Nghiên cứu thi công mô hình hộp số tự động toyota a343f

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.3 MB, 174 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THI CƠNG
MƠ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TOYOTA A343F
SVTH :

NGUYỄN HỮU TUẤN

MSSV: 15145406

NGUYỄN DUY HÙNG

MSSV: 15145251

Khóa :

2015

Ngành :

CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ

GVHD:

Th.S THÁI HUY PHÁT

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Khung gầm

TP. Hồ Chí Minh, ngày

tháng 07 năm 2019

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên:

1. Nguyễn Hữu Tuấn

MSSV: 15145406

(E-mail: Điện thoại: 0392286456)
2. Nguyễn Duy Hùng

MSSV: 15145251

(E-mail: Điện thoại: 0375156737)
Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật ơ tơ.

Khóa: 2015.

Lớp: 151453A.

1. Tên đề tài
NGHIÊN CỨU THI CƠNG MƠ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TOYOTA A343F.

2. Nhiệm vụ đề tài
Thực hiện và nộp báo cáo về đề tài đồ án đã đăng ký gồm các phần chính:
• Chương 1: Tổng quan về đề tài nghiên cứu.
• Chương 2: Tổng quan về hộp số tự động.
• Chương 3: Khảo sát hộp số tự động A343F.

• Chương 4: Giới thiệu, thiết kế mơ hình và thi cơng hệ thống điều khiển hộp số tự
động A343F.
• Chương 5: Vận hành mơ hình và ứng dụng.
• Chương 6: Kết luận và kiến nghị.
3. Sản phẩm của đề tài: Bản báo cáo đồ án: “NGHIÊN CỨU THI CÔNG MƠ HÌNH HỘP
SỐ TỰ ĐỘNG TOYOTA A343F.” và phần thuyết trình cùng file powerpoint tương ứng.

4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 15/04/2019.
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 19/07/2019.

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Khung gầm

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hữu Tuấn

MSSV: 15145406 Hội đồng:………… ....

............................................................................................
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Duy Hùng

.............................................

MSSV: 15145251 Hội đồng:………… ....

............................................................................................

.............................................

Tên đề tài: Nghiên cứu thi công mô hình hộp số tự động Toyota A343F.
Ngành đào tạo: Cơng nghệ kỹ thuật ô tô.
Họ và tên GV hướng dẫn: GVC.Ths Thái Huy Phát.
Ý KIẾN NHẬN XÉT

1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN
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):
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

5

thuật, khoa học xã hội,…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc

15

quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc
thực tế
Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên

5

ngành,…
3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

4. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP. HCM, ngày tháng 07 năm 2019
Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Khung gầm

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hữu Tuấn

MSSV: 15145406

............................................................................................
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Duy Hùng

.............................................

MSSV: 15145251

............................................................................................

Hội đồng:………… ..

Hội đồng:………… .

.............................................

Tên đề tài: Nghiên cứu thi cơng mơ hình hộp số tự động Toyota A343F.
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô.
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV)......................................................................................
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:

Mục đánh giá

TT
1.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm

Điểm đạt

tối đa

được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các

10

mục

2.

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

5

thuật, khoa học xã hội,…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc

15

quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực
tế
Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên

5

ngành,…
3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

7. Kết luận:

 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2019
Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

TP. HỒ CHÍ MINH

NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

TP. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2019

XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Nghiên cứu thi cơng mơ hình hộp số tự động Toyota A343F.
Họ và tên Sinh viên 1. Nguyễn Hữu Tuấn

MSSV: 15145406

2. Nguyễn Duy Hùng

MSSV: 15145251

Khóa: 2015
Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật ơ tơ
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện
và các thành viên trong hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo
yêu cầu về nội dung và hình thức.

Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

LỜI CẢM ƠN
Được sự phân cơng của Khoa Cơ khí động lực trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
Thành phố Hồ Chí Minh, cùng với sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn ThS. Thái Huy Phát,
nhóm chúng em đã thực hiện đồ án với đề tài “Nghiên cứu thi cơng mơ hình hộp số tự động
Toyota A343F”.
Sau thời gian tìm hiểu và nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thi cơng đã hồn thành.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
Thầy Thái Huy Phát– Giảng viên hướng dẫn. Đã tận tình giúp đỡ chúng em hồn
thành đề tài.
Tập thể q Thầy, Cơ khoa Cơ khí động lực, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Thành Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ chúng em có được những kiến thức chun mơn cần
thiết để hồn thành tốt chương trình học tập.

