Đồ án PBL6 "Thiết kế hệ thống động lực thông minh" với đề tài “thiết kế hệ thống động lực thông minh đối với hộp số có cấp AT” được thực hiện nhằm nghiên cứu và phát triển một hệ thống đ
Tính toán thông số cơ bản hệ thống động lực
Tính chọn lốp
Chọn lốp bánh xe Michelin 235/45R18 e.Primacy 235/45R18
Hình 1.1 Lốp bánh xe Michelin 235/45R18 e.Primacy 235/45R18
Bề rộng mặt lốp B (mm) 235
Tỷ lệ giữa chiều cao và bề rộng lốp H/B (%) 0.45 Đường kính vành xe 18 in đổi sang (mm) Dvx 457.2
Chọn hệ số biến dạng của lốp (áp suất cao ) (λ = 0.945 ÷ 0.95) 0.945
Dựa vào thông số của lốp đã chọn ta có thể tính được:
- Chiều cao của lốp: H = B*H/B = 235*0.45 = 105.75 (mm) (1.4)
- Bán kính thiết kế của lốp: r0 = H+Dvx/2 = 105.75+(457.2/2) = 334.35 (mm) (1.5)
- Bán kính động học và bán kính động lực học của bánh xe: rb = rk = r0* λ 334.35*0.945 = 315.96075 (mm) (1.6)
Tính chọn công suất động cơ và xây dựng đặc tính tốc độ của động cơ
a Tính chọn công suất động cơ
Theo đề bài ta có vận tốc cực đại của xe: 175 (km/h) = 48,6 (m/s).
Tính hệ số cản của mặt đường ứng với vận tốc lớn nhất f:
Trong đó: - Hệ số cản lăn f0 = (0.0075 ÷ 0.015 ) = 0.01
Ta có công suất động cơ khi chuyển động ở tốc độ lớn nhất Nev:
- Hiệu suất cơ khí ŋck: ŋck = (0.9 ÷ 0.97) = 0.95
- Hiệu suất biến mô thủy lực ŋBm: ŋBm = (0.96 ÷ 0.98) = 0.98
- Hệ số cản tổng cộng của đường Ψv (vì xét ô tô chuyển động trên đường có độ dốc i =0) nên Ψv = i + f = 0.0257464
Công suất cực đại của động cơ Nemax:
- Tỷ số λ = nemax /nN động cơ xăng không hạn chế số vòng quay Chọn λ (1.1 ÷ 1.3 ) = 1.1
Từ công suất cực đại của động cơ ta chọn Động cơ Toyota M20A-FKS 2.0L làm động cơ tham khảo, với các thông số:
Số vòng quay ứng với công suất cực đại nN 6400 v/ph 670.2064328 rad/s
Công suất cực đại Nemax 130 kW
Số vòng quay ứng với momen nM 4400 v/ph 460.7669225 rad/s
Số sylanh 4 xylanh thẳng hàng 1-3-4-2
Bảng 1.4 cung cấp thông số động cơ tham khảo cho Toyota M20A-FKS 2.0L Để xây dựng đường đặc tính động cơ, hai thông số quan trọng cần xác định là công suất động cơ và momen động cơ.
Công suất động cơ được xác định bằng công thức:
(1.10) Xác định momen động cơ:
(1.11) Lập bảng số liệu đồ thị đường đặc tính động cơ: ne (v/f) Me (N.m) Ne (kW)
Bảng 1.5 Bảng số liệu đồ thị đường đặc tính động cơ. Đồ thị đường đặc tính động cơ:
Biểu đồ 1.1 thể hiện đường đặc tính của động cơ, cho thấy momen đạt giá trị cực đại ở số vòng quay khoảng 2800 Ở tốc độ này, động cơ có đủ thời gian để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu, tạo ra momen lớn nhất Đường đồ thị công suất có độ biến thiên cao hơn so với momen, vì công suất là đại lượng đo lường tốc độ thực hiện công việc trong một đơn vị thời gian Do đó, tại tốc độ động cơ thấp, động cơ không thể tạo ra nhiều chu trình trong một giây và không đạt công suất lớn.
Xác định tỷ số truyền
a Tỷ số truyền của truyền lực chính
Tỉ số truyền của truyền lực chính được xác định bằng công thức:
- i h , n tỷ số truyền ở tay số lớn nhất Chọn = 1 b Số cấp và tỷ số truyền của các số trong hộp số tự động
Tỷ số truyền ở tay số 1:
Tỷ số truyền ở tay số 1 được tính toán bằng 2 công thức:
- Ψmax sức cản lớn nhất của đường = 0.32
- ƞt hiệu suất truyền lực = 0.92 i h 1 ≤ ᵩ∗G ᵩ ∗rbx
- G ᵩ =tải trọng phân bố ở cầu dẫn động
Công bội được xác định theo biểu thức:
- n-số cấp của hộp số = 4
Tỷ số truyền ở tay số 2:
Tỷ số truyền ở tay số 3:
Tỷ số truyền ở tay số 4:
Xây dựng các đồ thị cân bằng công suất, cân bằng lực, hệ số nhân tố động lực khi đầy tải và khi tải trọng thay đổi, đồ thị gia tốc
Khi tải trọng thay đổi, đồ thị gia tốc a sẽ phản ánh sự biến đổi này Đồ thị cân bằng công suất được xây dựng với trục tung biểu thị giá trị công suất (W) và trục hoành biểu thị vận tốc bánh xe (m/s) Để tính toán vận tốc bánh xe và công suất, chúng ta dựa vào các giá trị wbx và Ne.
Tính toán vận tốc bánh xe (vbx):
Xác định tốc độ góc của bánh xe (wbx) tại số vòng quay 800 v/ph: w bx = π∗n∗ƞt
30∗4.610772033∗2.9=5.7641435 (rad/s) (1.17) Xác định vận tốc bánh xe tại số vòng quay 800 v/ph: v bx =w bx ∗rbx=5.7641435∗0.33435=1.927241379 (m/s) (1.18)
Tương ứng là số vòng quay từ 1200 đến 6400 và tỷ số truyền ih2-ih4 Từ đó, ta có bảng số liệu vận tốc của bánh xe: vbx
Bảng 1.6 Bảng số liệu vận tốc bánh xe
Tính toán công suất (Nk):
Ta có: Nk = Ne* ƞt, giá trị Ne tương ứng với các số vòng quay của động cơ lấy ở bảng
1.3, ta suy ra giá trị của Nk: n Nk(W)
Bảng 1.7 bảng số liệu công suất Đồ thị cân bằng công suất:
20 40 60 80 100 120 140 ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT nk1 nk2 nk3 nk4
Biểu đồ 1.2 Đồ thị cân bằng công suất b Xây dựng đồ thị cân bằng lực
Ta có công thức tính lực kéo: P k =Me∗ƞt∗ƞhs∗i0∗ihi rbx (1.19) Trong đó:
- Me-momen kéo của động cơ
- ƞhs -hiệu suất truyền lực của hộp số
Giá trị của lực kéo được xác định bởi sự biến đổi của mô-men xoắn (Me), số tay số đang hoạt động và số vòng quay của động cơ Dựa vào giá trị Me từ bảng số liệu 1.3, chúng ta có thể suy luận về giá trị của lực kéo.
