thiết lập mô hình hộp số tự động a540e của ôtô phục vụ dạy - học tại bộ môn kỹ thuật ôtô, khoa cơ khí

 Hộp số tự động Những nhận biết của người điều khiển về tải và tốc độ của ôtô là không cần thiết đối với hộp số tự động, mà việc chuyển số lên hay xuống đến số thích hợp nhất được thực

hoặc tăng tốc độ cho ôtô nhằm tăng hiệu quả sử dụng và tiết kiệm nhiên liệu Cho nên, điều cần thiết đối với người điều khiển là phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ ôtô để chuyển số cho phù hợp

 Hộp số tự động

Những nhận biết của người điều khiển về tải và tốc độ của ôtô là không cần thiết đối với hộp số tự động, mà việc chuyển số lên hay xuống đến số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và vận tốc ôtô

1.1.2 Phân loại, ưu điểm

1.1.2.1 Phân loại

Phân loại theo cách điều khiển

 Loại điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, nó chỉ sử dụng hệ thống thủy lực để điều khiển

 Loại điều khiển điện, nó sử dụng bộ điều khiển điện tử (ECT) để điều khiển

Phân loại theo kết cấu của ôtô

 Các hộp số sử dụng trên ôtô FF (động cơ đặt trước cầu – cầu trước chủ động)

 Các hộp số sử dụng trên ôtô FR (động cơ đặt trước - cầu sau chủ động)

 Các hộp số sử dụng trên ôtô FF được thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại lắp trên ôtô FR do chúng được lắp trên khoang động cơ Các hộp số sử dụng trên ôtô FR có bộ truyền động cuối cùng lắp ở ngoài, nhưng các hộp số sử dụng trên ôtô FF lại lắp ở bên trong Loại hộp

số sử dụng trên ôtô FF còn được gọi là “hộp số có vi sai”

1.1.2.2 Ưu điểm của hộp số tự động

So với hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm

 Nó làm giảm mệt mỏi cho người điều khiển ôtô bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên phải chuyển số

 Nó chuyển số một cách êm dịu tại các vận tốc thích hợp với chế độ vận hành ôtô, do vậy giảm bớt cho người điều khiển ôtô sự cần thiết phải thành thạo các kĩ thuật điều khiển ôtô khó khăn và phức tạp như vận hành ly hợp

 Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do nó nối nhau bằng thủy lực (qua biến mô) tốt hơn so với nối bằng cơ khí

1.2 CẤU TẠO

Các bộ phận chính của hộp số tự động

- Bộ biến mô

- Bộ bánh răng hành tinh

- Bộ điều khiển thủy lực

- Bộ truyền động bánh răng cuối cùng

- Các thanh điều khiển

- Dầu hộp số tự động

Hình 1.1 Hộp số tự động có vi sai

1 Bộ truyền bánh răng hành tinh; 2 Bộ biến mô; 3 Bộ truyền động cuối cùng

1.2.1 Bộ biến mô

Chức năng của biến mô

 Tăng mômen do động cơ tạo ra

 Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực để truyền (hay không truyền) mômen động cơ đến hộp số

 Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống truyền lực

 Có tác dụng như một bánh đà để làm đều các chuyển động quay của động cơ

 Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực

Hình 1.2 Bộ biến mô

a Cấu tạo biến mô; b Các bộ phận chính

1 Khớp một chiều; 2 Stator; 3 Cánh bơm; 4 Lò xo giảm chấn;

5 Cánh tuabin; 6 Tấm dẫn động; 7 Khóa biến mô; 8 Mayơ roto tuabin;

9 Khớp khóa

Bộ biến mô thủy lực được lắp ở đầu vào của chuỗi bánh răng truyền động hộp số và được bắt bằng bu lông vào trục sau của trục khuỷu thông qua tấm truyền động

Bộ biến mô được đổ đầy bằng dầu hộp số tự động, nó làm tăng mômen

do động cơ tạo ra và truyền mômen này đến hộp số hoặc là đóng vai trò như một khớp thủy lực truyền mômen đến hộp số

Trên ôtô có lắp hộp số tự động, bộ biến mô cũng có tác dụng như bánh

đà của động cơ Do không cần có một bánh đà nặng như trên ôtô có hộp số thường, nên ôtô có hộp số tự động sử dụng tấm truyền động có vành bên ngoài dạng vành răng dùng cho việc khởi động động cơ bằng mô tơ khởi động Khi tấm dẫn động quay với tốc độ cao cùng với biến mô thủy lực, trọng lượng của nó sẽ tạo nên sự cân bằng tốt nhằm ngăn chặn rung động khi quay với tốc độ cao

1.2.2 Bộ truyền bánh răng hành tinh

Bộ bánh răng hành tinh được đặt trong vỏ hốp số chế tạo bằng hợp kim nhôm Nó thay đổi tốc độ đầu ra của hộp số và chiều quay, sau đó truyền chuyển động này đến bộ truyền động cuối cùng

