Hiện nay, khi nền kinh tế Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc và cùng với đó là việc đầu tư với quy mô lớn vào quy hoạch và xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông vận tải đã khiến cho ô tô dần trở thành phương tiện đi lại rất phổ biến hiện nay. Tuy nhiên, do ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển muộn hơn so các nước trong khu vực khoảng 30 năm, khi Thái Lan, Indonesia, Malaysia phát triển công nghiệp ô tô từ năm 1960, thì tại Việt Nam đến năm 1991 ngành công nghiệp ô tô Việt Nam mới ra đời. Bởi vậy, khi Việt Nam mới đặt "những viên gạch đầu tiên" để xây dựng ngành, công nghiệp ô tô tại các nước đã rất phát triển, tạo ra áp lực cạnh tranh lớn đến sản xuất trong nước. Và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang được xem là cơ hội để các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ô tô Việt Nam có thể tạo bước phát triển mang tính đột phá theo 4 xu hướng chính gồm: tự động hóa, kết nối, xe điện và chia sẻ xe như một dịch vụ. Việc ứng dụng những giải pháp về tự động hóa trên xe ô tô không những giúp người dùng cảm thấy thoải mái, thân thiện với chiếc xe của mình mà còn nâng cao tính an toàn khi sử dụng. Đây là lý do tại sao các hệ thống tự động luôn được trang bị cho dòng xe cao cấp và dần áp dụng cho các loại xe thông dụng. Và trong những năm gần đây, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã có sự tham gia tích cực và rộng rãi của không chỉ các tập đoàn ô tô lớn trên thế giới như Toyota, Ford, Honda, Mitsubishi. , mà còn của cả những công ty trong nước như Công ty cổ phần Ô tô Trường Hải, Công ty cổ phần Huyndai Thành Công, và gần đây nhất là sự ra mắt thành công bước đầu của dòng xe mang thương hiệu Việt Vinfast thuộc tập đoàn Vingroup,. đã mở ra một nguồn cơ hội việc làm vô cùng phong phú cho sinh viên ngành ô tô, tuy nhiên kèm theo đó cũng đem lại không ít những khó khăn và thách thức đòi hỏi sinh viên phải trang bị cho mình nền tảng kiến thức chuyên ngành vững chắc và những kĩ năng thực hành để có thể tiếp cận được với sự đổi mới và đa dạng của công việc khi ra trường. Vì vậy với đề tài là “THI CÔNG MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A140E”, chúng em rất mong với đề tài này sẽ góp phần phục vụ cho công tác giảng dạy cho ngành công nghệ ô tô, giúp cung cấp cho sinh viên nền tảng kiến thức đầy đủ về hộp số tự động để phục vụ tốt cho quá trình học tập cũng như quá trình làm việc của bản thân sau này và góp phần vào sự phát triển chung của ngành công nghiệp ô tô Việt Nam. Với thời gian nghiên cứu thiết kế và thi công gần 4 tháng, nhóm chúng em đã hoàn thành được nhiệm vụ mà đề tài đặt ra bao gồm: 1. Mô hình hộp số tự động Toyota A140E đã được thi công, lắp đặt và vận hành 2. Một quyển thuyết minh, nội dung được thể hiện qua 05 chương: - Chương 1: Tổng quan về đề tài thực hiện. - Chương 2: Tổng quan về hộp số tự động và khảo sát hộp số tự động TOYOTA A140E. - Chương 3: Thi công mô hình hộp số tự động TOYOTA A140E. - Chương 4: Vận hành. - Chương 5: Kết luận và kiến nghị
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI THỰC HIỆN
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, ngành Công nghệ ô tô tại Việt Nam đã có sự phát triển mạnh mẽ, đặc biệt với sự ra đời của thương hiệu VinFast Hộp số ô tô được coi là trái tim của hệ thống truyền lực, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh momen và tốc độ của động cơ phù hợp với điều kiện vận hành của bánh xe Nghiên cứu về hộp số tự động không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng mà còn hỗ trợ trong việc sửa chữa, bảo dưỡng và cải tiến thiết bị này.
Nhu cầu học tập và sửa chữa trong các trường học và hãng xe ngày càng tăng, nhằm củng cố kiến thức và hiểu rõ hơn về hoạt động của hộp số tự động Việc nghiên cứu và nắm vững hộp số tự động, đặc biệt là hộp số tự động số điều khiển bằng điện tử, là cần thiết để khai thác hiệu quả các tính năng ưu việt của chúng Dựa vào đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường “T18-2008” của Huỳnh Phước Sơn và Đặng Vũ Minh Đăng, cùng các tài liệu liên quan, việc khảo sát nguyên lý làm việc và hiện tượng hoạt động ở các chế độ khác nhau sẽ là cơ sở cho quá trình thi công mô hình và vận hành.
Với những lí do như trên, nhóm đã chọn đê tài: “ NGHIÊN CỨU VÀ THI
CÔNG MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TOYOTA A140E” để làm đê tài tốt nghiệp.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Nội dung nghiên cứu của đê tài được thực hiện với các mục tiêu sau:
- Nghiên cứu những vấn đê vê cơ sơ ly thuyết của hộp số tự động
Nghiên cứu và thiết kế mô hình hộp số tự động Toyota A140E sử dụng điều khiển khí nén, với phần vỏ hộp số được cắt bổ để quan sát các chi tiết bên trong trong quá trình hoạt động.
Đề tài này có giá trị thực tiễn cao và khả năng ứng dụng hiệu quả trong nghiên cứu, giảng dạy và học tập về hộp số tự động.
Mô hình được thi công kết hợp với tài liệu thuyết minh và hướng dẫn thực hành, giúp sinh viên dễ dàng áp dụng mô hình vào quá trình học tập.
19 hiểu rõ hơn vê cấu tạo và nguyên ly hoạt động của hộp số tự động.
ĐỐI TƯỢNG
- Hộp số tự động điêu khiển điện tư Toyota A140E
NỘI DUNG THỰC HIỆN
Nội dung thực hiện gồm 05 chương:
- Chương 1: Tổng quan vê đê tài thực hiện.
- Chương 2: Tổng quan vê hộp số tự động và khảo sát hộp số tự động
- Chương 3: Thi công mô hình hộp số tự động TOYOTA A140E.
