CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
1.5. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động
1.4.3. Bộ điều khiển thủy lực
Các ly hợp và phanh vận hành bộ truyền bánh răng hành tinh làm việc nhờ áp suất thủy lực. Bộ điều khiển sinh ra và điều chỉnh áp suất thủy lực này, thay đổi đường dẫn của nó.
Hình 1.13: Bộ điều khiển thủy lực Bộ điều khiển thủy lực có ba chức năng chính như sau:
- Tạo ra áp suất thủy lực: Bơm dầu có chức năng tạo ra áp suất thủy lực cần thiết cho hộp số tự động bằng việc dẫn động vỏ biến mô.
- Điều chỉnh áp suất thủy lực: Áp suất thủy lực tạo ra từ bơm và được điều chỉnh từ van điều áp sơ cấp. Ngoài ra van bướm ga cũng tạo ra áp suất thủy lực thích hợp với công suất phát ra của động cơ.
- Chuyển số (Điều khiển các ly hợp và phanh hoạt động): Khi ly hợp và phanh của bộ truyền bánh răng hành tinh được đưa vào vận hành thì hoạt động chuyển số được thực hiện. Đường dẫn dầu được tạo ra tùy thuộc vào vị trí số do van điều khiển thực hiện. Khi tốc độ của xe tăng thì tín hiệu được chuyển tới các van điện từ từ ECU động cơ và ECT.
Các bộ phận chính của bộ điều khiển thủy lực gồm có:
Bơm dầu:
Bơm dầu được dẫn động từ bộ biến mô để cung cấp áp suất thuỷ lực cần thiết cho sự vận hành của hộp số tự động.
Hình 1.14: Bơm dầu của hộp số tự động Van điều áp sơ cấp:
Van điều áp sơ cấp điều chỉnh áp suất thuỷ lực (áp suất chuẩn) tới từng bộ phận phù hợp với công suất động cơ để tránh tổn thất công suất bơm.
Khi áp suất thủy lực từ bơm dầu tăng thì lò xo van bị nén, và đường dẫn dầu ra từ cửa xả được mở, áp suất dầu cơ bản được giữ không đổi. Ngoài ra một áp suất bướm ga cũng được điều chỉnh bằng van, và khi góc mở của bướm ga tăng lên thì áp suất cơ bản tăng để ngăn không cho ly hợp và phanh bị trượt.
Hình 1.15: Van điều áp sơ cấp Van điều áp thứ cấp:
Van này điều chỉnh áp suất của bộ biến mô và áp suất bôi trơn. Áp suất của bộ biến mô được cung cấp từ van điều áp sơ cấp và được truyền tới van rơle khóa biến mô.
Hình 1.16: Van điều áp thứ cấp
Van bướm ga:
Van bướm ga tạo ra áp suất bướm ga tùy thuộc theo góc độ của bàn đạp ga thông qua cáp bướm ga. Áp suất bướm ga tác động lên van điều áp sơ cấp và như vậy điều chỉnh áp suất cơ bản theo độ mở của van bướm ga. Một số kiểu xe điều khiển áp suất bướm ga bằng van điện từ tuyến tính thay cho van bướm ga. Các kiểu như vậy điều khiển bướm ga bằng ECU động cơ và ECT chuyển các tính hiệu tới van điện từ theo các tính hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga (Góc mở bàn đạp ga).
Hình 1.17: Van bướm ga Van chuyển số:
Hoạt động chuyển số được thực hiện bằng cách thay đổi sự vận hành của ly hợp và phanh. Các van chuyển số chuyển mạch đường dẫn dầu làm cho áp suất thủy lực tác động lên các ly hợp và phanh.
Hình 1.18: Van chuyển số Van tín hiệu khóa biến mô và rơle khóa biến mô:
Van rơ le khóa biến mô đổi chiều dòng dầu thông qua bộ biến mô theo một áp suất tín hiệu từ van tín hiệu khóa biến mô. Khi áp suất tính hiệu tác động lên phía dưới của van rơle khóa biến mô thì van được đẩy lên va mở đường dầu dẫn sang phía sau của ly hợp khóa biến mô và làm cho nó hoạt động. Nếu áp suất tín hiệu bị cắt thì van rơle khóa biến mô sẽ bị đẩy xuống dưới do áp suất cơ bản và lực lò xo tác động lên đỉnh van rơle, mở đường dầu dẫn vào phía trước của ly hợp khóa biến mô làm cho nó nhả ra.
Hình 1. 19: Van tín hiệu khóa biến mô và rơle khóa biến mô
Van ly tâm:
Khi thân van ly tâm quay, lực ly tâm quay, lực ly tâm của các khối lượng ly tâm bên trong và bên ngoài cũng như lò xo làm cho các khối lượng này văng ra ngoài, van ly tâm bị ấn xuống bằng cầu nối của khối lượng ly tâm trong.
Ở đầu bên kia, van ly tâm được ấn lên bằng áp suất ly tâm A, sự cân bằng giữa hai lực này trở thành áp suất ly tâm tại tốc độ đó của xe. Khi tốc độ quay của bánh răng chủ động vi sai tăng lên (tốc độ trung bình hay cao), khối lượng ly tâm ngoài bị chặn lại bởi thân van.
Sau đó, lực ly tâm của khối lượng bên trong và lực lò xo (cả hai lực này đều ấn van đi xuống) cùng kết hợp để cân bằng lực thuỷ lực tác dụng lên phần dưới của van. Áp suất thuỷ lực cuối cùng là áp suất ly tâm. Như vậy van ly tâm hoạt động theo hai giai đoạn.
Hình 1.20: Vam ly tâm Bộ tích năng:
Bộ tích năng hoạt động để giảm chấn động khi chuyển số. Có sự khác biệt về diện tích bề mặt của phía hoạt động và phía sau của piston bộ tích năng. Khi áp suất cơ bản từ van điều khiển tác động lên phía hoạt động thì pít tông từ từ đi lên và áp suất cơ bản truyền tới các ly hợp và phanh sẽ tăng dần.
Một vài kiểu điều khiển áp suất thuỷ lực tác động lên bộ tích năng bằng một van điện từ tuyến tính để sự quá trình chuyển số được êm dịu hơn.
Ở đây, điều kiện của mỗi số được giải thích bằng việc sử dụng các van điện từ và van chuyển số.