Hệ thống điều khiển điện tử của hộp số tự động gồm ba bộ phận: bộ phận cảm biến, một ECU và các van điện từ . ECU sẽ điều khiển thời điểm chuyển số và khoá biến mô bằng cách điều khiển các van điện từ của bộ điều khiển thuỷ lực. Để duy trì điều kiện vận hành tối −u của xe, ECU dùng tín hiệu từ các cảm biến, các công tắc lắp trên động cơ và hộp số tự động.
Hình 1- 36 .Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển điện tử
+ Cảm biến vị trí b−ớm ga: đ−ợc gắn trên cổ họng gió và cảm nhận bằng điện mức độ mở của b−ớm ga.
+ Cảm biến vị trí trục khuỷu: dùng để phát hiện tốc độ động cơ.
+ Cảm biến tốc độ hộp số bao gồm: cảm biến tốc độ đầu vào tuabin (phát hiện tốc độ trục sơ cấp của hộp số tự động), cảm biến tốc độ bánh răng đảo chiều (phát hiện tốc độ trục thứ cấp của hộp số).
+ Cảm biến đồng hồ công tơ mét: phát hiện tốc độ của xe.
+ Cảm biến nhiệt độ n−ớc: phát hiện nhiệt độ n−ớc làm mát động cơ. + Cảm biến nhiệt độ dầu: phát hiện nhiệt độ dầu hộp số tự động.
+ Công tắc số truyền tăng (OD) cho phép đặt HSTĐ có thể hoạt động ở trạng thái OD.
+ Công tắc đèn phanh: giúp cho ECM nhận biết khi nào đạp phanh để huỷ trạng thái khoá biến mô, điều này tránh cho động cơ khỏi bị chết máy do khoá biến mô.
+ Công tắc khởi động số trung gian: truyền vị trí cần chuyển số
2. Bộ điều khiển trung tâm (ECM)
Bộ điều khiển trung tâm (ECM) có cấu trúc gần giống nh− một máy tính, dùng để thực hiện các điều khiển sau:
+ Điều khiển thời điểm chuyển số. + Điều khiển khoá biến mô.
+ Các điều khiển khác.
a. Điều khiển thời điểm chuyển số
ECM đ−ợc lập trình trong bộ nhớ của nó về ph−ơng thức chuyển số tối −u cho mỗi vị trí cần số và cho mỗi chế độ lái. Trên cơ sở đó ECM sẽ bật hoặc tắt các van điện từ theo tín hiệu tốc độ xe từ cảm biến tốc độ xe, tín hiệu góc mở b−ớm ga từ cảm biến vị trí b−ớm ga và các tín hiệu khác từ các cảm biến, công tắc. Các van điện từ đ−ợc bật hoặc tắt sẽ đóng hoặc mở các đ−ờng dẫn dầu vào các ly hợp và phanh cho phép hộp số chuyển lên hoặc xuống số.
ECM cũng đ−ợc lập trình trong bộ nhớ một ph−ơng thức vận hành ly hợp khoá biến mô cho từng chế độ lái. Trên cơ sở ph−ơng thức khoá biến mô này ECM sẽ bật tắt van điện từ tuỳ thuộc vào các tín hiệu tốc độ xe, các tín hiệu mở b−ớm ga.
ECM sẽ bật van điện từ để vận hành hệ thống khoá biến mô nếu 3 điều kiện sau đây đồng thời tồn tại:
1. Xe đang chạy ở số 3 (dãy D & 3) hoặc số 4 hoặc ở số 5 (dãy D).
2. Tốc độ xe bằng hoặc cao hơn tốc độ xe quy định và góc mở b−ớm ga bằng hoặc lớn hơn trị số quy định.
3. ECM không nhận đ−ợc tín hiệu huỷ hệ thống khoá biến mô
ECM điều khiển thời điểm khoá biến mô nhằm giảm chấn khi chuyển số. ECM sẽ buộc phải huỷ khoá biến mô trong các điều kiện sau:
1. Công tắc đèn phanh chuyển sang ”ON” (trong khi phanh). 2. Nhiệt độ n−ớc làm mát thấp hơn một nhiệt độ nhất định. 3. Góc mở b−ớm ga đóng đến một vị trí xác định.
c. Các điều khiển khác
+ Điều khiển tối −u áp suất cơ bản: ECM dùng cảm biến vị trí b−ớm ga để phát hiện góc mở b−ớm ga (tải) để điều khiển áp suất cơ bản thông qua một van điện từ tuyến tính. Thông qua van điện từ tuyến tính áp suất cơ bản đ−ợc điều khiển một cách tối −u phù hợp với thông tin về mômen động cơ, cũng nh− các điều kiện vận hành bên trong của biến mô và hộp số.
