Xe Có Hệ Thống Trợ Lực Lái Ô Tô Hoạt Động Như Thế Nào?

Trang Chủ / Ô Tô / Xe Có Hệ Thống Trợ Lực Lái Ô Tô Hoạt Động Như Thế Nào?

Xe có hệ thống trợ lực lái ô tô ngày nay đã trở thành trang bị tiêu chuẩn trên hầu hết các dòng xe, từ xe du lịch nhỏ gọn đến xe tải hạng nặng. Hệ thống này không chỉ giúp giảm thiểu đáng kể sức lực mà người lái cần bỏ ra để điều khiển vô lăng mà còn tăng cường sự an toàn và ổn định khi xe vận hành. Bài viết này của brixtonvietnam.com.vn sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các loại trợ lực phổ biến, cũng như những hư hỏng thường gặp và cách bảo trì hiệu quả, giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ thiết yếu này trên chiếc xe của mình.

Tầm Quan Trọng và Yêu Cầu Của Hệ Thống Trợ Lực Lái Ô Tô

Nội Dung Bài Viết

Hệ thống trợ lực lái ô tô đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc nâng cao trải nghiệm lái và đảm bảo an toàn. Nó mang lại sự thoải mái và dễ dàng điều khiển, đặc biệt khi xe di chuyển ở tốc độ thấp hoặc khi đỗ xe.

Nhiệm vụ cốt lõi của trợ lực lái trên ô tô

Trong quá trình vận hành, hệ thống trợ lực lái ô tô thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng nhằm tối ưu hóa trải nghiệm của người lái:

Giảm lực quay vô lăng: Đây là chức năng cơ bản và dễ nhận thấy nhất. Khi tài xế quay vô lăng, hệ thống trợ lực sẽ tạo ra một lực bổ sung, giúp giảm đáng kể sức mạnh cơ bắp cần thiết. Điều này đặc biệt hữu ích khi đỗ xe, di chuyển trong đô thị đông đúc hoặc thực hiện các thao tác cua gấp.
Đảm bảo chuyển động an toàn: Trong trường hợp có các va chạm lớn hoặc sự cố bất ngờ tác động vào bánh xe dẫn hướng (ví dụ như va phải ổ gà, chướng ngại vật), hệ thống trợ lực giúp ổn định tay lái, ngăn chặn phản lực đột ngột truyền lên vô lăng và giữ cho xe đi đúng hướng, duy trì sự kiểm soát của người lái.
Giảm lực va đập từ bánh xe: Khi xe chạy qua những đoạn đường xấu, nhiều ổ gà hay gờ giảm tốc, các rung động và va đập từ bánh xe sẽ được hệ thống trợ lực hấp thụ và làm dịu đi trước khi truyền lên vô lăng. Điều này mang lại cảm giác lái êm ái hơn và giảm mệt mỏi cho tài xế trong những hành trình dài.

Những yêu cầu cần có đối với hệ thống trợ lực lái

Để hoạt động hiệu quả và an toàn, hệ thống trợ lực lái trên ô tô cần đáp ứng một số yêu cầu kỹ thuật và vận hành nghiêm ngặt:

Duy trì cảm giác lái chân thực: Mặc dù trợ lực giúp lái nhẹ nhàng hơn, hệ thống vẫn phải đảm bảo người lái cảm nhận được sức cản từ mặt đường. Cảm giác này là cần thiết để tài xế đánh giá tình trạng bám đường của bánh xe và điều chỉnh hướng lái phù hợp. Do đó, bộ trợ lực lái thường chỉ hoạt động khi lực cản quay vô lăng lớn hơn một giá trị giới hạn nhất định, tránh tình trạng vô lăng quá nhẹ, thiếu phản hồi.
Tính linh hoạt và hiệu suất cao: Tác dụng của bộ trợ lực lái phải nhanh chóng và tức thì, đảm bảo tỷ lệ tương ứng giữa lực tác dụng lên vô lăng và góc quay của bánh xe dẫn hướng. Hệ thống cần có hiệu suất làm việc cao để đáp ứng kịp thời các yêu cầu điều khiển trong mọi tình huống.
Tránh tự trợ lực không mong muốn: Khi xe di chuyển trên đường xóc, hệ thống không được phép tự động trợ lực một cách ngẫu nhiên, điều này có thể gây mất ổn định và nguy hiểm. Tuy nhiên, trong trường hợp bánh xe dẫn hướng bị hỏng (ví dụ: nổ lốp), bộ trợ lực lái cần kích hoạt để hỗ trợ giữ hướng chuyển động, giúp người lái kiểm soát xe tốt hơn trong tình huống khẩn cấp.
Hoạt động dự phòng: Nếu bộ trợ lực lái gặp sự cố, hệ thống lái cơ bản vẫn phải hoạt động, mặc dù vô lăng sẽ nặng hơn đáng kể. Đây là một yếu tố an toàn quan trọng, đảm bảo xe vẫn có thể được điều khiển đến nơi sửa chữa.

