Thi công mô hình hệ thống lái trợ lực điện trên ô tô
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.92 MB, 67 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
------------***------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THI CƠNG
MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN
SVTH: VÕ VĂN QUANG THÀNH
MSSV: 16145517
SVTH: NGUYỄN MINH HUY
MSSV: 16145400
GVHD: Th.S THÁI HUY PHÁT
GVHD: Th.S. HUỲNH PHƯỚC SƠN
TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
------------***------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật ơ tơ
Tên đề tài
THI CƠNG
MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN
SVTH: VÕ VĂN QUANG THÀNH
MSSV: 16145517
SVTH: NGUYỄN MINH HUY
MSSV: 16145400
GVHD: Th.S THÁI HUY PHÁT
GVHD: Th.S. HUỲNH PHƯỚC SƠN
TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 08 năm 2020
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:
1. Võ Văn Quang Thành
MSSV: 16145517
(E-mail: )
2. Nguyễn Minh Huy
MSSV: 16145400
(E-mail: )
Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
Khóa: 2016
1. Tên đề tài
Thi Cơng Mơ Mình Hệ Thống Lái Trợ Lực Điện.
2. Nhiệm vụ đề tài
- Tổng quan về đề tài nghiên cứu.
- Tổng quan về hệ thống lái, hệ thống lái trợ lực điện.
- Thi công mô hình hệ thống lái trợ lực điện.
- Vận hành mơ hình.
- Kết luận, kiến nghị.
3. Sản phẩm của đề tài
Mơ hình dạy học hệ thống lái trợ lực điện.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: …/…/…
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: …/…/…
TRƯỞNG BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Bộ mơn ……………………………..
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Võ Văn Quang Thành
MSSV: 16145517
Hội đồng:…………
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Huy
MSSV: 16145400
Hội đồng:…………
Tên đề tài: Thi cơng mơ hình hệ thống lái trợ lực điện
Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
Họ và tên GV hướng dẫn: Th.S Thái Huy Phát
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
1.
2.
Điểm
tối đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
4. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày
tháng 08 năm 2020
Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn ……………………………..
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Võ Văn Quang Thành
MSSV: 16145517
Hội đồng:…………
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Huy
MSSV: 16145400
Hội đồng:…………
Tên đề tài: Thi cơng mơ hình hệ thống lái trợ lực điện
Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV)......................................................................................
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
6. Đánh giá:
1.
2.
Điểm
tối đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
7. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày
tháng 08 năm 2020
Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)
TRUỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Thi cơng mơ hình hệ thống lái trợ lực điện.
Họ tên sinh viên:
1. Võ Văn Quang Thành
MSSV: 16145517
2. Nguyễn Minh Huy
MSSV: 16145400
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện
và các thành viên trong hội đồng bảo vệ, Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo
yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng: …………………...........................
…………………..
Giảng viên hướng dẫn: ………………….....................
…………………...
Giảng viên phản biện: …………………..........……….
…………………...
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 08 năm 2020
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh, chúng
em đã được học hỏi và lĩnh hội nhiều kiến thức quý báu từ quý thầy cô, để làm nền tảng
cho việc nghiên cứu và tiếp cận thêm nhiều tài liệu mới một cách có hiệu quả. Với lịng
biết ơn sâu sắc nhất, nhóm xin gửi đến các thầy cơ trong Khoa Cơ Khí Động Lực – Trường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã cùng với những tri thức tâm huyết
của mình đã truyền dạy cho nhóm trong suốt khoảng thời gian học tập vừa qua.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy
Thái Huy Phát, đã luôn đồng hành giúp đỡ, chỉ dạy cho chúng em trong thời gian thực hiện
đồ án.
Thời gian làm đề tài tốt nghiệp vừa qua thực sự là khoảng thời gian giúp chúng em
ôn tập và củng cố lại các kiến thức các kiến thức đã được các thầy cô truyền đạt, bên cạnh
đó tích lũy thêm các kiến thức mới.
