Toyota Camry Hybrid 2012 Final.docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ TIỂU LUẬN MÔN HỌC Ô TÔ CÔNG NGHỆ MỚI Đề tài TÌM HIỂU XE CAMRY HYBRID 2012 Sinh viên thực hiện Phạm Minh Đức Lớp Kỹ thu[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

TIỂU LUẬN MÔN HỌC: Ô TÔ CÔNG NGHỆ MỚI

Đề tài: TÌM HIỂU XE CAMRY HYBRID 2012

Sinh viên thực hiện : Phạm Minh Đức

Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Văn Lợi

TP Hồ Chí Minh năm 2023

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nhiều năm trở lại đây, thế giới phải đối mặt với những vấn đề lớn như ônhiễm môi trường, sự cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch Một loạt các ảnh hưởng vàtác động xấu được bắt nguồn từ các vấn đề trên Để khắc phục những vần đề khó khănnói trên, cùng với các ngành khoa học công nghệ khác thì ngành công nghiệp ôtô kếthợp với các trung tâm, cơ sở nghiên cứu công nghệ khắp nơi trên thế giới đã tìm cáchcải tiến và thay thế các công nghệ trên xe hơi

Mục đích của các nghiên cứu, thử nghiệm đó đều nhằm giảm sự phát thải ônhiễm và giảm sự tiêu hao hoặc thay thế nhiên liệu truyền thống Đã có một vài côngnghệ hiện đại và tối ưu hơn được áp dụng cho xe hơi, trong số đó thì công nghệ hybridelectric đã và đang được áp dụng rộng rãi trong ngành chế tạo ôtô Với những ưu điểm

và hiệu quả của nó, công nghệ hybrid đang là một lựa chọn phù hợp cho các nhà sảnxuất xe hơi trong hiện tại và tương lai

Với sự hướng dẫn của T.S Trần Văn Lợi em đã hoàn thành được bài báo cáotổng quan về các hệ thống trên xe hybrid hiện nay,bài báo cáo làm rõ là các phần cơ