Bảng 1.8 Bảng số liệu lực kéo Ứng với vận tốc của xe, ta xây dựng đồ thị cân bằng lực:
9000 ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO
Số 1 Số 2 Số 3 Số 4 vbx (m/s)
Biểu đồ 1.3 thể hiện mối quan hệ giữa lực kéo và tốc độ của xe trong hệ thống truyền động Ở tay số 1, với tỷ số truyền cao, lực kéo lớn nhưng tốc độ xe lại thấp Khi chuyển từ số 1 đến số 4, tỷ số truyền giảm, dẫn đến lực kéo giảm và tốc độ xe được cải thiện Cần xây dựng đồ thị hệ số nhân tố động lực khi xe đầy tải và khi tải trọng thay đổi để phân tích sâu hơn.
Hệ số nhân tố động lực học liên quan trực tiếp đến lực cản không khí, ta có công thức tính lực cản không khí:
- ρ-khối lượng riêng của không khí = 1.2 (k/m3)
- F-diện tich cản chính diện của xe = 2.45 (m2)
- K-hệ số cản của không khí = 0.3
Vận tốc của xe tương ứng với từng tay số và số vòng quay khác nhau, cho phép chúng ta lập bảng giá trị lực cản không khí.
Bảng 1.9 Bảng số liệu lực cản không khí
Ta có công thức tính hệ số nhân tố động lực học khi đầy tải:
Lấy giá trị Pk và Pw ở lần lượt bảng số liệu 1.6 và 1.7 ta lập được bảng số liệu của hệ số nhân tố động lực học khi đầy tải:
Bảng 1.10 Bảng số liệu hệ số nhân tố động lực học khi đầy tải Đồ thị hệ số nhân tố động lực học khi đầy tải:
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC KHI ĐẦY
Biểu đồ 1.4 thể hiện hệ số nhân tố động lực học khi xe hoạt động ở trạng thái đầy tải, giúp chúng ta hiểu rõ về lực cản không khí tác động lên xe tại từng tay số D1 đại diện cho nhân tố động lực học của xe ở tay số cụ thể.
Khi xe ở tay số thấp, tốc độ chậm khiến lực cản không khí tác động không nhiều, dẫn đến nhân tố động lực học cao Ngược lại, khi tăng tay số, tỷ số truyền giảm và tốc độ xe tăng, làm cho lực cản không khí lớn hơn, từ đó nhân tố động lực học giảm.
Trong quá trình sử dụng, ô tô hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau, dẫn đến sự thay đổi về tải trọng Tải trọng này không chỉ bao gồm hàng hóa mà còn cả số lượng hành khách, tạo ra những biến động trong hiệu suất và khả năng vận hành của xe.
Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học ta nhận xét rằng:
Giá trị nhân tố động lực học của ô tô có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với trọng lượng tổng thể của xe Nhờ đó, có thể tính toán nhân tố động lực học của ô tô dựa trên sự thay đổi trọng lượng bằng công thức cụ thể.
(1.21) Trong đó: Gx: Trọng lượng của ô tô khi chở với tải trọng thay đổi
Dx: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng mới
G : Trọng lượng của ô tô khi đầy tải
Để xác định đặc tính động lực học của ô tô khi chở tải trọng thay đổi, cần lập đồ thị D tương ứng với điều kiện đầy tải.
Từ công thức, ta có thể suy ra tải trọng thay đổi ứng với phần trăm thay đổi của tải trọng định mức.
Ta có công thức tính hệ số nhân tố động lực học khi tải thay đổi (nửa tải):
Lấy giá trị Pk và Pw ở lần lượt bảng số liệu 1.6 và 1.7 ta lập được bảng số liệu của hệ số nhân tố động lực học khi nửa tải:
Bảng 1.11 Bảng số liệu hệ số nhân tố động lực học khi nửa tải Đồ thị hệ số nhân tố động lực học khi nửa tải:
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC
Biểu đồ 1.5 Đồ thị hệ số nhân tố động lực học khi nửa tải d Xây dựng đồ thị gia tốc
Trong quá trình di chuyển, ô tô chỉ dành khoảng 15% thời gian cho chuyển động đều, trong khi thời gian chuyển động có gia tốc chiếm từ 30% đến 45% Thời gian lăn trơn và phanh cũng chiếm từ 30% đến 40% tổng thời gian di chuyển của ô tô.
Ta có công thức tính:
- Di-nhân tố động lực học
- ʄi -hệ số cản tổng cộng ứng với vận tốc
- δi-hệ số ảnh của khối lượng quay (Ns2/kgm)
Công thức tính: ʄi = a+b*Vi = (32/2800+1/2800)*Vi (1.25)
(a, b là đại lượng biểu thị mức độ thay đổi của ʄi khi Vi thay đổi) δi = 1.05+0.05* i hi
2 (1.26) Tính giá trị của δi trên từng tay số:
Lập bảng số liệu đồ thị gia tốc: f1 j1 f2 j2 f3 j3 f4 j4
Bảng 1.12 Bảng số liệu giá trị gia tốc
Xây dựng đồ thị gia tốc:
Biểu đồ 1.6 Đồ thị gia tốc
Gia tốc là đại lượng phản ánh sự thay đổi của vận tốc theo thời gian Ở tay số 1 với gia tốc J1, gia tốc thay đổi rõ rệt nhờ tỷ số truyền cao, cho phép tăng tốc nhanh ở tốc độ thấp (0 – 5m/s) và giảm dần khi tốc độ tăng Tương tự, gia tốc ở các tay số J2, J3 và J4 cũng giảm dần khi tỷ số truyền giảm và tốc độ xe tăng cao.
