Khai thác hệ thống lái trợ lực điện xe Honda & Xây dựng mô hình thực hành

Tài liệu phân tích chi tiết hệ thống lái trợ lực điện (EPS) xe Honda. Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý, quy trình kiểm tra và sửa chữa các lỗi hư hỏng.

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Gia Bảo
• Người hướng dẫn: ThS. Phạm Văn Thức
• Trường học: Đại học Giao thông Vận tải TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ khí ô tô
• Đề tài: Khai thác hệ thống lái trợ lực điện dòng xe con Honda. Xây dựng mô hình hệ thống lái trợ lực
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về Hệ thống lái trợ lực điện EPS trên xe Honda

Hệ thống lái trợ lực điện (Electronic Power Steering - EPS) là công nghệ hiện đại được áp dụng rộng rãi trên các dòng xe Honda hiện nay. Khác với hệ thống lái trợ lực thủy lực truyền thống, EPS sử dụng motor điện để cung cấp lực trợ giúp tài xế điều khiển xe một cách nhẹ nhàng và chính xác hơn. Theo khảo sát năm 2011, trợ lực lái điện chiếm 58,2% thị phần, vượt qua hệ thống thủy lực. Hệ thống này không chỉ giúp giảm sức lao động của lái xe mà còn cải thiện hiệu suất nhiên liệu và hỗ trợ các tính năng an toàn hiện đại như hỗ trợ giữ làn đường và đỗ xe tự động. Việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của EPS Honda là điều cần thiết cho bất kỳ kỹ thuật viên sửa chữa ô tô nào.

1.1. Khái niệm và ưu điểm của hệ thống EPS

Hệ thống lái trợ lực điện là công nghệ thế hệ mới thay thế trợ lực lái thủy lực. EPS hoạt động dựa trên tín hiệu từ cảm biến mô men xoắn và cảm biến tốc độ động cơ. Ưu điểm chính của EPS Honda bao gồm: tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải, đáp ứng nhanh, khả năng điều chỉnh trợ lực linh hoạt, và dễ tích hợp với các hệ thống hỗ trợ lái tự động. Hệ thống này hoạt động hiệu quả ở mọi tốc độ, đặc biệt tốt trong các tình huống đỗ xe và vào cua.

1.2. Sự phát triển của EPS trên xe Honda

Từ năm 2000, trợ lực lái điện dần trở thành lựa chọn ưu tiên của các nhà sản xuất. Trên các dòng xe Honda như Honda City, Honda Civic, hệ thống EPS được tối ưu hóa liên tục. Công nghệ steer-by-wire mới nhất loại bỏ hoàn toàn liên kết cơ khí giữa vô-lăng và thanh răng, thay vào đó là kết nối điện tử hoàn toàn. Sự phát triển này mở đường cho các tính năng tự lái và hỗ trợ lái nâng cao.

II. Cấu tạo chi tiết Hệ thống lái trợ lực điện Honda

Cấu tạo hệ thống EPS gồm nhiều bộ phận chính phối hợp với nhau. Thành phần inti bao gồm cảm biến mô men xoắn phát hiện lực tác dụng lên vô-lăng, ECU (Bộ điều khiển điện tử) xử lý tín hiệu, motor điện cung cấp lực trợ, giảm tốc độ giảm tốc độ quay của motor, và thanh răng truyền chuyển động. Trên xe Honda City 2017, hệ thống EPS được lắp đặt một cách tối ưu để đảm bảo an toàn và hiệu suất tối đa. Hiểu rõ mỗi bộ phận và chức năng của nó là cơ sở để kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống một cách hiệu quả và an toàn.

2.1. Các bộ phận chính của hệ thống EPS

Hệ thống EPS Honda bao gồm: vô-lăng nhận tác động từ tài xế, cảm biến mô men phát hiện lực tác dụng, ECU kiểm soát toàn bộ hệ thống, motor điện ba pha cung cấp trợ lực, bộ giảm tốc giảm tốc độ motor, thanh răng lái truyền chuyển động, và cảm biến tốc độ giúp điều chỉnh trợ lực theo tốc độ xe. Mỗi bộ phận đều có vai trò quan trọng và cần được kiểm tra định kỳ.