Các Bộ Phận Chính Của Hệ Thống Trợ Lực Lái Thủy Lực

Hệ thống trợ lực lái thủy lực trên ô tô, về cơ bản, có cấu trúc tương tự như một hệ thống lái thông thường, nhưng được bổ sung thêm bộ phận trợ lực. Bộ trợ lực lái thủy lực thường được thiết kế nhỏ gọn, là một hệ thống tự điều khiển khép kín.

Bơm trợ lực lái: Nguồn năng lượng thủy lực

Bơm trợ lực lái là một bộ phận không thể thiếu, đóng vai trò cung cấp năng lượng thủy lực (dầu có áp suất cao) cho toàn bộ hệ thống. Các loại bơm thường dùng là bơm cánh gạt kiểu rôto và thường được dẫn động bằng dây đai từ puly trục khuỷu của động cơ.

<>Xem Thêm Bài Viết:<>

Cấu tạo của bơm trợ lực lái

Bơm trợ lực lái có cấu tạo gồm các thành phần chính: thân bơm, rôto, các phiến gạt và van điều áp.

Thân bơm: Là phần vỏ ngoài, chứa các bộ phận bên trong và có hình ôvan ở lòng bơm.
Rôto và phiến gạt: Rôto có các rãnh hướng tâm, trong mỗi rãnh là một phiến gạt có thể di chuyển tự do. Các phiến gạt này tì sát vào bề mặt ôvan của lòng bơm khi rôto quay.
Van điều áp và van lưu lượng: Trên thân bơm, tại đường dầu ra, thường bố trí một cụm van gồm van điều áp dạng bi-lò xo và van lưu lượng dạng piston-lò xo, đặt chung trong một khối. Các van này giúp duy trì áp suất và lưu lượng dầu ổn định trong hệ thống.
Bình chứa dầu: Thường được lắp liền với thân bơm, có nhiệm vụ chứa và dự trữ dầu trợ lực.
Đường ống dầu: Bao gồm đường ống dầu cao áp từ bơm đến van phân phối và đường ống dầu hồi về bình chứa.

Nguyên lý hoạt động của bơm trợ lực lái

Khi động cơ hoạt động, trục bơm được dẫn động, kéo rôto cùng các phiến gạt quay. Lực ly tâm khiến các phiến gạt văng ra, tì sát vào bề mặt ôvan của lòng bơm. Quá trình quay của rôto làm thay đổi thể tích của các khoang chứa dầu.

Khi thể tích khoang tăng, nó tạo ra sức hút, dầu từ bình chứa được nạp vào.
Khi thể tích khoang giảm, dầu bị ép và đẩy ra ngoài.

Mỗi vòng quay của rôto phiến gạt có hai lần nạp và hai lần ép, nhờ bơm được thiết kế với hai buồng tác dụng đặt đối xứng, đảm bảo dòng dầu liên tục và ổn định.

Ngoài ra, trên một số xe còn sử dụng các loại bơm dầu khác như bơm cánh gạt con lăn hoặc bơm bánh răng. Một số xe có hệ thống trợ lực lái ô tô hiện đại còn dùng bơm dầu dẫn động bằng động cơ điện, giúp tạo áp suất ổn định từ 50-80 kg/cm² ngay cả khi số vòng quay động cơ thấp. Van điều áp trong hệ thống giữ áp suất không vượt quá 65 kg/cm².

