Nghiên cứu hệ thống truyền động hybrid và các hệ thống ổn định trên dòng xe audi đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN xi TÓM TẮT xii MỤC LỤC xiv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU xix DANH MỤC CÁC HÌNH xxi DANH MỤC CÁC BẢNG .xxvi CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG HYBRID VỚI HỘP SỐ TỰ ĐỘNG CẤP OBW .1 1.1 Giới thiệu: 1.1.1 Cơng nghệ hybrid dịng xe Audi: .1 1.1.2 Thông số hộp số tự động cấp OBW: 1.1.3 Cấu trúc hộp số tự động cấp OBW: 1.2 Cấu tạo: 1.2.1 Bánh đà kép: 1.2.2 Nhóm bánh hành tinh: 1.2.3 Các phần tử chuyển số (Các ly hợp phanh): .7 1.2.4 Hệ thống cung cấp ATF bôi trơn hộp số: 1.2.4.1 Ba hệ thống thủy lực: .8 1.2.4.2 Hai hệ thống thủy lực: 1.2.4.3 Bơm ATF dẫn động khí: 10 1.2.4.4 Bơm hỗ trợ V475: 11 1.2.5 Hệ thống điều khiển thủy lực: 13 1.2.5.1 Các van điện từ: 13 1.2.5.2 Hệ thống điều khiển điện – thủy lực: 13 1.2.5.3 Kiểm tra mức ATF: 18 1.2.6 Các cảm biến: 20 1.2.6.1 Cảm biến tốc độ trục sơ cấp G182 cảm biến tốc độ trục thứ cấp G195: 20 1.2.6.2 Cảm biến vị trí số đỗ xe G747: 22 1.2.6.3 Cảm biến nhiệt độ ATF G93: 22 1.3 Truyền động điện: 24 1.3.1 Hệ thống pin hybrid AX1: 24 1.3.1.1 Pin cao áp A38 (Pin hybrid): 24 1.3.1.2 Bộ điều khiển pin J840: 25 1.3.1.3 Hệ thống làm mát pin: 25 xiv 1.3.2 Nguồn điện mô đun JX1: 26 1.3.2.1 Bộ biến tần A37: 28 1.3.2.2 Bộ biến áp A19: 29 1.3.2.3 Tụ điện trung gian C25: 29 1.3.3 Động điện V141: 30 1.3.3.1 Cấu tạo chung: 30 1.3.3.2 Rotor: 32 1.3.3.3 Stator: 33 1.3.3.4 Cảm biến nhiệt độ động mạch công suất G712: 34 1.3.3.5 Cảm biến vị trí rotor G713: 35 1.4 Hoạt động: 39 1.4.1 Sơ đồ chuyển số bảng chuyển số: 39 1.4.2 Các chế độ hoạt động: 41 1.4.2.1 Số đỗ xe P (khóa đỗ xe) 41 1.4.2.2 cấp số tiến cấp số lùi R: 44 1.4.2.3 Hybrid sẵn sàng: 49 1.4.2.4 Khởi hành: 51 1.4.2.5 Khởi động ĐCĐT: 52 1.4.2.6 Dẫn động điện (EV): 55 1.4.2.7 Dẫn động ĐCĐT V141 hoạt động chế độ máy phát: 56 1.4.2.8 Hỗ trợ hệ thống khởi động – tắt động (start – stop): 58 1.4.2.9 Dẫn động kết hợp hai hệ thống, chức tăng cường: 59 1.4.2.10 Tái tạo lượng quán tính: 61 1.4.2.11 ĐCĐT đảm nhiệm chức phanh: 62 1.4.2.12 Chế độ Freewheel 63 1.4.2.13 Tái tạo lượng phanh: 63 1.4.3 Vi sai tự khóa hoạt động: 69 1.4.3.1 Cấu tạo: 69 1.4.3.2 Nguyên lý hoạt động: 70 1.5 Sơ đồ tổng quát: 73 1.6 Nhận xét chung: 77 CHƯƠNG HỆ THỐNG AN TOÀN VÀ ỔN ĐỊNH TRÊN XE AUDI: .78 2.1 Hệ thống treo khí tự cân (Self- leveling suspension): .78 xv 2.1.1 Giới thiệu: 78 2.1.2 Cấu tạo chung hệ thống: 78 2.1.3 Cấu tạo hoạt động lị xo khí (Air spring): 79 2.1.3.1 Cấu tạo: 79 2.1.3.2 Thơng số lị xo khí: 81 2.1.4 Cấu tạo hoạt động giảm chấn: 82 2.1.4.1 Công dụng giảm chấn: 82 2.1.4.2 Cấu tạo giảm chấn: 82 2.1.4.3 Thông số giảm chấn: 87 2.1.4.4 Giảm chấn sử dụng điều khiển giảm xóc khí nén (PDC damper) 89 2.1.5 Bộ cung cấp khí: 93 2.1.5.1 Cấu tạo cung cấp