2.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến và ECU

Cảm biến mô men xoắn trên hệ thống EPS phát hiện lực người lái tác dụng lên vô-lăng và gửi tín hiệu đến ECU. Bộ điều khiển điện tử xử lý tín hiệu này kết hợp với dữ liệu tốc độ xe để quyết định mức độ trợ lực cần thiết. Motor điện sau đó tự động chuyển đổi để cung cấp trợ lực phù hợp. Quá trình này diễn ra trong vài millisecond, đảm bảo phản hồi nhanh chóng và chính xác cho tài xế.

III. Các hư hỏng thường gặp và triệu chứng của Hệ thống EPS

Trong quá trình sử dụng, hệ thống lái trợ lực điện có thể gặp phải nhiều hư hỏng khác nhau. Các triệu chứng phổ biến bao gồm: vô-lăng nặng, động cơ không hoạt động, âm thanh bất thường, đèn cảnh báo trên bảng điều khiển sáng. Nguyên nhân có thể là hư hỏng cảm biến mô men, lỗi ECU, motor điện bị hỏng, hoặc kết nối điện yếu. Để phát hiện sớm những vấn đề này, cần kiểm tra định kỳ và sử dụng thiết bị chẩn đoán chuyên dùng. Việc bảo dưỡng sửa chữa kịp thời sẽ giúp tránh những hư hỏng lớn hơn và đảm bảo an toàn cho người lái.

3.1. Triệu chứng của hệ thống EPS bị hư hỏng

Khi hệ thống EPS bị lỗi, tài xế sẽ nhận thấy vô-lăng trở nên nặng, lực trợ không được cung cấp hoặc cung cấp không đầy đủ. Đèn check engine hoặc đèn EPS sẽ sáng trên bảng điều khiển. Một số trường hợp motor điện phát ra tiếng kêu, hoặc hệ thống đáp ứng chậm khi tài xế quay vô-lăng. Các triệu chứng này cho thấy cần phải kiểm tra ngay lập tức để tránh rủi ro mất lái.

3.2. Nguyên nhân gây ra hư hỏng EPS

Nguyên nhân hư hỏng EPS có thể bao gồm: cảm biến mô men bị hỏng do va chạm hoặc lão hóa, ECU bị lỗi do hiện tượng tĩnh điện, motor điện quá tải do sử dụng mạnh, kết nối dây điện lỏng hoặc bị oxy hóa, chất lượng dầu máy kém gây ma sát cao. Bảo dưỡng định kỳ và kiểm tra thường xuyên là cách tốt nhất để phòng ngừa.

IV. Quy trình kiểm tra sửa chữa và bảo dưỡng Hệ thống EPS Honda

Kiểm tra và sửa chữa hệ thống EPS đòi hỏi sự cẩn thận và kỹ năng chuyên môn. Trước tiên, cần kiểm tra bằng thiết bị chẩn đoán để đọc mã lỗi từ ECU. Tiếp theo, kiểm tra vật lý từng bộ phận như cảm biến, motor, và kết nối điện. Quá trình sửa chữa có thể bao gồm làm sạch bộ phận, thay cảm biến, hoặc thay motor điện. Sau khi sửa chữa, cần chuẩn hóa lại cảm biến mô men để hệ thống hoạt động chính xác. Bảo dưỡng định kỳ như kiểm tra dầu, kiểm tra dây điện, và cập nhật phần mềm ECU sẽ kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

4.1. Công cụ và thiết bị cần thiết để kiểm tra EPS

Để kiểm tra hệ thống EPS, kỹ thuật viên cần có thiết bị chẩn đoán OBD II để đọc mã lỗi, đèn pin LED để kiểm tra chi tiết, vôn kế để kiểm tra điện áp, mỏ vít và búa để tháo lắp bộ phận. Cần chuẩn bị dầu nhớt chất lượng cao, bảo vệ an toàn như kính bảo vệ và găng tay. Việc sử dụng thiết bị chuyên dùng giúp chẩn đoán chính xác và giảm rủi ro khi sửa chữa.