Hình 1.3 Bộ truyền bánh răng hành tinh

1 Ly hợp số truyền tăng (C 0 ); 2 Phanh số truyền tăng (B 0 );

3 Phanh số lùi và số 1 dãy L (B 3 ); 4 Khớp một chiều số 2 (F 2 ); 5 Phanh số 2 (B 2 );

6 Ly hợp số tiến (C 1 ); 7 Phanh quán tính số 2 (B 1 ); 8 Ly hợp truyền thăng (C 2 );

9 Trục sơ cấp; 10 Bộ bánh răng hành tinh trước; 11 Khớp một chiều số 1(F 1 );

12 Bộ bánh răng hành tinh phía sau; 13 Trục trung gian;

14 Cần dẫn bộ hành tinh sau; 15 Bộ bánh răng hành tinh truyền tăng;

16 Khớp một chiều ly hợp số truyền tăng

Chức năng

 Cung cấp một vài tỷ số truyền bánh răng để đạt được mômen và tốc

độ quay phù hợp với các chế độ chạy ôtô và điều khiển của người điều khiển ôtô

 Cung cấp bánh đảo chiều quay để chạy lùi

 Cung cấp vị trí số trung gian để cho phép động cơ chạy không tải khi đỗ ôtô

Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm:

 Các bánh răng hành tinh để thay đổi tốc độ đầu ra

 Ly hợp và phanh hãm dẫn động bằng áp suất (dầu) thủy lực để điều khiển hoạt động của bộ bánh răng hành tinh

 Các trục để truyền công suất động cơ

Hình 1.4 Bộ bánh răng hành tinh

a Thứ tự các chi tiết; b Các chi tiết

1 Bộ bánh răng hành tinh; 2 Tang trống đầu vào của bánh răng mặt trời;

3 Bánh răng mặt trời; 4 Cần dẫn; 5 Bánh răng hành tinh; 6 Bánh răng

bao

Cấu tạo: một bộ các bánh răng hành tinh là một loạt các bánh răng ăn

khớp trong bao gồm: bánh răng mặt trời, các bánh răng hành tinh, cần dãn nối các bánh răng hành tinh với bánh răng bao và một bánh răng bao

Các bánh răng này được gọi là bộ các bánh răng hành tinh do các bánh răng hành tinh quay tương tự như các hành tinh quay xung quanh mặt trời

1.2.2.2 Phanh hãm

Chức năng: phanh hãm giữ cố định một trong các bộ phận của bánh

răng hành tinh (bánh răng mặt trời, bánh răng bao hay cần dẫn) để đạt được tỷ

Có hai loại phanh

 Phanh hãm

Hình 1.6 Phanh hãm

a Thứ tự các chi tiết; b Các chi tiết

1 Mặt bích; 2 Đĩa ép; 3 Đĩa ma sát; 4 Lò xo hồi pittông; 5 Phanh hãm Phanh nhiều đĩa loại ướt (hình 1.6) Ở loại này các đĩa ép được lắp cố

định với vỏ hộp số, và đĩa ma sát quay liền một khối với từng bộ bánh răng hành tinh, chúng bị ép vào nhau để giữ cho một trong các bộ phận của bánh răng hành tinh bất động

 Phanh dải

Hình 1.7 Phanh dải

1 Dải phanh; 2 Tang trống; 3 Lò xo ngoài; 4 Cần đẩy pittông;

với dải phanh, dải phanh sẽ xiết vào trống phanh để giữ bất động bộ phận đó của bộ truyền hành tinh

1.2.2.3 Ly hợp và khớp một chiều

Ly hợp (hình 1.8)

Chức năng: các ly hợp sẽ nối bộ biến mô với các bánh răng bộ truyền

hành tinh để truyền mômen động cơ đến trục trung gian cũng như ngắt bộ biến mô khỏi các bánh răng hành tinh để ngừng sự truyền mômen

Hình 1.8 Ly hợp

a Thứ tự các chi tiết; b Các chi tiết

1 Đĩa ép; 2 Đĩa ma sát; 3 Mặt bích; 4 Phanh hãm

Cấu tạo: ly hợp nhiều đĩa loại ướt thường được sử dụng trong hộp số tự

động ngày nay, nó bao gồm: một vài đĩa thép và đĩa ly hợp được bố trí xen kẽ,

áp suất thủy lực được dùng để nối và ngắt ly hợp

Khớp một chiều (hình 1.9)

