Kết cấu khung gầm ô tô 2

Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc CHƯƠNG HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.1 Giới thiệu chung :  Toyota Motor Corporation phát tri ển hộp số tự động tốc độ (U660E) cho xe bánh trước chủ động khoan động bố trí rộng  U660E ứng dụng nhằm cải thiện, bảo vệ môi trường, đáp ứng tiêu chuẩn an tồn, mối quan tâm lớn cho xã hội hài lòng khách hàng, nhỏ, nhẹ, hiệu cao, phản ứng nhanh, khả chuyển số tốt Về Toyota cải thiện phần cứng phần mềm hệ thống điều khiển để đáp ứng mục tiêu quan trọng  Hộp số tự động U660E xuất xe Lexus ES350 Toyota Camry 2007 Sau đó, tiếp tục xuất xe Avalon 2008, Venza 2009  Hộp số tự động U660E sử dụng động 2GR-FE, hộp số super ECT gọn nhẹ với cấp tốc độ 1.2 Bộ biến mô:  Bộ biến mô hộp số U660E thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, biến đổi moment với công suất cao  Mặc khác chế tạo biến mô nhỏ gọn thu ngắn chiều dài lại, cánh bơm cánh tuabin thiết kế hẹp lại, cấu tạo khớp chiều biến mô chế tạo đơn giản  Bộ biến mô đư ợc thiết kế tối ưu hóa kết cấu cánh bơm dòng thủy lực qua nâng cao hiệu truyền công suất để đảm bảo khởi động, tăng tốc tốt tiết kiệm nhiên liệu  Hơn nữa, biến mơ U660E trang bị cấu khóa biến mơ thủy lực, hoạt động khóa biến mô tốc độ xe từ thấp đến cao sử dụng để làm giảm mát vận tốc cánh bơm cánh tuabin biến mô Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.3 Bơm dầu: Bơm dầu hoạt động biến mơ Nó cung cấp dầu bôi trơn cho bánh hành tinh áp suất dầu cho hệ thống thủy lực Vỏ bơm dầu làm nhôm để giảm trọng lượng 1.4 Dầu ATF-WS (Automatic Transmission Fluid - World Standard)  Dầu hộp số tự động Toyota ATF WS loại dầu khống có gốc dầu mỏ cấp cao hịa lẫn với chất phụ gia đặc biệt  ATF – WS sử dụng để giảm lực cản trở dòng dầu cải thiện tiết kiệm nhiên liệu giảm độ nhớt giới hạn nhiệt độ hoạt động thực tế Tại nhiệt độ dầu cao hơn, độ nhớt loại ATF T -IV, đảm bảo độ bền cho hộp số tự động  ATF – WS loại dầu khác ATF (loại T -IV, D-II) khơng thể thay lẫn  Sản phẩm hãng nhập từ Nhật Bản Các đặc tính dầu:  Các chất hỗ trợ ma sát để điều chỉnh hệ số ma sát xác  Các chất chống ơxy hóa để giảm hóa già vật liệu bên hộp số nhiệt độ cao, vật liệu ma sát  Các chất ngăn ngừa đóng cặn cụm hộp số  Các chất ức chế bọt để chống lại hình thành bọt dầu  Các chất cải tiến độ nhớt để đạt độ nhớt ổn định mức nhiệt độ khác  Các chất chống ăn mòn để chống lại ăn mòn chi t iết hộp số ngưng tụ nước  Các chất chống phình dùng để giới hạn giãn nở vật liệu hộp số tác động dầu Tác dụng:  Bôi trơn bánh chi tiết chuyển động  Làm mát mảnh vỡ gây mài mòn bề mặt tiếp súc hộp số  Giúp chuyển số linh hoạt Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.5 Đặc điểm kỹ thuật: Loại xe Loại hộp số 1st 2nd 3rd Tỉ số truyền 4th 5th 6th Số lùi Tỉ số truyền vi sai Dung tích dầu (lít)*2 Loại dầu Trọng lượng (kg)*3 Toyota Camry 2007 U660E 3.300 1.900 1.420 1.000 0.713 0.608 4.148 3.685 * 6.57 ATF WS 94.4 Toyota Camry 2006 U151E 4.235 *1 2.360 *1 1.517 *1 1.047 *1 0.756 * 3.378 *1 3.291 8.9 ATF Type T-IV 101 *1 : Bao gồm tỷ số truyền bánh trung gian *2 : Bao gồm vi sai *3 : Trọng lượng lúc hộp số đầy dầu Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô C1 C2 B1 B2 B3 F1 GV Nguyễn Xuân Ngọc Ly hợp số Ly hợp số Phanh số Phanh số Phanh số Khớp chiều số Số lượng đĩa Số lượng khóa chiều Số BRMT Số BRMT sau Bộ bánh hành tinh Số BRHT dài Ravigneaux Số BRHT ngắn Số BR bao Số BRMT Bộ bánh hành tinh Số BRHT U/D Số BR bao Số BR chủ động Bộ bánh trung gian Số BR bị động 4 20 30 27 20 22 69 66 21 110 44 47 Bộ bánh hành tinh Ravigneaux Bộ bánh hành tinh U/D (Under