Hệ Thống Lái Trợ Lực điện EPS: Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt động Chi Tiết

Hiểu rõ về cấu tạo cũng như hoạt động của các hệ thống có trên ô tô sẽ giúp người dùng vững tay lái hơn trên mọi hành trình của mình. Đặc biệt, với những mẫu ô tô đời mới, chủ xe không nên bỏ qua những thông tin sau về hệ thống lái trợ lực điện để dễ dàng vận hành và bảo dưỡng “xế hộp” của mình.

Tổng quan hệ thống lái trợ lực điện

Hệ thống lái trợ lực điện tên tiếng anh là Electronic Power Steering (EPS). Đây là tiêu chuẩn cho những chiếc xe mới hơn có hệ thống thông minh sử dụng động cơ điện để lấy năng lượng từ hệ thống điện của xe và giúp điều khiển tay lái.

Hệ thống lái trợ lực điện là bộ phận thông minh giúp tài xế điều khiển xe hiệu quả (Nguồn: Sưu tầm)

Hệ thống lái trợ lực điện không chỉ mang lại cảm giác an toàn, thoải mái cho người lái mà còn giúp xe giảm mức tiêu hao nhiên liệu. Đặc biệt, họ còn tạo điều kiện sửa chữa xe nếu bị hư hỏng.

Cấu tạo hệ thống lái trợ lực điện

Hệ thống lái trợ lực điện được cấu tạo từ các bộ phận chính sau:

– Cảm biến lực xoắn: Bộ phận này được gắn vào trụ lái, gần thanh xoắn. Vai trò của chúng là chuyển đổi mô-men xoắn thành tín hiệu điện được gửi đến máy tính EPS. ECU EPS sẽ sử dụng tín hiệu này để tính toán công suất mà động cơ cần.

– Động cơ điện một chiều: Phần cấu tạo gồm động cơ điện một chiều có chổi than, cổ góp, rôto, cuộn dây và từ trường. Chúng hoạt động tương tự như động cơ khởi động của ô tô để tạo ra trợ lực lái dựa trên tín hiệu từ ECU EPS.

– EPS ECU: Đây là bộ phận chịu trách nhiệm điều hành hoạt động của động cơ điện một chiều được gắn trên trục lái. Từ đó, chúng sẽ tạo ra sự hỗ trợ dựa trên tín hiệu cảm biến, tốc độ xe và vòng tua máy.

– ECU động cơ: Bộ phận gửi tín hiệu tốc độ động cơ đến ECU EPS.

– Cụm đồng hồ bảng taplo: Bộ phận có nhiệm vụ gửi tín hiệu tốc độ của xe đến ECU EPS.

– Đèn P/S (nằm trên bảng Taplo): Dùng để chiếu sáng đèn khi hệ thống hư hỏng.

Cấu tạo hệ thống lái trợ lực điện (Nguồn: Sưu tầm)

Cơ cấu hoạt động

Nhiệm vụ của trợ lực lái điện là sử dụng điện năng do động cơ tạo ra để tạo ra lực phụ tác động lên cơ cấu lái, duy trì hoặc thay đổi hướng chuyển động của ô tô. Từ đó, việc điều khiển vô lăng sẽ nhẹ nhàng hơn, khả năng cơ động của xe cao hơn.

Để làm được điều này, hệ thống đã sử dụng một cảm biến mô-men xoắn nằm trên trục lái, từ đó gửi tín hiệu về góc lái về ECU để tính toán và xử lý. Hệ thống sau đó sẽ gửi dòng điện thích hợp đến mô-tơ điện, đẩy thanh răng của hệ thống lái. Nhờ đó, có thể dễ dàng xoay trục vô lăng theo hướng mà người lái mong muốn.

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

So với các mẫu xe sử dụng trợ lực lái thủy lực, hệ thống lái trợ lực điện có nhiều ưu điểm vượt trội hơn. Tuy nhiên, cả hai hệ thống này cũng có một số hạn chế.

Ưu điểm

Hệ thống lái trợ lực điện có cấu tạo đơn giản và cũng nhẹ hơn so với hệ thống lái trợ lực thủy lực. Do đó, việc lắp đặt và sửa chữa cũng dễ dàng và nhanh chóng hơn.

Đặc biệt, hệ thống này không sử dụng năng lượng động cơ trong quá trình hoạt động. Thay vào đó, họ sử dụng một động cơ điện để đẩy giá lái khi xe được đánh lái. Nhờ đó, hệ thống sẽ giúp xe tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả trong quá trình vận hành.

Hơn nữa, hệ thống lái trợ lực điện còn giúp người lái có cảm giác nhẹ nhàng hơn khi xe chạy ở tốc độ thấp và thật hơn khi xe chạy ở tốc độ cao. Điều này mang đến cho chủ xe cảm giác an toàn và vững chãi khi điều khiển xe trên mỗi chuyến đi. Hệ thống lái trợ lực thủy lực thì ngược lại nhưng tốc độ trả vô-lăng về tâm nhanh hơn giúp xe di chuyển trên đường thẳng dễ dàng hơn.

Hệ thống lái trợ lực điện có nhiều ưu điểm riêng so với hệ thống lái trợ lực thủy lực (Nguồn: Sưu tầm)

Nhược điểm

Tuy có nhiều ưu điểm hơn so với hệ thống lái trợ lực thủy lực nhưng hệ thống lái trợ lực điện cũng tồn tại một số nhược điểm đối với người sử dụng. Cụ thể, khi xe vào cua, kể cả khi người lái đã cắt nguồn điện cấp cho động cơ thì động cơ cũng phải mất một lúc mới dừng lại.

Cùng với đó, do sử dụng công nghệ lập trình và điều khiển điện tử khá phức tạp nên hệ thống này đôi khi khiến vô-lăng quá nhẹ. Người lái dường như không còn cảm giác vô lăng và thậm chí có thể cảm thấy tiếng ồn phát ra từ mô tơ trợ lực lái.

Có thể nói, với sự thông minh và tiến bộ của mình, trợ lực lái điện đã dần thay thế hệ thống lái trợ lực truyền thống trên các dòng ô tô cũ. Hệ thống lái trợ lực điện được trang bị trên các dòng xe mới sẽ mang đến cho khách hàng những trải nghiệm êm ái và an toàn khi vận hành.