Nghiên cứu hệ thống truyền động hybrid và các hệ thống ổn định trên dòng xe audi
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.89 MB, 171 trang )
z
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU
HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG HYBRID VÀ CÁC HỆ
THỐNG ỔN ĐỊNH TRÊN DÒNG XE AUDI
GVHD: ThS. DƯƠNG TUẤN TÙNG
SVTH: PHAN SĨ NGHỊ
MSSV: 15145299
SVTH: NGUYỄN CƠNG DANH
MSSV: 15145204
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 7 Năm 2019
z
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên nghành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU
HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG HYBRID VÀ CÁC HỆ
THỐNG ỔN ĐỊNH TRÊN DÒNG XE AUDI
GVHD: ThS. DƯƠNG TUẤN TÙNG
SVTH: PHAN SĨ NGHỊ
MSSV: 15145299
SVTH: NGUYỄN CƠNG DANH
MSSV: 15145204
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 7 Năm 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
BỘ MÔN KHUNG GẦM
TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 03 năm 2019
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Công Danh
Họ tên sinh viên 2: Phan Sĩ Nghị
Chuyên ngành:
Công nghệ kỹ thuật ô tô
Hệ đào tạo:
Đại học chính qui
Khóa: 2015-2020
MSSV: 15145204
MSSV: 15145299
Mã ngành đào tạo: 52510205
Lớp: 151453
1. Tên đề tài:
Nghiên cứu hệ thống truyền động Hybrid và các hệ thống ổn định trên dòng xe Audi.
2. Nhiệm vụ đề tài:
1) Tổng quan về các hệ thống mới trên xe Audi.
2) Hệ thống truyền lực
-
Hộp số tự động 8 cấp OBW
-
Hệ thống truyền động Hybrid.
3) Hệ thống an tồn và ổn định trên xe Audi
-
Hệ thống treo khí
-
Hệ thống lái điều khiển điện tử 4WS
-
ABS, ESP, BA...
3 . Sản phẩm đề tài: 01 tập báo cáo kết quả nghiên cứu và 02 đĩa CD.
4. Ngày giao đề tài: 25/03/2019
5. Ngày nộp đề tài:
TRƯỞNG BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
GV.ThS. Dương Tuấn Tùng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN KHUNG GẦM
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên:
Phan Sĩ Nghị
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Công Danh
MSSV: 15145299
MSSV: 15145204
Tên đề tài:
Nghiên cứu hệ thống truyền động Hybrid và các hệ thống ổn định trên dòng xe Audi.
Ngành đào tạo:
Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn:
Dương Tuấn Tùng
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...............................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(khơng đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có
thể tiếp tục phát triển)
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
TT
Mục đánh giá
1.
Hình thức và kết cấu ĐATN
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
Tính cấp thiết của đề tài
Nội dung ĐATN
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,
khoa học xã hội,…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy
trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cả tiến và phát triển
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên
nghành…
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
Tổng điểm
2.
3.
4.
Điểm
tối đa
Điểm
đạt
được
30
10
10
10
50
5
15
10
15
5
10
10
100
4. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày tháng
năm 2019
Giảng viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN KHUNG GẦM
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên:
Phan Sĩ Nghị
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Công Danh
MSSV: 15145299
MSSV: 15145204
Tên đề tài:
Nghiên cứu hệ thống truyền động Hybrid và các hệ thống ổn định trên dòng xe Audi.
Ngành đào tạo:
Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện:
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có
thể tiếp tục phát triển)
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
6. Đánh giá:
TT
Mục đánh giá
1.
Hình thức và kết cấu ĐATN
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
Tính cấp thiết của đề tài
Nội dung ĐATN
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,
khoa học xã hội,…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy
trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cả tiến và phát triển
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên
nghành…
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
Tổng điểm
2.
3.
4.
Điểm
tối đa
Điểm
đạt
được
30
10
10
10
50
5
15
10
15
5
10
10
100
7.Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày tháng
năm 2019
Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)
LỜI CẢM ƠN
Sau 3 tháng nổ lực thực hiện đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu hệ thống truyền động Hybrid
và các hệ thống ổn định trên dòng xe Audi” đã phần nào hoàn thành. Ngoài sự cố gắng của
bản thân, chúng em đã nhận được sự khích lệ giúp đở tận tình từ thầy giáo hướng dẫn, thầy cơ
trong khoa, gia đình và bạn bè.