Mô phỏng hệ thống động lực bằng matlab/simulink
1.2.1 Giới thiệu về mô hình
Mô phỏng hệ thống động lực với hộp số tự động (AT) bằng MATLAB/Simulink thông qua mô hình Vehicle with Four-Speed Transmission tích hợp các phương pháp cơ bản trong mô hình hóa hệ truyền động và tính năng nổi bật của Simscape™ Driveline™ Mô hình này bao gồm động cơ, hộp số và liên kết giữa hệ truyền động, bánh xe và mặt đường, với động cơ và hộp số được kết nối qua bộ biến mô thủy lực Hệ thống điều khiển ly hợp được lập trình để thực hiện việc chuyển đổi qua bốn cấp số trong suốt quá trình mô phỏng, với tín hiệu áp suất ly hợp được thiết kế mượt mà và thực tế hơn so với các tín hiệu sắc nét trong các ví dụ hệ truyền động đơn giản.
Mô hình chứa các biến không gian làm việc của mô hình để tham số hóa một số khối.
Hình 2 Model vehicle with four-speed transmission a Các hệ thống con và thành phần chính của hệ truyền động bao gồm:
- Đầu vào của người lái — Thông tin bướm ga và phanh.
- Động cơ — Mô hình cấp hệ thống của động cơ xăng
- Bộ biến mô — Bộ biến mô ba phần gồm bánh bơm, tuabin và bánh dẫn
- Hệ thống truyền động — Hộp số 4 cấp CR-CR
- Shift Logic — Bộ điều khiển truyền được triển khai Stateflow
- Thân xe — Động lực học của xe, lốp và phanh
Khi động cơ ban đầu hoạt động ở chế độ không tải với tốc độ khác nhau, công suất truyền động và toàn bộ xe sẽ không di chuyển ngay lập tức Khối driver input đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Khối Driver Inputs là thành phần quan trọng trong việc cung cấp tín hiệu bướm ga và phanh cho hệ thống điều khiển động cơ và hộp số Khi mở khối này, người dùng có thể xem cấu hình bướm ga và phanh cho mô phỏng Tín hiệu bướm ga được lập trình để mô phỏng tăng tốc thực tế, phù hợp với trình tự chuyển số trong Điều khiển bộ ly hợp Tín hiệu này được truyền đến động cơ và bộ điều khiển hộp số, trong khi tín hiệu phanh cung cấp lực đầu vào cần thiết để kích hoạt phanh trong khối phanh đôi của hệ thống thân xe.
Để mô hình hóa hệ thống, động cơ chỉ định mô men xoắn đầu ra dựa trên tốc độ truyền động Động cơ kết nối với phần còn lại của hệ thống qua một cổng kết nối theo chiều quay Thư viện Engines cung cấp các khối điều khiển tín hiệu vật lý đầu vào cho bướm ga Khối Piston Engine được sử dụng để tính toán mô-men xoắn tức thời truyền đến trục truyền động của động cơ, cho phép mô hình hóa các rung động trong hệ truyền động do vòng quay của piston.
Hệ thống truyền động 4 tốc độ CR-CR trong xe với hộp số bốn cấp có các đặc điểm nổi bật của bộ ly hợp và bánh răng hành tinh, được cấu trúc trong các khối với các biến không gian làm việc của mô hình.
Transforming the workspace involves several key parameters related to the clutch system The effective torque radius (eff_tor_rad) is measured in meters, while the number of friction surfaces (num_fric_surf) indicates the quantity of contact surfaces The engagement area (engagement_area) is defined in square meters, and the kinetic friction coefficient (fric_coeff) describes the frictional interaction of these surfaces Additionally, the clutch features a static friction coefficient (peak_normal) that locks the surfaces together, alongside a speed lock tolerance (velTol) measured in radians per second Lastly, the pressure normalization threshold (pressThresh) and the physical pressure normalization (p0) are expressed in Pascals, ensuring optimal performance of the clutch system.
Bảng 1.13 Bảng biến không gian làm việc e Kết nối động cơ với hộp số
Hình 4 Giai đoạn chuyển đổi mô-men xoắn
Mô hình kết nối động cơ với hộp số thông qua biến mô thủy lực, cho phép truyền chuyển động và mô men xoắn từ đầu vào đến trục đầu ra mà không bị khóa như bộ ly hợp Bộ biến mô hoạt động dựa trên độ nhớt thủy động thay vì ma sát bề mặt, giúp tránh gián đoạn chuyển động Để mô phỏng động cơ chạy không tải, cần thiết lập điều kiện ban đầu với vận tốc góc khác không cho quán tính cánh quạt, trong khi quán tính tuabin và trục đầu vào có tốc độ bằng không.
Khối lượng này thể hiện quán tính của xe, bao gồm tải trọng trên hộp số, bánh xe, phanh, điều kiện lái xe và sự tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường Hệ thống chỉ mô hình hóa bánh xe sau khi nhận được truyền động từ hộp số.
Hình 5 Khối lốp xe, phanh, bánh xe và thân xe
Khối này có 2 khu vực chính
- Mô hình hóa lốp xe và phanh:
Các khối lốp bên trái và bên phải nhận mô men xoắn và độ quay từ hộp số qua các cổng quay trục bánh xe Khi có tải trọng bình thường, mô men xoắn và độ quay này được chuyển đổi thành lực đẩy và chuyển động tịnh tiến tại các cổng tịnh tiến của trục bánh xe Tuy nhiên, lốp xe thường không quay lý tưởng và có hiện tượng trượt trước khi tạo ra lực kéo tối đa Độ trượt của lốp bên trái được ghi nhận và chuyển đổi thành tín hiệu trong Simulink ® để phân tích Khối phanh Double-Shoe Brake bao gồm hai guốc phanh cứng lắp đối xứng và được điều khiển bởi một bộ truyền động Khối phanh này chuyển đổi tín hiệu từ khối Driver Inputs thành lực truyền động, tạo ra mô-men xoắn ma sát giữa tang trống phanh và các khối lốp.
- Mô hình hóa thân xe và tải trọng:
Chuỗi đường kết nối hệ thống truyền động của mô hình kết thúc bằng khối Thân xe, xác định hình dạng, khối lượng, lực cản khí động học và vận tốc ban đầu bằng không Khối này tạo ra các lực pháp tuyến mà các khối Lốp xe chấp nhận dưới dạng tải trọng thẳng đứng Thân xe cũng chịu lực đẩy và chuyển động tại cổng tịnh tiến ngang (H), đồng thời tiếp nhận vận tốc gió (W) và độ dốc đường (beta) từ các hằng số vật lý Lực tải thẳng đứng bánh sau (NR) được báo cáo cho khối lốp, trong khi lực tải thẳng đứng bánh trước (NF) không được sử dụng Vận tốc tiến (V) của xe được chuyển đổi và báo cáo qua cổng ra của hệ thống con tới phạm vi vận tốc xe, đồng thời kiểm soát bộ ly hợp.