- Chương 5: Kết luận và kiến nghi
PHẠM VI ỨNG DỤNG
Đề tài tốt nghiệp "Thi công mô hình hộp số tự động Toyota A140E" được thực hiện nhằm ứng dụng trong giảng dạy và học tập tại Khoa Cơ Khí Động Lực, trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, cũng như cho các ngành đào tạo về Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô tại các trường đại học, cao đẳng và trung cấp nghề trên toàn quốc Đối tượng phục vụ bao gồm giảng viên, sinh viên và học sinh tại các cơ sở đào tạo chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu, đề tài sẽ áp dụng phương pháp tham khảo tài liệu kết hợp với thực nghiệm Việc nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số yêu cầu tìm hiểu kỹ lưỡng về lý thuyết hộp số, làm cơ sở cho thiết kế và thi công mô hình Qua khảo sát thực tế và thực hiện các bài tập trên mô hình, chúng tôi sẽ làm rõ quy trình và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển hộp số tự động, đồng thời giải quyết các vấn đề đã đề cập trong phần lý thuyết.
TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
Hộp số tự động đã được nghiên cứu từ những năm 1900 bởi các kỹ sư hàng hải Đức, và đến năm 1938, GM giới thiệu chiếc Oldsmobile đầu tiên trang bị hộp số tự động, giúp đơn giản hóa việc điều khiển ô tô mà không cần bàn đạp ly hợp Tuy nhiên, do tính phức tạp và khó bảo trì, hộp số tự động không được phổ biến Đến những năm 70, hộp số tự động hồi sinh với sự ra mắt của nhiều mẫu xe mới, và từ đó, nó đã phát triển không ngừng, dần thay thế hộp số thường Hộp số tự động ban đầu sử dụng hệ thống điều khiển thủy lực, và để tăng độ chính xác trong việc chuyển số cũng như đảm bảo an toàn, hộp số tự động có cấp điều khiển điện tử (ECT) đã ra đời.
Các nhà sản xuất ô tô đã phát triển thành công hộp số tự động vô cấp, với nhiều cấp tỷ số truyền, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về hiệu suất và sự linh hoạt trong những năm cuối thế kỷ XX.
Đến đầu thập kỷ 70, hộp số phổ biến của TOYOTA chủ yếu là hộp số thường Tuy nhiên, từ năm 1977, hộp số tự động lần đầu tiên được trang bị trên xe CROWN, dẫn đến sự gia tăng đáng kể số lượng xe sử dụng hộp số tự động Hiện nay, hộp số tự động không chỉ có mặt trên các dòng xe du lịch mà còn được trang bị trên xe hai cầu chủ động và xe tải nhỏ của hãng Bảng 2.1 liệt kê các mốc thời gian mà TOYOTA trang bị hộp số tự động cho các dòng xe của mình.
Bảng 2.1: Mốc thời gian ứng dụng hộp số tự động của TOYOTA
2.1.2.1 Phân loại theo phương pháp điều khiển.
Hộp số tự động được chia thành hai loại dựa trên cách điều khiển: loại điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực và loại điều khiển điện tử (ECT) Loại ECT sử dụng ECU để điều khiển, đồng thời tích hợp chức năng chẩn đoán và dự phòng, mang lại hiệu suất và độ tin cậy cao hơn.
Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực sử dụng cơ chế biến đổi tốc độ xe thành áp suất ly tâm và độ mở bướm ga thành áp suất bướm ga Các áp suất thủy lực này được dùng để điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanh trong cụm bánh răng hành tinh, từ đó xác định thời điểm lên xuống số Phương pháp này được gọi là điều khiển thủy lực.
Sơ đồ tín hiệu điều khiển :
Bàn đạp ga → cáp dây ga → cáp bướm ga → van bướm ga , van ly tâm → van sang số
→ bộ truyền bánh răng hành tinh và bộ biến mô.
Hộp số điều khiển điện tử ECT sử dụng cảm biến để phát hiện tốc độ xe và độ mở bướm ga, chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện gửi về bộ điều khiển ECU Dựa trên các tín hiệu này, ECU điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanh thông qua hệ thống van và thủy lực.
Sơ đồ tín hiệu điều khiển :
Tín hiệu điện từ các cảm biến như cảm biến chân ga, cảm biến dầu hộp số, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến tốc độ xe, cảm biến đếm vòng quay và cảm biến tốc độ tuabin đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi và điều chỉnh hiệu suất hoạt động của phương tiện Những cảm biến này giúp cung cấp thông tin chính xác về trạng thái của động cơ và các bộ phận khác, từ đó nâng cao hiệu quả vận hành và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Tín hiệu điện từ bộ điều khiển thủy lực được truyền đến ECT động cơ và ECT, sau đó chuyển tiếp thành tín hiệu điện đến các van điện từ Quá trình này điều khiển bộ biến mô và bánh răng hành tinh một cách hiệu quả.
Chức năng khác Chẩn đoán
Dự phòng Điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô
(Electronic Controlled Transmission: Loại điều khiển điện)
(Loại điều khiển hoàn toàn thủy lực)
Hình 2.1: Hai loại hộp số tự động được phân loại theo hệ thống sử dụng để điều khiển.
2.1.2.2 Phân loại theo tỷ số truyền.
Hộp số tự động vô cấp CVT (Continuously Variable Transmission) là loại hộp số có khả năng tự động thay đổi tỉ số truyền một cách liên tục nhờ vào việc điều chỉnh bán kính quay của các pulley Tương tự như hộp số MMT (Multi-Matic Transmission) được trang bị trên mẫu Civic của Honda và mẫu Lancer Gala của Mitsubishi, hộp số CVT cho phép thay đổi tỉ số truyền linh hoạt dựa trên vòng tua của động cơ và tải trọng.
Hình 2.2: Hộp số tự động vô cấp
Hộp số tự động có cấp là loại hộp số cho phép thay đổi tỷ số truyền theo các cấp số thông qua các bộ truyền bánh răng Hiện nay, hầu hết hộp số tự động có 4 cấp, trong khi một số nhà sản xuất đang chuyển sang hộp số thế hệ mới với 5, 6 cấp Đặc biệt, hộp số tự động cao nhất hiện nay đã đạt tới 8 cấp, và theo thông tin từ hãng xe Mỹ, Ford F-150 2017 sẽ được trang bị hộp số tự động 10 cấp vào cuối năm 2017.
Hình 2.3: Hộp số tự động có cấp 2.1.2.3 Phân loại theo cách bố trí trên xe.
Ngoài hai cách phân loại hộp số tự động, còn có một cách phân loại khác dựa trên vị trí bố trí trên xe, thường được chia thành hai loại.