khí: 93 2.1.5.1.1 Máy nén khí: 94 2.1.5.1.2 Van xả khí N111: 97 2.1.5.1.3 Van N150 N151: 97 2.1.5.1.4 Bộ sấy khí: 98 2.1.5.2 Hoạt động cung cấp khí 99 2.1.5.2.1 Quá trình hút/nén: 99 2.1.5.2.2 Quá trình nạp khí: 99 2.1.5.2.3 Q trình xả khí/ hạ áp suất: 100 2.1.5.2.4 Quá trình tái sinh: 101 2.1.6 Bộ cảm biến thăng G84: 101 2.1.7 Hộp điều khiển J197: 104 2.1.7.1 Các tín hiệu dùng để điều khiển: 104 2.1.7.2 Các khái niệm điều khiển: 105 2.1.8 Đèn cảnh báo K134: 107 2.1.9 Sơ đồ điều khiển hệ thống: 108 2.2 Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti- lock brake system): 110 2.2.1 Chức năng: 110 2.2.2 Cấu tạo hệ thống: 111 2.2.3 Mạch dầu điều khiển: 112 2.2.4 Hoạt động hệ thống: 113 2.4.4.2 Chế độ trì áp suất: 114 xvi 2.4.4.3 Chế độ giảm áp: 115 2.4.4.2 Chế độ tăng áp: 115 2.3 Hệ thống TCS (Traction control system): 116 2.3.1 Chức năng: 116 2.3.2 Cấu tạo hệ thống: 117 2.3.2.1 Thay đổi thủy lực: 117 2.3.2.2 Giao tiếp với hệ thống điều khiển động cơ: 118 2.3.3 Mạch dầu điều khiển: 119 2.3.4 Hoạt động hệ thống: 120 2.4 Hệ thống cân điện tử ESP – Electronic Stabilisation Programme: 122 2.4.1 Chức năng: 122 2.4.2 Cấu tạo hệ thống: 122 2.4.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống: 123 2.4.4 Mạch dầu điều khiển: 125 2.4.5 Hoạt động hệ thống: 126 2.4.5.1 Các phương thức điều khiển: 126 2.4.5.2 Hoạt động hệ thống xe quay vòng thiếu quay vòng thừa: 127 2.4.5.3 Khi xe tránh chướng ngại vật 127 2.5 Hệ thống phân phối lực phanh EBD – Electronic Brake pressure Distribution 129 2.5.1 Chức năng: 129 2.5.2 Cấu tạo nguyên lý điều khiển: 130 2.6 Hệ thống khóa vi sai EDL- Electronic Differential lock 133 2.6.1 Chức năng: 133 2.6.2 Cấu tạo hoạt động: 134 2.7 Hệ thống lái bốn bánh AWS - All Wheel Steering 137 2.7.1 Chức năng: 137 2.7.1.1 Trạng thái xe vào khúc quanh (đánh lái ngược): 137 2.7.1.2 Trạng thái xe chuyển hướng chuyển động (chế độ lái song song): 137 2.7.2 Cấu tạo: 139 2.7.2.1 Cảm biến vị trí trung tâm : 141 2.7.2.2 Mô-tơ điện: 141 2.7.2.3 Bộ điều khiển lái trục sau: 142 2.7.3 Hoạt động hệ thống: 142 xvii 2.7.3.1 Chế độ kiểm tra hệ thống: 143 2.7.3.2 Phản hồi từ điều khiển tài xế: 143 2.7.3.3 Chức chọn chế độ: 143 CHƯƠNG KẾT LUẬN .144 TÀI LIỆU THAM KHẢO .145 xviii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 2WD : wheel drive – dẫn động bánh A/C : Air Conditioner ABS : Anti-lock braking system ATF : Automatic Transmission Fluid AWD : All Wheel Drive AWS: All wheel Steering CAN : Controller Area Network DLC: Data Link Connecter DMF : Dual Mass Flywheel ĐCĐT: Động đốt EBD : Electronic Brake Pressure Distribution EDL: Electronic Differential Lock ESP: Electronic Stabilisation Programme EV : Electric Vehicle FTFE: Polytetraflouroethylene FWD : Front Wheel Drive H1 : Bánh bao P1 : Bánh hành tinh PDC damper : Pneumatic Damping Control Damper- giảm chấn sử dụng