Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái điện ô tô

Tháng Mười Một 6, 2023

Hệ thống trợ lực lái hỗ trợ người lái dễ dàng xoay vô lăng với hai loại chính là trợ lực lái thuỷ lực và điện.

Hiện nay, nhiều mẫu xe ô tô cao cấp sử dụng hệ thống lái trợ lực điện. Cùng Tìm hiểu thêm về cấu tạo và cách thức hoạt động của hệ thống này nhé.

Việc hiểu rõ cấu tạo và cách hoạt động của các hệ thống có trên ô tô sẽ giúp người dùng lái xe an toàn hơn trên mọi hành trình của mình. Đặc biệt với những mẫu xe mới, chủ xe không nên bỏ qua những thông tin sau về trợ lực lái điện để có thể vận hành xe của mình một cách dễ dàng, tư tin hơn và biết cách bảo vệ xe giúp kéo dài tuổi thọ của xế

Hệ thống trợ lực lái điện là gì ?

Hệ thống này trong tiếng anh là Electronic Power Steering (viết tắt EPS). Đây là hệ thống sự dụng động cơ điện để hỗ trợ người lái xe khi đánh lái.

Hệ thống trợ lực lái điện có nhiều ưu điểm như giảm tiêu hao nhiên liệu, tăng cảm giác lái, dễ dàng sửa chữa và bảo dưỡng. Nhiều dong xe đời mới hiện đại đều trang bị hệ thống trợ lực lái điện.

Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện

Hệ thống lái trợ lực điện bao gồm các bộ phận chính sau

Cảm biến mô men xoắn: bộ cảm biến này được lắp vào cột lái gần thanh xoắn. Chức năng của chúng là chuyển đổi mô men xoắn thành thành tín hiệu điện được gửi đến bộ điều khiển EPS. ECU EPS sự dụng tín hiệu này để tính toán mức độ trợ lực mà xe cần

Mô tơ điện một chiều(DC): Bộ phận gồm có động cơ DC chổi than, cổ góp, roto, cuộn dây và từ trường. Chúng hoạt động giống như động cơ khởi động của xe để tạo ra lực trợ lực tùy thuộc vào tín hiệu từ bộ điều khiển EPS ECU.

EPS ECU: Đây là bộ phận chịu trách nhiệm vận hành mô tơ DC gắn trên trục lái. Từ đó, nó tạo ra trợ lực dựa trên tín hiệu từ các cảm biến, tốc độ xe và tốc độ của động cơ.

ECU động cơ: Đây là bộ phận gửi tín hiệu tốc độ động cơ đến ECU EPS.

Bảng đồng hồ táp-lô: Bộ phận chịu trách nhiệm truyền tín hiệu tốc độ xe về ECU EPS.

Đèn báo P/S (nằm trên bảng đồng hồ Taplo): Có nhiệm vụ bật đèn báo khi phát hiện hệ thống bị hư hỏng.

Cơ cấu hoạt động

Chức năng chính của EPS là cung cấp lực trợ lực cho lái xe. Nó giảm sức nặng cần áp dụng lên vô lăng, làm cho việc lái xe dễ dàng hơn, đặc biệt ở tốc độ thấp và trong các tình huống đòi hỏi nhiều nỗ lực như đỗ xe và điều khiển xe trong đô thị.

Để thực hiện điều này, hệ thống sử dụng 1 cảm biến mô men xoắn trên trục lái, từ đó gửi tín hiệu về góc lái về bộ điều khiển ECU để tính toán và xử lý. Sau đó, hệ thống sẽ gửi dòng điện thích hợp đến Mô tơ điện để đẩy thanh răng của hệ thống lái. Điều này giúp người lái dễ dàng xoay trục vô lăng theo hướng mà người lái mong muốn.

Ưu và nhược điểm của hệ thống trợ lực lái điện so với trợ lực thủy lực

So với các xe sử dụng hệ thống lái trợ lực thủy lực, hệ thống lái trợ lực điện có nhiều ưu điểm vượt trội. Tuy nhiên, hai hệ thống này cũng có những hạn chế nhất định.

Ưu điểm

Tiết kiệm nhiên liệu: Hệ thống EPS sử dụng lực điện để mô tơ đẩy thanh răng của hệ thống lái nên chúng thường tiêu tốn ít năng lượng hơn so với hệ thống thủy lực truyền thống

Độ chính xác cao: EPS dùng các cảm biến và bộ điều khiển điện tử để điều chỉnh lực trợ lực theo tốc độ xe và mức độ xoay của thanh xoắn, từ đó mang lại tính chính xác cao

Dễ dàng bảo dưỡng: Hệ thống EPS ít phức tạp hơn và không đòi hỏi việc thay dầu thủy lực như hệ thống thủy lực truyền thống. Điều này giúp giảm chi phí bảo dưỡng và tiết kiệm thời gian.

Nhẹ nhàng và ổn định: EPS có khả năng điều chỉnh mức trợ lực dựa trên tốc độ và tình huống lái xe, giúp tạo ra trải nghiệm lái xe thoải mái và an toàn. Nhẹ nhàng thoải mái xoay vô lăng khi chạy tốc độ thấp, an toàn và ổn định khi chạy tốc độ cao.

Nhược điểm

Phụ thuộc vào điện: Hệ thống EPS cần nguồn điện để hoạt động. Nếu hệ thống điện của xe gặp sự cố hoặc hết điện, có thể làm cho lái xe trở nên khó khăn hoặc không thể điều khiển xe.

Mất cảm giác cơ học(cảm giác cầm lái): đôi khi hệ thống EPS khiến vô lăng trở nên qua nhẹ, người lái như không có cảm giá cầm lái

Chi phí sửa chữa cao hơn: Sửa chữa hệ thống EPS thường đắt hơn so với hệ thống thủy lực, và việc thay thế các bộ phận điện tử có thể tốn kém hơn

Sự cố điện tử: EPS có thể gặp sự cố điện tử, gây ra các vấn đề trong việc điều khiển lái xe. Việc sửa chữa và chẩn đoán các sự cố này nhiều khi rất phức tạp.

Có thể nói hệ thống lái trợ lực điện đã dần thay thế hệ thống lái trợ lực truyền thống của các loại xe đời cũ nhờ sự thông minh và tiến bộ của nó.Hệ thống lái trợ lực điện được trang bị trên các mẫu xe mới sẽ mang đến cho khách hàng cảm giác lái êm ái và an toàn.