Hình 6 Lựa chọn cấp số theo trạng thái
Khối Stateflow, được gọi là Shift Logic, thực hiện việc lựa chọn số cho hộp số bằng cách xác định việc chuyển số lên hoặc xuống Quy trình này dựa trên thông tin đầu vào từ hai thành phần trong mô hình, trong đó khối Driver Inputs cung cấp dữ liệu về bướm ga và phanh.
Hệ thống con Vehicle Body điều chỉnh vận tốc của thân xe thông qua một vòng phản hồi Để truy cập sơ đồ Stateflow, người dùng cần nhấp đúp vào khối Shift Logic Model Explorer cho phép xác định đầu vào là bướm ga và tốc độ xe, trong khi đầu ra là số bánh răng mong muốn Hai trạng thái AND theo dõi trạng thái bánh răng và quá trình lựa chọn bánh răng Biểu đồ tổng thể được thiết kế như một hệ thống thời gian rời rạc, với sơ đồ Stateflow thể hiện chức năng của khối Mô hình tính toán ngưỡng tốc độ chuyển số dựa trên giá trị tức thời của bánh răng và bướm ga, và trong trạng thái steady_state, nó so sánh các giá trị này với tốc độ xe hiện tại để quyết định có cần chuyển số hay không Nếu cần, mô hình sẽ vào trạng thái xác nhận (chuyển số lên hoặc xuống) và ghi lại thời điểm Nếu tốc độ xe không còn đáp ứng điều kiện chuyển số trong trạng thái xác nhận, mô hình sẽ trở lại steady_state để ngăn chặn chuyển số không cần thiết do tiếng ồn Nếu điều kiện chuyển số vẫn hợp lệ trong khoảng thời gian TWAIT, mô hình sẽ tiến hành chuyển số và phát một trong các sự kiện chuyển số Sau khi chuyển số, mô hình sẽ kích hoạt lại steady_state và sự kiện chuyển số sẽ kích hoạt quá trình chuyển sang số mới phù hợp trong hệ thống con lịch trình ly hợp nằm trong hệ thống con truyền động.
Hình 7 Khối quản lý ly hợp
1.2.2 Xác lập thông số mô phỏng
Tại mô hình này ta sẽ xác lập các thông số tại các khối : a Khối động cơ
Hình 8 Bảng thông số động cơ
Các thông số cần thiết lập :
- Tham số hóa mô hình : Đa thức bậc ba đã chuẩn hóa phù hợp với công suất yếu
- Loại động cơ : Động cơ xăng
- Công suất tối đa : 130000 W (lấy từ động cơ tham khảo Động cơ Toyota M20A-FKS 2.0L)
- Tốc độ tại công suất tối đa : 6400 rpm (lấy từ động cơ tham khảo Động cơ Toyota M20A-FKS 2.0L)
- Tốc độ tối đa : 6800 rpm
- Tốc độ ngừng : 400 rpm b Khối lốp xe, phanh, bánh xe
Hình 9 Bảng thông số lốp
Các thông số cần thiết lập :
- Tham số hóa bằng : load dependent magic formula coefficients
- Tải trọng dọc của lốp :
: tải trọng phân bố cầu sau
: tải trọng toàn bộ xe c Khối thân xe
Hình 10 Bảng thông số thân xe
Các thông số cần thiết lập :
- Khối lượng của xe : 2258 kg (xe tham khảo)
- Số bánh xe trên mỗi trục : 2
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến trục bánh xe :
Hình 11 Bảng thông số lực cản tác dụng lên xe
Thông số cần xác định :
- Diện tích cản chính diện
Ngoài ra ta còn cẩn điều chỉnh vận tốc gió :
Hình 12 Bảng thông số vận tốc gió
1.2.3 Xuất dữ liệu mô phỏng và xử lý kết quả
Sau khi nhập đầy đủ các thông số cần thiết, hãy để mô hình chạy trong khoảng 50 giây và nhấn nút RUN Để xuất kết quả, bạn cần bấm vào Data Inspector và chọn các thông số mà bạn muốn xuất dữ liệu.
Tiếp theo ta sẽ import dữ liệu thành bảng excel:
Hình 14 Bảng excel sau khi suất dữ liệu
Trong bảng excel ta sẽ thu được các dữ liệu về :
time: Ghi lại thời gian của từng lần đo.
Các chỉ số về động cơ:
- sdl_car.Engine.B.w và sdl_car.Engine.F.w: Tốc độ góc của các thành phần động cơ khác nhau, đo bằng radian/giây (rad/s).
- sdl_car.Engine.FC: Mức tiêu hao nhiên liệu, đo bằng kilogram/giây (kg/s).
- sdl_car.Engine.P: Công suất động cơ, đo bằng watt (W).
- dl_car.Engine.controlled_throttle: Vị trí bướm ga, thường dao động từ 0 đến 1.
- sdl_car.Engine.engine_inertia.w: Tốc độ quay của động cơ, đo bằng vòng/phút (rpm).
- sdl_car.Engine.trq: Mô-men xoắn của động cơ, đo bằng Newton-mét (N*m).
Các chỉ số về thân xe:
- sdl_car.Vehicle_Body.Vehicle_Body.f: Các lực tác động lên thân xe, đo bằng Newton (N).
- sdl_car.Vehicle_Body.Vehicle_Body.v: Vận tốc của xe, đo bằng dặm/giờ (mph).