Drive) : đặt phía trục dẫn động 1.6 Hệ thống điều khiển điện tử : 1.6.1 Khái quát : Hệ thống Điều khiển thời điểm chuyển số Điều khiển áp suất cho ly hợp phanh Điều khiển tối ưu áp suất Chức ECU ECT cấp nguồn đến van điện từ (SL1, SL2, SL3, SL4, SL SLU) dựa vào tín hiệu từ cảm biến để chuyển số Điều khiển áp suất dầu cung cấp trực tiếp đến ly hợp dãy phanh van (SL1, SL2, SL3, SL4) tương ứng với tín hiệu từ ECU ECT Các van điện từ SLT điều khiển áp suất dựa vào tín hiệu từ ECU ECT điều khiển hoạt động hộp số Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Điều khiển đồng thời việc chuyển số công suất đầu nhằm đạt thời điểm chuyển số thích hợp ổn định lái Điều khiển thời điểm khóa ECU ECT cấp dòng đến van SL SLU, dựa vào tín biến mơ hiệu cảm biến để khóa biến mô Điều khiển van SL SLU, cấp tín hiệu trung gian Điều khiển ly hợp khóa biến ON/OFF để khóa ly hợp, tăng giới hạn khóa ly hợp mơ nhằm cải thiện tiết kiệm nhiên liệu Điều khiển số giảm ECU ECT thực việc cắt nhiên liệu số tốc suốt q trình giảm tốc Dựa vào tín hiệu từ cảm biến khác nhau, ECU ECT Điều khiển số - Bộ nhớ xác định điều kiện mặt đường dự định tài xế Như nhân tạo (AI) vậy, đặc tính chuyển số tự động thay đổi đến mức độ tối ưu, cải thiện khả lái ECU ECT điều khiển hộp số tự động tương thích dựa vào Hộp số tự động đa chế độ giới hạn vị trí l ựa chọn cần số vị trí S Khi ECU ECT xác định cố, ECU ECT tự động Chẩn đoán chẩn đoán lưu vào phần hư hỏng Ngay cố xác định cảm biến hay van điện Chức an tồn từ, ECU ECT kích hoạt chế độ Fail-Safe để ngăn cản khả lái xe từ ảnh hưởng đáng kể Điều khiển kết hợp truyền công suất 1.6.2 Sơ đồ điều khiển điện tử: Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.6.3 Bố trí phận chính: Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.6.4 Cấu tạo hoạt động phận a ECU ECT  ECU ECT tách riêng với ECM gắn trực tiếp vào hộp số Như vậy, dây dẫn rút nhắn lại để giảm bớt trọng lượng Tất van điện từ cảm biến dùng để điều khiển hộp số tự động kết nối trực tiếp tới ECU ECT thơng qua cụm kết nối phía trước hộp số  ECU ECT trao đổi thông tin với ECM thông qua mạng CAN ( Controller Area Network) Như vậy, điều khiển động thực chung với việc điều khiển ECT  Trên đầu hộp số có nhãn ghi mã hiệu chỉnh hộp số nhãn QR (Quick Response) Nhãn bao gồm thông tin mã hóa hộp số Khi hộp số tự động thay đổi, cho phép ECU ECT ghi lại thông tin hộp số tự động cách nhập lại giá trị thay đổi vào ECU ECT thông qua máy test cầm tay Bằng cách này, đường đặc tính điều khiển số sau thay đổi thông số hộp số tự động cải thiện  Riêng mã QR địi hỏi phải có thiết bị đo đặc biệt, thường dùng nhà máy lắp ráp xe b Cảm biến nhiệt độ ATF  Cảm biến nhiệt độ ATF lắp thân van để trực tiếp xác định nhiệt độ dòng thủy lực Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc  Cảm biến nhiệt độ ATF sử dụng để hiệu chỉnh áp lực cấp cho ly hợp phanh để trì êm dịu lần chuyển số c Công tắc áp suất ATF  Công tắc áp suất ATF đặt đầu dòng thủy lực SL1, SL2 SLU, bật ON / OFF tương ứng với đầu dòng thủy lực van điện từ  Khi ECU ECT phát hư hỏng van điện từ SLU SL sử dụng khóa biến mơ tương ứng với tín hiệu ON/OFF từ cơng tắc áp suất ATF vị trí đầu dòng thủy lực SLU  Khi SL1 đến SL4 gặp cố , ECU ECT xác định kích hoạt chế độ hoạt động Fail-Safe tương ứng với tín hiệu ON / OFF từ công tắc áp suất ATF vị trí đầu dịng thủy lực SL SL2 d Cảm biến tốc độ  Hộp số tự động U660E sử dụng cảm biến tốc độ đầu vào turbine (sử dụng tín hiệu NT (Numerical Turbin)) cảm biến tốc độ bánh trung gian (sử dụng tín hiệu NC (Numerical Counter)) Do đó, ECU ECT xác định thời điểm chuyển số bánh trung gian để điều khiển moment