và phần điện trên xe hybrid

Người thực hiện

Phạm Minh Đức

NHẬN XÉT CỦA GVHD

MỤC LỤC

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU XE 6

1.1 Thông số kỹ thuật 6

1.2 Tiện nghi 7

1.2.1 Nội thất: 7

1.2.2 Ngoại thất: 7

1.2.3 Thiết bị an toàn an ninh: 7

1.2.4 Phanh, giảm sóc, lốp xe 7

1.3 Hệ thống phanh, treo, lái 7

1.3.1 Hệ thống phanh 7

1.3.1.1 Hệ thống phanh chống hãm cứng 7

1.3.1.1.1 Chức năng của các chi tiết trong hệ thống 9

1.3.1.1.2 Nguyên lý làm việc 10

1.3.1.2 Hệ thống phanh khác 10

Bảng tra hình ảnh thực tế hệ thống ABS 11

1.3.2 Hệ thống treo 13

1.3.2.1 Giới thiệu hệ thống treo Macpherson 13

1.3.2.2 Hệ thống treo trước 13

1.3.2.2 Hệ thống treo sau 15

Sơ đồ tổng qua hệ thống treo khí nén-điện tử 16

1.3.2.3 Nguyên lý hoạt động 2

1.3.3 Hệ thống lái 2

1.3.3.1 Hệ thống trợ lực lái (Trục lái nghiêng và trượt bằng tay) 2

1.3.3.2 Hệ thống trợ lực lái (Trục lái nghiêng và trượt bằng điện) 4

1.3.3.3 Nguyên lý hoạt động 6

1.4 Phụ tùng các chi tiết của hệ thống 6

CHƯƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG HYBRID 11

2.1 Sơ đồ hệ thống 11

2.2 Các bộ phận chính 13

2.3 Quá trình vận hành 16

2.4 Mã phụ tùng các chi tiết của hệ thống 17

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU XE

Dung tích bình nhiên liệu (lít) 64

Cửa, chỗ ngồi

1.2 Tiện nghi.

1.2.1 Nội thất:

- Điều hòa tự động 2 vùng khí hậu với bộ lọc không khí

- Hàng ghế sau gập tỉ lệ 60/40

- Điều khiển hành trình với cảm biến tốc độ và màn hình hiển thị LCD

- Hệ thống âm thanh AM/FM CD 6 loa với cổng AUX/USB và ipod

- Trợ lực lái điện tử

1.2.2 Ngoại thất:

- Đèn pha tự động dạng projector

- Gat nước biến thiên thời gian

- Kính sau chống sương mù với bộ đếm thời gian

- Gương chiếu hậu chỉnh điện / gập điện

- Cửa nóc chỉnh điện điều khiển đóng mở 1 chạm

- Cụm đèn sau dạng LED

- Hệ thống đèn chạy ban ngày DRL

- Cửa kính chỉnh điện

- Camera báo lùi

1.2.3 Thiết bị an toàn an ninh:

- Cảnh báo áp suất lốp

- Cản trước và sau chịu lực hấp thu năng lượng

- Hệ thống túi khí quanh xe với 10 túi khí

1.2.4 Phanh, giảm sóc, lốp xe

Phanh trước Phanh đĩa thông gió

Phanh sau Phanh đĩa với hệ thống phanh thủy lực tăng cườngGiảm xóc trước Độc lập MacPherson với giảm xóc khí nén và thanh ổn

địnhGiảm xóc sau Độc lập MacPherson liên kết kéo với giảm xóc chứa đầy

khí cùng thanh ổn định

1.3 Hệ thống phanh, treo, lái.

1.3.1 Hệ thống phanh.

1.3.1.1 Hệ thống phanh chống hãm cứng.

ABS là hệ thống phanh điều khiển điện tử có tính năng ngăn ngừa

hãm cứng bánh xe trong những tình huống khẩn cấp cần giảm tốc Điều này

sẽ tránh được hiện tượng văng trượt đồng thời giúp người lái kiểm soát hướng

lái dễ dàng hơn Đảm bảo ổn định cho thân xe ô tô

Đặc tính hệ thống ABS

Chức năng: ABS (Anti-lock Braking System) là hệ thống chống

bó cứng phanh – một trong những hệ thống an toàn chủ động trên

ô tô ABS có tác dụng làm giảm nguy cơ về tai nạn thông qua việcđiều khiển quá trình phanh một cách tối ưu Ký hiệu ABS trên ô tôđồng nghĩa với việc chiếc xe được trang bị hệ thống chống bó cứngphanh

Cấu tạo: được cấu thành từ các bộ phận: cảm biến tốc độ, van

thủy lực và hệ thống điều khiển

- ECU – hệ thống điều khiển: Nhận nhiệm vụ thu thập thông tin,

dữ liệu từ các cảm biến tốc độ từ đó tính toán và đưa ra các điềuchỉnh phù hợp về áp lực phanh tối ưu cho mỗi bánh xe

Hệ thống phanh chống bó cứng (ABS)

Hệ thống ABS giúp cho các bánh xe không bị hãm cứng khi đạp mạnh chânphanh hoặc khi phanh xe trên mặt đường trơn trượt

- EBD (Hệ thống phân phối lực phanh điện tử)

Điều khiển của EBD dùng ABS và thực hiện phân phối lực phanh chính xácgiữa các bánh trước và bánh sau theo điều kiện lái xe Ngoài ra, khi phanh trong lúc

xe quay vòng, nó sẽ điều khiển sự phân phối lực phanh của các bánh xe bên phải vàbên trái, giúp duy trì hoạt động xe

Hình 1.1 Sơ đồ mạch điện Hệ thống phanh chống hãm cứng.

1.3.1.1.1 Chức năng của các chi tiết trong hệ thống.

Bộ chấp hành

phanh

ECU kiểm soát trượt

Đánh giá tình trạng lái xe dựa trên cáctín hiệu từ các cảm biến và các côngtắc, và gửi các tín hiệu điều khiểnphanh đến bộ chấp hành

Môtơ bơm Điều khiển các bơm trong bộ chấp hànhphanh.

Các van điện từ

- Mạch thủy lực có 4 van điện từ giữ áp

và 4 van điện từ giảm áp

- Thay đổi đường dầu dựa vào các tínhiệu từ ECU điều khiển trượt trong khi

hệ thống phanh đang làm việc, để điềukhiển áp suất dầu được cấp vào các xilanh bánh xe

ECU kiểm soát

trượt Rơle môtơ ABSRơle điện từ ABS Cấp nguồn cho môtơ bơm.Cấp nguồn cho các van điện từ

Công tắc đèn phanh Phát hiện tín hiệu nhấn bàn đạp phanh.Thân xe chính (ECU thân xe mạng

- Dựa trên các tín hiệu từ ECU kiểmsoát trượt, sẽ điều khiển công suất racủa động cơ

