intTypePromotion=1

Bài tiểu luận: Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển trong các loại hộp số tự động

Chia sẻ: Nguyễn Hoài Sơn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:47

0
178
lượt xem
42
download

Bài tiểu luận: Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển trong các loại hộp số tự động

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tổng quan về điều khiển hộp số tự động, cấu tạo và các cụm chi tiết chính trong hệ thống điều khiển, nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển,... là những nội dung chính trong bài tiểu luận "Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển trong các loại hộp số tự động". Hy vọng nội dung bài tiểu luận phục vụ hữu ích nhu cầu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tiểu luận: Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển trong các loại hộp số tự động

  1. THIẾT KẾ MÔN HỌC   TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ 2 KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY ­­­­­­­­­­­­­­­­   THIẾT KẾ MÔN HỌC TRUYỀN ĐỘNG CÔNG SUẤT Đề tài:  NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN  TRONG CÁC LOẠI HỘP SỐ TỰ ĐỘNG                           GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN    :    TS.NGUYỄN HỮU CHÍ                                         SINH VIÊN THỰC HIỆN    : 1. PHAN ĐÌNH HẢI 2. HUỲNH HÙNG HẬU 3. TÔ TRUNG HIẾU 4. NGUYỄN PHI HÙNG                                                      LỚP                               : CƠ ĐIỆN TỬ_K53                                                      NHÓM                          : 02 LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 1                                                   
  2. THIẾT KẾ MÔN HỌC    TP HCM ­ 2015        Nhận xét của GVHD: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 2                                                   
  3. THIẾT KẾ MÔN HỌC ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………       Nội dung và yêu cầu : 1.  Tổng quan về điều khiển hộp số tự động. 2. Cấu tạo và các cụm chi tiết chính trong hệ thống điều khiển. 3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển. 4. Kết luận và đánh giá. Phần 1: SVTH  Huỳnh Hùng Hậu Phần 2, 3: SVTH  Phan Đình Hải, Tô Trung Hiếu, Nguyễn Phi Hùng LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 3                                                   
  4. THIẾT KẾ MÔN HỌC MỤC LỤC Trang bìa…………………………………………………………………...……1 Trang Nhận xét của  GVHD…………………………………………………….2 Nội dung và yêu cầu...........……………………………………………………..3 Tổng quan về điều khiển hộp số tự động........................................................5 Cấu tạo và các cụm chi tiết chính trong hệ thống điều  khiển...............................15 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều  khiển.....................................................30 Kết luận và đánh giá.............................................................................................41 LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 4                                                   
  5. THIẾT KẾ MÔN HỌC I. TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Tổng quan về hộp số tự động I.Khái quát Trên xe sử dụng hộp số thường, thì lái xe phải thường xuyên nhận biết tải  và tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp. Khi sử dụng hộp số tự động như vậy, những sự nhận biết như vậy là không  cần thiết. Việc chuyển đến vị trí số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự  động theo tải động cơ và tốc độ xe. Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe không cần suy tính khi nào cần lên  số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tùy thuộc vào tốc độ xe và  mức đạp bàn đạp ga. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 5                                                   