điều khiển giảm xóc khí nén PT1 (2,3,4) : Cần dẫn (2,3,4) RS1 (2,3,4) : Nhóm bánh hành tinh (2,3,4) S1 (2,3,4) : Bánh mặt trời (2,3,4) xix SOC: State of charge – Trạng thái sạc/lưu trữ TCS : Traction control system TFSI : Turbocharger Fuel Stratified Injection V141 : Motor điện V141 V475 : Bơm hỗ trợ V475 xx DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống hybrid xe Audi Hình 1.2 Cấu tạo hộp số OBW (AWD) .3 Hình 1.3 Sơ đồ hộp số .4 Hình 1.4 Điều khiển hộp số tự động Hình 1.5 Cấu tạo hoạt động bánh đà kép .6 Hình 1.6 Bánh đà kép hộp số tự động OBW Hình 1.7 Vị trí ba hệ thống bơi trơn riêng biệt Hình 1.8 Vị trí hai hệ thống bôi trơn riêng biệt Hình 1.9 Cấu tạo hệ thống cung cấp ATF .10 Hình 1.10 Cấu tạo nguyên lý bơm ATF dẫn động khí 11 Hình 1.11 Hệ thống cấp điện đường dẫn bơm V475 12 Hình 1.12 Cấu tạo bơm V475 12 Hình 1.13 Sơ đồ hệ thống điều khiển phanh A ly hợp C .13 Hình 1.14 Vị trí hoạt động van CV, HV, PR-V 14 Hình 1.15 Sơ đồ hệ thống điều khiển số P .15 Hình 1.16 Vị trí hoạt động điều khiển số P 15 Hình 1.17 Sơ đồ hệ thống điều khiển phanh B .16 Hình 1.18 Áp suất dầu ứng với giai đoạn hoạt động .16 Hình 1.19 Hoạt động van CV-B1 CV-B2 giai đoạn 17 Hình 1.20 Hoạt động van giai đoạn .17 Hình 1.21 Sơ đồ quy trình kiểm tra mức ATF 19 Hình 1.22 Vị trí đường cấp ATF cho phần tử chuyển số 20 Hình 1.23 Cảm biến G182 Cảm biến G195 20 Hình 1.24 Vị trí lắp đặt cảm biến G192 G195 hộp số 21 Hình 1.25 Cảm biến vị trí số P (khóa đỗ xe) 22 Hình 1.26 Hệ thống điều khiển truyền động điện .24 Hình 1.27 Pin hybrid A38 .25 Hình 1.28 Hệ thống làm mát pin .26 Hình 1.29 Nguồn cao áp .27 Hình 1.30 Bộ biến tần A37 28 Hình 1.31 Đồ thị mô tả điện áp AC dạng xung dòng điện AC 29 Hình 1.32 Tụ điện C25 29 Hình 1.33 Cấu tạo động điện V141 31 Hình 1.34 Các phận động điện V141 31 xxi Hình 1.35 Cấu tạo rotor hệ thống dẫn động động điện V141 32 Hình 1.36 Cấu tạo stator động điện V141 33 Hình 1.37 Cấu tạo stator động điện V141(phân loại cuộn dây) 33 Hình 1.38 Phương pháp đấu dây động điện V141(kiểu tam giác) 34 Hình 1.39 Cấu tạo cảm biến vị trí rotor G713 35 Hình 1.40 Giắc cắm 10 cổng 36 Hình 1.41 Cảnh báo hư hỏng 37 Hình 1.42 Cấu tạo đơn giản cảm biến .37 Hình 1.43 Mối liện hệ điện áp tạo khoảng cách stator/đĩa cảm biến .37 Hình 1.44 Tín hiệu 38 Hình 1.45 Tín hiệu 38 Hình 1.46 Tín hiệu kích thích 38 Hình 1.47 Sơ đồ chuyển số 39 Hình 1.48 Khóa đỗ xe gài .42 Hình 1.49 Ngắt giữ khóa đỗ xe 43 Hình 1.50 Sơ đồ hộp số 44 Hình 1.51 Dịng truyền cơng suất số 44 Hình 1.52 Dịng truyền cơng suất số 45 Hình 1.53 Dịng truyền cơng suất số 45 Hình 1.54 Dịng truyền cơng suất số 46 Hình 1.55 Dịng truyền cơng suất số 46 Hình 1.56 Dịng truyền cơng suất số 47 Hình 1.57 Dịng truyền cơng suất số 48 Hình 1.58 Dịng truyền cơng suất số 48 Hình 1.59 Dịng truyền cơng suất số lùi 49 Hình 1.60 Dịng truyền cơng suất khởi động