3. Tổng Quan
3.10. Chức năng an toàn
Chức năng này giảm thiểu việc mất khả năng hoạt động khi có bất kỳ sự bất thƣờng nào xảy ra trong mỗi cảm biến hoặc van điện từ.
Bảng 3.3. Danh sách kiểm soát của chế độ không an toàn
Cụm bị hỏng Chức năng
Tín hiệu tốc độ xe Khi tín hiệu tốc độ xe bị lỗi, hoạt động lên số 4 sẽ bị chặn.
Cảm biến tốc NT (Cảm biến tốc độ hộp số)
Khi tín hiệu tốc độ NT bị lỗi, hoạt động lên số 4 sẽ bị chặn.
Cảm biến nhiệt độ dầu hộp số ATF
Khi tín hiệu dầu hộp số ATF bị lỗi, hoạt động lên số 4 sẽ bị chặn.
Van điện từ chuyển số SLT hoặc SLU
Khi van điện từ chuyển số SLT hoặc SLU bị lỗi, hoạt động lên số 4 sẽ bị chặn.
Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát động cơ, cảm biến kích nổ hoặc cảm biến vị trí bƣớm ga.
Khi cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát động cơ, cảm biến kích nổ hoặc cảm biến vị trí bƣớm ga, hoạt động lên số 4 sẽ bị chặn.
Van điện từ chuyển số S1 hoặc S2
Khi van điện từ chuyển số S1 hoặc S2 bị lỗi, dòng điện cấp đến van điện từ chuyển số bị lỗi sẽ bị ngắt và hộp số sẽ đƣợc điều khiển bởi các van điện từ chuyển số còn hoạt động tốt. Điều khiển chuyển số đƣợc thực hiện nhƣ đƣợc mô tả trong bảng dƣới đây, tùy thuộc vào van điện từ bị lỗi.
30 Bảng 3.4. Tình trạng bất thƣờng của van S1 và van S2
Tất cả van bình thƣờng
Van S1 hỏng Van S2 hỏng Van S1 và S2 hỏng Van điện từ Số Van điện từ Số Van điện từ Số Van điện từ Số S1 S2 S1 S2 S1 S2 S1 S2 Bật Bật Số 1 x Bật ↓ Tắt Số 3 Bật x Số 2 x x Số 3 Bật Tắt Số 2 x Tắt Số 3 Bật x Số 2 x x Số 3 Tắt Tắt Số 3 x Tắt Số 3 Tắt x Số 3 x x Số 3 Tắt Bật Số 4 x Bật Số 4 Tắt x Số 3 x x Số 3 3.11. Cấu tạo
Một bánh răng hành tinh loại CR-CR đƣợc sử dụng cho bộ bánh răng hành tinh, đặt trên trục đầu hộp số. Bánh răng hành tinh này là một loại của đơn vị bánh răng hành tinh, kết hợp giữa cần dẫn phía trƣớc và phía sau đến bánh răng bao trƣớc và sau. Kết quả là bộ bánh răng hành tinh trở nên đơn giản và nhỏ gọn đáng kể.
Cơ chế khử áp suất ly tâm của chất lỏng đƣợc sử dụng trong ly hợp C1, đƣợc áp dụng khi chuyển từ số 3 sang số 4.
31 Hình 3.13. Cơ chế khử áp suất ly tâm
32
3.11.1. Chức năng của phanh, khớp một chiều và ly hợp
Bảng 3.5. Chức năng của phanh, khớp một chiều và ly hợp
Tên Chức năng
C1 Ly hợp số tiến Kết nối trục trung gian với bánh răng mặt trời trƣớc. C2 Ly hợp số truyền
tăng
Kết nối trục trung gian và cần dẫn.
C3 Ly hợp số lùi Kết nối trục trung gian với bánh răng mặt trời sau. B1 Phanh số OD và số 2 Khóa bánh răng mặt trời sau.
B2 Phanh số 2 Phanh vành ngoài khớp một chiều F1.
B3 Phanh số 1 và số lùi Khóa bánh răng hành tinh phía trƣớc và cần dẫn sau.