Chức năng: khớp một chiều đảm bảo chuyển số được êm và chỉ cho

truyền mômen theo một hướng

Hình 1.9 Khớp một chiều

a Thứ tự các chi tiết; b Khớp một chiều

1 Phanh hãm; 2 Đệm chặn; 3 Khớp một chiều; 5 Vòng lăn ngoài; 6 May ơ

Khớp một chiều bao gồm vòng trong và vòng ngoài, các con lăn được đặt ở giữa

Vòng lăn ngoài của khớp một chiều được cố định vào vỏ hộp số Nó được lắp ráp sao cho nó sẽ khóa khi vòng lăn trong (cần dẫn sau) xoay ngược chiều kim đồng hồ Với cách này có thể sử dụng các khớp một chiều để chuyển các số bằng các luân ấn hoặc nhả áp suất thủy lực lên một phần tử

1.2.2.4 Bộ điều khiển thủy lực

Chức năng:

 Cung cấp dầu thủy lực đến bộ biến mô

 Điều chỉnh áp suất thủy lực do bơm dầu tạo ra

 Chuyển hóa tải động cơ và tốc độ ôtô thành tín ‘’hiệu’’ thủy lực

 Cung cấp áp suất thủy lực đến các ly hợp và phanh để điều khiển hoạt động của bánh răng hành tinh

 Bôi trơn các chi tiết chuyển động quay bằng dầu

 Làm mát biến mô và hộp số bằng dầu

Hình 1.9 Bộ điều khiển thủy lực

1 Van điều khiển; 2 Thân van trên; 3 Van điện từ; 4 Thân van dưới;

5 Các tấm đệm

Cấu tạo: hệ thống điều khiển thủy lực bao gồm các te dầu có tác dụng

như một bình chứa dầu, bơm dầu để tạo ra áp suất thủy lực: các loại van với các chức năng khác nhau, các khoang và các ống dẫn dầu để đưa dầu đến các

ly hợp, phanh và các bộ phận khác nhau của hệ thống điều khiển thủy lực Phần lớn các van trong hệ thống điều khiển thủy lực được đặt vào bộ thân van

nằm bên dưới các bánh răng hành tinh

1.2.2.5 Bộ truyền động bánh răng cuối cùng

Chức năng: bộ truyền động cuối cùng cũng giống như trên ôtô có cầu

sau chủ động, nhưng nó dùng các bánh răng xoắn làm các bánh răng giảm tốc cuối cùng (bánh răng nhỏ và bánh răng lớn) Do vậy, trong bộ truyền động cuối cùng của hộp số tự động có vi sai, dầu hộp số tự động được sử dụng thay cho dầu bánh răng hypoxit

Hình 1.10 Bộ truyền động cuối cùng

a Thứ tự các chi tiết; b Chi tiết bộ bánh răng truyền động cuối

1 Miếng chắn; 2 Bộ bánh răng truyền động cuối cùng; 3 Bạc côn ngoài;

Trong hộp số tự động có vi sai được đặt nằm ngang, hộp số và bộ truyền động cuối cùng được đặt chung trong cùng một vỏ Bộ truyền động cuối cùng bao gồm một cặp bánh răng giảm tốc cuối cùng (bánh răng chủ động và bánh răng bị động) và các bánh răng vi sai

1.2.2.6 Các thanh điều khiển

Hộp số tự động chuyển lên số cao và xuống số thấp một cách tự động Tuy nhiên cũng có hai liên kêt để cho phép người điều khiển ôtô điều khiển hộp số tự động bằng tay

Các liên kết này bao gồm: cần và cáp chọn số, cáp chân ga và cáp bướm ga

Hình 1.11 Các thanh điều khiển

Cần chọn số tương ứng với cần sang số ở hộp số thường Nó được nối với nhau thông qua cáp hay thanh nối Người điều khiển ôtô có thể chọn chế

độ vận hành ôtô tiến hay lùi, số trung gian hay đỗ ôtô bằng cách dùng cần chọn số này Trên phần lớn hộp số tự động, chế độ tiến gồm có 3 dãy “D” (Drive – lái ôtô), “2” (Second – dải tốc độ thứ 2) và “L” (Low – tốc độ thấp)

1.2.2.7 Dầu hộp số tự động

Dầu khoáng có gốc từ dầu mỏ cấp cao đặc biệt được hòa lẫn với một số

quan trọng nó ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của hộp số tự động

Chức năng của dầu hộp số tự động (AFT)

 Truyền mômen trong bộ biến mô

 Điều khiển hệ thống điều khiển thủy lực cũng như hoạt động của ly hợp và phanh trong hộp số

 Bôi trơn các bánh răng hành tinh và các chi tiết truyền động khác

 Làm mát các chi tiết truyền động

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐIỀU

KHIỂN THỦY LỰC TRÊN HỘP SỐ A540E 2.1 MỘT SỐ THÔNG SỐ VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHÍNH

2.1.2 Dãy số hoạt động chính của hộp số

Dãy số là khoảng tốc độ (phạm vi hoạt động của hộp số) từ nhỏ nhất đến lớn nhất mà hộp số tạo ra tương ứng với độ mở bướm ga từ nhỏ nhất đến lớn nhất

