STEER BY WIRE: CÔNG NGHỆ LÁI CỦA TƯƠNG LAI

Thứ sáu, 08/11/2024, 07:53 (GMT+7)

      Hệ thống lái Steer-By-Wire (SBW) 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 hộp điều khiển, dây cáp và các tín hiệu điện tử để điều khiển bánh xe dẫn hướng trong quá trình xe di chuyển.

1. Cấu tạo:

Cấu tạo hệ thống đánh lái điện tử SBW

- Cảm biến lực đánh lái: Có nhiệm vụ đo lực tác động của người lái xe lên vô lăng. Sau đó truyền tín hiệu này đến bộ điều khiển, phân tích, để tính toán góc lái cần thiết để điều khiển bánh xe dẫn hướng.

- Bộ ly hợp: Bộ ly hợp này thường sẽ mở ra trong hầu hết thời gian xe hoạt động, và cho phép hệ thống lái SBW hoạt động độc lập. Tuy nhiên, khi hệ thống lái SBW gặp trục trặc hoặc sự cố bất thường, bộ ly hợp sẽ tự động đóng lại, khi đó vô lăng và thước lái sẽ được kết nối cứng với nhau, giúp xe có thể hoạt động bình thường như các xe không được trang bị hệ thống WBW.

- Hộp điều khiển: Có nhiệm vụ tiếp nhận các tín hiệu từ các cảm biến; tính toán, phân tích và đưa ra các tín hiệu để điều khiển các thành phần khác của hệ thống SBW:  động cơ trợ lực và các cảm biến.

- Động cơ trợ lực: Động cơ điện nhận tín hiệu từ hộp điều khiển và sẽ tác động lực lên thước lái, từ đó tác động lực lên bánh xe dẫn hướng, giúp xe di chuyển theo hướng mà người lái mong muốn.

2. Nguyên lý hoạt động:

Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống SBW

-  Khi người lái xe vần vô lăng sẽ làm cho vô lăng quay, khi đó 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.

- Sau khi tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, hộp điều khiển trung tâm phân tích, xử lý, và sau đó sẽ truyền tín điều khiển 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.

- Ngoài ra, để đảm bảo an toàn và hoạt đột thông suốt của xe khi hệ thống SBW gặp trục trặc. Các nhà thiết kế đã trang bị một một bộ ly hợp dự phòng bên trong hệ thống SBW. Bộ ly hợp luôn ở trạng thái mở ra, nhưng khi hệ thống SBW gặp sự cố, bộ ly hợp sẽ được đóng lại và cột lái với thước lái sẽ được nối trực tiếp với nhau, giúp xe vẫn có thể di chuyển an toàn.

 

4. Ưu, nhược điểm

Ưu điểm:

- Do sử dụng tín hiệu điện tử để thu thập, truyền và xử lý dữ liệu, nên hệ thống lái điện tử SBW có phản ứng nhanh hơn, chính xác hơn so với hệ thống lái dẫn động cơ khí nên giảm được nguy cơ mất lái, nâng cao tính oan toàn.

- Khi hoạt động bình thường do không có kết nối cứng giữa vô lăng với thước lái, do vậy các giao động do va chạm giữa bánh xe với mặt đường sẽ không được truyền đến vô lăng nên cảm giác lái sẽ êm ái hơn.

- Hệ thống lái SBW cho phép tùy chỉnh tỉ số đánh lái và có thể can thiệp vào động cơ điện để điều chỉnh lực đánh lái, chính vì vậy sẽ mang lại độ linh hoạt và phù hợp với sở thích cá nhân.

Nhược điểm:

- 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 luôn luôn trong tình trạng hoạt động tốt.

- Chi phí sử chữa, bảo dưỡng cao, do là một hệ thống điện tử phức tạp,

5. Ứng dụng công nghệ SBW

            SBW là hệ thống lái hoàn toàn mới với nhiều tính năng vượt trội. Trong tương lai, hệ thống SBW sẽ được ứng dụng trên nhiều xe dòng xe, đặc biệt là mẫu xe tự hành (autonomous). Dưới đây là một số hình ảnh áp dụng công nghệ SBW.

 

Cấu tạo hệ thống lái Steer by wire trên xe Infiniti Q50

 

Cấu tạo hệ thống lái Steer by wire trên xe Lexus RZ