Tìm hiểu hệ thống xdrive trên dòng xe BMW

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN KHUNG GẦM
------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU HỆ THỐNG XDRIVE TRÊN DÒNG XE BMW
SVTT

: NGUYỄN VĂN NHỜ

MSSV : 13145179
SVTT

: NGÔ LÂM VĨNH BẢO

MSSV : 13145015
GVHD : Th.s DƯƠNG TUẤN TÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN KHUNG GẦM
------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chun ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
Tên đề tài:

TÌM HIỂU HỆ THỐNG XDRIVE TRÊN DÒNG XE BMW
SVTT : NGUYỄN VĂN NHỜ
MSSV : 13145179
SVTT

: NGÔ LÂM VĨNH BẢO

MSSV : 13145015
GVHD : Th.s DƯƠNG TUẤN TÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017


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 ……………………………..

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên…………………………………..MSSV:…………….. Hội đồng:…………
Họ và tên sinh viên…………………………………..MSSV:…………….. Hội đồng:…………
Tên đề tài: ...................................................................................................................................
....................................................................................................................................................

Ngành đào tạo: ..........................................................................................................................
Họ và tên GV hướng dẫn: .........................................................................................................
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:
Mục đánh giá

TT
1.

2.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm tối
đa
30

Đúng format với đầ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

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 thuật, khoa
học xã hợi…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

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.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

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

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10
Tổng điểm

100

Điểm đạt
được


4. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2017

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 ……………………………..

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên ................................................... MSSV: ………….Hội đồng…………
Họ và tên sinh viên ................................................... MSSV: ………….Hội đồng…………
Tên đề tài: ...................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
Ngành đào tạo: ..........................................................................................................................
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.

2.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm tối
đa
30

Đúng format với đầ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hợi…

50
5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

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.

15

Điểm đạt
được


Khả năng cải tiến và phát triển

15

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

5

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 2017

Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)




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

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: ....................................................................................................................
.....................................................................................................................
Họ và tên Sinh viên: ...................................................... MSSV: ...............................
...................................................... MSSV: ...............................
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
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 hồn chỉnh đúng theo
u cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2017


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp, chúng em đã nhận được sự giúp đở chân thành
và hết sức tận tình của thầy Dương Tuấn Tùng. Thầy là cầu nối quan trọng để giúp đở chúng
em về mặt kiến thức, về tác phong làm việc của một kỹ sư tương lai. Thầy ln có những đánh
giá và đóng góp ý kiến chân thành về những sai sót, những thắc mắc của chúng em trong q
trình thực hiện đề tài. Thầy luôn tận tâm, tạo mọi điều kiện cho chúng em sửa chửa những
khuyết điểm, để chúng em rút ra những bài học kinh nghiệm quý giá cho bản thân.
Chúng em cũng không quên gửi lời tri ân của mình tới q thầy cơ của khoa Cơ Khí Động
Lực. Chính q thầy cơ là tấm gương sáng cho chúng em hoàn hiện về phẩm chất và kiến thức
trong suốt 4 năm học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh.
Chúng em cũng gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, những người đã ln giúp đỡ

chúng em trong q trình học tập.
Trong quá trình thực hiện đề tài, do khiến thức cịn hạn chế nên chúng em cũng khơng tránh
khỏi những thiếu sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo và những đóng góp ý q báu của
q thầy cô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, tháng 7 năm 2017


TĨM TẮT
Ở nước ta ơ tơ xuất hiện ngày càng nhiều, chúng được trang bị nhiều hệ thống dẫn động
khác nhau, tùy theo mục đích và nhu cầu ta chọn xe có hệ thống dẫn động phù hợp. Chính vì
lý do đó việc nghiên cứu về các hệ thống dẫn động là cần thiết. Được sự cho phép của bộ môn,
và thầy hướng dẫn nên chúng em đã chọn đề tài “ Tìm hiểu hệ thống dẫn động xDrive trên
xe BMW ” để nghiên cứu, tiềm hiểu trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Để thực hiện đề tài nhóm chúng em đã tiềm tài liệu đào tạo chuyên ngành của hãng BMW, tài
liệu trên internet, sách báo nước ngoài, tài liệu chuyên ngành ô tô trên thư viện và nhiều nguồn
tài liệu khác để có hướng nghiên cứu thích hợp với kiến thức chuyên ngành đã học được tại
trường trong 4 năm qua, cùng vốn tiếng anh chuyên ngành hiện có, và dưới sự giúp đở tận tâm
của thầy Dương Tuấn Tùng chúng em đã nghiên cứu tiềm hiểu về hệ thống dẫn động xDrive
trên xe BMW.
Sau một thời gian nghiên cứu chúng em đã tiềm hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các
tính năng mới, cũng như những ưu điểm của hệ thống dẫn động xDrive mà so với các hệ thống
dẫn động trước đây như 2WD, 4WD, AWD khơng có được.