Từ các dữ liệu ta lập lên được các đồ thị :
Đồ thị đường đặc tính động cơ Để vẽ được đồ thị này ta cần thông số :
- Tốc độ động cơ (sdl_car.Engine.engine_inertia.w)
- Moomen xoắn hoặc công suất (sdl_car.Engine.trq hoặc sdl_car.Engine.P)
Từ các dữ liệu trên ta lập đồ thị với hoành độ là tốc độ động cơ (rpm) và tung độ là momen xoắn hoặc công suất (W) or (N.m)
0 50 100 150 200 250 ĐỒ THỊ ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ
Biểu đồ 1.7 Đồ thị đường đặc tính động cơ
Đồ thị xuất tiêu hao nhiên liệu động cơ Để vẽ được đồ thị này ta cần các thông số :
- Mức tiêu hao nhiên liệu (sdl_car.Engine.FC)
- Tốc độ động cơ (sdl_car.Engine.engine_inertia.w)
Từ dữ liệu ta xây dựng đồ thị với trục hoành là tốc độ động cơ (rpm) và trục tung là mức tiêu hoa nhiên liệu (kg/s)
0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004 ĐỒ THỊ SUẤT TIÊU HAO NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ n (rpm) kg /s
Biểu đồ 1.8 Đồ thị suất tiêu hao nhiên liệu động cơ
Đồ thị lực kéo Để vẽ đồ thị này ta cần các thông số sau :
- Vận tốc của xe (sdl_car.Vehicle_Body.Vehicle_Body.v)
- Các lực tác động lên thân xe (sdl_car.Vehicle_Body.Vehicle_Body.f)
Từ dữ liệu đó ta xây dựng đồ thị với trục hoành là vận tốc của xe (mph) và trục tung là các lực tác dụng lên thân xe (N)
Biểu đồ 1.9 Đồ thị lực kéo
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
Phân tích hệ thống động lực xe tham khảo
Hệ thống động lực của xe Toyota Fortuner 2.7V 4x2 AT bao gồm động cơ xăng 2.7L (2TR-FE) với 4 xi-lanh thẳng hàng, DOHC và công nghệ Dual VVT-i Động cơ này kết hợp với hệ thống phun xăng điện tử, giúp truyền động hiệu quả và tạo ra lực kéo mạnh mẽ cho xe.
Hệ thống truyền động bao gồm hộp số, biến mô (trong hộp số tự động) và các bộ phận truyền lực khác như trục các đăng và vi sai, có nhiệm vụ chuyển giao công suất từ động cơ đến bánh xe.
Toyota Fortuner 2.7V 4x2 AT được trang bị hộp số tự động 6 cấp, kết hợp với động cơ 2.7L, mang lại khả năng tăng tốc mượt mà và ổn định Hộp số này cho phép xe vận hành linh hoạt ở nhiều dải tốc độ, đồng thời người lái có thể chuyển đổi giữa chế độ lái tiết kiệm nhiên liệu và chế độ công suất cao, giúp xe thích ứng với các điều kiện vận hành khác nhau Hệ thống hộp số tự động AT sử dụng bộ biến mô thủy lực thay vì ly hợp như ở hộp số sàn, giúp truyền lực từ động cơ đến hộp số một cách hiệu quả, nâng cao trải nghiệm lái xe.
Biến mô là thiết bị sử dụng dòng chảy của dầu để truyền lực từ động cơ đến hộp số, giúp xe khởi động và chuyển số một cách êm ái mà không cần sự can thiệp của người lái Trong điều kiện bình thường, biến mô thủy lực cho phép một phần công suất trượt để điều chỉnh tốc độ giữa động cơ và bánh xe, trong khi ở tốc độ cao, nó sẽ khóa lại để nâng cao hiệu suất truyền động và tiết kiệm nhiên liệu Việc sử dụng bộ biến mô mang lại lợi ích vận hành mượt mà và chuyển số êm ái, đặc biệt trong các tình huống khởi động và tăng tốc Đặc biệt, biến mô có độ bền cao và ít bị mài mòn hơn so với ly hợp ma sát trong hộp số sàn, do không có ma sát trực tiếp Ngoài ra, xe Toyota Fortuner 2.7V còn phù hợp với nhiều loại địa hình, giúp vận hành tốt cả trên đường bằng và đường địa hình nhờ khả năng tăng mô-men xoắn ở tốc độ thấp.
Xe Toyota Fortuner 2.7V 4x2 AT sử dụng hệ dẫn động cầu sau (RWD), mang lại nhiều ưu điểm như khả năng tăng tốc tốt và phân phối lực hiệu quả khi xe di chuyển Hệ thống này giúp xe mạnh mẽ và ổn định hơn trên đường cao tốc, đồng thời giảm tải cho bánh trước, phân bố tải trọng đều hơn Kết quả là bánh trước ít phải chịu lực kéo, từ đó nâng cao độ bền và tuổi thọ của hệ thống treo trước.
Phân tích và chọn phượng án bố trí tổng thể hệ thống động lực trên xe hộp số AT
Trên xe hộp số tự động, hệ thống động lực được phân loại theo vị trí lắp đặt, chủ yếu chia thành hai loại: hộp số cho xe FF (động cơ đặt ở phía trước, cầu trước chủ động) và hộp số cho xe FR (động cơ đặt ở phía trước, cầu sau chủ động).
Hộp số của xe FF được trang bị bộ dẫn động cuối cùng bên trong, mang lại thiết kế gọn nhẹ hơn so với hộp số xe FR Điều này tạo ra những ưu điểm và nhược điểm riêng cho hệ thống dẫn động cầu trước.
Hệ thống động lực được thiết kế gọn gàng với động cơ, hộp số và truyền động đều nằm ở phía trước xe, giúp tiết kiệm không gian Điều này tối ưu hóa không gian bên trong, đặc biệt là khoang hành lý phía sau.
Hệ thống dẫn động cầu trước có khối lượng nhẹ hơn nhờ vào việc bố trí các bộ phận ở phía trước, điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất nhiên liệu mà còn giảm chi phí sản xuất.
Xe dẫn động cầu trước có khả năng bám đường tốt hơn trên các bề mặt trơn trượt nhờ vào trọng lượng của động cơ được đặt trên bánh trước, giúp tăng cường độ bám và ổn định khi lái.
Xe gặp khó khăn trong việc tăng tốc và duy trì tốc độ cao do lực kéo chủ yếu tập trung ở cầu trước Điều này dẫn đến hiện tượng "understeer" (trượt bánh trước) khi vào cua ở tốc độ cao, từ đó làm giảm khả năng ổn định của xe.
Xe dẫn động cầu trước gặp hạn chế về công suất, đặc biệt khi động cơ có công suất cao, dễ dẫn đến hiện tượng trượt bánh khi tăng tốc nhanh.
Hộp số của xe FR có bộ dẫn động cuối cùng (vi sai) được lắp bên ngoài, và loại hộp số tự động sử dụng trong xe FR được gọi là hộp truyền động Ưu điểm của hệ thống này là cải thiện hiệu suất và độ bền cho xe.
Xe dẫn động cầu sau có khả năng tăng tốc tốt hơn nhờ vào việc bánh sau nhận lực đẩy, giúp phân phối trọng lực hiệu quả hơn trong quá trình tăng tốc Điều này không chỉ cải thiện độ ổn định mà còn nâng cao khả năng tăng tốc của xe.
Hệ thống này giúp phân bổ trọng lượng xe một cách đồng đều giữa cầu trước và cầu sau, từ đó nâng cao khả năng vào cua và cải thiện hiệu suất vận hành của xe.
