Chương 5 các hệ thống điều khiển động cơ và gầm ôtô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN TRANG BỊ ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ Giảng viên: ThS Vũ Thế Truyền Chương CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ NỘI DUNG 5.1 Khái quát hệ thống điều khiển ô tô 5.2 Các loại cảm biến tín hiệu 5.3 Điều khiển hệ thống động 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ô tô Thực hành Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.1 Khái quát hệ thống điều khiển ôtô Hệ thống điều khiển ôtô chia thành hệ thống điều khiển động hệ thống điều khiển gầm ôtô EFI: HT phun xăng điện tử ESA: HT đánh lửa sớm điện tử DIAGNOSIS: HT chẩn đoán A/C: HT điều hồ khơng khí ABS: HT phanh chống bó cứng ISC: HT điều khiển tốc độ ko tải TRC: HT chống trượt bánh xe TEMS: HT treo điều khiển điện tử ECT: Hộp số tự động điều khiển điện tử Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.1 Khái quát hệ thống điều khiển ôtô 5.1.1 Các hệ thống điều khiển động Sơ đồ hệ thống điều khiển động EFI: HT phun xăng điện tử ESA: HT điều khiển đánh lửa theo chương trình DIS: HT đánh lửa trực tiếp GDI: Động phun trực tiếp Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.1 Khái quát hệ thống điều khiển ôtô 5.1.2 Các hệ thống điều khiển gầm ôtô a) Điều khiển hệ thống treo gồm số hệ thống sau: 1: Đàn hồi thụ động; 2: Khí thụ động; 3: Đàn hồi tích cực; 4: Giảm chấn thủy lực thay đổi lực cản; 5: Cản khí thụ động; 6: Khí nén điều khiển b) Điều khiển chống lắc ngang: 7: Thanh ổn định thụ động; 8: Thanh ổn định tích cực Sơ đồ hệ thống điều khiển gầm Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.1 Khái quát hệ thống điều khiển ôtô 5.1.2 Các hệ thống điều khiển gầm ôtô c) Điều khiển hệ thống phanh: HB: HT phanh thủy lực; EPB: HT phanh khí điều khiển điện tử EHB: HT phanh Điện-thủy lực EMB: HT phanh Điện-cơ d) Hệ thống lái: HL: HT lái thủy lực; ULL: HT lái có tỷ số truyền thay đổi; ESP: Điều khiển ổn định LáiHT điện e) hỗ“Steer-by-Wire” trợ lái xe: cảnh báo đâm, tránh đâm Sơ đồ hệ thống điều khiển gầm Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ƠTƠ 5.2 Các loại cảm biến tín hiệu 5.2.1 Cảm biến áp suất đường ống nạp (Cảm biến chân không) a Cấu tạo b Nguyên lý c Đặc tính Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.2 Các loại cảm biến tín hiệu 5.2.2 Cảm biến lưu lượng khơng khí Biến trở a Loại cánh E2 VC * Cấu tạo * Ngun lý * Đặc tính Cơng tắc bơm nhiên liệu Công tắc bơm nhiên liệu Biến trở Biến trở Loại Loại Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.2 Các loại cảm biến tín hiệu 5.2.2 Cảm biến lưu lượng khơng khí b Loại xốy quang học Karman Cấu tạo cảm biến Karman Tín hiệu sơ đồ mạch điện cảm biến Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.2 Các loại cảm biến tín hiệu 5.2.2 Cảm biến lưu lượng khơng khí c Loại dây sấy (dây nhiệt) Cấu tạo cảm biến dây sấy V Sơ đồ mạch điện đặc tính cảm biến Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.1 Điều khiển hệ thống phanh b Các phận hệ thống phanh ABS Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống phanh ABS Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.2 Điều khiển hệ thống treo 5.4.2.1 Hệ thống treo tích cực kiểu lị xo - thuỷ lực Các dạng treo tích cực kiểu lị xo thủy lực điều khiển lắc ngang Các dạng treo tích cực kiểu lị xo thủy lực điều khiển lắc dọc Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.2 Điều khiển hệ thống treo 5.4.2.2 Hệ thống treo thuỷ khí bán tích cực Hệ thống treo thuỷ khí bán tích cực 1.balon thuỷ khí trái; balon thuỷ khí thứ 3; balon thuỷ khí phải; giảm chấn; van điều khiển mức; bình tích áp; van điều khiển áp suất; bơm; piston độ cao; 11 đòn treo Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.2 Điều khiển hệ thống treo 5.4.2.3 Hệ thống treo thuỷ khí bán tích cực điều khiển điện tử 1: Bộ xử lý ECU ; 2: Van điều khiển độ cao treo trước; 3: Van điều khiển độ cao treo sau; 4: Cảm biến gia tốc ngang; 5: Cảm biến gia tốc dọc; 6: Cảm biến tang tốc; 7: Cảm biến chân phanh; 8: Cảm biến áp suất dầu phanh; 9: Cảm biến góc quay vơ lăng; 10: Cảm biến vận tốc xe; 11: 12: Cảm biế độ cao; 13: Cảm biến tải trụ treo; 14: 15: 16: 17: 18; 23: Balon khí tang cứng; 19: Van điện từ tang cứng treo trước; 20 21 22 24: Van điện từ tăng cứng treo sau Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.3 