Hộp số tự động A540E có 6 dãy số là: P, R, N, D, 2, L Ở mỗi

dãy số sẽ nhiều tỷ số truyền (nhiều số) để phù hợp với các chế độ

điều khiển khác nhau cụ thể

DÃY “P” (PARKING) VÀ “N” (NEUTRAL)

Dãy “P” là dừng ôtô, dãy “N” là dãy trung gian

Khi muốn dừng ôtô tạm thời mà động cơ vẫn chạy ngườiđiều

khiển ôtô chuyển cần số về vị trí một trong hai dãy này

Khi cần chọn số nằm ở vị trí dãy “P” hay “N”, ly hợp (C0)

hoạt động còn các ly hợp số tiến (C1) và ly hợp số truyền tăng (C2)

không hoạt động Do vậy, chuyển động của trục sơ cấp không Hình 2.1 Dãy số

- Số 2

Khi hộp số hoạt động ở số 2 của dãy “D” thì các ly hợp (C0), (C1), phanh (B2) và các khớp một chiều (F0) và (F1) hoạt động tác dụng lên các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ của số 2

- Số 3

Khi hộp số hoạt động ở số 3 dãy “D” thì các ly hợp (C0), (C1), (C2), phanh (B2) và khớp một chiều (F0 ) hoạt động tác dụng lên các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ số 3

- Số OD

Khi hộp số hoạt động ở số OD dãy “D” các ly hợp (C1), (C2), các phanh (B0)

B2 hoạt động tác dụng lên các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ số OD

DÃY ”2” (SECOND)

Dãy “2” là dãy tốc độ thứ 2 có giá trị vận tốc lớn nhất nhỏ hơn giá trị vận tốc của dãy “D” và lớn hơn của dãy “L”, ở dãy “2” hộp số hoạt động với 3 cấp độ vận tốc tương ứng với 3 số là

- Số 1

Khi hộp số hoạt động ở số 1 của dãy “2” thì các ly hợp (C0), (C1) và các khớp một chiều (F0 ) và (F2 ) hoạt động tác dụng đến các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ của số 1

- Số 2

Khi hộp số hoạt động ở số 2 của dãy “2” thì các ly hợp (C0), (C1), phanh (B1), (B2) và các khớp một chiều (F0), (F1) hoạt động tác dụng lên các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ của số 2

- Số 3

Khi hộp số hoạt động ở số 3 dãy “2” thì các ly hợp (C0), (C1), (C2), phanh (B2) và khớp một chiều (F0 ) hoạt động tác dụng lên các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ số 3

DÃY “L” (LOW)

Dãy “L” là dãy số thấp có giá trị vận tốc lớn nhất nhỏ nhưng giá trị mômen thì lớn nhất, ở dãy số “L” hộp số hoạt động ở hai cấp tốc độ tương ứng với 2 số là

- Số 1

Khi hộp số hoạt động ở số 1 của dãy “L” thì các ly hợp (C0), (C1), phanh (B3)

và các khớp một chiều (F0), (F2) hoạt động tác dụng đến các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ của số 1

- Số 2

Khi hộp số hoạt động ở số 2 của dãy “L” thì các ly hợp (C0), (C1), phanh (B1), (B2) và các khớp một chiều (F0), (F1) hoạt động tác dụng lên các bộ bánh răng hành tinh phù hợp với tốc độ của số 2

Để đỗ ôtô tạm thời khi động cơ đang chạy, cần chuyển cần chọn số về vị trí

“P”, “N” và kéo phanh tay Nếu cần số ở các vị trí khác, ôtô có thể chuyển động

2.1.3 Công tắc khởi động số trung gian

2.1.3.1 Sơ đồ bố trí các dãy số của công tắc trung gian

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí các dãy số của công tắc

trung gian

Công tắc khởi động số trung gian truyền vị trí cần chuyển số đến bộ điều khiển điện tử (ECT),

bộ điều khiển điện tử (ECT) nhận thông tin về vị trí mà hộp số đang hoạt động từ cảm biến vị trí chuyển số đặt trong công tắc khởi động số trung gian sau đó quyết định phương thức chuyển số thích hợp

2.1.3.2 Mạch điện của công tắc trung gian

Hình 2.3 Sơ đồ mạch điện công tác khởi động trung gian

lô để người điều khiển ôtô biết vị trí số đang đi một cách thuận tiện Đồng thời vị trí

đi số cũng được gửi về bộ điều khiển điện tử (ECT) để bộ điều khiển điện tử (ECT) quyết định phương thức đi số

2.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ (ECT – Electronic Control

Tranmission)

2.2.1 Sơ đồ khối sự điều khiển của bộ điều khiển điện tử (ECT) khi chuyển số

Hình 2.4 Sơ đồ khối sự điều khiển của bộ điều khiển điện tử (ECT) khi chuyển số

Bộ điều khiển điện tử (ECT) điều khiển thời điểm chuyển số, và khóa biến

Công tắc khởi động số trung gian

Công tắc chọn phương thức lái (tín hiệu lái)

Công tắc chính OD

Cảm biến vị trí bướm ga (tín hiệu mở độ bướm ga)

Cảm biến tốc độ ô tô (tín hiệu totóc độ ô tô)

ECT

Chọn phương thức sang số

Điều khiển thời điểm chuyển số

Van điện từ 1 Van điện từ 2

Các van chuyển số

Thân van

Các ly hợp và phanh

Bộ bánh răng hành tinh

kiện vận hành ôtô tối ưu với việc dùng các tín hiệu từ các cảm biến, các công tắc lắp trên động cơ và hộp số tự động

2.2.2 Van điện từ và cảm biến tốc độ

Có hai loại van điện từ:

Một van điện từ đóng và mở các đường dẫn dầu theo tín hiệu của bộ điều khiển điện tử (ECT) (mở đường dẫn dầu theo tín hiệu mở, đóng đường dẫn dầu theo tín hiệu đóng) Một van điện từ tuyến tính điều khiển áp suất thủy lực tuyến tính theo dòng điện phát ra từ bộ điều khiển điện tử (ECT)

Hình 2.5 Van điện từ chuyển số

1 Van điện từ số 1; 2 Van điện từ số 2

Hình 2.6 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van điện từ

a Van điện từ ngắt (OFF; b Van điện từ mở (ON))

1 Cuộn dây; 2 Lò xo hồi; 3 Lõi từ

Khi không có tín hiệu từ bộ điều khiển điện tử (ECT) gửi tới thì cuộn dây không có điện và lúc này lò xo hồi đẩy lõi từ về vị trí ban đầu đóng đường dẫn dầu

lại (hình 2.6a) Khi có tín hiệu từ bộ điều khiển điện tử (ECT) gửi tới cuộn dây (tín

hiệu gửi tới là tín hiệu điện áp) lúc này cuộn dây tạo ra một từ trường hút lõi từ ép

lò xo hồi lại và mở đường dẫn dầu (hình 2.6b)

 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hình 2.8 Cấu tạo cảm biến tốc độ

1 Lõi từ; 2 Cuộn dây; 3 Rôto

Cảm biến tốc độ dùng trong hộp

số là loại cảm biến nam châm đứng yên Cảm biến được đặt trên vỏ hộp số gồm một rôtor có bốn răng, một cuộn dây quấn quanh một lõi từ cạnh một nam châm vĩnh cửu Cuộn dây và lõi từ được đặt đối diện với các cảm biến rôtor và được cố định trên vỏ hộp số Khi rôtor quay các bánh răng sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây

Khi rôtor ở vị trí như (hình 2.9a), điện áp trên cuộn dây cảm biến bằng 0

Khi răng cảm biến của cảm biến rôtor tiến lại gần cực từ của lõi thép, khe hở giữa rôtor và lõi thép giảm dần và từ trường mạnh dần lên Sự biến thiên của từ thông

xuyên qua cuộn dây sẽ tạo nên một sức điện động e (hình 2.9b) Khi răng cảm biến

rôtor đối diện với lõi từ, độ biến thiên của từ trường bằng 0 và sức điện động trong

cuộn cảm biến nhanh chóng giảm về 0 (hình 2.9c) Khi rôtor đi xa lõi từ, từ thông

qua lõi từ giảm dần và sức điện động xuất hiện trong cuộn dây cảm biến có chiều

ngược lại (hình 2.9d) Sức điện động sinh ra ở hai đầu dây cuộn cảm biến phụ thuộc vào tốc độ của hộp số

Hình 2.9 Vị trí tương đối của rôtor với cuộn nhận tín hiệu

Hình 2.10 Sự thay đổi từ thông trong cuộn nhận tín hiệu và sức điện động

2.2.3 Cơ sở lý thuyết điều khiển của ECT

2.2.3.1 Điều khiển thời điểm chuyển số

Hình 2.11 Sơ đồ chuyển số của hộp số

Quan hệ giữa tốc độ ôtô và số của hộp số thay đổi theo góc mở của bàn đạp ga thậm chí trong cùng một tốc độ của ôtô Khi điều khiển ôtô, trong khi vẫn giữa bàn đạp ga không đổi, tốc độ ôtô tăng lên và hộp số được chuyển lên số trên

Khi bàn đạp ga được nhả ra ở điểm A trong hình bên trái (hình 2.11) và độ

mở của bàn đạp ga đạt điểm B, thì hộp số sẽ chuyển từ số 3 lên số O/D Ngược lại tiếp tục đạp ga ở điểm A và độ mở của bàn đạp ga đạt điểm C, thì hộp số sẽ chuyển

từ số 3 về số 2

Độ trễ của hộp số tự động: tốc độ mà ở đó hộp số chuyển lên số cao và tốc độ

mà ở đó hộp số chuyển xuống số thấp xảy ra trong một khoảng nhất định bất kỳ ở

số một số nào đó Khoảng này được gọi là độ trễ Độ trễ là một đặc tính được thiết

kế cho mọi hộp số tự động để ngăn không cho hộp số chuyển số lên và xuống quá thường xuyên

Hình 2.12 Sơ đồ chuyển số ở hai chế độ tải

Sự điều khiển thời điểm chuyển số khác nhau tùy theo chế độ của công tắc chọn phương thức điều khiển ôtô

Bộ điều khiển điện tử (ECT) xác định phương thức áp dụng và điều khiển thời điểm chuyển số Với chế độ tải khác nhau thì thời điểm chuyển số trong cùng

một số cũng khác nhau (hình 2.12), cụ thể với chế độ tải nặng thì tốc độ chuyển số

phải lớn hơn so với chế độ tải bình thường trong cùng một số

2.2.3.2 Thời điểm làm việc của các van điện từ

Khi bộ điều khiển điện tử (ECT) nhận được các tín hiệu gửi về (góc mở bướm ga, tốc độ trục thứ cấp hộp số…), những tín hiệu gửi về được bộ điều khiển điện tử (ECT) tiếp nhận và xử lý để thông báo chuyển số lên cao hay xuống thấp Tùy theo các tín hiệu gửi về mà bộ điều khiển điện tử (ECT) sẽ gửi đi các tín hiệu (điện áp) để ngắt hoặc mở các van điện từ để thực hiện việc chuyến số lên cao hay xuống thấp Với từng số trong từng dãy thì thứ tự làm việc của các van sẽ được lập trình trong bộ điều khiển điện tử (ECT) để điều khiển phù hợp với cần chọn số (van điều khiển)

2.2.3.3 Điều khiển khóa biến mô

Hình 2.13 Sơ đồ khối điều khiển khóa biến mô của bộ điều khiển điện tử (ECT)

Bộ điều khiển điện tử (ECT) đã lập trình trong bộ nhớ của nó phương thức vận hành li hợp khóa biến mô cho từng chế độ vận hành

Công tắc khởi động trung gian Công tắc chọn phương thức lái

ECT

Chọn phương thức khóa biến mô

Điều khiển thời điểm khóa biến mô

Van điện từ

Van tín hiệu khóa biến mô

Ly hợp khóa biến mô

Cảm biến tốc độ ô tô

Cảm biến vị trí bướm ga

Tín hiệu chức năng khóa biến

mô

nếu 3 điều kiện sau đây đồng thời tồn tại:

Ôtô đang chạy ở số 2, 3 hoặc số OD ở dãy D

Tốc độ ôtô bằng hoặc cao hơn tốc độ quy định và góc mở bướm ga bằng hoặc cao hơn trị số quy định

Bộ điều khiển điện tử (ECT) không nhận được tín hiệu hủy khóa biến mô

Bộ điều khiển điện tử (ECT) điều khiển khóa biến mô nhằm giảm chấn trong khi chuyển số Nếu hộp số chuyển số lên hoặc xuống trong khi hệ thống khóa biến

mô đang hoạt động thì bộ điều khiển điện tử (ECT) sẽ hủy tác động của hệ thống khóa biến mô

Điều này giúp cho việc giảm chấn khi chuyển số lên hoặc xuống được hoàn tất thì bộ điều khiển điện tử (ECT) sẽ tái kích hoạt hệ thống khóa biến mô Tuy nhiên bộ điều khiển điện tử (ECT) sẽ phải hủy sự khóa biến mô trong các trường hợp sau

- Công tắc đèn phanh chuyển sang “ON “ (trong khi phanh)

- Các tiếp điểm IDL của cảm biến vị trí bướm ga đóng

- Nhiệt độ nước làm mát thấp hơn nhiệt độ nhất định

- Tốc độ ôtô tụt xuống khoảng 10 km/h hoặc thấp hơn tốc độ đã định trong

hệ thống điều khiển chạy ôtô tự động vẫn đang hoạt động

2.2.3.4 Chức năng dự phòng

Bộ điều khiển điện tử (ECT) có chức năng an toàn khi gặp sự cố cho phép ôtô tiếp tục di chuyển, thậm chí cả khi có một trục trặc xảy ra ở hệ thống điện trong khi ôtô đang di chuyển

 Chức năng dự phòng của van điện từ

Ôtô có thể di chuyển nếu một hoặc cả hai van điện từ bị trục trặc Sở dĩ như vậy vì bộ điều khiển điện tử (ECT) điều khiển hộp số bằng sử dụng van điện từ

không bị sự cố Hơn nữa, cả hai van điện từ trục trặc thì người điều khiển ôtô vẫn có thể điều khiển ôtô bằng các thao tác cần chuyển số bằng tay

 Chức năng cảm nhận tốc độ dự phòng

Nếu cảm biến tốc độ bắt đầu trục trặc thì bộ điều khiển điện tử (ECT) điều khiển việc chuyển số bằng việc sử dụng tín hiệu tốc độ ôtô Trong trường hợp này việc điều khiển sẽ không được êm dịu như các hoàn cảnh bình thường

 Chức năng vận hành bằng tay

Nếu hệ thống điều khiển điện tử trở nên hoàn toàn không hoạt động được vì một lý do nào đó, thì bộ điều khiển điện tử (ECT) cho phép chuyển số một cách cơ học bằng cách chuyển vị trí cần chuyển số

Bảng 2.3 - Chức năng dự phòng của van điện từ

Bình thường Van điện từ số 1 trục

trặc

Van điện từ số 2 trục

trặc

Cả hai van trục trặc Van điện

(Off)

Số3 (O/D)

2

Ghi chú: x – là van điện từ bị trục trặc

2.2.3.5 Sự làm việc của các van điện từ ở các số

- Số 1

Hình 2.14 Số 1

1 Van chuyển số 2-3; 2 Van chuyển số 1-2; 3 Van chuyển số 3-4;

AC - Áp suất chuẩn (từ van điều khiển dãy “L” và từ bơm dầu); B 3 – phanh;

C 0 - ly hợp

Để chuyển từ số trung gian sang số 1 thì đường dẫn dầu tới ly hợp C1 được

mở bằng cách chuyển mạch van điều khiển Khi đường dẫn dầu được mở thì dầu có

áp suất chuẩn tác dụng làm cho ly hợp C1 hoạt động

Do van điện từ số 1 mở “ON” và van điện từ số 2 bị ngắt “OFF” nên đường dẫn dầu tới Co được mở ( Van điện từ số 1 được mở “ON”, van điện từ số 2 bị ngắt

“OFF”) Khi đường dẫn dầu tới C0 được mở thì dầu có áp suất chuẩn từ bơm dầu sẽ tác dụng làm cho ly hợp C hoạt động Sự hoạt động của ly hợp C và khớp một

chiều F2 tạo ra đường dẫn dầu số 1 Dầu có áp suất chuẩn tới B3 chỉ dùng cho dãy

“L”

- Số 2

Hình 2.15 Số 2

1 Van chuyển số 2-3; 2 Van chuyển số 1-2; 3 Van chuyển số 3-4;

AC – áp suất chuẩn (từ van điều khiển dãy “2” và từ bơm dầu); B 1, B 2 – phanh;

C 0 – ly hợp

Van điện từ số 2 được chuyển từ ngắt “OFF” sang mở “ON” theo các tín hiệu từ ECT và van điện từ số một van mở ”ON” (lúc này cả hai van điện từ cùng

mở “ON”)

Dầu có áp suất chuẩn cấp lên phía trên các van chuyển số 1-2 và 3-4 được xả

ra và van chuyển số 1-2 được đẩy lên do lực của lò xo Do đó đường dẫn dầu mở tới phanh B2, phanh B1 và ly hợp C0 Khi đường dầu dẫn tới các phanh và ly hợp trên thì dầu có áp suất chuẩn sẽ tác dụng lên các phanh và ly hợp trên để thực hiện chuyển số 2 Phanh B1 chỉ dùng cho dãy số 2

Hình 2.16 Số 3

1 Van chuyển số 2-3; 2 Van chuyển số 1-2; 3 Van chuyển số 3-4;

AC – áp suất chuẩn (từ van điều khiển và từ bơm dầu); B 2 – phanh; C 0, C 2 – ly hợp

Van điện từ số 1 được chuyển từ mở “ON” sang ngắt “OFF” theo các tín hiệu từ bộ điều khiển điện tử (ECT), (van điện từ số 1 ngắt “OFF” van điện từ số 2

mở “ON”)

Dầu có áp suất chuẩn bắt đầu được tác dụng lên phía trên van chuyển số 2-3

và đẩy van chuyển số 2-3 xuống Do đó đường dẫn dầu mở tới ly hợp C2, còn đường dẫn dầu tới B2 của van chuyển số 1-2 được mở nhờ lực của lò xo hồi van chuyển số 1-2 Tương tự đường dầu mở tới C0 được mở nhờ lực căng của lò xo hồi van chuyển số 3-4 Dầu có áp suất chuẩn sẽ tác dụng lên các phanh và ly hợp trên

để chuyển lên số 3

- Số OD

Hình 2.17 Số OD

1 Van chuyển số 2-3; 2 Van chuyển số 1-2; 3 Van chuyển số 3-4;

AC – áp suất chuẩn (từ van điều khiển và từ bơm dầu); B 2 , B 0 – phanh; C 2 - ly hợp

Van điện từ số 2 được chuyển từ mở “ON” sang ngắt “OFF” theo các tín hiệu từ bộ điều khiển điện tử (ECT) Lúc này van điện từ số 1 ngắt ”OFF” van điện

Khi công tắc truyền số tăng tắt ”OFF”, nó không thể chuyển lên số OD Vì

bộ điều khiển điện tử (ECT) không gửi tín hiệu ngắt van điện từ số 2

áp suất bởi các van: van bướm ga, van điều biến bướm ga

Hình 2.18 Sơ đồ tín hiệu độ mở bướm ga

Tín hiệu bướm ga và các tín hiệu khác gửi về bộ điều khiển điện tử (ECT),

để bộ điều khiển điện tử (ECT) gửi tín hiệu điều khiển các van điện từ thực hiện việc chuyển số

Van bướm ga: tạo ra áp suất bướm ga tương ứng với góc nhấn của bàn đạp

ga (công suất đầu ra của động cơ)

Van điều áp bướm ga: tạo ra áp suất điều biến bướm ga, nó làm giảm bớt áp suất bướm ga khi bướm ga của động cơ mở rộng

2.4 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC

2.4.1 Khái quát

Hệ thống điều khiển thủy lực biến đổi tải của động cơ (góc mở bướm ga) và tốc độ của ôtô thành các áp suất khác nhau, và đến lượt các áp suất này quyết định thời điểm chuyển số

Hình 2.19 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thủy lực

Chuyển mạch áp suất cơ bản

Van điều khiển

hành tinh và cung cấp áp suất hoạt động đến hệ thống điều khiển thủy lực Các bánh răng dẫn động của bơm dầu được dẫn động liên tục bằng động cơ qua các cánh bơm của bộ biến mô

Hình 2.20 Bơm dầu

1 Thân trước; 2 Bánh răng bị động; 3 Trục stator; 4 Các đệm chắn dầu;

5 Thân sau; 6 Bánh răng chủ đông; 7 Vòng đệm; 8 Đệm chắn dầu

2.4.2.2 Thân van

Thân van bao gồm một thân trên, một thân dưới và một thân van dẫn động bằng tay (van điều khiển) Các van có chứa áp suất dầu điều khiển và chuyển dầu từ khoang này sang khoang khác

Hình 2.21 Bộ điều khiển thủy lực

1 Van điều khiển; 2 Thân van trên; 3 Van điện từ; 4 Thân van dưới;

5 Các tấm đệm

Hình 2.23 Thân van trên của hệ thống điều khiển thủy lực

1 Miếng hãm; 2 Nút; 3 Van ngắt giảm áp; 4 Van điều biến bướm ga; 5 Chốt; 6 ống van bướm ga; 7 Chốt xuống số thấp; 8 Van bướm ga; 9 Van điều khiển bộ

Bạc; 17 Đệm sóng; 19 ống van rơ le khóa biến mô; 20 Van rơ le điều khiển khóa biến mô; 21 Van rơ le khóa biến mô; 22 Van điều khiển bộ tích năng; 23 Lò xo

Hình 2.24 Vị trí các van ở thân van trên của hệ thống điều khiển thủy lực

1.Van điều biến quán tính thứ 2; 2 Van điều khiển bộ tích năng B 1 ; 3 Chốt xuống số; 4 Van bướm ga; 5 Van điều biến bướm ga; 6 Van ngắt giảm – áp; 7 Van điều

khiển bộ tích năng; 8 Van rơ le khóa biến mô

Hình 2.25 Thân van dưới của hệ thống điều khiển thủy lực

1 Chốt; 2 nút; 3 Ống van điều áp sơ cấp; 4 Pit tông van điều áp sơ cấp; 5 Đệm

Hình 2.26 Vị trí các van ở thân van dưới hệ thống điều khiển thủy lực

1 Van giảm áp; 2 Van một chiều; 3 Van điều áp thứ cấp; 4 Van điều khiển bộ tích năng; 5 Van khóa thứ cấp; 6 Van chuyển số 3-4; 7 Van điều biến quán tính thấp;

8 van chuyển số 1-2; 9 van chuyển số 2-3; 10 Van điều áp sơ cấp

Thân van giống như một mê cung gồm rất nhiều đường dẫn để dầu hộp số chảy qua Rất nhiều van được lắp vào các đường dẫn đó, trong các van có áp suất thủy lực điều khiển và chuyển mạch chất lỏng từ đường dẫn này sang đường dẫn khác

Thông thường thân van bao gồm:

 Van điều khiển

 Van điều áp thứ cấp

 Van bướm ga

 Van điều áp bướm ga

 Chốt xuống số thấp, van hãm bộ điều áp

 Van rơle khóa biến mô

 Van cắt giảm áp

 Van điều khiển bộ tích năng

 Bộ tích năng

 Van chuyển số 1-2

 Van chuyển sô 2-3

 Van chuyển số 3-OD

…