ĐCĐT 52 Hình 1.61 Mạch khởi động 12V cấp điện 53 Hình 1.62 Trạng thái cực 15 “OFF” 53 Hình 1.63 Trạng thái cực 15 “ON” 54 Hình 1.64 Trạng thái cực 15 “ON” yêu cầu khởi động máy khởi động B 54 Hình 1.65 Vị trí máy khởi động B 54 Hình 1.66 Dịng truyền công suất hoạt động chế độ EV (số 1) 56 Hình 1.67 V141 chế độ máy phát dẫn động ĐCĐT 57 Hình 1.68 Đồ thị hoạt động dựa vào tải 57 Hình 1.69 Hỗ trợ khởi hành dừng 58 xxii Hình 1.70 Dịng truyền cơng suất dẫn động kết hợp 59 Hình 1.71 Đồ thị hoạt động chế độ kéo kết hợp .60 Hình 1.72 Đặc tính ĐCĐT đặc tính hệ thống .61 Hình 1.73 Dịng truyền cơng suất tái tạo lương quán tính 62 Hình 1.74 Dịng truyền cơng suất phanh động 62 Hình 1.75 Dịng truyền cơng suất chế độ Freewheel 63 Hình 1.76 Dịng truyền cơng suất tái tạo lượng phanh .64 Hình 1.77 Vị trí cảm biến G100 65 Hình 1.78 Báo hiệu cố 65 Hình 1.79 Lưu đồ thuật tốn điều khiển phanh tái sinh 66 Hình 1.80 Đồ thị hoạt động chế độ phanh 66 Hình 1.81 Dịng điện ngắn mạch chế độ phanh tái sinh 67 Hình 1.82 Dịng điện chỉnh lưu nạp pin cao áp 68 Hình 1.83 Cấu tạo vi sai hộp số OBW 69 Hình 1.84 Cấu tạo vi sai Torsen loại B 69 Hình 1.85 Dịng truyền mơ men xoắn 70 Hình 1.86 Hoạt động bánh xe chạy thẳng .70 Hình 1.87 Hoạt động bánh sai lệch tốc độ thấp 71 Hình 1.88 Lực giới hạn vi sai tạo nhờ tiếp xúc bánh hành tinh/ cần dẫn .72 Hình 1.89 Lực giới hạn vi sai tạo nhờ tiếp xúc bánh răng/đĩa ma sát 72 Hình 1.90 Sơ đồ tổng quát 73 Hình 2.1 Hệ thống treo xe sử dụng 2WD 78 Hình 2.2 Hệ thống treo xe sử dụng bốn bánh toàn thời gian (quattro drive) 79 Hình 2.3 Lị xo khí phiên cầu trước chủ động 80 Hình 2.4 Lị xo khí phiên cầu chủ động 80 Hình 2.5 Đường đặc tính lị xo khí 81 Hình 2.6 Cơng dụng giảm chấn 82 Hình 2.7 Giảm chấn kiểu ống kép 83 Hình 2.8 Chức giảm chấn ống kép 84 Hình 2.9 giảm chấn ống đơn 85 Hình 2.10 Chức giảm chấn ống đơn 86 Hình 2.11 Độ giảm chấn 87 Hình 2.12 Lực giảm chấn 88 Hình 2.13 Giảm chấn PDC 89 Hình 2.14 Cấu tạo giảm chấn PDC .90 xxiii 2.5.2.2 Trường hợp trượt bên bánh sau: Phân bố áp suất phanh khác hai bánh xe sau điều kiện mặt đường khác bánh xe Hình 2.63 Một bên bánh sau bị trượt [8] EBD phát giảm tốc khác hai bánh xe trục sau phanh giảm áp lực phanh bánh xe tương ứng Phạm vi hành động hệ thống EBD kết thúc bánh xe cho thấy xu hướng khóa cứng tăng lên ABS can thiệp trường hợp 2.5.2.3 Trượt hợp xe quay vòng: Khi xe quay vòng, EBD phát trạng thái điều khiển chấp hành thủy lực tăng áp suất phanh bánh phía ngồi giảm áp suất phanh bánh phía tải trọng bánh phía giảm có xu hướng bị bó cứng 2.5.3 Hoạt động Tốc độ bánh xe trục trước sau so sánh Nếu chênh lệch vượt giá trị tối đa, phanh mức phát trục sau hệ thống EBD can thiệp Hệ thống EBD sau đóng van nạp ABS cho bánh trục sau, ngăn ngừa tăng áp suất sau trì áp suất xi lanh phanh bánh xe, tình trạng phanh, EBD mở van xả để giảm áp suất