c. Phân loại theo cấp tỷ số truyền của HTTL
2.2.3. Hoạt động của hệ thống thủy lực
Hệ thống thủy lực là bộ phận chấp hành, nó thực hiện việc tạo tỷ số truyền của bộ truyền đai theo sự điều khiển của TCM. Trong quá trình hoạt động, khi điều kiện chuyển động thay đổi, TCM phát ra tín hiệu cho hệ thống thủy lực để tiến hành thay đổi tỷ số truyền.Sơ đồ của hệ thống thủy lực điều khiển bộ truyền đai đƣợc mô tả nhƣ hình 2.6 ở dƣới.
Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống điều khiển tỷ số truyền CVT
Hệ thống bao gồm bộ truyền đai với các puli chủ động và bị động đƣợc chế tạo thành 2 nửa : nửa động và nửa cố định. Các nửa động của puli đƣợc sử dụng làm pitton trong xy lanh thủy lực. Dầu đƣợc cấp vào hệ thống từ các xy lanh theo sự điều khiển của các van phân phối.Van tạo tỷ số truyền có nhiệm vụ điều khiển đƣờng dầu cấp cho xy lanh trong puli chủ động.Van thứ cấp thực hiện chức năng điều khiển đƣờng dầu vào xy lanh của puli bị động.
Tín hiệu điều khiển tác động vào hệ thống thủy lực thông qua một mô tơ bƣớc. Đây là một loại động cơ đặc biệt. Trục của nó có khả năng quay đi những góc xác định tƣơng ứng với tín hiệu điều khiển. Động cơ đƣợc nối với đòn trên của đòn truyền thông qua một cơ cấu trục vít. Khi trục của động cơ quay đi một góc nào đó, cơ cấu dẫn động của nó đẩy đầu trên của đòn truyền sang trái hay kéo sang phải tùy
Hình 2.5. Điều khiển giảm tỷ số truyền
Các van điều khiển đều thuộc loại van phân phối dạng con trƣợt. Van tạo tỷ số truyền đƣợc liên kết tùy thuộc với nửa động của puli chủ động. Với cơ chế liên động này, góc quay của mô tơ bƣớc tỷ lệ thuận với áp suất đƣa vào xy lanh của của puli chủ động.
Ở trạng thái van tạo tỷ số truyền đóng, dầu không đƣợc cấp vào xy lanh của puli chủ động. Van thứ cấp đang mở và cấp dầu vào xy lanh của Puli bị động.
Đối với trƣờng hợp điều khiển giảm tỷ số truyền. Dòng điện điều khiển từ TCM đƣợc cấp vào mô tơ bƣớc làm nó quay đi một góc xác định. Cơ cấu dẫn động
đẩy đầu trên của đòn truyền sang trái, trong khi đó đầu dƣới của nó quay trên khớp bản lề gắn nửa động của puli chủ động.
Chuyển động của đòn truyền kéo con trƣợt của van tạo tỷ số truyền sang trái, mở đƣờng dầu từ hệ thống đi vào xy lanh của puli chủ động. Đồng thời, van thứ cấp đƣợc điều khiển mở đƣờng dầu thông xi lanh của pu li bị động với đƣờng xả.
Nhƣ vậy, áp suất dầu trong xy lanh của puli chủ động tăng lên, đẩy nửa puli động sang phải, ép dây đai đi ra ngoài theo hƣớng kính. Nhờ đó mà bán kính làm việc của pu li chủ động tăng lên. Cùng lúc đó, áp suất trong xy lanh của puli bị động bị giảm, lực căng của dây đai đẩy puli đi sang phải, cho phép dây đai tụt vào phía trong. Nghĩa là bán kính làm việc trên puli bị động giảm xuống.
Trạng thái của các phần tử trong hệ thống trong hệ thống trong quá trình điều khiển giảm tỷ số truyền đƣợc mô tả ở hình 2.7.
Nhƣ vậy, tỷ số truyền của CVT trong trƣờng hợp này đƣợc tính bằng tỷ số giữa bán kính làm việc của puli bị động r2 với bán kính làm việc của puli chủ động r1 : 2 1 r i r
Trạng thái của dây đai trên hình 2.7 cho thấy tỷ số truyền đang giảm do r1 tăng và r2 giảm.
Khi đã đạt đƣợc giá trị tỷ số truyền mong muốn, mô tơ bƣớc dừng lại làm đầu trên của đòn truyền dừng theo. Lúc này, chất lỏng vẫn đƣợc cấp vào xy lanh điều khiển nửa động của puli chủ động, nên nó tiếp tục dịch sang phải. Do đầu trên của đòn truyền đã dừng lại cùng với mô tơ bƣớc, dịch chuyển của đầu dƣới đẩy con trƣợt của van phân phối sang phải cho tới cho tới khi đƣờng dầu cấp vào xi lanh bị đóng lại. Áp suất trong xi lanh của puli chủ động đƣợc giữ không đổi, đƣợc giữ không đổi, tƣơng ứng với tỷ số tryền cần có.
Hình 2.6. Trạng thái quá độ trong quá trình điều khiển giảm tỷ số truyền.
Đồng thời với việc đóng van tạo tỷ số truyền, con trƣợt của van thứ cấp đƣợc điều khiển đi xuống, ngắt đƣờng xả và mở đƣờng cấp dầu từ hệ thống vào xi lanh điều khiển nửa động. Áp suất này đƣợc thiết lập ở mức đủ để tạo lực ép cần thiết từ các nửa puli lên dây đai.
Hình 2.7. Quá trình điều khiển tăng tỷ số truyền
Trên thực tế, quá trình trên xảy ra một cách liên tục. Đầu trên của đòn truyền dịch chuyển theo sự điều khiển của mô tô bƣớc. Đầu dƣới của nó dịch chuyển cùng với nửa động của puli chủ động. Hai dịch chuyển này quyết định vị trí của con trƣợt của van tạo tỷ số truyền. Nghĩa là ứng với mỗi góc quay xác định của mô tơ bƣớc ta có một giá trị áp suất đƣợc hình thành trong xy lanh của puli chủ động. Mối quan hệ này tạo nên tính tùy động của hệ thống điều khiển.
Khi quá trình kết thúc- thời điểm cuối cùng của quá trình tăng tỷ số truyền, các nửa động của các puli và đòn truyền đều ở trạng thái đứng yên.
quay. Chuyển động của mô tơ bƣớc kéo đầu trên của đòn truyền sang phải, đẩy con trƣợt của van tạo tỷ số truyền sang phải, mở đƣờng dầu thông xy lanh của puli chủ động với đƣờng xả. Lúc này, van thứ cấp mở đƣờng dầu cấp vào xy lanh của puli bị động.
Trạng thái của các phần tử trong hệ thống khi bắt đầu điều khiển tăng tỷ số truyền
Áp suất trong xy lanh của puli chủ động giảm xuống, cho phép dây đai tụt vào trong, đẩy nửa động của puli sang trái. Ngƣợc lại, áp suất trong xy lanh của puli bị động tăng lên, ép nửa động của nó sang trái đẩy dây đai trƣợt ra ngoài theo hƣớng kính.
Hình 2.10 thể hiện trạng thái quá độ của quá trình tăng tỷ số truyền. Van tạo tỷ số truyền đang mở thông với đƣờng xả, van thứ cấp thông với đƣờng cấp của hệ thống. Nửa động của pu li chủ động dịch sang trái , dây đai tụt vào trong làm giảm bán kính r1. Nửa động của puli bị động dịch chuyển sang trái, ép dây đai trƣợt ra bên ngoài làm tăng bán kính r2. Nhƣ vậy , tỷ số truyền của bộ truyền đai tăng lên.
Quá trình trên xảy ra liên tục cho tới khi đạt đƣợc tỷ số truyền mong muốn. Tại thời điểm này, mô tơ bƣớc dừng lại. Chuyển động tiếp theo của nửa động puli chủ động sẽ đƣa con trƣợt về vị trí đóng, tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp tăng tỷ số truyền đã mô tả ở trên.
Hình 2.8. Trạng thái quá độ của quá trình điều khiển tăng tỷ số truyền
Trạng thái kết thúc quá trình tăng số truyền đƣợc mô tả trên hình 2.10. Lúc này mô tơ bƣớc ngừng quay, van tạo tỷ số truyền dừng ở vị trí đóng cả đƣờng xả và đƣờng cấp vào xy lanh điều khiển puli chủ động. Áp suất trong xy lanh của puli chủ động đƣợc giữ nguyên, tƣơng ứng với tỷ số truyền cần có.
Van thứ cấp tiếp tục mở đƣờng cấp dầu vào xy lanh điều khiển puli bị động để duy trì lực ép cần thiết lên dây đai, nghĩa là duy trì tỷ số truyền đã đƣợc thiết lập.
trình này kết thúc, các nửa đồn của các puli và đòn truyền đều ở trạng thái đứng yên.
Trong các quá trình thay đổi tỷ số truyền nêu trên, các van thủy lực chịu sự điều khiển của TCM dựa trên điều kiện chuyển động cụ thể và quy luật điều khiển đã đƣợc thiết lập nhƣ mô tả trên đây.
Hình 2.9. Trạng thái kết thúc quá trình điều khiển tăng tỷ số truyền