Đồng hồ táp lô

Đèn cảnh báo ABS

Sáng lên để báo cho người lái khi ECUđiều khiển trượt phát hiện hư hỏngtrong ABS

Đèn cảnh báo phanh

- Sáng lên để báo cho người lái khiECU điều khiển trượt phát hiện hưhỏng trong EBD hoặc hệ thống phanh

- Đèn sẽ sáng lên để cảnh báo chongười lái khi mức dầu phanh thấp

- Đèn sẽ sáng lên để thông báo chongười lái khi hệ thống phanh đỗ đãhoạt động

1.3.1.1.2 Nguyên lý làm việc.

- Hệ thống phát hiện mức độ hoạt động của bàn đạp phanh bằng cảm biến hành trình bàn đạp phanh và hai cảm biến áp suất xi lanh chính, và tính toán lựcphanh thủy lực tối ưu Nguồn áp suất thủy lực được điều chỉnh dựa trên điều này đểviệc điều khiển thủy lực tối ưu được thực hiện độc lập trên cả bốn bánh xe

- Trong khi đó, Hệ thống Phanh Điều khiển Điện tử thực hiện điều khiển phanh thường, ABS, TRAC, VSC và BA phù hợp với thao tác của người lái

- Có một cơ cấu dự phòng thủy lực áp dụng áp suất xi lanh chủ do sức người tạo ra lên xi lanh bánh xe khi bộ điều khiển phanh dừng Ngoài ra, với tư cách làmột cơ cấu an toàn thất bại, khi điều khiển phanh bị trục trặc, hệ thống sẽ loại trừ các phần bị trục trặc và tiếp tục thực hiện điều khiển phanh trên các phần bình thường Bộ dự phòng nguồn (bộ cấp nguồn điều khiển phanh) cũng được sử dụng

để đảm bảo cung cấp điện ổn định cho hệ thống

1.3.1.2 Hệ thống phanh khác.

Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống phanh khác

Bảng tra hình ảnh thực tế hệ thống ABS

Stt Mã Tên Hình ảnh thực tế

PARKINGBRAKECONTROL

SUB-ASSY,PARKINGBRAKE, RH

Trống phanh

đổ phải

SUB-ASSY,PARKINGBRAKE, LH

Trống phanh

đổ trái

PARKINGBRAKE, RH

OR CENTERNO.1

Má phanhphải sau

PARKINGBRAKE, LHNO.2

Má phanh trái

SUB-ASSY,BRAKE

Bàn đạpphanh

chính

ASSY,BRAKE

Bầu trợ lựcphanh

BRAKEDUST, FRONTRH/LH

Vỏ phanh đĩatrái phải

ASSY, FRONTDISC BRAKE,

Xilanh phanbánh xe tráiphải (trước)

ASSY, DISCBRAKE,REAR LH

Xilanh phanhbánh xe tráiphải (sau)

ASSY, BRAK Cụm chấphành ABS

SPEED,FRONTRH/LH

Cảm biếnSkid control

YAWRATESENSOR

Cảm biến gócquay thân xe

1.3.2 Hệ thống treo.

1.3.2.1 Giới thiệu hệ thống treo Macpherson

- Là hệ thống treo độc lập macpherson – một loại hệ thống treo ô tô sử dụng đỉnh của một bộgiảm xóc kính thiên văn làm trục lái trên

- Cấu tạo hệ thống treo độc lập macpherson gồm 3 bộ phận: Giảm chấn thủy lực, cánh tayđiều hướng và lò xo

- Ưu điểm: Thiết kế đơn giản, sử dụng ít linh kiện giúp cho việc sửa chữa bảo dưỡng đơngiản và tiết kiệm hơn Với việc thường sử dụng cho các bánh trước; hệ thống treo này giúp giảmkhối lượng phần đầu xe; giải phóng không gian cho khoang lái

- Nhược điểm: Hệ thống treo macpherson có bánh xe lắc ngang so với mặt đường Độ chụmcủa xe dễ bị lệch hơn và chủ xe cần đi kiểm tra góc đặt bánh xe nhiều hơn

1.3.2.2 Hệ thống treo trước.

- Một hệ thống treo độc lập kiểu thanh chống MacPherson được sử dụng

- Độ ổn định lái tuyệt vời và sự thoải mái khi lái xe đạt được bằng cách tối ưu hóa hình dạng

hệ thống treo

Hình 1.3 Cấu tạo hệ thống treo trước

1 Giá đỡ hệ thống treo trước 4 Thanh ổn định phía trước

3 Cụm giảm xóc trước 6 Đòn treo dưới phía trước số 1 bên phải

1.3.2.2 Hệ thống treo sau.

- Hệ thống treo độc lập kiểu thanh chống MacPherson liên kết kép được sử dụng

- Hệ thống treo sau tạo ra sự ổn định và khả năng kiểm soát tuyệt vời bằng cách tối ưu hóahình dạng hệ thống treo và sự phân bổ của các thành phần

