Đồ án chuyên ngành

KHÁI QUÁT HỆ THỐNG EPS
Trường Đại Học
Thuật

Sư Phạm Kỹ

(Electronic Power Steering)

Tp . Hồ Chí Minh

Sinh viên thực hiện:

PHẠM CHÂU VŨ

Giáo viên hướng dẫn:
Thạc só. NGUYỄN NGỌC BÍCH

Trưởng bộ môn công nghệ ôtô

Bộ môn khung gầm
Khoa cơ khí động lực
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Thành phố hồ chí minh
2005



KHÁI QUÁT HỆ THỐNG EPS
(Electronic Power Steering)



Những ưu điểm của hệ thống EPS
(Advances of electronic power steering)

Gọn nhẹ, chỉ cần bình accu là hoạt động được
Không cần xả gió trong hệ thống, nhẹ hơn so với hệ thống trợ lực bằng thuỷ lực

Ít tốn công suất hơn vì động cơ không phải kéo bơm thuỷ lực

Sử dụng cấu trúc cầu phân áp để đáp ứng theo sự thay đổi của xe

Lấy tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe để đáp ứng sự trợ lực mà xe cần

Có chức năng dự phòng cho phép xe trở về hệ thống lái thường , khi hệ thống lái bằng điện bò
hỏng


CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG
Electronic Power Steering


SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA HỆ THỐNG


So saựnh heọ thoỏng EPS vụựi heọ thoỏng thửụứng

Heọ thoỏng EPS

Heọ thoỏng thửụứng xem phim 1 , 2

đường trơn (xấu) hay là bánh trước của xe bò giằng nhô lên khỏi mặt đường. Khi có sự cả trở này ở
bánh trước của xe khi xe quay tay lái , thanh xoắn quay trong trục bánh răng bên của bán trục.
Hoạt động này làm cho những chốt sẽ di chuyển trong những rãnh xoắn của con trượt làm cho con
trượt sẽ di chuyển lên xuống.

XEM HÌNH


Trục bánh răng bên của bán trục với con trượt và bộ chuyển đổi


Một số cảm biến góc quay tay lái và cảm biến momen

Steering sensor
Torque sensor


Lõi trượt được bao quanh bởi bộ chuyển đổi vi sai biến thiên và con trượt di chuyển lên xuống bên trong
cuộn dây của bộ chuyển đổi khi quay vô lăng. Bộ chuyển đổi có một cuộn dây sơ cấp và hai cuộn thứ cấp phía
trên và phía dưới. Khi bật công tắc đánh lửa, một dòng điện dao động trong cảm biến góc quay tay lái cung
cấp dòng điện xoay chiều đến cuộn sơ cấp của bộ chuyển đổi. Khi dòng điện đổi chiều qua cuộn sơ cấp, từ
trường biến thiên liên tục quanh cuộn sơ cấp ( sinh ra và mất đi ). Sự thay đổi từ trường này cảm ứng hiệu điện
thế lên cuộn thứ cấp phía trên và phía dưới, điện áp ở các cuộn thứ cấp thay đổi tuỳ theo vò trí của con trượt
Khi lái thẳng , con trượt nằm chính giữa cuộn thứ cấp trên và dưới. Trong điều kiện này điện áp cảm ứng
lên các cuộn này bằng nhau. Khi điện áp ở cuộn thứ cấp phía trên và dưới bằng nhau , tín hiệu điện áp từ
những cuộn này gởi đến hộp điều khiển và báo cho hộp biết là xe đang chạy thẳng hay vô lăng của xe quay
không có sự cản trợ và không cần trợ lực bằng điện.


Nếu vô lăng quay về phía bên phải,con trượt di chuyển lên trên , vò trí con trượt này làm cho điện áp ở cuộn thứ cấp

rãnh trong trục vít bi và đai ốc có bi tuần hoàn, trục vít có bi tuần hoàn được lắp vào thanh răng của
cơ cấu lái. Trục vít bi và đai ốc có bi tuần hoàn có cấu tạo như là trục vít và đai ốc trong một cơ cấu
lái có bi tuần hoàn.

Trục vít bi


Vỏ của cơ cấu lái có một nam châm vónh cửu và lõi phần ứng được bao quanh bởi nam
châm vónh cửu này , có một khe hở nhỏ giữa lõi phần ứng và nam châm vónh cửu này.

Cơ cấu lái


Khi quay vô lăng dòng điện được cung cấp từ mạch công suất trong hộp điều khiển qua chổi than và
cuộn dây phần ứng về mát. Dòng điện này tạo ra từ trường mạnh xung quanh cuộn dây phần ứng. Từ
trường này bao quanh cuộn dây phần ứng và tương tác với từ trường của nam châm vónh cửu làm cho
phần ứng quay trợ lực theo hướng lái. Khi phần ứng quay, bánh răng nằm trên trục phần ứng quay dẫn
động bánh răng của trục vít quay theo. Trục vít bi quay làm cho đai ốc có bi tuần hoàn di chuyển trên
trục , mà đai ốc có bi tuần hoàn được vặn trên thanh răng của cơ cấu lái do đó sự di chuyển của đai ốc
có các bi tuần hoàn này sẽ trợ lực cho hệ thống lái theo hướng cần thiết.
Mạch công suất có thể trợ lực qua trái hoặc qua phải bằng cách đổi cực tính của chổi than trên cổ
góp. Khi chổi than bò đổi cực thì dòng điện trong cuộn dây phần ứng bò đổi chiều và làm cho phần ứng
quay theo chiều ngược lại.


Đai ốc có bi tuần hoàn được thiết kế sao cho những viên bi lăn giữa các rãnh trong trục vít
bi và các rãnh trong đai ốc có bi tuần hoàn. Những viên bi này ra khỏi đai ốc xuống một cái
ống sau đó lại đi vòng vào trở lại đai ốc theo các cái rãnh (đi tuần hoàn). Tác dụng của các
viên bi này là làm cho đai ốc di chuyển trên trục vít bi nhẹ nhàng và ít bò ma sát hơn.


là cần phải trợ lực lái , và tín hiệu điện áp này cũng báo cho hộp biết là cần phải trợ lực lái về phía
nào và cần trợ lực là bao nhiêu. Nếu tài xế quay vô lăng nhiều thì tín hiệu này báo cho hộp biết là
cần phải trợ lực lái nhiều.

Khi hộp điều khiển EPS nhận tín hiệu điện áp từ cảm biến góc quay tay lái xem cần trợ lực bao
nhiêu , thì hộp điều khiển này sẽ gởi tín hiệu tới con FET( transistor) trong mạch công suất. Mạch
dẫn động này sẽ cung cấp một xung điện áp có cực tính phù hợp vói chiều cần trợ lực đến chổi than
của mô tơ xung điện áp này là xung vuông có tần số không đổi nhưng có thời gian mở thay đổi