Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Mô phỏng ECT bằng logic mờ Chương 4: Mô phỏng CCS bằng logic mờ Chương 5: Kết luận và đề nghị 3 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Hộp số tự động điều khiển điện tử (ECT) 2. Điều khiển thời điểm chuyển số ECU động cơ & ECT được lập trình vào trong bộ nhớ về phương thức chuyển số tối ưu tại mỗi vị trí cần số và chế độ lái. Trên cơ sở phương thức chuyển số, ECU sẽ Bật hoặc Tắt các van điện từ dựa theo các tín hiệu tốc độ xe, góc mở bướm ga và các tín hiệu khác của các cảm biến/ công tắc.
Với phương thức điều khiển như vậy, ECU vận hành các van điện từ, mở hoặc đóng các đường dầu vào các li hợp và phanh để chuyển số.1: Điều khiển thời điểm chuyển số [3] 4 Hình 2.2: Bản đồ sang số [3] Khi lái, trong khi vẫn giữ độ mở của bàn đạp ga không đổi, tốc độ xe tăng lên và hộp số được chuyển lên số trên. Khi bàn đạp ga được nhả ra ở điểm A (trong hình 2.2) và độ mở của bàn đạp ga đạt điểm B, thì hộp số sẽ chuyển từ số 3 lên số O/D. Ngược lại, nếu tiếp tục đạp ga ở điểm A và độ mở của bàn đạp ga đạt điểm C, thì hộp số sẽ chuyển từ số 3 về số 2. Sự điều khiển thời điểm chuyển số khác nhau tuỳ theo chế độ của công tắc chọn phương thức lái.
ECU xác định phương thức lái để áp dụng và điều khiển thời điểm chuyển số. Đối với chế độ tải nặng, điểm chuyển số và điểm khoá biến mô được đặt ở một tốc độ động cơ cao hơn so với chế độ bình thường.3: Điều khiển thời điểm chuyển số theo phương thức lái [3] Tốc độ mà tại đó hộp số chuyển lên số cao và xuống số thấp xảy ra trong một khoảng nhất định bất kỳ ở số nào. Khoảng này được gọi là độ trễ. Độ trễ là một đặc tính được thiết kế cho mọi hộp số tự động để ngăn không cho phép hộp số chuyển số lên và xuống quá thường xuyên.
Tính năng của biến mô 6 Hình 2. Tính năng của biến mô [3] Ghi chú: Tỉ số truyền mô men = Mô men ra của bánh tua bin/ mô men vào của bánh bơm Hiệu suất truyền động = 100%*(Công suất ra của bánh tua bin/ công suất vào của bánh bơm) Tỉ số truyền tốc độ = Tốc độ bánh tua bin/ tốc độ của bánh bơm. Độ khuyếch đại mômen do bộ biến mô sẽ tăng theo tỉ lệ với dòng xoáy. Có nghĩa là mômen sẽ trở thành cực đại khi bánh tua bin dừng.
Hoạt động của bộ biến mô được chia thành hai dải hoạt động: Dải biến mô, trong đó có sự khuyếch đại mômen. Dải khớp nối, trong đó chỉ thuần tuý diễn ra việc truyền mômen và sự khuyếch đại mômen không xảy ra. 7 Điểm li hợp là đường phân chia giữa hai phạm vi đó. Do mômen được truyền với tỉ số gần 1:1 trong khớp thuỷ lực nên hiệu suất truyền động trong dải khớp nối sẽ tăng tuyến tính và tỉ lệ với tỉ số tốc độ.
Khi bánh tua bin bắt đầu quay và tỉ số truyền tốc độ tăng lên, sự chệnh lệch tốc độ quay giữa bánh tua bin và bánh bơm bắt đầu giảm xuống. Tuy nhiên, ở thời điểm này hiệu suất truyền động tăng. Hiệu suất truyền động đạt lớn nhất ngay trước điểm li hợp. Khi tỷ số tốc độ đạt tới một trị số nào đó thì tỉ số truyền mômen trở nên gần bằng 1:1.