phanh, giữ áp để trì áp suất thực việc tăng áp suất phát thiếu phanh trục sau 131 Ở trường hợp khác xảy ra, hệ thống EBD điều khiển chấp hành ABS hoạt động chế độ : “Giảm áp” “Giữ áp” “Tăng áp” 1- Bàn đạp phanh 2- Xy lanh 6- Bơm hồi 7- Buồng áp suất 8- Buồng giảm chấn 9- Van nạp ABS bánh trước 10- Van xả ABS bánh trước 15- Van nạp bánh xe sau trái (Đóng) 16- Van xả bánh xe sau trái (Mở) 17-21 Xylanh bánh xe 18-22 Tốc độ bánh xe Hình 2.64 Hoạt động EBD [8] 132 2.6 Hệ thống khóa vi sai EDL- Electronic Differential lock 2.6.1 Chức năng: Khóa vi sai điện tử EDL ban đầu thiết kế thiết bị hỗ trợ khởi động EDL can thiệp vào động lực học xe bánh xe quay tăng tốc Bánh xe quay hãm Nhờ can thiệp cụ thể phanh, lực kéo bánh xe bị quay giảm xuống làm tăng moment truyền động bánh xe Bộ vi sai truyền nhiều lực kéo bánh xe không bị quay trục truyền động Chiếc xe tăng tốc nhanh ổn định lái Vì hiệu ứng tương ứng với khóa vi sai học, hệ thống gọi khóa vi sai điện tử Xe khơng có EDL Xe có EDL Hình 2.65 Chức EDL [8] Khi xe khơng có EDL, lúc xe có tượng bánh bị trượt quay, cấu vi sai khí khóa lại giúp cho tốc độ hai bánh xe Tuy nhiên điều giúp tăng tốc với tốc độ chậm Khi xe có trang bị EDL, bánh xe mặt đường bị ướt phanh độ trượt bị giới hạn lại Kết công suất truyền động truyền thông qua vi sai đến bánh xe không bị trượt giúp cho việc tăng tốc diễn nhanh Sự can thiệp EDL diễn với tốc độ 80 km/h (có thể lên đến 120 km/h) vào cua Nếu có trạng thái đạp phanh đạt nhiệt độ lớn đĩa phanh ghi nhận điều khiển ABS, hệ thống EDL bị vơ hiệu hóa 133 2.6.2 Cấu tạo hoạt động: Về bản, hệ thống phanh ABS có tích hợp EDL khác với hệ thống phanh ABS túy chổ hệ thống ABS có EDL độc lập tạo áp lực phanh EDL sử dụng cảm biến tốc độ hệ thống ABS mà không cần phần mở rộng kỹ thuật Phần mềm điều khiển ABS mở rộng chức EDL Điều đạt van bổ sung bơm hồi phận thủy lực Nếu điều khiển phát tình EDL phải can thiệp, áp lực phanh mạch phanh bánh xe bị quay tăng lên mà khơng cần phải đạp bàn đạp phanh Hoạt động: Dựa tốc độ bánh xe, EDL xác định bánh xe trục truyền lực có độ trượt cao hơn, tức quay nhanh bánh xe khác trục EDL phải phanh bánh xe quay để cơng suất truyền động truyền lại bánh xe không bị trượt nhiều Quy trình diễn theo ba giai đoạn: "tăng áp lực", "duy trì áp lực" "giảm áp lực" 134 Q trình tăng áp: Để tăng suất, van cơng tắc đóng lại van áp suất cao mở Bơm hồi bắt đầu làm việc lấy dầu phanh từ xy-lanh phanh Kết là, áp lực phanh tích tụ xy-lanh phanh bánh xe quay bánh xe bị hãm 25 - Van công tắc 26 - Van áp suất cao - Bơm hồi - Van nạp 17 - Xylanh bánh xe Hình 2.66 Quá trình tăng áp [8] Quá trình giữ áp: Để trì áp suất phanh mạch phanh bánh xe, có bơm dịng hồi bị vơ hiệu hóa Van cơng tắc đóng Một áp lực phanh khơng đổi trì phanh bánh xe 25 - Van cơng tắc (Đóng) - Bơm hồi vị bị vơ hiệu hóa Hình 2.67 Quá trình giữ áp [8] 