Cấu tạo bơm trợ lực lái ô tô

Hư hỏng, kiểm tra và sửa chữa bơm trợ lực lái

Hư hỏng thường gặp:

Vòng bi: Mòn, rỗ, vỡ do ma sát lâu ngày, mỏi vật liệu hoặc do thiếu dầu bôi trơn.
Phớt làm kín: Bị biến cứng, rách, gây rò rỉ dầu.
Rôto và phiến gạt: Mòn cả chiều ngang và chiều dọc do ma sát, dầu bôi trơn bẩn hoặc lẫn tạp chất.
Van an toàn, van lưu lượng: Mòn, lò xo yếu hoặc gãy, làm giảm khả năng điều tiết áp suất và lưu lượng.
Lõi lọc: Bị tắc bẩn, cản trở dòng dầu.

Những hư hỏng này đều dẫn đến giảm năng suất và áp suất bơm dầu, từ đó làm giảm tác dụng trợ lực và khiến vô lăng trở nên nặng hơn.

Kiểm tra bơm trợ lực lái:

Kiểm tra sơ bộ trên xe: Tháo ống cao áp, lắp đồng hồ áp suất. Đánh hết tay lái về một phía, cho động cơ chạy chậm. Áp suất tối thiểu phải đạt 80 at. Nếu thấp hơn, bơm có thể đã hỏng.
Đo lực tác dụng lên vô lăng: Đặt vô lăng ở vị trí giữa, cho động cơ chạy chậm. Dùng cờ lê ngẫu lực đo lực cần thiết để quay vô lăng theo cả hai chiều. Momen tối đa cho phép là 60 kG.cm (6 Nm). Nếu lớn hơn, bơm có vấn đề.
Kiểm tra khi đã tháo rời:
- Kiểm tra trực quan các gioăng đệm, phớt làm kín.
- Đo chiều dài tự do của lò xo (ví dụ: xe Toyota 33-34 mm).
- Đo kích thước cánh bơm bằng thước cặp, kiểm tra khe hở giữa cánh bơm và rãnh rôto bằng căn lá (ví dụ: khe hở tiêu chuẩn 0.025 mm, tối đa 0.035 mm cho xe Toyota).
- Kiểm tra đường kính cổ trục bơm, bạc đỡ và khe hở lắp ghép (ví dụ: khe hở tối đa 0.07 mm cho xe Toyota).
- Kiểm tra độ kín của van bằng cách bịt lỗ và thổi khí nén.
- Kiểm tra độ mòn của van bằng cách bôi dầu và thả vào lỗ van; nếu van từ từ tụt xuống là tốt.
- Kiểm tra vòng bi: lắc, quan sát để phát hiện mòn, rỗ, nứt.

Sửa chữa bơm trợ lực lái:

Hầu hết các chi tiết của bơm dầu trợ lực lái khi mòn hỏng đều phải thay mới. Quan trọng là phải thay đúng loại, đúng mã số đã ghi trên cụm van và rôto. Trước khi lắp ráp, các chi tiết cần được rửa sạch bằng dầu Diesel và bôi một lớp dầu trợ lực lên cánh bơm và gioăng đệm. Dầu trợ lực được khuyến nghị là ATF Dexron II, và mức dầu phải nằm trong khoảng HOT khi dầu nóng và COLD khi dầu nguội.

Sau khi sửa chữa, cần thử nghiệm lại độ kín và sự quay trơn của bơm để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

Bộ trợ lực lái: Trái tim của hệ thống

Bộ trợ lực lái có cấu trúc đa dạng tùy thuộc vào loại cơ cấu lái. Các cơ cấu lái phổ biến có trợ lực bao gồm loại bánh răng – thanh răng, trục vít – êcu – bi và trục vít – con lăn. Bộ trợ lực này chứa van phân phối kiểu xoay hoặc trượt.