  6. THIẾT KẾ MÔN HỌC Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằng  ECU  (Bộ điều khiển điện tử) được gọi là ECT­Hộp số điều khiển điện tử và một  hộp số không sử dụng ECU được gọi là hộp số tự động thuần thủy lực. Hiện  nay các xe đếu sử dụng ECT. Đối với một số xe thì phương thức chuyển số có  thể được chọn tùy theo ý muốn của lái xe và điều khiển đường xá. Cách này  giúp cho việc tiết kiệm nhiên liệu, tính năng và vận hành xe được tốt hơn. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 6                                                   
  7. THIẾT KẾ MÔN HỌC II. Lịch sử phát triển Ngay từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đã  được các kỷ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938 hộp số tự  động đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile trang bị hộp số  tự động. Việc điều khiển ô tô được đơn giản hóa vì không còn bàn đạp ly hợp.  Tuy nhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng sửa chửa nên nó ít được sử  dụng. Đến những năm 70 hộp số tự động thực sự hồi sinh khi hàng loạt hãng ô tô cho  ra đời các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự  đông đã phát triển không  ngừng và dần thay thế hộp số thường. Khi mới ra đời  hộp số tự động là loại có cấp và được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực. Để  chính xác hóa thời điểm chuyển số và tăng tính an toàn khi sử dụng, hộp số tự  đông có cấp điều khiển bằng điện tử (ECT) ra đời. Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỷ số truyền trên ECT, các nhà sản xuất ô tô đã  nghiên cứu và chế tạo thành công một loại hộp số tự động với vô số cấp tỷ số  truyền (Hộp số tự động vô cấp) vào cuối thế kỷ XX cụ thể như sau: + Hộp số tự đông (HSTĐ) theo công bố của tài liệu công nghiệp ô tô CHLB  Đức ra đời năm 1934 tại hãng Chysler. Ban đầu HSTĐ sử dụng Ly hợp thủy lực  và Hộp số hành tinh điều khiển hoàn toàn bằng van con trượt thủy lực, sau đó  chuyển sang dùng Biến momen thủy lực đến ngày nay, tên gọi ngày nay sử  dụng là AT. + Tiếp sau đó là hãng ZIL (Liên xô cũ 1949) và các hãng Tây Âu khác (Đức,  Pháp, Thụy Sỹ). Phần lớn các HSTĐ dùng trong thời kỳ này dùng HSHT 3, 4  cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểu Wilson, kết cấu AT LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 7                                                   
  8. THIẾT KẾ MÔN HỌC + Tiếp sau đó là hãng ZIL (Liên Xô cũ 1949) và các hãng Tây Âu khác (Đức,  Pháp , Thụy Sĩ). Phần lớn là các HSTĐ trong thời kì này dùng hộp số hành tinh  3,4 cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểu WILSON, kết cấu  AT. +Sau những năm 1960 HSTĐ dùng trên oto tải và ôto buýt với biến momen thủy  lực và hộp số cơ khí có các cặp bánh răng ăn khớp ngoài, kết cấu AT. + Sau năm 1978 chuyển sang loại  HSTĐ kiểu EAT (điều khiển chuyển số  bằng thủy lực điện tử), loại này ngày nay đang sử dụng. + Một loại hộp số tự động khác là hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền đai kim  loại (CVT) với các hệ thống điều khiển chuyển số bằng thủy lục điện tử ,  (cũng là 1 dạng HSTĐ). + Ngày nay đã bắt đầu chế tạo các loại truyền động thông minh cho phép  chuyển số theo thói quen lái xe ( thay đổi tốc độ của động cơ bằng chân ga ) và  tình huống mặt đường, HSTĐ có 8 số truyền ..... Hệ thống truyền thủy lực sử  dụng HSTĐ được gọi là hệ thống  truyền lực cơ khí thủy lực điện tử, là khu  vực có nhiều ứng dụng của kĩ thuật cao, sự phát triển rất nhanh chóng, chẳng  hạn, gần đây xuất hiện loại hộp số có khả năng làm việc theo hai phương pháp   chuyển số : Bằng tay hay tự động tùy theo ý thích của người sử dụng. Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và để tăng tính an toàn khi sử  dụng , các nhà chế tạo đã cho ra đời loại hộp số điều khiển bằng điện tử và có  thêm chức năng sang số bằng cần như hộp số thường. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 8                                                   