Hình 1.4 Cấu tạo hệ thống treo sau

1 Giá đỡ hệ thống treo sau 4 Cụm tay đòn treo số 2 phía sau

2 Lò xo giảm chấn 5 Cụm tay đòn treo số 1 phía sau

3 Cụm giảm xóc sau 6 Thanh ổn định phía sau

7 Cụm khung phía trước

Sơ đồ mạch điện hệ thống treo (1)

1.3.2.3 Nguyên lý hoạt động.

- Hệ thống treo macpherson sử dụng xương đòn; hoặc một liên kết nén đáng kể được ổnđịnh bằng liên kết thứ cấp Cung cấp một điểm gắn cho bộ phận vận chuyển trung tâm hoặc trụccủa bánh xe Hệ thống tay dưới này cung cấp cả vị trí bên và dọc của bánh xe

- Phần trên giá đỡ trung tâm được cố định chắc chắn; vào phần dưới cùng của phần bênngoài của hệ thống treo một cách thích hợp Phần này trượt lên và xuống phần bên trong của nó.Phần này kéo dài lên trên trực tiếp để lắp vào thân vỏ của xe

- Đường từ giá đỡ trên cùng của thanh chống; đến khớp bi dưới cùng trên tay điều khiển tạocho trục lái có độ nghiêng Trục của thanh chống có thể nghiêng vào trong so với trục lái ở phíadưới

- Hệ thống treo MacPherson yêu cầu giới thiệu cấu trúc đơn nhất Vì nó cần một không gianthẳng đứng đáng kể và một giá đỡ chắc chắn Mà các đơn thể có thể cung cấp Đồng thời mang lạilợi ích cho chúng bằng cách phân phối ứng suất

- Hệ thống treo cũng có thể có tay lái được tích hợp vào phần bên ngoài thấp hơn Toàn bộlắp ráp rất đơn giản và có thể được lắp ráp trước thành một đơn vị Cũng bằng cách loại bỏ cánhtay điều khiển trên; nó cho phép có thêm chiều rộng trong khoang động cơ Điều này rất hữu íchcho những chiếc xe nhỏ hơn; đặc biệt với động cơ đặt bánh ngang như hầu hết các loại xe dẫnđộng cầu trước đều có

- Nó có thể được đơn giản hóa hơn nữa; nếu cần, bằng cách thay thế một thanh chống lật( thanh xoắn ) cho tay bán kính Vì những lý do đó, nó đã trở nên gần như phổ biến với các nhàsản xuất chi phí thấp Hơn nữa, nó cung cấp một phương pháp dễ dàng để thiết lập hình học hệthống treo

- Nhiều thiết bị hiện đại thay thế tay điều khiển dưới bằng xương đòn Một thanh chống lật

là tùy chọn; và nếu có thì được gắn bằng một thanh có khớp bi vào bộ giảm chấn lò xo; hoặc bằng

bi hoặc thanh có khớp đàn hồi với xương đòn

- Cảm biến góc quay môtơ:

Cảm biến góc quay môtơ bao gồm một cảm biến phân tích, với sự vượt trội về độ tin cậy và

độ bền Cảm biến góc quay phát hiện góc quay của môtơ và gửi tín hiệu tới cụm ECU trợ lực lái.Kết quả là đảm bảo việc điều khiển hệ thống trợ lực lái điện làm việc hiệu quả

Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống trợ lực lái

1.3.3.2 Hệ thống trợ lực lái (Trục lái nghiêng và trượt bằng điện).

- Cụm ECU trợ lực lái:

Cụm ECU trợ lực lái sẽ tính toán lực trợ lực dựa trên các tín hiệu mômen đánh lái từ cảmbiến mômen và tín hiệu tốc độ xe từ bộ chấp hành phanh.