Bộ trợ lực cơ cấu lái trục vít – êcu – bi dùng van trượt (Ví dụ: xe Zil-130)

Cấu tạo trợ lực lái thủy lực trên ô tô

Cấu tạo:

Cơ cấu lái bao gồm 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 lắp với đòn quay đứng. Êcu được định vị chặt với piston thanh răng nhờ vít hãm.

Bộ trợ lực gồm xy lanh lực và van phân phối. Xy lanh lực chính là vỏ của cơ cấu lái, thanh răng đồng thời là piston ngăn xy lanh thành hai khoang A và B. 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 van có các trụ phản ứng (23) được phân cách bởi lò xo nén sơ bộ, xác định giá trị lực đóng bộ trợ lực. Giữa vỏ van và vành trong ổ bi có khoảng hở T để trụ trượt di chuyển. Vỏ van phân phối có đường dầu từ bơm tới và đường dầu hồi về bình chứa.

Nguyên lý làm việc:

Khi xe chuyển động thẳng: Trụ trượt của van phân phối ở vị trí trung gian. Dầu cao áp từ bơm đi vào cả hai khoang của xy lanh rồi theo đường hồi về bình chứa. Áp suất dầu ở hai khoang như nhau nên piston giữ nguyên vị trí. Các va đập từ bánh xe được giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái, giúp xe chuyển động thẳng ổn định. Ở trạng thái này, bơm dầu làm việc ở chế độ không tải, tiết kiệm công suất động cơ.
Khi quay vòng: Người lái quay vô lăng, trục vít quay, piston thanh răng dịch chuyển để xoay bánh răng rẻ quạt. Lực cản quay từ bánh xe tác động vào trục vít. Khi lực dọc này thắng sức căng lò xo giữa hai trụ phản ứng, trục vít và trụ trượt của van phân phối sẽ dịch chuyển theo chiều trục trong khoảng hở T. Van phân phối rời khỏi vị trí trung gian, kích hoạt bộ trợ lực.
- Quay sang phải: Lực dọc đẩy trục vít, trụ trượt dịch chuyển sang phải. Van phân phối mở đường dầu cao áp vào khoang bên phải piston, tạo lực đẩy piston sang trái, giúp người lái quay vô lăng nhẹ nhàng hơn.
- Quay sang trái: Quá trình tương tự, trụ trượt dịch chuyển sang trái, van phân phối mở đường dầu cao áp vào khoang bên trái piston, đẩy piston dịch chuyển sang phải.

Nếu người lái ngừng quay vô lăng, trụ trượt sẽ trở về vị trí trung gian do áp lực dầu đẩy piston và lò xo trụ phản ứng. Dầu đi vào cả hai khoang của xy lanh, giữ nguyên vị trí piston và góc xoay của bánh xe. Điều này ngăn bánh xe quay quá ý muốn.

Trong trường hợp bánh xe dẫn hướng bị thủng, hệ thống trợ lực sẽ tự động điều chỉnh để duy trì hướng chuyển động của xe, giúp tài xế kiểm soát xe tốt hơn.

Bộ trợ lực cơ cấu lái bánh răng – thanh răng

Cơ cấu lái trợ lực dùng van xoayNguyên lý hoạt động van phân phối xoay trong hệ thống trợ lực lái

Cấu tạo:

Cụm xy lanh được đặt chung với cơ cấu lái bằng cách tạo ra thanh răng có piston di chuyển trong vỏ cơ cấu lái. Cụm van phân phối nằm trên trục bánh răng là van phân phối kiểu xoay. Trên cụm van có đường dầu từ bơm, đường dầu hồi về bình dầu, và hai đường dầu nối với buồng A (bên phải piston) và buồng B (bên trái piston).

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 các đường dầu.

Thanh xoắn có tiết diện nhỏ và dài, đóng vai trò phần tử đàn hồi. Khi quay vô lăng, 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 khớp các mặt vát của lõi van và vỏ van để đóng mở các đường dầu.

