2.3.2.1 Nguyên tắc hoạt động của hộp số
Trong hộp số tự động việc sử dụng ly hợp kép khô kết hợp cùng hệ thống điều khiển cơ điện giúp cho hai tay số sẽ đƣợc ăn đồng thời
Một ly hợp sẽ đóng và ăn khớp vào tay số đƣợc lựa chọn, tay số còn lại cũng sẽ đƣợc lựa chọn nhƣng ly hợp sẽ mở
Dựa vào vị trí bàn đạp ga và yêu cầu của tài xế ly hợp ở tay số đang hoạt động sẽ ngắt, đồng thời ly hợp của tay số còn lại đã đƣợc lựa chọn sẽ đóng, kết quả của quá trình chuyển đổi ly hợp này sẽ giảm sự thất thoát mô men trong lúc chuyển số
Hình 2.31 So sánh đường mô men trên hộp số ly hợp kép
Nhờ vào quy trình chuyển số này ta thấy mô men công suất tổn thất khi chuyển số của bộ ly hợp kép khô đƣợc tối ƣu hơn so với các ly hợp thƣờng.
2.3.2.2 Quá trình điều khiển của TCM
Quá trình vận hành hộp số Powershift đƣợc điều khiển bởi hai hệ thống đó là hệ thống ly hợp và hệ thống chuyển số. Hộp điều khiển hộp số TCM sẽ điều khiển hai hệ thống này nhờ bốn động cơ điện một chiều không chổi than với các cảm biến vị trí tích hợp.
Động cơ điện một chiều tƣơng ứng sẽ hoạt động trong quá trình đóng, mở ly hợp và chuyển số. Thông tin vị trí của các động cơ điện một chiều sẽ đƣợc gửi đến TCM thông qua các cảm biến vị trí tích hợp, nhờ các thông tin này TCM sẽ xác định đƣợc tay số nào ăn khớp và ly hợp nào đang hoạt động.
28
a. Điều khiển chuyển số
Hệ thống điều khiển chuyển số dựa trên chƣơng trình cài đặt sẵn để xác định thời điểm chuyển số tƣơng ứng với điều kiện lái xe và lựa chọn của tài xế.
TCM sẽ kích hoạt các mô tơ điện tƣơng ứng để thực hiện chuyển số một cách tự động.
Để xác định đƣợc thời điểm chuyển số tƣơng ứng với điều kiện lái, TCM sẽ nhận các tín hiệu sau:
- Vị trí dãy số đƣợc chọn - Tốc độ của xe
- Tốc độ động cơ và mô men xoắn động cơ - Nhiệt độ động cơ
- Nhiệt độ khí trời, để xác định nhiệt động của đầu hộp số khi khởi động lạnh - Góc lái, dựa vào đó để tránh việc lên số hoặc xuống số khi đang vào cua - Thông tin của hệ thống phanh
- Tốc độ trục sơ cấp để so sánh sự ăn khớp của các bánh răng dựa trên các cảm biến tốc độ tƣơng ứng
b. Điều khiển thích ứng
TCM giám sát sự chuyển số ở tất cả tay số đảm bảo việc chuyển số mƣợt mà ở mọi điều kiện lái, để thực hiện đƣợc điều đó bộ điều khiển sử dụng các mô tơ điện điều khiển bộ ly hợp và hệ thống chuyển số thông qua hệ thống kiểm soát chu trình mở.
Các thông số sử dụng thích ứng - Điểm khóa ly hợp
- Hệ số ma sát ly hợp - Vị trí của bộ đồng tốc
Các giá trị thích ứng đƣợc lƣu trong bộ nhớ RAM lƣu trữ tạm thời) trong bộ điều khiển. Điều này giúp cải thiệu độ mềm mại khi chuyển số và tăng tuổi thọ của hộp số. Chế độ tự động, cần gạt số ở dãy D: TCM điều chỉnh thời điểm chuyển số phù hợp với các điều kiện lái, nếu điều kiện lái đặc biệt, TCM sẽ chuyển sang các đặc tính đƣợc xác định trƣớc.
29
c. Chế độ tự chọn số (Select-shift)
Chế độ tự chọn số chỉ có thể đƣợc kích ở khi cần gạt số ở dãy S. Các tay số riêng lẻ có thể đƣợc chọn bằng công tắc đặt gần cần gạt số.
Lưu ý: Chế độ tự chọn số chỉ có thể thực hiện khi tốc độ động cơ vượt quá hoặc thấp hơn giá trị đặt trước.
Nếu tốc độ xe giảm và tốc độ động cơ giảm xuống dƣới giá trị giới hạn, TCM sẽ điều chỉnh xuống số.
Khi ta chọn hạ số, TCM sẽ kiểm tra giới hạn tốc độ ở tay số, nếu vƣợt quá giới hạn TCM sẽ ngăn việc hạ số.