135 Quá trình giảm áp: Để giảm áp lực phanh, van công tắc van nạp mở bơm bị vơ hiệu hóa Hình 2.68 Quá trình giảm áp [8] 136 2.7 Hệ thống lái bốn bánh AWS - All Wheel Steering 2.7.1 Chức năng: Hệ thống hoạt động dựa vào việc so sánh tốc độ bánh xe dựa vào tình lái nhằm thực hai trạng thái hoạt động xe :  Trạng thái xe vào khúc quanh- chế độ lái ngược  Trạng thái xe chuyển hướng chuyển động- chế độ lái song song 2.7.1.1 Trạng thái xe vào khúc quanh (đánh lái ngược): Khi xe vào khúc quanh, xe dễ gặp hai tượng nguy hiểm : quay vòng thiếu quay vòng thừa Hệ thống lái bốn bánh đảm bảo cho việc vào khúc quanh êm dịu đảm bảo không bị mát tốc độ vào khúc quanh Để đạt yêu cầu trên, điều kiện hoạt động hệ thống phải 60 km/h Lúc xe vào cua, hệ thống điều khiển hai bánh sau đánh lái ngược chiều với hai bánh trước, giúp xe chuyển hướng khúc quanh gắt Bán kính R2, bán kính xe sử dụng AWS, nhỏ bán kính R1, bán kính xe sử dụng hệ thống lái thông thường (Do xe có AWS tạo góc lệch hướng bánh sau lớn so với xe khơng có AWS) 2.7.1.2 Hình 2.69 Lợi ích AWS xe vào cua [9] Trạng thái xe chuyển hướng chuyển động (chế độ lái song song): Trường hợp 1: Chỉ sử dụng hệ thống lái phía trước Tài xế thực thao tác vào cua thay đổi hướng cách xoay bánh xe trục trước hướng vào Các bánh trước bắt đầu truyền lực ma sát bên biến dạng (bắt buộc) bề mặt tiếp xúc lốp quay bánh xe vào Để tạo chuyển động xoay theo trục thẳng đứng xe, bánh sau phải có khả hấp thụ lực ma sát bên 137 Lực ma sát bên thay đổi hướng khối lượng xe đẩy phía bên ngồi góc, kết gia tốc ngang tạo Sự thay đổi hướng di chuyển trục trước tạo mô-men xoắn tương đối cao (mô-men xoắn quanh trục dọc xe) đạt điều kiện ổn định Điều gây ảnh hưởng xấu đến êm dịu khiến xe trở nên không ổn định Trường hợp 2: Xe sử dụng hệ thống lái trục sau: Tài xế thực thao tác vào cua thay đổi hướng cách xoay bánh xe trục trước vào Hệ thống đáp ứng cách khởi động chế độ lái song song bánh sau Do biến dạng bề mặt tiếp xúc lốp bánh, nên lực ma sát bên tạo hiệu ứng song song với bánh xe trục trước bánh sau Kết mô-men quay quanh trục dọc xe thấp nhiều so với xe có điều khiển lái bánh xe phía trước Sự thay đổi hướng di chuyển bắt đầu hài hòa êm dịu nhiều nguy dao động xoay thân xe giảm Trạng thái ổn định bắt đầu đạt xe theo quỹ đạo mong muốn người lái xe 138 Hình 2.70 Xe có hệ thống AWS đem lại ổn định [9] 2.7.2 Cấu tạo: Toàn thiết bị bao gồm phận điều khiển, truyền lực điều khiển điện tử gắn vào khung phụ đồng thời điều khiển hai bánh xe qua góc Việc điều chỉnh góc tối đa khoảng độ, không cần thiết phải sử dụng gối quay trục trước Hình 2.71 Các trạng thái điều khiển xe [9] 139 Hình 2.72 Cấu tạo hệ thống [9] Mô-tơ điện dẫn động trục quay thông qua đai truyền động Sự chuyển động quay trục quay chuyển thành chuyển động tịnh tiến đòn lái Đầu lái truyền chuyển động tịnh tiến đến rotuyn