Điều khiển khoá biến mô Hình 2.5: Cơ cấu khóa biến mô [3] Cơ cấu li hợp khoá biến mô giúp truyền công suất từ động cơ đến hộp số tự động một cách trực tiếp và cơ học. Do bộ biến mô sử dụng dòng thuỷ lực để gián tiếp truyền công suất nên có sự tổn hao công suất. Vì vậy, li hợp được lắp trong bộ biến mô để nối trực tiếp động cơ với hộp số để giảm tổn thất công suất. Khi xe đạt được một tốc độ nhất định, thì cơ cấu li hợp khoá biến mô được sử dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng công suất và nhiên liệu.
Li hợp khoá biến mô được lắp trong moayơ của bánh tuabin, phía trước bánh tuabin. Lò xo giảm chấn sẽ hấp thụ lực xoắn khi ăn khớp li hợp để ngăn không cho sinh ra va đập. Một vật liệu ma sát được gắn lên 8 vỏ biến mô hoặc píttông khoá của bộ biến mô để ngăn sự trượt ở thời điểm ăn khớp li hợp. ECU động cơ & ECT được lập trình trong bộ nhớ một phương thức vận hành khoá biến mô cho từng chế độ lái.
Trên cơ sở phương thức khoá biến mô, ECU sẽ bật hoặc tắt van điện từ dựa vào các tín hiệu tốc độ xe và góc mở bướm ga.6: Điều khiển khóa biến mô [3] ECU sẽ bật van điện từ để vận hành khoá biến mô nếu đạt 3 điều kiện sau: 9 1. Xe đang chạy ở số 2 hoặc số 3 hoặc ở số O/D (dãy ”D”) 2. Tốc độ xe và góc mở bướm ga bằng hoặc cao hơn giá quy định 3. ECU không nhận được tín hiệu hủy khoá biến mô Nếu hộp số chuyển số lên hoặc xuống trong khi hệ thống khoá biến mô đang hoạt động thì ECU sẽ huỷ khoá biến mô.
Điều này giúp giảm chấn khi chuyển số. Sau khi việc chuyển số lên hoặc xuống được hoàn tất thì ECU sẽ tái kích hoạt hệ thống khoá biến mô. Tuy nhiên, ECU sẽ buộc phải huỷ khoá biến mô trong các điều kiện sau: o Công tắc đèn phanh chuyển sang “ON” (trong khi phanh). o Tiếp điểm IDL của cảm biến vị trí bướm ga đóng.
o Nhiệt độ nước làm mát thấp hơn nhiệt độ quy định. o Tốc độ xe tụt xuống khoảng 10 km/giờ hoặc thấp hơn so với tốc độ quy định, trong khi hệ thống điều khiển chạy xe tự động vẫn đang hoạt động. Điều khiển khoá biến mô linh hoạt Hệ thống khoá biến mô linh hoạt mở rộng phạm vi hoạt động của nó bằng cách ổn định và giữ một độ trượt nhẹ của li hợp khoá biến mô để giảm tiêu hao nhiên liệu. ECU động cơ và ECT quyết định phạm vi hoạt động của khoá biến mô linh hoạt dựa vào tín hiệu góc mở bướm ga và tốc độ xe, sau đó ECU phát một tín hiệu tới van điện từ tuyến tính (SLU).7: Điều khiển khóa biến mô linh hoạt [3] Ngoài ra, ECU còn sử dụng tín hiệu cảm biến tốc độ động cơ và tốc độ đầu vào hộp số để phát hiện sự chênh lệch giữa tốc độ bánh bơm bộ biến mô (động cơ) và tốc độ bánh tua-bin (hộp số).
Điều này tạo ra sự điều khiển phản hồi để tối ưu hoá việc truyền công suất của bộ biến mô và li hợp, khoá biến mô. Hệ thống kiểm soát hành trình (Cruise Control System) 2. Giới thiệu Hệ thống kiểm soát hành trình là một hệ thống cho phép xe duy trì một tốc độ cài đặt trước mà tài xế không cần tác động vào bàn vào bàn đạp ga, bằng cách tự động thay đổi vị trí cánh bướm ga thay đổi tốc độ động cơ thay đổi tỉ số truyền hộp số thay đổi tốc độ xe. Hầu hết các hệ thống kiểm soát hành trình sự kết hợp của các thành phần điện và cơ khí.