Trước hết chúng em xin cảm ơn ba mẹ đã luôn động viên và tạo mọi điều kiện để học tập
và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Chúng em xin chân thành cảm Thầy Dương Tuấn Tùng đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ
chúng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài và chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy
cô giáo trong khoa đã giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Do kiến thức cịn
hạn chế, nhiều điều cịn mới mẽ nên trong q trình làm đồ án khơng tránh khỏi những sai sót,
chúng em kính mong sự chỉ bảo tận tình của q thầy cơ giáo để em có thể hồn thành tốt hơn
nữa nhiệm vụ của mình.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
xi
TÓM TẮT
1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung khơng
giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe, nhưng đều có xu hướng là
từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu
sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn
kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể. Các
xe chạy bằng Diesel, xăng hoặc các nhiên liệu khác đều đang tràn ngập trên thị trường gây ô
nhiễm mơi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu đi, hệ sinh thái thay đổi. Vì thế việc
tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây ơ nhiễm môi trường là một vấn đề cần được
quan tâm nhất hiện nay của ngành ơ tơ nói riêng và mọi người nói chung. Song song với đó là
sự phát triển của các hệ thống an toàn và hỗ trợ giúp giảm thiểu tối đa những nguy cơ tai nạn
và chấn thương khi lái xe. Audi là một trong những nhà sản xuất ô tô tiên phong trong việc
nghiên cứu và áp dụng các công nghệ hiện đại trên ô tơ .Đó chính là lý do nhóm em quyết
định thực hiện đề tài “ Nghiên cứu hệ thống truyền động hybrid và các hệ thống ổn định trên
dòng xe Audi”
2. Các vấn đề cần nghiên cứu:
Với mong muốn đưa ra một tài liệu tham khảo mang tính tổng quan về Hệ thống truyền
động hybrid và các hệ thống mới, vì vậy nội dung đề tài nghiên cứu các phần sau:
Hệ thống truyền động hybrid kết hợp với hộp số tự động 8 cấp OBW, bao gồm:
Cấu tạo của hộp số tự động OBW
Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận trong hệ thống truyền động điện
Các chế độ hoạt động
Hệ thống an toàn và ổn định trên xe, bao gồm:
Hệ thống treo khí tự động điều chỉnh
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS
Hệ thống kiểm sốt lực kéo TCS
Hệ thống cân bằng điện tử ESP
xii
Hệ thống phân phối lực phanh EBD
Hệ thống khóa vi sai điện tử EDL
Hệ thống lái bốn bánh AWS
3. Tính cấp thiết của đề tài:
Trong vài năm gần đây cùng với sự xuất hiện và không ngừng gia tăng của các dòng xe
Hybrid hiện đại trên thị trường thế giới và Việt Nam, việc nghiên cứu, tìm hiểu, tăng cường
hiểu biết về dòng xe Hybrid hiện đại được đặt ra đối với người dân Việt Nam và đặc biệt là
những người trong ngành ơtơ.
Chính vì vậy đã có một số đề tài nghiên cứu, đồ án tốt nghiệp về động cơ Hybrid của các
kỹ sư, giảng viên và các sinh viên. Tuy nhiên số lượng đó cịn rất ít chưa đáp ứng được nhu
cầu của xã hội. Để nâng cao sự hiểu biết của mọi người về nhóm cơng nghệ tiên tiến mà trên
thế giới đang diễn ra rất mạnh mẽ, hơn lúc nào hết việc nghiên cứu, tìm hiểu nhóm cơng nghệ
này là rất cần thiết.
4. Phương pháp nghiên cứu:
Vì điều kiện thời gian có hạn, cơ sở vật chất thiếu thốn vì vậy đề tài khơng thể thực hiện
được bằng các phương pháp khác.
Phương pháp nghiên cứu là: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
xiii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................................................xi
TÓM TẮT ........................................................................................................................................................ xii
MỤC LỤC ........................................................................................................................................................xiv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ......................................................................................xix
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................................................................xxi
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................................................xxvi
CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG HYBRID VỚI HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 8 CẤP OBW. ...................1
1.1. Giới thiệu: ....................................................................................................................................................1
1.1.1. Công nghệ hybrid trên các dịng xe Audi: .............................................................................................1
1.1.2. Thơng số hộp số tự động 8 cấp OBW: ..................................................................................................1
1.1.3. Cấu trúc hộp số tự động 8 cấp OBW:....................................................................................................2
1.2. Cấu tạo: ........................................................................................................................................................4
1.2.1. Bánh đà kép: ..........................................................................................................................................5
1.2.2. Nhóm bánh răng hành tinh: ...................................................................................................................7
1.2.3. Các phần tử chuyển số (Các ly hợp và phanh): .....................................................................................7
1.2.4. Hệ thống cung cấp ATF và bôi trơn hộp số: .........................................................................................8
1.2.4.1. Ba hệ thống thủy lực: .....................................................................................................................8
1.2.4.2. Hai hệ thống thủy lực: ....................................................................................................................9
1.2.4.3. Bơm ATF dẫn động cơ khí: ......................................................................................................... 10
1.2.4.4. Bơm hỗ trợ V475:........................................................................................................................ 11
1.2.5. Hệ thống điều khiển thủy lực: ............................................................................................................ 13
1.2.5.1. Các van điện từ: ........................................................................................................................... 13
1.2.5.2. Hệ thống điều khiển điện – thủy lực: .......................................................................................... 13
1.2.5.3. Kiểm tra mức ATF: ..................................................................................................................... 18
1.2.6. Các cảm biến: ..................................................................................................................................... 20
1.2.6.1. Cảm biến tốc độ trục sơ cấp G182 và cảm biến tốc độ trục thứ cấp G195: ................................ 20
1.2.6.2. Cảm biến vị trí số đỗ xe G747:.................................................................................................... 22
1.2.6.3. Cảm biến nhiệt độ ATF G93: ...................................................................................................... 22
1.3. Truyền động điện: ......................................................................................................................................24
1.3.1. Hệ thống pin hybrid AX1: .................................................................................................................. 24
1.3.1.1. Pin cao áp A38 (Pin hybrid): ....................................................................................................... 24
1.3.1.2. Bộ điều khiển pin J840: ............................................................................................................... 25
1.3.1.3. Hệ thống làm mát pin: ................................................................................................................. 25
xiv
1.3.2. Nguồn điện và mô đun JX1: ............................................................................................................... 26
1.3.2.1. Bộ biến tần A37:.......................................................................................................................... 28
1.3.2.2. Bộ biến áp A19: ........................................................................................................................... 29
1.3.2.3. Tụ điện trung gian C25:............................................................................................................... 29
1.3.3. Động cơ điện V141: ........................................................................................................................... 30
1.3.3.1. Cấu tạo chung: ............................................................................................................................. 30
1.3.3.2. Rotor: ........................................................................................................................................... 32
1.3.3.3. Stator: .......................................................................................................................................... 33
1.3.3.4. Cảm biến nhiệt độ động cơ và mạch cơng suất G712: ................................................................ 34
1.3.3.5. Cảm biến vị trí rotor G713: ......................................................................................................... 35
1.4. Hoạt động: ..................................................................................................................................................39
1.4.1. Sơ đồ chuyển số và bảng chuyển số: .................................................................................................. 39
1.4.2. Các chế độ hoạt động: ........................................................................................................................ 41
1.4.2.1. Số đỗ xe P (khóa đỗ xe)............................................................................................................... 41
1.4.2.2. 8 cấp số tiến và cấp số lùi R: ....................................................................................................... 44
1.4.2.3. Hybrid sẵn sàng: .......................................................................................................................... 49
1.4.2.4. Khởi hành: ................................................................................................................................... 51
1.4.2.5. Khởi động ĐCĐT: ....................................................................................................................... 52
1.4.2.6. Dẫn động điện (EV): ................................................................................................................... 55
1.4.2.7. Dẫn động bằng ĐCĐT và V141 hoạt động ở chế độ máy phát: .................................................. 56
1.4.2.8. Hỗ trợ hệ thống khởi động – tắt động cơ (start – stop): .............................................................. 58
1.4.2.9. Dẫn động kết hợp hai hệ thống, chức năng tăng cường: ............................................................. 59
1.4.2.10. Tái tạo năng lượng quán tính:.................................................................................................... 61
1.4.2.11. ĐCĐT đảm nhiệm chức năng phanh: ........................................................................................ 62
1.4.2.12. Chế độ Freewheel ...................................................................................................................... 63
1.4.2.13. Tái tạo năng lượng phanh: ......................................................................................................... 63
1.4.3. Vi sai giữa tự khóa và hoạt động: ....................................................................................................... 69
1.4.3.1. Cấu tạo:........................................................................................................................................ 69
1.4.3.2. Nguyên lý hoạt động: .................................................................................................................. 70
1.5. Sơ đồ tổng quát: .........................................................................................................................................73
1.6. Nhận xét chung: .........................................................................................................................................77
CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG AN TOÀN VÀ ỔN ĐỊNH TRÊN XE AUDI: .......................................................78
2.1. Hệ thống treo khí tự cân bằng (Self- leveling suspension): .......................................................................78
xv
2.1.1. Giới thiệu:........................................................................................................................................... 78
2.1.2. Cấu tạo chung của hệ thống: .............................................................................................................. 78
2.1.3. Cấu tạo và hoạt động của lò xo khí (Air spring): ............................................................................... 79
2.1.3.1. Cấu tạo:........................................................................................................................................ 79
2.1.3.2. Thơng số lị xo khí: ...................................................................................................................... 81
2.1.4. Cấu tạo và hoạt động của giảm chấn: ................................................................................................. 82
2.1.4.1. Công dụng của giảm chấn: .......................................................................................................... 82
2.1.4.2. Cấu tạo của giảm chấn:................................................................................................................ 82
2.1.4.3. Thông số của giảm chấn: ............................................................................................................. 87
2.1.4.4. Giảm chấn sử dụng điều khiển giảm xóc khí nén (PDC damper). .............................................. 89
2.1.5. Bộ cung cấp khí: ................................................................................................................................. 93
2.1.5.1. Cấu tạo của bộ cung cấp khí:....................................................................................................... 93
2.1.5.1.1. Máy nén khí: ......................................................................................................................... 94
2.1.5.1.2. Van xả khí N111: ................................................................................................................. 97
2.1.5.1.3. Van N150 và N151: .............................................................................................................. 97
2.1.5.1.4. Bộ sấy khí: ............................................................................................................................ 98
2.1.5.2. Hoạt động của bộ cung cấp khí ................................................................................................... 99
2.1.5.2.1. Q trình hút/nén: ................................................................................................................. 99
2.1.5.2.2. Q trình nạp khí: ................................................................................................................. 99
2.1.5.2.3. Q trình xả khí/ hạ áp suất: ............................................................................................... 100
2.1.5.2.4. Quá trình tái sinh: ............................................................................................................... 101
2.1.6. Bộ cảm biến thăng bằng G84: .......................................................................................................... 101
2.1.7. Hộp điều khiển J197:........................................................................................................................ 104
2.1.7.1. Các tín hiệu dùng để điều khiển: ............................................................................................... 104
2.1.7.2. Các khái niệm điều khiển: ......................................................................................................... 105
2.1.8. Đèn cảnh báo K134: ..............................................................................................................................107
2.1.9. Sơ đồ điều khiển hệ thống: ....................................................................................................................108
2.2. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti- lock brake system): ............................................................110
2.2.1. Chức năng:........................................................................................................................................ 110
2.2.2. Cấu tạo hệ thống: .............................................................................................................................. 111
2.2.3. Mạch dầu điều khiển: ....................................................................................................................... 112
2.2.4. Hoạt động của hệ thống: ................................................................................................................... 113
2.4.4.2. Chế độ duy trì áp suất: ............................................................................................................... 114
xvi
2.4.4.3. Chế độ giảm áp: ......................................................................................................................... 115
2.4.4.2. Chế độ tăng áp: .......................................................................................................................... 115
2.3. Hệ thống TCS (Traction control system): ................................................................................................116
2.3.1. Chức năng:........................................................................................................................................ 116
2.3.2. Cấu tạo hệ thống: .............................................................................................................................. 117
2.3.2.1. Thay đổi về thủy lực: ................................................................................................................. 117
2.3.2.2. Giao tiếp với hệ thống điều khiển động cơ:............................................................................... 118
2.3.3. Mạch dầu điều khiển: ....................................................................................................................... 119
2.3.4. Hoạt động của hệ thống: ................................................................................................................... 120
2.4. Hệ thống cân bằng điện tử ESP – Electronic Stabilisation Programme: ..................................................122
2.4.1. Chức năng:........................................................................................................................................ 122
2.4.2. Cấu tạo hệ thống: .............................................................................................................................. 122
2.4.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống: .................................................................................................. 123
2.4.4. Mạch dầu điều khiển: ....................................................................................................................... 125
2.4.5. Hoạt động của hệ thống: ................................................................................................................... 126
2.4.5.1. Các phương thức điều khiển: ..................................................................................................... 126
2.4.5.2. Hoạt động của hệ thống khi xe quay vòng thiếu và quay vòng thừa: ........................................ 127
2.4.5.3. Khi xe tránh chướng ngại vật. ................................................................................................... 127
2.5. Hệ thống phân phối lực phanh EBD – Electronic Brake pressure Distribution. ......................................129
2.5.1. Chức năng:........................................................................................................................................ 129
2.5.2. Cấu tạo và nguyên lý điều khiển: ..................................................................................................... 130
2.6. Hệ thống khóa vi sai EDL- Electronic Differential lock. ........................................................................133
2.6.1. Chức năng:........................................................................................................................................ 133
2.6.2. Cấu tạo và hoạt động: ....................................................................................................................... 134
2.7. Hệ thống lái bốn bánh AWS - All Wheel Steering. ................................................................................137
2.7.1. Chức năng:........................................................................................................................................ 137
2.7.1.1. Trạng thái khi xe vào khúc quanh (đánh lái ngược): ................................................................. 137
2.7.1.2. Trạng thái khi xe chuyển hướng chuyển động (chế độ lái song song): ..................................... 137
2.7.2. Cấu tạo:............................................................................................................................................. 139
2.7.2.1. Cảm biến vị trí trung tâm : ........................................................................................................ 141
2.7.2.2. Mô-tơ điện: ................................................................................................................................ 141
2.7.2.3. Bộ điều khiển lái trục sau: ......................................................................................................... 142
2.7.3. Hoạt động của hệ thống: ................................................................................................................... 142
xvii
2.7.3.1. Chế độ kiểm tra của hệ thống: ................................................................................................... 143
2.7.3.2. Phản hồi từ điều khiển của tài xế:.............................................................................................. 143
2.7.3.3. Chức năng chọn chế độ: ............................................................................................................ 143
CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN ...............................................................................................................................144
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................................................145
xviii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
2WD : 2 wheel drive – dẫn động 2 bánh
A/C : Air Conditioner
ABS : Anti-lock braking system
ATF : Automatic Transmission Fluid
AWD : All Wheel Drive
AWS: All wheel Steering
CAN : Controller Area Network
DLC: Data Link Connecter
DMF : Dual Mass Flywheel
ĐCĐT: Động cơ đốt trong
EBD : Electronic Brake Pressure Distribution
EDL: Electronic Differential Lock
ESP: Electronic Stabilisation Programme
EV : Electric Vehicle
FTFE: Polytetraflouroethylene
FWD : Front Wheel Drive
H1 : Bánh răng bao 1
P1 : Bánh răng hành tinh 1
PDC damper : Pneumatic Damping Control Damper- giảm chấn sử dụng điều khiển
giảm xóc khí nén
PT1 (2,3,4) : Cần dẫn 1 (2,3,4)
RS1 (2,3,4) : Nhóm bánh răng hành tinh 1 (2,3,4)
S1 (2,3,4) : Bánh răng mặt trời 1 (2,3,4)
xix
SOC: State of charge – Trạng thái sạc/lưu trữ
TCS : Traction control system
TFSI : Turbocharger Fuel Stratified Injection
V141 : Motor điện V141
V475 : Bơm hỗ trợ V475
xx
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ tổng qt hệ thống hybrid trên xe Audi.....................................................................1
Hình 1.2. Cấu tạo hộp số OBW (AWD) .............................................................................................3
Hình 1.3. Sơ đồ hộp số .......................................................................................................................4
Hình 1.4. Điều khiển hộp số tự động...................................................................................................5
Hình 1.5. Cấu tạo và hoạt động của bánh đà kép ...............................................................................6
Hình 1.6. Bánh đà kép trong hộp số tự động OBW ............................................................................6
Hình 1.7. Vị trí ba hệ thống bơi trơn riêng biệt ...................................................................................8
Hình 1.8. Vị trí hai hệ thống bơi trơn riêng biệt ..................................................................................9
Hình 1.9. Cấu tạo hệ thống cung cấp ATF .......................................................................................10
Hình 1.10. Cấu tạo và nguyên lý của bơm ATF dẫn động cơ khí ....................................................11
Hình 1.11. Hệ thống cấp điện và đường dẫn của bơm V475 ...........................................................12
Hình 1.12. Cấu tạo bơm V475 ..........................................................................................................12
Hình 1.13. Sơ đồ hệ thống điều khiển phanh A và ly hợp C .............................................................13
Hình 1.14. Vị trí và hoạt động của các van CV, HV, PR-V ..............................................................14
Hình 1.15. Sơ đồ hệ thống điều khiển số P .......................................................................................15
Hình 1.16. Vị trí và hoạt động điều khiển số P .................................................................................15
Hình 1.17. Sơ đồ hệ thống điều khiển phanh B.................................................................................16
Hình 1.18. Áp suất dầu ứng với 3 giai đoạn hoạt động .....................................................................16
Hình 1.19. Hoạt động của van CV-B1 và CV-B2 trong giai đoạn 1 .................................................17
Hình 1.20. Hoạt động của các van ở giai đoạn 3 ...............................................................................17
Hình 1.21. Sơ đồ quy trình kiểm tra mức ATF .................................................................................19
Hình 1.22. Vị trí đường cấp ATF cho các phần tử chuyển số ..........................................................20
Hình 1.23. Cảm biến G182 và Cảm biến G195 ................................................................................20
Hình 1.24. Vị trí lắp đặt cảm biến G192 và G195 trên hộp số .........................................................21
Hình 1.25. Cảm biến vị trí số P (khóa đỗ xe) ...................................................................................22
Hình 1.26. Hệ thống điều khiển và truyền động bằng điện ...............................................................24
Hình 1.27. Pin hybrid A38 ...............................................................................................................25
Hình 1.28. Hệ thống làm mát pin .....................................................................................................26
Hình 1.29. Nguồn cao áp. .................................................................................................................27
Hình 1.30. Bộ biến tần A37 ..............................................................................................................28
Hình 1.31. Đồ thị mơ tả điện áp AC dạng xung và dịng điện AC ...................................................29
Hình 1.32. Tụ điện C25 ....................................................................................................................29
Hình 1.33. Cấu tạo động cơ điện V141 ............................................................................................31
Hình 1.34. Các bộ phận chính của động cơ điện V141 ....................................................................31
xxi
Hình 1.35. Cấu tạo rotor và hệ thống dẫn động của động cơ điện V141 ..........................................32
Hình 1.36. Cấu tạo stator động cơ điện V141 ..................................................................................33
Hình 1.37. Cấu tạo stator động cơ điện V141(phân loại cuộn dây) .................................................33
Hình 1.38. Phương pháp đấu dây trong động cơ điện V141(kiểu tam giác) ....................................34
Hình 1.39. Cấu tạo cảm biến vị trí rotor G713 .................................................................................35
Hình 1.40. Giắc cắm 10 cổng ...........................................................................................................36
Hình 1.41. Cảnh báo hư hỏng ...........................................................................................................37
Hình 1.42. Cấu tạo đơn giản của cảm biến .......................................................................................37
Hình 1.43. Mối liện hệ giữa điện áp được tạo ra và khoảng cách stator/đĩa cảm biến .....................37
Hình 1.44. Tín hiệu 1 ........................................................................................................................38
Hình 1.45. Tín hiệu 2 ........................................................................................................................38
Hình 1.46. Tín hiệu kích thích ..........................................................................................................38
Hình 1.47. Sơ đồ chuyển số ..............................................................................................................39
Hình 1.48. Khóa đỗ xe được gài .......................................................................................................42
Hình 1.49. Ngắt và giữ khóa đỗ xe ...................................................................................................43
Hình 1.50. Sơ đồ hộp số ...................................................................................................................44
Hình 1.51. Dịng truyền cơng suất số 1 ............................................................................................44
Hình 1.52. Dịng truyền cơng suất số 2 ............................................................................................45
Hình 1.53. Dịng truyền cơng suất số 3 ............................................................................................45
Hình 1.54. Dịng truyền cơng suất số 4 ............................................................................................46
Hình 1.55. Dịng truyền cơng suất số 5 ............................................................................................46
Hình 1.56. Dịng truyền cơng suất số 6 ............................................................................................47
