NGUYÊN LÝ CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG

NGUYÊN LÝ CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Đặt vấn đề: Hiện nay, ECU (Engine Control Unit) động & ECT (Electronic Control Transmission ) điều khiển thời điểm chuyển số khố biến mơ cách điều khiển van điện từ điều khiển thuỷ lực để trì điếu kiện lái tối ưu với việc dùng tín hiệu từ cảm biến các công tắc lắp động hộp số tự động Hình Sơ đồ khối hệ thống điều khiển điện tử hộp số tự động ô tô Nội dung: 2.1 Các cảm biến, công tắc a) Nhiệm vụ Các cảm biến/công tắc đóng vai trị thu thập dạng liệu để định thông số điều khiển khác biến đổi chúng thành tín hiệu điện, tín hiệu truyền tới ECU động & ECT b) Các cảm biến, cơng tắc Hình Các cảm biến công tắc điều khiển điện tử hộp số tự động 1- Cảm biến vị trí bướm ga/ cảm biến vị trí bàn đạp ga: Cảm biến phát góc mở bướm ga 2- Công tắc bàn đạp ga: Phát xem bàn đạp ga có bị nhấn xuống hết mức hay khơng 3- Cảm biến vị trí trục khuỷu: Phát tốc độ động 4- Cảm biến tốc độ hộp số: - Cảm biến tốc độ đầu vào tua-bin : Nó phát tốc độ trục sơ cấp hộp số tự động - Cảm biến tốc độ bánh trung gian: Nó phát tốc độ trục thứ cấp hộp số tự động 5- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: Nó phát nhiệt độ nước làm mát 6- Cảm biến tốc độ xe: Phát tốc độ xe 7- Cảm biến nhiệt độ dầu số tự động: Phát nhiệt độ dầu số tự động hộp số tự động 8- Cơng tắc O/D: Cơng tắc O/D cơng tắc huỷ O/D Khi cơng tắc tắt “OFF”, khơng lên số O/D được, ngày đạt tốc độ để sang số O/D Nếu công tắc tắt “OFF” lái số truyền tăng hộp số chuyển xuống số Ngoài ra, đèn báo O/D OFF bật sáng cơng tắc O/D “OFF” Hình Cơng tắc O/D bật 9- Công tắc khởi động số trung gian: Công tắc khởi động số trung gian truyền vị trí cần chuyển số đến ECU động & ECT ECU nhận thông tin vị trí mà hộp số hoạt động từ cảm biến vị trí chuyển số đặt cơng tắc khởi động số trung gian, sau định phương thức chuyển số thích hợp * Chú ý: -Các tiếp điểm cơng tắc cịn sử dụng để bật đèn báo vị trí cần số để báo cho lái xe biết vị trí nằm cần số - Ngồi ra, ECU cịn điều khiển cho máy khởi động vận hành cần số vị trí “P” “N” cho cần số vị trí “R” tín hiệu chuông báo số lùi xe phát đèn lùi bật sáng - Các tín hiệu chuyển tới ECU từ công tắc khởi động số trung gian thay đổi tuỳ theo kiểu xe Hình 4: Sơ đồ mạch khởi động theo vị trí tay số trung gian 10- Công tắc đèn phanh: Khi bàn đạp phanh bị ấn xuống ECU động & ECT huỷ trạng thái khố biến mơ Điều tránh cho động khỏi bị chết khố biến mơ Hình 5: Mạch đèn phanh 11- Công tắc chọn phương thức lái: Công tắc chọn phương thức lái cho phép người lái xe chọn chế độ lái Các công tắc chế độ lắp đặt tuỳ thuộc vào kiểu xe thị trường Chế độ tải nặng: Chế độ đặt thời điểm chuyển số vào dãy tốc độ cao động Chế độ tuyết : Chế độ đặt tốc độ số tốc độ chuyển bánh (xe bắt đầu chạy) Chế độ tiết kiệm: Chế độ làm sớm thời điểm chuyển số để giảm tiêu hao nhiên liệu lái xe Chế độ điều khiển tay: Chế độ tạo khả giữ tốc độ việc sử dụng vị trí cần chuyển số Hình Mạch điện chọn chế độ lái 2.2 Các điều khiển bản: ECU động & ECT thực điều khiển sau Điều khiển thời điểm chuyển số Điều khiển khố biến mơ Điều khiển khố biến mơ linh hoạt Các điều khiển khác Hình Các điều khiển ECU động & ECT 2.2.1 Điều khiển thời điểm chuyển số: Hình Sơ đồ khối mơ tả trình điều khiển thời điểm chuyển số ECU động & ECT lập trình