4.2. Các bước chuẩn hóa cảm biến mô men sau sửa chữa

Sau khi thay cảm biến mô men hoặc tháo lắp bộ phận EPS, cần chuẩn hóa lại cảm biến để ECU học nhận dữ liệu mới. Quá trình này được thực hiện thông qua thiết bị chẩn đoán: bắt đầu động cơ, đặt bánh xe thẳng, thực hiện tự chuẩn hóa theo hướng dẫn nhà sản xuất. Điều này rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác và an toàn, tránh tình huống vô-lăng không phản hồi đúng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN DÒNG XE CON HONDA. XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC Nghành: Kỹ thuật cơ khí Chuyên ngành: Cơ khí ô tô Giảng viên hƣớng dẫn :ThS. Phạm Văn Thức Sinh viên thực hiện :Nguyễn Ngọc Gia Bảo MSSV :19H1080060 Lớp :CO19CLCB TP.

Hồ Chí Minh, 2023 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo Trang - 2 - Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo Trang - 3 - Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo Trang 4 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .Mục tiêu của đề tài .Ý nghĩa của đề tài. Nhiệm vụ của đề tài. Phƣơng pháp nghiên cứu: kết hợp lý thuyết và thực tiễn .10 CHƢƠNG 2: TỔNG QUÂNG VỀ HỆ THỐNG LÁI ………………………….1 Nhiệm vụ - Yêu cầu - Phân loại hệ thống lái. Các thông số cơ bản của hệ thống lái.

Các loại hệ thống lái cơ bản. Hệ thống lái trợ lực điện (Electronic Power Steering-EPS) .26 CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE HONDA CITY 2017. Giới thiệu chung về xe Honda City 2017. Thông số kỹ thuật của xe Honda City 2017.

Bố trí chung hệ thống lái xe Honda City 2017 .7 Tính tùy động hệ thống lái xe Honda City 2017 .46 CHƢƠNG 4: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA, SỬA CHỮA .1 Chú ý trong quá trình kiểm tra - sửa chữa .2 Những dụng cụ trang thiết bị để kiểm tra - sửa chữa .3 Các triệu chứng hƣ hỏng nguyên nhân tác hại .53 Trang 5 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo 4.4 Kiểm tra thông báo trên hệ thống bằng đèn check .5 Chẩn đoán hệ thống lái bằng thiết bị chuyên dùng. Bảo dƣỡng sửa chữa .7 Sửa chữa hệ thống lái. Quy trình sử lý sự cố hệ thống EPS. Chuẩn hóa cho cảm biến mô men .76 CHƢƠNG 5 : XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC DẦU TRÊN XE TOYOTA VIOS ĐỜI 2005 .1 Chuẩn bị vật tƣ phụ từng.2 Xây dựng phƣơng án lắp đặt mô hình.3 Lắp đặt mô hình.84 CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN .89 TÀI LIỆU THAM KHẢO .95 Trang 6 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo LỜI NÓI ĐẦU Trong năm 2020, ở Việt Nam đã xảy ra hơn 14.510 vụ tai nạn giao thông, làm chết hơn 6.700 ngƣời, bị thƣơng hơn 10.

Nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao thông chủ yếu là do sử dụng bia rƣợu, các chất kích thích khi điều khiển phƣơng tiện; chạy quá tốc độ cho phép; phóng nhanh vƣợt ẩu; ý thức tham gia giao thông kém, không tuân thủ luật giao thông và còn rất nhiều nguyên nhân khách quan, chủ quan khác nữa. Trong đó nguyên nhân “mất lái” cũng chiếm một phần không nhỏ gây ra những vụ tai nạn giao thông. Thực tế, nguyên nhân dẫn đến “mất lái” một là do lỗi điều khiển ô tô của ngƣời lái (không làm chủ tốc độ, không làm chủ đƣợc chân ga, chân phanh, vào cua ở tốc độ cao, đi trên những đoạn đƣờng trơn trƣợt…); hai là do lỗi kỹ thuật của ô tô (nổ lốp, hệ thống bánh ô tô chƣa đƣợc cân chỉnh chính xác, một chi tiết nào đó trong hệ thống lái hoặc các bộ phận liên quan bị hỏng hóc, kẹt cứng…) Điều đó cho thấy hệ thống lái là một trong những hệ thống quan trọng nhất quyết định sự an toàn của một chiếc ô tô. Chính vì vậy, em đã tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái để từ đó có thể hiểu và áp dụng cho quá trình làm việc sau này.

