Tìm hiểu hệ thống xdrive trên dòng xe BMW

- DSC có thể điều khiển hệ thống phanh hoạt động riêng rẽ trên một hoặc nhiều bánh xe trên cầu trước hoặc cầu sau.. XDrive kết hợp với DSC811 Các bộ phận của hệ thống xDrive / DSC8 Mô đ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: Tìm hiểu hệ thống xDrive

Các loại hộp số

DSC8 kết hợp với

với xDrive

Cấu tạo

Các chức năng hệ thống DSC/xDrive

Cấu tạo

Thuật toán điều khiển hộp số phụ

Hệ thống ABS, EBD, DSC, DBC, CBC, MSR,

HDC

Quy trình chuẩn đoán

Kết luận

Nguyên

lý hoạt động

Các chức năng của xDrive/DSC8+

Các chức năng mới của xDrive/DSC8+

1 Giới thiệu hệ thống xDrive

3

- xDrive là một công nghệ hoàn toàn mới của BMW đang được ứng dụng trên hầu hết các phân khúc xe hơi của hãng

- Xe luôn di chuyển với độ bám đường chính xác và

có thể duy trì hướng đi ổn định, ngay cả trong những khúc cua nhanh, hoặc trên đường tuyết…

- Phân phối lực kéo đến các bánh xe với lực kéo tốt nhất có thể

- Phân phối toàn bộ 100% sức mạnh động cơ đến trục trước hoặc trục sau thông qua hộp số phụ và bộ ly hợp kiểm soát điện tử

- Điều kiện bình thường tỉ lệ phân phối mômen 40 : 60

2 Các loại hộp số phụ của xDrive

Hộp số phụ ATC 400

ATC 500

Hộp số phụ ATC 300

2.1 Hộp số phụ ATC 400 và ATC 500

- ATC 400 dùng mặt bích để nối với trục truyền động trước

- ATC 500 được nối thẳng với trục truyền động trước

- ATC 500 có thêm 1 đĩa ly hợp

ma sát trong bộ ly hợp nhiều đĩa

và khoảng cách từ trục đầu vào

từ hộp số chính đến trục đầu ra cầu trước trên ATC 500 là 19mm ngắn hơn so với ATC 400

Mục

1 Trục đầu vào từ hộp số thường / tự động 5 Đĩa ly hợp

2 Trục đầu ra đến cầu sau 6 Cần điều chỉnh đĩa ly hợp

3 Trục đầu ra đến cầu trước 7 Xích

2.2 Hộp số phụ ATC 300

Mục lục Định nghĩa Mục lục Định nghĩa

2.3 Cấu tạo của hộp số phụ

7

2.3.1 Cần điều chỉnh - Bộ phận dẫn động hoạt động làm quay đĩa cam từ đó

tác dụng lực lên cần điều chỉnh để biến chuyển động quay thành lực dọc trục

- Lực dọc trục kéo hoặc nén đĩa ly hợp ma sát trong bộ ly hợp đa đĩa, nó tỷ lệ thuận với mômen truyền động của bộ

ly hợp đa đĩa

- Vị trí của cần điều chỉnh thay đổi liên tục và cho phép

bộ phận dẫn động điều khiển cam điều chỉnh 1 cách chính xác nhất

2.3.2 Mô tơ trợ lực cùng cảm biến vị

trí mô tơ

2 Cảm biến vị trí mô tơ (cảm biến Hall)

- Bộ phận dẫn động là 1 mô tơ điện 1 chiều cùng

1 bánh vít để dẫn động trong đó có chứa 1 cảm biến Hall

- Xác định vị trí và tốc độ điều chỉnh của trục mô

tơ Vị trí của trục mô tơ quyết định đến tỷ lệ đóng hay mở của ly hợp nhiều đĩa

- Ngoài ra còn có 1 cảm biến nhiệt độ đặt trong

mô tơ để truyền tín hiệu nhiệt độ đến bộ điều khiển hộp số phụ (VGSG)

- Giá trị điện trở được nhập vào bộ điều khiển hộp số phụ Phần mềm tự động thiết lập đường cong đặc trưng.

- Giá trị nhận được sẽ được so sánh với giá trị được lập trình trước, khi đó sẽ chọn ra giá trị tối

ưu nhất

- Mỗi khi bugi ngắt tia lửa điện, bộ điều khiển hộp số phụ đo giá trị điện trở 1 lần để từ đó hình thành sơ đồ làm việc tối ưu cho hộp số phụ

9

2.4 Dòng truyền năng lượng của hộp số phụ

- Khi ly hợp nhiều đĩa trong hộp số phụ bị tách ra không

có mômen xoắn được truyền tới cầu trước Tất cả mômen xoắn lúc này được truyền tới cầu sau

- Bộ ly hợp nhiều đĩa liên kết mặt bích đầu ra của trục truyền động cầu sau với đầu ra trục truyền động cầu trước lại với nhau

- Hệ thống có thể tăng hay giảm mômen xoắn đến cầu trước bằng cách điều chỉnh việc khóa áp suất ly hợp nhiều đĩa

9

3 DSC ( Dynamic Stability Control )

- Hệ thống DSC giúp ổn định xe khi phanh, khi xe vào cua và ngay cả lúc xe mới khởi hành và tăng tốc

- Các tín hiệu từ cảm biến được máy tính ghi nhận và liên tục so sánh với các chương trình chuẩn đã được cài đặt trước

- DSC có thể điều khiển hệ thống phanh hoạt động riêng

rẽ trên một hoặc nhiều bánh xe trên cầu trước hoặc cầu sau

- Để hiệu quả khi hoạt động, hệ thống DSC cũng tác động đến cả động cơ và hộp số

Ford ESC Electronic Stability Control

BMW DSC Dynamic Stability Control

Porsche PSM Porsche Stability Management

Nissan VDC Vehicle Dynamic Control

Honda VSA Vehicle Stability Assist

Toyota VSC Vehicle Stability Control

4 XDrive kết hợp với DSC8

11

Các bộ phận của hệ thống xDrive / DSC8

Mô đun DSC8 Công tắc cảnh báo áp suất dầu

Bộ điều khiển hộp số phụ Công tắc đèn phanh

Cảm biến gia tốc xoay và gia tốc ngang Nút nhấn DSC8

Cảm biến tốc độ xe Cảm biến vị trí mô tơ hộp số phụ

Cảm biến áp suất Điện trở hiệu chỉnh

Cảm biến góc đánh lái Mô tơ trợ lực hộp số phụ

4.1 Sơ đồ mạch điện của hệ thống xDrive / DSC8

Mục lục Định nghĩa Mục lục Định nghĩa

1 Bộ điều khiển hộp số phụ 12 Mức dầu phanh

4 Công tắc đèn hiển thị 15 Cảm biến gia tăng áp suất

5 Cảm biến tốc độ bánh xe 16 Cảm biến tốc độ bánh xe

6 Van điện từ, modun DSC8 17 Cảm biến góc đánh lái

7 Mô tơ bơm, modun DSC8 18 Cảm biến gia tốc ngang và xoay xe

9 DSC8 được tích Bộ điều khiển

15

4.2 Sơ đồ mạch thủy lực của hệ thống xDrive /DSC8

DSC

Mục lục Chú thích Mục lục Chú thích

1 Xy lanh phanh chính 10 Phanh bánh xe, bánh trước bên trái

2 Cảm biến áp suất 11 Phanh bánh xe, bánh trước bên phải

3 Van đổi chiều 12 Phanh bánh xe, bánh sau bên phải

4 Van áp suất cao 13 Phanh bánh xe, bánh sau bên trái

6 Van đầu vào, bánh trước bên phải 15 Van đầu ra, bánh sau bên trái

7 Van đầu vào, bánh trước bên trái 16 Van đầu vào, bánh sau bên phải

8 Van đầu ra, bánh trước bên phải 17 Van đầu vào, bánh sau bên trái

9 Van đầu ra, bánh trước bên trái

Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) Kiểm soát phanh khi vào cua (CBC)

Tự động kiểm soát ổn định chuyển động (ASC) Kiểm soát momen kéo động cơ (MSR)

Kiểm soát ổn định động học (DSC) Kiểm soát đổ dốc (HDC)

Phân bố lực phanh điện tử (EBD) Tự động phanh bán trục (ADB-X)

Kiểm soát phanh động học (DBC)

1 Ống dẫn dầu lưu thông 4 Trục truyền động đến xầu trước

2 Trục dẫn động bên phải cầu trước 5 Bán trục cầu trước

3 Hộp số phụ 6 Trục dẫn động bên trái cầu trước

5.1 Các phương pháp điều khiển hộp số phụ

- Kiểm tra sự thay đổi của lốp xe

- Kiểm soát các thông số động cơ và hệ thống truyền lực

- Kiểm soát ổn định động học xe / kiểm soát lực kéo

5.1.1 Kiểm tra sự thay đổi của lốp xe

Quá trình này phát hiện sự khác nhau giữa chu vi

lốp ở cầu trước và cầu sau

Điều này xảy ra khi:

