Nghiên cứu về hệ thống truyền lực, hệ thống trợ lực lái chủ động và các hệ thống an toàn ổn định trên xe BMW activehybrid x6 (tt)

Tuy nhiên, ở 2 chế độ tỷ số truyền biến thiên, tỷ số giữa tốc độ động cơ đốt trong và tốc độ trục thứ cấp thay đổi liên tục; vì thế chế độ này còn có tên viết tắt là “CVT” Continuosly Va

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

SVTH: HỒ ĐĂNG HOÀNG MSSV: 16145391

GVHD: Thầy DƯƠNG TUẤN TÙNG

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2020

do các nguồn năng lượng hoá thạch ngày càng trở nên nghiêm trọng, con người bắt đầu chuyển hướng dần về ô tô điện như một giải pháp khả thi và hiệu quả cho các vấn đề này Trong công cuộc chạy đua về phát triển và cho ra đời các dòng xe điện – xe lai điện, hãng BMW đang ngày càng bị bỏ xa với các đối thủ cạnh tranh như Mercedes Benz, Tesla,…

Để kịp thích ứng với sự thay đổi của thị trường cũng như lấy lại vị thế của mình, BMW cũng đã cho ra mắt các dòng xe điện của riêng mình, nổi bật nhất trong số đó là dòng xe lai điện BMW ActiveHybrid X6 Được ra mắt lần đầu tiên trong Frankfurt Motor Show

2009, và được nhận định sẽ trở thành dòng xe lai mạnh mẽ nhất trên thị trường ô tô hiện tại Với công nghệ BMW EfficientDynamics, BMW có thể tự hào rằng đứa con của họ sẽ vừa cho hiệu năng hoạt động mạnh mẽ, đồng thời giảm mức tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn 20% so với các dòng xe sử dụng động cơ đốt trong hiện hành Ngoài hệ thống động cơ tân tiến, dòng xe BMW ActiveHybrid X6 còn sở hữu hệ thống truyền lực mạnh mẽ và các hệ thống an toàn hiện đại như phanh tái sinh, hệ thống trợ lực lái điện tử EPS, hệ thống phanh chống bó cứng ABS, Những điều này là ưu điểm giúp nâng cao vị thế của dòng xe này trên thị trường xe lai điện

Nhận thấy sự cấp thiết của việc nghiên cứu về công nghệ hybrid trong tương lai nhằm hướng tới việc thay thế những dòng xe sử dụng nhiên liệu truyền thống bằng những dòng

xe lai để giải quyết vấn đề môi trường, cạn kiệt tài nguyên nhưng vẫn đảm bảo được những yêu cầu về động lực học một cách tốt nhất Cùng với những kiến thức đã học được, cộng với sự hướng dẫn tận tình của giảng viên hướng dẫn (Ths Dương Tuấn Tùng), chúng em quyết định thực hiện đề tài :”Nghiên cứu về hệ thống truyền lực, hệ thống trợ lực lái chủ động và các hệ thống an toàn ổn định trên xe BMW ActiveHybrid X6”

1.2 Các vấn đề cần nghiên cứu

Với mong muốn mang đến một tài liệu tham khảo có tính tổng quát về hệ thống truyền

lực hybrid, hệ thống lái chủ động và các hệ thống an toàn chủ động, nội dung đề tài nghiên cứu của nhóm bao gồm:

• Đối tượng nghiên cứu: mẫu xe BMW ActiveHybrid X6 ra đời năm 2009

• Phạm vi nghiên cứu:

➢ Hộp số truyền lực Active Transmission

➢ Hệ thống dẫn động bốn bánh toàn thời gian xDrive

➢ Hệ thống trợ lực lái điện tử Electric Power Steering

➢ Hệ thống an toàn chủ động DSC III

1.3 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, các hãng xe trên thế giới cho ra mắt không ngừng các dòng

xe hybrid hiện đại trên thị trường thế giới cũng như ở Việt Nam Do đó, việc nghiên cứu, tìm hiểu chuyên sâu nhằm tăng cường hiểu biết về xe hybrid đang ngày càng tăng đối với người dân Việt Nam nói chung và với những người hoạt động trong ngành ô tô nói riêng Chính vì vậy nên các đề tài nghiên cứu, đồ án tốt nghiệp liên quan đến rất được các kỹ

sư, giảng viên và sinh viên ngành ô tô quan tâm đến Tuy nhiên, số lượng đề tài nghiên cứu vẫn còn rất hạn chế, chưa đáp ứng được nhu cầu tìm hiểu ngày càng lớn Vì vậy, việc nghiên cứu, tìm hiểu nhóm công nghệ hybrid là cần thiết để nâng cao sự hiểu biết là việc cần thiết và cấp bách

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Vì điều kiện thời gian và cơ sở vật chất nghiên cứu có giới hạn, nhóm chúng em thực hiện

đề tài thông qua phương pháp: nghiên cứu cơ sở lý thuyết

BMW ActiveHybrid X6 là thiết kế quan trọng trong giai đoạn 2 của chiến lược nghiên cứu và phát triển ý tưởng BMW EfficientDynamic Chiến lược này chú trọng vào việc tăng cường hiệu suất cho các mẫu xe của hãng Dòng xe ActiveHybrid X6 được phát triển dựa trên khái niệm “Best of Hybrid” – kết hợp những bộ phận tốt nhất trên từng hạng mục với nhau Qua đó, dòng xe này sẽ đạt được hai chỉ tiêu quan trọng mà hãng BMW đã đặt ra Một là, hiệu suất hoạt động tăng đáng kể, đồng thời giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ đi 20% (theo các báo cáo thử nghiệm của BMW) mà vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn pháp lý và giảm lượng CO2 sinh ra so với các mẫu xe trước Chỉ tiêu còn lại chính là đưa ra thị trường dòng

xe hybrid có tính cạnh tranh mạnh mẽ nhất so với các đối thủ của BMW

Toàn bộ hệ thống động cơ của dòng xe BMW ActiveHybrid X6 bao gồm một động cơ xăng V8 400 hp tích hợp công nghệ BMW tăng áp kép, hệ thống phun xăng điện tử và hai máy điện hoạt động luân phiên với công suất 91 hp và 86 hp Nhờ vậy, tổng công suất của dòng xe BMW ActiveHybrid X6 có thể đạt tới 480 hp, và mômen xoắn cực đại xấp xỉ 780

Nm

Sự phối hợp hoàn hảo giữa ba bộ phận cung cấp công suất giúp tối đa hoá hiệu suất của dòng BMW ActiveHybrid X6 ở mọi dải tốc độ, với khả năng tăng tốc từ 0 đến 100 km/h trong vòng 5,4s Tốc độ tối đa của xe BMW ActiveHybrid X6 sẽ được giới hạn điện tử ở khoảng 209 km/h, với lượng tiêu thụ nhiên liệu theo tiêu chuẩn EU vào khoảng 20%, và

với vận tốc lên đến 60 km/h, và động cơ đốt trong có thể tự khởi động khi cần thiết.[1]

Bên cạnh đó, xe còn được trang bị các tính năng an toàn chủ động lẫn bị động nhằm đem đến cho khách hàng những trải nghiệm tốt nhất Các tính năng có thể kể đến như hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống cân bằng điện tử DSC, Ngoài ra, dòng xe BMW Active Hybrid X6 còn sở hữu thiết kế nội thất sang trọng, hệ thống giải trí tối tân nhằm mang lại những trải nghiệm tuyệt vời nhất cho khách hàng

2.2 Tổng quan về hộp số truyền lực Active Transmission và hệ thống dẫn động bốn bánh xDrive

2.2.1 Giới thiệu tổng quan về hộp số truyền lực Active Transmission [1]

Hộp số Active Tranmission là thành quả của sự hợp tác chung giữa các hãng General