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU ................................................................ 1
NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................................................... 6
PHẦN 1: TỔNG QUAN ........................................................................................................... 6
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT .................................................................................................. 6

PHẦN 2: NỘI DUNG ............................................................................................................... 8
CHƯƠNG 1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG TRÊN Ô TÔ .......... 8
1.1 Hệ thống dẫn động 2WD .................................................................................................... 9
1.1.1 Hệ thống dẫn động cầu trước (FWD) ........................................................................... 9
1.1.2 Hệ thống dẫn động cầu sau (RWD) ............................................................................ 10
1.2 Hệ thống dẫn động 4WD .................................................................................................. 11
1.3 Hệ thống dẫn động AWD ................................................................................................. 12
CHƯƠNG 2. TÌM HIỂU CHUNG VỀ HỆ THỐNG XDRIVE ............................................. 14
2.1 Giới thiệu về hệ thống dẫn động xDrive:.......................................................................... 14
2.2 Tìm hiểu chung về các bộ phận của hệ thống xDrive ....................................................... 16
2.2.1 Hộp số phụ .................................................................................................................. 16
2.2.2 Dòng truyền năng lượng trên hộp số phụ ATC 400 và ATC 500 .............................. 18
2.3 Cấu tạo hộp số phụ ............................................................................................................ 19
2.3.1 Cần điều chỉnh đĩa ly hợp. .......................................................................................... 19
2.3.2 Mô tơ trợ lực cùng cảm biến vị trí mơ tơ ................................................................... 20
2.3.3 Điện trở hiệu chỉnh ..................................................................................................... 21
2.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống xDrive ....................................................................... 22
CHƯƠNG 3. SỰ PHỐI HỢP CỦA HỆ THỐNG XDRIVE VỚI HỆ THỐNG KHÁC........ 23
3.1 Tìm hiểu về hệ thống DSC (Dynamic Stability Control) ................................................. 23
3.2 Nguyên lý hoạt động của DSC ......................................................................................... 24
3.3. Tìm hiểu chung về các bộ phận của hệ thống xDrive / DSC ........................................... 24
3.3.1 Mô đun điều khiển DSC8 ........................................................................................... 24
3.3.2 Cảm biến áp suất phanh .............................................................................................. 26


3.3.3 Cảm biến gia tốc xoay kết hợp gia tốc ngang ............................................................ 27
3.3.4 Cảm biến gia tốc xoay ................................................................................................ 28
3.3.5 Cảm biến gia tốc ngang .............................................................................................. 29
3.3.6 Cảm biến gia tốc ngang và xoay kết hợp ................................................................... 31
3.3.7 Cảm biến tốc độ bánh xe ............................................................................................ 31