+ Điều khiển tối −u áp suất ly hợp: Van điện từ tuyến tính đ−ợc sử dụng để điều khiển tối −u áp suất ly hợp. ECM sẽ giám sát các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, cho phép van điện từ điều khiển áp suất ly hợp phù hợp với công suất động cơ và các điều kiện lái. Kết quả là quá trình chuyển số diễn ra êm. + Điều khiển mômen động cơ: Khi việc chuyển số bắt đầu thì ECM làm muộn thời điểm đánh lửa của động cơ để giảm mômen động cơ. Kết quả là lực làm ăn khớp các ly hợp và phanh của bộ truyền bánh răng hành yinh yếu đi, do đó việc chuyển số sẽ đ−ợc êm.
+ Điều khiển chuyển số khi lên và xuống dốc: Trong hộp số tự động thông th−ờng khi tăng tốc, giảm tốc trên dốc thì việc chuyển số diễn ra th−ờng xuyên ảnh h−ởng đến việc lái xe êm dịu. Để điều khiển ECM sẽ sử dụng tín hiệu cảm biến vị trí b−ớm ga và tín hiệu cảm biến tốc độ để chọn vị trí số tối
−u. Khi ECM xác định leo dốc thì việc chuyển lên số 5 bị hạn chế để việc lái đ−ợc êm, khi ECM xác định xuống dốc và có hoạt động của phanh hộp số đ−ợc chuyển xuống số 4 và phanh bằng động cơ hoạt động.
* Ngoài các chức năng điều khiển chính trên ECM còn có chức năng chẩn đoán và chức năng an toàn.
- Chức năng chẩn đoán cho phép kỹ thuật viên dễ dàng và nhanh chóng phát hiện các bộ phận hoặc các mạch bị hỏng trong khi chẩn đoán h− hỏng của hộp số.
- Chức năng an toàn khi có sự cố cho phép xe tiếp tục chạy ngay cả khi có h−
hỏng trong hệ thống điều khiển điện tử .
3. Các van điện từ
Van điện từ hoạt động nhờ các tín hiệu từ ECM (là tổ hợp hợp nhất của ECU động cơ và ECU hộp số) để vận hành các van chuyển số và điều khiển áp suất thuỷ lực.
Trên thân van bộ điều khiển thuỷ lực của hộp số tự động U151E sử dụng hai loại van điện từ. Một loại dùng để mở và đóng các đ−ờng dầu (có hai trạng thái bật hoặc tắt), một loại tuyến tính dùng để điều khiển áp suất thuỷ lực tuyến tính theo dòng điện phát đi từ ECM.
2.4.2 Hệ thống điều khiển thuỷ lực
Hệ thống điều khiển thuỷ lực bao gồm: bơm dầu, thân van (có chứa các van để điều khiển việc chuyển số và khoá biến mô), ngoài ra còn có thêm các van điện từ để điều khiển các van này.
Chức năng của hệ thống điều khiển thuỷ lực: + Cung cấp dầu thuỷ lực đến bộ biến mô.
+ Điều chỉnh áp suất thuỷ lực do bơm dầu tạo ra.
+ Cung cấp áp suất thuỷ lực đến các ly hợp và phanh để điều khiển hoạt động của bánh răng hành tinh.
+ Bôi trơn các chi tiết chuyển động quay bằng dầu. + Làm mát biến mô và hộp số bằng dầu
Bộ điều khiển bằng thuỷ lực:
Các ly hợp và phanh vận hành nhờ áp suất thuỷ lực. Bộ điều khiển thuỷ lực sinh ra và điều chỉnh áp suất thuỷ lực này và thay đổi các đ−ờng dẫn nó.Ap suất thuỷ lực đ−ợc vận hành qua nhiều đ−ờng dẫn áp suất thuỷ lực khác nhau.
Nếu nếu ắc quy chết thì vẫn có thể khởi động cơ với các xe hộp số th−ờng bằng cách đẩy- khởi động cho xe nổ máy.Nh−ng đối với các xe hộp số tự động điều này là không thể đ−ợc.Trong khi đẩy khởi động do bơm dầu không hoạt động nên không có áp suất thuỷ lực để vận hành bộ truyền bánh răng hành tinh,nói cách khác công suất từ bánh xe không đ−ợc truyền đến động cơ.
Sơ đồ triển khai mạch điều khiển thuỷ lực
. Hình 1- 38. Cấu tạo bơm dầu
Bơm dầu có chức năng tạo ra áp suất thuỷ lực. Bơm dầu đ−ợc dẫn động từ động cơ để cung cấp áp suất thuỷ lực cần thiết cho sự vận hành của hộp số tự động.
áp suất thuỷ lực tạo ra t− bơm dầu đc điều chỉnh bằng van điều áp sơ cấp .Ngoài ra áp suất b−ớm ga cũng tạo ra áp suất thuỷ lực thích hợp với công suất phát ra từ động cơ.