Motors, BMW và Daimler Chrysler (nay là Daimler) Tương tự như các loại hộp số truyền thống, hộp số này cũng tạo ra các tỷ số truyền lực khác nhau giữa trục sơ cấp và trục thứ cấp của hộp số

Các thông số hoạt động hoàn hảo của xe đều nhờ vào cơ chế tận dụng việc truyền lực chủ động 2 chế độ Qua đó, sự kết hợp lý tưởng giữa hai hệ thống cung cấp công suất đều được

tự động điều chỉnh để gia tăng hiệu suất làm việc và hiệu suất động học trong mọi chế độ truyền lực Hộp số truyền lực chủ động bao gồm 7 cấp số tiến, bao gồm 4 tay số cố định

cơ bản và 2 chế độ tỷ số truyền biến thiên Trong 4 tay số cố định cơ bản, tốc độ động cơ đốt trong liên hệ mật thiết với tốc độ quay của trục thứ cấp hộp số Tuy nhiên, ở 2 chế độ

tỷ số truyền biến thiên, tỷ số giữa tốc độ động cơ đốt trong và tốc độ trục thứ cấp thay đổi liên tục; vì thế chế độ này còn có tên viết tắt là “CVT” (Continuosly Variable Transmission – truyền lực vô cấp)

Ở 2 chế độ CVT, tỷ số truyền lực được điều chỉnh điện tử bằng hai máy điện nối với hộp

số chủ động Vì vậy 2 chế độ này còn có tên gọi là 2 chế độ “ECVT” (Electrical Continuosly Variable Transmission – truyền lực vô cấp điện tử) Đóng vai trò quan trọng trong việc truyền lực hybrid là các máy điện, giúp hỗ trợ cho động cơ đốt trong và đồng thời là bộ phận hỗ trợ thu hồi năng lượng phanh Bốn tay số tiến cơ bản và hai chế độ ECVT hoạt

động và chuyển đổi cho nhau nhờ 3 bộ bánh răng hành tinh và 4 bộ ly hợp nhiều đĩa Xe

có 2 chế độ hoạt động ECVT riêng biệt: đầu tiên là chế độ ECVT hoạt động ở chế độ chạy thông thường sau khi dừng tạm thời và chạy ở tốc độ thấp, chế độ ECVT thứ hai hoạt động khi xe chạy ở tốc độ cao.[1]

Hình 2.1 Hộp số truyền lực của xe BMW ActiveHybrid Ngoài ra, hộp số của hệ thống truyền lực ActiveHybrid X6 còn sử dụng một bánh đà kép

để truyền công suất từ động cơ sang hộp số, bên cạnh đó nó còn có vai trò như một bộ giảm chấn nhằm dập tắt dao động từ động cơ truyền sang hộp số Bánh đà kép được đặt ở giữa động cơ và hộp số chủ động Nó cũng có cấu tạo tương tự như các bánh đà sử dụng trong các động cơ truyền thống Tuy nhiên, trên bánh răng bao của bánh đà kép còn được lắp đặt một cảm biến tốc độ động cơ Bên cạnh đó, vì không có bộ ly hợp thuỷ lực nên các bộ phận của hộp số được bôi trơn tự nhiên Vì lý do đó và để có thể vận hành các bộ ly hợp nhiều đĩa, hộp số sẽ sử dụng một bơm dầu được điều khiển bởi động cơ hoặc máy điện Mạch

dầu hộp số còn có tác dụng làm mát các bộ phận hộp số

Hình 2.4 Các bộ phận của một ly hợp nhiều đĩa [2]

2.2.1.1.2 Các máy điện [1]

Máy điện là bộ phận cấu thành nên phần điện trong hộp số truyền lực hybrid của xe BMW