  9. THIẾT KẾ MÔN HỌC    Ngày nay hộp số tự động đã được sử dụng khá rộng rãi trên các xe du lịch,  thậm chí trên các xe 4WD và xe tải nhỏ. Ở nước ta, hộp số tự động xuất hiện  từ những năm 1990 trên các xe nhập về từ Mĩ và Châu Âu. Tuy nhiên do khả  năng công nghệ còn hạn  chế việc bảo dưỡng, sửa chữa rất khó khăn nên vẫn ít  sử dụng. Hiện nay cùng với những tiến bộ của khoa học kĩ thuật, công nghệ  chế tạo hộp số tự động cũng được hoàn chỉnh, hộp số tự động đã khẳng định  được tính ưu việt của nó và dần thay thế hộp số thường. III. Phân Loại     Có nhiều cách để phân loại hộp số tự động 1. Phân loại theo tỉ số truyền Hộp số tự động vô cấp: Là loại hộp số có khả năng thay đổi tự động ,  liên tuc tỉ số truyền nhờ sự thay đổi bán kính quay của các puly. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 9                                                   
  10. THIẾT KẾ MÔN HỌC Hộp số  tự động có cấp: Khác với hộp số vô cấp, hộp số tự động có  cấp cho phép thay đổi tỉ số truyền theo các cấp số nhờ các bộ truyền bánh  răng. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 10                                                   
  11. THIẾT KẾ MÔN HỌC       2.Phân loại theo cách điều khiển   Theo cách điều khiển có thể chia hộp số tự động làm 2 loại,chúng khác nhau  về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô. Một  loại là điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, loại kia là điều khiển điện tử ( ECT  ), nó sử dụng ECU để điều khiển và có thêm chức năng chẩn đoán và dự phòng.   Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động bới sự biến đổi một  cách cơ khí tốc độ xe thành áp suất li tâm và độ mở bướm ga thành áp suất  bướm ga rồi dùng các áp suất thủy lực này điều khiển hoạt động của các li hợp  và phanh trong cụm bánh răng hành tinh, do đó điều khiển thời điểm lên xuống  số . Nó được gọi là phương pháp điều khiển thủy lực.    Mặt khác đối với các hộp số điều khiển điện tử ECT, các cảm  biến phát hiện  tốc độ xe và độ mở bướm ga biến chúng thành tín hiệu điện và gởi chúng về bộ  điều khiển ECU. Dựa trên tín hiệu này ECU điều khiển hoạt động các ly hợp,  phanh thông qua các van và hệ thống thủy lực.    ­Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực: Điều khiển chuyển  số cơ học bằng cách phát hiện tốc độ xe bằng thủy lực thông qua van điều tốc  LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 11                                                   
  12. THIẾT KẾ MÔN HỌC và phát hiện độ mở bàn đạp ga từ bướm ga thông qua độ dịch chuyển của cáp  bướm ga.  Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực  Loại này sử dụng ECU – ECT để điều khiển hộp số thông qua các  tín hiệu điều khiển điện tử. Sơ đồ tín hiệu điều khiển:  Tín hiệu điện của các cảm biến ( cảm biến tốc độ, cản biến vị trí   chân ga... ) và tín hiệu thủy lực từ bàn đạp ga ( qua cáp chân ga  →bướm ga→cảm biến vị trí bướm ga )→ECU động cơ→ECT ­  ECU→Van điện từ→Các cần sang số→Bộ bánh răng hành tinh và bộ  biến mô.      Loại điều khiển điện tử hoàn toàn thủy lực: Loai này sử dụng cáp bướm ga và các tín hiệu điện tử điều khiển để  điều khiển hộp số tự động. Sơ đồ tín hiệu điều khiển:   Bàn đạp ga→Cáp dây ga→Cáp bướm ga→van bướm ga, van ly  tâm→Van sang số→Bộ truyền bánh răng hành tinh và bộ biến mô. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 12                                                   
  13. THIẾT KẾ MÔN HỌC ­Hộp số tự động điều khiển bằng điện tử: Hộp số này sử dụng áp suất thủy  lực để tự động chuyển số theo các  tín hiệu điều khiển của ECU. ECU điều  khiển các van điện từ tùy theo tình trạng của động cơ và của xe do các bộ cảm  biến xác nhận, từ đó điều khiển áp suất dầu thủy lực. Sơ đồ tín hiệu điều khiển:    Tín hiệu điện từ các cảm biến ( cảm biến chân ga, cảm biến dầu hộp số, cảm   biến tốc độ động cơ, cảm biến tốc độ xe, cảm biến đếm vòng quay, cảm biến  tốc độ tuabin...) và tín hiệu điện từ bộ điều khiển thủy lực→ECT động cơ và  ECU→tín hiệu điện đến các van điện từ→bộ biến mô và bánh răng hành tinh. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 13                                                   