Loại FF là hộp số tự động dành cho xe có động cơ đặt ở phía trước và cầu trước chủ động Thiết kế của loại hộp số này rất gọn gàng, nhờ vào việc bố trí hợp lý trong khoang động cơ.
Hình 2.4: Hộp số tự động loại FF
Hộp số tự động loại FR được thiết kế cho xe có động cơ đặt ở phía trước và cầu sau chủ động Đặc điểm nổi bật của loại này là bộ truyền bánh răng cuối cùng (vi sai) được lắp ở bên ngoài, khiến cho hộp số dài hơn so với các loại khác.
Hình 2.5: Hộp số tự động loại FR
Hộp số tự động trên xe được bố trí khác nhau tùy thuộc vào loại dẫn động, bao gồm dẫn động cầu trước và dẫn động cầu sau Sơ đồ bố trí cho thấy các thành phần chính như mặt trước, cụm cầu và hộp số tự động, trục dẫn động, hộp số tự động, trục các đăng, cùng với truyền động cuối cùng của vi sai.
Hộp số tự động hoạt động tương tự như hộp số thường nhưng mang lại sự tiện lợi hơn trong việc điều khiển Nó cho phép quá trình chuyển số diễn ra êm ái mà không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ, tự động chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện di chuyển của ô tô Điều này giúp tối ưu hóa công suất động cơ, mang lại hiệu suất cao hơn cho người lái.
Vì vậy, hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau:
ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
- Nó giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên phải chuyển số.
Hệ thống chuyển số tự động hoạt động êm ái và mượt mà ở các tốc độ phù hợp với chế độ lái, giúp giảm bớt yêu cầu về kỹ năng lái xe phức tạp như việc sử dụng ly hợp.
Nó giúp bảo vệ động cơ và hệ thống dẫn động khỏi tình trạng quá tải, nhờ vào việc kết nối bằng thủy lực qua biến mô, mang lại hiệu quả tốt hơn so với kết nối cơ khí.
Hộp số tự động sử dụng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực để tách nối công suất từ động cơ đến hộp số Quá trình này diễn ra nhờ dòng thủy lực từ cánh bơm sang tua bin mà không cần cơ cấu cơ khí, giúp duy trì dòng công suất liên tục và đạt hiệu suất cao lên đến 98%.
- Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh.
- Không bi va đập khi sang số, không cần bộ đồng tốc.
- Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí.
- Tốn nhiêu nhiên liệu hơn hộp số cơ khí
Biến mô là thiết bị nối động cơ với hệ thống truyền động, hoạt động dựa trên việc chuyển dòng chất lỏng từ mặt này sang mặt khác trong hộp biến mô Quá trình này có thể gây ra hiện tượng đặc biệt khi vận hành.
“Trượt” hiệu suất sư dụng năng lượng bi giảm,đặc biệt là ơ tốc độ thấp.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG
Hiện nay hộp số tự động trên xe có 3 cụm bộ phận chính:
- Bộ truyên động bánh răng hành tinh.
Bộ điêu khiển thủy lực hoặc bộ điêu khiển điện tư kết hợp thủy lực là hai loại hệ thống điều khiển chính cho hộp số tự động Ngoài ra, hộp số tự động còn trang bị các cơ cấu và hệ thống điều khiển khác như cơ cấu chuyển số cơ khí, hệ thống làm mát dầu, hệ thống khóa cần số (shift-lock system) và hệ thống khóa công tắc máy (key interlock system).
2.3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG.
Dòng công suất từ động cơ được truyền qua biến mô đến hộp số và hệ thống truyền động, với biến mô đóng vai trò như một khớp nối thủy lực và cơ cấu an toàn cho hệ thống Đồng thời, biến mô cũng là bộ phận khuếch đại mô men từ động cơ đến hệ thống truyền lực phía sau, tùy thuộc vào điều kiện sử dụng.
Hộp số không chỉ truyền công suất qua sự ăn khớp giữa các bánh răng mà còn sử dụng ly hợp ma sát để điều chỉnh tỷ số truyền và đảo chiều quay Để thực hiện điều này, hộp số tích hợp các phanh và cơ cấu hành tinh đặc biệt, với hệ thống điều khiển tự động bằng thủy lực hoặc điện tử.
Trên thị trường hiện nay, có nhiều loại hộp số tự động được phát triển với mục tiêu nâng cao độ chính xác và tính hợp lý trong quá trình chuyển số Mặc dù giá thành và công nghệ sản xuất có sự khác biệt, chức năng cơ bản và nguyên lý hoạt động của chúng vẫn giống nhau Sự phối hợp và vận hành đồng bộ của tất cả các bộ phận trong hộp số tự động ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất làm việc của hệ thống, do đó, yêu cầu về thiết kế và chế tạo cho từng chi tiết và cụm bộ phận là rất khắt khe.
Hình 2.7: Dòng truyền công suất trên xe sử dụng hộp số tự động
KHẢO SÁT HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A140E
Hộp số tự động A140E, được phát triển dựa trên các phiên bản trước đó và lần đầu tiên được lắp đặt trên xe CAMRY của TOYOTA vào năm 1984, đã thể hiện đúng mong đợi của nhà thiết kế Sản phẩm này không chỉ nâng cao vị thế của CAMRY trong phân khúc xe cao cấp mà còn giúp TOYOTA khẳng định thương hiệu trước các đối thủ lớn như FORD, GM và MERCEDES Điều này rất quan trọng trong bối cảnh TOYOTA đang lên kế hoạch mở rộng thị trường sang Mỹ và Châu Âu trong những năm 80.
Hộp số A140E là một hệ thống tự động hiện đại với 4 cấp số tiến và 1 cấp số lùi, được trang bị bộ truyền hành tinh OD, giúp tăng thêm tỷ số truyền và lựa chọn cho người lái Sự cải tiến này không chỉ làm cho động cơ hoạt động ổn định hơn mà còn giảm tiêu hao nhiên liệu và ô nhiễm môi trường Trước khi A140E ra đời, các tỷ số truyền tăng chỉ được áp dụng cho hộp số cơ khí, điều này đã giúp dòng xe CAMRY khẳng định vị thế vượt trội so với các đối thủ trên thị trường.
Các dãy số trong hộp số tự động A140E:
“P”: Sư dụng khi xe đỗ.
“N”: Vi trí trung gian sư dụng khi xe dừng tạm thời động cơ vẫn hoạt động.