Các thành phần được sử dụng phụ thuộc vào nhà sản xuất và thiết kế hệ thống. Tuy nhiên, về nguyên tắc hoạt động là tương tự nhau. 11 Những hệ thống kiểm soát hành trình trước đây hệ thống cơ điện (hình 2. Cáp đồng hồ Bộ trợ lực tốc độ trên Bộ chuyển Công tắc đổi điều khiển Bộ điều khiển áp thấp Cáp đồng hồ tốc độ dưới Hình 2.8: Các thành phần của hệ thống kiểm soát hành trình [4] Hệ thống này sử dụng một bộ chuyển đổi để nhận biết tín hiệu tốc độ của xe thông qua cáp đồng hồ tốc độ.
Các tín hiệu điện từ công tắc điều khiển, công tắc phanh, hoặc công tắc ly hợp được gửi đến bộ chuyển đổi. Ngoài ra, bộ chuyển đổi cũng nhận tín hiệu áp thấp trên đường ống nạp của động cơ. Nó điều khiển áp thấp đến bộ trợ lực thông qua các tín hiệu điện đã nhận được. Bộ trợ lực được kết nối với cánh bướm ga bằng một thanh hoặc cáp và điều khiển vị trí cánh bướm ga.
Bộ trợ lực duy trì tốc độ thiết lập bằng cách tiếp nhận áp thấp điều khiển từ bộ chuyển đổi. Khi áp thấp lớn đưa đến bộ trợ lực, lò xe bị nén về phía bên phải và cánh bướm ga sẽ di chuyển để tăng tốc độ. Khi không có áp thấp, lò xe sẽ trả về phía trái cánh bướm ga đóng bớt lại để giảm tốc độ động cơ.9: Mặt cắt của bộ trợ lực áp thấp được sử dụng mở bướm ga [4] Công tắc máy ON Công tắc B+ máy ON Công tắc Off đèn Stop On Set Khếch đại Coast Accel điều khiển tốc Resume độ Cb tốc độ Công tắc tổ hợp điều khiển tốc độ Bộ chấp hành Trợ lực điều khiển tốc độ Hình 2.10: Sơ đồ khối của hệ thống kiểm soát hành trình bằng điện tử [4] 13 Hình 2.11: Công tắc điều khiển được gắn trên cần bật tín hiệu rẽ tay lái [4] Hệ thống kiểm soát hành trình bằng điện tử được xây dựng trên hệ thống điện cơ nhằm điều khiển tốc độ chính xác hơn và hoạt động an toàn hơn. Hệ thống kiểm soát hành trình điện tử sử dụng một mô-đun điện tử để vận hành cơ cấu chấp hành điều khiển vị trí bướm ga (hình 2.
Các lợi ích khác bao gồm: Bướm ga điều chỉnh thường xuyên hơn trên mỗi giây. Tốc độ động cơ tăng/giảm phù hợp hơn, bằng cách sử dụng tính năng tap-up/ tap-down.Tốc độ động cơ thay đổi theo tải trọng. Hạn chế giảm tốc nhanh, bằng cách thiết lập tỷ lệ giảm tốc độ không vượt quá giá trị của chương trình. Hạn chế sự trượt quay của bánh xe, bằng cách thiết lập tỷ lệ tăng tốc không vượt quá giá trị lập trình.
Hạn chế trục trặc hệ thống bằng cách bố trí mô-đun xác định lỗi trong hệ thống. Các thành phần phổ biến Các thành phần chung của hệ thống kiểm soát hành trình điện tử bao gồm: 1. Mô-đun kiểm soát: Mô-đun có thể là nằm riêng biệt để kiểm soát hành trình, hay trong PCM hoặc BCM. Công tắc điều khiển (hình 2.11): Tùy thuộc vào thiết kế hệ thống, công tắc kiểm soát nhằm kết nối mass cho các cơ cấu chấp hành thông qua các điện trở.
Bởi vì mỗi điện trở có giá trị khác nhau, điện áp khác nhau được cung cấp cho mô-đun điều khiển.