  14. THIẾT KẾ MÔN HỌC 3.Phân loại theo cấp số truyền: Có nhiều loại hộp số tự động, hiện nay  thông dụng nhất là loại có 4,5,6 cấp số, có một số loại xe còn được trang  bị hộp số 8 cấp. 4.Phân loại theo cách bố trí trên xe: ­ Loại FF: Hộp số tự động sử dụng cho xe có hộp số đặt trước, cầu trước  chủ động. Loại này được thiết kế gọn do chúng được bố trí ở  khoang động cơ LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 14                                                   
  15. THIẾT KẾ MÔN HỌC LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 15                                                   
  16. THIẾT KẾ MÔN HỌC ­ Loại FR: Hộp số tự động sử dụng cho xe có động cơ đặt trước,  cầu sau chủ động. Loại này có bộ truyền bánh răng cuối cùng( vi  sai ) lắp ở bên ngoài nên nó dài hơn. IV: Chức năng của hộp số tự động        Về cơ bản hộp số tự động có chức năng như hộp số thường, tuy nhiên hộp  số tự động cho phép đơn giản hóa việc điều khiển hộp số, quá trình chuyển số  êm dịu, không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số.  Hộp số tự động tự chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động của  oto, do đó tạo điều kiện chuyển động gần như tối ưu công suất của động cơ.       Vì vậy hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau:       ­Tạo ra cấp tỉ số truyền phù hợp nhằm thay đổi momen xoắn từ động cơ  đến các bánh xe chủ động phù hợp với momen cản luôn thay đổi và nhằm tận  dụng tối đa công suất động cơ.      ­Giúp cho xe thay đổi chiều chuyển động.      ­Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc tách ly hợp. V. Ưu, nhược điểm của hộp số tự động       a) Ưu điểm ­ Giảm bớt mệt mỏi cho người lái xe bằng cách loại bỏ các thao  tác cắt ly hợp và thường xuyên phải chuyến số. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 16                                                   
  17. THIẾT KẾ MÔN HỌC ­ Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích  hợp với chế độ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết  phải thành thạo các kĩ thuật lái xe khó khăn và phức tạp như cắt  ly hợp. ­ Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động được tình trạng quá tải  do nó nối chung bằng thủy lực qua biến mô tốt hơn so với nối  bằng cơ khí ­ Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh. ­ Không bị va đập khi sang số, không cần bộ đồng tốc.    b) Nhược điểm ­ Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí ­ Tốn nhiều nhiên liệu hơn hộp số cơ khí ­ Biến mô nối động cơ với hệ thống truyền động bằng cách tác  động dòng chất lỏng từ mặt này sang mặt khác trong hộp biến  mô, khi vận hành có thể gây ra hiện tượng “trượt” hiệu suất sử  dụng năng lượng bị giảm, đặc biệt là ở tốc độ thấp. II. CẤU TẠO VÀ CÁC CỤM CHI TIẾT CHÍNH TRONG HỆ  THỐNG ĐIỀU KHIỂN LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 17                                                   
  18. THIẾT KẾ MÔN HỌC 1. Hệ thống điều khiển điện tử  Hệ thống điều khiển điện tử của ECT điều khiển thời điểm chuyển số và khóa  biến mô trong ECT, bao gồm 3 kiểu chi tiết. Các cảm biến khác nhau, một ECU  và các loại van điện từ. Sơ đồ sau chỉ ra mối liên hệ giữa các chi tiết. Hệ thống điều khiển điện tử của ECT điều khiển thời điểm chuyển số và khóa  biến mô trong ECT, bao gồm 3 kiểu chi tiết. Các cảm biến khác nhau, một ECU  và các loại van điện từ. Sơ đồ sau chỉ ra mối liên hệ giữa các chi tiết. LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 18                                                   
  19. THIẾT KẾ MÔN HỌC 1.1 Các bộ phân điều khiển điện tử                          Các bộ phận trong hệ thống điều khiển LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 19                                                   
  20. THIẾT KẾ MÔN HỌC 1.2 mạch điều khiển điện tử  1.3  công tắc chọn chế đô hoạt động Công tắc  chọn chế độ hoạt động cho phép người lái chọn chế độ hoạt động  mong muốn (bình thường hay tải nặng).                                         Công tắc chọn chế độ hoạt động LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ_K53 Page 20                                                   
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2