Nếu tốc độ động cơ ở tốc độ 6500 vòng phút vƣợt quá tốc độ tăng tốc thì hệ thống tự động chuyển lên tay số cao hơn.
d. Điều khiển tay số
Gạt cần chuyển số từ dãy N sang R: TCM chỉ cho phép chuyển sang tay số lùi R nếu tốc độ xe thấp hơn 14,5km h, ở tốc độ xe cao hơn 14,5km h tay số lùi không đƣợc ăn khớp, việc chuyển số bị chặn lại.
Cần gạt số ở dãy N: Nhờ sự hiệu chỉnh của TCM các tay số sau đây đƣợc ăn khớp khi cần gạt số ở dãy N.
- Khi gạt tay số từ dãy R số lùi về N số trung gian , bánh răng tay số 1 và số lùi (R).
- Khi gạt tay số từ dãy D về N, bánh răng tay số 1 và số trung gian N đƣợc ăn khớp
Cần gạt số ở dãy P: Nhờ sự hiệu chỉnh của TCM, bánh răng tay số 1 và tay số lùi đƣợc ăn khớp.
e. Các hệ thống khác đƣợc điều khiển bởi TCM
+Hệ thống điều khiển tốc độ
Khi hệ thống điều khiển tốc độ đƣợc bật các tay số đƣợc điều khiển bằng TCM, quá trình này đƣợc thực hiện dựa trên vị trí bƣớm ga đƣợc điều khiển bằng hộp điều khiển hệ thống truyền động).
+Chức năng phòng ngừa việc trôi xe
Lưu ý: Chức năng này chỉ kích hoạt nếu xe có trang bị hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc
30
Nếu xe dừng trên đồi tay số 1 đƣợc lựa chọn sẵn khi cần gạt số ở dãy P và N. Áp lực trong hệ thống phanh đƣợc giữ cho đến khi động cơ đủ mô men để lên dốc.
+Chế độ khởi động nóng
Nhiệt độ của ly hợp đƣợc tính toán thông qua TCM. Các giá trị đƣợc kết hợp trong tính toán:
- Mô men động cơ
- Các tín hiệu tốc độ từ các cảm biến ISS 1, ISS 2, OSS và tốc độ động cơ - Tính toán mô men của ly hợp
Chế độ khởi động nóng đƣợc sử dụng để ngăn ngừa việc hƣ hỏng của ly hợp khi hoạt động ở nhiệt độ cao, lúc này ly hợp sẽ đóng nhanh hơn và mô men động cơ sẽ bị giảm bớt.
Khi nhiệt độ lên cao đèn báo trên táp-lô sẽ hiển thị cảnh báo, khi nhiệt độ ly hợp trên 300 độ C thì ly hợp sẽ ngừng hoạt động.
+Chế độ dự phòng
TCM có các chức năng kiểm soát khi hộp số xảy ra lỗi
Dựa trên đặc điểm của lỗi, TCM sẽ quyết định chiến lƣợc nào đƣợc sử dụng
Xe vẫn sẽ hoạt động đƣợc trừ khi chính TCM bị lỗi hoặc cảm biến dãy số (TR) bị lỗi
Lưu ý: Trường hợp TCM bị hỏng cả hai ly hợp sẽ bị mở, công suất không thể truyền đến các tay số. Khi cảm biến TR bị lỗi xe không thể khởi động hoặc hộp số sẽ khóa ở tay số N, xe không thể chuyển động.
Các biện pháp khác nhau đƣợc thực hiện tùy thuộc vào vị trí tay số và tình huống lái xe khi xảy ra lỗi:
- Nếu các mô tơ điện điều khiển đóng mở ly hợp bị hỏng, TCM sẽ chỉ điều khiển mơ tơ điện còn hoạt động
- Nếu hƣ hỏng hệ thống chuyển số hoặc cảm biến tốc độ vòng quay, tất cả tay số còn lại sẽ bị khóa, chỉ có tay số hiện tay sử dụng đƣợc
- Ở chế độ dự phòng sẽ có một thông báo hiển thị trên bảng táp-lô hoặc đèn động cơ sẽ sáng tùy thuộc vào lỗi .
31
Khi động cơ đƣợc khởi động lại chìa khóa đƣợc tắt khoảng 15s) hệ thống sẽ tự kiểm tra lại các lỗi. Nếu lỗi vẫn còn, chế độ dự phòng sẽ đƣợc tiếp tục kích hoạt, nếu không còn lỗi thì táp-lô sẽ không còn hiển thị lỗi nhƣng TCM vẫn sẽ lƣu lại lỗi.
Vì thế trong trƣờng hợp xe bị lỗi bạn nên tiếp tục lái xe và tìm kiếm một nơi đễ sửa chữa hoặc dừng xe ở vị trí an toàn.