3.3.8 Cảm biến góc đánh lái ................................................................................................ 32
3.3.9 Công tắc cảnh báo mức dầu phanh: ............................................................................ 33
3.3.10 Công tắc đèn phanh .................................................................................................. 34
3.3.11 Nút nhấn DSC........................................................................................................... 35
3.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống xDrive / DSC8 .......................................................... 35
3.5 Sơ đồ mạch điện của hệ thống xDrive / DSC .................................................................. 37
3.6 Các chức năng của hệ thống xDrive / DSC ...................................................................... 38
3.6.1 Các chức năng liên quan đến hệ thống cân bằng điện tử DSC .................................. 38
3.6.2 Chức năng liên quan đến hệ thống điều khiển hộp số phụ ......................................... 38
3.6.1.1 ASC hoạt động kết hợp ADB (ASC / ADB) ....................................................... 38
3.6.1.2 ABS hoạt động kết hợp EBD (ABS / EBD) ........................................................ 40
3.6.1.3 Kiểm soát lực phanh DBC (Dynamic Braking Control) ...................................... 43
3.6.1.4 Kiểm soát lực kéo DTC (Dynamic Traction Control) ......................................... 44
CHƯƠNG 4. TIỀM HIỂU VỀ HỆ THỐNG XDRIVE KẾT HỢP VỚI DSC8+ ................... 45
4.1 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG xDrive/DSC8+ ........................................................ 45
4.2 Hộp số phụ ATC 300 ........................................................................................................ 46
4.3 Dòng truyền năng lượng trên hộp số phụ ATC 300 ......................................................... 47
4.4 Cấu tạo hộp số phụ ATC 300............................................................................................ 49
4.4.1 Cần điều chỉnh ............................................................................................................ 49
4.4.2 Bộ điều khiển DSC8+ ................................................................................................. 49
4.4.3 Cảm biến DSC (Y-sensor-2) ...................................................................................... 49
4.5 Bộ điều khiển hộp số phụ (VGSG) ................................................................................... 50
4.6. Nguyên lý hoạt động của hệ thống xDrive / DSC8+ ....................................................... 52


4.7 Sơ đồ mạch thủy lực của hệ thống xDrive / DSC8+ trên BMW 5 Series (E60 / E61) ..... 53
4.8 Sơ đồ mạch điện hệ thống xDrive / DSC8+ trên BMW 5 Series (E60 / E61).................. 55
CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ PHỤ .................................... 57
5.1 Phương pháp điều khiển hộp số phụ ................................................................................. 57
5.1.1 Kiểm tra sự thay đổi của lốp xe .................................................................................. 58

5.1.2 Kiểm soát các thông số động cơ và hệ thống truyền lực ............................................ 59
5.1.3 Kiểm soát ổn định động học xe / kiểm soát lực kéo................................................... 60
CHƯƠNG 6. CÁC CHỨC NĂNG MỚI CỦA XDrive / DSC8+........................................... 63
6.1 các chức năng mới của xDrive/DSC8+ ............................................................................ 63
6.1.1 Hỗ trợ xuống dốc (HDC) ............................................................................................ 63
6.1.2 Làm khơ đĩa phanh ..................................................................................................... 64
6.1.3 Phanh dự phịng .......................................................................................................... 65
6.1.4 Hỗ trợ giảm tác động khi phanh ................................................................................. 66
6.1.5 Hỗ trợ giảm nóng phanh ............................................................................................. 68
6.1.6 Hỗ trợ khởi hành ngang dốc ....................................................................................... 69
6.2 Hoạt động của hệ thống dự phịng .................................................................................... 70
CHƯƠNG 7. GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CHẨN ĐỐN BMW .......................................... 71
7.1 Giới thiệu quy trình chẩn đốn của BMW ........................................................................ 71
7.1.1 Xác minh khiếu nại của khách hàng: Trải nghiệm triệu chứng.................................. 71
7.1.2 Phân tích vấn đề.......................................................................................................... 72
7.1.3 Cô lập vấn đề .............................................................................................................. 72
7.1.4 Sửa chữa vấn đề .......................................................................................................... 73
7.1.5 Kiểm tra sau khi sửa chữa .......................................................................................... 74
7.2 Quy trình chẩn đốn hệ thống xDrive trên xe BMW. ....................................................... 74
PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................... 78
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 79