“R”: Sư dụng khi lùi xe.
“D”: Sư dụng khi cần chuyển số một cách tự động.
“2”: Sư dụng khi chạy ơ đường bằng.
“L”: Sư dụng khi xe chạy ơ đoạn đèo dốc.
CÁC CỤM CHI TIẾT CHÍNH TRONG HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A140E
Bộ biến mô là thiết bị truyền và khuếch đại mômen từ động cơ, sử dụng dầu hộp số làm môi trường hoạt động Nó bao gồm cánh bơm được dẫn động bởi trục khuỷu, rôto tuabin nối với trục sơ cấp, và stator gắn chặt vào vỏ hộp số Vỏ bộ biến mô chứa tất cả các bộ phận này, trong khi biến mô được nén đầy dầu thủy lực, cung cấp bơm dầu cho hệ thống.
19 tích lũy năng lượng và khi ra va đập vào bánh tuabin tạo thành một dòng truyên công suất làm quay rôto tuabin.
Hình 2.8: Mặt cắt của biến mô thủy lực hộp số tự động A140E.
1 – Ổ bi; 2 – Trục sơ cấp hộp số;
3 – Trục bánh phản ứng; 4 – Vỏ biến mô;
5 – Phần vỏ biến mô mang cánh bơm;
6 – Vành dẫn hướng; 7 – Cánh bơm;
8 – Vỏ biến mô; 9 – Khung thép lắp đặt giảm chấn; 10 – Vật liệu ma sát;
12 – Đinh tán; 13 – Ổ bi; 14 – Vành chắn dầu; 15 – Moay ơ mang cánh tuabin;
16 – Vành ngoài của khớp một chiều;
17 – Bánh phản ứng; 18 – Đai ốc liên kết; 19 – Lò xo giảm chấn.
Chức năng của biến mô:
- Tăng mômen do động cơ tạo ra; Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực để truyên hoặc không truyên mômen từ động cơ đến hộp số;
Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống truyên lực;
Có tác dụng như một bánh đà để làm đồng điêu chuyển động quay của động cơ; Dẫn động bơm dầu của hệ thống điêu khiển thủy lực.
Hộp số tự động với bộ biến mô thủy lực hoạt động như một bánh đà cho động cơ, loại bỏ sự cần thiết của bánh đà nặng trên xe có hộp số thường Thay vào đó, xe trang bị hộp số tự động sử dụng biến mô thủy lực kết hợp với tấm truyền động có vành răng khởi động để làm bánh đà Khi tấm dẫn động quay ở tốc độ cao, trọng lượng của nó cùng với biến mô thủy lực giúp cân bằng tốt, ngăn chặn rung động và đồng điều chuyển động của động cơ trong quá trình hoạt động.
Bánh bơm là thành phần quan trọng trong hệ thống truyền tải năng lượng của biến mô, bao gồm bánh bơm, bánh tuabin và bánh phản ứng, do đó, các đặc tính kỹ thuật của bánh bơm sau khi chế tạo sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của toàn bộ biến mô Bánh bơm được chế tạo bằng cách lắp ghép từng cánh bằng thép vào bánh mang cánh, trong khi các cánh còn lại được gắn vào vành dẫn hướng để tối ưu hóa dòng chảy của dầu, tạo thành một bơm ly tâm kết hợp với vỏ biến mô.
Hình 2.9: Sơ đồ vị trí bánh bơm trong biến mô.
1 – Vỏ biến mô; 2 – Cánh bơm; 3 – Vành dẫn hướng; 4 – Tấm dẫn động.
Bánh bơm có vai trò quan trọng trong việc nhận năng lượng từ trục khuỷu động cơ thông qua tấm dẫn động, giúp tích tụ dầu Số lượng cánh bơm và góc đặt cánh được tính toán kỹ lưỡng dựa trên khả năng truyền tải công suất tối đa và các thông số kỹ thuật cần thiết trong quá trình chế tạo Ngoài ra, bánh bơm hoạt động hiệu quả trong dải vận tốc rộng từ 0 đến 8000 vòng/phút, thậm chí có thể vượt qua mức này.
10000 (vg/ph) nên vấn đê cân bằng động cũng được quan tâm rất lớn để hạn chế tải trọng động sinh ra khi hoạt động.
Vấn đề cân bằng động của biến mô không chỉ liên quan đến khối lượng cơ khí tạo ra lực ly tâm khi hoạt động, mà còn phụ thuộc vào từng cánh bơm Khi biến mô hoạt động, khả năng tích tụ năng lượng lên dòng dầu qua từng khoang giữa hai cánh liên tiếp cần được xem xét để đảm bảo sự cân bằng.
Bánh tuabin là một thành phần quan trọng trong hệ thống truyền tải năng lượng của biến mô, bao gồm bánh bơm, bánh tuabin và bánh phản ứng Hiệu suất của biến mô phụ thuộc vào các tính chất kỹ thuật đạt được sau khi chế tạo bánh tuabin Quá trình chế tạo bánh tuabin bao gồm việc lắp ghép từng cánh bằng thép lên bánh mang cánh, trong khi các cánh còn lại được gắn vào vành dẫn hướng để dòng dầu dễ dàng chuyển hướng Bánh tuabin được lắp ghép với trục sơ cấp của hộp số thông qua then hoa, giúp truyền tải năng lượng hiệu quả từ các cánh của bánh.
Hình 2.10: Sơ đồ vị trí bánh tuabin trong biến mô.
1 – Trục sơ cấp hộp số; 2 – Vành dẫn hướng; 3 – Cánh tuabin.
Bánh tuabin có những yêu cầu kỹ thuật đặc biệt liên quan đến độ cân bằng, độ nhám bề mặt cánh và góc đặt cánh, tương tự như bánh bơm Tuy nhiên, khi lắp ghép với trục sơ cấp của hộp số, bánh tuabin cần đảm bảo độ đồng trục, điều này khác biệt so với bánh bơm vì bánh tuabin không được lắp trực tiếp trên vỏ biến mô.
Bánh phản ứng là một thành phần quan trọng trong vòng truyền tải năng lượng ở biến mô, có chức năng không chỉ truyền mômen từ động cơ đến hệ thống truyền lực mà còn khuếch đại mômen trong giai đoạn khuếch đại Như hình 2.11 đã chỉ ra, bánh phản ứng được lắp giữa bánh bơm và bánh tuabin, kết nối với vỏ hộp số qua khớp một chiều Cách bố trí này cho phép bánh tuabin dễ dàng điều chỉnh hướng dòng dầu từ bánh tuabin, biến áp năng còn lại thành động năng trước khi dòng dầu tiếp tục tác động lên bánh bơm, như minh họa trong hình 2.12.
