòng găng mòn. Cụm van phân phối mòn, gẫy lò xo. Các phớt làm kín bị mòn, biến cứng, rạn nứt và rách. Nguyên nhân do chi tiết bị ma sát, biến cứng, dầu nhiều tạp chất và làm việc lâu ngày.
* Kiểm tra:
Kiểm tra sơ bộ. Lắp dụng cụ thử chuyên dùng. Rút hết không khí trong xi lanh cho tới khi độ chân không đạt khoảng 400 mmHg trong vòng 30 giây, yêu cầu độ chân không không được giảm đi.Nếu độ chân không giảm chứng tỏ:
+ Các vị trí lắp ghép hở
+ Các phứt làm kín hỏng
+ Vòng găng mòn.
Kiểm tra khi đẫ tháo rời. Quan sát các phớt làm kín bị rách biến cúng và hư hỏng Dùng panme đo, kiểm tra độ mòn của xi lanh, piston, van điều khiển. Kiểm tra đàn tính của lò xo bằng lực kế, Kiểm tra khe hở miệng của vòng găng tương tự như kiểm tra vòng găng ở động cơ chính. Các chi tiết khác kiểm tra, sửa chữa như cơ cấu lái không trợ lực.
* Sửa chữa:
Các chi tiết phớt làm kín, vòng găng mòn phải thay mới. Các răng mòn ít có thể điều chỉnh lại khe hở ăn khớp.
e. Hệ thống lái có mức độ trợ lực thay đổi – điều chỉnh áp suất của hệ thống thủy lực
Một số xe con có mức độ trợ lực lái thay đổi được. Trong hệ thống lái có bố trí thêm bộ điều khiển trợ lực ( hoặc ECM ), cảm biến tốc độ xe, cảm biến góc tay lái và van cuộn dây ( van điện từ ). Cảm biến góc lái đo góc quay của vàng tay lái, thông tin này và thông tin từ cảm biến tốc độ xe được đưa đến bộ điều khiển bộ trợ lực. Bộ điều khiển xác định mức độ trợ lực cần thiết và gửi tín hiệu đến van cuộn dây. Van cuộn dây tác động như một gíclơ điện từ, nó điều tiết dòng dầu đến cơ cấu lái để tạo ra sự thay đổi mức độ trợ lực bằng cách đưa một phần dầu cao áp về bình chứa.
Van cuộn dây có tác dụng duy trì áp suất dầu trong hệ thống thủy lực ổn định ( van điều áp và van lưu lượng trong bơm có độ nhậy thấp ), nhờ áp suất dầu thay đổi ( 0,5 Kg/cm2 ) nên xi lanh làm việc ổn định hơn ở mọi chế độ chuyển động của xe.
g. Tự động điều chỉnh tốc độ của động cơ khi có trợ lực lái
Bơm dầu trợ lực lái thông thường được dẫn động bằng dây đai từ trục khuỷu của động cơ, công suất của động cơ tiêu hao cho bơm dầu phụ thuộc vào tốc độ của động cơ và chủ yếu vào mức độ quay vòng. Để động cơ làm việc ổn định, đặc biệt cho chế độ không tải trên các xe con động cơ xăng làm việc với hệ thống phun nhiên liệu có bố trí thêm van khí phụ chạy vòng qua bướm ga để tự động điều chỉnh số vòng quay của động cơ.
Hình 6.55 Van khí phụ trên hệ thống trợ lực lái Hãng TO YOTA
1. ống nạp, cảm biến đo lượng gió; 2. Bướm ga; 3. Bình chia khí nạp;
4. Cơ cấu lái có trợ lực; 5. Van khí phụ.
Hình 6.55 là sơ đồ van khí phụ của Hãng TOYOTA. Van khí phụ đặt ngay trên bơm dầu. Mức độ mở của van tùy theo áp suất của hệ thống thủy lực, tức là phụ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ và trạng thái quay vòng. Van khí phụ đưa thêm một lượng khí vòng qua bướm ga và động cơ. Cảm biến đo gió đưa tín hiệu điều chỉnh chế độ phun xăng để đảm bảo số vòng quay ổn định của động cơ.
