Đề tài Cấu tạo nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển hệ thống thủy lực

giá. Phần 1: SVTH TÔ VĂN TRỌNG ( Nhóm trưởng ), BÙI KHẮC TUẤT. Phần 2: SVTH NGUYỄN VĂN VINH. Phần 3: SVTH LÊ THANH VŨ. Nhận Xét Của Giáo Viên. .. . Mục lục: I. Nội dung và yêu cầu làm bài....2 II. Nhận xét của giáo viên....3 III. Lịch sử phát triển...5 IV. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết, kết cấu và mạch điện trong hệ thống điều khiển hộp số thủy lực....6 V.Cấu tạo, sơ đồ, nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết trong hệ thống.40 VI. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển....50 VII. Kết luận và đánh giá.....59 Lịch sử phát triển: Xuất phát từ yêu cầu cần thiết bị truyền công suất lớn ở vận tốc cao để trang bị trên các chiến hạm dùng trong quân sự, truyền động thủy cơ đã được nghiên cứu và sử dụng từ lâu. Sau đó, khi các hãng sản xuất ô tô trên thế giới phát triển mạnh và bắt đầu có sự cạnh tranh thì từ yêu cầu thực tế muốn nâng cao chất lượng xe của mình, đồng thời tìm những bước tiến về công nghệ mới nhằm giữ vững thị trường đã có cùng tham vọng mở rộng thị trường các hãng sản xuất xe trên thế giới đã bước vào cuộc đua tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe xuất xưởng như: hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh, hệ thống chỉnh góc đèn xe tự động, hệ thống treo khí nén, hộp số tự động, hệ thống camera cảnh báo khi lùi xe, hệ thống định vị toàn cầu,Đây là bước tiến quan trọng thứ hai trong nền công nghiệp sản xuất ô tô sau khi động cơ đốt trong được phát minh và xe ô tô ra đời. Cho đến nửa đầu thập kỷ 70, hộp số được TOYOTA sử dụng phổ biến nhất là hộp số cơ khí điều khiển bằng tay bình thường. Bắt đầu từ năm 1977 hộp số tự động được sử dụng lần đầu tiên trên xe CROWN và số lượng hộp số tự động được sử dụng trên xe tăng mạnh. Ngày nay hộp số tự động được trang bị thậm chí trên cả xe hai cầu chủ động và xe tải nhỏ của hãng. Còn các hãng chế tạo xe khác trên thế giới như: HONDA, BMW, MERCEDES, GM, I . Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết, kết cấu và mạch điện trong hệ thống điều khiển hộp số thủy lực. A.Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết. Hệ thống điều khiển thủy lực được mô tả trên sơ đồ hoá gồm các cụm cơ bản sau: Nguồn cung cấp năng lượng . Bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển số. Bộ van thuỷ lực chuyển số. Bộ tích năng giảm chấn. Các đường dầu. Hình1.0 Hệ thống điều khiển thuỷ lực. Hình1.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển thuỷ lực cơ sở. Ngoài ra tuỳ theo mức độ nâng cao chất lượng điều khiển còn có: các van một chiều và các van tiết lưu Nguồn cung cấp năng lượng. Nguồn cung cấp nặng lượng gồm: bơm dầu, van điều tiết áp suất.Nó đảm nhận chức năng: Cung cấp dầu cho điều khiển ly hợp khoá và phanh dải; Tạo nên áp lực dầu bôi trơn cho toàn bộ HSTĐ; Cung cấp dầu điều khiển van trượt thuỷ lực thực hiện đóng,mở dường dầu; Dẫn nhiệt ra ngoài, đảm bảo làm mát cho HSTĐ đồng thời đưa các tạp chất bị mài về đáy d ầu thực hiện việc làm sạch dầu. Bơm dầu: Bơm dầu của HSTĐ thường đặt trên vách ngăn giữa BMTL và HSHT, được dẫn động bởi trục của bánh. Các loại bơm dàu thường là: rôto phiến gạt hoặc bơm bánh răng ăn khớp trong lệch tâm. Bơm dầu của bơm dầu đặt trên HSTĐ của ôtô CHRYSLER (h 1.2), đặt trên otô TOYOTA (h 1.3), đặt trên ôtô NISSAN ( h 1.4) .Khả năng tạo áp suất của các loại bơm này có thể đạt được trong khoảng 2,0 – 2,5 Mpa . Thông thường áp suất làm việc sau bộ van điều áp 1,6 – 2,0 Mpa. Áp suất nàyđạt được ngay cả ở số vòngquay nhỏ của động cơ. Hình 1.2 Bơm dầu bánh răng trên HSTĐ của CHRYSLER. Hình 1.3 Bơm dầu bánh r ăng trên HSTĐ của TOYOTA. Hình 1.4 Bơm dầu bánh r ăng trên HSTĐ của ôtô NISSAN. Cấu tạo của bơm dầu kiểu roto cánh gạt bao gồm: roto gắn trên trục chủ động, bên trong oto có các rãnh hướng tâm và các cánh gạt, vỏ bơm có dạng hình ôvan được mài bóng và đứng yên, đĩa phân phối dầu. Khi roto quay, các cánh gạt văng ra ngoài theo lực ly tâm, tỳ chặt trên bề mặt ôvan vỏ bơm. Giữa canh gạt, vỏ bơm, roto hình thành các khoang dầu. Trong quá trình quay các khoang dầu thay đổi thể tích tạo nên quá trình hút và né dầu. Cuối quá Trình né dầu thoát ra đường dẫn với áp suất cao. Cụm bơm có thể bị hư hỏng, hậu quả của nó dẫn tới việc giảm áp suất dầu và làm nóng HSTĐ. b. Van điều tiết áp suất Van điều tiết áp suất có nhiệm vụ hạn chế áp suất, khi áp suất đã đạtgiá trị định mức nhằm đảm bảo ổn định điều khiển HSTĐ.Sơ đồ cấu trúc của van điều tiết áp suất trên otô con do hang FORD chế tạo được miêu tả trên hình 1.5 Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc van điều tiết áp suất của FORD Khi áp suất nhỏ; b) Khi cấp dầucho BMTL; c) Khi điều tiết áp suất cao. Cụm van điều tiết áp suất đặt sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của đường dầu chính .van có cấu trúc kiểu con trượt, một đầu vào lò xo, đầu kia chịu áp lực của dầu trên mạch chính, sự cân bằng của thuỷ lực và của lò xo quyết định sự di chuyển của con trượt. Khi áp lực dầu tăng cao quá sẽ đẩy con trượt theo hướng ép lò xo lại, còn khi áp lực nhỏ, lực lò xo đẩy con trượt ngược lại. Trên vỏ con trượt có đường dầu cấp cho BMTL, và đường trả dầu về trước bơm. Khi bơm dầu bắt đầu làm việc, áp suất dầu còn nhỏ,con trượt nằm ởvị trí không cấp dầu cho BMTL, chỉ khi áp suấtđủ lớn, áp lực dầu đẩy con trượtdi chuyển mở đường dầu cấp cho BMTL. Khi áp lực dầu quá lớn con trượt di chuyển nhiều hơn, đóng bớt đường cấp cho BMTL, đồng thời mở thông dườngdầu trở về trước bơm do vậy áp suất của hệ thống không tang được nữa.Quá trình xảy ra liên tục nhằm duy trì áp suất ở khoảng giá trị nhất định. 2. Bộ chyển đổi và truyền tín hiệu chuyển số. Tín hiệu trạng thái tải của động cơ thông qua sự thay đổi độ chân không ở cổ hút của động cơ chuyển thành sự thay đổi áp suất thuỷ lực đưa vào bộn van con trượt chuyển số. Tín hiệu tốc độ chuyển động của otôthông quabộ quả văng ly tâm đặt tại trục ra của hộp số tiếp nhận sự thay đổi tốc độ chuyển thành sự thay đổi áp suất thuỷ lực đưa vào bộ van con trượt chuyển số Hai bộ này quyết định thời điểm chuyển số tự động trong hộp số, nhưng quá trình chuyển sỗảy ra liên tục,vì thế dể đảm bảo có thể điều khiển sự tang số trong quá trình chuyển số tự động này còn có bộ van mở đường dầu chuyển số. Bộ van mở đường dầu chuyển số được điều khiển ở trên buồng lái thông qua cần chọn sốvà quyết địnhvị trí các số truyền cho phép. Bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển sốtự động cơ ( Throttle Valve TV). Xy lanh chân không có màng ngăn bằng cao su chia không gian làm hai buồng: một buồng thông với khí quyển, một buồng chân không thông cổ hút của động cơ. Trong buồng chân không đặt lò xo cân bằng ở trạng thái bị nén. Khi độ chân không lớn lò xo tiếp tục bị né bởi áp lực khí quyển. Xy lanh thuỷ lực có chứa con trượt cho phép đóng mở đường dầu dẫn tới van con trượt chuyển số. Con trượt thuỷ lực gắn liền với màng ngăn cao su của xy lanh chan không bằng phanh đẩy tạo nên chuyển động. Khi động cơ làm việc ở chế độ tải nhỏ, bướm ga mở nhỏ, độ chân không sau cổ hút lớn, áp suất khí quyển đẩy màng ngăn và nén lò xo lại, đồng thời dịch chuyển con trượt hạn chế hay bịt hẳn đường dầu cấp cho vancon trượt chuyển số. Như vậy áp suất dầu sau con trượt bị giảm hay có thể bằng không. Khi động cơ làm việc với chế độ tải lớn, bướm ga mở lớn, độ chân không sau cổ hút nhỏ, lò xo đẩy màng ngăn và con trượt về phía mở lớn đường dầu, tạo điều kiện đưa dầu áp suất cao tới van con trượt chuyển số. Mức độ mở cửa van con trượt này tuỳ thuộc vào chếđộ làm việc của động cơ, động cơ càng tang tải, áp suất dầu sau van con trượt càng cao. Hình 1.6 Bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển số từ động cơ Bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyến số từ tốc độ ôtô. Cấu tạo của bộ này được miêu ta gồm bộ quả văng ly tâm, trục của bộ quả ly tâm và là trục của van hạn chế đường dầu. Vỏ van con trượt là trục quay gắn với một bánh răng nằm trên trục thứ cấp của hộp số, đồng thời là giá quay của bộ văng ly tâm. Bộ quả văng ly tâm có cơ cấu tạo kiểu hai khối lượng và luôn luôn bị kéo trở vào bởi các lò xo. Khi tốc độ ô tô bằng không, con trượt bịt lỗ dầu vào do đó áp suất ra sẽ bằng không. Khi ô tô chuyển động với tốc độ thấp, quả văng dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ đẩy trục trượt tạo nên khả năng mở nhỏ đường dầu vào, áp suất dầu dẫn ra tăng lên .Khi ô tô chuyển động với tốc độ lớn, quả văng văng mạnh hơn, con trượt mở lớn đường dẫn tạo khả năng tang mạnh áp suất ra sau cơ cấu. Nhờ bộ chuyển đổi này áp suất điều khiển sau van con trượt chuyển số GV tang cùng với tốc độ chuyển động của ô tô. Hình 1.7 Bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển số từ tốc độ ô tô. Hai bộ chuyển đổi tín hiệu trên đây không dung cho các loại HSTĐ có hệ thống tự động chuyển số bằng điện tử hoàn thiện, ở các loại đó việc tạo nên các dòng thuỷ lực điều khiển chuyển số nhờ van cảm ứng điện từ thực hiện thông qua một máy tính nhỏ chuyên dụng. Bộ van mở đường dầu chuyển số (Manual Valne: MV) Bộvan mở đường dầu chuyển số có cơ cấu tạo theo kiểu con trượt, gồm một xy lanh và con trượt chuyển số. Con trượt thuộc dạng nhiều bậc tương ứng với các lỗ dầu cung cấp tới các phần tử điều khiển, nó được điều khiển bởi cáp hay đòn kéo từ cần chọn trên buồng lái. Khi di chuyển con trượt này sẽ bịt hay mở các đường dầu liên quan tới các đường dầu điều khiển, vì vậy hộp số chỉ hoạt động bằng các số truyền có đường dầu điều khiển, vì vậy hộp số chỉ hoạt động bằng các số truyền có đường dầu cấp. Nhờ cấu trúc này mà khi MV đặt ở số thấp xe không tự động tăng lên số cao hơn ngưỡng đã chọn. Hình 1.8 Bộ van mở đường dầu chuyển số (Manual Valve). Hình 1. 9 Sự phối hợp các đường dầu điều khiển Trên hình biểu diễn hai bộ van con trượt chuyển số. Các đường dầu điều khiển các phần tử như ly hợp khoá, phân dải được cung cấp nhờ các ngăn thông qua các ngăn con trượt này. Trên hai mặt đầu của van con trượt di chuyển để đóng mở các đường dẫn tới ly hợp khoá hay phanh dải. 3. Bộ van thuỷ lực chuyển số (Shift Valve: SV). Thường sử dụng van thuỷ lực con trượt. Các van con trượt có dạng nhiều bậc để có thể đóng mở nhiều đường dầu đưa tới các phần tử điều khiển. Trên hình mô tả các trạng thái làm việc của một van con trượt chuyển số ở hai trạng thái: bịt đường dầu tới ly hợp khoá để tang số và mở đường dầu tới ly hợp khoá để giảm số.Trạng thái tăng áp: áp lực dầu thể hiện tốc độ chuyển động của otô nhỏ, còn áp lực dầu thể hiện chế độ làm việc của động cơ lớn, con trượt chuyển số dịch chuyển theo hướng mũi tên, bịt đường dầu tới ly hợp khoá, thực hiện tang số truyền lên số cao hơn.Trạng thái giảm số: áp lực dầu thể hiện tốc độ chuyển động otô lớn, còn áp lực dầu thể hiện chế độ làm việc của động cơ nhỏ, con trượt chuyển số dịch chuyển theo mũi tên, mở đường dầu tới ly hợp khoá, thực hiện giảm số truyền xuống số thấp hơn. Các rãnh dẫn dầu và trụ con trượt có khe hở nhỏ, nhưng lại làm việc với áp suất lớn, nên sự dịch chuyển con trượt dù nhỏ đã tạo điều kiện mở hay đóng đường dầu, quá trình chuyển số xảy ra rất ngắn. Một mạch điều khiển phanh dải điển hình trình bày trên hình. Cấu tạo gồm: một bộ SV, một bộ MV, một bộ TV, một bộ GV và phanh dải. Mạch thuỷ lực tạo nên: đường dầu cung cấp từ bơm dầu và phân nhánh cho vancon trượt SV và TV, GV, áp suất đường dầu sau TV, GV tuỳ thuộc vào mức độ làm việc của động cơ và của oto dẫn đến các đầu van SV tạo lực đẩy ở hai đầu con trượt trong SV. Sự chênh lệch lực đẩy từ hai đầu quyết định sự di chuyển con trượt trong SV và thực hiện đóng hay mở đường dầu tới phanh dải. Hình 1.10 Một mạch thuỷ lực điển hình. Các dường dầu này được cung cấp theo áp suất yêu cầu cho các đường dầu nhánh. Tuy nhiên quá tình làm việc của ô tô là rất biến động do vậy các giá trị áp suất cho các nhánh cho phép dao động trong một giới hạn nhỏ. Một HSTĐ có từ 2 đến 4 bộ van con trượt chuyển số: (1-2), (2-3), (3-4), (4-5), tuỳ thuộc vào số lượng số truyền và cơ cấu điều khiển chung trong CCHT của hộp số .Quá trình chuyển số thực hiện theo nguyên tắc cân bằng lực dọccủa van con trượt SV, do vậy van này còn gọi là van “Cân Bằng’’. Việc đóng mở các đường dầu thông qua van SV nhờ sự cân bằng của lực đẩy trên con trượt và các lỗ ở trong nó. Người ta cấu tạo sao cho thời điểm di chuyển con trượt phù hợp với trạng tháilàm việc của ô tô và động cơ. Do vậy quá trình xảy ra tự động và nhịp nhàng. 4. Bộ tích năng giảm chấn (Accummulator.) Bộ tích năng giảm chấn có tác dụng giảm các xung lực sinh ra khi bắt đầu cấp dầu cho các xy lanh thuỷ lực điều khiển ly hợp khoá hay phanh dải , hay khi thay đổi điều khiển .Trong các trường hợp này thường xảy ra xung áp lực thuỷ lực . Các bộ tích năng tạo điều kiện làm êm quá trình điều khiển và nâng cao chất lượng chuyển động của ô tô. Có ba dạng kết cấu tích năng giảm chấn. Bộ tích năng kiểu van con trượt ; Bộ tích năng kiểu này dung cho phanh dải có tác dụng hai chiều bằng việc miêu tả trên hình. Trạng thái bắt đầu cấp dầu: từ MV đường dầu đưa phía dưới tới con trượt, từ SV dầudi tới phía dưới cốc ép lò xo đẩy con trượt, ép lò xo đi lên. Thể tích buồng chứa dầu tang, làm giảm xung áp suất khi cấp dầu cho phanh dải Hình 1.11 Các trạng thái làm việc của bộ tích năng kiểu van con trượt; Trạng thái bắt đầu cấp dầu; b) Trạng thái vừa cấp đủ; c) Trạng thái ổn định. Trạng thái tích năng : tương ứng lúc kết thúc quá trình cấp dầu , áp suất dầu có xu hướng giảm , lò xo bị nén đẩy pittông đi xuống và cân bằng ,cho tới khi pittông của phanh dải được phanh hoàn toàn và chuyển sang trạng thái ổn định. Trạng thái ổn định luôn xảy ra bù dầu điều hoà nhằm tạo nên áp suất ổn định. Khi làm việc, bổ sung lượng nhỏ khi có sự thất thoát nào đó trong đường dẫn và xylanh điều khiển. Những biến động nhỏ trên đường cấp dầu từ SV lúc này được san đều thông qua lỗ tiết lưu vào phía trên cốc ép. Bộ tích năng kiểu pittông độc lập. Bộ tích năng kiểu này bố trí ở nhiều nơi có tác dụng sau đều và giảm xung áp suất trên hệ thống dầu điều khiển. Cấu tạo của nó gồm xylanh nhỏ, pittông và lò xo. Chúng làm việc như một ắcquy thuỷ lực. Bộ tích năng tổng hợp. Bộ này dung cho đường dầu điều khiển ly hợp khoá, nằm bao ngoài .Trong quá trình làm việc cần thiết cung cấp một lượng dầu lớn trong thời gian ngắn.Khi kết thúc quá trình cấp dầu, để tránh tang áp suất điều khiển bộ tích năng này là nơi dự trữ và chứa dầu có áp suất . 5. Dầu của truyền động thuỷ lực (ATF). Dầu của AT có thể dung DEXRON II, DEXRON II E, MERCON, DEXRON II D. Cụ thể như sau: Ô tô của hãng General Motor dung DEXRON II E đối với HSTĐ thuỷ lực điện từ, DEXRON II D đối với HSTĐ thuỷ lực. Ô tô của hãng Chrysler dung DEXRON II D type 7176. Ô tô của hang Ford dung MERCON M2C166-H. Ô tô của Nhật thường dung DEXRON II. Để đảm bảo theo dỏi mức dầu trên thước đo dầu chỉ rõ hai trạng thái: “COLD” dùngkiểmtra khi nguội, “HoLD” dung kiểm tra khi nóng với hai mức: “L” tối thiểu, “F” tối đa . Trạng thái nóng được xác định khi nhiệt độ chừng 60-80 C .theo thực nghiệmcho biết: nhiệt độ của dầu quyết định tuổi thọ làm việc. Khi tăng nhiệt độ, tuổi thọ của dầu giảm đi nhanh. 6. Các chi tiết khác. Vành khăn Vành khăn bao kín pittông dầu nằm trong các xy lanh thuỷ lực được chế tạo bằng cao su tổng hợp chịu dầu có các dạng tiết diện: tròn, chữ nhật, chữ h, hay bằng thép đàn hồi tiết diện chữ nhật như trên hình 5.63 các loại này thường hay bị mòn, dẫn tới làm mất tác dụng bao kín. Một đôi khi tháo lắp có thể gây nên hư hỏng. Hình 1.12 cấu tạo vành khăn pittông Lưới lộc dầu là chi tiếtbằng sợi kim loại đan hay chất dẻo tổng hợp có kích thước nhỏ .lưới có tác dụng ngăn cản cặn bẩn với kích thước chừng (50~100) micromet không cho phép đưa vào hệ thống cung cấp. Cấu trúc có thể ở dạng tấm hay hộp .Trong sử dụng cần tháo đấy dầu, rửa lưới theo định kỳ, nhằm tránh tắc dầu Bộ tản nhiệt và làm mát Hình 1.13 Bộ tản nhiệtcho HSTĐ đặt riêng ở ngoài két làm mát nước. Bộ tản nhiệt và làm mátdầu cho HSTĐ đặt gầnkét làm mát nước động cơ. Trên đường dầu sau bơm trích một phần dầu ra BMTL, qua van điều tiết áp suất đưa sang bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt có thể đặt trong két làm mát nước, hay đặt riêng ở ngoài két làm mát nước như hình 5.64 .Trong các đường dầu làm việc, đường dầu qua BMTL là nơi có nhiệt độ cao hơn hẳn, vì vậy, để đảm bảo áp suất làm việc trong BMTL, trên đường dầu này có bố trí một van điều áp trước khidưadầu tới két làm mát. 7. Hệ thống thuỷ lực hoàn thiện trên HSTĐ. Hệ thống thuỷ lực trên HSTĐ rất đa dạng .Chúng được tạo thành bởi một hay nhiều khối nằm dưới hay bên cạnh của hộp số.Trên Hình 5.65 là bố trí chung toàn bộ hộp số thuỷ cơ có điều khiển thuỷ lực điện tử hãng FORD. Cụm BMTL, HSHT nằm trên, phần giữa là các cụm thuỷ lực điện từ điều khiển các cơ cấu khóa của HSHT, phần dưới là khối mạch thuỷ lực và các van con trượt ,dưới cùng là lưới lọc và đầy đủ . Hình 1.14 Bố trí chung toàn bộ hộp số của hang FORD. Trên Hình là cấu trúc bố trí các van con trượt và khối thuỷ lực. Hình 1.15 Sơ đồ bố trí cácvan con trượt của khối thuỷ lực. 1) Bộ MV; 2) Bộ SV của số2-3; 3) Bộ TV của số 2-3; 4) Bộ SV của số 1-2; 5) Bộ SV của số 3-4; 6) Bộ TV của 3-4 ; 7) Van vị trí 3-2; 8) Van định mức TV; 9) Van điều hành phanh dải2-3; 10) Van điều chỉnh bộ tích năng; 11) Bộ TV chung; 12) Van điều chỉnh bộ TV . Khi lắp ráp các bề mặt ghép phải đảm bảo kín tuyệt đối, nhằm tránh rò rỉ dầu ra ngoài và lẫn sang nhau. Khoảng giữa của chúng đặt các con trượt thuỷ lực. Hình 1.16 Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của NISSAN URVAL. Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của NISSAN URVAL 14 chỗ ngồi dung HSTĐ. Hộp số có các đặt tính chình sau: BMTL có LOCK-UP HSHT có bốn số tiến và một số lùi gồm hai CCHT: WILSON và SIMPSON tạo nên các số truyền 1,2,3,4 OD và lùi , vị trí cần P,R,N,D,2,L với công tắc OD hai vị trí: ON, OOF. Cụm điều khiển CCHT gồm: bốn ly hợp khoá và hai phanh dải. B. Kết Cấu và mạch điện. Sơ đồ mô tả tổng quát hệ thống ĐKTLĐT: Các cảm biến tín hiệu đầu vào Các bộ chuyển đổi tín hiệu. Máy tính ( computer) Các bộ chuyển và biến đổi tín hiệu đầu ra. Các bộ điều khiển lien hợp điện từ thủy lực. Cụm báo lỗi trạng thái ( tự chuẩn đoán) Sơ đồ khối của hệ thống ĐKTLĐT mô tả trên hình sau : 1.Các cảm biến đầu vào . .Các cảm biến tín hiệu đầu vào có nhiều loại , có thể chia thành nhóm sau: Cảm biến vị trí . Cảm biến nhiệt độ. Cảm biến tốc độ vòng quay. Cảm biến đóng mạch điện. Cảm biến vị trí . Cảm biến vị trí dung để xác định vị trí bướm ga và thể hiện chế độ làm việc của động cơ . cảm biến này có cấu tạo là một biến trở con chạy , một đầu của con chạy cùng quay với bướm ga và thường xuyên quét trên điện trở đã đặt sẵn điện trở đã đặt sẵn điện áp ( 5V hay 8 V 0 . sơ đồ mạch điện được mô tả . Hình 2 : sơ đồ mạch điện cảm biến bướm ga. Cảm biến nhiệt độ . Cảm biến này làm việc theo nguyên tắc: khi nhiệt độ thấp cho phép điện áp tín hiệu đưa vào máy tính cao , và ngược lại . Thường gặp trên ôtô con hiện nay là loại nhiệt nhiệt điện trở có độ nhạy cao mắc song song với nguồn cấp. với loại nhiệt điện trở này khi nhiệt độ cao , điện trở dây tăng, tín hiệu điện áp vào computer sẽ lớn . sơ đồ nguyên lý như hình trên . cảm biến nhiệt độ được dung để đo nhiệt độ động cơ , nhiệt độ dầu trong hộp số . Hình 3 :Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến nhiệt độ. Cảm biến đóng mạch điện. Công tắc dòng mạch điện được dùng trên các mạch : Khóa đóng mạch điệ chính ; Chỉ thị vị trí cần số ; Vị trí bàn đạp phanh ; Khóa OD Khóa KICH_DOWN; Khóa LOCK-UP; Vị trí van thuỷ lực Mạch điện cũng được bố trí giống như mạch đo nhiệt độ , nhưng vị trí của nó được xác định ở hai trạng thái đóng (ON) và mở (OFF). Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến đóng mạch điện cảu bàn đạp phanh trên như hình sau. Công tắc đóng mạch điện khi phanh mắc song song với mạch tín hiệu vào Computer , bởi vậy khi đóng mạch, điện áp của mạch tín hiệu bị giảm nhỏ ( khoản 0.5 V) Hình 4 : sơ đồ mạch điện cảm biến đóng mạch điện. Cảm biến tốc độ vòng quay. Cảm biến này khá phổ biến dùng ở dạng cảm ứng điện từ , với muchj đích đo tốc độ vòng quay động cơ , tốc độ trục thứ cấp hộp số , và cũng còn dùng cho cảm biến tốc độ cho hệ thống phanh co ABS. cấu trúc của loại cảm biến này trên như trên hình. .cảm biến đặt trên phần tĩnh , bao gồm một lõi từ , cuộn dây cảm ứng có dòng điện đặt sẵn , bộ biến đổi xung điện , phần động và vành rang quay cùng với chi tiết cần đo, trên bề mặt vành rang có phủ một lớp kim loại dẫn từ. Hình 5: sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ vòng quay. Hình 6: vị trí , cấu tạo cảm biến tốc độ ở bánh trước Hình 7 : vị trí , và cấu taọ cảm biến tốc độ ở bánh sau Nguyên lý làm việc của cảm biến loại này trình bày như hình . khi các răng của vành răng khép kín mạch từ cho phép cuộn dây có điện áp lớn nhất. trong trường hợp ngược lại điện áp trong cảm biến nhỏ . dạnh tín hiệu đưa ra sau cuộn dây là dạng song hình sin( Angolog Singal) và được truyền về bộ biến đổi tín hiệu Computer. 2) Bộ chuyển đổi tín hiệu và các dạng tín hiệu điều khiển. Dạng tín hiệu điều khiển dùng cho EAT có ở dạng : Dạng mức xác định . Dạng sóng . Hình 2.1: Các dạng tín hiệu điều khiển Computer Các dạng tín hiệu dạng mức; b) Các dạng tín hiệu dạng song Các tín hiệu sau cảm biến là dạng tín hiệu điện áp tương tự (Analog).Computer không thể tiếp nhận trực tiếp tất cả các dạng tín hiệu này , mà cần thiết bị chuyển sang dạng tín hiệu hai mức (digital) bằng bộ chuyển đổi từ Analog sang Digital( bộ A/D). Dạng tín hiệu hai mức (Digital) chỉ có hai giá trị : thấp và cao, tương ứng ON và OFF. Trạng thái chuyển đổi tín hiệu trên hình sau. Tín hiệu dạng sóng được chuyển đổi về mức điện áp quy định và độ rộng của phần đỉnh sóng . qua s trình chuyển đổi được thực hiện nhờ bộ chuyển đổi. bộ chuyển đổi tín hiệu A/D nằm trong cùng một khối với computer có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu và cung cấp cho computer làm việc , tùy thuộc vào mức độ phức tạp của cấu trúc số lượng tín hiệu đầu vào có thể khác nhau. Thong qua bộ chuyển đổi tín hiệu tín hiệu đưa vào computer có dạng : 0,1. Bằng các tín hiệu này computer xử lý số liệu dưới dạng ngôn ngữ Assembly. Micromputer. Về thực chất nó có cấu trúc gần giống computer , không hoàn toàn như các máy tính thong dụng . nó bao gồm : bộ phận tiếp nhận và chuyển đỏi tín hiệu vào , bộ xử lý ( Microcomputer) làm việc theo các chương trình định sẵn , các bộ nhớ và bộ truyền tín hiệu ra, các đầu nối .Mô tả các khối cho trên hình. Hình 2.2: Mô tả các khối microcomputer. Các bộ nhớ (MEMORY). Các thong tin đưa vào được nhớ theo địa chỉ trong các bộ nhớ cố định (ROM) , bộ nhớ lưu trữ (RAM). ROM là bộ nhớ ( cố định) chứa trong đó chương trình vi xử lý , các giá trị ngưỡng cần thiết cho hoạt động của EAT. Microproceser không có khả năng xóa hay đọc thong tin mới từ RAM. Các thong tin này được nạp sẵn do nhà chế tạo, nó vẫn tồn tại khi mất nguồn cung cấp năng lượng. RAM là bộ nhớ trực tiếp (động) , tiếp nhận các thong tin từ các cảm cảm biến . khi làm việc các thong tin này có thể được đọc , ghi lại hay xóa ở trong RAM. Thong tin bị mất khi khóa điện bị tắt (OFF ) . chỉ khi khóa điện ở vị trí (ON) Microproceser mới có thể đọc các thong tin mới từ nó RAM là bộ nhớ cho phép lưu trữ số liệu ( bộ lưu trữ) kể cả khi đã tắt khóa điện , nó hoạt động nhờ một nguồn pin “ vĩnh cửu “. Nhờ khả năng này một số số liệu của quá trình được lưu trữ và khi cần thiết có thể tái hiện nhằm phục vụ cho chuẩn đoán kỹ thuật trạng thái làm việc của hệ thống. cấu trúc của bộ nhớ là tổ hợp linh kiện vi mạch hoàn thiện , gọi tên là các “ chip” hay bo điện tử . chúng có các chân rết được nối hàn chặt trên giá (main). b) Nguồn pin độc lập. Nguồn pin độc lập đặt trong giá của máy ( computer ). Nó thường là pin Ni-Cd để giữ thông tin nguồn năng lượng bị cắt. nó có tuổi thọ cao trong quá trình sử dụng mạch tự động bổ sung , do vậy không cần nạp định kỳ. nếu có hư hỏng bất thường do nguồn pin này , cần thiết khôi phục lại ở các trạm bảo hành của hảng. một số không dùng loại nguồn này ,và như thế việc lưu trữ số liệu thực hiện thong qua nguồn acquy của xe , hay một tụ có dung lượng thích hợp. khi tháo ắcquy ra khỏi xe có khả năng mất hoàn toàn bộ chương trình ROM, RAM. Trường hợp này phải nạp lại chương trình computer. c) Bộ vi xử lý( microprocessor). Bộ vi xử lý là bộ não của máy tính , là phaanf tính toán của computer , còn gọi là bộ điều khiển trung tâm . cấu trúc của nó là một mảng , trong đó bao gồm các mạch tính toán và mạch xử lý tín hiệu. cũng giống như bộ nhớ nó có xử dụng dạng chip điện tử , nối mạch với chân rếch trên giá máy. Quá trình xử lý số liệu tính toán được xử lý như sau. Khi bật khóa điện bộ điều khiển thục hiện kiểm tra toàn bộ hệ thống và sau đó và sau đó ở trạng thái chờ làm việc.các tín hiệu vào cung cấp từ cảm biến RAM, RAM. Bộ vi xử lý lấy chương trình từ ROM , tinh toán xử lý số liệu theo chương trình đã định sẵn và lập tức cho ra tín hiệu điều khiển thích hợp . Các số liệu liên tục đưa vào xử lý , số liệu quá trình trước bị xóa, khi có tín hiệu mới được tiếp nhận , thong qua bộ tạo xung( duy trì nhịp độ) . các tín hiệu sai lệch so với mức chuẩn ( mất tín hiệu , quá ngưỡng điện áp , mất nhịp ) , được bộ nhớ RAM lưu lại và chuyển thành tín hiệu báo lỗi (sự cố báo hỏng ) và thể hiển trong phần báo lổi ( tự chuẩn đoán ) chương trình định sẵn cho phép bù trừ sai số do môi trường , chế tạo , sự không đồng bộ nhất của linh kiện , đảm bảo quá trình điều khiền gần sát với trạng thái tối ưu. Trước lúc tắt khóa điện toàn bộ thông tin được ghi lại trong các bộ nhớ ( kể cả số liệu bị lỗi ) . khi chuẩn đoán bằng các giao diện và đã sữa chữa hư hỏng , cần thiết tiến hành xóa số liệu lỗi nhầm tránh báo lỗi cho giai đoạn sử dụng sau này. d. Tín hiệu ra điều khiển. Tín hiệu dạng Digital được đua ra khỏi computer theo nhiều mạch khác nhau. Các mạch này một đầu nối “ mát” , một đầu đến van điện từ. điện áp thông thường phù hợp với ắcquy trên xe. Việc cấp cho van điện từ bằng các xung điện điện áp , đảm bảo cho van điện từ làm việc ổn định theo yêu cầu điều khiển . tần số điều khiển cao khoảng từ 30 đến 40 Hz, mức điện áp 12v thường gặp trên ôtô con. Hình 10 biểu diễn tín hiệu điều khiển với chu kỳ 1/32s, độ rỗng 80%. Hình 2.3:tín hiệu điều khiển và mạch điều khiển Xung tín hiệu ra; b) mạch điều khiển. 4.Cơ cấu thừa hành : van điều khiển điện tử. Cấu tạo nguyên lý làm việc của van điều khiển điện từ Trong AT van điều khiển điện tử đóng vai trò là cơ cấu thừa hành, thực hiên đóng mở các đường dầu vằng cấu trúc van bi hay con trượt. Van điều khiển điện từ bao gòm lõi thép từ, cuộn dây, cụm van bi hay con trượt, vỏ và đầu nối dây. Hình 2.4: cấu tạo và nguyên lý làm việc của van điều khiển điện từ. a - Cấu tạo; b - Trạng thái đóng mở đường dầu khi van làm việc; c - Sơ đồ mạch điện Cấu tạo cụm van thủy lực điện từ kết hợp. Các cụm van thuỷ lực điện tù’ kết họp có hai chức năng chính là: Điều chỉnh dòng thuỷ lực để thay đổi áp suất mạch thuỷ lực. Điều chỉnh vị trí của cơ cấu tạo nên một trạng thái làm việc hợp lý của van thuỷ lực. Trên hình là cấu tạo và nguyên lý làm việc của van con trượt điều khiển điện từ SV ở hai trạng thái làm việc. Hình2.5: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của SV có điều khiển điện từ Van điện từ ở trạng thái không làm việc; b) Van điện từ ở trạng thái làm việc Nhờ những điều chỉnh này mà có thể điều chỉnh toàn bộ chế độ làm việc của HSHT. Trên hệ thống EAT có thể tạo nên thay đổi chế độ chuyển số. Tăng số thực hiện với tốc độ cao hơn , giảm số ở tốc đọ thấp hơn khi có cùng chế độ tải trọng đặt lên động cơ. Thực hiện chế độ làm việc OD . Thực hiện chế độ làm việc với khóa LOCK- UP. Thay đổi chế độ tăng giảm số của HSTĐ khi chuyển động với các chhes độ tải trọng của ôtô ở một số điều kiện làm việc định sẵn. Trên các ôtô Con hiện đại có thể cho phép sử dụng công tắc chương trình giúp người sử dụng có thể đặt chế độ làm việc theo các dạng khác nhau: Chế độ làm việc chuẩn ( Normal: N); Chế độ làm việc tiết kiệm nhiên liệu( Economy:E); Chế độ làm việc tăng tải ( POWER:P); Chế độ làm việc mùa đông. Thực hiện số truyền có khả năng gia tốc cao ( chế độ KICH- DOWN). Trên hinh là cum van điều khiển SV có thêm bộ KICH- DOWN. Hình11 . cụm van điều khiển SV có bộ KICK- DOWN. So với các hệ thống ĐKTL trước đây , hệ thống ĐKTLĐT cho phép ôtô chuyển động mềm mại trên đường với nhiều chế độ định trước , giảm sử cang thăng trong sử dụng , góp phần làm tốt tinnhs chất động học của động học ôtô , giảm cường độ làm việc cửa người lái. Trên hình 12 là một khối thủy lực điện từ của hãng MERCEDES. Cấu trúc hợp lý và rất gọn , bên trong là các mạch đúc tạo nên các đường dẫn dầu. Các van thủy lực đều được điều khiển thông qua các cụm van điện từ. Hình 12 : khối van thủy lực điện từ của hãng MERCEDES. Tự chuẩn đoán. Khả năng tự chẩn đoán là một ưu điếm cơ bản của hệ thống EAT. Khả năng tự chẩn đoán (Self-Diagnostics) kịp thời thông báo sự cố để khắc phục tránh hậu quả của hư hỏng, tiết kiệm thời gian khắc phục các sự cố xảy ra. Hình thức thông báo lỗi của hệ thống tự chẩn đoán diễn ra ở những dạng sau: Đèn phát tín hiệu (đèn led đỏ hay xanh nhấp nháy liên tục); Tín hiệu trên đèn AT của bảng Tablo; Tiếng còi báo sự cổ trong buồng lái; Màn hình chân đoán; Kết hợp các hình thức trên, đồng thời cắt mạch điện khởi động động cơ. Nguyên tắc của việc tự chẩn đoán này là: khi khoá điện ở vị trí ON, nguồn điện cung cấp cho Computer, đầu tiên toàn bộ hệ thống điện được quét kiếm tra qua ROM, RAM và KAM. Chỉ khi hệ thống đảm bảo chắc chắn không có lồi, đèn AT tắt và hệ thống sẵn sàng ở trạng thái làm việc tiếp theo, còn khi có sự cố đèn sê thường xuyên cảnh báo. Một số hệ thống còn cho phép đánh giá sự cổ và có thể cho phép làm việc tiếp, song đèn báo sự cổ vẫn tiếp tục báo. Các hệ thống như trên hoàn toàn phụ thuộc vào nhà sản xuất, người dùng không thể can thiệp vào. Trong một số trường họp các đầu nối điện bị lỏng, khả năng tiếp xúc kém cũng gây ra những hậu quả tương tự như sự cố. Vì vậy cần phải kiềm tra lại trước khi quyết định sữa chửa. II. Cấu tạo, sơ đồ, nguyên lý làm việc các cụm chi tiết trong hệ thống. Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực Loại này sử dụng ECU- ECT đế điều khiến 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 , cảm 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 can sang số —> bộ bánh răng hành tinh và bộ biến mô Hình: Hộp số tự động xe toyota Hệ thống ĐKTLĐT bao gồm các cụm chi tiết như sau: Các cảm biến tín hiệu đầu vào Các bộ chuyển đổi tín hiệu Máy tính (computer) Các bộ chuyển và biến đổi tín hiệu ra Các bộ điều khiển lien hợp và điện từ thủy lực Cụm báo lỗi trạng thái (tự chuẩn đoán) Hình: Sơ đồ khối của hệ thống ĐKTL 1.Các cảm biến tín hiệu đầu vào: Có nhiều loại có thể chia thành các nhóm chính: Cảm biến vị trí Cảm biến nhiệt độ Cảm biến tốc độ vòng quay Cảm biến đóng mạch điện. Cảm bến vị trí: Cảm biến vị trí dùng để xác định vị trí bướm ga và thể hiện chế độ làm việc của động cơ (Thorottle posion sensor: TPS). Cảm biến này có cấu tạo là một biến trở con chạy cùng quay với bướm ga và thường xuyên quét trên điện trở đã đặt sẵn (5 hay 8V). Tín hiệu do sự thay đổi bướm ga được chuyển về bộ chuyển đổi tín hiệu điều khiển của máy tính Hình: Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến nhiệt độ: Hình: Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ Cảm biến loại này làm việc theo nguyên tắc : khi nhiệt độ thấp cho phép điện áp tín hiệu đưa vào máy tính cao, và ngược lại, Thường gặp trên oto con hiện nay là loại nhiệt điện trở có độ nhạy cao mắc song song với nguồn cung cấp. Với loại nhiệt điện trở này khi nhiệt độ cao, điện trở dây tăng, tín hiệu điện áp cào computer sẽ lớn. Sơ đồ nguyên lý chỉ ra trên hình Cảm biến tốc độ vòng quay: Hình: Sơ đồ mạch tín hiệu vào của cảm biến tốc độ vòng quay Nguyên lý làm việc của cảm biến loại này là khi các răng của vành răng khép kín mạch từ cho phép cuộn dây có điện áp lớn nhất. Trong trường hợp ngược lại điện áp trong cảm biến nhỏ. Dạng tín hiệu đưa ra sau cuộn daaylaf dạng sóng hình sin ( Anolog singnal ) và được truyền về bộ biến đổi tín hiệu Computer. 2.Bộ chuyển đổi tín hiệu và các dạng tín hiệu điều khiển. Dạng tín hiệu điều khiển dùng cho EAT có ở các dạng: Dạng mức xác định (ON-OFF) Dạng song Hình: Các dạng tín hiệu điều khiển Computer Các dạng tín hiệu dạng mức; b) Các dạng tín hiệu dạng song. Các tín hiệu sau cảm biến là dạng tín hiệu điện áp tương tự ( Analog ). Computerkhoong thể tiếp nhận trực tiếp tất cả các dạng tín hiệu này, mà cần thiết chuyển sang dạng tín hiệu hai mức ( digital ) bằng bộ chuyển đổi từ Analog sang Digital (bộ A/D). Dạng tín hiệu hai mức (Ditigal) chỉ có hai giá trị: thấp và cao, tương ứng với ON và OFF. Trạng thái chuyển đổi tín hiệu trên hình trên. Tín hiệu dạng song được chuyển đổi về mức quy định và độ rộng của phần đỉnh song. Quá trình chuyển đổi được thực hiện nhờ bộ chuyển đổi. Bộ chuyển đổi tín hiệu A/D trong cùng 1 khối với Computer có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu và cung cấp các thong số cho Computer làm việc. Tùy thuộc vào mức độ phức tạp của cấu trúc số lượng tín hiệu đầu vào có thể khác nhau. Thông qu bộ chuyển đổi tín hiệu vào computer có dạng 0,1. Bằng các tín hiệu này Computer xử lý số liệu dưới dạng ngôn ngữ Assembly. Máy tính (Microcomputer). Thực chất nó có cấu trúc gần giống như Computer, không hoàn toàn như các máy tính thông dụng. Nó bao gồm : bộ tiếp nhận và chuyền đổi tín hiệu vào, bộ vi xử lý (Mỉcroprocesor) làm việc theo các chương trình định sẵn, các bộ nhớ và bộ truyền tín hiệu ra, các đầu nối. Các bộ phận này được mô tả bằng các khối như trên hình dưới. Hình 2-63 Sơ đồ mô tả các khối của Microcessor. Các bộ nhớ (memory) Các thông tin đưa vào được nhớ theo các địa chỉ trong bộ nhớ cố định (ROM), bộ nhớ trục tiếp {RAM), bộ nhớ lưu trữ (KAM). ROM là bộ nhớ trong đó có chứa chưong trình xử lý, các giá trị ngưỡng cần thiết cho hoạt động của EAT. Microprocesor không có khả năng xoá hay đọc các thông tin mới từ ROM. Các thông tin này được nạp sẵn do nhà chế tạo, nó vẫn tồn tại nếu bị mất nguồn cung cấp năng lượng. RAM là bộ nhớ trực tiếp (động), tiếp nhận các thông tin từ các cảm biến. Khi làm việc các thông tin này có thề được đọc, ghi lại hay xoá ở trong RAM. Thông tin trong nó bị mất khi khoá điện ở trạng thái (OFF). Chỉ khi khoá điện ở trạng thái (ON) Microcesor mới có thể đọc các thông tin mới từ nó. KAM là bộ nhớ cho phép lưu trữ số liệu (bộ lun trữ) kể cả khi đã tắt khóa điện, nó hoạt động bàng một nguồn pin “vĩnh cửu”. Nhờ khả năng này một số số liệu của quá trình được lun trữ và khi cần thiết có thể tái hiện lại nhằm phục vụ cho việc chấn đoán kỹ thuật trạng thái làm việc của hệ thống Nguồn pin độc lập. Nguồn pin độc lập đặt trong giá của máy. Nó thường là pin Ni - Cd đề giữ thông tin khi nguồn năng lượng chính bị cắt. Tuổi thọ của pin khá cao, trong quá trình sử dụng nó tự động bổ sung năng lượng, do vậy không cần nạp định kỳ. Ở một số loại Microcessor không sử dụng năng lượng pin, việc lưu trừ dữ liệu được thực hiện thông qua nguồn ắc quy của xe hay một tụ điện có dung lượng thích hợp. Bộ vi xử lý (Microcessor). Bộ vi xử lý là bộ não của máy tính, là phần tính toán của Microcomputer, còn gọi là bộ điều khiển trung tâm. Cấu trúc của nó là một mảng, trong đó gồm các mạch tính toán, mạch xử lý tín hiệu. Cũng giống như bộ nhớ, có có dạng chip điện từ, nổi với mạch bàng chân rết trên giá máy. Quá trình xử lý tính toán số liệu được thực hiện như sau: Khi bật khoá điện bộ điều khiến trung tâm thực hiện kiêm tra toàn bộ hệ thống và sau đó ở trạng thái chờ làm việc. Các tín hiệu vào cung cấp từ các cảm biến chứa vào RAM, KAM. Bộ vi xử lý lấy chương trình từ ROM, tính toán xử lý các số liệu theo chương trình định sẵn và lập tức cho ra tín hiệu điều khiên thích họp. Các số liệu liên tục đưa vào và xử lý, số liệu quá trình trước bị xoá, khi đã có tín hiệu mới tiếp nhận, thông qua bộ tạo xung (duy trì nhịp độ). Các tín hiệu sai lệch so với mức chuấn (như mất tín hiệu, quá ngưỡng điện áp, mất nhịp...), được bộ nhớ RAM lun trữ lại và chuyến thành tín hiệu báo lồi (sự cố hư hỏng) và thể hiện trong phần báo lỗi (tự chẩn đoán). Chương trình định sẵn cũng cho phép bù trừ sai số do môi trường, chế tạo, sự không đồng nhất của linh kiện, đảm bảo quá trình điều khiến gần sát với trạng thái tối ưu. Trước lúc tắt khóa điện toàn bộ số liệu được giữ lại trong các bộ nhớ (kê cả các số liệu lỗi). Khi chẩn đoán và sừa chừa hư hỏng cần thiết phải tiến hành xoá số liệu lỗi nhàm tránh báo lỗi cho giai đoạn sử dụng sau này. Tín hiệu ra điều khiên. Tín hiệu ra điều khiên dạng Digital được đưa ra khỏi Computer theo nhiều mạch khác nhau. Các mạch này một đầu nối với cực âm (mass), một đầu đến van điện từ. Điện áp thông thường phù hợp với điện áp của ắc quy trên xe. Van điện từ được cấp các xung điện áp để đảm bảo có thể làm việc ổn định theo yêu cầu điều khiến. Tần số điều khiến cao khoảng từ 30 đến 40 Hz, mức điện áp 12V thường gặp trên ôtô con. Cơ cấu thừa hành : van điều khiển điện tử. a.Cấu tạo nguyên lý làm việc của van điều khiển điện từ. Trong AT van điều khiển điện tử đóng vai trò là cơ cấu thừa hành, thực hiên đóng mở các đường dầu vằng cấu trúc van bi hay con trượt. Van điều khiển điện từ bao gòm lõi thép từ, cuộn dây, cụm van bi hay con trượt, vỏ và đầu nối dây. Hình 2-64 cấu tạo và nguyên lý làm việc của van điều khiển điện từ. a - Cấu tạo; b - Trạng thái đóng mở đường dầu khi van làm việc; c - Sơ đồ mạch điện . b.Cấu tạo cụm van thủy lực điện từ kết hợp. Các cụm van thuỷ lực điện tù’ kết họp có hai chức năng chính là: Điều chỉnh dòng thuỷ lực để thay đổi áp suất mạch thuỷ lực. Điều chỉnh vị trí của cơ cấu tạo nên một trạng thái làm việc hợp lý của van thu ỷ lực. Trên hình là cấu tạo và nguyên lý làm việc của van con trượt điều khiển điện từ SV ở hai trạng thái làm việc. Hình: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của SV có điều khiển điện từ a)Van điện từ ở trạng thái không làm việc; b) Van điện từ ở trạng thái làm việc. Nhờ nhừng điều chỉnh này mà có thể điều chỉnh toàn bộ chế độ làm việc của HSHT. Tự chuẩn đoán. Khả năng tự chẩn đoán là một ưu điếm cơ bản của hệ thống EAT. Khả năng tự chẩn đoán (Self-Diagnostics) kịp thời thông báo sự cố để khắc phục tránh hậu quả của hư hỏng, tiết kiệm thời gian khắc phục các sự cố xảy ra. Hình thức thông báo lỗi của hệ thống tự chẩn đoán diễn ra ở những dạng sau: Đèn phát tín hiệu (đèn led đỏ hay xanh nhấp nháy liên tục); Tín hiệu trên đèn AT của bảng Tablo; Tiếng còi báo sự cổ trong buồng lái; Màn hình chân đoán; Ket hợp các hình thức trên, đồng thời cắt mạch điện khởi động động cơ. Nguyên tắc của việc tự chẩn đoán này là: khi khoá điện ở vị trí ON, nguồn điện cung cấp cho Computer, đầu tiên toàn bộ hệ thống điện được quét kiếm tra qua ROM, RAM và KAM. Chỉ khi hệ thống đảm bảo chắc chắn không có lồi, đèn AT tắt và hệ thống sẵn sàng ở trạng thái làm việc tiếp theo, còn khi có sự cố đèn sê thường xuyên cảnh báo. Một số hệ thống còn cho phép đánh giá sự cổ và có thể cho phép làm việc tiếp, song đèn báo sự cổ vẫn tiếp tục báo. Các hệ thống như trên hoàn toàn phụ thuộc vào nhà sản xuất, người dùng không thể can thiệp vào. Trong một số trường họp các đầu nối điện bị lỏng, khả năng tiếp xúc kém cũng gây ra những hậu quả tương tự như sự cố. Vì vậy cần phải kiềm tra lại trước khi quyết định sữa chửa. III. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển. 4.1. Hệ thống điều khiển thủy lực – điện từ của hộp số tự động CVT Cụm điều khiển thuỷ lực – điện từ EAT (Electronic and Automatic Tranmission) có nhiệm vụ tự động thay đổi trạng thái làm việc của các phần tử điều khiển phù hợp với điều kiện hoạt động của ô tô. 4.2. Hệ thống điều khiển thuỷ lực: Tương tự như điều khiển thuỷ lực của hộp số tự động thường, ở đây chỉ quan tâm đến việc điều khiển của ly hợp tiến, ly hợp lùi và hai puly lắp dây đai thép. Hệ thống thuỷ lực cơ sở được mô tả ở hình 1. Hệ thống gồm các cụm cơ bản sau: nguồn cung cấp năng lượng (bơm và các van điều tiết), bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển số, bộ van thuỷ lực chuyển số, các đường dầu. Dầu CVT: Mitsubishi Genuien Dia Queen ATF SP III, nhiệt độ làm việc bình thường  70-800C. Lượng dầu cho CVT đổ đầy xấp xỉ 5,5 dm3. Hình 1: Hệ thống điều khiển thuỷ lực cơ sở. 4.2.1. Bơm dầu CVT: Hình 2: Cấu tạo bơm dầu Trên hình 2 là loại bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài hiệu quả cao để đảm bảo đủ sự bám ép của dây đai (xích). Bơm dầu không gắn trên trục sơ cấp nhưng được bố trí riêng trong hộp số. Nó được quay bởi BMM thông qua dây đai đến đĩa xích truyền động của nó với tốc độ tăng dần (tỷ số truyền: 25/37). Do đó, bơm dầu cung cấp áp suất dầu trong suốt quá trình động cơ hoạt động và cung cấp dầu bôi trơn đến các chi tiết cũng như cung cấp áp suất dầu làm việc đến puly sơ cấp và thứ cấp và bộ ly hợp. Tính năng của bơm dầu CVT có hiệu suất cao hơn bơm dầu A/T 4.2.2. Van điều chỉnh áp suất (Regulator valve) : Van điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất chất lỏng cung cấp từ bơm theo số vòng quay của động cơ, theo độ mở bướm ga, theo tốc độ ôtô và số truyền được gài. Nó cũng hạn chế áp suất khi áp suất đạt giá trị định mức, nhằm đảm bảo ổn định điều khiển HSTĐ. Áp suất điều chỉnh là áp suất trong đường dẫn chính hay còn gọi là áp suất cơ sở. Tất cả các áp suất khác sử dụng trong hệ thống truyền lực đều được tạo thành từ áp suất cơ sở này. Cụm van điều chỉnh áp suất được đặt sau bơm dầu, trên mạch phân nhánh của đường dầu chính. Van có cấu trúc kiểu con trượt, một đầu tựa vào lò xo, đầu kia chịu áp lực của dầu trên mạch chính, sự cân bằng của lực thuỷ lực và của lò xo quyết đinh sự di chuyển của con trượt, khi áp lực dầu tăng cao sẽ đẩy con trượt theo hướng ép lò xo lại, còn khi áp lực nhỏ, lực lò xo đẩy con trượt ngược lại. Trên vỏ con trượt có đường dẫn cấp dầu cho: Mạch điều khiển puly sơ cấp, mạch điều khiển các van điều khiển điện từ ( chuyển số, ly hợp ma sát, áp suất ly hợp và mạch áp suất ), BMM và đường trả dầu về trước bơm. Van điều chỉnh có 3 giai đoạn làm việc, mỗi giai đoạn xảy ra rất nhanh và phục vụ cho những yêu cầu chuyên biệt: Khi động cơ mới khởi động, áp suất dầu trong hệ thống còn thấp, con trượt van điều chỉnh nằm ở vị trí đóng đường cấp dầu cho BMM, tạo điều kiện cho áp suất dầu trong hệ thống tăng nhanh. Còn ở vị trí của ra khác con trượt mở cho dầu hệ thống đến xylanh điều khiển puly sơ cấp. Khi áp suất đã đủ lớn (đạt giá trị định mức), áp lực dầu sẽ ép lò xo, đẩy con trượt di chuyển mở đường dầu cung cấp cho BMM và áp lực dầu đến xylanh điều khiển puly thứ cấp tăng tỷ lệ thuận với số vòng quay bơm. Khi biến mô đã nạp đầy dầu với áp suất quy định, nếu áp suất bơm tiếp tục tăng thì sẽ gây hư hỏng do quá áp. Vì thế dưới tác dụng của áp suất cao, con trượt van điều chỉnh bị ép nhiều hơn về phía lò xo, đóng bớt đường dầu cung cấp cho BMM, đồng thời mở thông đường cho dầu trở về vùng có áp suất thấp phía trước bơm, do vậy áp suất không được tăng nữa. Quá trình điều chỉnh diễn ra liên tục, con trượt của van lúc chuyển động về phía này lúc chuyển động về phía khác, đảm bảo duy trì trong hệ thống một áp suất xác định. 4.2.3. Van tăng cường . Van tăng cường được sử dụng khi áp suất trong mạch chính cần lớn hơn giá trị được xác định bởi lực của lò xo điều chỉnh. Van tăng cường được điều khiển theo phụ tải của động cơ dựa vào các tín hiệu chân không hay cơ điện. Khi tải động cơ tăng lên, van tăng cường ép lên lò xo điều chỉnh. Điều đó làm tăng lực tác dụng lên van điều chỉnh chống lại tác dụng của áp suất từ phía mạch chính, nên van điều chỉnh sẽ mở đường cho dầu hồi về phía trước bơm ở áp suất cao hơn. Khi tải động cơ giảm xuống, van tăng cường giải phóng lò xo, giảm lực ép từ phía lò xo lên van điều chỉnh. Hình 4. Sơ đồ van điều chỉnh áp suất (RV). Trên hình,Về cơ bản van RV của CVT như các van MV hộp số AT, chỉ khácbố trí đường dầu đi ra ở các cửa để phù hợp với chức năng cụ thể. 4.2.4. Bộ van mở đường dầu chuyển số điều khiển bằng tay (Manual valve:  MV). Bộ van mở đường dầu chuyển số có cấu tạo theo kiểu van con trượt gồm: một xylanh và con trượt với nhiều mạch dầu vào ra khác nhau. Con trượt có dạng nhiều bậc tương ứng với các lỗ dầu cung cấp tới các phần tử điều khiển. MV được điều khiển bởi cáp hay đòn kéo từ cần chọn số bố trí trên buồng lái. Khi di chuyển con trượt của van sẽ bịt hay mở các đường dầu liên quan tới các đường dầu điều khiển, vì vậy hộp số chỉ có thể hoạt động ở các số truyền có đường dầu cung cấp. Thông thường vị trí của nó đợc xác định bởi các ký hiệu: P, R, N, D, Ds,L. Van MV của CVT cung cấp dầu trực tiếp đến hai phần tử điều khiển là: Ly hợp tiến và hãm số lùi. Trong quá trình sử dụng cần thiết phải điều chỉnh chính xác vị trí của bộ van này tương ứng với các vị trí của cần chọn số trên buồng lái. Các đường dầu điều khiền các phần tử như ly hợp ma sát, phanh đỗ (Parking)  được cung cấp từ các mạch dầu thông qua các van giảm áp ly hợp và van điện từ điều khiển ly hợp ma sát, mạch cấp từ BMM. Tuỳ thuộc vào áp suất tác dụng lên 2 mặt đầu, các van con trượt sẽ di chuyển để đóng hay mở các đường dầu tới ly hợp ma sát hay phanh đỗ . Trên hình 5, giới thiệu một van MV của hộp số tự động AT. Còn van MV của CVT chỉ khác bố trí các cửa đến và của ra. Hình 5: Bộ Van mở đường dầu chuyển số (MV) của hộp số tự động AT 4.2.5. Bộ van thuỷ lực chuyển số (Shift Valve: SV) : Bộ van thuỷ lực chuyển số thường là loại van con trượt. Con trượt của van có dạng nhiều bậc để có thể đóng mở nhiều đường dầu đưa tới các phần tử điều khiển: puly sơ cấp, van điện từ điều khiển gài số (*1) trên hình mạch thuỷ lực điều khiển số R  hình 15b. Các rãnh dẫn dầu và trụ con trượt có khe hở nhỏ, nhưng làm việc với áp suất lớn, nên sự dịch chuyển con trượt dù nhỏ cũng đã có thể mở hay đóng đường dầu, nên quá trình chuyển số xẩy ra rất ngắn. Trạng thái tăng tốc:bộ ECU-CVT sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến áp suất và tốc độ của hai puly sơ và thứ cấp, cảm biến bàn đạp ga cho biết ô tô cần tăng tốc cùng với tín hiệu từ van MV đã gài số D, van điều khiển áp suất BMM. ECU điều khiển van điện từ gài số ((*1) trên sơ đồ mạch thuỷ lực hình 15a) làm cho van SV điều khiển tăng đường kính puly sơ cấp và giảm đường kính puly thứ cấp thực hiện tăng số truyền lên số cao hơn. Trạng thái giảm tốc: Ngược lại trạng thái tăng tốc, ECU điều khiển van SV làm việc với chức năng tạo áp suất giảm đường kính puly sơ cấp và đồng thời puly thứ cấp đường kính lại tăng lên. Quá trình chuyển số thực hiện trên cơ sở nguyên tắc cân bằng các lực tác dụng dọc trục con trượt của van SV. Do vậy, van này còn được gọi là van “cân bằng”. Việc đóng mở các đường dầu đi qua van SV phụ thuộc vào trạng thái cân bằng giữa áp lực dầu tác dụng lên con trượt và các lò xo ở trong nó. 4.3.1. Điều khiển chuyển động và áp suất đường ống. CVT-ECU quyết định áp suất chất lỏng ở xylanh điều khiển puly thứ cấp dựa trên mômen đầu vào (mômen động cơ). Về cơ bản, mômen đầu vào lớn, áp suất lớn. Ở thời điểm đó ECU tạo ra áp suất cấp vào xylanh điều khiển puly sơ cấp làm thay đổi áp suất trên đường ống từ đó tỷ số truyền thay đổi một cách phù hợp với điều kiện hoạt động của xe và yêu cầu của người lái. Trên sơ đồ hình 6, van điện từ được điều khiển bởi tỷ số chu kỳ của ECU, khi tỷ số chu kỳ điều khiển là 0% thì van điện từ sẽ giảm áp suất đầu ra dẫn đến không thắng được lực lò xo của van SV ngăn phải, van SV hạn chế mở đường dầu đến xylanh điều khiển puly sơ cấp tức áp suất trên đường sơ cấp bị giảm (thấp) áp suất đường ống tăng  àĐường kính puly thứ cấp giảm à chuyển động ô tô tăng tốc. Ở thời điểm này lượng chất lỏng đến BMM không đáng kể. Ngược lại, khi tỷ số chu kỳ là 100% thì van điện từ được điều khiển cho tăng áp suất đầu ra và như thế quá trình thực hiện giảm tốc. 4.3.2. Điều khiển áp suất của bộ ly hợp. Hình 7: Sơ đồ điều khiển áp suất của bộ ly hợp tiến và Hãm số lùi. Khi cần lựa số di chuyển từ vị trí N tới vị trí D hay vị trí R, CVT-ECU điều khiển van điều khiển áp suất ly hợp điều chỉnh áp suất chất lỏng làm van MV mở cho chất lỏng qua đến mở hoặc đóng ly hợp tiến hoặc hãm số lùi. Sơ đồ điều khiển trên hình 7. Cho thấy van điện từ phụ thuộc vào tỷ số chu kỳ điều khiển bởi ECU, khi tỷ số chu kỳ 0% áp suất đầu ra của van điện từ giảm tương ứng ly hợp hoặc cơ cấu hãm số lùi đóng, còn khi tỷ số chu kỳ điều khiển của ECU là 100% thì áp suất đầu ra của van điện từ tăng sẽ tương ứng ly hợp hoặc cơ cấu hãm số lùi mở. 4.3.3. Sơ đồ mạch thuỷ lực điều khiển CVT: Qua phân tích trên mục 3.1, 3.2, ta có thể hiểu được sơ đồ mạch thuỷ lực của hệ thống điều khiển CVT ở dãy số D và dãy số R (trên hình 8a và 8b). Hình 8a: Sơ đồ hệ thống điều khiển thuỷ lực dãy số R. Hình 8b: Sơ đồ hệ thống điều khiển thuỷ lực dãy số tiến D. Chú thích hình 8a và 8b: Oil pump: Bơm dầu; Regulator valve: Van điều chỉnh áp suất; Secondary pressure sensor: Cảm biến áp suất puly thứ cấp; Secondary pulley: Puly thứ cấp; Line pressure relief valve: Van an toàn đường áp suất; Exhaust valve: Van xả; Shift control valve: Van điều khiển chuyển số (SV); Primary pressure sensor: Cảm biến áp suất sơ cấp; Oil cooler: Làm mát dầu; Oil strainer: Lưới lọc dầu; Reducing valve: Van giảm áp; Damper clutch control valve: Van điều khiển ly hợp giảm chấn (ma sát); Manual valve: Bộ van mở đường dầu chuyển số điều khiển bằng tay (MV); Torque converter pressure control valve: Van điều khiển áp suất BMM; Clutch pressure reducing  valve: Van giảm áp ly hợp; Clutch pressure control valve: Van điều khiển áp suất ly hợp. IV. Kết luận và đánh giá. Qua việc làm bài tập lớn thiết kế môn học truyền động công suất , nhóm chúng em đã có cái nhìn tổng quan và hiểu sâu hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống điểu khiển hộp số thủy lực, đồng thời so sánh được ưu nhược điểm của các loại hộp số khác nhau. Sau gần 2 tháng làm việc, bàn bạc cuối cùng nhóm đã hoàn thành công việc được giao, tuy việc tìm tài liệu còn khó khăn và hạn chế trong vấn đề dịch thuật cũng như hiểu rõ hơn nội dung của bài tập lớn. Vì khả năng có hạn cũng như thời gian tương đối gấp rút nên bài tập lớn chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Rất mong thầy giáo thông cảm, bổ sung các sai sót để bài tập lớn này được hoàn thiện. Em xin được gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn NGUYỄN HỮU CHÍ đã chỉ bảo chúng em tận tình, giúp chúng em giải đáp những khó khăn, vướng mắc trong quá trình làm bài.