Trong q trình làm đề tài, do hạn chế trong kinh nghiệm và trình độ chun mơn,
thời gian thực hiện có thể có những sai sót là khơng thể tránh khỏi nên nhóm rất mong sẽ
nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Võ Văn Quang Thành
Nguyễn Minh Huy
i
TĨM TẮT
Ngành ơ tơ ngày càng phát triển mạnh song song với nó là sự phát triển mạnh của
hệ thống an tồn tiện nghi trên ơ tơ. Một hệ thống lái an tồn phải đảm bảo tính quay vịng
đúng của các bánh xe dẫn hướng, điều khiển dễ dàng, dễ chăm sóc sửa chữa, bảo dưỡng
và phù hợp với phần lớn đối tượng sử dụng. Cũng vì thế mà hệ thống lái ngày càng được
cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống lái ngày càng nghiêm ngặt và
chặt chẽ hơn.
Vì vậy qua đề tài “THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN”
chúng em rất mong sẽ củng cố được những kiến thức về hệ thống lái, hệ thống lái trợ lực
điện.
Trong thời gian thực hiện đề tài chúng em đã hoàn thành được mục tiêu đề tài đặt
ra và sản phẩm bao gồm:
Hai mơ hình hệ thống lái trợ lực điện hoàn thiện và vận hành.
Một tập thuyết minh nội dung thể hiện qua 5 chương:
- Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
- Chương 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI, HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN
- Chương 3. THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN
- Chương 4. VẬN HÀNH MƠ HÌNH
- Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Trong q trình làm việc có những mặt hạn chế về tài liệu cũng như kiến thức vì thế
đề tài sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót, kính mong q thầy và các bạn sinh viên thơng
cảm và góp ý để đề tài chúng em được hồn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... i
TÓM TẮT ............................................................................................................................ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .......................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................. ix
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ..................................................... 1
1.1. Lý do chọn đề tài........................................................................................................... 1
1.2. Mục đích đề tài.............................................................................................................. 2
1.3. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................... 2
1.4. Phương pháp thực hiện ................................................................................................. 2
1.5. Hạn chế ......................................................................................................................... 2
1.6. Sản phẩm của đề tài ...................................................................................................... 2
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI, HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN ..... 3
2.1. Hệ thống lái ................................................................................................................... 3
2.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống lái....................................................... 3
2.1.1.1. Công dụng ...................................................................................................... 3
2.1.1.2. Yêu cầu ........................................................................................................... 3
2.1.1.3. Phân loại hệ thống lái ..................................................................................... 3
2.1.2. Cấu tạo của hệ thống lái ........................................................................................ 4
2.1.2.1. Vô lăng ........................................................................................................... 4
2.1.2.2. Trục lái ........................................................................................................... 5
2.1.2.3. Cơ cấu lái ....................................................................................................... 8
2.1.2.4. Dẫn động lái ................................................................................................... 9
2.1.3. Trợ lực lái ............................................................................................................ 13
2.1.3.1. Sự cần thiết của trợ lực lái ........................................................................... 13
2.1.3.2. Phân loại hệ thống lái trợ lực ....................................................................... 13
2.2. Hệ thống lái trợ lực điện ............................................................................................ 14
2.2.1. Cách bô trí hệ thống lái trợ lực điện ................................................................... 14
2.2.2. Cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điện ................................................................... 16
iii
2.2.2.1. Động cơ điện ......................................................................................................... 17
2.2.2.2. Cảm biến mô-men xoắn ........................................................................................ 17
2.2.2.3. Bộ điều khiển trung tâm( EPS ECU ) .......................................................... 21
2.2.2.4. Tín hiệu tốc độ xe ......................................................................................... 21
2.2.3. Nguyên lý làm việc chung của hệ thống lái trợ lực điện ..................................... 25