vào nhớ phương thức chuyển số tối ưu cho vị trí cần số chế độ lái Trên sở phương thức chuyển số, ECU Bật Tắt van điện từ theo tín hiệu tốc độ xe từ cảm biến tốc độ xe, tín hiệu góc mở bướm ga từ cảm biến vị trí bướm ga tín hiệu khác cảm biến/ công tắc Với cách vậy, ECU vận hành van điện từ , mở đóng đường dẫn dầu vào li hợp phanh, cho phép hộp số chuyển số lên xuống * Chú ý: Khi xe chạy, bạn đánh giá hộp số tự động có hỏng hóc hay khơng việc theo dõi phù hợp điểm chuyển số với sơ đồ chuyển số tự động Hình Mơ tả q trình chuyển số hộp số tự động Quan hệ tốc độ xe số hộp số thay đổi theo góc mở bàn đạp ga chí số tốc độ xe Khi lái, giữ độ mở bàn đạp ga không đổi, tốc độ xe tăng lên hộp số chuyển lên số Khi bàn đạp ga nhả điểm A hình bên trái độ mở bàn đạp ga đạt điểm B, hộp số chuyển từ số lên số O/D Ngược lại, tiếp tục đạp ga điểm A độ mở bàn đạp ga đạt điểm C, hộp số chuyển từ số số *Chú ý : - Khi nhiệt độ nước làm mát thấp hộp số không chuyển lên số O/D - Tốc độ mà hộp số chuyển lên số cao tốc độ mà hộp số chuyển xuống số thấp xảy khoảng định số Khoảng gọi độ trễ Độ trễ đặc tính thiết kế cho hộp số tự động để ngăn không cho hộp số chuyển số lên xuống thường xuyên Hình 10 Thời điểm chuyển số chế độ tải khác Sự điều khiển thời điểm chuyển số khác tuỳ theo chế độ công tắc chọn phuơng thức lái ECU xác định phương thúc áp dụng điều khiển thời điểm chuyển số Chú ý: Đối với chế độ tăng tốc, điểm chuyển số điểm khoá biến mô đặt tốc độ động cao so với chế độ bình thường, cho phép lái xe thể thao với tốc độ động cao 2.2.2 Điều khiển thời điểm khóa biến mơ a) Điều khiển khóa biến mơ ECU động & ECT lặp trình nhớ phương thức vận hành li hợp khố biến mơ cho chế độ lái Trên sở phương thức khoá biến mô ECU Bật Tắt van điện từ tuỳ thuộc vào tín hiệu tốc độ xe tín hiệu mở bướm ga ECU bật van điện từ để vận hành hệ thống khoá biến mô điều kiện sau đồng thời tồn Xe chạy số số số O/D (dãy ”D”) Tốc độ xe cao tốc độ quy định góc mở bướm ga lớn trị số quy định ECU khơng nhận tín hiệu huỷ hệ thống khố biến mơ Hình 11: Sơ đồ khối q trình khóa biến mơ ECU điều khiển thời điểm khố biến mơ nhằm giảm chấn chuyển số Nếu hộp số chuyển số lên xuống hệ thống khố biến mơ hoạt động ECU huỷ tác động hệ thống khố biến mơ Điều giúp cho việc giảm chấn chuyển số Sau việc chuyển số lên xuống hồn tất ECU tái kích hoạt hệ thống khoá Tuy nhiên, ECU buộc phải huỷ khoá biến mô điều kiện sau Công tắc đèn phanh chuyển sang “ON” (trong phanh) Các tiếp điểm IDL cảm biến vị trí bướm ga đóng Nhiệt độ nước làm mát thấp nhiệt độ định Tốc độ xe tụt xuống khoảng 10 km/giờ thấp so với tốc độ định hệ thống điều khiển chạy xe tự động hoạt động b) Điều khiển khóa biến mơ linh hoạt Hình 12: Sơ đồ khối q trình khóa biến mơ linh hoạt Hệ thống li hợp khố biến mơ linh hoạt mở rộng phạm vi hoạt động khố biến mơ cách ổn định giữ độ trượt nhẹ li hợp khoá biến mô để nâng cao mức tiết kiệm nhiên liệu ECU động & ECT định phạm vi hoạt động khố biến mơ linh hoạt từ góc mở bướm ga tốc độ xe, sau ECU phát tín hiệu tới van điện từ tuyến tính (SLU) Ngồi ra, ECU cịn sử dụng tín hiệu cảm biến tốc độ động tốc độ đầu vào hộp số để phát chênh lệch tốc độ bánh bơm biến mô (động cơ) tốc độ bánh tua-bin (hộp số) Điều tạo điều khiển phản hồi để tối ưu hoá việc phân bổ truyền công suất biến mô (truyền công suất qua dầu) li hợp khố biến mơ (truyền cơng suất