4. Hệ thống lái trợ lực điện
Hệ thống lái trợ lực điện dịch sang tiếng anh là MDPS (Motor Driving Power Steering)
4.1 Ưu điểm hệ thống lái trợ lực điện
- 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)
4.2 Phân loại dựa theo vị trí đặt motor
- 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
Thông số hệ thống lái trợ lực điện MDPS và so sánh hệ thống
| Phân khúc | Cỡ nhỏ | Cỡ trung | Cỡ trung và lớn | ||
| Model xe | JB | TD, ED | YD | TF | SL |
| Dạng | 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 |
4.3 Tổng quan về hệ thống lái trợ lực điện MDPS
Cấu tạo hệ thống lái trợ lực điện
1. Vô lăng: Tín hiệu đầu vào của người lái (Momen và góc đánh lái)
2. Cảm Biến momen & góc xoay vô lăng: Cảm biến momen và góc đánh lái
3. Hộp điều khiển điện tử: Điều khiển motor 1 chiều theo momen đánh lái, góc đánh lái và tốc độ xe
4. Motor BLAC: Đổi từ năng lượng điện sang chuyển động cơ
5. Trục: Truyền momen sang trục răng
6. Thanh răng & trục răng: Truyền momen trục răng sang thành chuyển động của thanh răng
4.4 Sửa chữa & Bảo trì hệ thống lái trợ lực điện
Variant Coding: Chế độ bình thường – Tay lái trung bình, Chế độ thể thao – Tay lái nặng, Chế độ thoải mái – Tay lái nhẹ
Cân chỉnh ASP: Giữ vô lăng thẳng, Bật công tắc máy ON, động cơ không hoạt động, Nhấn nút ‘reset’ trên máy scan, Xoay vô lăng đến khi thông tin kế tiếp xuất hiện, Tắt công tắc máy OFF cho 10 giây, Bật công tắc máy ON và click nút ‘OK’
Xóa lỗi DTC: C1702 (lỗi thay đổi code) C1261 (lỗi cân chỉnh SAS)
4.5 Nhận dạng loại trợ lực lái điện EPS
- 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)
Cân chỉnh vị trí thẳng của vô lăng: ASP (Absolute Steering Position) Calibration
- Khi nào ?
- Sau khi thay bộ MDPS
- Sau khi thay MDPS ECU (tích hợp với cụm trục lái)
- Sau khi cân chỉnh góc đặt bánh xe
- Tại sao ?
- Sự khác biệt vị trí của hai bánh răng hành tinh để tính toán góc lái. Do đó, cần cài đặt để xác định vị trí khi thay hệ thống.
Đèn cảnh báo hư hỏng trợ lực lái điện:
Đèn cảnh báo hư hỏng trợ lực lái điện
- IGN ON, động cơ OFF: Đèn ON
- Hệ thống trục trặc: Đèn ON
- Khởi động máy: Tắt 1 giây sau khi khởi động máy ở tình trạng bình thường.
Bảng mã lỗi DTC hư hỏng trợ lực lái điện
| Danh Mục (Category) | Mã Lỗi (DTC) | Nguyên nhân (Cause) | Hiện tượng bất thường (Abnormal failsafe) | Đèn cảnh báo (W/Lamp) |
| (Nguồn) Power Supply | C1101 | Over Voltage | Motor Assist OFF | ON |
| C1102 | Low Voltage | |||
| C1109 | Abnormal IGN voltage | |||
| (Cảm biến mô men xoắn) Torque sensor | C1290 | Torque Sensor Signal Error | Motor Assist OFF | |
| C1112 | Sensor Supply Voltage Error | |||
| (Cảm biến góc lái) Angle sensor | C1259 | SAS-Electrical | Motor Assist ON | Blink |
| C1261 | Not Calibrated | |||
| Hộp đen (ECU) | 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 | |
| C1704 | Failsafe Relay Failure | Motor Assist ON | ON | |
| Mạng CAN | C1611 | CAN Time Out EMS | Motor Assist ON (fixed by 70 kph) |
|
| C1616 | CAN Bus Off | |||
| C1622 | Vehicle Speed Signal Error | |||
| Mô tơ trợ lực lái (Motor) | C2401 | Motor Position Sensor Error | Assist OFF or ON | |
| C2412 | Motor Short or Open | Motor Assist OFF | ||
| C2413 | Motor Current Error |
Thông số dữ liệu sửa chữa trợ lực lái điện
Sơ đồ mạch điện trợ lực lái điện
Liên hệ báo giá và tư vấn về kỹ thuật về trợ lực lái và bơm trợ lực lái xe ô tô
Cố vấn dịch vụ: Hotline & zalo: 03.48.68.87.68
Tư vấn kỹ thuật: Hotline & zalo: 09.62.68.87.68
Mọi tư vấn sửa chữa trợ lực lái và bơm trợ lực lái xe ô tô là hoàn toàn miễn phí
TRUNG TÂM KỸ THUẬT Ô TÔ THC – “HƠN CẢ SỰ MONG ĐỢI …”
Địa chỉ chi nhánh Mỹ Đình: Số 587&589 Phúc Diễn, Xuân Phương, Nam Từ Liêm, Hà Nội
Địa chỉ chi nhánh Hoài Đức: Ô 1, Lô 7, KCN Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội (Cách ngã tư Nhổn 350m)