Xe dẫn động cầu sau mang lại khả năng vận hành cao, giúp dễ dàng điều khiển khi vào cua ở tốc độ cao nhờ xu hướng "oversteer" (điều chỉnh bánh sau), từ đó tăng cường tính linh hoạt cho người lái.
Xe dẫn động cầu sau thường phức tạp và nặng hơn do có thêm trục truyền động và bộ vi sai, dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn và mức tiêu thụ nhiên liệu tăng.
Trên đường trơn trượt, xe gặp khó khăn trong việc bám đường do trọng lượng động cơ tập trung ở phía trước, dẫn đến giảm lực bám của bánh sau Điều này khiến việc kiểm soát xe trở nên khó khăn hơn, đặc biệt trong điều kiện thời tiết xấu.
Sơ đồ vị trí của các hộp số tự động trên xe cho thấy sự phân bố giữa dẫn động cầu trước và cầu sau Cụ thể, sơ đồ gồm các phần như mặt trước, cụm dầu - hộp số tự động, trục dẫn động, hộp số tự động, trục các đăng và bộ vi sai, giúp người đọc hiểu rõ hơn về cấu trúc và chức năng của các thành phần này trong hệ thống truyền động của xe.
Dựa vào các kết cấu của xe, nhóm đã lựa chọn bố trí hệ thống động lực dẫn động cầu sau và vẽ sơ đồ bố trí cho hệ thống động lực này.
Hình 17 Sơ đồ bố trí hệ động lực trên xe thiết kế( hộp số AT)
Chọn phương án thiết kế và tính toán tỉ số truyền cho từng số truyền riêng biệt của hộp số AT
Chọn phương án thiết kế hộp số:
Nhóm đã quyết định thiết kế hộp số tự động AT với cấu trúc hộp số hành tinh kết hợp 2 bộ hành tinh đơn giản từ bộ truyền Wilson, bao gồm 4 số tiến và 1 số lùi, nhằm giảm bớt độ phức tạp cấu trúc Thiết kế này sử dụng 3 bộ ly hợp thủy lực (C1, C2, C3) và 2 phanh đĩa (B1, B2) Hộp số 4 cấp có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, ít bộ phận hơn so với hộp số nhiều cấp, giúp cải thiện độ bền và độ tin cậy Việc giảm số cấp số cũng làm giảm tần suất thay đổi tỷ số truyền động, từ đó giảm thiểu mài mòn và nhu cầu bảo trì.
Hộp số 4 cấp với thiết kế đơn giản và ít bộ phận giúp giảm chi phí sản xuất, từ đó hạ giá thành xe Việc có ít cấp số cũng đồng nghĩa với khả năng gặp lỗi thấp hơn trong cơ cấu chuyển số và hệ thống điều khiển điện tử phức tạp, so với các hộp số nhiều cấp.
Hộp số 4 cấp nhẹ hơn so với các loại hộp số nhiều cấp khác, giúp giảm trọng lượng xe và cải thiện khả năng tăng tốc Thiết kế này rất phù hợp cho địa hình đơn giản và di chuyển với tốc độ thấp, như trong điều kiện giao thông đô thị Đối với các xe phục vụ mục đích cơ bản, hộp số 4 cấp đáp ứng đủ nhu cầu mà không ảnh hưởng nhiều đến trải nghiệm lái.
Hộp số tự động (AT) hoạt động hiệu quả nhờ sự phối hợp chặt chẽ giữa các bộ phận bên trong, đặc biệt là bộ ly hợp thủy và phanh đĩa Những bộ phận này đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và duy trì các cấp số truyền khác nhau, đảm bảo hoạt động mượt mà và hiệu suất cao của xe Dưới đây là mô tả hoạt động của bộ ly hợp và phanh ở các cấp số.
Tay số Cơ cấu điều khiển
Bảng 2.1 Bảng điều khiển các số truyền.
Tính toán tỉ số truyền của hộp số:
Tỷ số truyền của truyền lực chính:
I0 là tỷ số truyền của truyền lực chính, trong khi ωemax đại diện cho tốc độ góc tương ứng với công suất cực đại (rad/s) Tỷ số truyền ở tay số lớn nhất được ký hiệu là ihn và được chọn bằng 1.
Vmax vận tốc cực đại của xe (m/s) r0 bán kính của bánh xe (m).
Tỷ số truyền ở tay số 1: i h1 ≥ Memax ∗i G 0 ∗ Ψmax 0∗ƞt ∗ r 0 = 2258208∗4.6∗0.92∗ 10 ∗ 0.32 ∗ 0.334 = 2.74 i h1 ≤ Memax φ∗Gφ∗r ∗ i 0 0 ∗ ƞt = 0.85∗2258∗10∗0.55∗0.334
Trong đó : ih1 là tỷ số truyền ở tay số 1.
G0 tải trọng bản thân của xe (N). i0 là tỷ số truyền của truyền lực chính. Ψmax sức cản lớn nhất của đường. ƞt hiệu suất truyền lực.
Memax mômen cực đại của động cơ (N.m). φ hệ số bám của xe.
Gφ tại trọng của cầu dẫn động (N).
Ta dùng công thức công bội để tính các tỷ số truyền ở các tay số còn lại với 4 tay số( n = 4 ). q = n−1 √ ih ihn 1 = 4−1 √ 2.9 1 = 1.46
Tỷ số truyền ở tay số 2 (i=2): i h2 = q ( ih i−11) = 1.46 2.9 (2−1) = 1.98
Tỷ số truyền ở tay số 3 (i=3): i h3 = q ( ih i−11) = 1.46 2.9 (3−1) = 1.36
Tỷ số truyền ở tay số 4 (i=4): i h2 = q ( ih i−11) = 1.46 2.9 (4−1) = 0.93
Tỉ số truyền tay số lùi: i hl = 0.9*i h1 = 0.9*2.9 = 2.61
Tính toán kích thức của các bánh răng hộp số.
Đường truyền mômen trong hệ thống được thiết lập ở tay số lùi, với ly hợp C3 và phanh đĩa B2 trong trạng thái đóng Mômen được truyền qua ly hợp C3, tiếp tục qua mặt trời S1, khóa cần U1 bằng phanh đĩa B2 Cuối cùng, đầu ra của mômen được thực hiện thông qua bánh răng bao K1.
Hình 19 Đường truyền mômen ở tay số lùi
Theo bảng các tỷ số của hộp sô hành tinh đơn giản:
Sơ đồ Đầu vào Đầu ra Cố định Tỷ số truyền Ứng dụng
C1 K1 U1 i = nc/nk = Mk/Mc = - rk/rc
Bảng 2.2 Các tỷ số truyền của hộp số hành tinh đơn giản
Tỷ số truyền của số lùi: ihl = - rk1/rc1 = -3,02
Ta được tỷ số giữa bán kính bánh răng bao trên bán kính mặt trời của bộ hành tinh 1: rk1/rc1 = 3.02 Theo tỷ lệ ta rút ra được:
Tên gọi Ký hiệu Thông số Đơn vị
Bán kính bánh rằng bao rk1 75.5 mm
Bán kính bánh răng mặt trời rc1 25 mm Đường kính bánh răng hành tinh ds1 = rk1-rc1 50.5 mm
Bảng 2.3 Các tỷ số truyền của hộp số hành tinh đơn giản
Ta có đường truyền mômen ở tay số l với ly hợp C1 và phanh đĩa B2 đang đóng Mômen được truyền qua ly hợp C1, đi qua mặt trời S2 và khóa báng răng bao K2 bằng phanh đĩa B2 Kết quả cuối cùng của quá trình này là mômen được truyền đến cần U2.
Hình 20 Đường truyền mômen ở tay số 1
Theo bảng các tỷ số của hộp sô hành tinh đơn giản:
Sơ đồ Đầu vào Đầu ra Cố định Tỷ số truyền Ứng dụng
Bảng 2.4 Các tỷ số truyền của hộp số hành tinh đơn giản
Tỷ số truyền của số lùi: ih1 = 1 + rk2/rc2 = 2.9
Ta được tỷ số giữa bán kính bánh răng bao trên bán kính mặt trời của bộ hành tinh 2: rk2/rc2 = 1.9 Theo tỷ lệ ta rút ra được:
Tên gọi Ký hiệu Thông số Đơn vị
Bán kính bánh rằng bao rk2 95 mm
Bán kính bánh răng mặt trời rc2 50 mm Đường kính bánh răng hành tinh ds2 = rk2-rc2 45 mm
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Hộp số điều khiển điện tử
Để điều khiển hệ thống, cần quản lý các van điện từ và bộ điều khiển thủy lực, trong khi các cảm biến ghi nhận trạng thái hoạt động đặc trưng Những trạng thái này được xử lý bởi bộ điều khiển hộp số điện tử Các van điện hoạt động dựa trên tình trạng vận hành của xe, tác động đến các van thủy lực để điều chỉnh áp suất dầu tới các phần tử chuyển số tương ứng Việc chuyển số trong hộp số tự động được thực hiện thông qua dẫn động và phanh các phần tử chuyển số khác nhau.
Nguyên lí hoạt động
Hình 21 Sơ đồ điều khiển hệ thống động lực 3.2.1 Điều khiển hộp số cơ khí
Bộ biến mô, lắp trên bánh đà của động cơ, là thành phần quan trọng trong hộp số tự động, hoạt động như ly hợp khởi động và tăng cường mô men Khi động cơ quay, bánh bơm di chuyển, dầu từ bánh bơm truyền năng lượng sang bánh tuabin, khiến bánh tuabin quay khi mô men vượt quá mô men cản Dòng dầu tác động vào bánh stator, tạo ra áp suất ngược lớn, làm tăng lực quay trên bánh tuabin Kết quả là, mô men trên trục bánh tuabin lớn hơn mô men động cơ, từ đó truyền tới các bộ bánh răng hành tinh và bộ truyền chuyển động số.
Bộ truyền động bánh răng hành tinh là cơ cấu quan trọng để thay đổi tốc độ và tỷ số truyền Quá trình này diễn ra bằng cách sử dụng các bộ phận khác nhau làm bộ phận truyền động, đồng thời hạn chế chuyển động của các bộ phận khác Trong khi thay đổi tỷ số truyền, bộ bánh răng hành tinh vẫn hoạt động liên tục, cho phép thực hiện chuyển số mà không bị gián đoạn Bộ truyền động này chủ yếu bao gồm ly hợp nhiều đĩa, phanh và ly hợp chạy quá tốc một chiều, có chức năng truyền lực đến các bộ phận của bánh răng hành tinh Phanh giữ một bộ phận trong hệ thống bánh răng hành tinh để duy trì trạng thái bất động, từ đó thay đổi hướng truyền lực và tỷ số truyền một cách hiệu quả.
Bộ ly hợp chạy một chiều là một phần quan trọng trong hộp số hành tinh, tương tự như bộ ly hợp và phanh nhiều đĩa Nó có chức năng kết nối và cố định các bánh răng mặt trời, bộ phận mang hành tinh, và vành răng, từ đó tạo ra các tỷ số truyền khác nhau trong hệ thống bánh răng hành tinh.
3.2.2 Điều khiển hộp số bằng thủy lực
Hình 22 Sơ đồ điều khiển thủy lực
Bộ điều khiển thủy lực bao gồm bơm thủy lực, van điều chỉnh áp suất, van tiết lưu, van thủ công và van tỷ lệ điện thủy lực, đảm nhận các chức năng truyền động, điều khiển, thao tác, làm mát và bôi trơn Hệ thống điều khiển thủy lực, được điều khiển bởi hệ thống điện tử, sử dụng áp suất dầu để kích hoạt các bộ ly hợp và phanh trong hộp số Bơm dầu tạo ra áp suất cần thiết, và các van điều khiển dầu phân phối áp lực này đến các bộ phận phù hợp để thực hiện chuyển số, đáp ứng nhu cầu của người lái xe.
Khi hộp số tự động hoạt động, bơm dầu được dẫn động từ bộ biến mô của động cơ, nhằm cung cấp áp suất thủy lực cần thiết cho việc vận hành hiệu quả của hệ thống.
Nguyên lý hoạt động của van điều áp sơ cấp là khi áp suất thủy lực từ bơm dầu tăng, lò xo van bị nén và đường dẫn dầu ra được mở, giúp giữ áp suất dầu cơ bản ổn định Van cũng điều chỉnh áp suất bướm ga; khi góc mở bướm ga tăng, áp suất cơ bản tăng theo để ngăn chặn tình trạng trượt của ly hợp và phanh Đặc biệt, ở vị trí “R” (số lùi), áp suất cơ bản được tăng cường để đảm bảo ly hợp và phanh không bị trượt.
Van điều khiển được kết nối với cần chuyển số và thanh nối hoặc dây cáp Khi cần chuyển số thay đổi vị trí, nó sẽ điều chỉnh đường dẫn dầu của van điều khiển, cho phép dầu hoạt động theo từng vị trí chuyển số.