Hình 2.11: Sơ đồ vị trí lắp bánh phản ứng trong biến mô thủy lực
1 – Vỏ hộp số; 2 – Bánh bơm; 3 – Bánh phản ứng; 4 – Bánh tuabin; 5 – Khớp một chiều; 6 – Trục bánh phản ứng.
Hình 2.12: Hình mô tả chức năng của bánh phản ứng.
1 – Hướng dòng dầu khi có bánh phản ứng; 2 – Cánh bánh phản ứng; 3 – Dòng dầu từ tuabin; 4 – Hướng dòng dầu khi không có bánh phản ứng.
Khớp một chiêu, như hình 2.13, bao gồm hai vành trong và ngoài của bánh phản ứng, các con lăn bằng thép và lò xo Lò xo giữ cho các con lăn luôn tỳ vào hai vành, tạo ra xu hướng khóa vành ngoài với vành trong Mặc dù có kết cấu đơn giản, khớp một chiêu đóng vai trò quan trọng trong việc giúp bánh phản ứng đạt được yêu cầu thiết kế.
Khớp một chiêu hoạt động như một miếng chêm, khi vành ngoài quay theo chiêu
Các con lăn dưới tác dụng của lò xo sẽ giữ cho vành ngoài và vành trong gắn chặt với nhau Khi vành ngoài quay theo chiều A, các con lăn cho phép hai vành này quay tương đối với nhau.
Hình 2.13: Hoạt động của khớp một chiều dạng con lăn trong bánh phản ứng a – Quay tự do; b – Khóa cứng; 1 – Vành ngoài; 2 – Con lăn; 3 – Vành trong; 4 – Lò xo giữ.
Trên hình 3.7 mô tả hoạt động của khớp một chiêu trong cả hai giai đoạn làm việc của biến mô thủy lực.
Hình 2.14 minh họa hoạt động của khớp một chiều trong bánh phản ứng, bao gồm khớp một chiều khóa và khớp một chiều quay tự do Khớp một chiều được lắp trên bánh phản ứng nhằm đạt mục tiêu thiết kế, cho phép bánh phản ứng thay đổi hướng dòng dầu khi biến mô làm việc ở chế độ biến đổi mômen Điều này giúp chuyển đổi năng lượng dòng dầu thành động năng tác động vào bánh bơm, hỗ trợ quá trình tích lũy năng lượng Khi ly hợp khóa biến mô hoạt động, khớp một chiều cho phép bánh phản ứng quay tự do, đảm bảo hiệu suất của biến mô không bị giảm trong giai đoạn này.
Khóa biến mô có cấu trúc bao gồm khung thép kết nối với trục sơ cấp của hộp số, trên đó được lắp đặt các lò xo giảm chấn và vành khăn làm từ sợi atbet hoặc hợp kim gốm, nhằm tạo ra lực ma sát khi cần thiết Mặt đối diện với vành khăn là bề mặt kim loại được thiết kế để tiếp xúc với vành khăn ma sát trong hộp số.
Hình 2.15: Kết cấu khóa biến mô
1 - Giảm chấn; 2 - Bề mặt ma sát; 3 - Khung kim loại; 4 – Moayơ lắp khớp khóa biến mô.
Khi tốc độ của bánh bơm và bánh tuabin chênh lệch 5%, tín hiệu thủy lực được gửi đến hai van điều khiển khóa biến mô Dầu áp suất cao được cung cấp cho van điện từ và van tín hiệu, tạo ra chênh áp giữa hai bề mặt của khớp khóa biến mô, từ đó làm khớp khóa đóng lại và tạo liên kết cơ khí giữa trục khuỷu động cơ và trục sơ cấp của hộp số Giảm chấn có nhiệm vụ giảm tải trọng động khi khớp khóa biến mô hoạt động.
Hình 2.16: Điều khiển đóng khớp khóa biến mô
A – Xả dầu; B – Dầu cao áp; C – Van tín hiệu; D – Van điện từ; 1 – Bánh bơm; 2 – Bánh tuabin; 3 – Khớp khóa biến mô.
Khi tốc độ động cơ và tốc độ đầu ra của hộp số chênh lệch hơn 5%, khớp khóa biến mô sẽ được điều khiển nhả ra Việc điều khiển nhả khớp khóa biến mô được thực hiện bằng cách tạo ra sự chênh áp giữa hai mặt trước và sau của khớp khóa, sử dụng van điện từ và van tín hiệu Sau khi dầu ra khỏi biến mô, nó sẽ được đưa vào bộ làm mát để giảm nhiệt lượng đã hấp thụ trong quá trình hoạt động và do ma sát, sau đó quay về bơm dầu để tiếp tục tuần hoàn.
Hình 2.17: Điều khiển nhả khớp khóa biến mô.
A – Dầu cao áp; B – Van tín hiệu; C – Van điện từ; D – Đến bộ làm mát; 1 – Bánh bơm; 2 – Bánh tuabin; 3 – Khớp khóa biến mô.
2.5.2 BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG HÀNH TINH.
Bộ truyền hành tinh bao gồm bánh răng mặt trời gắn trên trục, ăn khớp với các bánh răng hành tinh lắp trên trục của chúng Các trục này được cố định trên cùng một cần dẫn, trong khi cả cần dẫn và bánh răng mặt trời đều được đặt trong bánh răng bao.
2.5.2.1 Các bộ truyền hành tinh trước và sau.
Trong hộp số tự động A140E của TOYOTA sư dụng một bộ bánh răng hành tinh
SƠ ĐỒ KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
2.6.1 Sơ đồ kết cấu hộp số tự động A140E.
Kết cấu mặt cắt dọc hộp số tự động A140E như hình 2.28.