Hình 1.57. Dịng truyền cơng suất số 7 ............................................................................................48
Hình 1.58. Dịng truyền cơng suất số 8 ............................................................................................48
Hình 1.59. Dịng truyền cơng suất số lùi ..........................................................................................49
Hình 1.60. Dịng truyền cơng suất khi khởi động ĐCĐT..................................................................52
Hình 1.61. Mạch khởi động 12V và cấp điện ...................................................................................53
Hình 1.62. Trạng thái cực 15 “OFF” ................................................................................................53
Hình 1.63. Trạng thái cực 15 “ON” .................................................................................................54
Hình 1.64. Trạng thái cực 15 “ON” và yêu cầu khởi động bằng máy khởi động B .........................54
Hình 1.65. Vị trí máy khởi động B ...................................................................................................54
Hình 1.66. Dịng truyền cơng suất khi hoạt động ở chế độ EV (số 1) ..............................................56
Hình 1.67. V141 ở chế độ máy phát và dẫn động bằng ĐCĐT ........................................................57
Hình 1.68. Đồ thị hoạt động dựa vào tải ...........................................................................................57
Hình 1.69. Hỗ trợ khởi hành dừng ...................................................................................................58
xxii
Hình 1.70. Dịng truyền cơng suất khi dẫn động kết hợp ..................................................................59
Hình 1.71 Đồ thị hoạt động ở chế độ kéo kết hợp .............................................................................60
Hình 1.72. Đặc tính ĐCĐT và đặc tính hệ thống .............................................................................61
Hình 1.73. Dịng truyền cơng suất khi tái tạo năng lương qn tính ................................................62
Hình 1.74. Dịng truyền cơng suất khi phanh bằng động cơ ............................................................62
Hình 1.75. Dịng truyền cơng suất ở chế độ Freewheel ....................................................................63
Hình 1.76. Dịng truyền cơng suất khi tái tạo năng lượng phanh .....................................................64
Hình 1.77. Vị trí cảm biến G100 ......................................................................................................65
Hình 1.78. Báo hiệu sự cố ................................................................................................................65
Hình 1.79. Lưu đồ thuật tốn điều khiển phanh tái sinh ...................................................................66
Hình 1.80 Đồ thị hoạt động ở chế độ phanh ......................................................................................66
Hình 1.81. Dịng điện ngắn mạch trong chế độ phanh tái sinh..........................................................67
Hình 1.82. Dịng điện chỉnh lưu nạp và pin cao áp ...........................................................................68
Hình 1.83. Cấu tạo vi sai giữa của hộp số OBW ..............................................................................69
Hình 1.84. Cấu tạo vi sai Torsen loại B ...........................................................................................69
Hình 1.85. Dịng truyền mơ men xoắn ..............................................................................................70
Hình 1.86. Hoạt động của bộ bánh răng khi xe chạy thẳng ...............................................................70
Hình 1.87. Hoạt động của bộ bánh răng khi sai lệch tốc độ thấp ......................................................71
Hình 1.88. Lực giới hạn vi sai tạo ra nhờ tiếp xúc bánh răng hành tinh/ cần dẫn .............................72
Hình 1.89. Lực giới hạn vi sai tạo ra nhờ tiếp xúc bánh răng/đĩa ma sát ..........................................72
Hình 1.90. Sơ đồ tổng quát ................................................................................................................73
Hình 2.1. Hệ thống treo của xe sử dụng 2WD .................................................................................78
Hình 2.2. Hệ thống treo của xe sử dụng bốn bánh toàn thời gian (quattro drive) ............................79
Hình 2.3. Lị xo khí ở phiên bản cầu trước chủ động. ......................................................................80
Hình 2.4. Lị xo khí ở phiên bản 2 cầu chủ động. ............................................................................80
Hình 2.5. Đường đặc tính của lị xo khí. ..........................................................................................81
Hình 2.6. Cơng dụng của giảm chấn. ...............................................................................................82
Hình 2.7. Giảm chấn kiểu ống kép. ..................................................................................................83
Hình 2.8. Chức năng giảm chấn ống kép. ........................................................................................84
Hình 2.9. giảm chấn ống đơn ...........................................................................................................85
Hình 2.10. Chức năng của giảm chấn ống đơn. ................................................................................86
Hình 2.11. Độ giảm chấn...................................................................................................................87
Hình 2.12. Lực giảm chấn ................................................................................................................88
Hình 2.13. Giảm chấn PDC ..............................................................................................................89
Hình 2.14. Cấu tạo giảm chấn PDC. .................................................................................................90
xxiii
Hình 2.15. Chức năng trả của giảm chấn ở điều kiện áp suất lị xo thấp. .........................................91
Hình 2.16. Chức năng trả của giảm chấn ở điều kiện áp suất lò xo cao. ..........................................91
Hình 2.17. Chức năng nén của giảm chấn ở điều kiện áp suất lị xo thấp. .......................................92
Hình 2.18. Chức năng nén của giảm chấn ở điều kiện áp suất lị xo cao. .........................................92
Hình 2.19. Cấu tạo của bộ cung cấp khí. ...........................................................................................93
Hình 2.20. Cấu tạo máy nén khí. ......................................................................................................94
Hình 2.21. Chức năng duy trì áp suất dư. .........................................................................................95
Hình 2.22. Chức năng giới hạn áp suất. ............................................................................................96