2. Thân van
a. Cấu tạo của thân van
+ Thân van bao gồm thân van trên và thân van d−ới. Trên thân van có 7 van điện từ: SL1, SL2, SL3, S4 (điều khiển lên và xuống số); DSL (điều khiển ly hợp khoá biến mô); SLT (điều khiển tối −u áp suất chuẩn); SR (điều khiển van rơle của van điện từ).
+ Trong thân van có rất nhiều đ−ờng dẫn phức tạp để dầu hộp số chảy qua. Có nhiều van đ−ợc lắp vào các đ−ờng dẫn đó, trong các van có áp suất thuỷ lực điều khiển và chuyển mạch chất lỏng từ đ−ờng dẫn này sang đ−ờng dẫn khác.
Thân van trên Thân van d−ới
Hình 1- 40. Cấu tạo các van bố trí trong thân van.
b. Hoạt động của các van
+ Van điều áp sơ cấp đ−ợc dùng để 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.
Hình 1- 41. Hoạt động của van điều áp sơ cấp và van điện từ SLT
Khi áp suất thuỷ lực của bơm dầu tăng thì lò xo của van điều áp sơ cấp bị nén, áp suất dầu ra cửa xả đ−ợc mở, và áp suất chuẩn đ−ợc giữ không đổi. Ngoài ra một áp suất b−ớm ga đ−ợc điều chỉnh bằng van điện từ tuyến tính SLT sẽ điều chỉnh áp suất chuẩn phù hợp với công suất động cơ và hộp số. + Van điện từ SR để điều khiển hoạt động của van rơle van điện từ.
Hình 1- 42. Hoạt động của van điện từ SR và van rơle van điện từ
Khi van điện từ SR ở trạng thái bật, áp suất chuẩn sẽ đẩy van rơle van điện từ đi lên, van rơle van điện từ sẽ nối thông đ−ờng dầu từ van điện từ DSL tới van rơle khoá bién mô và đ−ờng dầu từ van điện từ S4 đến van chuyển số 4-5. Khi van điện từ SR tắt (OFF) lò xo hồi vị đẩy piston van rơle van điện từ đi xuống, lúc này đ−ờng dầu từ van điện từ DSL sẽ đ−ợc chuyển tới van điều khiển phanh B2, đ−ờng dầu từ van S4 sẽ chuyển đến van điều khiển cấp áp ly hợp.
+ Van điện từ S4 để cấp áp suất đến ly hợp C3.
Hình 1- 43. Hoạt động của van điện từ S4 và van chuyển só 4-5
Khi van điện từ SR bật (hình 1-41), đ−ờng dầu từ van điện từ S4 sẽ đ−ợc nối thông đến van chuyển số 4-5. Đồng thời van điện từ S4 bật áp suất chuẩn sẽ tác động đẩy piston van chuyển số đi lên do đó áp suất sẽ đ−ợc cấp đến ly hợp C3 (ở số 5). Còn lúc S4 tắt van chuyển số sẽ bị đẩy xuống do lò xo hồi vị, áp suất chuẩn sẽ đ−ợc chuyển tới phanh B3 (khác số 5). Để giảm chấn động khi chuyển số ng−ời ta dùng các bộ tích năng, các bộ tích năng này giúp cho quá trình ăn khớp của ly hợp, phanh êm hơn khi áp lực dầu chuyển tới.
Xả Xả Xả ECM Tín hiệu cảm biến SL1 SL2 SL3 áp suất chuẩn áp suất chuẩn áp suất chuẩn C1 C0 B1 áp suất chuẩn
Hình 1- 44. Hoạt động của van điện từ DSl và van rơle khoá bién mô
Khi van rơle van điện từ bật và van điện từ DSL bật, dầu có áp suất sẽ đẩy piston van rơle khoá biến mô đi lên làm cho áp suất chuẩn đ−ợc chuyển tới khoang khoá biến mô, còn nếu van rơle van điện từ tắt hoặc van DSL tắt thì piston van rơle khoá biến mô sẽ dịch chuyển xuống d−ới do lò xo hồi vị, áp suất chuẩn lúc này chuyển tới khoang huỷ khoá biến mô. Trong tr−ờng hợp van điện từ DSL bật và van rơle van điện từ khoá, áp suất chuẩn từ van điện từ DSL sẽ bật van rơle B2 để áp điều khiển dãy ”L” chuyển đến phanh B2.Trong tr−ờng hợp van điện từ DSL tắt van rơle phanh B2 tắt, khi đó áp suất điều khiển từ dãy “R” sẽ điều khiển ăn khớp của phanh B2.