F1 Khớp 1 chiều số 1 Ngăn bánh răng mặt trời hành tinh phía sau quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
F2 Khớp 1 chiều số 2 Ngăn chặn bánh răng hành tinh phía trƣớc và cần dẫn phía sau quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
Bánh răng hành tinh
Các bánh răng này thay đổi lộ trình mà lực truyền động đƣợc truyền đi, phù hợp với hoạt động của từng ly hợp và phanh, nhằm tăng hoặc giảm tốc độ đầu vào và đầu ra.
33
3.11.2. Đƣờng truyền công suất
Bảng 3.6. Hoạt động của phanh, khớp một chiều và ly hợp Vị trí tay số Gear Van điện từ Ly hợp Phanh Khớp một chiều S1 S2 C1 C2 C3 B1 B2 B3 F1 F2 P Park Bật Bật R Reverse Bật Bật 0 0 N Neutral Bật Bật D 1st Bật Bật 0 0 2nd Bật Tắt 0 0 0 3rd Tắt Tắt 0 0 0 4th Tắt Bật 0 0 0 3 1st Bật Bật 0 0 2nd Bật Tắt 0 0 0 3rd Tắt Tắt 0 0 0 2 1st Bật Bật 0 0 2nd Bật Tắt 0 0 0 0 L 1st Bật Bật 0 0 0 0: hoạt động
34
Bánh răng bao sau Bánh răng bao trước
Bánh răng chủ động trung gian F2 B3 C1 C2 C3 F1 B1 B2 Trục trung gian Bánh răng bị động trung gian Số 1 (tay số D, 3 hoặc 2)
Hình 3.14. Đƣờng truyền công suất ở số 1 (tay số D, 3 hoặc 2) Ta có tỷ số truyền của số 1 (tay số D, 3 hoặc 2):
35 Hình 3.15. Sơ đồ khối đƣờng truyền công suất ở số 1 (tay số D, 3 hoặc 2)
Khi ly hợp trƣớc (C1) hoạt động. Trục trung gian đƣợc nối với bánh răng mặt trời trƣớc làm cho bánh răng mặt trời trƣớc quay cùng chiều với trục trung gian và cùng chiều kim đồng hồ. Trong khi đó khớp một chiều (F2) hoạt động ngăn không cho bánh răng bao trƣớc quay ngƣợc chiều kim đồng hồ, trong khi (C1) kéo bánh răng mặt trời trƣớc quay cùng chiều kim và (F2) khoá bánh răng bao trƣớc quay ngƣợc chiều kim đồng hồ, làm cho cần dẫn bánh răng
36
Bánh răng bao sau Bánh răng bao trước
Bánh răng chủ động trung gian F2 B3 C1 C2 C3 F1 B1 B2 Trục trung gian Bánh răng bị động trung gian
hành tinh trƣớc quay cùng chiều kim đồng hồ, kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay cùng chiều kim đồng hồ, kéo bánh răng bị động trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
Số 2 (tay số D hoặc 3)
Hình 3.16. Đƣờng truyền công suất ở số 2 (tay số D hoặc 3) Ta có tỷ số truyền của số 2 (tay số D hoặc 3):
37 Hình 3.17. Sơ đồ khối đƣờng truyền công suất ở số 2 (tay số D hoặc 3)
38 Khi ly hợp trƣớc (C1) hoạt động. Trục trung gian đƣợc nối với bánh răng mặt trời trƣớc làm cho bánh răng mặt trời trƣớc quay cùng chiều với trục trung gian và cùng chiều kim đồng hồ. Trong khi đó khớp một chiều (F1) và phanh (B2) hoạt động làm cố định bánh răng mặt trời sau. Vì vậy, bánh răng mặt trời trƣớc kéo cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc và bánh răng bao sau quay cùng chiều kim đồng hồ, kết hợp với bánh răng mặt trời sau cố định làm cho cần dẫn bánh răng hành tinh sau và bánh răng bao trƣớc quay cùng chiều kim đồng hồ.Cuối cùng, cả bánh răng mặt trời trƣớc, bánh răng bao trƣớc và cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc quay cùng chiều kim đồng hồ, kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay cùng chiều kim đồng hồ và bánh răng bị động trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
39
Bánh răng bao sau Bánh răng bao trước
Bánh răng chủ động trung gian F2 B3 C1 C2 C3 F1 B1 B2 Trục trung gian Bánh răng bị động trung gian Số 3 (tay số D hoặc 3)
Hình 3.18. Đƣờng truyền công suất ở số 3 (tay số D hoặc 3) Ta có tỷ số truyền của số 3 (tay số D hoặc 3):
40 Hình 3.19. Sơ đồ khối đƣờng truyền công suất ở số 3 (tay số D hoặc 3)
Khi ly hợp trƣớc (C1) hoạt động. Trục trung gian đƣợc nối với bánh răng mặt trời trƣớc làm cho bánh răng mặt trời trƣớc quay cùng chiều với trục trung gian và cùng chiều kim đồng hồ. Cùng lúc đó ly hợp (C2) và phanh (B2) cũng hoạt động làm cho bánh răng mặt trời sau bị cố định, bánh răng bao sau và cần dẫn bánh răng hành tinh sau quay cùng chiều kim đồng hồ. Kéo theo bánh răng bao trƣớc và cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc quay cùng chiều kim đồng hồ, kết hợp với bánh răng mặt trời trƣớc quay cùng chiều kim đồng hồ. Nên
41
Bánh răng bao sau Bánh răng bao trước
Bánh răng chủ động trung gian F2 B3 C1 C2 C3 F1 B1 B2 Trục trung gian Bánh răng bị động trung gian
kết quả thu đƣợc là bánh răng chủ động trung gian quay cùng chiều kim đồng hồ và bánh răng bị động trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
Số 4 (tay số D)
Hình 3.20. Đƣờng truyền công suất ở số 4 (tay số D) Ta có tỷ số truyền của số 4 (tay số D):
42 Hình 3.21. Sơ đồ khối đƣờng truyền công suất ở số 4 (tay số D)
Khi ly hợp (C2) hoạt động. Trục trung gian đƣợc nối với bánh răng mặt trời sau làm cho bánh răng mặt trời sau quay cùng chiều với trục trung gian và cùng chiều kim đồng hồ. Cùng lúc đó, phanh B1 và B2 hoạt động khoá cứng bánh răng mặt trời sau dẫn đến việc cần dẫn bánh răng hành tinh sau kéo bánh răng bao sau và cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc quay cùng chiều kim đồng hồ. Đồng thời kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay cùng chiều kim đồng hồ và bánh răng bị động trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
43
Bánh răng bao sau Bánh răng bao trước
Bánh răng chủ động trung gian F2 B3 C1 C2 C3 F1 B1 B2 Trục trung gian Bánh răng bị động trung gian Số 2 (tay số 2)
44 Hình 3.23. Sơ đồ khối đƣờng truyền công suất ở số 2 (tay số 2)
Khi ly hợp trƣớc (C1) hoạt động. Trục trung gian đƣợc nối với bánh răng mặt trời trƣớc làm cho bánh răng mặt trời trƣớc quay cùng chiều với trục trung gian và cùng chiều kim đồng hồ. Cùng lúc đó, phanh B1 phanh B2 và khớp một chiều F1 khoá cứng bánh răng mặt trời sau. Khi đó, bánh răng mặt trời trƣớc kéo theo cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc và bánh răng bao sau quay cùng chiều kim đồng hồ. Do bánh răng mặt trời sau bị khoá cứng nên bánh răng bao sau đã kéo cần dẫn bánh răng hành tinh sau và bánh răng bao trƣớc quay cùng chiều kim đồng hồ. Vì vậy, cả cụm bánh răng mặt trời trƣớc, bánh răng bao trƣớc và
45
Bánh răng bao sau Bánh răng bao trước
Bánh răng chủ động trung gian F2 B3 C1 C2 C3 F1 B1 B2 Trục trung gian Bánh răng bị động trung gian
cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc đã kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay cùng chiều kim đồng hồ, làm cho bánh răng bị động trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
Số 1 (tay số L)
46 Hình 3.25. Sơ đồ khối đƣờng truyền công suất ở số 1 (tay số L)
Khi ly hợp trƣớc (C1) hoạt động. Trục trung gian đƣợc nối với bánh răng mặt trời trƣớc làm cho bánh răng mặt trời trƣớc quay cùng chiều với trục trung gian và cùng chiều kim đồng hồ. Cùng lúc đó, phanh B3 và khớp một chiều F2 hoạt động khoá cứng bánh răng bao trƣớc, vì vậy bánh răng mặt trời trƣớc kéo cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc và bánh răng chủ động trung gian quay cùng chiều kim đồng hồ. Làm cho bánh răng chủ động trung gian kéo bánh răng bị động trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
47
Bánh răng bao sau Bánh răng bao trước
Bánh răng chủ động trung gian F2 B3 C1 C2 C3 F1 B1 B2 Trục trung gian Bánh răng bị động trung gian Số lùi (tay số R)
Hình 3.26. Đƣờng truyền công suất ở số lùi (tay số R) Ta có tỷ số truyền của số lùi (tay số R):
48 Hình 3.27. Sơ đồ khối đƣờng truyền công suất ở số lùi (tay số R)
Khi ly hợp (C3) hoạt động. Trục trung gian đƣợc nối với bánh răng mặt trời sau làm cho trục trung gian và bánh răng mặt trời sau quay cùng chiều kim đồng hồ. Trong khi đó, phanh B3 hoạt động khoá cứng cần dẫn bánh răng hành tinh sau và bánh răng bao trƣớc, vì vậy bánh răng mặt trời sau đã kéo bánh răng bao sau và cần dẫn bánh răng hành tinh trƣớc quay ngƣợc chiều kim đồng hồ thông qua cần dẫn bánh răng hành tinh sau bị khoá cứng. Do cần
49
ECT ECU
dẫn bánh răng hành tinh trƣớc quay ngƣợc chiều kim đồng hồ kết hợp với bánh răng bao trƣớc bị khoá cứng làm cho bánh răng chủ động trung gian quay ngƣợc chiều kim đồng hồ, kéo theo bánh răng bị động trung gian quay cùng chiều kim đồng hồ.
3.12. Điều khiển thời điểm chuyển số
Trên cơ sở các tín hiệu đầu vào nhƣ: công tắc khởi động trung gian, công tắc chọn chế độ hoạt động. ECT ECU sẽ chọn đƣợc sơ đồ chuyển số thích hợp, các sơ đồ này đã đƣợc lƣu trữ trƣớc trong ECT ECU.
Dựa trên sơ đồ chuyển số thích hợp, ECU điều khiển hoạt động các van điện từ S1 và S2 theo tín hiệu cảm biến bƣớm ga và tốc độ xe làm dịch chuyển các van chuyển số, từ đó điều khiển đƣợc dòng dầu đến các phanh và ly hợp, tức là điều khiển đƣợc thời gian chuyển số.
Hình 3.28. Sơ đồ điều khiển thời điểm chuyển số Công tắc chọn chế độ Cảm biến bƣớm ga Công tắc khởi động trung gian Cảm biến tốc độ Chọn sơ đồ sang số Các phanh và ly hợp
Điều khiển thời điểm chuyển số
Van điện từ S1 và S2
50
Sơ đồ chuyển số
ECU đƣợc lập trình để lựa chọn sơ đồ chuyển số theo từng chế độ tải của xe khi vận hành và vị trí của cần số. Bảng 3.7. Chế độ tải và vị trí cần số Chế độ tải Vị trí cần số Bình thƣờng Tăng tốc Vị trí D S-1 (*) S-2 (*) Vị trí 2 S-3 (*) Vị trí L S-4 (*) SƠ ĐỒ CHUYỂN SỐ S-1: VỊ TRÍ D, CHẾ ĐỘ BÌNH THƢỜNG
Tƣơng ứng với chế độ lái xe trong thành phố, ngoại ô hay đƣờng cao tốc. Phù hợp với tiêu hao nhiên liệu thấp và tính năng tăng tốc tốt.
Hình 3.29. Sơ đồ chuyển số S-1 SƠ ĐỒ CHUYỂN SỐ S-2: VỊ TRÍ D, CHẾ ĐỘ TẢI NẶNG
Đây là sơ đồ tốt nhất để tăng tốc. Vì lý do đó, tốc độ lên và xuống số cao hơn so với khi ở chế độ bình thƣờng.
51 Hình 3.30. Sơ đồ chuyển số S-2
SƠ ĐỒ CHUYỂN SỐ S-3: VỊ TRÍ 2 (không liên quan đến chế độ hoạt động)
Khoảng tốc độ trong sơ đồ này rất rộng và nó còn có thêm ƣu điểm là có xảy ra phanh động cơ khi xe chạy theo quán tính trên đƣờng dốc.
52 SƠ ĐỒ CHUYỂN SỐ S-4: VỊ TRÍ L (không liên quan đến chế độ hoạt động)
Hình 3.32. Sơ đồ chuyển số S-4
3.13. Hủy Số Truyền Tăng
Trong quá trình lái xe bình thƣờng, ECT ECU chuyển lên số cao theo các sơ đồ chuyển số nhƣ trên, nhƣng tuỳ theo trạng thái của các cảm biến sau, số truyền tăng bị cắt cho dù đang chạy trong số truyền tăng hay không.
3.13.1. Công Tắc Chính Số Truyền Tăng
Nếu lái xe tắt công tắc này, số truyền tăng bị huỷ và hộp số không chuyển lên số truyền tăng đƣợc. Nếu đang ở số truyền tăng, hộp số chuyển xuống số 3.
3.13.2. Ecu Điều Khiển Chạy Tự Động
Khi đang chạy ở số truyền tăng, nếu tốc độ xe giảm xuống khoảng 10 km/h thấp hơn tốc độ cố định trong bộ điều khiển chạy tự động, ECU chạy tự động gửi một tín hiệu đến ECT ECU để nhả số truyền tăng và tránh cho hộp số khỏi bị chuyển ngƣợc lại số truyền tăng cho đến khi tốc độ xe đạt giá trị cố định trong bộ nhớ ECU chạy tự động.
3.13.3. Ecu Động Cơ (Từ Cảm Biến Nhiệt Độ Nƣớc Làm Mát)
Nếu lái xe với số truyền tăng khi nhiệt độ nƣớc làm mát thấp, động cơ có thể bắt đầu gõ và thiếu công suất. Vì lý do này, nhiệt độ huỷ số truyền tăng đƣợc cố định trƣớc trong ECU động cơ gửi một tín hiệu (nối đất) đến ECT ECU nếu nhiệt độ nƣớc làm mát thấp hơn nhiệt
53 độ cố định này. Lúc này ECT ECU sẽ không chuyển lên số truyền tăng.
Hình 3.33. Sơ đồ tín hiệu ECT ECU
3.14. Điều Khiển Khoá Biến Mô
ECT ECU đƣợc lập trình trong bộ nhớ của nó với một sơ đồ hoạt động của ly hợp khoá biến mô ứng với từng chế độ hoạt động (bình thƣờng và tăng tốc). Dựa trên sơ đồ khoá biến mô này, ECU bật và tắt van điện từ SLU theo tín hiệu tốc độ xe và tín hiệu góc mở bƣớm ga. Phụ thuộc vào van điện từ SLU bật hay tắt, van điều khiển khoá biến mô thực hiện việc chuyển giữa các đƣờng dầu của áp suất tác dụng lên biến mô để ăn khớp hay nhả khớp ly hợp khoá biến mô.
54 Hình 3.34. Sơ đồ khối điều khiển khoá biến mô
3.14.1. Điều Kiện Khoá Biến Mô
ECT ECU sẽ bật van điện từ SLU để kích hoạt hệ thống khoá biến mô nếu ba điều kiện sau xảy ra đồng thời
1) Xe đang chạy trong số 2 hay 3 hay số truyền tăng (vị trí D)