2.2.3. Ưu điểm của hệ thống lái trợ lực điện ................................................................. 25
Chương 3. THI CƠNG MƠ HÌNH .................................................................................... 27
3.1. Cơ sở thực hiện mơ hình ............................................................................................. 27
3.2. Thiết kế ....................................................................................................................... 27
3.2.1. Phần khung gá ..................................................................................................... 27
3.2.2. Phần bảng hiển thị ............................................................................................... 27
3.3. Thi cơng mơ hình ........................................................................................................ 28
3.3.1. Tình trạng ban đầu của mơ hình .......................................................................... 28
3.3.2. Thi công phần khung gá ...................................................................................... 29
3.3.3. Thi công các chi tiết trên mơ hình ....................................................................... 31
3.3.4. Thi cơng hệ thống điều khiển và bảng hiển thị cho mơ hình .............................. 32
Chương 4. VẬN HÀNH MƠ HÌNH ................................................................................. 38
4.1. Kiểm tra ban đầu trước khi vận hành .......................................................................... 38
4.2. Vận hành mơ hình ....................................................................................................... 38
4.2.1. Tiến hành đo kiểm các chân của cảm biến mô-men xoắn ................................... 38
4.2.2. Tiến hành đo kiểm chân của động cơ điện trợ lực .............................................. 42
4.3. Các bài tập thực hành vận dụng từ mơ hình ............................................................... 44
4.3.1. Bài thực hành số 1 ............................................................................................... 44
4.3.2. Bài thực hành số 2 ............................................................................................... 45
4.3.3. Bài thực hành số 3 ............................................................................................... 46
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 49
5.1. Kết luận ....................................................................................................................... 49
5.2. Kiến nghị ..................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................................
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
EPS: Electric Power Steering
ECU: Electronic Control Unit
HPS: Hydraulic Power Steering
C-EPS: Column type - Electric Power Steering
P-EPS: Pinion type - Electric Power Steering
DP-EPS: Double Pinion type - Electric Power Steering
RP-EPS: Rack Pinion type - Electric Power Steering
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mơ hình hồn thiện .............................................................................................. 2
Hình 2.1. Cấu tạo cơ bản của hệ thống lái ........................................................................... 4
Hình 2.2. Vơ lăng ................................................................................................................. 4
Hình 2.3. Kết cấu của trục lái. ............................................................................................. 5
Hình 2.4. Cơ cấu hấp thụ va đập trục lái. ............................................................................ 6
Hình 2.5. Cơ cấu nghiêng trục lái ........................................................................................ 6
Hình 2.6. Cơ cấu trượt vơ lăng ............................................................................................ 7
Hình 2.7. Cơ cấu khóa trục lái ............................................................................................. 7
Hình 2.8. Cơ cấu lái kiểu trục răng thanh răng .................................................................... 8
Hình 2.9. Cơ cấu lái kiểu bi tuần hồn ................................................................................ 9
Hình 2.10. Địn quay .......................................................................................................... 10
Hình 2.11. Thanh ngang..................................................................................................... 10
Hình 2.12. Thanh lái .......................................................................................................... 11
Hình 2.13. Đầu thanh lái ( Khớp cầu ) ............................................................................... 11
Hình 2.14. Địn cam lái. ..................................................................................................... 12
Hình 2.15. Cam lái ............................................................................................................. 12
Hình 2.16. Giảm chấn lái. .................................................................................................. 13
Hình 2.17. Hệ thống lái trợ lực điện kiểu C_EPS .............................................................. 14
Hình 2.18. Hệ thống lái trợ lực điện kiểu P-EPS ............................................................... 15
Hình 2.19. Hệ thống lái trợ lực điện kiểu DP_EPS ........................................................... 15
Hình 2.10. Hệ thống lái trợ lực điện kiểu RP-EPS ............................................................ 16