ActiveHybrid X6 Chúng được lắp đặt bên trong hộp số chủ động và thường được che chắn cẩn thận, không dễ tiếp cận được Ở dòng xe E72, máy điện có thể đóng nhiều vai trò tuỳ thuộc vào trạng thái hoạt động của xe Năng lượng cung cấp của máy điện được lấy từ bộ pin điện chất lượng cao NiMH nằm ở dưới sàn phía đuôi xe Ngoài ra, vì xe được trang bị

hệ thống phanh tái sinh để chuyển đổi động năng phanh trở lại thành điện năng, máy điện lúc này sẽ đóng vai trò như một máy phát và sạc lại năng lượng cho bộ pin điện

Hình 2.8 Vị trí các máy điện trong hộp số chủ động [1]

2.2.1.1.3 Bộ bánh răng hành tinh [1]

Chức năng của bộ bánh răng hành tinh trong hộp số chủ động là hỗ trợ tạo thành các tay

số lái cơ bản và các chế độ hoạt động bên trong hộp số

Hình 2.9 Vị trí các bộ bánh răng hành tinh [1]

2.2.1.1.4 Khoá đỗ xe và bộ điều khiển chuyển số trực tiếp [1]

Hình 2.10 Hộp chứa bộ điều khiển chuyển số trực tiếp (hình cắt ngang) [1]

Hộp số của dòng xe BMW ActiveHybrid X6 có bộ khoá đỗ xe hybrid hoạt động bằng một mô-tơ điện, thay vì bằng thuỷ lực Mô-tơ này và các bộ điều khiển được gộp chung trong một hộp riêng và được gọi là hộp “Direct Shift Module” (DSM) Hộp này thường được lắp ở phía ngoài vỏ hộp số

Cơ chế khoá đỗ xe thì tương tự như cơ chế trên các bộ truyền lực tự động trên các xe BMW: khoá đỗ xe sẽ chặn chuyển động của trục thứ cấp hộp số thông qua một chốt hãm

ăn khớp với hệ thống bánh răng của bánh răng của khoá đỗ xe

Ở các hộp số tự động truyền thống, khoá đỗ xe hoạt động bằng lực lò xo và nhả tự động bằng thuỷ lực Tuy nhiên cơ chế này không thể áp dụng cho hộp số chủ động, bởi vì cơ chế hoạt động khoá đỗ xe trong hộp số truyền thống là không phù hợp Thay vào đó, hộp số chủ động của dòng xe E72 sử dụng một bộ chấp hành cơ điện tử để đóng và nhả khoá Bộ chấp hành và những bộ điều khiển liên quan cũng được đặt chung vào một hộp chứa Và

Môđun chuyển số trực tiếp, được lắp ngoài vỏ hộp số truyền lực, kết nối với cơ chế khoá

đỗ xe qua một trục Nhờ vào trục này, môđun chuyển số trực tiếp có thể xoay đĩa có khấc

bên trong hộp số chủ động, tương tự như hộp số tự động có cần gạt chuyển số cơ khí Đối với hộp số chủ động của E72 thì chi tiết này chỉ được dùng để phân biệt trạng thái hoạt động của khoá đỗ xe Theo đó, nó chỉ được dùng ở chế độ “đỗ xe” (P, đóng khoá đỗ xe) và

“số trung gian” (N, nhả khoá đỗ xe) Chuyển động quay của đĩa có khấc sẽ cùng lúc kéo cần đẩy khoá đỗ xe theo chiều dọc Khi đóng khoá đỗ xe, cần gạt khoá sẽ đẩy chốt hãm phanh vào bánh răng phanh thông qua một đường ống hình nón Khi nhả khoá đỗ xe, cần đẩy gạt khoá sẽ thu lại và chốt hãm phanh được thả ra Cùng lúc đó một lò xo sẽ kéo chốt hãm ra khỏi bánh răng khoá đỗ xe [1]

2.2.1.1.5 Bộ xử lý điều khiển hybrid [1]

Như cái tên đã nêu, bộ xử lý điều khiển hybrid (Hybrid Controller Processor, HCP) đóng

vai trò chủ đạo trong việc điều khiển chế độ lái hybrid và điều khiển cả hộp số chủ động Dưới đây là các chức năng của bộ điều khiển xử lý hybrid liên quan với hộp số chủ động:

[1]

• Đánh giá lựa chọn của tài xế và quyết định chế độ lái (P, R, N, D, S, M)

• Lựa chọn chương trình chuyển số

• Xác định tay số phù hợp

• Điều khiển truyền lực tự thích ứng

• Tính toán mômen xoắn cần thiết cho các bộ ly hợp nhiều đĩa bên trong

• Tính toán mức mômen xoắn ở đầu ra hộp số

2.2.1.1.6 Môđun điều khiển hộp số [1]

Môđun điều khiển hộp số (Transmission Control Module) là bộ não đằng sau hoạt động

của hộp số tự động Tuy có kích thước nhỏ nhưng nó là bộ phận không thể thiếu để hộp số hoạt động hiệu quả Để xe có thể chạy được, động cơ phải truyền công suất đến các bánh

xe, và môđun này là bộ phận điều khiển việc truyền tải công suất ấy Môđun này thường được đặt ở phía sau của động cơ Một số chức năng chính của bộ điều khiển hộp số hybrid:

• Điều khiển mạch dầu hộp số

• Vận hành và giám sát các hoạt động của bộ ly hợp nhiều đĩa

• Đảm bảo giải nhiệt các máy điện

• Đọc các tín hiệu cảm biến (như là tốc độ đầu ra, nhiệt độ dầu hộp số và vị trí phanh

đỗ xe)

• Giám sát tình trạng hộp số và kích hoạt các chương trình khẩn cấp khi cần thiết

• Khoá động cơ điện tử

2.2.1.2 Các chế độ hoạt động [1]

Hộp số truyền lực của dòng xe BMW ActiveHybrid X6 sử dụng biến thể của hệ thống

AHS-C (Advance Hybrid System – Car) Hộp số bao gồm ba cần dẫn cung cấp bốn số tiến

cố định (truyền lực bốn tốc độ), cùng sự hỗ trợ của hai máy điện (máy điện A và máy điện B) cung cấp thêm ba số tiến “ảo” (ECVT1, ECVT2 và số lùi) Đối với tài xế thì phần đồng

hồ điện tử sẽ hiển thị tổng cộng 7 số tiến

Nói một cách cụ thể thì các chế độ hoạt động của hộp số truyền lực chủ động bao gồm:

• Chế độ số vô cấp điện tử 1 (ECVT 1)

• Chế độ số vô cấp điện tử 2 (ECVT 2)

2.2.1.2.1 Chế độ số vô cấp điện tử 1 (ECVT 1) [1]

Chế độ đầu tiên với tỷ số truyền biến thiên (chế độ ECVT 1) được thiết kế để chạy ở tốc

độ thấp và lực kéo tối đa Ở chế độ này, xe có thể được cung cấp năng lượng bằng:

• Chỉ máy điện B

• Chỉ động cơ

• Cả máy điện B và động cơ

Tỷ số truyền lực ở chế độ này nằm trong khoảng từ vô cực đến 1,8 Bên cạnh đó, máy điện B được kết nối với trục thứ cấp với tỷ số truyền xấp xỉ bằng 4 (khoảng 3,89) Trong chế độ ECVT 1, ly hợp nhiều đĩa số 1 trong hộp số sẽ đóng và các ly hợp khác sẽ được mở

Hình 2.11 Đường truyền công suất khi xe ở chế độ thuần điện trong chế độ ECVT 1

Bộ BRHT 3

Khi xe chạy với chế độ thuần năng lượng điện, máy điện A sẽ chạy không tải cùng lúc và ngược chiều với máy điện B Điều này cho phép trục sơ cấp và cả động cơ đốt trong đứng yên cùng lúc Với sự kết hợp giữa hộp số hoạt động hai chế độ và bộ pin điện hiệu suất cao, BMW ActiveHybrid X6 có thể chạy hoàn toàn bằng động cơ điện ở tốc độ thấp Lúc này xe cũng không sản sinh ra khí thải