Nguyên lý làm việc:

Khi xe đi thẳng: Người lái giữ vô lăng ở vị trí trung gian. Thanh xoắn không chịu xoắn nên van phân phối ở vị trí trung gian. Dầu từ bơm 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, giúp xe chuyển động thẳng ổn định. Các va đập từ bánh xe được giảm bớt nhờ dầu có áp suất cao.
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 một khoảng 5°-7° để đóng mở các đường dầu. Giả sử quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ, thanh xoắn chịu lực cản quay nên biến dạng và lõi van xoay trước vỏ van. Van phân phối mở đường dầu cao áp từ bơm đến buồng A, áp lực dầu đẩy piston-thanh răng sang trái, trợ lực xoay bánh xe dẫn hướng. Dầu từ buồng B bị đẩy vào lõi van rồi về bình chứa. Mức độ trợ lực phụ thuộc vào lực cản ở bánh xe. Lực cản càng lớn, thanh xoắn xoắn càng nhiều, van xoay mở càng lớn, lượng dầu vào xy lanh càng tăng, dẫn đến mức độ trợ lực lớn hơn.

Nếu người lái ngừng quay vô lăng, thanh xoắn trở về trạng thái ban đầu, van phân phối trở về vị trí trung gian. Hệ thống trợ lực lái trên ô tô giữ ổn định góc quay đã có.

Bộ trợ lực lái ngoài cơ cấu lái (không cùng khối)

Hệ thống lái có trợ lực xe MAZ – 500A

Cấu tạo:

Với cơ cấu lái kiểu trục vít – con lăn, xy lanh lực được lắp bản lề với vỏ cầu. Trong xy lanh lực có piston di chuyển, trục piston 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 xy lanh.

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 xy lanh rồi theo đường hồi về thùng chứa.
Khi xe quay vòng: Đòn quay đứng tác động vào van phân phối. Van sẽ điều khiển đưa dầu áp lực cao vào buồng bên phải hoặc buồng bên trái của piston để tạo ra hiệu quả trợ lực lái. Ví dụ trong sơ đồ (hình 6.54), khi quay sang phải, dầu cao áp sẽ được đưa vào buồng bên phải, giúp đẩy piston và trợ lực cho việc quay lái.

Hư hỏng, kiểm tra và sửa chữa cơ cấu lái có trợ lực

Hư hỏng thường gặp:

Ngoài những hư hỏng của cơ cấu lái cơ khí, hệ thống trợ lực lái ô tô còn có thể gặp các vấn đề sau:

Bề mặt xy lanh lực bị mòn, tạo độ côn, ôvan hoặc xước.
Piston, thanh răng bị mòn, xước.
Vòng gioăng piston bị mòn.
Cụm van phân phối mòn, lò xo gãy hoặc yếu.
Các phớt làm kín bị mòn, biến cứng, rạn nứt hoặc rách.

Nguyên nhân chủ yếu là do ma sát, biến cứng vật liệu, dầu nhiều tạp chất và hoạt động lâu ngày.

Kiểm tra:

Kiểm tra sơ bộ: Lắp dụng cụ thử chuyên dùng. Rút hết không khí trong xy lanh cho đến khi độ chân không đạt khoảng 400 mmHg trong vòng 30 giây. Nếu độ chân không giảm chứng tỏ có hở ở các vị trí lắp ghép, phớt làm kín hỏng hoặc vòng gioăng mòn.
Kiểm tra khi tháo rời:
- Quan sát các phớt làm kín bị rách, biến cứng.
- Dùng panme đo độ mòn của xy lanh, piston, van điều khiển.
- Kiểm tra độ đàn hồi của lò xo bằng lực kế.
- Kiểm tra khe hở miệng của vòng gioăng tương tự như kiểm tra vòng gioăng động cơ.
- Các chi tiết khác kiểm tra, sửa chữa như cơ cấu lái không trợ lực.

Sửa chữa:

Các chi tiết như phớt làm kín, vòng gioăng mòn phải thay mới. Các răng mòn ít có thể điều chỉnh lại khe hở ăn khớp. Việc sửa chữa cần được thực hiện bởi thợ có chuyên môn để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác và an toàn.

Hệ Thống Lái Có Mức Độ Trợ Lực Thay Đổi và Tự Động Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ

Các dòng xe có hệ thống trợ lực lái ô tô hiện đại ngày càng tích hợp công nghệ để tối ưu hóa trải nghiệm lái.

