Hệ thống lái trợ lực điện tử EPS là gì? Cấu tạo và lợi ích

Trải nghiệm người dùng luôn là yếu tố được các hãng sản xuất ô tô quan tâm hàng đầu, đặc biệt trong bối cảnh công nghiệp hiện đại đang phát triển mạnh mẽ thì trang bị có thể dễ dàng nhận thấy nhất là hệ thống lái trợ lực điện (EPS).

Với nhiều ưu điểm và công nghệ đột phá, EPS không chỉ mang lại trải nghiệm lái nhẹ nhàng, thoải mái mà còn góp phần nâng cao an toàn cho người dùng. Để hiểu hơn về chúng, mời các bạn hãy theo dõi thông tin mà tôi tổng hợp ngay sau đây.

Ở bài viết này, tôi sẽ trình bày về hệ thống hỗ trợ lực điện EPS là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, những lợi ích cũng như lưu ý quan trọng mà người dùng cần quan tâm trong quá trình sử dụng.

1Hệ thống lái trợ lực điện EPS là gì?

Hệ thống lái trợ lực điện EPS (Electric Power Steering) là hệ thống hỗ trợ người điều khiển đánh lái dễ dàng và nhẹ nhàng hơn khi thay đổi hoặc duy trì hướng di chuyển nhờ vào tạo ra lực bổ trợ tác dụng lên cơ cấu dẫn động lái.

Hệ thống lái ô tô này lần đầu xuất hiện đã mang đến nhiều ưu điểm vượt trội, như một bước ngoặt quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô, EPS đã nhanh chóng được các nhà sản xuất trang bị rộng rãi trên các dòng xe của hãng.

2Cấu tạo của hệ thống trợ lực lái điện EPS

Hiện nay có nhiều loại trợ lực lái có thể kể đến như: Hệ thống trợ lực lái thủy lực HPS; Hệ thống lái chủ động AFS; Hệ thống lái điện tử SBW;... nhưng trong số đó thì hệ thống trợ lực lái điện EPS có cấu tạo tương đối đơn giản hơn cả. Bao gồm các thành phần chính:

• Cảm biến mô men xoắn: Khi người lái điều khiển xoay vô lăng là lúc cảm biến hoạt động, thanh xoắn sẽ bị xoắn và làm biến đổi điện trở của biến trở, từ đó chuyển thành tín hiệu điện áp và gửi về hộp điều khiển. Nhờ đó tính toán ra lực bổ trợ cần thiết cho việc đánh lái để truyền đến cơ cấu dẫn động lái thông qua động cơ điện.
• Mô tơ điện AC/DC: Dựa vào tín hiệu trên hộp điều khiển, mô tơ điện có nhiệm vụ tạo ra lực bổ trợ cho hệ thống lái.
• Hộp điều khiển EPS ECU: nhận tín hiệu từ các cảm biến, tính toán và điều khiển động cơ điện để tạo ra lực bổ trợ phù hợp cho việc đánh lái.
• ECU động cơ: có nhiệm giám sát hoạt động của động cơ và truyền tín hiệu về hộp điều khiển.
• Cụm đồng hồ bảng táp lô: có nhiệm vụ gửi tín hiệu tốc độ xe đến EPS ECU.
• Đèn cảnh báo P/S trên bảng đồng hồ táp lô: bật sáng khi nhận thấy hệ thống lái trợ lực điện xảy ra vấn đề.

3Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện EPS

Hệ thống lái trợ lực điện EPS hoạt động dựa trên nguyên lý cảm biến mô-men xoắn. Khi người lái quay vô lăng, cảm biến hoạt động sẽ đo được độ xoắn của thanh răng đặt ở trong cụm trợ lực điện tác động lên trục lái.

Khi cảm biến mô-men bắt đầu hoạt động sẽ đo lực tác dụng lên vô-lăng và gửi tín hiệu về hộp điều khiển EPS ECU. Dựa trên tín hiệu này, hộp điều khiển sẽ điều khiển mô-tơ trợ lực tạo ra một lực bổ trợ phù hợp, giúp người lái xoay vô lăng dễ dàng hơn.

♦ Cách thức hoạt động cụ thể của hệ thống lái trợ lực điện EPS:

• Hộp điều khiển EPS ECU có nhiệm vụ chính là nhận tín hiệu từ cảm biến mô-men xoắn và tốc độ di chuyển của xe. Sau đó, hộp điều khiển sẽ căn cứ vào các thông tin này để tính toán và phát ra dòng điện áp phù hợp cấp tới mô-tơ trợ lực lái.
• Khi người điều khiển xoay vô lăng, mô tơ trợ lực lái sẽ hoạt động nhằm tạo ra lực bổ trợ để bù trừ lực quán tính, làm cho vô lăng trở nên nhẹ nhàng hơn.
• Cảm biến mô-men xoắn hoạt động khi người điều khiển trả lái, cảm biến sẽ đánh giá mức độ xoắn của vô lăng và gửi tín hiệu về hộp điều khiển, từ đó sẽ điều chỉnh lượng trợ lực phản hồi từ bánh xe.
• Bộ phận giảm rung chấn trong hệ thống lái trợ lực điện sẽ hoạt động để giảm thiểu lực rung lắc khi xe vận hành ở tốc độ cao, giúp vô lăng ổn định hơn và người lái dễ dàng điều khiển xe.
• Hộp điều khiển EPS ECU có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khỏi quá nhiệt nhờ căn cứ vào cường độ dòng điện trong mô tơ để dự tính lượng nhiệt phát ra. Nếu nhiệt độ của mô tơ và ECU tăng cao, hộp điều khiển sẽ giảm bớt dòng điện cấp cho mô tơ để giảm thiểu nhiệt lượng phát ra, tránh tình trạng quá nhiệt gây ra hư hỏng.

4Lợi ích của hệ thống lái trợ lực điện EPS mang lại

Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) có cấu tạo đơn giản và chỉ sử dụng lực điện để hoạt động, không sử dụng sức mạnh động cơ. Điều này giúp xe tiết kiệm nhiên liệu từ 2% - 3% so với xe cùng loại.

Ngoài ra, EPS còn giúp giảm trọng lượng xe, giúp xe vận hành nhẹ nhàng hơn và kiểm soát tay lái tốt hơn. Khi xe chạy ở tốc độ cao, EPS sẽ tạo ra cảm giác chân thực, giúp người lái kiểm soát xe ổn định và an toàn hơn.

Hệ thống EPS giúp người lái dễ dàng điều khiển tay lái và kiểm soát xe hơn, đặc biệt là trong những tình huống gặp điều kiện đường trơn trượt hoặc địa hình không bằng phẳng.

Hệ thống EPS có cấu tạo đơn giản hơn hệ thống trợ lực lái kiểu truyền thống, do đó người dùng có thể dễ dàng bảo dưỡng, sửa chữa hơn.

5Những lưu ý khi sử dụng hệ thống lái trợ lực điện EPS

Để đảm bảo an toàn và trong quá trình sử dụng suôn sẻ, người dùng hệ thống lái trợ lực điện EPS nên chú ý một số điều sau:

• Hệ thống lái trợ lực điện EPS cần được thường xuyên bảo dưỡng định kỳ vì nó có ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng và độ an toàn của toàn bộ hệ thống.
• Đánh lái hết vòng tròn liên tục hoặc đánh lái quá mạnh có thể khiến động cơ điện quá tải, sinh nhiệt cao và có thể khiến vô lăng bị bó cứng, vì thế người điều khiển nên điều khiển xe từ từ và nhẹ nhàng.
• Khi đi qua vùng nước ngập, người lái cần đi chậm và tránh đánh lái đột ngột vì nước có thể xâm nhập vào hệ thống lái và gây hư hỏng.
• Khi động cơ đang tắt, hệ thống lái trợ lực điện sẽ không hoạt động. Nếu cố tình sử dụng các thiết bị điện khác trong thời gian này, có thể khiến ắc quy bị cạn kiệt và hệ thống lái trợ lực điện không thể hoạt động khi động cơ được khởi động lại.
• Nếu phát hiện hệ thống lái có những dấu hiệu bất thường như tay lái nặng, vô lăng rung, đèn cảnh báo hệ thống lái sáng,... chủ xe cần đưa xe đến gara để kiểm tra và sửa chữa kịp thời, để tránh gây mất an toàn và hư hỏng nặng.

Tóm lại, hệ thống lái trợ lực điện EPS là một trang bị quan trọng và cần thiết mà chủ xe nào cũng muốn sở hữu để quá trình vận hành xe trở nên nhẹ nhàng và dễ dàng hơn trên mọi hành trình.

6Những câu hỏi thường gặp

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