Khi xe được cung cấp năng lượng bởi cả máy điện B và động cơ đốt trong, công suất của động cơ sẽ được chia thành hai phần Cũng có thể hiểu đơn giản là tổng năng lượng được tách ra, đây cũng là nguồn gốc của thuật ngữ “power-split hybrid drive” – chế độ lái hybrid chia công suất Hai phần năng lượng này bao gồm:

• Phần cơ khí, dùng để dẫn động cho xe

• Phần điện năng, do máy điện A hoạt động như một máy phát và sản sinh năng lượng điện

Hình 2.12 Đường truyền công suất khi xe ở chế độ kết hợp giữa động cơ đốt trong

và máy điện trong chế độ ECVT 1 [1]

Bộ BRHT 1

Bộ BRHT 2

Bộ BRHT 3

2.2.1.2.2 Chế độ số vô cấp điện tử 2 (ECVT 2) [1]

Không giống như chế độ ECVT đầu tiên, chế độ ECVT 2 được sử dụng khi xe chạy tốc

độ cao Trong chế độ này, ta có thể chạy ở cả chế độ thuần năng lượng điện hoặc chạy bằng động cơ đốt trong Tỷ số truyền của động cơ lúc này dao động trong khoảng 1,8 đến 0,723 Tương tự trong chế độ ECVT 1, hệ thống chủ yếu sử dụng dữ liệu biến thiên tốc độ máy điện Dựa theo đó, ta nhận thấy dải tỷ số sẽ dài hơn so với chế độ ECVT 1, vì thế chế độ này phù hợp hơn trong việc chạy tốc độ cao Tuy nhiên, máy điện cũng có dải tỷ số truyền dài hơn Điều này đồng nghĩa dãy tốc độ thường sử dụng sẽ theo thiên hướng ở tốc độ cao nhiều hơn Các máy điện được sử dụng để hỗ trợ động cơ đốt trong hoặc dùng để sạc lại năng lượng cho pin điện cao áp Cũng như chế độ ECVT 1, một máy điện sẽ vận hành như một mô-tơ (máy điện A), cái còn lại đóng vai trò là máy phát điện (máy điện B) Ở chế độ ECVT 2, ly hợp nhiều đĩa 2 sẽ đóng, trong khi những cái còn lại sẽ để mở

Hình 2.13 Đường truyền công suất trong chế độ ECVT 2 [1]

Hình 2.13 Đường truyền công suất trong chế độ ECVT 2 [1]

Bộ BRHT 1

Bộ BRHT 2

Bộ BRHT 3

Ly hợp số 2

2.2.1.2.3 Các chế độ tay số cố định cơ bản [1]

Hình 2.14 Đường truyền công suất ở tay số 1 [1]

Hình 2.15 Đường truyền công suất ở tay số 2 [1]

Hình 2.16 Đường truyền công suất ở tay số 3 [1]

Hình 2.17 Đường truyền công suất ở tay số 4 [1]

Không giống như hai chế độ ECVT, các tay số cố định cơ bản của hộp số chủ động được phân biệt bởi các tỷ số truyền cố định từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp Do đó nếu có sự thay đổi trong tốc độ động cơ sẽ dẫn đến thay đổi tốc độ xe tương ứng Tỷ số truyền cố định chỉ bất lợi khi động cơ không ở trong phạm vi hoạt động tối ưu Tuy nhiên, hệ thống vẫn sẽ chọn sử dụng các chế độ lái này khi bộ điều khiển nhận biết động cơ đang cần cung cấp một lượng mômen xoắn lớn Khi so sánh với các chế độ ECVT, lợi thế của tay số cố định

là có thể bỏ qua việc chuyển đổi năng lượng kép trong hai máy điện Các mất mát đó sẽ được bù đắp nhờ việc sản sinh năng lượng điện từ một máy điện và việc sử dụng nguồn năng lượng đó của máy điện còn lại.[1]