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
Ký hiệu

Giải thích ý nghĩa

Ghi chú

ABS

Anti-lock Braking System

Chống bó cứng phanh

ADB

Automatic Differential Braking

Phanh bán trục

ASC

Automatic Stability Control

Kiểm soát ổn định chuyển động

AWD

All-Wheel Drive

Dẫn động 4 bánh toàn thời gian

ATC

Automatic Transfer Case

Hộp số phụ

CAN

Cantroller Area Network

Mạng giao tiếp trên xe ô tô

DBC

Dynamic Braking Control

Kiểm soát lực phanh

DTC

Dynamic Traction Control

Kiểm soát lực kéo

DSC

Dynamic Stability Control

Hệ thống cân bằng điện tử

DSC I

Dynamic Stability Control I

Hệ thống cân bằng điện tử thế hệ đầu tiên

DSC II

Dynamic Stability Control II

Hệ thống cân bằng điện tử thế hệ thứ 2

DSC III

Dynamic Stability Control III

Hệ thống cân bằng điện tử thế hệ thứ 3

DSC8

Dynamic Stability Control 8

Hệ thống cân bằng điện tử trên xe SAV

DSC8+

Dynamic Stability Control 8+

EBD

Electronic Braking Distribution

E60 /

Hệ thống cân bằng điện tử trên xe BMW 5
Series

Phân bố lực phanh điện tử
Kí hiệu của xe BMW 5 Series

E61
FWD

Front-Wheel Drive

Dẫn động cầu trước

HDC

Hill Descent Control

Hỗ trợ xuống dốc

ID

Indentity

Mã nhận dạng

I Bus

Information - Bus

Mạng truyền thông tin đến bảng hiện thị

LED

Light Emitting Diode

Đi ốt phát sáng

LCM

Lamp Check Module

Mô đun cảnh báo mức dầu phanh bằng tín
hiệu đèn

1


MPH

Miles per Hour

PT- CAN

PT - Controller Area Network

RWD

Rear-Wheel Drive

Dẫn động cầu sau

SAV

Sport Activity Vehicle

Xe 7 chỗ thể thao

TCC

Transfer Case Control

Chức năng điều khiển hộp số phụ

Mạng giao tiếp có tốc độ nhanh nhất trên xe
ô tô

Bộ điều khiển hộp số phụ

VGSG
Vol

Dặm trên giờ

Voltmeter

Điện áp

X3 (E83)

Kí hiệu của xe BMW X3

X5 (E53)

Kí hiệu của xe BMW X5

2WD

2-Wheels Drive

Dẫn động 2 bánh

2H

2 Wheel in High

Chế độ gài 1 cầu không giảm tốc

4WD

4-Wheels Drive

Dẫn động 4 bánh bán thời gian

4H

4 Wheeel in High

Chế độ gài 2 cầu không giảm tốc

4L

4 Wheel in Low

Chế độ gài 2 cầu giảm tốc

2


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Hình ảnh của chiếc xe trang bị hệ thống 2WD .......................................................... 9
Hình 1.2 Hình ảnh của chiếc xe trang bị hệ thống 4WD và 2WD ......................................... 11
Hình 1.3 Hình ảnh của chiếc xe trang bị hệ thống AWD ....................................................... 12
Hình 2.1 Hình ảnh của chiếc xe BMW sử dụng hệ thống xDrive .......................................... 15
Hình 2.2 Khung gầm của xe BMW có trang bị hệ thống xDrive ........................................... 15
Hình 2.3 Hệ thống dẫn động xDrive trang bị hộp số phụ ....................................................... 16
Hình 2.4 Các bộ phận của hộp số phụ .................................................................................... 17
Hình 2.5 Đường truyền năng lượng của hộp số phụ ATC 400 và ATC 500 .......................... 19
Hình 2.6 Cần điều chỉnh đĩa ly hợp ........................................................................................ 19
Hình 2.7 Mơ tơ trợ lực cùng cảm biến vị trí mơ tơ ................................................................. 20
Hình 2.8 Điện trở hiệu chỉnh ................................................................................................. 21
Hình 3.1 Xe BMW trang bị DSC hoạt động ổn định trên đường tuyết .................................. 23
Hình 3.2 Mơ đun điều khiển DSC8 ........................................................................................ 25
Hình 3.3 Đường dầu đến và đi của mơ đun điều khiển DSC8 ............................................... 25
Hình 3.4 Cảm biến áp suất phanh được tích hợp trên mơ đun điều khiển DSC8 .................. 26
Hình 3.5 Mặt trên và mặt dưới của cảm biến gia tốc xoay kết hợp gia tốc ngang ................. 27
Hình 3.6 Vị trí đặt và chiều lực xoay của cảm biến đo gia tốc xoay ...................................... 28
Hình 3.7 Mạch điện cảm biến đo gia tốc xoay ....................................................................... 28
Hình 3.8 Vị trí đặt và lực ngang của cảm biến đo gia tốc ngang ............................................ 29
Hình 3.9 Mạch điện cảm biến đo gia tốc xoay kết hợp gia tốc ngang .................................... 31
Hình 3.10 Mạch điện cảm biến Hall ...................................................................................... 32
Hình 3.11 Giá trị điện áp thay đổi của bộ tạo xung điện áp cảm biến góc đánh lái ............... 33
Hình 3.12 Sơ đồ hoạt động của cơng tắc cảnh báo mức dầu phanh (LCM) ........................... 34
Hình 3.13 Cơng tắc đèn phanh ................................................................................................ 34