Hình 2.28: Kết cấu mặt cắt dọc hộp số tự động A140E
1 – Vỏ biến mô; 2 – Bơm dầu; 3 – Ống thông hơi; 4 – Ly hợp truyền thẳng C 2 ; 5 – Ly hợp số tiến C 1 ; 6 – Phanh ma sát ướt B 2 ; 7 – Khớp một chiều F 2 ; 8 – Phanh ma sát ướt B 3 ;
Trong hệ thống truyền động, các thành phần quan trọng bao gồm xylanh điều khiển phanh B 3 và B 0, bánh răng chủ động trung gian, cùng với phanh ma sát ướt số truyền tăng B 0 Ngoài ra, xylanh điều khiển ly hợp C 0 và trục trung gian hộp số cũng đóng vai trò thiết yếu Lò xo hồi vị, trục thứ cấp của hộp số, và bánh răng bị động trung gian cùng với phốt chắn dầu và ổ bi đỡ là những yếu tố không thể thiếu Cuối cùng, vi sai là phần quan trọng giúp phân phối lực truyền động.
Sơ đồ nguyên lý hộp số tự động A140E như hình 3.22.
Hình 2.29: Sơ đồ nguyên lý hộp số tự động A140E.
1 – Phanh số truyền tăng B 0 ; 2 – Ly hợp số truyền tăng C 0 ; 3 – Bánh răng hành tinh OD;
4 – Phanh ma sát ướt B 3 ; 5 – Khớp một chiều F 2 ; 6 – Phanh ma sát ướt B 2 ; 7 – Ly hợp
Phanh dải (C 1; 8) và ly hợp (B 1; 9) là các bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền lực Bơm dầu (C 2; 10) cung cấp dầu cho các bộ phận hoạt động trơn tru, trong khi biến mô thủy lực (11) giúp chuyển đổi năng lượng Trục sơ cấp (12) và trục trung gian (13) của hộp số đảm bảo sự truyền tải lực hiệu quả Khớp một chiều (F 1; 14) và truyền lực chính (15) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động của hệ thống Cuối cùng, trục thứ cấp (16) và khớp một chiều (F 0) góp phần hoàn thiện quá trình truyền động.
2.6.2 Nguyên lý hoạt động hộp số tự động A140E. 2.6.2.1 Giới thiệu bộ truyền hành tinh hộp số tự động A140E.
Trong hộp số tự động A140E của TOYOTA sư dụng một bộ bánh răng hành tinh
3 tốc độ loại SIMPSON và một bộ truyên hành tinh OD loại WILLD cho số truyên tăng như trên hình 2.30.
Bộ bánh răng hành tinh 3 tốc độ SIMPSON bao gồm hai bộ bánh răng hành tinh đơn giản, được lắp đặt trên cùng một trục Chúng được sắp xếp ở vị trí trước và sau trong hộp số, kết nối với nhau qua bánh răng mặt trời Mỗi bánh răng hành tinh được gắn trên trục hành tinh của cần dẫn và khớp với bánh răng bao, cũng như bánh răng mặt trời của bộ truyền.
Bộ truyền hành tinh cho số truyền tăng được lắp đặt bên cạnh bộ truyền hành tinh 3 tốc độ, bao gồm một bộ truyền hành tinh đơn giản (loại WILLD), một phanh số truyền tăng (B 0 ) giữ bánh răng mặt trời, một ly hợp số truyền tăng (C 0 ) kết nối bánh răng mặt trời với cần dẫn, và một khớp một chiêu cho số truyền tăng (F 0 ) Công suất được đưa vào cần dẫn số truyền tăng và được truyền ra từ bánh răng bao của bộ truyền hành tinh này.
Sơ đồ bố trí các bộ truyên hành tinh hộp số tự động A140E như hình 2.30.
Hình 2.30: Sơ đồ bố trí các bộ truyền hành tinh hộp số tự động A140E
Hộp số bao gồm các thành phần quan trọng như trục sơ cấp, cần dẫn bộ truyền hành tinh trước, bánh răng hành tinh trước, bánh răng bao trước, và bánh răng mặt trời trước và sau Ngoài ra, hộp số còn có bánh răng bao sau, trục trung gian, cần dẫn số truyền tăng OD, bánh răng bao số truyền tăng OD, bánh răng mặt trời OD, và bánh răng chủ động trung gian Những bộ phận này phối hợp chặt chẽ để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của hệ thống truyền động.
12 – Bánh răng bị động trung gian; 13 – Cần dẫn bộ truyền hành tinh sau; 14 – Bánh răng hành tinh sau; 15 – Trục thứ cấp hộp số.
Bánh răng trung gian chủ động gắn liền với trục thứ cấp của hộp số, được kết nối bằng mối ghép then hoa với trục trung gian và ăn khớp với bánh răng bi động trung gian Bánh răng mặt trời ở cả hai đầu quay cùng một khối Cần dẫn bộ truyền hành tinh phía trước và bánh răng bao bộ truyền hành tinh phía sau cũng ăn khớp bằng then hoa với trục trung gian.
Chức năng của các bộ phận:
Ly hợp số truyên tăng OD (C0) nối cần dẫn bộ truyên OD với bánh răng mặt trời.
Ly hợp số tiến (C1) dùng để nối trục sơ cấp với bánh răng bao của bộ truyên trước.
Ly hợp số truyên thẳng (C2) dùng nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời trước và sau.
Phanh OD (B0) khóa bánh răng mặt trời OD ngăn không cho nó quay theo cả hai chiêu thuận và ngược kim đồng hồ.
Phanh dải (B1) khóa bánh răng mặt trời trước và sau không cho chúng quay theo cả hai chiêu thuận và ngược chiêu kim đồng hồ.
Phanh ma sát ướt (B2) khóa bánh răng mặt trời trước và sau, không cho chúng quay theo chiêu kim đồng hồ trong khi khớp một chiêu F1 đang hoạt động.
Phanh ma sát ướt (B3) khóa cần dẫn bộ truyên hành tinh sau ngăn không cho chúng quay cả chiêu thuận và ngược chiêu kim đồng hồ.
Khớp một chiêu (F1) khi (B2) hoạt động, nó khóa cứng bánh răng mặt trời trước và sau không cho chúng quay ngược chiêu kim đồng hồ.
Khớp một chiêu OD (F0) khóa cần dẫn bộ truyền hành tinh OD, giúp ngăn chặn sự quay cả theo chiều thuận và ngược chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời.
Khớp một chiêu (F2) khóa cần dẫn bộ truyên hành tinh sau, ngăn không cho nó quay ngược chiêu kim đồng hồ.
Trên hình 3.4 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ơ dãy “D” hoặc “2”, hộp số đang ơ số 1.
Ly hợp số tiến (C1) hoạt động ở số 1, truyền động quay từ trục sơ cấp đến bánh răng bao bộ truyền hành tinh trước, khiến các bánh răng hành tinh quay xung quanh bánh răng mặt trời trước theo chiều kim đồng hồ Điều này dẫn đến bánh răng mặt trời trước và sau quay ngược chiều kim đồng hồ, làm cho các bánh răng hành tinh sau quay theo chiều kim đồng hồ Tuy nhiên, cần dẫn bộ truyền hành tinh sau bị khớp một chiều (F2) ngăn không cho quay ngược chiều kim đồng hồ, do đó các bánh răng hành tinh sau vẫn quay theo chiều kim đồng hồ, kéo theo bánh răng bao sau cũng quay theo chiều kim đồng hồ.
Khi các bánh răng hành tinh quay theo chiều kim đồng hồ, cần dẫn trước cũng sẽ quay theo hướng này Vì bánh răng bao sau và cần dẫn trước được lắp với nhau qua then hoa trên trục trung gian, nên trục trung gian cũng quay theo chiều kim đồng hồ Trục trung gian kết nối với bánh răng chủ động trung gian qua then hoa, do đó bánh răng chủ động trung gian cũng sẽ quay theo chiều kim đồng hồ.
Cần dẫn của số truyên tăng quay theo chiều kim đồng hồ, trong khi các bánh răng hành tinh quay cưỡng bức quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Tốc độ quay của vành trong khớp số truyên tăng (F 0) lớn hơn tốc độ quay của vành ngoài khớp (F 0) khi bị khóa Cần dẫn và bánh răng mặt trời được nối bằng ly hợp số truyên tăng (C 0), do đó cả hai sẽ quay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ với bánh răng bao Kết quả là bộ bánh răng hành tinh số truyên tăng hoạt động như một khối cứng.
Hình 2.31: Mô hình hoạt động ở dãy “D” hoặc “2” số 1
Hộp số bao gồm nhiều thành phần quan trọng như trục sơ cấp, cần dẫn bộ truyền hành tinh trước và các bánh răng hành tinh, bao trước, mặt trời trước và sau Ngoài ra, còn có bánh răng bao sau, trục trung gian, cần dẫn số truyền tăng OD cùng với các bánh răng bao số truyền tăng OD, bánh răng mặt trời OD, bánh răng chủ động và bị động trung gian Cuối cùng, cần dẫn bộ truyền hành tinh sau và bánh răng hành tinh sau cùng với trục thứ cấp hoàn thiện cấu trúc của hộp số.
Hệ thống điều khiển thủy lực – điện tử hoạt động theo sơ đồ nguyên lý như hình 3.5, khi tay số ở dãy “D” hoặc “2” và hộp số đang ở số 1 Để chuyển từ số trung gian sang số 1, cần mở đường dẫn dầu đến C1 bằng cách chuyển mạch van điều khiển theo hình 2.32.
Khi van điện từ số 1 được bật “ON” và van điện từ số 2 tắt “OFF”, đường dẫn dầu đến C0 sẽ được mở Hoạt động của C1 và F2 tạo ra đường dẫn dầu cho số 1 Tại các vị trí “D” và “2”, phanh động cơ không bị tác động do hoạt động của F2 Ở vị trí “L”, đường dẫn từ B3 được mở và phanh bằng động cơ sẽ hoạt động.
Hình 2.32: Sơ đồ nguyên lý làm việc ở dãy “D” hoặc “2” số 1.
Van điện từ số 1 (A) được sử dụng để tắt hệ thống, trong khi van điện từ số 2 (B) có chức năng bật Các van chuyển số 3 – 4 (C), 2 – 3 (D), và 1 – 2 (E) giúp điều chỉnh các cấp số Van xả (F) có nhiệm vụ xả áp suất Tín hiệu B3 chỉ đến B 3 trong dãy “L”, trong khi C0 chỉ đến C 0 Các áp suất cơ bản được phân loại thành ba loại: 1 - áp suất cơ bản, 2 - áp suất cơ bản từ bơm dầu, và 3 - áp suất cơ bản từ van điều khiển dãy “L”.
Trên hình 2.33 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ơ dãy “D”, hộp số đang ơ số 2.
Ly hợp số tiến (C 1) hoạt động tương tự như khi ở số 1, với chuyển động quay của trục sơ cấp được truyền đến bánh răng bao trước Điều này làm cho các bánh răng hành tinh trước quay theo chiều kim đồng hồ, đồng thời kéo cần dẫn trước cũng quay theo chiều kim đồng hồ Đồng thời, chuyển động của các bánh răng hành tinh trước tác động lên hai bánh răng mặt trời, tạo ra sự chuyển động phối hợp trong hệ thống.
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC VÀ ĐIỆN TỬ Ở HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TOYOTA A140E
Hệ thống điều khiển hộp số tự động A140E gồm 2 phần chính:
Hệ thống điêu khiển thủy lực:
Hình 2.42: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động A140E
A – Hệ thống điều khiển thủy lực; B – Thân van bộ điều khiển thủy lực
Hệ thống điêu khiển thủy lực trong hộp số tự động A140E bao gồm bơm dầu, van điêu khiển, bộ điều khiển áp suất và các bộ tích năng, được thể hiện qua sơ đồ khối.
Hệ thống điêu khiển điện tư:
Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm các cảm biến tín hiệu đầu vào, công tắc điều khiển, van điện từ solenoid, bộ điều khiển điện tử ECU động cơ và ECT Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động A140E được thể hiện trong hình (2.43).
Hình 2.43: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển điện tử hộp số tự động A140E.
A – Các cảm biến và công tắc; B – ECT; C – Các van điện
Hộp số A140E điều khiển việc chuyển số dựa trên hai tín hiệu chính: tốc độ xe và độ mở bướm ga Bộ điều khiển điện tử trung tâm ECT nhận tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga và cảm biến tốc độ, sau đó xử lý để xác định thời điểm chuyển số Hệ thống này cũng có chức năng tự chuẩn đoán và đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra trong hộp số trong quá trình lái xe.
Cảm biến tốc độ xe xác đinh tốc độ của xe và gơi tín hiệu này đến ECT dưới dạng các tín hiệu điện.
Cảm biến vi trí bướm ga xác đinh góc mơ bướm ga và biến đổi tín hiệu này thành tín hiệu điện rồi gơi đến ECT.
ECT quyết định thời điểm chuyển số dựa trên tín hiệu từ tốc độ xe và góc mở bướm ga Hệ thống điều khiển các van điện trong bộ điều khiển thủy lực, từ đó điều chỉnh chuyển động của các van chuyển số Những van này kiểm soát áp suất thủy lực đến các ly hợp và phanh trong cụm bánh răng hành tinh, nhằm thực hiện việc chuyển số hiệu quả.
2.7.1 Hệ thống điều khiển điện tử.
2.7.1.1 Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống điều khiển điện tử.
- Nhận biết các tín hiệu góc mơ bướm ga và tốc độ xe.
- Kết hợp với hệ thống điêu khiển thủy lực điêu khiển:
+ Thời điểm khóa biến mô.
+ Áp suất mạch dầu chính.
+ Tự kiểm tra chuẩn đoán.
2.7.1.2 Các cảm biến và công tắc.
Cảm biến và công tắc thu thập dữ liệu để xác định các thông số điều khiển khác nhau, sau đó chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện Các tín hiệu này được truyền tới ECU động cơ và ECT.
2.7.1.2.1 Cảm biến vị trí bướm ga (TPS).
Cảm biến vị trí bướm ga là một biến trở được lắp đặt trên cổ họng gió của đường ống nạp, có chức năng xác định góc mở bướm ga Nó thực hiện điều này thông qua giá trị điện trở của biến trở và gửi thông tin về ECU (Electronic Control Unit) dưới dạng tín hiệu điện áp, nhằm điều khiển thời điểm chuyển số và khóa biến mô.
Hình 2.44: Cảm biến vị trí bướm ga loại tiếp điể
ECT ECU sư dụng tín hiệu TPS để điêu khiển:
- Áp suất mạch dầu chính.
- Thời điểm đóng ly hợp khóa biến mô.
- Cảm biến vi trí bướm ga loại tuyến tính (kiểu gián tiếp) như hình 2.44.
Hình 2.45 : Sơ đồ cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính.
1 - Cảm biến vị trí bướm ga; 2 - ECU điều khiển.
Loại cảm biến này sử dụng hai tiếp điểm trượt, mỗi đầu được gắn các tiếp điểm để phát tín hiệu IDL và VTA ECU động cơ cung cấp một điện áp không đổi 5V cho cực VC Khi tiếp điểm trượt di chuyển theo góc mở bướm ga, điện áp tại cực VTA sẽ tỷ lệ thuận với góc mở này.
- Các tín hiệu gơi từ cảm biến vi trí bướm ga kiểu gián tiếp như hình (2.46).
Hình 2.46: Cách gửi tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga kiểu gián tiếp.
1 - Cảm biến vị trí bướm ga; 2, 3 - Chiều mở và đóng; 4 - Bộ điều khiển ECU.
ECU động cơ chuyển đổi điện áp VTA thành tín hiệu góc mở bướm ga để thông báo cho ECT ECU về vị trí của bướm ga Các tín hiệu này bao gồm các điện áp tại các cực L1, L2, L3 và/hoặc IDL của ECT ECU Khi bướm ga hoàn toàn đóng, tiếp điểm IDL kết nối với cực E, gửi tín hiệu IDL đến ECT ECU để xác nhận rằng bướm ga đã đóng hoàn toàn.
2.7.1.2.2 Cảm biến tốc độ xe (VSS) và Cảm biến tốc độ trục thứ cấp (OSS)
Cảm biến tốc độ xe giúp nhận biết tốc độ thực tế mà xe đang di chuyển, gửi tín hiệu lên đồng hồ taplo để tài xế nắm rõ tốc độ và quãng đường đã đi Để đảm bảo ECT ECU nhận thông tin chính xác về tốc độ, cần sử dụng hai cảm biến tốc độ.
Hình 2.47: Cảm biến tốc độ xe và cảm biến tốc độ trục thứ cấp.
1 – Cảm biến tốc độ xe (VSS); 2 – Cảm biến tốc độ trục thứ cấp (OSS); 3 – Bộ điều khiển ECT ECU.
ECT ECU sư dụng tín hiệu VSS và OSS để điêu khiển Áp suất mạch dầu chính
Để nâng cao độ chính xác, ECU ECT liên tục so sánh hai tín hiệu nhằm kiểm tra sự tương đồng giữa chúng trong quá trình đóng ngắt bộ biến mô.
Khi hai tín hiệu tốc độ giống nhau, tín hiệu từ cảm biến tốc độ trục thứ cấp sẽ được ưu tiên sử dụng để điều khiển chuyển số.
Hình 2.48: Khi các tín hiệu tốc độ đều giống nhau
1 – Cảm biến tốc độ xe (VSS); 2 – Cảm biến tốc độ trục thứ cấp (OSS); 3 – Bộ điều khiển ECT ECU; 4, 5, 6 – Các van Solenoid.
Khi cảm biến tốc độ trục thứ cấp 2 gặp sự cố, ECU sẽ không sử dụng tín hiệu này mà thay vào đó sẽ sử dụng tín hiệu từ cảm biến tốc độ xe số 1 để điều khiển.
Hình 2.49: Khi các tín hiệu tốc độ khác nhau.
1 – Cảm biến tốc độ xe (VSS); 2 – Cảm biến tốc độ trục thứ cấp (OSS); 3 – Bộ điều khiển ECT ECU; 4, 5, 6 – Các van Solenoid.
Nguyên lý Cảm biến tốc độ xe loại điện từ
Cảm biến được lắp đặt trong hộp số, có chức năng nhận diện tốc độ quay của trục thứ cấp Thiết bị này bao gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây và một lõi, cùng với roto có 4 răng gắn trên trục thứ cấp của hộp số.
Hình 2.50: Cảm biến tốc độ loại điện từ
Hình 2.51: Cấu tạo cảm biến tốc độ loại điện từ
Khi trục thứ cấp của hộp số quay, khoảng cách giữa lõi cuộn dây và roto thay đổi, làm tăng hoặc giảm số lượng đường sức từ đi qua lõi Sự thay đổi này tạo ra điện áp xoay chiều AC trong cuộn dây.
Do tần số của điện áp xoay chiêu này tỷ lệ với tốc độ quay của roto, nó có thể được dùng để nhận biết tốc độ xe.
Hình 2.52: Cấu tạo cảm biến
Hình 2.53: Sơ đồ mạch điện của cảm biến tốc độ loại điện từ
2.7.1.2.3 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (THW).
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ là một thiết bị nhiệt điện trơ, được lắp đặt trên nắp máy với hệ số nhiệt điện trơ âm ECT ECU sử dụng tín hiệu THW để điều khiển áp suất mạch dầu chính.