học) 2.2.3 Các điều khiển khác a) Điều khiển tối ưu áp suất ECT dùng cảm biến vị trí bướm ga để phát góc mở bàn đạp ga (tải) điều khiển áp suất Áp suất điều khiển nhờ van điện từ tuyến tính (SLT) Thơng qua việc sử dụng van điện từ tuyến tính (SLT), áp suất điều khiển cách tối ưu phù hợp với thông tin mômen động cơ, với điều kiện vận hành bên biến mơ hộp số Theo đó, áp suất điều khiển xác theo công suất động cơ, điều kiện di chuyển nhiệt độ ATF, thực đặc tính chuyển số êm tối ưu hố tải trọng làm việc bơm dầu - Chú ý: + Để điều khiển áp suất số kiểu xe sử dụng cáp bướm ga theo cách giống hộp số tự động điều khiển thuỷ lực hoàn toàn + Nếu van điện từ (SLT) hỏng van bên cố định phía (phía Hi), có chấn động lớn chuyển số Hình 13: Sơ đồ khối trình điều khiển tối ưu áp suất b) Điều khiển tối ưu áp suất li hợp Hình 14 Điều khiển tối ưu áp suất ly hợp Van điện từ tuyết tính (SLT) sử dụng để điều khiển tối ưu áp suất li hợp ECU giám sát tín hiệu từ loại cảm biến khác cảm biến tốc độ đầu vào tua-bin, cho phép van điện từ tuyến tính (SLT) điều khiển cách sát áp suất li hợp theo công suất động điều kiện lái Kết đặc tính chuyển số êm thực c) Điều khiển áp suất từ li hợp tới li hợp Khi hộp số tự động chuyển số áp suất thuỷ lực xả từ phần tử sử dụng cho phần tử khác Sự điều khiển áp suất từ li hợp tới li hợp thiết kế để làm cho trình diễn êm Việc điều khiển là: ECU phát tín hiệu tới van điện từ tuyến tính (SLT) áp suất thuỷ lực tác động lên phía đối áp tích tối ưu hố d) Điều khiển mơmen động Hình 15 Sơ đồ khối trình điều khiển tốc độ động Việc ăn khớp li hợp phanh truyền bánh hành tinh hộp số điều khiển cách trơn chu cách làm chậm thời điểm đánh lửa động hộp số lên số xuống số Khi ECU định thời điểm chuyển số theo tín hiệu từ cảm biến khác nhau, kích hoạt van điện từ điều khiển chuyển số để thực chuyển số Khi việc chuyển số bắt đầu ECU làm muộn thời điểm đánh lửa động để giảm mômen 10 động Kết lực làm ăn khớp li hợp phanh truyền bánh hành tinh bị yếu đi, việc chuyển số êm e) Ổn định xe chuyển từ "N" sang "D" Hình 16 Sơ đồ ổn định xe chuyển từ N sang D Khi hộp số chuyển từ vị trí “N” sang vị trí “D” hệ thống chống chúi xe ngăn khơng cho chuyển trực tiếp chuyển số cách chuyển sang số 3, sau lùi số số Việc nhằm giảm chấn động chuyển số tượng chúi xe Chức điều khiển chống chúi xe hoạt động tất điều kiện sau đồng thời tồn Xe dừng lại Công tắc đèn phanh “ON” Hộp số chuyển từ vị trí “N” sang “D” Nước làm mát làm ấm lên f) Điều khiển chuyển số lên dốc/xuống dốc Trong hộp số tự động thông thường tăng tốc/ giảm tốc dốc việc chuyển số diễn thường xuyên tuỳ thuộc vào điều kiện ảnh hưởng tới lái xe êm dịu Để thực điều khiển chuyển số lái lên dốc/ xuống dốc, ECU động & ECT sử dụng cảm biến vị trí bướm ga tín hiệu cảm biến tốc độ để chọn vị trí số tối ưu Khi ECU xác định leo dốc việc chuyển lên số O/D bị hạn chế để việc lái êm 11 Ngoài ra, ECU xác định xuống dốc có hoạt động phanh, hộp số chuyển xuống số phanh động hoạt động * Chú ý: Việc leo dốc xuống dốc định việc so sánh gia tốc thực tế tính tốn từ tín hiệu cảm biến tốc độ với gia tốc tiêu chuẩn lưu nhớ ECU ABS Hình 17 Sơ đồ khối điều khiển chuyển số lên dốc/xuống dốc 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình sửa chữa chẩn đốn gầm tơ – Đại học Sao Đỏ Tài liệu Kỹ thuật viên chẩn đoán gầm xe- Tài liệu đào tạo Kỹ thuật viên Toyota 13