Hình 3.14 Nút nhấn DSC ........................................................................................................ 35
Hình 3.15 Sơ đồ mạch điện của hệ thống xDrive / DSC ....................................................... 37
Hình 3.16 Mơ phỏng hoạt động chức năng kiểm soát ổn định chuyển động ASC ................ 39

3


Hình 3.17 Mơ phỏng hoạt động chức năng phanh bán trục ADB ......................................... 39
Hình 3.18 Mơ phỏng hoạt động chức năng chống bó cứng phanh ABS ............................... 40
Hình 3.19 Sơ đồ phân phối lực phanh của EBD khi xe vào cua .......................................... 42
Hình 3.20 Sơ đồ phân phối lực phanh của EBD khi xe thắng gấp ......................................... 43
Hình 3.21 Mơ phỏng hoạt động chức năng hỗ trợ phanh DBC ............................................. 44
Hình 4.1 Khung gầm xe BMW trang bị hộp số phụ ATC 300 ............................................... 45
Hình 4.2 Hộp số phụ ATC 300 cùng các bộ phận .................................................................. 46
Hình 4.3 Đường truyền năng lượng của hộp số phụ ATC 300 ............................................... 48
Hình 4.4 Cảm biến DSC (Y-Sensor-2) ................................................................................... 50
Hình 4.5 Các bộ phận của bộ điều khiển hộp số phụ ............................................................. 50
Hình 4.6 Sơ đồ mạch thủy lực của hệ thống xDrive / DSC8+ ............................................... 53
Hình 4.7 Sơ đồ mạch điện hệ thống xDrive / DSC8+ ............................................................ 55
Hình 5.1 Sự thay đổi của chu vi lốp xe ở 2 cầu ...................................................................... 58
Hình 5.2 Sự phân phối mơmen xoắn trên xe khi có hệ thống xDrive .................................... 59
Hình 5.3 Sự phận phối lực kéo ở 2 cầu khi xảy ra hiện tượng quay vịng thừa trên xe có hệ
thống xDrive ........................................................................................................................... 60
Hình 5.4 Cân bằng của xe khi khơng có hệ thống xDrive khi xe quay vịng thừa ................. 61
Hình 5.5 Sự phận phối lực kéo ở 2 cầu khi xảy ra hiện tượng quay vịng thiếu trên xe có hệ
thống xDrive ........................................................................................................................... 61
Hình 5.6 Cân bằng của xe khi khơng có hệ thống xDrive khi xe quay vịng thiếu ................ 62
Hình 6.1 Hệ thống hỗ trợ xuống dốc trên xe BMW ............................................................... 64
Hình 6.2 Đĩa phanh cùng màng nước mưa trước và sau khi được làm khơ ........................... 65
Hình 6.3 Đồ thị biễu diễn sự thay đổi áp suất phanh khi ứng dụng và khơng ứng dụng

chức

năng phanh dự phịng .............................................................................................................. 66
Hình 6.4 Đồ thị biễu diễn sự thay đồi về gia tốc tác động lên người lái và hành khách khi
chức năng hoạt động và khơng hoạt động .............................................................................. 67
Hình 6.5 Đĩa phanh đang chịu nhiệt độ cao ............................................................................ 69
Hình 6.6 Chức năng hỗ trợ khởi hành ngang dốc trên xe BMW ............................................ 70

4


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Các bộ phận hộp số phụ ......................................................................................... 17
Bảng 2.2 Các bộ phận mô tơ trợ lực cùng cảm biến vị trí mơ tơ............................................ 20
Bảng 2.3 Các bộ phận điện trở hiệu chỉnh ............................................................................. 21
Bảng 3.1 Các bộ phận trong hệ thống điện của xDrive / DSC ............................................... 37
Bảng 4.1 Các bộ phận cầu trước liên kết với hộp số phụ ATC 300 ....................................... 45
Bảng 4.2 Các bộ phận của hộp số phụ ATC 300 ................................................................... 47
Bảng 4.3 Đường truyền năng lượng của hộp số phụ ATC 300 .............................................. 48
Bảng 4.4 Các bộ phận của bộ điều khiển hộp số phụ ............................................................ 50
Bảng 4.5 Các bộ phận trong hệ thống hoạt động thủy lực của xDrive / DSC8+ .................... 54
Bảng 4.6 Các bộ phận trong hệ thống hoạt động điện của xDrive / DSC8+ ......................... 56
Bảng 5.1 Sự thay đổi chu vi lốp ở 2 cầu xe ............................................................................ 58
Bảng 5.2 Ký hiệu moment trên xe .......................................................................................... 60
Bảng 6.1 Ý nghĩa của đồ thị áp suất phanh ............................................................................ 66
Bảng 6.2 Ý nghĩa các ký hiệu của đồ thị gia tốc .................................................................... 68