Hình 2.21. Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái trợ lực điện ................................................. 16
Hình 2.22. Cấu tạo của động cơ điện ................................................................................. 17
Hình 2.23. Cấu tạo của cảm biến mơ-men xoắn ................................................................ 18
Hình 2.24. Tín hiệu của cảm biến momen xoắn ................................................................ 19
Hình 2.25. Sơ đồ đặc tính và các vị trí làm việc của cảm biến mơmen loại lõi thép trượt 19
Hình 2.26. Cấu tạo cảm biến mômen lái loại 4 vành dây .................................................. 20
Hình 2.27. Sơ đồ nguyên lý và xung của cảm biến mơ-men lái loại 4 vành dây .............. 20
Hình 2.28. Vị trí cảm biến tốc độ bánh xe trên xe ............................................................. 22
Hình 2.29. Cảm biến tốc độ bánh xe loại cảm biến từ ....................................................... 22
vi
Hình 2.30. Cấu tạo của cảm biến tốc độ loại cảm biến từ ................................................. 23
Hình 2.31. Tín hiệu đầu ra của cảm biến tốc độ bánh xe loại cảm biến từ ........................ 24
Hình 2.32. Cấu tạo của cảm biến tốc độ bánh xe loại hall ................................................ 24
Hình 2.33. Tín hiệu tốc độ bánh xe của cảm biến dạng hall.............................................. 25
Hình 3.1. Bảng hiển thị ban đầu ........................................................................................ 27
Hình 3.2. Bảng hiển thị được thiết kế mới ......................................................................... 28
Hình 3.3. Tình trạng mơ hình trước khi thi cơng ............................................................... 28
Hình 3.4. Phần đế gắn bánh xe và bánh xe được làm mới................................................. 29
Hình 3.5. Phần hộp gắn bảng hiển thị ................................................................................ 30
Hình 3.6. Phần khung gá sau khi sơn ................................................................................ 30
Hình 3.7. Các chi tiết của hệ thống lái điện ....................................................................... 31
Hình 3.8. Phần khung sau khi lắp các chi tiết .................................................................... 32
Hình 3.9. Sơ đồ mạch điện ................................................................................................ 33
Hình 3.10. Sơ đồ mạch điện ............................................................................................... 34
Hình 3.11. Sơ đồ mạch điện ............................................................................................... 35
Hình 3.12. Hộp EPS ECU .................................................................................................. 36
Hình 3.13. Bảng hiển thị sau khi lắp đặt dây điện ............................................................. 36
Hình 3.14. Mơ hình sau khi hồn thành ............................................................................. 36
Hình 3.15. Mơ hình sau khi hồn thành ............................................................................. 37
Hình 4.1. Kết quả đo khi chưa đánh lái ............................................................................. 39
Hình 4.2. Giá trị đo được của TRQ1 khi đánh lái sang trái ............................................... 39
Hình 4.3. Giá trị đo được của TRQ2 khi đánh lái sang trái ............................................... 40
Hình 4.4. Giá trị đo được của TRQ1 khi đánh lái sang phải ............................................. 40
Hình 4.5. Giá trị đo được của TRQ2 khi đánh lái sang phải ............................................. 40
Hình 4.6. Giá trị đo được của TRQV ................................................................................. 41
Hình 4.7. Các chân cảm biến mơ-men xoắn trên hộp ECU EPS ....................................... 41
Hình 4.8. Giá trị đo được M1( M+) khi chưa đánh lái ...................................................... 42
Hình 4.9. Giá trị đo được M2( M-) khi chưa đánh lái ....................................................... 42
Hình 4.10. Giá trị đo được M1( M+) khi đánh lái sang trái .............................................. 43
Hình 4.11. Giá trị đo được M2( M-) khi đánh lái sang trái .............................................. 43
vii
Hình 4.12. Giá trị đo được của M1( M+) khi đánh lái sang phải ...................................... 43
Hình 4.13. Giá trị đo được của M2( M-) khi đánh lái sang phải ...................................... 44
Hình 4.14. Vị trí M1 và M2 trên hộp ECU ESP ................................................................ 44
viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Các chi tiết trên mô hình ................................................................................... 31
Bảng 4.1. Giá trị điện áp tiêu chuẩn khi đo TRQ1 và TRQ2 ............................................ 38
Bảng 4.2. Giá trị điện áp tiêu chuẩn khi đo của TRQV ..................................................... 41
ix
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay trên thế giới khoa học cơng nghệ phát triển nhanh chóng và gần như chiếm
lĩnh trong tất cả các mặt của đời sống xã hội. Nhiều sản phẩm cơng nghệ ra đời thiết kế
nhỏ, tích hợp nhiều chức năng như vi xử lý, vi điều khiển đã được sử dụng hầu hết trong
các hệ thống điều khiển công nghiệp và các thiết bị dân dụng với nhiều ưu điểm mà chúng
dần dần phát triển nhằm hỗ trợ cho con người.
Cùng với sự phát triển đó thì ngành cơng nghiệp ơ tơ đã có những thay đổi về mặt
kỹ thuật. Việc đi xe không những đáp ứng tính phương tiện đi lại mà cịn phải đáp ứng đủ
tính tiện nghi, an tồn cho con người. Vì vậy việc nghiên cứu và cải tiến trên ô tô là mục
tiêu, là hoạt động đang diễn ra liên tục không ngừng nghỉ của tất cả các nhà cung cấp ô tô.
Hệ thống lái trên ô tô là hệ thống quan trọng đảm bảo an toàn chuyển động của xe. Việc
nghiên cứu phát triển hệ thống lái sẽ giúp nâng cao hiệu quả lái xe an toàn và tiện nghi.
Điển hình là phát triển hệ thống lái trợ lực điện trên ô tô giúp người lái giảm được sức khi
đánh lái, từ đó giảm mệt mỏi cho người lái và tăng tính an tồn. Cùng với việc ngày nay
nhu cầu áp dụng hệ thống lái trợ lực điện tăng cao vì nó có thiết kế gọn nhẹ (đã giảm bớt
một số bộ phận), hoạt động chính xác đáp ứng với từng điều kiện vận hành cụ thể, dựa trên
những tín hiệu thu thập từ cảm biến.
Việc nghiên cứu hệ thống lái trợ lực điện sẽ giúp chúng ta nắm bắt những kiến thức
cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến chúng. Ngồi ra
nó cịn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu trong quá
trình học tập. Do vậy nhu cầu học tập, sửa chữa và bảo dưỡng là rất lớn. Để sử dụng và
khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của hệ thống lái nói chung thì việc nghiên
cứu và nắm vững hệ thống lái là vô cùng cần thiết. Dựa trên mơ hình cũ sẵn có và các
nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tiến hành khảo sát nguyên lý
làm việc của hệ thống lái, của các cụm chi tiết, giải thích bản chất của các hiện tượng xảy
ra trong quá trình hoạt động của hệ thống lái, làm cơ sở cho quá trình thiết kế và thi cơng
mơ hình.
Vì những lý do trên nhóm em chọn đề tài "THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI
TRỢ LỰC ĐIỆN” để làm đề tài tốt nghiệp.
1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Tìm hiểu tổng quan về hệ thống lái trên ơ tơ.
- Tìm hiểu rõ về hệ thống lái trợ lực điện.
- Khảo sát thi công mơ hình hệ thống lái trợ lực điện.
- Sử dụng mơ hình phục vụ cho việc giảng dạy
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Tìm hiểu về hệ thống lái ơ tơ, tập trung tìm hiểu về hệ thống lái trợ lực điện.
- Mơ hình hệ thống lái trợ lực điện.
1.4. Phương pháp thực hiện đề tài
- Thu thập thông tin.
- Tiếp cận thu thập thông tin.
- Tham khảo các tài liệu, mơ hình.