Hệ thống lái có mức độ trợ lực thay đổi

Một số xe con có khả năng thay đổi mức độ trợ lực lái tùy theo tốc độ xe và điều kiện vận hành. Hệ thống này thường bao gồm 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 vô lăng, cùng với thông tin từ cảm biến tốc độ xe, được đưa đến bộ điều khiển.
Bộ điều khiển xác định mức độ trợ lực cần thiết và gửi tín hiệu đến van cuộn dây.
Van cuộn dây hoạt động như một giclơ điện tử, điều tiết dòng dầu đến cơ cấu lái để thay đổi mức độ trợ lực. Khi cần trợ lực ít hơn (ví dụ: ở tốc độ cao để tăng cảm giác lái), van sẽ đưa một phần dầu cao áp về bình chứa, giảm áp suất tác động lên cơ cấu lái.

Van cuộn dây cũng giúp duy trì áp suất dầu ổn định trong hệ thống thủy lực, đảm bảo xy lanh làm việc ổn định hơn ở mọi chế độ chuyển động của xe.

Tự động điều chỉnh tốc độ của động cơ khi có trợ lực lái

Bơm dầu trợ lực lái thủy lực thường được dẫn động bằng dây đai từ trục khuỷu động cơ. Công suất động cơ tiêu hao cho bơm dầu phụ thuộc vào tốc độ động cơ và mức độ quay vô lăng. Để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định, đặc biệt ở chế độ không tải, các dòng xe sử dụng động cơ xăng với hệ thống phun nhiên liệu thường được trang bị thêm van khí phụ chạy vòng qua bướm ga.

Van khí phụ trên hệ thống trợ lực lái hãng TOYOTA

Ví dụ như sơ đồ van khí phụ của hãng Toyota (Hình 6.55):

Van khí phụ đặt ngay trên bơm dầu, mức độ mở của van tùy thuộc vào áp suất của hệ thống thủy lực, tức là phụ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ và trạng thái quay vô lăng.
Khi cần trợ lực, van khí phụ sẽ mở, đưa thêm một lượng khí vòng qua bướm ga vào động cơ.
Cảm biến đo gió sẽ đưa tín hiệu điều chỉnh chế độ phun xăng để đảm bảo số vòng quay ổn định của động cơ, bù đắp công suất tiêu hao cho bơm trợ lực.

Hệ Thống Lái Trợ Lực Điện (MDPS/EPS)

Hệ thống lái trợ lực điện, còn gọi là MDPS (Motor Driven Power Steering) hoặc EPS (Electric Power Steering), là một công nghệ ngày càng phổ biến, thay thế dần hệ thống trợ lực thủy lực truyền thống.

Ưu điểm vượt trội của hệ thống lái trợ lực điện

Xe có hệ thống trợ lực lái ô tô sử dụng trợ lực điện mang lại nhiều lợi ích đáng kể:

Không rò rỉ dầu, không cần thay dầu: Loại bỏ hoàn toàn rủi ro rò rỉ dầu thủy lực, vốn là vấn đề thường gặp ở hệ thống cũ. Điều này cũng đồng nghĩa với việc không cần bảo dưỡng hay thay thế dầu trợ lực định kỳ, giảm chi phí và công sức bảo trì.
Trợ lực lái theo tốc độ: Hệ thống điện tử có thể điều chỉnh mức độ trợ lực một cách linh hoạt và chính xác hơn dựa trên tốc độ xe. Ở tốc độ thấp, vô lăng rất nhẹ để dễ dàng đỗ xe và di chuyển trong phố. Ở tốc độ cao, vô lăng nặng hơn để tăng cảm giác lái, độ ổn định và an toàn.
Giảm tiêu hao nhiên liệu: Bơm trợ lực thủy lực luôn hoạt động khi động cơ chạy, tiêu tốn một phần công suất động cơ. Hệ thống trợ lực điện chỉ tiêu thụ năng lượng khi người lái thực hiện thao tác đánh lái, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu.
Ít các chi tiết hơn (nhẹ hơn): Cấu tạo đơn giản hơn, không có bơm dầu, đường ống, dầu thủy lực, giúp giảm trọng lượng tổng thể của xe và giảm thiểu số lượng bộ phận cần bảo trì hoặc thay thế.