5

NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
PHẦN 1: TỔNG QUAN
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, do đó ơ tơ xuất hiện ngày càng nhiều và trở thành
phương tiện không thể thiếu, giúp nâng cao đời sống của con người và góp phần vào việc phát
triển kinh tế. Do đó sự hiểu biết của chúng ta về ô tô là rất cần thiết. Chính vì vậy khi mua
một chiếc xe tùy theo nhu cầu sử dụng mà ta chọn những chiếc xe có hệ thống dẫn động khác
nhau. Hiện nay có nhiều hệ thống dẫn động trên xe ơ tơ như, hệ thống 2WD dẫn động cầu
trước, cầu sau, 4WD và AWD chúng đều có ưu điểm và nhược điểm riêng.
Mục đích nghiên cứu:
Nhằm để hiểu rõ hơn hàm lượng khoa học – kỹ thuật, sự ứng dụng của khoa học công nghệ
ngày càng hiện đại trên ô tô của các hãng sản xuất ô tô nổi tiếng trên thế giới. Được sự cho
phép của bộ môn, và thầy hướng dẫn nên chúng em đã chọn đề tài “ Tìm hiểu hệ thống dẫn
động xDrive trên xe BMW ” để nghiên cứu, tiềm hiểu trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Nội dung đề tài nhằm nghiên cứu:
-

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống xDrive

-

Nguyên tắc hoạt động của hộp số phụ

-

Sự phối hợp của hệ thống xDrive với các hệ thống khác trên xe ( hệ thống DSC )

-

Các tính năng mới của xDrive trên dịng xe BMW.

NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT
Dựa trên cơ sở lý thuyết đã có trước đây khi được học và nghiên cứu về ô tô và thông qua
các đồ án, các bài báo cáo, thơng tin trên tạp chí báo khoa học về các hệ thống dẫn động trước
đây đã có trên ơ tô như hệ thống 2WD, 4WD, AWD. Bằng việc kế thừa, học hỏi chúng em đi
nghiên cứu, tiềm hiểu hệ thống dẫn động mới trên xe ơ tơ đó là “hệ thống dẫn động xDrive
trên dòng xe BMW’’

6


Phương pháp nghiên cứu:
Sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
-

Tham khảo tài liệu: Dựa vào tài liệu chuyên ngành của hãng, tài liệu trên internet, sách
báo nước ngoài, tài liệu chuyên ngành ô tô trên thư viện và nhiều nguồn tài liệu khác
để có hướng nghiên cứu thích hợp.

-

Dịch tài liệu tiếng anh chuyên ngành của hãng và các tài liệu tiếng anh nước ngoài

ĐÁNH GIÁ VÀ BÀN LUẬN VỀ CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
Đề tài của nhóm em thực hiện nghiên cứu về hệ thống dẫn động 4 bánh tồn thời gian
xDrive của BMW. Vì là hệ thống quan trọng của ơ tơ nói chung và hệ thống khung gầm nói
riêng nên phần lớn nội dung đề tài liên quan đến hệ thống treo như bánh xe, trục truyền động
đến 2 cầu xe, bán trục cầu xe, vi sai điều chỉnh lực. Ngồi ra, cịn phải kể đến hai bộ phận
không thể thiếu cung cấp và dẫn động sức mạnh cho xe là động cơ và hộp số. Bên cạnh đó,
khi tìm hiểu chi tiết về hệ thống AWD này, nhóm em cịn phân tích các chức năng hoạt động

trên xe thơng qua rất nhiều cảm biến ví dụ như cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến góc đánh
lái, cảm biến đo 3 loại gia tốc tác động lên xe khi di chuyển. Từ những công việc đã thực hiện
ở trên, kết quả thu được của nhóm em là 1 đề tài báo cáo hoàn chỉnh về hệ thống dẫn động 4
bánh toàn thời gian xDrive của BMW.

