Đề tài: Kết cấu khung gầm ô tô 2 pptx

 Hơn nữa, bộ biến mô U660E trang bị cơ cấu khóa biến mô bằng thủy lực, có thể hoạtđộng khóa biến mô khi tốc độ xe từ thấp đến cao và được sử dụng để làm giảm sự mấtmát về vận tốc giữa c

CHƯƠNG 1HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E

CHƯƠNG 1HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E

CHƯƠNG 1HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E

1.1 Giới thiệu chung :

 Toyota Motor Corporation đã phát triển hộp số tự động 6 tốc độ (U660E) cho các xebánh 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 antoàn, 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 đãcải thiện cả phần cứng và phần mềm của hệ thống điều khiển để đáp ứng những mụctiêu 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 nhẹvới 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 đổimoment 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 môcũng 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 quanâng cao hiệu quả truyền công suất để đảm bảo khởi động, tăng tốc tốt hơn và tiếtkiệm nhiên liệu

 Hơn nữa, bộ biến mô U660E trang bị cơ cấu khóa biến mô bằng thủy lực, có thể hoạtđộng khóa biến mô khi tốc độ xe từ thấp đến cao và được sử dụng để làm giảm sự mấtmát về vận tốc giữa cánh bơm và cánh tuabin của bộ biến mô

1.3 Bơm dầu:

Bơm dầu được hoạt động bởi bộ biến mô Nó cung cấp dầu bôi trơn cho các bộ bánh rănghành tinh và áp suất dầu cho hệ thống thủy lực Vỏ bơm dầu được làm bằng nhôm đểgiảm 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 caođược 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 kiệmnhiên 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 chohộp số tự động

 ATF – WS và những loại dầu khác của ATF (loại T-IV, D-II) thì không thể thay thếlẫn nhau được

 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 khácnhau

 Các chất chống ăn mòn để chống lại sự ăn mòn các chi t iết của hộp số do sựngưng tụ nước

 Các chất chống phình dùng để giới hạn sự giãn nở của các vật liệu trong hộp sốdưới 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

1.5 Đặc điểm kỹ thuật:

Loại xe Toyota Camry 2007 Toyota Camry 2006

Loại xe Toyota Camry 2007 Toyota Camry 2006

Loại xe Toyota Camry 2007 Toyota Camry 2006

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 :

Điều khiển tối ưu áp suất

chính

Các van điện từ SLT điều khiển áp suất chính dựa vàonhững tín hiệu từ ECU ECT và những điều khiển hoạtđộng của hộp số

Điều khiển kết hợp bộ

truyền công suất

Điều khiển đồng thời việc chuyển số và công suất đầu ranhằm đạt được thời điểm chuyển số thích hợp và ổn địnhlái

Điều khiển thời điểm khóa

Điều khiển về số khi giảm

tốc

ECU ECT thực hiện việc cắt nhiên liệu khi về số trongsuốt quá trình giảm tốc

Điều khiển số - Bộ nhớ

nhân tạo (AI)

Dựa vào tín hiệu từ những cảm biến khác nhau, ECU ECTxác định điều kiện mặt đường và dự định của tài xế Nhưvậy, đặc tính chuyển số tự động thay đổi đến một mức độtối ưu, cải thiện khả năng lái

Hộp số tự động đa chế độ ECU ECT điều khiển hộp số tự động tương thích dựa vào

giới 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 cảnkhả năng lái của xe từ những ảnh hưởng đáng kể

1.6.2 Sơ đồ điều khiển điện tử:

1.6.3 Bố trí những bộ phận chính:

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 dẫnđược rút nhắn lại để giảm bớt trọng lượng Tất cả các van điện từ và cảm biến dùng đểđiều khiển hộp số tự động được kết nối trực tiếp tới ECU ECT thông qua cụm kết nốiphía trước hộp số

 ECU ECT trao đổi thông tin với ECM thông qua mạng CAN ( Controller AreaNetwork) Như vậy, điều khiển động cơ được thực hiện chung với việc điều khiển củaECT

 Trên đầu hộp số đều có nhãn ghi chú mã hiệu chỉnh hộp số và nhãn QR (QuickResponse) Nhãn bao gồm những thông tin mã hóa của hộp số Khi hộp số tự độngđược thay đổi, cho phép ECU ECT ghi lại những thông tin về hộp số tự động bằngcách nhập lại các giá trị thay đổi vào ECU ECT thông qua máy test cầm tay Bằngcách 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 máylắp 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 dòngthủy lực

 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 dòngthủy lực SLU

 Khi bất kỳ SL1 đến SL4 gặp sự cố, ECU ECT xác định kích hoạt chế độ hoạt độngFail-Safe tương ứng với tín hiệu ON / OFF từ công tắc áp suất ATF 1 và 2 vị trí tạiđầu 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 cácbánh răng trung gian để điều khiển moment động cơ và áp suất thủy lực tương ứngvới những điều kiện khác nhau Những cảm biến tốc độ này đều là loại Hall

 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 Bánhrăng 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 dấutrong mật độ từ thông nam châm xảy ra xuyên suốt quá trình rotor định thời quay trởthành 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 vừanhận 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 SFTDđược 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 điềukhiển hộp số mở đèn báo tay số S và phạm vi tay số S khi chọn mức độ tay số trongphạm vi tay số S