Trong tất cả các tay số cố định, các máy điện có thể thực hiện các chức năng như sau (ngoại trừ tay số 4):

• Quay ở trang thái không tải

• Hoạt động như một mô-tơ để hỗ trợ động cơ đốt trong

• Hoạt động như một máy phát điện để sạc pin điện cao áp

2.2.1.2.4 Chế độ không truyền lực [1]

Đây là một chế độ lái đặc biệt ở hệ thống truyền động trên xe BMW ActiveHybrid X6

Nguyên nhân là vì xe không có ly hợp trung tâm giữa hộp số chủ động và động cơ đốt trong, hộp số phải tự tạo ra một trạng thái không truyền lực giữa trục sơ cấp và trục thứ cấp Trạng thái này cho phép động cơ có thể quay tự do mà không làm xe di chuyển Ngược lại, xe cũng có thể tự di chuyển mà động cơ không sinh ra hoặc hấp thụ mômen xoắn Trạng thái “không truyền lực” này được điều khiển bằng cách mở đồng thời 4 ly hợp nhiều đĩa

2.2.1.2.5 Chế độ lùi [1]

Hộp số chủ động không các chi tiết cho số lùi cơ khí Thay vào đó, chế độ ECVT 1 sẽ

đảm nhiệm việc thực hiện tay số lùi Để làm được như vậy thì máy điện B sẽ được kích hoạt như một mô-tơ và quay ngược chiều quay như khi đang ở số tiến Tuỳ thuộc vào tình trạng năng lượng của pin điện cao áp mà ta cũng có thể lùi ở chế độ chạy thuần điện Nếu cần thì động cơ đốt trong, qua sự hỗ trợ từ máy điện A, sẽ được kích hoạt để cung cấp đủ năng lượng điện cho máy điện B Suốt quá trình lùi xe, từ động cơ đốt trong đến đầu ra hộp

số cũng có một đường truyền lực cơ khí Tuy nhiên, mômen xoắn của động cơ đốt trong truyền qua đường này sẽ đẩy xe tiến tới, vì vậy máy điện B sẽ bù cho phần này Do đó trong suốt quá trình lùi xe với động cơ đốt trong được bật, hộp số chủ động sẽ hoạt động như là một hộp số trên xe sử dụng hệ thống hybrid chia công suất

2.2.1.2.6 Chế độ tự khởi động và tự ngắt ICE [1]

Chức năng khởi động/dừng tự động (Automatic Start/Stop) là một chức năng được trang

bị trên hầu hết các mẫu xe Hybrid, nó có chức năng ngắt động cơ mỗi khi xe dừng lại ( khi dừng đèn đỏ) và khởi động lại động cơ mỗi khi chiếc xe cần di chuyển (khi đèn xanh bật lên) một cách hoàn toàn tự động, tương tự như hệ thống Idling Stop trên các loại xe máy của Honda hiện tại mà chúng ta đã biết Chức năng này rất hiệu quả khi chiếc xe phải di chuyển nhiều trong thành phố, lợi thế là lượng nhiên liệu lãng phí khi động cơ phải chạy không tải được cắt giảm hoàn toàn

Khi những điều kiện tiên quyết để sử dụng chế độ lái thuần điện không còn được đáp ứng

đủ, ví dụ như khi tài xế đạp chân ga mạnh hơn, thì động cơ đốt trong phải được khởi động

Để tăng đến tốc độ ban đầu, máy điện A sẽ được hãm lại và hoạt động như một máy phát điện Cùng lúc đó, máy điện B tiếp tục cung cấp năng lượng cho xe và cung cấp thêm mômen xoắn; lượng mômen xoắn này sẽ bù cho lượng mômen xoắn máy điện A dùng để khởi động động cơ Trong suốt quá trình đó thì đường đi của năng lượng sẽ như sơ đồ sau:

Hình 2.18.Đường truyền công suất trong quá trình tự khởi động động cơ đốt trong [1]