Van chuyển số điều chỉnh dòng chảy dầu thủy lực để kích hoạt ly hợp và phanh, từ đó thực hiện việc chuyển số Khi xe khởi động, van giữ dầu ở vị trí để duy trì số thấp Khi tăng tốc, áp suất từ tốc độ xe và tải động cơ tăng lên, đẩy van sang vị trí mới để chuyển số cao hơn Ngược lại, khi giảm tốc hoặc phanh, van trở về vị trí ban đầu để giảm số Trong chế độ lùi (R), áp suất dầu tăng mạnh để đảm bảo ly hợp và phanh không bị trượt Trên các hộp số hiện đại, van chuyển số được điều khiển bởi ECU và các solenoid, giúp hoạt động nhanh chóng và chính xác hơn theo điều kiện lái xe.
Van điện từ được điều khiển bởi tín hiệu từ ECU động cơ và ECT, giúp vận hành các van chuyển số và điều chỉnh áp suất thủy lực Khi lái xe, ECU thu thập dữ liệu từ cảm biến như tốc độ xe, tải động cơ và vị trí bướm ga để điều khiển van điện từ mở hoặc đóng, từ đó thay đổi áp suất dầu để kích hoạt các ly hợp hoặc phanh So với van cơ khí, van điện từ hoạt động chính xác và linh hoạt hơn, góp phần giúp hộp số tự động chuyển số mượt mà, tối ưu hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu theo điều kiện vận hành.
Van bướm ga điều chỉnh áp suất dựa trên góc độ bàn đạp ga thông qua cáp và cam bướm ga Áp suất này ảnh hưởng đến van điều áp sơ cấp, từ đó điều chỉnh áp suất cơ bản theo mức mở của van bướm ga.
Van điều áp thứ cấp có chức năng điều chỉnh áp suất của bộ biến mô và áp suất bôi trơn Sự cân bằng giữa hai lực này là yếu tố quyết định áp suất của bộ biến mô và áp suất bôi trơn Áp suất của bộ biến mô được cung cấp từ van điều áp sơ cấp và được truyền đến van khóa biến mô.
Van ngắt giảm áp có chức năng điều chỉnh áp suất và tác động lên van bướm ga Khi áp suất cơ bản và áp suất bướm ga thay đổi, van ngắt giảm áp sẽ được kích hoạt, giúp giảm áp suất bướm ga Điều này nhằm ngăn ngừa tổn thất công suất không cần thiết từ bơm dầu.
Van điều biến bướm ga tạo ra áp suất điều biến thấp hơn so với áp suất bướm ga khi van mở lớn Điều này giúp áp suất điều biến tác động lên van điều áp sơ cấp, từ đó điều chỉnh các thay đổi trong áp suất cơ bản để phù hợp với công suất phát ra của động cơ.
Van điều tốc điều chỉnh áp suất phù hợp với tốc độ quay của trục thứ cấp Mức áp suất điều tốc xác định tốc độ xe cần thiết để thực hiện việc chuyển số.
3.2.3 Điều khiển hộp số bằng điện tử Để điều khiển được thì ECU sẽ các giá trị từ các cảm biến và các cảm biến sẽ hoạt động:
Cảm biến vị trí bướm ga đo mức độ mở của bướm ga, phản ánh độ nhấn của bàn đạp ga Khi người lái nhấn ga, bướm ga mở rộng và cảm biến gửi tín hiệu đến ECU để thông báo mức độ tăng tốc Dựa vào tín hiệu này, ECU quyết định có nên chuyển số lên để tăng tốc mượt mà hay không Nếu người lái đột ngột nhấn ga mạnh, ECU sẽ yêu cầu chuyển số xuống để tăng công suất, đáp ứng nhu cầu tăng tốc nhanh chóng Ngược lại, khi người lái giảm ga, ECU có thể giữ số cao để tiết kiệm nhiên liệu và giảm vòng tua động cơ.
Ưu, nhược điểm của hệ thống điều khiển điện tử
3.3.1 Ưu điểm Độ chính xác và phản hồi nhanh: Hệ thống điện tử có khả năng phản hồi nhanh với các thay đổi về tốc độ xe, vị trí bướm ga và các yếu tố vận hành khác, giúp tối ưu hóa thời điểm chuyển số ECU có thể ra lệnh chính xác cho các van thủy lực để điều khiển dòng dầu, giúp quá trình chuyển số mượt mà và chính xác hơn.
Hệ thống điện tử tích hợp nhiều chế độ lái như Eco, Sport và Normal, giúp người lái dễ dàng lựa chọn theo nhu cầu ECU điều chỉnh quá trình chuyển số phù hợp với từng chế độ, tối ưu hóa trải nghiệm và hiệu suất lái xe.
Hệ thống điều khiển điện tử giúp tối ưu hóa quá trình chuyển số của xe, từ đó giảm thiểu mức tiêu hao nhiên liệu Nhờ vào việc điều chỉnh theo các điều kiện vận hành, xe có thể hoạt động hiệu quả hơn, tiết kiệm nhiên liệu tối đa.
Hệ thống điện tử - thủy lực mang đến khả năng chuyển số mượt mà nhờ điều chỉnh chính xác áp suất dầu, giúp giảm thiểu cảm giác "giật cục" thường gặp ở hộp số cũ Bên cạnh đó, sự kết hợp giữa các thành phần thủy lực mạnh mẽ và điều khiển điện tử không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo độ bền cao, đặc biệt trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt.
Hệ thống thủy lực và điện tử kết hợp tạo thành một cấu trúc phức tạp, yêu cầu kỹ thuật viên có kiến thức chuyên sâu để bảo trì và sửa chữa Việc chẩn đoán và khắc phục sự cố có thể dẫn đến chi phí cao.
Hệ thống này dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ cao, độ ẩm và nhiễu từ, khiến cho các thành phần điện tử như ECU và cảm biến trở nên nhạy cảm Sự tác động này có thể giảm độ chính xác của hệ thống và gây ra lỗi trong quá trình vận hành.
Chi phí sản xuất cao là một vấn đề đáng lưu ý, do sự phức tạp và số lượng thành phần trong hệ thống Điều này dẫn đến chi phí sản xuất, cũng như chi phí thay thế và bảo dưỡng, thường cao hơn so với các hệ thống điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực.
Sự phụ thuộc vào hệ thống điện tử có thể gây ra vấn đề cho các van thủy lực, khiến chúng không hoạt động hiệu quả Khi hệ thống điện tử gặp sự cố, tình trạng kẹt số hoặc không thể chuyển số có thể xảy ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng vận hành của xe.