1.5. Hạn chế
- Chưa giả lập được tín hiệu tốc độ xe để đưa vào chân SPD của hộp EPS ECU, để
có thể thay đổi lực đánh lái ở các tốc độ khác nhau của xe.
1.6. Sản phẩm của đề tài
Hình 1.1. Mơ hình hồn thiện
2
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI, HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN
2.1. Hệ thống lái
2.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống lái
2.1.1.1. Công dụng
Hệ thống lái của ơ tơ có cơng dụng điều khiển quỹ đạo chuyển động của ô tô bằng
cách xoay các bánh dẫn hướng. Việc điều khiển quỹ đạo chuyển dộng của ô tô có thể là
thay đổi hướng chuyển động hay duy trì chuyển động theo hướng nhất định. Hai quá trình
này được gọi chung là quay vịng xe.
Việc này được thực hiện nhờ vô lăng, trục lái (truyền chuyển động của vô lăng đến
cơ cấu lái), cơ cấu lái( tăng lực quay của vô lăng để truyền mômen lớn hơn đến các thanh
dẫn động lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động của cơ cấu lái đến bánh dẫn hướng.
2.1.1.2. Yêu cầu
Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Khả năng quay vòng hẹp dễ dàng: Khi xe quay vịng trên đường hẹp và gấp khúc,
thì hệ thống lái phải xoay được bánh trước nhanh chóng, dễ dàng và êm dịu.
- Lực lái thích hợp: Để đảm bảo lái dễ dang và cảm giác lái tốt hơn, lực lái cần nhẹ
hơn khi ô tô chạy ở tốc độ thấp và nặng hơn khi ở tốc độ cao.
- Hồi vị êm: Trong khi xe quay vòng người lái phải giữ vô lăng chắc chắn.Sau khi
đổi hướng và quay về vị trí chuyển động thẳng của vơ lăng, bánh xe phải trở lại vị trí chạy
thẳng một cách êm ái.
- Giảm thiểu truyền các chấn động từ mặt đường lên vô lăng: Không để các chấn
động từ mặt đường truyền ngược lên vô lăng.
- Đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe dẫn hướng, tránh hiện tượng
trượt lết bánh xe.
2.1.1.3. Phân loại hệ thống lái
Theo cách bố trí tay lái (vơ lăng lái):
- Hệ thống lái có tay lái bố trí bên phải.
- Hệ thống lái có tay lái bố trí bên trái
Theo kết cấu của cơ cấu lái:
- Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn
- Cơ cấu lái kiểu trục răng - thanh răng.
3
Theo số bánh dẫn hướng:
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước.
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng hai cầu.
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu.
Theo tính chất cơ cấu lái:
- Hệ thống lái khơng có trợ lực.
- Hệ thống lái có trợ lực.
2.1.2. Cấu tạo chung của hệ thống lái trên ơ tơ
Hình 2.1. Cấu tạo cơ bản của hệ thống lái
2.1.2.1. Vô lăng
Chức năng: có chức năng tiếp nhận mơ-men quay từ người lái rồi truyền cho trục
lái.
Cấu tạo: vơ lăng có cấu tạo tương đối giống nhau ở tất cả các loại ơ tơ. Nó bao gồm
một vành hình trịn và một vài nan hoa được bố trí quanh vành trong của vành tay lái. Ngồi
chức năng chính là tạo momen lái, vơ lăng cịn là nơi bố trí một số bộ phận khác của ơtơ
như: nút điều khiển cịi, túi khí an tồn,…
Hình 2.2. Vơ lăng
4
2.1.2.2. Trục lái
Trục lái bao gồm trục lái chính làm nhiệm vụ truyền mô men quay từ vành lái đến
hộp số lái và ống đỡ trục lái để cố định trục lái vào thân xe. Đầu trên của trục lái chính
được làm thon và sẻ răng cưa và vành lái được siết chặt vào trục lái bằng đai ốc. Đầu dưới
của trục lái chính nối với cơ cấu lái bằng khớp nối mềm hoặc khớp các đăng để giảm thiểu
việc truyền chấn động từ mặt đường lên vành tay lái (vơ lăng).