Vào những năm 2000, tay lái trợ lực điện dần phổ biến. Theo khảo sát lƣợng xe mới bán ra năm 2005, trợ lực lái điện chiếm 25,8%, trợ lực lái thủy lực chiếm 56,3% và còn lại 17,9% thị phần đối với xe không có trợ lực lái. Đến 2011, cuộc lật đổ rõ ràng hơn, trợ lực lái điện vƣơn lên 58,2%, trợ lực lái thủy lực chỉ 30,9% và 10,9% đối với xe không có trợ lực. Nhìn chung, dù trợ lực lái thủy lực vẫn còn chỗ đứng ở thời đại điện tử hóa, nhƣng trợ lực lái điện mới là lựa chọn của các nhà sản xuất trong tƣơng lai.

Vì chúng là tiền đề để phát triển những hệ thống trợ lực lái sau này. Điển hình nhƣ mới đây là hệ thống trợ lực lái dạng steer-by-wire, loại bỏ hoàn toàn liên kết cơ khí giữa trục lái và thanh răng. Chỉ kết nối duy nhất dây dẫn nhận tín hiệu từ vô-lăng đi thẳng đến ECU, sau đó mới truyền dòng điện đến mô- tơ đẩy thanh răng. Bên cạnh đó, trợ lực lái điện còn có thể hỗ trợ tạo ra các tính Trang 7 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo năng an toàn nhƣ hỗ trợ giữ làn đƣờng, đỗ xe tự động, thậm chí là tự lái - điều mà hệ thống trợ lực lái thủy lực không thể làm đƣợc.

Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hƣớng dẫn tận tình của thầy Th.s Phạm Văn Thức , em quyết định thực hiện đề tài: “KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN DÒNG XE CON HONDA. XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC”. Đề tài đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của thầy: ThS. Phạm Văn Thức cùng các thầy cô khác trong bộ môn công nghệ và kỹ thuật ô tô.

Đến nay em đã đƣa ra đƣợc cấu tạo và hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện cũng nhƣ những hƣ hỏng thƣờng gặp của cơ cấu trong quá trình hoạt động của ôtô.Xây dựng đƣợc quy trình kiểm tra, sửa chữa, tháo, lắp và cách khắc phục hƣ hỏng của các bộ phận trong cơ cấu lái trợ lực EPS. Em rất mong những đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài của em ngày một hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hồ Chí Minh ngày.năm 2023 Sinh viên thực hiện Nguyễn Ngọc Gia Bảo Trang 8 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu tổng quan về hệ thống lái trên ô tô. - Xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống lái xe Honda City 2017 1.Ý nghĩa của đề tài +Củng cố kiến thức chuyên môn: Khi thực hiện một đề tài nghiên cứu hoặc dự án tốt nghiệp, sinh viên phải áp dụng và tổng hợp kiến thức chuyên môn đã học trong suốt quá trình đào tạo.

Điều này giúp họ củng cố kiến thức và hiểu sâu hơn về lĩnh vực của mình. +Phát triển kỹ năng nghiên cứu: Sinh viên có cơ hội thực hành và phát triển kỹ năng nghiên cứu, từ việc lựa chọn đề tài, thu thập dữ liệu, phân tích kết quả, đến viết báo cáo và trình bày kết quả. +Thử nghiệm kiến thức trong thực tế: Việc thực hiện một dự án tốt nghiệp thƣờng liên quan đến việc thử nghiệm và áp dụng kiến thức trong tình huống thực tế. Điều này giúp sinh viên thấy rõ giá trị của kiến thức học đƣợc.