Điều khiển hệ thống lái Sơ đồ lái bánh 4WS Hệ thống lái bánh có hai trạng thái: (i) lái nghịch để đạt cung quay vòng bé, (ii) lái thuận để bảo đảm ổn định chuyển động thẳng Sơ đồ điều khiển hệ thống lái Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực a Biến mô b Cụm bánh hành tinh c Hệ thống điều khiển thủy lực d Hệ thống điều khiển điện tử Hệ thống điều khiển điện tử hệ thống điều khiển máy tính, kiểm sốt thời điểm chuyển số, thời điểm khóa biến mơ thích hợp điều khiển hộp số * ECU ECU định thời điểm chuyển số khóa biến mơ dựa tín hiệu từ cảm biến Trên sở tín hiệu này, kích hoạt van điện (đóng/mở) mạch dầu điều khiển Có hai loại ECU hộp số (ECT ECU) Một loại ECU độc lập loại loại ECU kết hợp với ECU động (cụm gọi ECU động hộp số) Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Các cảm biến công tắc - Công tắc chọn chế độ hoạt động Xác định thời điểm chuyển số khóa biến mơ áp dụng chế độ bình thường hay tải nặng - Công tắc khởi động trung gian Phát vị trí số (“L”, ”2”, và”N”) - Cảm biến vị trí bướm ga Phát góc mở bướm ga - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Phát nhiệt độ nước làm mát - Cảm biến tốc độ Phát tốc độ xe - Công tắc đèn phanh Phát mức độ đạp chân ga - Cơng tắc số truyền tăng Ngăn khơng cho chuyển lên số truyền tăng cơng tắc số truyền tăng tắt - ECU điều khiển chạy tự động Khi tốc độ xe giảm xuống tốc độ đặt hệ thống điều khiển chạy tự động, phát tín hiệu hủy số số truyền tăng hủy khóa biến mơ Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Các van điện Các van điện đóng hay mở đường dầu bên thân van theo tín hiệu ON (mở)/OFF (đóng) từ ECU để điều khiển van chuyển số van khóa biến mơ Về bản, ECT có ba van điện: Van điện No.1 No.2 điều khiển thời đểm chuyển số (số 1,2,3 số truyền tăng), van điện No.3 điều khiển ly hợp khóa biến mơ Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * MốI liên hệ chi tiết hệ thống ECT Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Các phận điều khiển điện tử Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Mạch điện điều khiển điện tử Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Công tắc chọn chế độ hoạt động - ECT ECU chọn sơ đồ chuyển số, khố biến mơ chế độ hoạt động chọn T ö øA - ECT ECU có cực PWR khơng có cực NORMAL Khi chọn chế độ hoạt động, điện áp 12V cấp lên cực PWR ECT ECU nhận biết chọn chế độ POWER Khi chọn chế độ NORMAL, điện áp 12V không cấp lên cực PWR ECT ECU biết chọn chế độ NORMAL Chế đô hoạt động NORMAL POWER E C T E C U Ñ e øn b a ùo c h e ñ o ä l a ùi ccu P W R P W R N O R M Ñ e øn b a ùo c h e ñ o ä l a ùi G N D Điện áp cực PWR 0V 12V Các tiếp điểm công tắc sử dụng để bật đèn báo vị trí cơng tắc để báo cho người lái biết chế độ hoạt động Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Công tắc khởi động số trung gian Các cực nối điện với - Trong ECT, công tắt khởi động số trung gian có tiếp điểm cho vị trí số - Nếu cực N, hay L ECU nối với cực E, ECU xác định hộp số ở số N, hay L - Nếu khơng có cực cực N, hay L nối với cực E, ECU xác định hộp số số D Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Công tắc khởi động số trung gian Ở số P, D R, công tắc khởi động số trung gian không gửi tín hiệu để báo cho ECU vị trí cần số Ở vài kiểu hộp số, công tắc khởi động số trung gian gửi tín hiệu số R Tiếp điểm công tắc sử dụng để bật đèn báo vị trí cần số, báo cho người lái biết vị trí cần số Chương 5- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5.4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm ôtô 5.4.4 Điều khiển hệ thống truyền lực d Hệ thống điều khiển điện tử * Cơng tắc khởi động số trung gian -Trang thái đóng – mở tiếp điểm cho bảng : Các cực nối điện với ... Thực hành Chương - CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5. 1 Khái quát hệ thống điều khiển ôtô Hệ thống điều khiển ôtô chia thành hệ thống điều khiển động hệ thống điều khiển gầm ôtô EFI:.. .Chương CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ NỘI DUNG 5. 1 Khái quát hệ thống điều khiển ô tô 5. 2 Các loại cảm biến tín hiệu 5. 3 Điều khiển hệ thống động 5. 4 Điều khiển hệ thống thuộc gầm. .. CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ VÀ GẦM ÔTÔ 5. 1 Khái quát hệ thống điều khiển ôtô 5. 1.1 Các hệ thống điều khiển động Sơ đồ hệ thống điều khiển động EFI: HT phun xăng điện tử ESA: HT điều khiển