Phân loại dựa theo vị trí đặt motor trợ lực

Hệ thống trợ lực lái điện được phân loại dựa trên vị trí của motor điện:

Trợ lực ở trục lái (Column-type – C-EPS): Thích hợp cho xe nhỏ và cỡ trung. Motor điện được đặt trực tiếp trên trục lái bên trong khoang cabin. Ví dụ: Kia Morning, Hyundai i10.
Trợ lực ở trục răng (Pinion-type – P-EPS): Thích hợp cho xe cỡ trung. Motor điện được đặt trên trục bánh răng của cơ cấu lái. Ví dụ: Volkswagen Passat.
Trợ lực ở thanh răng (Rack-type – R-EPS): Thích hợp cho xe cỡ lớn. Motor điện được đặt trực tiếp trên thanh răng lái, mang lại lực trợ lực mạnh mẽ nhất. Ví dụ: Toyota Camry, Honda Accord HEV.

Bảng dưới đây so sánh một số thông số kỹ thuật của các loại hệ thống trợ lực lái điện phổ biến:

Phân khúc	Xe cỡ nhỏ	Xe cỡ trung	Xe cỡ trung và lớn
Model xe	JB	TD, ED	YD
Dạng	Trợ lực ở trục lái	Trợ lực ở trục lái	Trợ lực ở trục lái
Momen ra	50 Nm	61 Nm	85 Nm
Motor	DC	BLAC(78A)	BLAC(78A)
Loại cảm biến	Không tiếp xúc	Cảm biến quang	Dạng từ không tiếp xúc
ECU	Tách riêng	Tích hợp	Tích hợp
Nhà sản xuất	Mando	Mobis	Mobis

Tổng quan về hệ thống lái trợ lực điện MDPS

Cấu tạo hệ thống lái trợ lực điện

Cấu tạo cơ bản của hệ thống lái trợ lực điện:

Vô lăng: Là giao diện chính nhận tín hiệu đầu vào từ người lái (momen và góc đánh lái).
Cảm biến momen & góc xoay vô lăng: Phát hiện momen xoắn mà người lái tác dụng lên vô lăng và góc đánh lái hiện tại.
Hộp điều khiển điện tử (ECU MDPS): Bộ não của hệ thống. ECU nhận tín hiệu từ cảm biến momen, cảm biến góc lái và cảm biến tốc độ xe. Dựa trên các thông số này, ECU tính toán và điều khiển motor điện để tạo ra lực trợ lực phù hợp.
Motor điện (BLAC – Brushless AC): Chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học để tạo ra lực trợ lực. Loại motor không chổi than (BLAC) thường được sử dụng vì hiệu suất cao và độ bền tốt.
Trục lái: Truyền momen từ motor điện xuống trục răng.
Thanh răng & trục răng: Chuyển momen từ trục răng thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng, tác động trực tiếp lên bánh xe để điều hướng.

Sửa chữa và bảo trì hệ thống lái trợ lực điện

Hệ thống trợ lực lái điện yêu cầu các thao tác bảo trì và sửa chữa đặc thù:

Variant Coding (Mã hóa biến thể): Cho phép người dùng hoặc kỹ thuật viên lựa chọn chế độ lái phù hợp (ví dụ: 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 (Absolute Steering Position): Thao tác này cần thực hiện khi thay thế bộ MDPS, ECU MDPS hoặc sau khi cân chỉnh góc đặt bánh xe. Mục đích là để ECU MDPS xác định vị trí thẳng của vô lăng một cách chính xác. Quy trình thường bao gồm: giữ vô lăng thẳng, bật khóa máy ON (động cơ không hoạt động), nhấn nút ‘reset’ trên máy scan, xoay vô lăng, tắt khóa máy OFF trong 10 giây, bật lại ON và click ‘OK’.
Xóa lỗi DTC (Diagnostic Trouble Codes): Khi có lỗi như C1702 (lỗi thay đổi code) hoặc C1261 (lỗi cân chỉnh SAS), cần sử dụng máy chẩn đoán để đọc và xóa mã lỗi.