động áp suất thủy lực tương ứng với điều kiện khác Những cảm biến tốc độ loại Hall Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.10.3 Đường truyền công suất hộp số Vị trí Số tay số Van điện từ SL SL1 Số đậu xe R Số lùi Ο N Số trung gian Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ 2nd D, S6 3rd 4th 5th 6th 1st 2nd S5 3rd 4th 5th 1st S4 2nd 3rd 4th 1st S3 2nd 3rd S2 1st 2nd S1 1st Δ : ON SL2 SL3 SL4 Phanh Δ P 1st Khớp chiều SLU C1 C2 B1 B2 B3 F1 Ly hợp Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► ► Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ ►: Dựa vào tín hiệu khóa biến mơ Ο : ON cài khớp, OFF sau cài khớp Trang 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Số (dãy tay số S) Số (tay số D S) Trang 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Số (tay số D S) Số (tay số D S) Trang 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Số (tay số D S) Số (tay số D S) Trang 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Số (tay số D S) Số lùi (tay số R) Trang 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.10.4 Cơ cấu ngăn áp suất chất lỏng ly tâm Có lý để cải thiện chế ly hợp thông thường:  Ngăn áp suất phát sinh lực ly tâm dòng thủy lực buồng áp suất chất lỏng piston (vị trí buồng A) ly hợp ngắt, bi chặn đặt vị trí để xả dịng thủy lực Vì vậy, trước ly hợp hoạt động sau đó, làm thời gian để chất lỏng điền đầy vào buồng A  Suốt trình chuyển số, áp suất ly hợp ban đầu điều khiển hệ thống thủy lực, áp suất tác động vào chất lỏng buồng A bị tác động ảnh hưởng, dựa tr ên biến thiên số vòng quay Nhằm để cải tiến thêm nhu cầu trên, buồng ngăn áp suất chất lỏng (vị trí buồng B) đặt ngược với buồng A Bằng cách dùng chất lỏng bôi trơn trục, cung cấp lực ly tâm nhau, ngăn lực ly tâm đ ược sinh piston Theo đó, khơng cần thiết để xả dịng chất lỏng thơng qua viên bi chặn, đặc tính chuyển số trở nên êm dịu Trang 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.10.5 Bánh chủ động trung gian  Ổ bi đỡ sử dụng để hỗ trợ cho bánh chủ động trung gian cụm bánh hành tinh Ravingneaux, nhằm giảm lực cản lăn tiếng ồn  Bằng việc lắp ba vòng cách co giãn bánh chủ động trung gian, đặc tính dẫn rung bánh tối ưu hóa Kết giảm độ ồn trọng lượng bánh 1.10.6 Piston ly hợp phanh  Hai loại piston sử dụng; piston loại liền thân tạo áp lực trực tiếp cho hoạt động ly hợp C1, loại piston thân rời tạo áp lực trực tiếp cho hoạt động ly hợp C2 Hai loại piston góp phần làm cho tồn cấu ly hợp nhỏ gọn  Khi piston thân rời hoạt động, ly hợp xảy trượt bề mặt nhẵn phần tách piston Tuy nhiên, lò xo lắp quanh chu vi piston, phần nhẵn bị hạn chế cố trượt ly hợp giảm nhiều  Bằng việc lắp piston cho dãy phanh số (B3) hoạt động xung quanh bánh chủ động trung gian, cấu phanh chế tạo nhỏ gọn Trang 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.11 Cơ chế điều khiển sang số 1.11.1 Khái quát chung  Một cần chuyển số dạng bậc thang sử dụng kết hợp cho hộp số tự đ ộng cấp Với cần số loại này, nút chuyển số công tắc số O/D cần số loại thẳng hàng khơng liên tục  Cáp điều khiển cần chuyển số sử dụng cấu điều chỉnh chiều dài cáp  Dạng chuyển số lắp cho vị trí số S bên cạnh vị trí D  Sử dụng cấu khóa cần số Trang 33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.11.2 Hệ thống khóa chuyển số  Chức hệ thống khóa chuyển số hoạt động khóa an to àn sử dụng hệ thống khóa thơng minh  Thiết bị khóa an tồn ngăn khóa tự động kéo sau cơng tắc IG bật vị trí OFF, trừ cần số cài vị trí P Do đó, tài xế bắt buộc phải đậu xe vị trí tay số P  Cơ cấu khóa chuyển số ngăn cần số tự vào số đến vị trí khác ngồi vị trí P, trừ cơng tắc IG bật ON (trừ loại IG – ON)*1, đạp phanh Cơ cấu g iúp ngăn khả tăng tốc không chủ ý  Hệ thống khóa chuyển số chủ yếu bao gồm ECU khóa chuyển số, van điện từ khóa chuyển số, van điện từ khóa an tồn *2 nút hủy bỏ khóa chuyển số  Van điện từ khóa chuyển số lắp sẵn bên tay số P *1 : dùng cho loại hệ thống khóa thơng minh *2 : trừ loại *1 Trang 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Sơ đồ phận 1.11.3 Van điện từ khóa an tồn Sự kích hoạt van điện từ khóa an tồn thiết lập phía thân ổ khóa tác động chốt khóa để ngăn di chuyển trục ổ khóa Do đó, cần chuyển số chuyển đến số khác số P, khóa IG khơng thể di chuyển từ vị trí ACC đến vị trí LOCK Trang 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.11.4 Sự hoạt động hệ thống  Loại sử dụng hệ thống khóa thơng minh: ECU khóa chuyển s ố sử dụng cơng tắc nhận biết tay số P để xác định vị trí số, nhận tín hiệu từ cơng tắc đèn phanh ECU Dựa tín hiệu nhận được, ECU khóa chuyển số kích hoạt van điện từ khóa chuyển số chế độ ON để nhả khớp khóa chuyển số  Đối với loại khác: ECU khóa chuyển số sử dụng công tắc nhận biết tay số P để xác định vị trí số, nhận tín hiệu từ công tắc đèn phanh công tắc IG Dựa tín hiệu nhận được, ECU khóa chuyển số kích hoạt van điện từ khóa an tồn chế độ ON van điện từ khóa chuyển số để nhả khớp khóa an tồn khóa chuyển số  Nút hủy chế độ khóa chuyển số thường sử dụng để hủy chế khóa chuyển số 1.12 Vỏ vi sai Góc lượn vỏ vi sai mở rộng, ứng suất kéo tập trung suốt trình truyề n động, để giảm ứng suất tăng moment xoắn cho bánh vi sai Kết sử dụng vi sai bánh hành tinh có trọng lượng nhẹ 1.13 Hệ thống thủy lực 1.13.1 Khái quát chung Hệ thống thủy lực bao gồm thân van số 1, thân van số 2, thân van van điện từ (SL1, SL2, SL3, SL4, SLU, SLT, SL) Trang 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Thân van số Thân van số Trang 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Thân van 1.13.2 Van điện từ  Van điện từ SL1, SL2, SL3, SL4, SLU SLT  Để cung cấp áp suất thủy lực tỷ lệ với cường độ dòng điện dòng qua cuộn dây van điện từ, van điện từ tuyến tính SL1, SL2, SL3, SL4, SLU SLT điều khiển áp suất chính, áp suất cài khớp ly hợp phanh dựa tín hiệu từ ECU ECT  Van điền từ SL1, SL2, SL3 SL4 van điện từ tuyến tính dịng lớn cung cấp áp suất cao loại bình thường Những van điện từ điều khiển đĩa ly hợp phanh để ăn khớp cách điều chỉnh trực tiếp áp suất mà khơng dùng van điều chỉnh áp suất (van đ iều khiển) hay van giảm áp ( van điều biến áp suất điện từ) Do đó, số lượng van chiều dài hệ thống thủy lực giảm bớt, độ nhảy chuyển số tăng lên rung giật chuyển số giảm bớt Trang 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Chức van điện từ Van điện từ SL1 SL2 SL3 SL4 SLU SLT Chức Điều khiển áp suất ly hợp C1 Điều khiển áp suất ly hợp C2 Điều khiển áp suất phanh B1 Điều khiển áp suất phanh B3 Điều khiển áp suất ly hợp khóa biến mơ Điều khiển áp suất phanh B2 Điều khiển áp suất 1.13.3 Van điện từ SL  Van điện từ SL sử dụng van điện từ cửa  Một lọc gắn đầu van điện từ để cải thiện độ nhạy van hoạt động Chức van điện từ Van điện từ SL Loại Loại cửa Chức Đóng mở van rờ le khóa biến mơ Đóng mở van điều khiển vận hành B2 van điều khiển trình tự số lùi Trang 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.6.3 Bố trí phận chính: Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.6.4 Cấu tạo... luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Số (tay số D S) Số (tay số D S) Trang 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân... luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết cấu khung gầm ô tô GV Nguyễn Xuân Ngọc Chức van điện từ Van điện từ SL1 SL2