Hình 2.23. Sơ đồ khí nén chức năng giới hạn áp suất. ......................................................................96
Hình 2.24. Van xả khí N111 (van 3/2). .............................................................................................97
Hình 2.25. Van kiểm tra ngang. ........................................................................................................97
Hình 2.26. Bộ sấy khí. .......................................................................................................................98
Hình 2.27. Q trình hút/nén. ............................................................................................................99
Hình 2.28. Q trình hút khơng khí vào xylanh. ...............................................................................99
Hình 2.29. Chức năng xả khí. ..........................................................................................................100
Hình 2.30. Sơ đồ khí nén q trình xả khí.......................................................................................100
Hình 2.31. Q trình tái sinh khí. ....................................................................................................101
Hình 2.32. Cảm biến gắn với thanh dầm xoắn của xe cầu trước chủ động. ....................................102
Hình 2.33. Cảm biến lắp ở hệ thống treo độc lập tay địn kép. .......................................................102
Hình 2.34. Tác động của rơ-to ảnh hưởng đến Hall IC. ..................................................................103
Hình 2.35. Mối quan hệ điện áp và góc quay . ................................................................................103
Hình 2.36. Hộp điều khiển J197. .....................................................................................................104
Hình 2.37. Tín hiệu tốc độ. ..............................................................................................................104
Hình 2.38. Cơng cụ chuẩn đốn . ....................................................................................................107
Hình 2.39. Đèn báo K134................................................................................................................107
Hình 2.40. Sơ đồ điều khiển. ...........................................................................................................109
Hình 2.41. Chức năng của hệ thống ABS .......................................................................................110
Hình 2.42. Các bộ phận trên hệ thống ABS. ...................................................................................111
Hình 2.43. Mạch dầu điều khiển hệ thống ......................................................................................112
Hình 2.44. Chế độ hoạt động bình thường ......................................................................................114
Hình 2.45. Chế độ duy trì áp suất. ...................................................................................................114
Hình 2.46. Chế độ giảm áp suất. .....................................................................................................115
Hình 2.47. Chế độ tăng áp của ABS................................................................................................115
Hình 2.48. Xe bị trượt quay và mất lái khi vào cua khơng có TCS.................................................116
Hình 2.49. Xe ổn định khi vào cua và tăng tốc khi có TCS hoạt động. ..........................................117
xxiv
Hình 2.50. Sơ đồ điều khiển TCS....................................................................................................118
Hình 2.51. Mạch dầu điều khiển. ....................................................................................................119
Hình 2.52. Sự kết hợp điều khiển. ...................................................................................................121
Hình 2.53. Cấu tạo hệ thống ESP. ...................................................................................................122
Hình 2.54. Nguyên lý điều khiển ESP.............................................................................................124
Hình 2.55. Mạch dầu điều khiển. ....................................................................................................125
Hình 2.56. Xe khi vào cua bị quay vịng thiếu. ...............................................................................127
Hình 2.57. Xe khi vào cua bị quay vịng thừa. ................................................................................127
Hình 2.58. Xe khơng có ESP khi tránh chướng ngại vật. ................................................................127
Hình 2.59. Xe có trang bị ESP khi tránh chướng ngại vật. ............................................................128
Hình 2.60. Khối lượng cầu trước phân bố nhiều hơn cầu sau. ........................................................129
Hình 2.61. Trạng thái tải trọng phân bố khi trục sau bị khóa. .........................................................129
Hình 2.62. Ngun lý điều khiển áp suất phanh..............................................................................130
Hình 2.63. Một bên bánh sau bị trượt..............................................................................................131
Hình 2.64. Hoạt động của EBD. ......................................................................................................132
Hình 2.65. Chức năng của EDL. .....................................................................................................133
Hình 2.66. Quá trình tăng áp. ..........................................................................................................135
Hình 2.67. Quá trình giữ áp. ............................................................................................................135
Hình 2.68. Quá trình giảm áp. .........................................................................................................136
Hình 2.69. Lợi ích của AWS khi xe vào cua ...................................................................................137
Hình 2.70. Xe có hệ thống AWS đem lại sự ổn định hơn. ..............................................................139
Hình 2.71. Các trạng thái điều khiển xe. .........................................................................................139
Hình 2.72. Cấu tạo hệ thống. ...........................................................................................................140
Hình 2.73. Chức năng cảm biến vị trí. ............................................................................................141
Hình 2.74. Mơ-tơ điện . ...................................................................................................................141
Hình 2.75. Sơ đồ điều khiển. ...........................................................................................................142
Hình 2.76. Lựa chọn các chế độ : “efficiency”, “allroad” và “auto”. ..............................................143
xxv