Bộ BRHT 1

2.2.1.3 Hệ thống cung cấp dầu bôi trơn hộp số [1]

Nhằm bôi trơn cũng như làm mát các bộ phận trong hộp số chủ động, đồng thời để vận

hành các ly hợp nhiều đĩa, ta cần cung cấp đủ áp suất và lưu lượng dầu hộp số trong mỗi trạng thái vận hành Việc cung cấp dầu hôp số phải được đảm bảo xuyên suốt kể khi động

cơ không hoạt động Do đó, bơm dầu hộp số hoạt động bằng hai cách:

• Bằng cơ khí nhờ động cơ, thông qua trục sơ cấp

• Bằng điện tử nhờ mô-tơ điện.[1]

Hình 2.19 Mô-tơ điện dùng để dẫn bơm dầu [1]

2.2.2 Hệ thống dẫn động bốn bánh xDrive của BMW [3]

2.2.2.1 Tổng quan hệ thống xDrive của BMW [3]

Hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian BMW AWD (All-wheel drive) còn có tên gọi

là hệ thống xDrive, và thường được sử dụng trên các dòng xe soft-roader như dòng xe BMW X1, X3, X5 và X6 Do đó, dòng xe ActiveHybrid X6 cũng được hãng xe đến từ nước Đức trang bị hệ thống xDrive nhằm tối ưu hoá khả năng động lực của xe, tương tự như dòng X6 xDrive50i Hệ thống này trước mắt sẽ mang đến hai lợi thế lớn: một mặt giúp tăng cường đặc tính động lực học của xe, mặt khác giúp cải thiện độ an toàn khi sử dụng

Hệ thống dẫn động bốn bánh toàn thời gian xDrive là một hệ thống cải tiến, được sử dụng

để điều khiển và phân phối mômen lái tới cầu trước và cầu sau Các tín hiệu đầu vào sử dụng cho hệ thống DSC III cũng đồng thời được dùng cho xDrive, bên cạnh đó các tín hiệu này cũng có thể bị tác động do thay đổi khả năng điều khiển của tài xế

“Trái tim” trong các hoạt động chính của hệ thống xDrive là bộ ly hợp nhiều đĩa Nhờ sử dụng bộ ly hợp nhiều đĩa, hệ thống xDrive đã giải quyết được các nhược điểm về lực kéo cũng như khả năng điều khiển tồn đọng trong các hệ thống dẫn động tương ứng trước đây

Hình 2.20 Vị trí hộp số phụ trên hệ thống dẫn động xDrive [3]

2.2.2.2 Mục đích của hệ thống xDrive [3]

Mục đích của hệ thống xDrive không phải là để tạo ra các dòng xe mang thiên hướng

chạy off-road mà xDrive tập trung vào việc cải thiện lực kéo trên các mặt đường trơn trượt

và cải thiện khả năng điều khiển

Bên trong hệ thống xDrive được lắp đặt một bộ điều khiển lực kéo và bộ điều khiển động học xe DSC (Dynamic Stability Control) nhằm giám sát và đảm bảo khả năng chuyển động

ổn định của xe Ngoài ra, các bộ điều khiển còn đảm nhận vai trò điều khiển các phanh riêng biệt ở từng bánh xe nhằm đảm bảo toàn bộ hệ thống dẫn động hoạt động hiệu quả nhất Hệ thống xDrive còn được trang bị một số hệ thống phụ nhằm đảm bảo khả năng kiểm soát của xe như TCC, môđun tính toán giới hạn lốp xe, v.v

2.2.2.3 Cấu tạo của hệ thống xDrive [3]

Hệ thống xDrive trên BMW ActiveHybrid X6 sử dụng một hộp số phụ ATC 500, so với

hộp số phụ ATC 400 ở các phiên bản khác thì ATC 500 có nhiều hơn một đĩa trong bộ ly hợp nhiều đĩa và khoảng cách giữa trục sơ cấp và trục thứ cấp tới cầu trước là 19 mm, lớn hơn so với của ATC 400