Nhận dạng loại trợ lực lái điện EPS

Khi nào cần nhận dạng/cài đặt lại hệ thống EPS?

Sau khi thay thế bộ MDPS (cụm trục lái hoặc cơ cấu lái có motor).
Sau khi thay thế ECU MDPS (nếu ECU tích hợp với cụm trục lái).

Tại sao phải thực hiện thao tác này?

Để ECU MDPS xác nhận các thông số động cơ và điều chỉnh hệ thống lái theo ý muốn của người sử dụng (ví dụ: chọn chế độ lái mong muốn).
Để ECU MDPS “học hỏi” thói quen sử dụng chế độ trợ lực của tài xế (trung bình, nặng, nhẹ) và điều khiển phù hợp.

Cân chỉnh vị trí thẳng của vô lăng (ASP Calibration):

Khi nào?
- Sau khi thay bộ MDPS.
- Sau khi thay ECU MDPS.
- Sau khi cân chỉnh góc đặt bánh xe (alignment).
Tại sao?
- Có sự khác biệt về vị trí của hai bánh răng hành tinh để tính toán góc lái. Do đó, cần cài đặt để xác định vị trí “0” khi thay hệ thống mới hoặc khi cân chỉnh lại góc đặt bánh xe.

Đèn cảnh báo hư hỏng trợ lực lái điện

Đèn cảnh báo hư hỏng trợ lực lái điện ô tô

Đèn cảnh báo trợ lực lái điện thường có ký hiệu vô lăng với dấu chấm than hoặc chữ “EPS”.

IGN ON, động cơ OFF: Đèn sẽ sáng.
Hệ thống trục trặc: Đèn sáng liên tục, báo hiệu có lỗi.
Khởi động máy: Đèn sẽ tắt sau 1 giây nếu hệ thống hoạt động bình thường.

Bảng mã lỗi DTC hư hỏng trợ lực lái điện

Dưới đây là bảng tổng hợp các mã lỗi DTC phổ biến liên quan đến hệ thống trợ lực lái điện và ý nghĩa của chúng:

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		ON
	C1109	Abnormal IGN voltage		ON
(Cảm biến mô men xoắn) Torque sensor	C1290	Torque Sensor Signal Error	Motor Assist OFF	ON
	C1112	Sensor Supply Voltage Error		ON
(Cảm biến góc lái) Angle sensor	C1259	SAS-Electrical	Motor Assist ON	Blink
	C1261	Not Calibrated		ON
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)	OFF
	C1616	CAN Bus Off		OFF
	C1622	Vehicle Speed Signal Error		OFF
Mô tơ trợ lực lái (Motor)	C2401	Motor Position Sensor Error	Assist OFF or ON	ON
	C2412	Motor Short or Open	Motor Assist OFF	ON
	C2413	Motor Current Error		ON

Thông số dữ liệu sửa chữa trợ lực lái điệnSơ đồ mạch điện trợ lực lái điện ô tô

Liên Hệ Chuyên Gia Về Hệ Thống Trợ Lực Lái Ô Tô

Hiểu rõ về xe có hệ thống trợ lực lái ô tô là điều cần thiết để duy trì sự an toàn và hiệu suất của chiếc xe. Từ hệ thống thủy lực truyền thống đến các công nghệ trợ lực điện hiện đại, mỗi loại đều có cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những đặc điểm riêng biệt. Việc nhận biết sớm các dấu hiệu hư hỏng và thực hiện bảo trì định kỳ sẽ giúp kéo dài tuổi thọ hệ thống, đảm bảo trải nghiệm lái mượt mà và an toàn trên mọi hành trình. Để biết thêm thông tin chi tiết hoặc cần tư vấn chuyên sâu về các dòng xe ô tô và phụ tùng, hãy truy cập brixtonvietnam.com.vn.

Gara Ô Tô Mỹ Đình THC – “Hơn Cả Sự Mong Đợi…”

Địa chỉ: Số 587&589 Phúc Diễn, Xuân Phương, Nam Từ Liêm, Hà Nội