Ngồi chức năng truyền mơ men quay từ vành lái xuống hộp số lái trục lái còn là
nơi lắp đặt nhiều bộ phận khác của ô tô như: Cần điều khiển hệ thống đèn, cần điều khiển
hệ thống gạt nước, cơ cấu nghiêng tay lái, cơ cấu hấp thụ va đập, cơ cấu khoá tay lái, cơ
cấu trượt tay lái…. Các cơ cấu này giúp cho người điều khiển thoải mái khi di chuyển ra
vào ghế lái và có thể điều chỉnh vị trí tay lái cho phù hợp với khổ người .
Hình 2.3. Kết cấu của trục lái.
1- Vành lái; 2- Cụm cơng tắc gạt mưa; 3-Cụm khóa điện; 4- Vỏ trục lái
5- Khớp các đăng; 6- Trục các đăng; 7-Khớp cao su
5
Một số cơ cấu khác của trục lái:
- Trong trục lái có cơ cấu hấp thụ va đập. Cơ cấu này sẽ hấp thụ lực va đập tác động
lên người lái khi bị tai nạn. Cơ cấu hấp thụ va đập gồm một số loại sau: loại giá đỡ uốn,
loại bi loại cao su, loại ăn khớp, loại ống xếp.
Hình 2.4. Cơ cấu hấp thụ va đập trục lái.
- Cơ cấu nghiêng trục lái: cho phép chọn vị trí vô lăng (theo phương thẳng đứng) để
phù hợp với tư thế lái của người điều khiển.
Hình 2.5. Cơ cấu nghiêng trục lái
6
- Cơ cấu trượt vô lăng: cho phép điều chỉnh vào và ra vị trí của vơ lăng nhằm đạt
được tư thế ngồi phù hợp của người lái.
Hình 2.6. Cơ cấu trượt vơ lăng
- Cơ cấu khố tay lái: cơ cấu vơ hiệu hố vơ lăng đề phịng chống trộm ơ tơ bằng cách
khố trục chính vào ống trục lái khi rút chìa khóa điện. Một số vị trí khi làm việc của khóa
như trên hình dưới đây:
Hình 2.7. Cơ cấu khóa trục lái
7
2.1.2.3. Cơ cấu lái
Cơ cấu lái là cơ cấu dùng các bộ truyền động bánh răng, trục vít đai ốc, để chuyển
đổi mô men lái và hướng quay từ vô lăng, truyền tới bánh xe thơng qua hệ thanh địn dẫn
động lái làm xe quay vòng.
Các bánh răng của cơ cấu lái không những chỉ lái các bánh xe mà còn tác dụng như
các bánh răng giảm tốc, chúng giảm lực đánh lái bằng cách tăng mô-men đầu ra. Tỷ số
giảm tốc được gọi là tỷ số truyền của cơ cấu lái thường bằng 18-20:1. Tỷ số lớn hơn sẽ
giảm được lực đánh lái nhưng sẽ phải quay vô lăng nhiều hơn.
Một số kiểu cơ cấu lái:
- Kiểu trục răng thanh răng: Trục răng ở phía dưới trục ái chính ăn khớp với thanh
răng. Khi vô lăng quay, trục răng quay làm di chuyển thanh răng sang phải hoặc sang trái.
Sự dịch chuyển của thanh răng được truyền tới cam quay qua các đầu thanh răng và thanh
lái. Cơ cấu lái kiểu này có kết cấu gọn tuy nhiên tỉ số truyền nhỏ thích hợp bố trí trên các
loại xe nhỏ. Độ zơ tay lái nhỏ do được dẫn động trực tiếp hơn so với các loại cơ cấu lái
khác.
Hình 2.8. Cơ cấu lái kiểu trục răng thanh răng
8
