Chẩn đoán trợ lực lái

Cách đây 25 năm, khi tay lái trợ lực bị lỗi, việc chẩn đoán hệ thống rất dễ dàng. Vấn đề khó chẩn đoán nhất là chứng “ốm nghén” xảy ra ở một số phương tiện khi trời lạnh. Ngày nay, sự ra đời của tính năng lái nhạy cảm với tốc độ, hệ thống lái trợ lực điện và điều khiển máy tính đã làm cho việc chẩn đoán trợ lực lái trở nên khắt khe hơn.

Thời đại của Chỉ đạo điện

Có hai loại hệ thống lái trợ lực thông thường. Loại thứ nhất sử dụng xi lanh thủy lực gắn vào liên kết kéo và khung xe. Một van điều khiển được gắn vào đầu của liên kết kéo, thay thế cho đầu của thanh giằng và bộ truyền động van được kết nối bằng một trục côn với tay pitman.

Loại thứ hai sử dụng xi lanh thủy lực là bộ phận cấu thành của cơ cấu lái và được kết nối với đai ốc bi tuần hoàn nằm trên trục lái. Van điều khiển quay được nối với thanh xoắn là một phần của trục lái. Xi lanh thủy lực bánh răng thanh răng và bánh răng trụ là một phần của bánh răng thanh răng, và van điều khiển được nối bằng một thanh xoắn với trục lái.

Trong mỗi loại hệ thống lái trợ lực, máy bơm cung cấp chất lỏng đến van điều khiển. Van điều khiển mở một dòng điều áp đến và đi từ xi lanh thủy lực và phản hồi trực tiếp với đầu vào từ cánh tay đòn hoặc trục lái. Hoạt động của van điều khiển dựa trên đầu vào được chuyển hướng đến tốc độ xe chậm hơn, nơi cần hỗ trợ nhất. Cấu hình này giúp cho tay lái nhạy hơn ở tốc độ cao hơn.

Điều chỉnh lưu lượng từ bơm đến xi lanh bắt đầu như một phương pháp để giảm độ nhạy tốc độ cao vào những năm 1980. Hệ thống điều khiển này được gọi là lỗ biến thiên điện tử (EVO). Van EVO được gắn ở đầu ra của bơm trợ lực và sử dụng bộ điều khiển điện tử để tạo ra các thay đổi từ trường trong cuộn dây điện từ của nó. Chân van gắn với van lỗ mở rộng vào cuộn dây điện từ, và từ trường được tạo ra bởi cuộn dây điện từ sẽ kéo chân cắm vào cuộn dây. Động tác kéo này điều chỉnh dòng chảy qua van. Van và bộ điều khiển có thể được sử dụng với hệ thống thanh răng và bánh răng và các hệ thống thông thường.

Bộ điều khiển điện tử thay đổi từ trường trong cuộn dây điện từ bằng cách gửi điện áp được điều chế độ rộng xung (PWM) đến cuộn dây. Bộ điều khiển điều chỉnh nỗ lực đánh lái dựa trên tốc độ đầu vào của xe vào bộ điều khiển và vị trí vô lăng. Đầu vào tốc độ xe thường đến từ mô-đun điều khiển động cơ (ECM).

Vị trí vô lăng đến từ cảm biến tốc độ tay lái (HWSS). HWSS đo tốc độ quay vô lăng và tạo ra tín hiệu điện áp tương tự có thể thay đổi tới bộ điều khiển. Tín hiệu sẽ thay đổi từ điện áp cao đến điện áp thấp và trở lại điện áp cao khi vô lăng quay qua 180º của vòng quay. Sự kết hợp giữa tốc độ xe và tốc độ quay vô lăng sẽ tạo ra tín hiệu PWM từ bộ điều khiển đến cuộn dây điện từ, làm thay đổi mức độ hỗ trợ.

Trong quá trình điều khiển đỗ xe, khi không có đầu vào tốc độ xe, van điều khiển lỗ thoát khí không có từ trường và cung cấp lưu lượng bơm cao để giảm nỗ lực đánh lái. Ở tốc độ đường cao tốc, từ trường van điều khiển lỗ thoát được tăng lên để giảm lưu lượng tương ứng với tốc độ của xe để đạt được nỗ lực đánh lái cao hơn và giảm độ nhạy đầu vào của vô lăng. Khi bộ điều khiển nhận được cả đầu vào tốc độ xe và đầu vào HWSS, nó sẽ tăng từ trường để giảm áp suất và lưu lượng nhằm cung cấp ít trợ lực hơn và tăng nỗ lực đánh lái.

HWSS có bốn mạch phân chia điện áp và một "gạt nước" cho bánh xe cảm biến. Các bộ chia điện áp được xây dựng bằng vật liệu điện trở trên phim được cấp nguồn bởi tham chiếu 5 volt để tạo ra bốn phần tử cảm biến 90º. Cần gạt nước có một tiếp điểm cưỡi trên màng điện trở và cung cấp tín hiệu đầu ra cho bộ điều khiển. Tín hiệu nằm trong khoảng từ 0,5 đến 4,5 vôn với ± 0,3 vôn. Ví dụ:Cảm biến tạo ra 0,2 đến 4,8 vôn khi vô lăng được quay 90º. Sau đó, cảm biến tạo ra 4,8 đến 0,2 vôn cho 90º tiếp theo của bánh lái quay theo cùng một hướng. Khi tay lái được xoay 360º, điện áp sẽ tăng từ 0,2 đến 4,8, từ 4,8 đến 0,2, từ 0,2 đến 4,8 và từ 4,8 đến 0,2 volt trong một mô hình điện áp tăng và giảm liên tục.

Các chế độ và hiệu ứng lỗi

Điều gì xảy ra khi cuộn dây trong van EVO bị lỗi? Bơm trợ lực lái sẽ cung cấp toàn bộ áp suất và thể tích đến xi lanh thủy lực. Việc điều khiển xe sẽ nhạy hơn so với khi van đang hoạt động và sẽ tồn tại trong mọi điều kiện lái xe.

Điều gì xảy ra khi van bị lỗi ở vị trí đóng? Việc điều khiển phương tiện sẽ đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn vì sẽ có rất ít hoặc không có sự hỗ trợ.

Điều gì xảy ra khi một cảm biến bị lỗi? Có thể sẽ xảy ra một sự cố không liên tục. Sự gián đoạn không liên tục đối với đầu vào tốc độ xe vào bộ điều khiển sẽ tạo ra sự gia tăng trợ lực. Tình trạng này có thể được phát hiện khi xe đang di chuyển vì vô lăng nhạy cảm với các đầu vào nhỏ. Bộ điều khiển đang ở chế độ đỗ xe với máy bơm cung cấp hỗ trợ lái đầy đủ.

HWSS ngắt quãng không liên tục khi xe đang di chuyển sẽ tạo ra trợ lực điện tối thiểu. Điều này sẽ được phát hiện là nỗ lực đánh lái tăng đột ngột khi xe đang rẽ vào cua.

Chẩn đoán

Một số xe sẽ có mã sự cố chẩn đoán (DTC) cho các lỗi đầu vào và đầu ra. Được liệt kê là các mã sự cố chẩn đoán OBDII chung:

• C0472 - Tín hiệu cảm biến tốc độ tay lái V Thấp;
• C0473 - Tín hiệu cảm biến tốc độ tay lái V Cao;
• C0495 - Lỗi theo dõi EVO;
• C0498 - Mạch nạp bộ truyền động điều khiển hỗ trợ lái Thấp;
• C0499 - Mạch điện trở lại điều khiển hỗ trợ lái Cao;
• C0503 - Mạch điện trở lại điều khiển hỗ trợ lái Thấp; và
• C0504 - Mức cao của mạch điện trở lại điều khiển hỗ trợ lái.

Công cụ quét có thể giúp nhanh chóng chẩn đoán sự cố. Một công cụ có giá trị khác là đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có thể đo độ rộng xung và cung cấp thông tin chẩn đoán và kiểm tra thành phần. Một số giải pháp chẩn đoán và sửa chữa quan trọng nhất có thể đến từ thông tin dịch vụ. Có thể có một TSB ngoài đó mô tả tình trạng và sửa chữa cho chiếc xe. Tận dụng tất cả các tùy chọn chẩn đoán của bạn trước khi bắt đầu sửa chữa.