Sơ đồ mạch điện:

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 1chiều, 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 lậpvới nhau, và các van điện từ áp cao SL1, SL2, SL3 và SL4 điều khiển trực tiếp áp suấtchính, ECU ECT điều khiển mỗi ly hợp và phanh phù hợp với áp suất dòng thủy lựctối ưu và thời điểm đóng mở dựa trên những tín hiệu từ các cảm biến và sau đó vậnhành các bộ truyền bánh răng

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, ápsuất chính được điều khiển tối ưu dựa trên những tín hiệu moment của động cơ, tốt hơnhết 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, điềukiện vận hành, và nhiệt độ ATF, do đó đặc tính chuyển số được êm dịu và tối ưu hóacông việc của bơm dầu

Sơ đồ minh họa nguyên lý cơ bản của việc điều khiển áp suất chính

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 (ElectronicThrottle Control System-intelligent) khi động cơ được khởi động, vẫn đảm bảo đượchiệu suất khởi động động cơ (cải thiện đặc tính động cơ và loại bỏ được sự trượt củalốp 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 tựviệc hoạt động của bàn đạp ga (buông ga đột ngột hay chậm dần) trong suốt quá trìnhgiảm tốc Bằng cách này, ngăn chặn việc lên số hoặc xuống số không cần thiết khi bànđạp ga OFF và đảm bảo tăng tốc êm dịu khi động cơ cần thiết tăng tốc lần nữa

k Điều khiển quá trình chuyển số.

Thông qua việc điều khiển kết hợp ETCS-i với ESA (Electronic Spark Advance), và điềukhiển bằng điện tử áp suất thủy lực ngắt nối các dãy ly hợp và phanh, đạt được độ êm dịukhi 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 khiđang 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 môhoạt động bằng cách điều chỉnh van điện từ SLU như một công tắc trung gian giữaON/OFF hoạt động để khóa ly hợp

 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 lyhợp và khuếch đại moment biến mô hộp số ảnh hưởng đến điều kiện lái xe, cải thiệnviệc tiết kiệm nhiên liệu

 Suốt quá trình giảm tốc, khóa ly hợp vẫn được hoạt động Do đó việc cắt giảm nhiênliệu 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 quátrình sang số, việc truyền moment diễn ra êm hơn Kết quả là tiết kiệm nhiên liệu vàkhả năng lái được cải thiện

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 khiểncắt giảm nhiên liệu càng lâu càng tốt Bằng cách này, việc tiết kiệm nhiên liệu đượccải thiện

 Trong việc điều khiển này, để giảm số từ số 6 xuống 5 hay sau đó từ 5 xuống 4 trướckhi việc cắt nhiên liệu kết thúc khi xe giảm tốc tại số 6, do đó việc cắt giảm nhiênliệu 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 kiệnmặt đường và dự tính của tài xế để điều khiển tự động các dạng địa hình khác nhau nhằmchuyển số theo một phương pháp tối ưu nhất Kết quả thu được là một chuyến đi thoảimái và êm dịu

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 gađang 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 sốkhông cho chuyển lên số 5 hoặc 6 Để đạt được việc phanh bằng động cơ tối ưu khi xexuống 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 chọnvùng chuyển số thích hợp nhằm hỗ trợ tốt hơn cho mỗi tài xế, nhu cầu hoạt động chọnvùng 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 chọnthêm 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, chứkhông 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 suốtquá trình vận hành sự hoạt động của việc chuyển số cao không được thực hiện nhằm

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 trìnhđiều khiển chuyển số AI, phạm vi chuyển số hiện thời sẽ điều khiển vị trí số lớn nhấttương ứng tốc độ sẽ hoạt động) Sau đó, những vị trí trong phạm vi chuyển số sẽ thayđổi một lần tại mỗi thời điểm, ví dụ như tài xế di chuyển cần số lên trước (+) hayxuống (-)

 Dưới sự điều khiển này, ECU ECT sẽ điều khiển số tối ưu nhất phù hợp với vị trí sốđang hoạt động mà tài xế đã chọn Với hộp số thông thường, nó sẽ chuyển vào số 1khi 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

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 vàlưu lại những thông tin liên quan đến lỗi Hơn nữa, MIL (đèn báo hư hỏng) ở đồng hồ

 Đồng thời, DTC (mã chẩn đoán sự cố) sẽ được lưu vào bộ nhớ DTC sẽ lưu vào ECUECT để xuất thông tin đến máy kiểm tra cầm tay kết nối đến DLC3 qua ECM (hoặcthông qua bộ kiểm tra chuyên dùng CAN VIM (Vehicle Interface Module).

răng trung gian

 Tốc độ bánh răng trung gian sẽ được xác định qua tínhiệu 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 phépchuyển số về số 1 hoặc số 3

 Nếu sự cố xảy ra khi nhiệt độ ATF lớn hơn mức thấp, chophép 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 vanđiện từ khác vẫn hoạt động ở chế độ bình thường sử dụng đểđiều khiển sang số

Hoạt động của van điện từ khi bình thường