- Cảm biến góc quay môtơ:

Cảm biến góc quay môtơ bao gồm một cảm biến phân tích, với sự vượt trội về độ tin cậy và

độ bền Cảm biến góc quay phát hiện góc quay của môtơ và gửi tín hiệu tới cụm ECU trợ lực lái.Kết quả là đảm bảo việc điều khiển hệ thống trợ lực lái điện làm việc hiệu quả

Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống trợ lực lái

Sơ đồ mạch điện của hệ thống trợ lực lái điện

1.3.3.3 Nguyên lý hoạt động.

- Nhiệm vụ điều khiển chính là định mức dòng điện: tuỳ giá trị độ xoắn của thanh lái và vậntốc của xe mà phát ra dòng điện với định lượng phù hợp để cấp tới mô tơ trợ lực lái

- Tại điểm bù quán tính, mô tơ trợ lực lái sẽ hoạt động khi người lái quay vô lăng

- Điều khiển trả lái giúp kiểm soát lượng trợ lực hồi về của bánh xe sau khi tài xế đánh hết

vô lăng sang một bên

- Điều khiển giảm rung giúp điều khiển trợ lực khi lái xe quay vô lăng ở tốc độ cao Việcnày giúp giảm rung trong độ lệch của thân xe

- Điều khiển bảo vệ quá nhiệt làm nhiệm vụ dự tính nhiệt của mô tơ dựa trên cường độ dòng

điện và áp lực điện đầu vào Nếu nhiệt độ của mô tơ và ECU trợ lực lái (ECU EPS) cao, nó sẽgiảm bớt cường độ dòng điện vào để tránh tình trạng mô tơ hoặc ECU bị quá nhiệt

1.4 Phụ tùng các chi tiết của hệ thống.

Dây cáp điều khiển tốc

Đòn treo dưới trái trước

Thanh nối thanh ổn định

Thanh nối tay đòn treo

Thước lái

CHƯƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG HYBRID 2.1 Sơ đồ hệ thống.

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống truyền động xe Hybrid

- Các chế độ làm việc:

 Động cơ đốt trong một mình truyền năng lượng để đẩy xe chạy Chế độ này được sử dụngtrong vùng tối ưu của động cơ đốt trong Khi xe đạt đến một tốc độ đã được xác định từ đặc tínhđộng cơ, động cơ sẽ được khởi động và khi động cơ đạt được số vòng quay ở vùng tối ưu thì động

cơ điện sẽ tắt và xe được chạy hoàn toàn bằng động cơ đốt trong

 Động cơ điện một mình truyền năng lượng để đẩy xe chạy Chế độ này được sử dụng khi

xe chạy ở chế độ khởi hành, vận hành xe ở tốc độ thấp, hay địa hình hạn chế phát thải ô nhiễm

Do đặc tính của động cơ điện có mômen lớn ở số vòng quay thấp nên tận dụng được mômen Khi

ở số vòng quay thấp động cơ đốt trong có mức tiêu thụ nhiên liệu lớn do đó sử dụng động cơ điện

sẽ tiết kiệm nhiên liệu ,và không phát sinh phát thải độc hại

 Cả hai động cơ đốt trong và điện truyền năng lượng để đẩy xe chạy Chế độ này được sửdụng trong quá trình tăng tốc hay leo dốc Khi xe tăng tốc đến tốc độ mà động cơ đốt trong vượt

ra khỏi dải tối ưu thì động cơ điện lại được khởi động bổ sung năng lượng giúp đẩy xe Công suấthai động cơ được kết nối đẩy xe tăng tốc cực đại hay cần mômen để vượt dốc

 Ắc quy thu năng lượng từ tải (phanh tái sinh) Trong quá trình phanh năng lượng đượcthu hồi và lưu tại pin để tái sử dụng sau thông qua một động cơ điện Năng lượng sinh ra khiphanh trên xe thông thường chuyển hóa thành nhiệt năng, còn trên xe hybrid hệ thống phanh đượccải tiến để thu hồi năng lượng chuyển thành điện năng nạp điện cho ắc quy

 Ắc quy thu năng lượng từ động cơ đốt trong và từ tải đồng thời Khi xe xuống dốc, nănglượng từ động cơ tới động cơ điện do không có cản, lúc này lực cản quán tính sẽ âm Năng lượng

do lực này sinh ra sẽ cấp điện nạp cho ắc quy

 Động cơ đốt trong truyền năng lượng tới tải và ắc quy đồng thời Khi ắc quy cần nạp điện(sắp hết điện), dòng năng lượng từ động cơ chia thành hai dòng tới động cơ điện để nạp cho ắcquy và tới bánh xe chủ động

 Động cơ đốt trong truyền năng lượng tới ắc quy và động cơ điện nhận năng lượng từ ắcquy truyền tới tải