Bài 3 đk hộp số tự động

Bài số 3

ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG


I.GIỚI THIỆU CHUNG
Với các ô tô có hộp số tự động thì người lái không cần phải
tính toán khi nào cần tăng số hoặc giảm số. Các bánh răng tự
động chuyển số tùy thuộc vào tốc độ xe và mức đạp bàn đạp ga.
- Hộp số mà trong đó việc chuyển số được điều khiển bằng
một bộ điều khiển điện tử (ECU) gọi là hộp số tự động điều
khiển bằng điện tử (ECT).
- Hộp số không sử dụng ECU gọi là hộp số tự động thuần
thủy lực.




Mô tả hoạt động:
Khi xe hoạt động, ECU nhận các tín hiệu ngõ vào từ các cảm
biến. Các tín hiệu này được ECU so sánh với chương trình điều
khiển đã được nạp sẵn trong bộ nhớ. Dựa vào những tín hiệu gửi
về, bộ điều khiển sẽ xuất tín hiệu thời điểm chuyển số hoặc khóa
biến mô đến các van solenoid để thực hiện quá trình chuyển số.
Ngoài ra, để tạm thời khắc phục sự cố khi một số cảm biến bị
trục trặc thì ECU còn được trang bị thêm hệ thống dự phòng. Hệ
thống này đưa ra tín hiệu tạm thời để thay thế tín hiệu bị hỏng
trong khi chờ sửa chữa.


II. CẢM BIẾN VÀ THÔNG TIN ĐẦU VÀO

1. Cảm biến vị trí bướm ga:
Để quá trình tự động chuyển số xảy ra, cần phải dùng hai tín
hiệu là độ mở bướm ga và tốc độ xe. Do đó cần phải bố trí một
cảm biến trên bướm ga để nhận biết sự thay đổi tải của động cơ
thông qua góc mở của bướm ga.

Đây là loại cảm biến tuyến tính theo góc mở bướm ga. Điện
áp 5V đặt vào chân Vc của cảm biến. Khi trục bướm ga xoay, điện
áp ra ở chân VTA cũng tỉ lệ với độ mở của bướm ga.


Khi tín hiệu điện áp này đi vào bộ điều khiển thì nó được
chia làm 8 mức áp khác nhau theo góc mở của bướm ga.


2. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, tính năng của động cơ và khả
năng tải của xe giảm nếu hộp số chuyển lên số truyền tăng.
Để tránh hiện tượng này, khi nhiệt độ động cơ dưới 600, bộ điều
khiển không cho chuyển vào số OD, đồng thời không cho phép
khóa biến mô.
Tín hiệu mà bộ điều khiển nhận được từ cảm biến là dạng biến
trở nhiệt.


3. Cảm biến tốc độ xe:
Để thời điểm sang số phù hợp, ngoài tín hiệu từ cảm biến
bướm ga, bộ điều khiển còn phải lấy thêm tín hiệu cảm biến
tốc độ xe.

Để tín hiệu chính xác ở mọi thời điểm, ECT được lắp hai
cảm biến tốc độ. Khi hoạt động, bộ điều khiển luôn so sánh hai tín
hiệu này xem có trùng khớp với nhau hay không để thời điểm
sang số được chính xác. Một cảm biến được đặt ở trục ra hộp số
trong khi cảm biến còn lại được đặt ở trên đồng hồ tốc độ xe.


Tất cả các tín hiệu đưa về bộ điều khiển là dạng xung. Trong
hai cảm biến này, ECU luôn chọn cảm biến từ trục ra hộp số, khi
nào cảm biến này hỏng thì lấy tín hiệu cảm biến trên đồng hồ tốc
độ để điều khiển.



4. Công tắc báo phanh
Khi phanh thì phải buông chân ga, do đó phải có tín hiệu
phanh báo về ECU để ngắt li hợp tránh chết máy. Ngoài ra, tín
hiệu phanh còn được dùng cho các việc khác như ngắt nhiên liệu
tạm thời.
Khi đạp phanh, điện áp 12V đưa vào chân STP của ECU và
ngược lại, khi buông phanh thì không có tín hiệu này.


5. Công tắc chính OD:
Cho phép ECU có thể chuyển qua số OD hoặc không.
- Khi công tắc đóng, bộ điều khiển sẽ vào số OD trong một số
điều khiển khác nhau.
- Khi công tắc mở thì bộ điều khiển ngăn không cho vào số

OD với một số điều kiện:


* Công tắc chính OD bật ON:
Khi công tắc OD bật lên ON (tiếp điểm hở), dòng điện từ accu
chạy qua bóng đèn đến bộ điều khiển, hộp số có thể chuyển qua số
OD được.


* Công tắc chính OD tắt OFF:
Khi công tắc OD tắt (tiếp điểm đóng), dòng điện chạy
từ accu qua bóng đèn xuống mass, đèn sáng.

Lúc này không có tín hiệu điện áp đến ECU do đó không cho
hộp số chuyển sang số OD.


6. Cảm biến nhiệt độ dầu số tự động (OTS):
- Cấu tạo, chức năng: Cảm biến OTS có cấu tạo và hoạt động
hoàn toàn tương tự cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. Nó
có chức năng phát hiện nhiệt độ dầu hộp số tự động cao quá mức
cho phép để gửi tín hiệu về ECU.
Sơ đồ mạch điều khiển của cảm biến nhiệt độ dầu số tự động
với các thông số cho sẵn: R1 = 3,600, R2 = 348, Tr ON: 348 và
OFF: (3,600 + 348) .


Thông số nhiệt độ và điện trở tương ứng của cảm biến nhiệt
độ dầu số tự động:

- Hoạt động:
PCM điều khiển hoạt động của Tr ON, OFF theo điều kiện
nhiệt độ của 2 cảm biến OTS và cảm biến nhiệt độ nước).
Cụ thể:
+ ECT ≤ 500C và OTS ≤ 800C thì điện trở tương ứng là (3,600
+ 348) và Tr OFF.
+ ECT ≥ 500C và OTS ≤ 800C thì Tr ON, dạng xung tín hiệu:


+ ECT ≤ 500C và OTS ≥ 800C thì Tr ON  OFF, hình dạng
xung tín hiệu:

+ Khi ECT ≥ 500C và OTS ≥ 800C thì Tr ON.
Ngoài các tín hiệu cảm biến, còn có các tín hiệu khác gửi về
ECU như: tín hiệu IG ON & GND, tín hiệu công tắc vị trí tay số tự
động, tín hiệu từ công tắc phanh và tín hiệu từ mạng giao tiếp nội
bộ CAN.


III. CÁC ĐIỀU KHIỂN CỤ THỂ
ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ
và của xe do các bộ cảm biến xác định, do đó điều khiển áp suất
thuỷ lực. Cụ thể ECU động cơ và ECT thực hiện các điều khiển
sau đây để tạo cảm giác lái an toàn và thuận tiện:
- Điều khiển thời điểm chuyển số
- Điều khiển thời điểm khóa biến mô
- Điều khiển thời điểm khóa biến mô linh hoạt
Và một số điều khiển khác như: Điều khiển tối ưu áp suất cơ
bản, điều khiển tối ưu áp suất ly hợp, điều khiển áp suất từ ly
hợp tới ly hợp, điều khiển mômen động cơ, điều khiển chống

chúi xe khi chuyển từ "N" sang "D", điều khiển chuyển số khi
lên dốc/xuống dốc.



A. ĐIỀU KHIỀN THỜI ĐIỂM CHUYỂN SỐ
1. Nguyên lý chuyển số:
- Giả sử thực hiện chuyển số ở van số 2 - 3.
Trong mỗi hộp số tự động thường có rất nhiều van số hay còn
gọi là cặp số, như: van số 1 - 2, van số 2 - 3, van số 3 - 4,… Trên xe
nó đóng vai trò như một cái côn để thực hiện đi số này hoặc số kia.
Khi xe chạy thì một bơm dầu được bố trí ở ngay sau biến mô
sẽ hút dầu từ đáy dầu của hộp số và đẩy lên một van điều áp sơ
cấp. Van này sẽ chỉnh áp suất tiêu chuẩn (gọi là áp suất P 0). Dòng
áp suất P0 này chia thành 3 hướng cơ bản:
+ Hướng 1: P0 đưa đến van ga (van này có thể làm bằng cơ
hoặc bằng điện), tùy vào mức đạp chân ga thì độ mở của van ga sẽ
thay đổi và áp suất dòng dầu sau van ga sẽ được gọi là P1 (áp suất
này được đưa đến một phía của van số).


+ Hướng 2: P0 được đưa đến van ly tâm (ở cuối hộp số). Van ly
tâm được dẫn động bởi một bánh vít ở trục thứ cấp của hộp số.
Van này hoạt động theo tốc độ của xe: Khi vận tốc tăng thì quả
văng ở van ly tâm sẽ bung ra đẩy ty van xuống, mở rộng khe dầu
để dòng áp suất P0 đi qua tạo thành áp suất P2 (P0 = P2). Dòng P2
được đưa đến một phía của van số để so sánh với áp suất P1.
+ Hướng 3: P0 đi qua van tay số để tới các van số tương ứng
chờ sẵn.
Nếu P1 > P2 (trường hợp A - xe lên dốc, tải nặng) thì cái côn

sẽ nghiêng về phía trái (P1) để mở dòng P0 đến điều khiển số 2 
thực hiện tự động về số.
Nếu P1 < P2 (trường hợp B - xe chạy đường bằng) thì tốc độ ô
tô cao nhưng mức đạp chân ga không lớn. Do đó côn sẽ nghiêng về
bên phải (P2) để mở dòng P0 đến điều khiển số 3  thực hiện tự
động tăng tốc.



2. Phương thức điều khiển thời điểm chuyển số:
* Nguyên lý điều khiển:
ECU động cơ và ECT đã lập trình vào trong bộ nhớ của
nó về phương thức chuyển số tối ưu cho một vị trí cần số và
mỗi chế độ lái.