Đề tài đƣợc giao với mong muốn xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống lái xe Honda City 1. Nhiệm vụ của đề tài Đề tài thực hiện với nội dung: “Khai thác hệ thống lái trợ lực điện xe Honda City 2017”. Bao gồm nội dung sau: - Chƣơng 1: Tổng quan. - Chƣơng 2: Tổng quan về hệ thống lái.

- Chƣơng 3: Giới thiệu về hệ thống lái trợ lực điện trên xe con Honda City 2017. - Chƣơng 4: Xây dựng quy trình kiểm tra , sữa chữa. - Chƣơng 5: Xây dựng mô hình hệ thống lái trợ lực dầu trên xe Toyota vios 2005. - Chƣơng 6: Kết luận.

Trang 9 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo 1. Phƣơng pháp nghiên cứu: kết hợp lý thuyết và thực tiễn a. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết Tìm hiểu về kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện trên xe ô tô trên tài liệu. Thông qua đó tìm hiểu và nghiên cứu trên xe Hoda City 2017 b.

Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm Là phƣơng pháp trực tiếp tác động vào đối tƣợng trong thực tiễn làm bộc lộ bản chất và các quy luật vận động của các đối tƣợng. Các bƣớc thực hiện. * Bƣớc 1: Chuẩn bị + Tìm hiểu đối tƣợng, nghiên cứu trên mặt lý thuyết từ đó có cái nhìn khái quát về vấn đề nghiên cứu. + Chuẩn bị sắp xếp dụng cụ nghiên cứu.

+ Sử dụng một số trang thiết bị hỗ trợ nhƣ máy quay máy ảnh… * Bƣớc 2: Tiến hành quan sát + Thực hiện các quy trình tháo lắp kiểm tra chẩn đoán, bảo dƣỡng theo nội dung lý thuyết chuẩn bị. + Quan sát phải tập trung theo đúng mục đích bám sát + Sử dụng tài liệu lý thuyết để so sánh kiểm nghiệm thực tế + Có thể nhờ ngƣời có chuyên môn giải đáp các thắc mắc * Bƣớc 3: Tổng hợp kết quả Trang 10 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 2.1 Nhiệm vụ - Yêu cầu - Phân loại hệ thống lái 2.1 Nhiệm vụ Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hƣớng chuyển động của xe. Bởi vậy chức năng của hệ thống lái là giữ nguyên hay thay đổi hƣớng chuyển động của xe theo ý muốn ngƣời điều khiển.2 Yêu cầu Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Hệ thống lái điều khiển dễ dàng, nhanh chóng, chính xác và an toàn. Các cơ cấu điều khiển bánh xe dẫn hƣớng và quan hệ hình học của hệ thống lái phải đảm bảo không gây nên các dao động và va đập trong hệ thống lái.

- Lực cần thiết đặt trên vành tay lái nhỏ. - Đảm bảo động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trƣợt. - Các bánh xe dẫn hƣớng khi ra khỏi đƣờng vòng cần phải tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng, hoặc là lực quay vành tay lái để đƣa bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng nhỏ hơn khi quay vòng.3 Phân loại Hệ thống lái có thể phân loại nhƣ sau: * Theo phƣơng pháp chuyển hƣớng : - Chuyển hƣớng hai bánh xe trên cầu trƣớc. - Chuyển hƣớng tất cả 4 bánh xe.

Ký hiệu 4WS * Theo đặc điểm truyền lực: - Hệ thống lái cơ khí ( hệ thống lái thƣờng ). - Hệ thống lái cơ khí có trợ lực. * Theo kết cấu cơ cấu lái : - Cơ cấu lái kiểu trục vít - con lăn - Cơ cấu lái kiểu trục vít - trục êcu bi. Trang 11 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Ngọc Gia Bảo - Cơ cấu lái kiểu trục vít - con trƣợt.

- Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng.