Hệ thống lái điện tử SBW là gì? Cấu tạo và tác dụng

Hệ thống lái ô tô đã trải qua nhiều bước phát triển từ hệ thống lái trợ lực dầu cho đến trợ lực lái điện. Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường hệ thống lái điện tử SBW là hệ thống sử dụng công nghệ tiên tiến hoàn toàn mới.

Khác hẳn với các hệ thống trợ lực lái khác, Steer-by-wire vận hành bằng dây cáp và sử dụng tín hiệu điện tử để hỗ trợ người điều khiển đánh lái hai bánh trước. Để hiểu thêm về trang bị này, mời các bạn đọc theo dõi thông tin chi tiết mà tôi tổng hợp được ngay sau đây.

Ở bài viết này, tôi sẽ trình bày về hệ thống lái điện tử SBW là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của SBW, bên cạnh đó là những lợi ích và lưu ý trong quá trình sử dụng hệ thống.

1Hệ thống lái điện tử SBW là gì?

Hệ thống lái điện tử SBW (Steer-by-Wire) là hệ thống lái không sử dụng cơ cấu truyền động cơ học giữa vô lăng và bánh xe. Thay vào đó,SBW sử dụng dây cáp và các tín hiệu điện tử để điều khiển bánh xe.

Với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô, đặc biệt là lĩnh vực điện tử và tự động hóa, ô tô đã có những bước tiến vượt bậc, Nissan là hãng xe đầu tiên trên thế giới đã trang bị hệ thống lái điện tử SBW (Steer-by-wire) cho các mẫu xe thương mại, cụ thể là dòng xe Infiniti Q50 năm 2013.

2Cấu tạo của hệ thống lái điện tử Steer-by-wire

Không giống như hệ thống lái trợ lực điện tử EPS, cấu tạo của SBW có phần đơn giản và mang nhiều thành phần công nghệ tiên tiến hơn, có thể kể đến như:

• Cảm biến lực đánh lái: Có nhiệm vụ đo lực tác động lên vô lăng được tạo ra bởi người điều khiển khi đánh lái. Sau đó truyền tín hiệu này đến hộp điều khiển, giúp hộp điều khiển tính toán góc lái cần thiết để điều khiển bánh xe.
• Bộ ly hợp: Bộ ly hợp này thường sẽ mở ra trong hầu hết thời gian, cho phép hệ thống lái SBW hoạt động độc lập. Tuy nhiên, khi hệ thống lái SBW gặp trục trặc, bộ ly hợp sẽ đóng lại và kết nối trực tiếp vô lăng với thước lái, giúp xe vẫn có thể di chuyển bình thường.
• Hộp điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển các thành phần khác của hệ thống, bao gồm động cơ trợ lực và các cảm biến.
• Động cơ trợ lực: Động cơ điện sẽ tác động lực lên thước lái, giúp thay đổi dòng thủy lực phía trong thước lái, từ đó tác động lực lên bánh xe, giúp xe di chuyển theo hướng mà người lái mong muốn.

3Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái điện tử SBW

Người lái tác động lực vào vô lăng, khiến góc quay của vô lăng thay đổi, lúc này cảm biến lực đánh lái sẽ ghi lại các chuyển động từ vô-lăng và chuyển đổi chúng thành tín hiệu số. Tín hiệu này sau đó sẽ được truyền đến hộp điều khiển trung tâm của hệ thống lái.

Hộp điều khiển trung tâm phân tích và xử lý, sau đó sẽ truyền tín hiệu này đến động cơ điện để điều khiển dòng thủy lực chạy vào thước lái tác động lực lên bánh xe, giúp xe di chuyển theo hướng mà người lái mong muốn. Vì sử dụng tín hiệu điện tử để truyền dữ liệu, hệ thống lái điện tử SBW có thể phản ứng nhanh hơn so với hệ thống lái dẫn động cơ khí truyền thống.

Để đảm bảo an toàn cho người lái, nhà sản xuất đã trang bị đến 3 hộp điều khiển hệ thống lái mắc song song và vòng qua. Trong trường hợp một hộp gặp trục trặc, hai hộp còn lại sẽ tiếp tục hoạt động, giúp xe vẫn có thể di chuyển được.

Bên cạnh đó, hệ thống lái điện tử SBW được trang bị một bộ ly hợp dự phòng để đảm bảo an toàn trong trường hợp hệ thống điện trên xe gặp sự cố không thể khắc phục. Bộ ly hợp này sẽ mở ra, nối trực tiếp cột lái với thước lái, cho phép xe vẫn có thể di chuyển an toàn.

4Tác dụng khi sử dụng hệ thống lái điện tử SBW

Hệ thống lái SBW sử dụng tín hiệu điện tử để điều khiển bánh xe, do đó có khả năng phản ứng nhanh hơn và chính xác hơn so với hệ thống lái cơ khí, từ đó giúp giảm thiểu nguy cơ mất lái, nâng cao tính an toàn trong các tình huống khẩn cấp.

có kết cấu tương đối đơn giản vì thế có thể dễ dàng bảo dưỡng và sửa chữa nếu gặp sự cố và hệ thống không cần sử dụng dầu thủy lực, do đó giúp giảm trọng lượng xe và tiết kiệm nhiên liệu.

Hệ thống lái điện tử SBW cho phép khách hàng tùy chỉnh tỉ số lái và độ can thiệp của động cơ điện, mang đến độ linh hoạt và phù hợp với điều kiện hoạt động và sở thích cá nhân trong quá trình sử dụng.

SBW có thể được thiết kế để loại bỏ các rung động từ mặt đường, ám sát làn đường khi lái xe trên đường cao tốc giúp người lái cảm thấy thoải mái và an tâm hơn khi di chuyển.

Hệ thống lái điện tử SBW thế hệ tiếp theo sẽ được bổ sung một camera ở kính chắn gió để quét mặt đường, mở ra nhiều ứng dụng an toàn mới, từ đó hỗ trợ người lái xử lý tình huống nhạy bén hơn.

5Những lưu ý khi sử dụng hệ thống lái điện tử Steer-by-wire

Những thông tin trên cũng đã phần nào giải trình được hệ thống lái ô tô là gì? Tuy nhiên để quá trình di chuyển được an toàn và sử dụng hệ thống được suôn sẻ, người dùng nên lưu ý một số điều sau:

• Hệ thống lái điện tử SBW có nhiều bộ phận điện tử phức tạp, do đó cần được kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo chúng luôn trong tình trạng hoạt động tốt.
• Trong trường hợp mất điện, hệ thống lái điện tử SBW sẽ không hoạt động và xe sẽ chuyển sang sử dụng hệ thống lái dự phòng. Tuy nhiên, hệ thống lái dự phòng thường chỉ có một số chức năng cơ bản, do đó cần chú ý lái xe cẩn thận trong trường hợp này.
• Hệ thống lái điện tử SBW là một hệ thống điện tử phức tạp, do đó chủ xe không nên tự ý sửa chữa, thay vào đó nếu hệ thống lái gặp sự cố, người dùng nên mang xe đến gara uy tín để được sửa chữa.
• Trong điều kiện đường trơn trượt, Steer-by-wire có thể khó kiểm soát hơn. Vì thế tài xế cần lái xe cẩn thận và tránh các tình huống đột ngột. Vì đây là hệ thống điện tử nên sẽ có cảm giác lái khác so với hệ thống lái cơ khí truyền thống để đảm bảo an toàn, người điều khiển nên luyện tập trước khi tham gia giao thông.

Tóm lại, hệ thống lái điện tử SBW là một trang bị công nghệ tiên tiến, không chỉ mang lại nhiều lợi ích cho người lái trong quá trình điều khiển tay lái, mà còn mở ra một bước tiến mới cho các tính năng an toàn và tiện ích của ngành ô tô trong tương lai.

6Những câu hỏi thường gặp

Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp về chủ đề “Hệ thống lái điện tử SBW” mà nhiều chủ xe và bác tài có thể quan tâm và theo dõi.