Thời gian làm đề tài tốt nghiệp vừa qua thực sự là khoảng thời gian giúp chúng em
ôn tập và cũng cố lại các kiến thức các kiến thức đã được các thầy cơ truyền đạt, bên cạnh
đó tích lũy thêm các kiến thức mới.
Trong quá trình làm đề tài, do hạn chế trong kinh nghiệm và trình độ chuyên mơn,
thời gian thực hiện có hạn nên sai sót là khơng thể tránh khỏi nên nhóm rất mong sẽ nhận
được sự đóng góp ý kiến của Thầy Cơ và các bạn.
Sau cùng, nhóm chúng em xin kính chúc q Thầy, cô dồi dào sức khoẻ, giữ vững
niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh truyền đạt tri thức cho các thế hệ mai sau.
Trân trọng!
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019
Nhóm sinh viên thực hiện

i

TĨM TẮT

Hiện nay các phương tiện giao thơng vận tải là một phần không thể thiếu trong cuộc
sống con người. Cũng như các sản phẩm của nền công nghiệp hiện nay, ơ tơ được tích hợp
các hệ thống tự động lên các dòng xe đã và đang sản suất với chiều hướng ngày càng tăng.
Hộp số tự động sử dụng trong hệ thống truyền lực của xe là một trong số những hệ thống
được khách hàng quan tâm hiện nay khi mua xe ơ tơ, vì những tiện ích mà nó mang lại khi
sử dụng. Việc nghiên cứu hộp số tự động sẽ giúp chúng ta nắm bắt những kiến thức cơ bản
để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến chúng. Ngoài ra nó cịn
góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu trong quá trình học
tập và công tác.
Ở nước ta, hộp số tự động xuất hiện từ khoảng những năm 1990 trên các xe nhập về
từ nước ngoài. Hiện nay, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng, một số loại
xe được lắp ráp trong nước cũng đã trang bị hộp số tự động ngày càng phổ biến. Trong các
ngành công nghiệp thì cơng nghiệp ơ tơ là một trong những ngành cơng nghiệp có tiềm

năng ở nước ta. Do sự tiến bộ về khoa học kĩ thuật ngành công nghiệp ô tô đã cho ra đời
hộp số tự động từ những năm 1977. Hộp số tự động đã có nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu
dáng cũng như chất lượng nhằm nâng cao hiệu suất của động cơ và đảm bảo an tồn tiện
ích cho người sử dụng trong q trình sang số êm hơn mà người lái khi sang số không cần
nhiều thao tác, những ưu điểm trong thiết kế giúp công suất hộp số tăng lên, khả năng tăng
tốc của xe cũng tăng. Cũng như hộp số cơ khí hộp số tự động cho phép nhận công suất
động cơ ở một phạm vi nhất định ở đầu vào nhưng ở đầu ra hộp số tự động cung cấp cho
nhu cầu chủ động một phạm vi tốc độ lớn hơn . Hộp số tự động sử dụng hệ thống bánh
răng ăn khớp sẵn để lợi dụng hiệu quả của động cơ và giúp động cơ cung cấp cho bánh xe
vùng tốc độ phù hợp nhất theo chế độ tải trọng của xe và theo ý muốn người vận hành.
Do vậy nhu cầu học tập, sửa chữa và bảo dưỡng là rất lớn. Để sử dụng và khai thác
có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của hộp số tự động nói chung và hộp số tự động
số điều khiển bằng điện tử, việc nghiên cứu và nắm vững hộp số tự động là cần thiết. Dựa
trên mơ hình cũ sẵn có và các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài,
tiến hành khảo sát nguyên lý làm việc của hộp số tự động, của các cụm chi tiết, giải thích
ii

bản chất của các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt động của hộp số tự động, làm cơ
sở cho q trình thiết kế và thi cơng mơ hình.
Chúng em chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU THI CƠNG MƠ HÌNH HỘP SỐ TỰ
ĐỘNG TOYOTA A343F.” với hy vọng rằng mô hình này có thể giúp sinh viên nắm rõ
ngun lý hoạt động của hộp số đồng thời suy nghĩ hướng phát triển mới cho hệ thống điều
khiển hộp số. Góp phần nâng cao chất lượng sinh viên đầu ra để phục vụ cho sự phát triển
của nền cơng nghiệp Ơ tô hiện đại.
Với thời gian gần 4 tháng nghiên cứu và thi cơng thiết kế mơ hình, chúng em đã
hồn thành được nhiệm vụ đề tài đặt ra. Sản phẩm hồn thiện gồm:
➢ Một mơ hình hộp số tự động A343F hồn chỉnh có khả năng vận hành hiển thị đầy
đủ thông tin trên bảng điều khiển.
➢ Một tập thuyết minh, nội dung được thể hiện rõ qua 6 chương gồm:

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
• CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
• CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A343F
• CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ THI CƠNG HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A343F
• CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH MƠ HÌNH VÀ ỨNG DỤNG
• CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Trong q trình làm việc có những mặt hạn chế về tài liệu cũng như kiến thức vì thế
đề tài sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót, kính mong quý Thầy, Cô và các bạn sinh viên
thông cảm và góp ý để đề tài chúng em được hồn thiện hơn. Chúng em Nguyễn Hữu Tuấn
và Nguyễn Duy Hùng , xin chân thành cảm ơn!

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................i
TÓM TẮT ........................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..........................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .........................................................ix
DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................................xi
DANH MỤC CÁC BẢNG ...............................................................................................xvi
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .................................................1
1.1.

Lý do chọn đề tài: ...................................................................................................1

1.2.

Ý nghĩa của đề tài: ..................................................................................................2

1.3.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: .............................................................................2

1.4.

Đối tượng và khách thể nghiên cứu: ......................................................................2

1.5.

Phạm vi nghiên cứu của đề tài: ..............................................................................2

1.6.

Nội dung nghiên cứu: ............................................................................................. 2

1.7.

Phương pháp nghiên cứu: .......................................................................................3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG. ......................................................4
2.1.

Lịch sử phát triển của hộp số tự động: ...................................................................4

2.2.

Các ưu điểm của hộp số tự động: ...........................................................................6

2.2.1.

Vì sao phải dung hộp số tự động: .................................................................... 6

2.2.2.

Các ưu điểm của hộp số tự động: .................................................................... 7

2.3.2.

Theo vị trí đặt trên xe: ..................................................................................... 8

2.3.3.

Theo cấp số tiến: ............................................................................................ 10

2.3.4.

Phân loại theo tỉ số truyền: ............................................................................ 10

2.4.

Nguyên lý làm việc chung của hộp số tự động: ...................................................11

2.5.

Các tay số và tình huống sử dụng các tay số trong hộp số tự động: ....................13

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT HỘP SỐ TỰ ĐỘNG A343F ..................................................15

3.1.

Giới thiệu chung về hộp số tự động A343F: ........................................................15

3.1.1.

Biến mô thủy lực: .......................................................................................... 17

3.1.2.

Bánh bơm: ..................................................................................................... 18

3.1.3.

Bánh tuabin: ................................................................................................... 19

3.1.4.

Stato: .............................................................................................................. 20

3.1.5.

Bánh phản ứng: .............................................................................................. 21
iv

3.1.6.

Khớp một chiều: ............................................................................................ 22

3.1.7.

Khớp khóa biến mơ: ...................................................................................... 24

3.1.8.

Bộ truyền bánh răng hành tinh: ..................................................................... 26

3.1.8.1.

Các bộ truyền hành tinh trước và sau: ....................................................26

3.1.8.2.

Hoạt động của bộ truyền hành tinh: ........................................................26

3.1.8.2.1. Giảm tốc: ............................................................................................ 26
3.1.8.2.2. Tăng tốc ............................................................................................. 27
3.1.8.2.3. Đảo chiều ........................................................................................... 28
3.1.8.3.
3.1.9.

Tỷ số truyền trong bộ truyền hành tinh ..................................................29

Các ly hợp: ..................................................................................................... 30

3.1.9.1.

Kết cấu: ...................................................................................................30

3.1.9.2.

Hoạt động:............................................................................................... 30

3.1.9.2.1. Điều khiển thủy lực:...........................................................................30
3.1.9.2.2. Dịng truyền cơng suất khi các ly hợp hoạt động: ............................. 31
3.1.10. Các phanh sử dụng trong hộp số: .................................................................. 32
3.1.10.1. Phanh dải: ............................................................................................... 32
3.1.10.1.1. Kết cấu: ............................................................................................ 32
3.1.10.1.2. Hoạt động: ........................................................................................32
3.1.10.2. Phanh ướt nhiều đĩa B2, B3 và B0: .......................................................... 34
3.1.10.2.1. Kết cấu: ............................................................................................ 34
3.1.10.2.2. Điều khiển thủy lực:.........................................................................34
3.1.11. Khớp một chiều F1 và F2: .............................................................................. 35
3.2.

Sơ đồ kết cấu và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động A343F: .....................36

3.2.1.

Sơ đồ kết cấu hộp số tự động A343F: ........................................................... 36

3.2.2.

Nguyên lý hoạt động hộp số tự động A343F: ............................................... 38

3.2.2.1.

Giới thiệu bộ truyền hành tinh hộp số tự động A343F: .......................... 38

3.2.2.2.

Các dãy số: .............................................................................................. 40

3.2.2.2.1. Dãy “D” hoặc “2” số 1:......................................................................40
3.2.2.2.2. Dãy “D” số 2: .....................................................................................41
3.2.2.2.3. Dãy “D” số 3: .....................................................................................42
3.2.2.2.4. Dãy “D” số truyền tăng OD: .............................................................. 44
3.2.2.2.5. Dãy “2” số 2, phanh bằng động cơ: ...................................................45
3.2.2.2.6. Dãy “L” số 1, phanh bằng động cơ: ...................................................46
v

3.2.2.2.7. Dãy “R” :............................................................................................ 47
3.2.2.2.8. Dãy “N” và “P”: .................................................................................48
3.3.

Hệ thống điều khiển thủy lực và điện tử ở hộp số tự động A343F: .....................49

3.3.1.

Hệ thống điều khiển điện tử: ......................................................................... 51

3.3.1.1.

Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống điều khiển điện tử: .........................51

3.3.1.2.

Các cảm biến và công tắc: ......................................................................51

3.3.1.2.1. Cảm biến vị trí cánh bướm ga (TPS): ................................................51
3.3.1.2.2. Cảm biến tốc độ xe (VSS) và Cảm biến tốc độ trục thứ cấp (OSS) : 53
3.3.1.2.3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (THW): ........................... 55
3.3.1.2.4. Cảm biến vị trí cần số (TR): .............................................................. 56
3.3.1.2.5. Cơng tắc chọn chế độ hoạt động: .......................................................57
3.3.1.2.6. Công tắc đèn phanh: ..........................................................................58
3.3.1.2.7. Công tắc chính OD: ...........................................................................58
3.3.1.2.8. ECU điều khiển chạy tự động: ........................................................... 59
3.3.1.3.

Các điều khiển chính: .............................................................................60

3.3.1.3.1. Điều khiển thời điểm chuyển số: .......................................................60
3.3.1.3.2. Sơ đồ chuyển số: ................................................................................61
3.3.1.3.3. Điều khiển khóa biến mơ: ..................................................................63
3.3.1.3.4. Chức năng chẩn đốn: ........................................................................65
3.3.2.

Hệ thống điều khiển thủy lực: ....................................................................... 66

3.3.2.1.

Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống điều khiển thủy lực: .......................66

3.3.2.2.

Các bộ phận chính của hệ thống điều khiển thủy lực: ............................ 67

3.3.2.2.1. Bơm dầu: ............................................................................................ 67

3.3.2.2.2. Van điều khiển: ..................................................................................68
3.3.2.2.3. Van điều áp sơ cấp: ............................................................................68
3.3.2.2.4. Van điều áp thứ cấp: ..........................................................................69
3.3.2.2.5. Van bướm ga:.....................................................................................70
3.3.2.2.6. Van chuyển số: ...................................................................................71
3.3.2.2.7. Van điện từ:........................................................................................72
3.3.2.2.8. Van rơle khóa biến mơ và van tín hiệu khóa biến mô .......................73
3.3.2.2.9. Van ngắt giảm áp: ..............................................................................74
3.3.2.2.10. Van điều biến bướm ga: ...................................................................74
3.3.2.2.11. Bộ tích năng .....................................................................................75
vi

CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ THI CÔNG ĐIỀU KHIỂN HỘP
SỐ TỰ ĐỘNG A343F .......................................................................................................77
4.1.

Giới thiệu, thi cơng cơ khí mơ hình hộp số tự động A343F: ............................... 77

4.1.1.

Giới thiệu mơ hình: ........................................................................................ 77

4.1.1.1.

Ý tưởng thi cơng phần cơ khí: ................................................................ 77

4.1.1.2.

Các chi tiết trên mơ hình:........................................................................78

4.1.1.3.

Giới thiệu ý tưởng thiết kế : ....................................................................79

4.1.1.4.

Motor điện: ............................................................................................. 80

4.1.1.5.

Cụm van điện từ khí nén:........................................................................81

4.1.1.6.

Đồng hồ báo áp suất khí nén: .................................................................82

4.1.2.

Thi cơng phần cơ khí của hộp số tự động A343F: ........................................ 83

4.1.2.1.

Thiết kế và thi công khung đỡ hộp số:....................................................83

4.1.2.2.

Thi công cắt vỏ hộp số: ...........................................................................84

4.1.2.3.

Thi công đưa đường khí nén vào hộp số: ...............................................85

4.1.2.4.

Thi cơng khóa biến mô thủy lực: ............................................................ 86

4.1.2.5.

Thi công motor dẫn động và cơ cấu truyền động: ..................................87

4.1.2.6.

Thi công lắp đặt cơ cấu chuyển số, bàn đạp ga và các cảm biến: ..........87

4.1.2.7.

Thi công lắp đặt cụm van solenoid và cụm dây dẫn khí nén ..................88

4.1.2.8.

Thi cơng chi tiết bảo vệ: .........................................................................90

4.1.2.9.

Thiết kế và thi cơng bảng hiển thị: .........................................................90

4.1.2.10. Sơn mơ hình và hồn thiện phần cơ khí: ................................................92
4.2.

Thi cơng hệ thống điều khiển hộp số tự động A343F: .........................................92

4.2.1.

Thiết kế hệ thống điều khiển mơ hình hộp số tự động A343F: ..................... 92

4.2.1.1.

Thiết kế lưu đồ điều khiển mơ hình hộp số tự động ............................... 92

4.2.1.2.

Ứng dụng thuật toán Fuzzy điều khiển mơ hình hộp số tự động A343F:
………………………………………………………………………102

4.2.1.2.1. Tổng quan về thuật toán Fuzzy logic: ..............................................102
4.2.1.2.2. Điều khiển hộp số tự động bằng Fuzzy logic: .................................102
4.2.1.2.3. Viết chương trình điều khiển hộp số tự động A343F: .....................114
4.2.2.

Thi công điều khiển điện tử cho mơ hình hộp số tự động A343F: .............. 120

4.2.2.1.

Mạch điều khiển Arduino: ....................................................................120

4.2.2.2.

LCD: gồm 6 leb 7 đoạn: .......................................................................123

4.2.2.3.

Bộ biến áp .............................................................................................123
vii

4.2.3.

4.3.

Thi cơng mạch điện cho mơ hình: ............................................................... 124

4.2.3.1.

Đi dây điện và lắp mạch: ......................................................................124

4.2.3.2.

Sơ đồ mạch điện tổng quát của mơ hình hộp số tự động A343F: ........125

Ngun lí làm việc của mơ hình hộp số tự động A343F: ..................................125

CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH MƠ HÌNH VÀ ỨNG DỤNG ..............................................128
5.1.

Vận hành mơ hình:.................................................................................................128
5.1.1.

Những lưu ý trước khi vận hành: ................................................................ 128

5.1.2.

Vận hành mơ hình: ...................................................................................... 128

5.2.

Ứng dụng mơ hình hộp số tự động A343F: .......................................................134

5.2.1.

Bài thực hành số 1: ...................................................................................... 134

5.2.2.

Bài thực hành số 2: ...................................................................................... 140

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................146
6.1.

Kết luận: .................................................................................................................146

6.2.

Kiến nghị: ..............................................................................................................146

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................147

viii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

STT

CHỮ VIẾT
TẮT

TIẾNG ANH

GIẢI THÍCH NGHĨA

Tay số sử dụng khi chạy

1

"2"

Manual Second

2

"D"

Drive

3

"L"

Manual Low

4

"N"

Neutral

Tay số trung gian

5

"OD"

Over Drive

Tay số truyền tăng

6

"P"

Park

Tay số đậu xe

7

"R"

Reverse

Tay số lùi

8

AT

Automatic Transmission

Hộp số tự động

9

AT*

Automatic Transmission*

10

CVT

11

ECT

12

ECU

Continuosly Variable

Transmission
Electronic Controlled
Transmission
Electronic Controlled Unit

đường bằng phẳng
Tay số sử dụng khi muốn
chuyển số một cách tự động
Tay số sử dụng khi chạy
đường dốc

Hộp số tự động điều khiển
bằng thuỷ lực
Hộp số tự động vô cấp

Hộp số điều khiển bằng điện
Bộ điều khiển trung tâm

ix

STT

CHỮ VIẾT
TẮT

TIẾNG ANH

13

FF

Front-Wheell Drive

14

FR

Rear-Whell Drive

15

MMT

Multi-Matic Transmission

16

OSS

Output Shaft Speed

17

TPS

Throttle Position Sensor

18

THW

Water Temperature Sensor

19

VSS

Vehicle Speed Sensor

GIẢI THÍCH NGHĨA
Động cơ đặt trước, cầu trước
chủ động
Động cơ đặt trước, cầu sau
chủ động
Tên riêng của một loại hộp
số tự động vô cấp
Cảm biến tốc độ trục thứ cấp
hộp số
Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến nhiệt độ nước làm
mát
Cảm biến tốc độ xe

x

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2. 1 Hai loại hộp số tự động được phân loại theo hệ thống sử dụng để điều khiển. ...8
Hình 2. 2: Sơ đồ vị trí của hộp số tự động trên xe ............................................................... 9

Hình 2. 3: Hộp số tự động vơ cấp ......................................................................................10
Hình 2. 4: Hộp số tự động có cấp ......................................................................................11
Hình 2. 5: Dịng truyền cơng suất trên xe có sử dụng hộp số tự động............................... 12
Hình 2. 6: Các dạng tay số. ................................................................................................ 13
Hình 3. 1: Vị trí các chi tiết các van chuyển số và các cảm biến ......................................16
Hình 3. 2: Tổng quan các chi tiết của hộp số A343F ........................................................17
Hình 3. 3: Cấu tạo bộ biến mơ ........................................................................................... 18
Hình 3. 4: Sơ đồ vị trí bánh bơm trong biến mơ. .............................................................. 19
Hình 3. 5: Sơ đồ vị trí bánh tuabin trong biến mơ. ............................................................ 20
Hình 3. 6: Sơ đồ vị trí lắp bánh phản ứng trong biến mơ thủy lực ....................................21
Hình 3. 7: Hình mơ tả chức năng của bánh phản ứng........................................................22
Hình 3. 8: Hoạt động của khớp một chiều dạng con lăn trong bánh phản ứng .................23
Hình 3. 9: Hoạt động khớp một chiều trong bánh phản ứng. ............................................23
Hình 3. 10: Kết cấu khóa biến mơ. ....................................................................................24
Hình 3. 11: Điều khiển đóng khớp khóa biến mơ. ............................................................. 25
Hình 3. 12: Điều khiển nhả khớp khóa biến mơ. ............................................................... 25
Hình 3. 13: Sơ đồ giảm tốc của cụm bánh răng hành tinh. ................................................27
Hình 3. 14: Sơ đồ tăng tốc của cụm bánh răng hành tinh. .................................................28
Hình 3. 15: Sơ đồ đảo chiều quay của cụm bánh răng hành tinh ......................................28
Hình 3. 16: Hoạt động của ly hợp. .....................................................................................31
Hình 3. 17: Dịng truyền cơng suất khi ly hợp C1 hoạt động. ............................................31
Hình 3. 18: Dịng truyền cơng suất khi C2 hoạt động. .......................................................32
Hình 3. 19: Dịng truyền cơng suất khi cả hai ly hợp cùng hoạt động. ............................. 32
Hình 3. 20: Hoạt động của phanh dải B1 ...........................................................................33
Hình 3. 21: Hoạt động của phanh ướt nhiều đĩa ................................................................ 35
Hình 3. 22: Khớp một chiều .............................................................................................. 35
Hình 3. 23: Kết cấu mặt cắt dọc hộp số tự động A343F....................................................37
xi

Hình 3. 24: Sơ đồ bố trí các bộ truyền hành tinh hộp số tự động A343F .......................... 39
Hình 3. 25: Mơ hình hoạt động ở dãy “D” hoặc “2” số 1 ..................................................41
Hình 3. 26: Mơ hình hoạt động ở dãy “D” số 2 .................................................................42
Hình 3. 27: Mơ hình hoạt động ở dãy “D” số 3 .................................................................43
Hình 3. 28: Mơ hình hoạt động ở dãy “D” số truyền tăng OD ..........................................44
Hình 3. 29: Mơ hình hoạt động ở dãy “2” số 2 ..................................................................46
Hình 3. 30: Mơ hình hoạt động ở dãy “L” số 1 .................................................................47
Hình 3. 31: Mơ hình hoạt động ở dãy “R” .........................................................................48
Hình 3. 32: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động A343F ...................50
Hình 3. 33: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển điện tử hộp số tự động A343F .....................50
Hình 3. 34: Cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính .........................................................52
Hình 3. 35: Cách gửi tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga kiểu gián tiếp .......................... 53
Hình 3. 36: Cảm biến tốc độ xe và cảm biến tốc độ trục thứ cấp ......................................53
Hình 3. 37: Khi các tín hiệu tốc độ đều giống nhau .......................................................... 54
Hình 3. 38: Khi các tín hiệu tốc độ khác nhau ...................................................................54
Hình 3. 39: Cách gửi tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ ......................55
Hình 3. 40: Cơng tắc khởi động trung gian .......................................................................56
Hình 3. 41: Cơng tắc chọn chế độ hoạt động .....................................................................57
Hình 3. 42: Cơng tắc đèn phanh và mạch điện ..................................................................58
Hình 3. 43: Cơng tắc chính OD .........................................................................................59
Hình 3. 44: ECU điều khiển chạy tự động .........................................................................60
Hình 3. 45: Hệ thống điều khiển thời điểm chuyển số ......................................................61
Hình 3. 46: Sơ đồ chuyển số của hộp số ............................................................................62
Hình 3. 47: Sơ đồ chuyển số ở chế độ tải nặng và tải nhẹ .................................................63
Hình 3. 48: Sơ đồ khối điều khiển khóa biến mơ .............................................................. 65
Hình 3. 49: Mạch dầu trong hộp số A343F .......................................................................66
Hình 3. 50: Cấu tạo bơm dầu ............................................................................................. 67
Hình 3. 51: Van điều khiển ................................................................................................ 68
Hình 3. 52: Van điều áp sơ cấp .......................................................................................... 69
Hình 3. 53: Van điều áp thứ cấp ........................................................................................70

Hình 3. 54: Van bướm ga...................................................................................................71
xii

Hình 3. 55: Van chuyển số 1 – 2........................................................................................72
Hình 3. 56: Van điện từ......................................................................................................73
Hình 3. 57: Van rơle khóa biến mơ và van tín hiệu khóa biến mơ ....................................73
Hình 3. 58: Van ngắt giảm áp ............................................................................................ 74
Hình 3. 59: Biểu đồ thay đổi áp suất điều biến bướm ga..................................................75
Hình 3. 60: Bộ tích năng ....................................................................................................76
Hình 4. 1: Mơ-tơ Điện........................................................................................................81
Hình 4. 2: Cụm van điện từ điều khiển khí nén .................................................................82
Hình 4. 3: Đồng hồ báo áp suất khí nén.............................................................................82
Hình 4. 4: Bản vẽ khung đỡ ............................................................................................... 83
Hình 4. 5:Khung được thiết kế trên phần mềm Catia ........................................................83
Hình 4. 6: Khung được thực hiện ......................................................................................84
Hình 4. 7: Hộp số sau khi được cắt ....................................................................................84
Hình 4. 8: Thi cơng khoang các lỗ dẫn dầu .......................................................................85
Hình 4. 9: Thi cơng taro tạo ren để dẫn các ống khí .......................................................... 86
Hình 4. 10: Khoan khóa biến mơ .......................................................................................86
Hình 4. 11: Motor dẫn động và cơ cấu truyền động đến trục sơ cấp hộp số. ....................87
Hình 4. 12: Cần chuyển số và cơ cấu cần dẫn khớp xoay. ................................................88
Hình 4. 13: Bàn đạp ga có gắn cảm biến vị trí bướm ga. ..................................................88
Hình 4. 14: Cụm van solenoid điều khiển cấp khí nén. .....................................................89
Hình 4. 15: Cụm dây dẫn khí nén đến các phanh và ly hợp ..............................................89
Hình 4. 16: Chi tiết bảo vệ người dùng .............................................................................90
Hình 4. 17: Bản thiết kế bảng hiển thị của mơ hình trên phần mềm Corel .......................91
Hình 4. 18: Bảng hiển thị hoạt động thực tế của mơ hình .................................................91
Hình 4. 19: Mơ hình trước và sau khi sơn khi sơn ............................................................ 92
Hình 4. 20: Lưu đồ chọn dải số.......................................................................................... 93

Hình 4. 21: Lưu đồ chuyển số dải “D” .............................................................................94
Hình 4. 22: Lưu đồ lên số dải “D” .....................................................................................95
Hình 4. 23: Lưu đồ xuống số dải “D” ................................................................................96
Hình 4. 24: Lưu đồ chuyển số dải 2 ...................................................................................97
Hình 4. 25: Lưu đồ lên số tại dải 2 ....................................................................................98
xiii

Hình 4. 26: Lưu đồ xuống số tại dải 2 ...............................................................................99
Hình 4. 27: Lưu đồ chuyển số tại dải L ...........................................................................100
Hình 4. 28: Lưu đồ lên số tại dải L ..................................................................................101
Hình 4. 29: Lưu đồ xuống số tại dải L .............................................................................102
Hình 4. 30: Ví dụ về logic mờ .........................................................................................103
Hình 4. 31: Phép hợp tử ..................................................................................................104
Hình 4. 32: Phép giao.......................................................................................................105
Hình 4. 33: Phép bù .........................................................................................................106
Hình 4. 34: Luật mờ .........................................................................................................107
Hình 4. 35: Các tập mờ ....................................................................................................107
Hình 4. 36: Biểu diễn tập mờ ...........................................................................................108
Hình 4. 37: Kết hợp giá trị mờ .........................................................................................108
Hình 4. 38: Bộ điều khiển sang số bằng fuzzy logic .......................................................110
Hình 4. 39: Khối hàm tính thành viên Load ....................................................................110
Hình 4. 40: Hàm tính thành viên Speed ...........................................................................111
Hình 4. 41: Hàm tính thành viên Gear .............................................................................112
Hình 4. 42: Thiết lập điều khiển ......................................................................................113
Hình 4. 43: Kết quả đầu ra ...............................................................................................114
Hình 4. 44: Giao diện fuzzy logic ....................................................................................115
Hình 4. 45: Giao diện fuzzy logic với 2 tín hiệu đầu vào ................................................115
Hình 4. 46: Giao diện fuzzy logic với tín hiệu đầu vào đầu ra đã đổi tên .......................116
Hình 4. 47: Giao diện khối Load .....................................................................................117

Hình 4. 48: Giao diện khối Speed ....................................................................................117
Hình 4. 49: Giao diện khối Gear ......................................................................................118
Hình 4. 50: Khối luật .......................................................................................................119
Hình 4. 51: Kết quả tập fuzzy đầu ra ...............................................................................119
Hình 4. 52: Arduino Mega 2560 ......................................................................................121
Hình 4. 53: Hiển thị tốc độ và độ mở cánh bướm ga gồm 6 led 7 đoạn ..........................123
Hình 4. 54: Bộ biến áp .....................................................................................................123
Hình 4. 55: Mạch chuyển đổi điện áp thành 24V, 12V, 5V ............................................124
Hình 4. 56: Mặt trước và sau của hệ thống điện mơ hình hộp số tự động A343F...........124
xiv

Nghiên cứu thi công mô hình hộp số tự động toyota a343f

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về