7


PHẦN 2: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
Khi tìm hiểu thơng tin để mua một chiếc ô tô, khách hàng thường chú ý đến các thông số
cơ bản như loại động cơ, công suất, mômen xoắn, trang thiết bị tiện nghi, hệ thống an tồn.
Tuy nhiên, có một thơng số cũng quan trọng không kém mà chúng ta cần phải lưu ý đến, đó
chính là hệ thống dẫn động của chiếc xe. Động cơ là nơi sản sinh ra hai thông số quan trọng
nhất tượng trưng cho sức mạnh của xe đó là cơng suất và mơmen xoắn. Để có thể truyền sức
mạnh này tới các bánh xe và làm cho chúng quay, chiếc xe cần phải có một cơ cấu để dẫn
động từ điểm đầu là động cơ cho đến điểm cuối là các bánh xe. Tuy nhiên, không phải tất cả
các bánh xe đều nhận được mômen xoắn một cách đồng thời hoặc bằng nhau trong cùng một
thời điểm. Vấn đề này không hề đơn giản, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu sử dụng
của từng loại xe mà nhà sản xuất chế tạo ra những cơ cấu truyền động khác nhau.
Xét một cách tổng quát, có 3 cơ cấu dẫn động cơ bản hiện có trên thị trường ngày nay, đó là
2WD, 4WD và AWD. Cả 3 hệ thống này đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Tùy
thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng mà mỗi hãng sản xuất sẽ trang bị hệ thống dẫn động
phù hợp cho xe của mình. Ví dụ xe địa hình thường sử dụng hệ thống dẫn động 4WD hoặc
AWD; xe đua, xe thể thao thường được trang bị hệ dẫn động cầu sau, trong khi đó hệ thống
dẫn động cầu trước lại hay được áp dụng trên các dịng sedan gia đình, xe cỡ nhỏ. Sau đây là
những phân tích cơ bản về cấu tạo, tác dụng cũng như ưu điểm và nhược điểm của từng loại
hệ thống dẫn động.

8

1.1 Hệ thống dẫn động 2WD

Hình 1.1 Hình ảnh của chiếc xe trang bị hệ thống 2WD
1.1.1 Hệ thống dẫn động cầu trước (FWD)
Khoảng 70% các xe mới được trang bị kiểu dẫn động này. Ngun nhân chính là vì ở trên
các xe hiện đại ngày nay đều có động cơ nằm trước thay vì đặt phía sau như trước kia.
Áp dụng kiểu dẫn động cầu trước đồng nghĩa với việc nhà sản xuất có thể giảm bớt các chi
tiết cấu thành, giúp hạ thấp chi phí sản xuất, khối lượng xe cũng giảm đi khiến cho xe tiêu thụ
ít nhiên liệu hơn. Do thiết kế của kiểu dẫn động cầu trước này khơng cần phải có trục truyền
động và trục cầu sau nên toàn bộ cơ cấu truyền động và hệ thống vi sai có thể được bố trí trong
cùng một khối gọn gàng và đơn giản. Cấu trúc này giúp nhà sản xuất dễ bố trí các hệ thống
phụ trợ như hệ thống treo, hệ thống phanh, đường dẫn nhiên liệu, hệ thống khí xả. Vì khơng
cần phải có những hốc lớn trên khung xe để bố trí các kết cấu cơ khí truyền động nên nhà sản
xuất có thể bố trí khơng gian nội thất có thiết kế rộng rãi hơn, vi sai cầu sau khơng cịn nữa
nên diện tích khoang hành lý cũng tăng lên đáng kể.
Tuy nhiên, ngoài những ưu điểm kể trên, hệ thống dẫn động cầu trước cũng có một số nhược
điểm liên quan tới tính năng vận hành của xe. Đầu tiên, do sự phân bố trọng lượng tập trung
nhiều hơn vào phần đầu xe, một chiếc xe trang bị hệ thống dẫn động cầu trước khó có thể tăng
tốc nhanh và luôn mất ưu thế hơn so với xe dẫn động cầu sau trên các đoạn đường thẳng. Do
9