bánh xe sau bánh lái song song bên phải bên trái 140 (tùy thuộc vào chiều quay mô-tơ điện) Hệ thống tự khóa tỷ số truyền ren hình địn lái trục quay Mơ-tơ điện kích hoạt q trình điều chỉnh góc lái, khơng mô-tơ không hoạt động nhờ vào tượng tự khóa cấu trục vít Hành trình điều chỉnh tối đa trục lái (từ vị trí trung tâm) xấp xỉ mm, tương đương với góc khóa bánh xe độ 2.7.2.1 Cảm biến vị trí trung tâm : Cảm biến có cơng dụng cảm nhận vị trí “0”, tức "vị trí trung tâm" địn lái trạng thái khơng điều khiển/ trung tính Cảm biến hoạt động sở nguyên lý hiệu ứng Hall Với mục đích này, trục có chốt gắn nam châm vĩnh cửu (chốt từ) Cảm biến vị trí địn lái thu tín hiệu tương tự (analog) xác định góc nhỏ quanh vị trí “0” Cảm biến hiệu ứng Hall thực tế xác định trước công tắc hiệu ứng Hall bổ sung mạch in cảm biến Các công tắc sử dụng để phát hướng chuyển động trục Hình 2.73 Chức cảm biến vị trí [9] 2.7.2.2 Mơ-tơ điện: Mơ-tơ điện dùng mơ-tơ điện ba pha khơng chổi than AC Dịng điện ba pha tạo nhờ vào chuyển đổi AC/DC tích hợp vào điều khiển Cảm biến vị trí rotor tích hợp mơ-tơ Cảm biến vị trí xác định vị trí rotor với độ xác cao Hình 2.74 Mơ-tơ điện [9] 141 2.7.2.3 Bộ điều khiển lái trục sau: Bộ điều khiển đặt phía sau mơ-tơ điện vào che kín lớp kim loại nhằm tránh tiếp xúc với nước bụi bẩn Bộ điều khiển sử dụng giao tiếp FlexRay (một giao thức giao tiếp gần giống với CAN, tốc độ truyền tải lên đến 10 Mbps CAN đạt 1-5 Mbps) 2.7.3 Hoạt động hệ thống: Hình 2.75 Sơ đồ điều khiển [9] Hệ thống yêu cầu liệu cần thiết sau: - Tốc độ bánh xe: Hộp điều khiển ABS giao tiếp với điều khiển hệ thống qua giao thức Flexray, từ điều khiển xác định tốc độ bánh xe tiến hành so sánh tốc độ bánh xe với nhau, đồng thời so sánh với tốc độ xe tham chiếu ESP - Góc lái: giá trị đo cảm biến góc lái G85 truyền thơng qua FlexRay Từ điều khiển xác định góc lái cho trục sau, thơng tin cần thiết bên cạnh tốc độ xe, … 142 2.7.3.1 Chế độ kiểm tra hệ thống: Khi bật công tắt máy sang vị trí ON, điều khiển kiểm tra hoạt động sau:  Khả trợ lực tạo trợ lực lái phải lớn 20% khả trợ lực lớn  Nguồn ắc quy xe kết nối  Bộ điều khiển lái chưa thay (thông tin xe nhận từ FlexRay)  Hệ thống lái trục sau nạp chương trình điều khiển mã hóa 2.7.3.2 Phản hồi từ điều khiển tài xế: Khi điều khiển mã hóa, đồ liệu tiến hành định nghĩa góc lái trục sau dựa vào tốc độ xe góc lái trục trước lưu trữ điều khiển Các đồ liệu khác với hành vi lái tài xế (đầu vào lái xe) Tùy thuộc vào lựa chọn chế độ tài xế, đồ liệu khác hỗ trợ chế độ lái xe, từ hướng êm dịu đến thể thao Nếu tài xế đánh lái trạng thái xe tốc độ thấp 60 km/h, bánh xe sau đánh lái ngược góc tối đa xấp xỉ độ Góc lái trục sau tăng theo góc lái trục trước (do tài xế thay đổi) Ở tốc độ cao 70 km/h, xe chuyển hướng, xe góc lái nhỏ so với xe vào cua, hệ thống đánh giá tình lái xe áp dụng chế độ lái song song 2.7.3.3 Chức chọn chế độ: Tài xế can thiệp trực tiếp vào chức trục lái sau, cách vào mục Audi drive select để lựa chọn chế độ lái khác Hình 2.76 Lựa chọn chế độ : “efficiency”, “allroad” “auto” [9] 143 CHƯƠNG KẾT LUẬN Sau 15 tuần làm đồ án với đề tài “Nghiên cứu hệ thống truyền động hybrid hệ thống ổn định dòng xe Audi”, chúng em hoàn thành với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Trong đề tài này, chúng em tìm hiểu cấu tạo, tính hoạt động cơng nghệ Hybrid kết hợp với hộp số tự động tám cấp song song với hệ thống an toàn khác hệ thống treo khí tự động, hệ thống ABS, hệ thống TCS, ESP… Phần đầu đồ án trình bày nguyên lý, cấu tạo, hoạt động hệ thống truyền động Hybrid kết hợp với hộp số tự động tám cấp, từ đưa nhận xét, đánh giá ưu nhược điểm hệ thống Phần hai giới thiệu số hệ thống ổn định dòng xe Audi hệ thống treo khí tự động điều chỉnh, hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống kiểm sốt lực kéo TCS, hệ thống cân điện tử ESP, hệ thống phân phối lực phanh EBD, hệ thống khóa vi sai điện tử EDL hệ thống lái bốn bánh AWS Tuy nhiên, thời gian hạn chế, nhiều phần chưa trang bị thời gian học trường, tài liệu tham khảo hạn chế nên phải cố gắng hồn thiện thêm Một số thiếu sót chi tiết hoạt động hệ thống, thông số, chẩn đoán sửa chữa chưa bổ sung Qua đề tài này, chúng em bổ sung thêm nhiều kiến thức chuyên ngành quý báu, đặc biệt hệ thống đại dòng xe Audi Đồng thời qua đó, thân chúng em phải cố gắng trau dồi kiến thức để đáp ứng yêu cầu người làm việc ngành ô tô 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Audi, Self - Study Programme 601, Audi Hybrid with – speed automatic gearbox OBW [2] Audi, Self - Study Programme 457, Audi A8 2018 Power Transmission [3] Audi, Self - Study Programme 615, Audi A8 Hybrid and Audi A6 Hybrid [4] Fiat Chrysler Automobiles, – speed Automatic Transmission Diagnosis and Repair [5] Audi, Self - Study Programme 142, Dual Mass Flywheel [6] JTEKT Torsen NA, Torsen sensing LSD [7] Audi, Self - Study Programme 242, Selfleveling suspension in Audi A6 [8] Audi, Self - Study Programme 374, Traction Control and Assist Systems [9] Audi, Self - Study Programme 633, Audi Q7 (type 4M), Chassis 145 ... HYBRID VỚI HỘP SỐ TỰ ĐỘNG CẤP OBW 1.1 Giới thiệu: 1.1.1 Công nghệ hybrid dịng xe Audi: Cơng nghệ hybrid áp dụng số dòng xe Audi ( A6, A8, Q5) thuộc kiểu hybrid song song, mức độ Hybrid toàn phần... thủy lực Hệ thống bôi trơn cho hộp phân phối Hệ thống bôi trơn cho vi sai cầu trước 1.2.4.2 Hai hệ thống thủy lực: Đối với hộp số OBW cho hệ thống dẫn động cầu trước Audi A6 hybrid Audi A8 hybrid, ... với hộp số tự động cấp OBW làm tăng khả tiết kiệm nhiên liệu trì sức mạnh xe Hình 1.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống hybrid xe Audi 1.1.2 Thông số hộp số tự động cấp OBW: Mô tả Bảng 1.1 Thông số hộp số