+ Các van điện từ SL1, SL2, SL3 sẽ lần l−ợt điều khiển áp suất đến các phanh, ly hợp B1, C0, C1. Số B1 Co C1 2 o x o 3 x o o 4 o o x O: trạng thái bật; X: trạng thái tắt
Các van điện từ SL1, SL2, SL3 nhận tín hiệu điều khiển từ ECM để điều khiển hoạt động của phanh B1, ly hợp C0, ly hợp C1 qua đó để điều khiển chuyển số 1-2, 2-3, 3-4. Khi van điện từ SL1 tắt dầu có áp suất đ−ợc chuyển đến phía trên piston của van điều khiển B1, làm cho piston van điều khiển B1 dịch chuyển xuống phía d−ới do đó áp suất chuẩn đ−ợc cấp đến khoang làm việc của phanh B1. Trong tr−ờng hợp van điện từ SL1 bật dầu có áp suất không đ−ợc cấp tới phía trên piston của van điều khiển B1, do tác dụng của lò xo hồi vị piston van điều khiển B1 dịch chuyển lên phía trên áp suất chuẩn không đ−ợc cấp tới khoang làm việc của phanh B1 nữa mà đ−ợc chuyển ra cửa xả. Hoạt động của van điện từ SL2, SL3 t−ơng tự nh− van điện từ SL1.
Bảng sơ đồ hoạt động của các van điện từ ở các số truyền khác nhau Vị trí cần số Vị trí số P R N D 3 2 L CR - CR UD Đỗ xe Lùi xe Trung gian 1 2 3 4 5 1 2 3 2 1 1 Co C1 C2 B1 B2 F1 C3 B3 F2 Van điện từ SL1 SL2 SL3 S4 DSL SR
Ch−ơng2: Bảo d−ỡng và sửa chữa kỹ thuật đối với hộp số
Tự động lắp trên xe camry 3.0V
II.1 Nội dung, định mức thời gian của công tác bảo d−ỡng kỹ thuật và sửa chữa hộp số tự động
II.1.1 Bảo d−ỡng kỹ thuật
Bảo d−ỡng ô tô nói chung và bảo d−ỡng tổng thành hộp số nói riêng là công
việc dự phòng đ−ợc tiến hành bắt buộc sau một chu kỳ vận hành nhất định
trong khai thác ôtô theo nội dung công việc đã quy định, nhằm duy trì trạng thái kỹ thuật tốt của ôtô.
Chu kỳ bảo d−ỡng là quãng đ−ờng xe chạy hoặc khoảng thời gian khai thác
giữa hai lần bảo d−ỡng.
Căn cứ vào chu kỳ bảo d−ỡng và nội dung công việc. Bảo d−ỡng kỹ thuật ô
tô đ−ợc chia làm hai cấp:
+ Bảo d−ỡng hàng ngày (Bảo d−ỡng th−ờng xuyên).
+ Bảo d−ỡng định kỳ.
1. Bảo d−ỡng hàng ngày
+ Bảo d−ỡng hàng ngày do lái xe chịu trách nhiệm và đ−ợc thực hiện tr−ớc
hoặc sau khi xe đi hoạt động hàng ngày, cũng nh− trong thời gian vận hành.
+ Nội dung của công việc bảo hàng ngày bao gồm: quan sát bên ngoài hộp số
phát hiện các h− hỏng bên ngoài nh− chảy dầu hộp số, lỏng các mối lắp ghép,
các giắc nối của van điện từ, kiểm tra mức dầu, các rung động bất th−ờng
trong hộp số, hoạt động của cần số…
+ Định mức thời gian cho công việc bảo d−ỡng th−ờng xuyên
2. Bảo d−ỡng định kỳ
+ Bảo d−ỡng định kỳ do công nhân trong trạm bảo d−ỡng chịu trách nhiệm và
đ−ợc thực hiện sau một chu kỳ hoạt động của ô tô, đ−ợc xác định bằng quãng
đ−ờng xe chạy hoặc thời gian khai thác.
+ Chu kỳ bảo d−ỡng định kỳ tính theo quãng đ−ờng xe chạy, thời gian khai
Chu kỳ bảo d−ỡng Trạng thái kỹ thuật
Quãng đ−ờng (km) Thời gian (tháng)
Chạy rà 1500 -
Sau chạy rà 10000 6
Sau sửa chữa lớn 5000 3
Theo h−ớng dẫn của nhà sản xuất thì dầu hộp số tự động dùng cho hộp số
U151E phải đ−ợc kiểm tra sau mỗi 40000 km hay 24 tháng. Thông th−ờng
dầu hộp số tự động chỉ phải thay thế sau 40000 km hay 24 tháng khi xe hoạt
động d−ới các điều kiện đặc biệt nh−: th−ờng xuyên kéo rơ moóc, chạy với tốc
độ cao (80% tốc độ tối đa hay cao hơn).
+ Nội dung của công việc bảo d−ỡng định kỳ: