Đề tài Hộp số tự động U660E

Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 1 CHƯƠNG 1 HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 2 1.1 Giới thiệu chung :  Toyota Motor Corporation đã phát triển hộp số tự động 6 tốc độ (U660E) cho các xe bánh trước chủ động và khoan động cơ được bố trí rộng hơn.  U660E được ứng dụng nhằm cải thiện, bảo vệ môi trường, và đáp ứng tiêu chuẩn an toàn, đó là mối quan tâm lớn cho xã hội và sự hài lòng của khách hàng, bởi vì nhỏ, nhẹ, hiệu quả cao, phản ứng nhanh, và khả năng chuyển số tốt. Về cơ bản Toyota đã cải thiện cả phần cứng và phần mềm của hệ thống điều khiển để đáp ứng những mục tiêu quan trọng.  Hộp số tự động U660E đầu tiên xuất hiện trên xe Lexus ES350 và Toyota Camry 2007. Sau đó, nó tiếp tục xuất hiện trên xe Avalon 2008, tiếp theo là Venza 2009.  Hộp số tự động U660E sử dụng trên động cơ 2GR-FE, là hộp số super ECT gọn nhẹ với 6 cấp tốc độ. 1.2 Bộ biến mô:  Bộ biến mô trong hộp số U660E được thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, biến đổi moment với công suất cao.  Mặc khác chế tạo bộ biến mô nhỏ gọn hơn và thu ngắn chiều dài của nó lại, cánh bơm và cánh tuabin được thiết kế hẹp lại, và cấu tạo của khớp 1 chiều trong bộ biến mô cũng được chế tạo đơn giản hơn.  Bộ biến mô đã được thiết kế tối ưu hóa kết cấu cánh bơm và dòng thủy lực đi qua nâng cao hiệu quả truyền công suất để đảm bảo khởi động, tăng tốc tốt hơn và tiết kiệm nhiên liệu.  Hơn nữa, bộ biến mô U660E trang bị cơ cấu khóa biến mô bằng thủy lực, có thể hoạt động khóa biến mô khi tốc độ xe từ thấp đến cao và được sử dụng để làm giảm sự mất mát về vận tốc giữa cánh bơm và cánh tuabin của bộ biến mô. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 3 1.3 Bơm dầu: Bơm dầu được hoạt động bởi bộ biến mô. Nó cung cấp dầu bôi trơn cho các bộ bánh răng hành tinh và áp suất dầu cho hệ thống thủy lực. Vỏ bơm dầu được làm bằng nhôm để giảm trọng lượng. 1.4 Dầu ATF-WS (Automatic Transmission Fluid - World Standard)  Dầu hộp số tự động Toyota ATF WS là một loại dầu khoáng có gốc dầu mỏ cấp cao được hòa lẫn với các chất phụ gia đặc biệt.  ATF – WS được sử dụng để giảm lực cản trở của dòng dầu và cải thiện tiết kiệm nhiên liệu bởi vì giảm được độ nhớt của nó trong giới hạn nhiệt độ hoạt động thực tế. Tại nhiệt độ dầu cao hơn, độ nhớt của nó như loại ATF T -IV, vẫn đảm bảo độ bền cho hộp số tự động.  ATF – WS và những loại dầu khác của ATF (loại T -IV, D-II) thì không thể thay thế lẫn nhau được.  Sản phẩm chính hãng được nhập khẩu từ Nhật Bản. Các đặc tính của dầu:  Các chất hỗ trợ ma sát để điều chỉnh hệ số ma sát chính xác.  Các chất chống ôxy hóa để giảm sự hóa già của các vật liệu bên trong hộp số ở nhiệt độ cao, nhất là các vật liệu ma sát.  Các chất ngăn ngừa sự đóng cặn ở các cụm của hộp số.  Các chất ức chế bọt để chống lại sự hình thành của bọt dầu.  Các chất cải tiến độ nhớt để đạt được độ nhớt ổn định ở các mức nhiệt độ khác nhau.  Các chất chống ăn mòn để chống lại sự ăn mòn các chi t iết của hộp số do sự ngưng tụ nước.  Các chất chống phình dùng để giới hạn sự giãn nở của các vật liệu trong hộp số dưới tác động của dầu. Tác dụng:  Bôi trơn các bánh răng và các chi tiết chuyển động.  Làm mát và sạch các mảnh vỡ gây mài mòn các bề mặt tiếp súc trong hộp số.  Giúp chuyển số linh hoạt. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 4 1.5 Đặc điểm kỹ thuật: Loại xe Toyota Camry 2007 Toyota Camry 2006 Loại hộp số U660E U151E Tỉ số truyền 1st 3.300 4.235 *1 2nd 1.900 2.360 *1 3rd 1.420 1.517 *1 4th 1.000 1.047 *1 5th 0.713 0.756 * 6th 0.608 - Số lùi 4.148 3.378 *1 Tỉ số truyền vi sai 3.685 * 3.291 Dung tích dầu (lít)*2 6.57 8.9 Loại dầu ATF WS ATF Type T-IV Trọng lượng (kg)*3 94.4 101 *1 : Bao gồm cả tỷ số truyền của bánh răng trung gian. *2 : Bao gồm vi sai *3 : Trọng lượng lúc hộp số đầy dầu. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 5 C1 Ly hợp số 1 Số lượng đĩa 4 C2 Ly hợp số 2 3 B1 Phanh số 1 4 B2 Phanh số 2 5 B3 Phanh số 3 3 F1 Khớp 1 chiều số 1 Số lượng khóa 1 chiều 20 Bộ bánh răng hành tinh Ravigneaux Số răng BRMT đầu tiên 30 Số răng BRMT sau 27 Số răng BRHT dài 20 Số răng BRHT ngắn 22 Số răng BR bao 69 Bộ bánh răng hành tinh U/D Số răng BRMT 66 Số răng BRHT 21 Số răng BR bao 110 Bộ bánh răng trung gian Số răng BR chủ động 44Số răng BR bị động 47 Bộ bánh răng hành tinh Ravigneaux Bộ bánh răng hành tinh U/D (Under Drive) : được đặt phía trên trục dẫn động. 1.6 Hệ thống điều khiển điện tử : 1.6.1 Khái quát : Hệ thống Chức năng Điều khiển thời điểm chuyển số ECU ECT cấp nguồn đến 6 van điện từ (SL1, SL2, SL3, SL4, SL và SLU) dựa vào những tín hiệu từ mỗi cảm biến để chuyển số. Điều khiển áp suất cho ly hợp và phanh Điều khiển áp suất dầu cung cấp trực tiếp đến các bộ ly hợp và các dãy phanh bởi các van (SL1, SL2, SL3, SL4) tương ứng với những tín hiệu từ ECU ECT. Điều khiển tối ưu áp suất chính Các van điện từ SLT điều khiển áp suất chính dựa vào những tín hiệu từ ECU ECT và những điều khiển hoạt động của hộp số. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 6 Điều khiển kết hợp bộ truyền công suất Điều khiển đồng thời việc chuyển số và công suất đầu ra nhằm đạt được thời điểm chuyển số thích hợp và ổn định lái. Điều khiển thời điểm khóa biến mô ECU ECT cấp dòng đến các van SL và SLU, dựa vào tín hiệu của mỗi cảm biến để khóa biến mô. Điều khiển ly hợp khóa biến mô Điều khiển các van SL và SLU, cấp các tín hiệu trung gian ON/OFF để khóa ly hợp, và tăng giới hạn khóa ly hợp nhằm cải thiện tiết kiệm nhiên liệu. Điều khiển về số khi giảm tốc ECU ECT thực hiện việc cắt nhiên liệu khi về số trong suốt quá trình giảm tốc. Điều khiển số - Bộ nhớ nhân tạo (AI) Dựa vào tín hiệu từ những cảm biến khác nhau, ECU ECT xác định điều kiện mặt đường và dự định của tài xế. Như vậy, đặc tính chuyển số tự động thay đổi đến một mức độ tối ưu, cải thiện khả năng lái. Hộp số tự động đa chế độ ECU ECT điều khiển hộp số tự động tương thích dựa vàogiới hạn vị trí đã lựa chọn trong khi cần số ở vị trí S. Chẩn đoán Khi ECU ECT xác định một sự cố, ECU ECT sẽ tự động chẩn đoán và lưu vào phần hư hỏng. Chức năng an toàn Ngay cả khi sự cố được xác định do cảm biến hay van điện từ, ECU ECT sẽ kích hoạt chế độ Fail-Safe để ngăn cản khả năng lái của xe từ những ảnh hưởng đáng kể. 1.6.2 Sơ đồ điều khiển điện tử: Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 7 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 8 1.6.3 Bố trí những bộ phận chính: Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 9 1.6.4 Cấu tạo và hoạt động của những bộ phận chính. a. ECU ECT  ECU ECT được tách riêng với ECM và gắn trực tiếp vào hộp số. Như vậy, bộ dây dẫn được rút nhắn lại để giảm bớt trọng lượng. Tất cả các van điện từ và cảm biến dùng để điều khiển hộp số tự động được kết nối trực tiếp tới ECU ECT thông qua cụm kết nối phía trước hộp số.  ECU ECT trao đổi thông tin với ECM thông qua mạng CAN ( Controller Area Network). Như vậy, điều khiển động cơ được thực hiện chung với việc điều khiển của ECT.  Trên đầu hộp số đều có nhãn ghi chú mã hiệu chỉnh hộp số và nhãn QR (Quick Response). Nhãn bao gồm những thông tin mã hóa của hộp số. Khi hộp số tự động được thay đổi, cho phép ECU ECT ghi lại những thông tin về hộp số tự động bằng cách nhập lại các giá trị thay đổi vào ECU ECT thông qua máy test cầm tay. Bằng cách này, đường đặc tính điều khiển số sau khi thay đổi thông số của hộp số tự động sẽ được cải thiện.  Riêng các mã QR đòi hỏi phải có thiết bị đo đặc biệt, thường dùng trong các nhà máy lắp ráp xe. b. Cảm biến nhiệt độ ATF  Cảm biến nhiệt độ ATF được lắp trong thân van để trực tiếp xác định nhiệt độ dòng thủy lực. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 10  Cảm biến nhiệt độ ATF được sử dụng để hiệu chỉnh áp lực cấp cho ly hợp và phanh để duy trì êm dịu trong mỗi lần chuyển số. c. Công tắc áp suất ATF  Công tắc áp suất ATF được đặt tại đầu ra dòng thủy lực của SL1, SL2 và SLU, và bật ON / OFF tương ứng với đầu ra dòng thủy lực của van điện từ.  Khi ECU ECT phát hiện hư hỏng trong van điện từ SLU và SL sẽ sử dụng khóa biến mô tương ứng với tín hiệu ON/OFF từ công tắc áp suất ATF 3 vị trí tại đầu ra dòng thủy lực SLU.  Khi bất kỳ SL1 đến SL4 gặp sự cố, ECU ECT xác định kích hoạt chế độ hoạt động Fail-Safe tương ứng với tín hiệu ON / OFF từ công tắc áp suất ATF 1 và 2 vị trí tại đầu ra dòng thủy lực SL 1 và SL2. d. Cảm biến tốc độ.  Hộp số tự động U660E sử dụng cảm biến tốc độ đầu vào turbine (sử dụng tín hiệu NT (Numerical Turbin)) và cảm biến tốc độ bánh răng trung gian (sử dụng tín hiệu NC (Numerical Counter)). Do đó, ECU ECT có thể xác định thời điểm chuyển số của các bánh răng trung gian để điều khiển moment động cơ và áp suất thủy lực tương ứng với những điều kiện khác nhau. Những cảm biến tốc độ này đều là loại Hall. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 11  Cảm biến tốc độ đầu vào turbine xác định tốc độ đầu vào của hộp số. Piston ly hợp số 2 được sử dụng như rotor định thời điểm cho cảm biến này.  Cảm biến tốc độ bánh răng trung gian xác định tốc độ của bánh răng trung gian. Bánh răng chủ động trung gian được sử dụng như rotor định thời điểm của cảm biến này.  Cảm biến tốc độ loại Hall gồm có một nam châm và IC Hall. IC Hall thay đổi dấu trong mật độ từ thông nam châm xảy ra xuyên suốt quá trình rotor định thời quay trở thành tín hiệu điện tử, và tín hiệu đầu ra đến ECU ECT. e. Công tắc điều khiển hộp số và công tắc vị trí P/N.  ECU ECT và ECM sử dụng những công tắc này để xác định vị trí từng tay số.  Công tắc vị trí số N/P gửi những tín hiệu vị trí N, P, R và D đến ECU ECT và ECM. ECM gửi những tín hiệu này đến đồng hồ công tơ mét để hiển thị đèn vị trí tay số vừa nhận được từ những công tắc trên.  Công tắc điều khiển tay số được lắp bên trong vỏ hộp số. Công tắc S phía cuối được sử dụng để xác định tay số đang ở vị trí D hay S, và chân tín hiệu SFTU và SFTD được sử dụng để xác định điều kiện hoạt động của mức tay số (trước – vị trí +) hay (sau – vị trí -) nếu chọn vị trí S. Do những tín hiệu truyền đến ECM, công tắc điều khiển hộp số mở đèn báo tay số S và phạm vi tay số S khi chọn mức độ tay số trong phạm vi tay số S. Sơ đồ mạch điện: Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 12 f. Điều khiển áp suất đến các bộ ly hợp và phanh.  Điều khiển áp suất đến các bộ ly hợp và phanh thường được dùng cho việc chuyển số. Ví dụ như việc điều khiển số 2 hoặc các số cao hơn có thể không sử dụng khớp 1 chiều, vì vậy hộp số tự động được chế tạo nhẹ và gọn hơn.  Việc sử dụng hệ thống thủy lực có thể làm cho các ly hợp và phanh điều khiển độc lập với nhau, và các van điện từ áp cao SL1, SL2, SL3 và SL4 điều khiển trực tiếp áp suất chính, ECU ECT điều khiển mỗi ly hợp và phanh phù hợp với áp suất dòng thủy lực tối ưu và thời điểm đóng mở dựa trên những tín hiệu từ các cảm biến và sau đó vận hành các bộ truyền bánh răng. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 13 g. Điều khiển áp suất tối ưu Áp suất chính được điều khiển bởi van điện từ SLT. Việc sử dụng van điện từ SLT, áp suất chính được điều khiển tối ưu dựa trên những tín hiệu moment của động cơ, tốt hơn hết là dựa vào những điều kiện hoạt động bên trong của bộ biến mô và hộp số. Theo đó, áp suất chính được điều khiển chính xác hơn dựa theo công suất đầu ra của động cơ, điều kiện vận hành, và nhiệt độ ATF, do đó đặc tính chuyển số được êm dịu và tối ưu hóa công việc của bơm dầu. Sơ đồ minh họa nguyên lý cơ bản của việc điều khiển áp suất chính Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 14 h. Điều khiển kết hợp bộ truyền công suất.  Điều khiển bướm ga ngay lúc khởi động  Bằng việc điều khiển kết hợp công suất đầu ra động cơ với ETCS-i (Electronic Throttle Control System-intelligent) khi động cơ được khởi động, vẫn đảm bảo được hiệu suất khởi động động cơ (cải thiện đặc tính động cơ và loại bỏ được sự trượt của lốp xe). i. Điều khiển lực giảm tốc ECU ECT xác định vị trí bánh răng khi bàn đạp ga OFF (buông ga hoàn toàn) tương tự việc hoạt động của bàn đạp ga (buông ga đột ngột hay chậm dần) trong suốt quá trình giảm tốc. Bằng cách này, ngăn chặn việc lên số hoặc xuống số không cần thiết khi bàn đạp ga OFF và đảm bảo tăng tốc êm dịu khi động cơ cần thiết tăng tốc lần nữa. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 15 k. Điều khiển quá trình chuyển số. Thông qua việc điều khiển kết hợp ETCS-i với ESA (Electronic Spark Advance), và điều khiển bằng điện tử áp suất thủy lực ngắt nối các dãy ly hợp và phanh, đạt được độ êm dịu khi chuyển số. l. Điều khiển thời điểm khóa biến mô. ECU ECT điều khiển thời điểm khóa biến mô để cải thiện tính tiêu hao nhiên liệu khi đang ở vị trí số 2 hay số cao hơn trong phạm vi dãy D, S6, S5, S4. m. Điều khiển ly hợp khóa biến mô.  Ngoài ra để điều khiển thời điểm khóa biến mô, việc điều khiển ly hợp khóa biến mô hoạt động bằng cách điều chỉnh van điện từ SLU như một công tắc trung gian giữa ON/OFF hoạt động để khóa ly hợp. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 16  Suốt quá trình tăng tốc, điều khiển ly hợp khóa biến mô hoạt động khi hộp số đang ở số 2 hoặc cao hơn và phạm vi tay số trong dãy D, S6, S5, S4. Suốt quá trình giảm tốc, nó sẽ hoạt động ở số 4 hoặc cao hơn và phạm vi tay số trong dãy D, S6, S5, S4.  Suốt quá trình tăng tốc, điều khiển phân vùng việc truyền công suất giữa việc khóa ly hợp và khuếch đại moment biến mô hộp số ảnh hưởng đến điều kiện lái xe, cải thiện việc tiết kiệm nhiên liệu.  Suốt quá trình giảm tốc, khóa ly hợp vẫn được hoạt động. Do đó việc cắt giảm nhiên liệu sẽ hoạt động và cải thiện việc tiết kiệm nhiên liệu.  Bằng cách cho phép việc điều khiển ly hợp khóa biến mô tiếp tục hoạt động suốt quá trình sang số, việc truyền moment diễn ra êm hơn. Kết quả là tiết kiệm nhiên liệu và khả năng lái được cải thiện. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 17 n. Điều khiển về số khi giảm tốc.  ECU ECT điều khiển việc về số để giảm từ từ tốc độ động cơ, và giữ việc điều khiển cắt giảm nhiên liệu càng lâu càng tốt. Bằng cách này, việc tiết kiệm nhiên liệu được cải thiện.  Trong việc điều khiển này, để giảm số từ số 6 xuống 5 hay sau đó từ 5 xuống 4 trước khi việc cắt nhiên liệu kết thúc khi xe giảm tốc tại số 6, do đó việc cắt giảm nhiên liệu vẫn tiếp tục hoạt động. o. Điều khiển số dựa vào bộ nhớ nhân tạo 1. Khái quát chung Điều khiển số thông qua bộ nhớ nhân tạo cho phép ECU ECT tính toán những điều kiện mặt đường và dự tính của tài xế để điều khiển tự động các dạng địa hình khác nhau nhằm chuyển số theo một phương pháp tối ưu nhất. Kết quả thu được là một chuyến đi thoải mái và êm dịu. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 18 2. Điều khiển hỗ trợ điều kiện mặt đường.  Dưới sự điều khiển hỗ trợ điều kiện mặt đường, ECU ECT xác nhận van bướm ga đang mở một góc nào đó và xe đang chạy lên dốc hoặc xuống dốc.  Để đạt được lực kéo tối ưu nhất khi lái xe lên dốc, việc điều khiển này ngăn hộp số không cho chuyển lên số 5 hoặc 6. Để đạt được việc phanh bằng động cơ tối ưu khi xe xuống dốc, việc điều khiển này tự động giảm số của hộp số xuống số 5 hay 4 hay 3. 3. Điều khiển hỗ trợ dự định của tài xế. Những dự đoán tính toán của tài xế dựa vào hoạt động tăng tốc và điều kiện xe để chọn vùng chuyển số thích hợp nhằm hỗ trợ tốt hơn cho mỗi tài xế, nhu cầu hoạt động chọn vùng chuyển số không được trang bị cho những kiểu xe thông thường. 1.7 Hộp số tự động đa chế độ. 1.7.1 Khái quát chung  Bằng cách di chuyển cần số lên phía trước (+) hoặc phía sau (-), tài xế có thể chọn thêm vùng chuyển số. Do đó, tài xế có thể chuyển số như cảm giác thông thường.  Hộp số tự động đa chế độ được thiết kế cho phép tài xế chọn phạm vi chuyển số, chứ không phải sang từng số như hộp số sàn.  Đèn báo vị trí S sáng khi chọn cần số ở vị trí S và đèn báo xác định phạm vi chuyển số sẽ sáng, nó báo lên đồng hồ táp lô phạm vi chuyển số đã chọn.  Khi xe đang chạy ở tốc độ định mức hay cao hơn nữa trong phạm vi số thấp thì suốt quá trình vận hành sự hoạt động của việc chuyển số cao không được thực hiện nhằm bảo vệ cơ cấu truyền động của hộp số. Trong trường hợp này, ECM (Engine Control Module) sẽ báo chuông trên đồng hồ táp lô 2 lần để cảnh báo tài xế. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 19 1.7.2 Nguyên lý hoạt động  Tài xế chọn vị trí S bằng cách kéo cần chuyển số. Tại thời điểm này, mặc định phạm vi số trong tay số này là phạm vi số 4 hay 5 dựa theo tốc độ động cơ. (Suốt quá trình điều khiển chuyển số AI, phạm vi chuyển số hiện thời sẽ điều khiển vị trí số lớn nhất tương ứng tốc độ sẽ hoạt động). Sau đó, những vị trí trong phạm vi chuyển số sẽ thay đổi một lần tại mỗi thời điểm, ví dụ như tài xế di chuyển cần số lên trước (+) hay xuống (-).  Dưới sự điều khiển này, ECU ECT sẽ điều khiển số tối ưu nhất phù hợp với vị trí số đang hoạt động mà tài xế đã chọn. Với hộp số thông thường, nó sẽ chuyển vào số 1 khi xe dừng lại.  Khi cần số đang ở vị trí S, đèn báo xác định số S trên đồng hồ táp lô sẽ sáng lên. Đèn báo phạm vi số sẽ báo tình trạng vị trí số mà tài xế đã chọn. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 20 Bảng chuyển số trong chế độ S: 1.7.3 Chẩn đoán  Khi ECU ECT xác định được hư hỏng, ECU ECT sẽ hoạt động chế độ chẩn đoán và lưu lại những thông tin liên quan đến lỗi. Hơn nữa, MIL (đèn báo hư hỏng) ở đồng hồ táp lô sẽ sáng lên hoặc nhấp nháy để thông báo cho tài xế về hư hỏng. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 21  Đồng thời, DTC (mã chẩn đoán sự cố) sẽ được lưu vào bộ nhớ. DTC sẽ lưu vào ECU ECT để xuất thông tin đến máy kiểm tra cầm tay kết nối đến DLC3 qua ECM. (hoặc thông qua bộ kiểm tra chuyên dùng CAN VIM (Vehicle Interface Module). 1.7.4 Chức năng an toàn Chức năng này giảm thiểu sự mất mát về công suất khi những bất thường xảy ra ở cảm biến hay van điện từ. Phần hư hỏng Chức năng Cảm biến tốc độ đầu vào tại tua bin Chỉ cho phép chuyển sang số 1 hoặc số 3. Cảm biến tốc độ bánh răng trung gian  Tốc độ bánh răng trung gian sẽ được xác định qua tín hiệu từ ECU điều khiển sự trượt (Tín hiệu cảm biến tốc độ).  Cho phép chuyển số từ số 1 đến số 4. Cảm biến nhiệt độ ATF  Nếu sự cố xảy ra khi nhiệt độ ATF còn thấp, chỉ cho phép chuyển số về số 1 hoặc số 3.  Nếu sự cố xảy ra khi nhiệt độ ATF lớn hơn mức thấp, cho phép chuyển từ số 1 đến số 4. Bộ nguồn ECT ECU (Điện áp thấp)  Khi xe đang đi ở số 6, hộp số sẽ cố định tại số đó.  Khi xe đang chạy ở bất kỳ số nào từ 1 đến 5, thì hộp số sẽ cố định tại số 5. Mạng CAN Chỉ cho phép chuyển sang số 1 hoặc số 3 Cảm biến có tiếng gõ Chỉ cho phép chuyển từ số 1 đến số 4 Van điện từ SL1, SL2, SL3 và SL4 Dòng điện đến các van điện từ hư hỏng bị ngắt và các van điện từ khác vẫn hoạt động ở chế độ bình thường sử dụng để điều khiển sang số. Hoạt động của van điện từ khi bình thường. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 22 Bảng liệt kê điều khiển chức năng an toàn. Vị trí số hoạt động bình thường 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th SL1 Hư hỏng chế độ OFF (không có chức năng an toàn) 1st Δ N 2nd Δ N 3rd Δ N 4th ΔN 5th 6th Hư hỏng chế độ ON (không có chức năng an toàn)*1 1st 2nd 3rd 4th 5th Δ4th 6th Δ 4th Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF Chỉ hoạt động tại số 3 hoặc số 5*2 Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF (Công tắc áp suất ATF 1 hay 2 bị hư hỏng) Chỉ hoạt động tại số 3 hoặc số 5*2 SL2 Hư hỏng chế độ OFF (không có chức năng an toàn) 1st 2nd 3rd 4th Δ1st 5th Δ N 6th Δ N Hư hỏng chế độ ON (không có chức năng an toàn)*1 1st Δ 4th 2nd Δ 4th 3rd Δ 4th 4th 5th 6th Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF 1st 2nd 3rd 3rd*3 3rd*3 3rd*3 Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF (Công tắc áp suất ATF 1 hay 2 bị hư hỏng) Chỉ hoạt động tại số 2 hoặc số 3*3 SL3 Hư hỏng chế độ OFF (không có chức năng an toàn) 1st 2nd Δ1st 3rd 4th 5th 6th Δ N Hư hỏng chế độ ON (không có chức năng an toàn)*1 1st Δ 2nd 2nd 3rd 4th 5th 6th Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF 1st 3rd 3rd 4th 5th 5th*3 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 23 Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF (Công tắc áp suất ATF 1 hay 2 bị hư hỏng) Chỉ hoạt động tại số 3*3 SL4 Hư hỏng chế độ OFF (không có chức năng an toàn) 1st 2nd 3rd Δ1st 4th 5th Δ N 6th Hư hỏng chế độ ON (không có chức năng an toàn)*1 3rd 3rd 3rd 4th 5th 5th Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF 1st*4 2nd*4 4th*4 4th*4 6th 6th Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF (Công tắc áp suất ATF 1 hay 2 bị hư hỏng) Chỉ hoạt động tại số 2*3 *1 : Chức năng an toàn không hoạt động khi hư hỏng ON xảy ra. *2 : Nếu hư hỏng đã có rồi ở bất kỳ tay số P, R, hay N và hư hỏng đã được xác định khi số được sang số 1, vị trí số được mặc định là số 5. Sau đó, nếu số được chọn bất kỳ trong phạm vi số P, R, N, số được mặc định là số 3. *3 : Số được mặc định tại vị trí trung gian cho đến khi tốc độ xe đạt được một tốc độ cho phép để hộp số có thể chuyển số. *4 : Chuyển sang số 5 và 6 bị ngăn cản. 1.8 Lọc dầu Lọc dầu được làm bằng nỉ vì nó nhẹ, khả năng lọc dầu tốt. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 24 1.9 Phương pháp châm dầu ATF  Phương pháp châm dầu ATF được biến đổi để cải thiện độ chính xác của mức dầu ATF khi hộp số được sửa chữa hoặc thay dầu. Kết quả là đường ống dầu và thước đo mức dầu không còn sử dụng nữa như các hộp số tự động thông thường, loại bỏ được nhu cầu kiểm tra mức dầu khi bảo dưỡng.  Phương pháp này sử dụng một đầu nối châm dầu lại, nút xả dầu dư, cảm biến nhiệt độ ATF, và đèn xác định cần số D. Sau khi hộp số được châm lại đầy dầu ATF, di chuyển nút xả dầu và lỗ châm thêm dầu ATF tại cảm biến nhiệt độ ATF riêng. Như vậy có thể đạt được mức dầu ATF tương ứng. 1.10 Bộ bánh răng hành tinh 1.10.1 Cấu tạo  Một hệ bánh răng 6 tốc độ được chế tạo bằng cách sử dụng 2 bộ bánh răng hành tinh, điều này tạo nên hộp số tự động 6 tốc độ.  Bộ bánh răng hành tinh kiểu Ravingneaux được sử dụng cho bộ bánh răng phía sau. Bộ bánh răng bao gồm cặp bánh răng mặt trời (trước và sau), những bánh răng hành tinh (dài và ngắn) và bánh răng bao bên ngoài.  Bộ phận ngăn áp suất chất lỏng ly tâm được sử dụng tại ly hợp C1 và C2, nó được cung cấp khi đang chuyển số từ số đầu tiên đến số thứ 6. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 25  Hình dạng của những rãnh trên những đĩa ma sát của ly hợp và phanh được tối ưu hóa để giảm lực cản trong suốt quá trình hoạt động của ly hợp và phanh. 1.10.2 Chức năng của các bộ phận Bộ phận Chức năng C1 Ly hợp số 1 Nối trục trung gian với bánh răng mặt trời sau của bộ Ravingneaux. C2 Ly hợp số 2 Nối trục trung gian với bánh răng bao của bộ Ravingneaux. B1 Dãy phanh số 1 Khóa bánh răng mặt trời trước của bộ Ravingneaux và cần dẫn của bộ bánh răng hành tinh U/D không cho chúng quay cùng và ngược chiều kim đồng hồ. B2 Dãy phanh số 2 Khóa bánh răng bao của bộ Ravingneaux không cho quay cùng và ngược chiều kim đồng hồ. B3 Dãy phanh số 3 Khóa bánh răng bao của bộ bánh răng hành tinh U/D không cho quay cùng và ngược chiều kim đồng hồ. F1 Khớp 1 chiều số 1 Ngăn bánh răng bao của bộ Ravingneaux không cho quay ngược chiều kim đồng hồ. Bộ bánh răng hành tinh Những bánh răng này sẽ thay đổi đường truyền suốt quá trình lực dẫn động được truyền đi, dựa vào hoạt động của mỗi bộ ly hợp và phanh, để tăng và giảm tốc độ đầu vào và đầu ra. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 26 1.10.3 Đường truyền công suất của hộp số Vị trí tay số Số Van điện từ Ly hợp Phanh Khớp1 chiều SL SL1 SL2 SL3 SL4 SLU C1 C2 B1 B2 B3 F1 P Số đậu xe Δ R Số lùi Ο Δ Δ Δ N Số trung gian Δ D, S6 1st Δ Δ Δ 2nd Δ Δ Δ ► Δ Δ 3rd Δ Δ Δ ► Δ Δ 4th Δ Δ Δ ► Δ Δ 5th Δ Δ Δ ► Δ Δ 6th Δ Δ Δ ► Δ Δ S5 1st Δ Δ Δ 2nd Δ Δ Δ ► Δ Δ 3rd Δ Δ Δ ► Δ Δ 4th Δ Δ Δ ► Δ Δ 5th Δ Δ Δ ► Δ Δ S4 1st Δ Δ Δ 2nd Δ Δ Δ ► Δ Δ 3rd Δ Δ Δ ► Δ Δ 4th Δ Δ Δ ► Δ Δ S3 1st Δ Δ Δ 2nd Δ Δ Δ Δ 3rd Δ Δ Δ Δ S2 1st Δ Δ Δ 2nd Δ Δ Δ Δ S1 1st Δ Δ Δ Δ Δ : ON ►: Dựa vào tín hiệu khóa biến mô Ο : ON trong khi đang cài khớp, OFF sau khi cài khớp. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 27 Số 1 (dãy 1 ở tay số S) Số 1 (tay số D hoặc S) Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 28 Số 2 (tay số D hoặc S) Số 3 (tay số D hoặc S) Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 29 Số 4 (tay số D hoặc S) Số 5 (tay số D hoặc S) Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 30 Số 6 (tay số D hoặc S) Số lùi (tay số R) Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 31 1.10.4 Cơ cấu ngăn áp suất chất lỏng ly tâm. Có 2 lý do để cải thiện cơ chế ly hợp thông thường:  Ngăn áp suất phát sinh bởi lực ly tâm của dòng thủy lực tại buồng áp suất chất lỏng piston (vị trí buồng A) khi ly hợp được ngắt, một bi chặn được đặt tại vị trí đó để xả dòng thủy lực. Vì vậy, trước khi ly hợp có thể hoạt động sau đó, nó sẽ làm mất thời gian để chất lỏng điền đầy vào buồng A.  Suốt quá trình chuyển số, ngoài áp suất ly hợp ban đầu được điều khiển bởi hệ thống thủy lực, áp suất tác động vào chất lỏng ở buồng A cũng bị tác động ảnh hưởng, nó dựa trên sự biến thiên số vòng quay. Nhằm để cải tiến thêm 2 nhu cầu trên, một buồng ngăn áp suất chất lỏng (vị trí buồng B) được đặt ngược với buồng A. Bằng cách dùng chất lỏng bôi trơn như của trục, cung cấp lực ly tâm bằng nhau, do đó ngăn lực ly tâm được sinh ra do chính piston đó. Theo đó, nó không cần thiết để xả dòng chất lỏng thông qua viên bi chặn, đặc tính chuyển số trở nên êm dịu hơn. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 32 1.10.5 Bánh răng chủ động trung gian  Ổ bi đỡ được sử dụng để hỗ trợ cho bánh răng chủ động trung gian và cụm bánh răng hành tinh Ravingneaux, nhằm giảm được lực cản lăn và tiếng ồn.  Bằng việc lắp ba vòng cách co giãn trong bánh răng chủ động trung gian, đặc tính dẫn rung của bánh răng được tối ưu hóa. Kết quả là giảm được độ ồn và trọng lượng của bánh răng. 1.10.6 Piston ly hợp và phanh.  Hai loại piston được sử dụng; piston loại liền thân tạo áp lực trực tiếp cho hoạt động của ly hợp C1, và loại piston thân rời tạo áp lực trực tiếp cho hoạt động của ly hợp C2. Hai loại piston này góp phần làm cho toàn bộ cơ cấu ly hợp nhỏ gọn.  Khi piston thân rời hoạt động, ly hợp xảy ra trượt do bề mặt nhẵn bởi những phần tách ra của piston. Tuy nhiên, do lò xo lắp quanh chu vi piston, như vậy phần nhẵn bị hạn chế và sự cố trượt ly hợp được giảm nhiều.  Bằng việc lắp piston cho dãy phanh số 3 (B3) hoạt động xung quanh bánh răng chủ động trung gian, cơ cấu phanh được chế tạo nhỏ gọn hơn. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 33 1.11 Cơ chế điều khiển sang số 1.11.1 Khái quát chung  Một cần chuyển số dạng bậc thang được sử dụng kết hợp cho hộp số tự động 6 cấp. Với cần số loại này, nút chuyển số và công tắc số O/D như cần số loại thẳng hàng thì không liên tục.  Cáp điều khiển cần chuyển số sử dụng cơ cấu điều chỉnh chiều dài cáp.  Dạng chuyển số này được lắp cho vị trí số S bên cạnh vị trí D.  Sử dụng cơ cấu khóa cần số. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 34 1.11.2 Hệ thống khóa chuyển số  Chức năng của hệ thống khóa chuyển số hoạt động khóa an toàn khi sử dụng hệ thống khóa thông minh.  Thiết bị khóa an toàn ngăn khóa tự động kéo về sau khi công tắc IG được bật ở vị trí OFF, trừ khi cần số được cài ở vị trí P. Do đó, tài xế bắt buộc phải đậu xe ở vị trí tay số P.  Cơ cấu khóa chuyển số ngăn cần số tự vào số đến bất kỳ vị trí nào khác ngoài vị trí P, trừ khi công tắc IG bật ON (trừ loại IG – ON)*1, và đạp phanh. Cơ cấu này giúp ngăn khả năng tăng tốc không chủ ý.  Hệ thống khóa chuyển số chủ yếu bao gồm ECU khóa chuyển số, van điện từ khóa chuyển số, van điện từ khóa an toàn*2 và nút hủy bỏ khóa chuyển số.  Van điện từ khóa chuyển số được lắp sẵn bên trong tay số P. *1 : dùng cho loại hệ thống khóa thông minh *2 : trừ những loại ở *1. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 35 Sơ đồ những bộ phận chính 1.11.3 Van điện từ khóa an toàn Sự kích hoạt van điện từ khóa an toàn được thiết lập phía trên thân ổ khóa tác động chốt khóa để ngăn sự di chuyển của trục ổ khóa. Do đó, nếu cần chuyển số được chuyển đến bất kỳ số nào khác số P, khóa IG không thể di chuyển từ vị trí ACC đến vị trí LOCK được. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 36 1.11.4 Sự hoạt động của hệ thống  Loại sử dụng hệ thống khóa thông minh: ECU khóa chuyển số sử dụng công tắc nhận biết tay số P để xác định vị trí số, và nhận tín hiệu từ công tắc đèn phanh và ECU chính. Dựa trên những tín hiệu nhận được, ECU khóa chuyển số sẽ kích hoạt van điện từ khóa chuyển số chế độ ON để nhả khớp khóa chuyển số.  Đối với những loại khác: ECU khóa chuyển số sử dụng công tắc nhận biết tay số P để xác định vị trí số, và nhận tín hiệu từ công tắc đèn phanh và công tắc IG. Dựa trên những tín hiệu nhận được, ECU khóa chuyển số sẽ kích hoạt van điện từ khóa an toàn chế độ ON và van điện từ khóa chuyển số để nhả khớp khóa an toàn và khóa chuyển số.  Nút hủy chế độ khóa chuyển số thường sử dụng để hủy cơ chế khóa chuyển số. 1.12 Vỏ vi sai Góc lượn của vỏ vi sai được mở rộng, ở đó ứng suất kéo được tập trung trong suốt quá trình truyền động, để giảm ứng suất và tăng moment xoắn cho bánh răng vi sai. Kết quả là có thể sử dụng bộ vi sai 2 bánh răng hành tinh có trọng lượng nhẹ. 1.13 Hệ thống thủy lực 1.13.1 Khái quát chung Hệ thống thủy lực bao gồm thân van trên số 1, thân van trên số 2, thân van dưới và 7 van điện từ (SL1, SL2, SL3, SL4, SLU, SLT, SL). Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 37 Thân van trên số 1 Thân van trên số 2 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 38 Thân van dưới 1.13.2 Van điện từ  Van điện từ SL1, SL2, SL3, SL4, SLU và SLT.  Để cung cấp áp suất thủy lực tỷ lệ với cường độ dòng điện của dòng qua cuộn dây van điện từ, van điện từ tuyến tính SL1, SL2, SL3, SL4, SLU và SLT điều khiển áp suất chính, áp suất cài khớp ly hợp và phanh dựa trên những tín hiệu từ ECU ECT.  Van điền từ SL1, SL2, SL3 và SL4 là những van điện từ tuyến tính dòng lớn có thể cung cấp áp suất cao hơn những loại bình thường. Những van điện từ này điều khiển những đĩa ly hợp và phanh để ăn khớp bằng cách điều chỉnh trực tiếp áp suất chính mà không dùng van điều chỉnh áp suất (van điều khiển) hay van giảm áp (van điều biến áp suất điện từ). Do đó, số lượng van và chiều dài của hệ thống thủy lực được giảm bớt, độ nhảy chuyển số được tăng lên và sự rung giật khi chuyển số được giảm bớt. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 39 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 40 Chức năng của những van điện từ Van điện từ Chức năng SL1 Điều khiển áp suất ly hợp C1 SL2 Điều khiển áp suất ly hợp C2 SL3 Điều khiển áp suất phanh B1 SL4 Điều khiển áp suất phanh B3 SLU Điều khiển áp suất ly hợp khóa biến môĐiều khiển áp suất phanh B2 SLT Điều khiển áp suất chính 1.13.3 Van điện từ SL.  Van điện từ SL sử dụng van điện từ 3 cửa.  Một bộ lọc được gắn ở đầu van điện từ để cải thiện hơn nữa độ nhạy của van khi hoạt động. Chức năng của van điện từ Van điện từ Loại Chức năng SL Loại 3 cửa Đóng mở van rờ le khóa biến mô Đóng mở van điều khiển vận hành B2 và van điều khiển trình tự số lùi