Lốp dự phòng được dùng

Khoảng trống của lốp dự phòng được lắp vào

Lốp được dùng đã chuyển sang các mức độ hư hỏng

nặng Thông thường, độ lệch chu vi lốp chịu ảnh

hưởng bởi các giá trị mômen xoắn không mong

muốn của hệ thống truyền lực

Mục lục Định nghĩa

khác nhau ở cầu trước 4

Chu vi cầu sau nhỏ hơn cầu

5.1.2 Kiểm soát các thông số động cơ và hệ thống truyền lực

- Ly hợp hoạt động với độ trượt nhỏ nhất khi xe hoạt động bình thường, tạo ra 1 cơ cấu dẫn động 4 bánh toàn thời gian lâu dài với 40% mômen xoắn được truyền tới cầu trước và 60% mômen xoắn được truyền tới cầu sau

- Đánh lái thừa là hiện tượng người đánh lái đánh tay lái đến một góc độ nhất định trong suốt quá trình lái

xe và lốp xe phía sau trượt ra bên ngoài mất đi lực kéo

Các dấu hiệu cho hệ thống ECU DSC để nhận đánh lái thừa:

- Gia tốc ngang có giá trị lớn

- Sự tăng mức độ trượt ở các bánh xe cầu sau

- Xe xoay quá nhiều

- Góc trượt ngang của xe vượt quá giới hạn cho phép

Đánh lái thiếu

- Đánh lái thiếu là hiện tượng tay lái được lái đến một góc độ nhất định trong suốt quá trình lái xe và lốp xe phía trước trượt

theo hướng đảo chiều theo hướng mong muốn

Các dấu hiệu cho hệ thống ECU DSC để nhận đánh lái thừa:

- Sự khác nhau giữa góc quay vô lăng và tốc độ xoay của xe quanh trục thẳng đứng

- Sự khác nhau giữa góc quay vô lăng và gia tốc ngang của xe

- Góc trượt ngang của xe vượt quá giới hạn cho phép

Không có DSC

Có DSC

Chỉ có DSC

xDrive/DSC

23

5.2 Các chức năng mới của xDrive / DSC8+

5.2.1 Hổ trợ xuống dốc (HDC) - Nguyên lý hoạt động:

HDC sẽ cảm nhận sự thay đổi về độ dốc của mặt đường thông qua các tín hiệu tốc độ bánh xe, từ cảm biến tốc độ bánh xe và tín hiệu tải động cơ, từ bộ phận kiểm soát động cơ

- HDC sẽ hoạt động khi

Đèn LED báo hiệu chế độ ON của HDC sáng lên (tốc độ

xe < 60 km/h) Tốc độ xe dưới 40 km/h

Độ mở bàn đạp ga lớn hơn 75%

- Khi HDC được kích hoạt, cơ cấu chấp hành của DSC8+ sẽ điều khiển việc tăng-giảm áp suất phanh ở tất cả 4 bánh xe vì thế xe có thể xuống dốc ổn định với tốc độ khoảng 12 km/h

5.2.2 Làm khô đĩa phanh

Đĩa phanh trái cùng màng nước

mỏng trước khi được làm nóng

Đĩa phanh phải sau khi được làm nóng

Làm nóng phanh được thực hiện khi các điều kiện sau xảy ra:

Tốc độ xe trên 70 km/h Cần gạt nước hoạt động liên tục trong giai đoạn 1 hoặc 2

Khoảng thời gian lập lại phụ thuộc vào từng giai đoạn gạt nước

Giai đoạn 1 - 200s Giai đoạn 2 - 120s

5.2.3 Phanh dự phòng

1 Áp suất phanh khi không có phanh dự phòng

2 Áp suất phanh khi phanh dự phòng hoạt động

- Môđun của DSC tạo ra áp suất phanh nhẹ tạm thời (khoảng 2.5 bar trong khoảng 0.5 giây) để loại

bỏ khoảng trống giữa má phanh và đĩa phanh bằng cách ép các má phanh

- Giảm quãng đường phanh khoảng 30 cm khi xe duy chuyển với tốc độ 100km/h

5.2.4 Hỗ trợ giảm tác động khi phanh

Xanh Gia tốc xe khi có chức năng giảm tác động khi phanh

-50% Giảm khả năng đạp phanh của người lái

Xanh Gia tốc xe khi có chức năng giảm tác động khi phanh

-50% Giảm khả năng đạp phanh của người lái

27

- Hoạt động trong trường hợp lực phanh tạo ra < 25 bar

- Không hoạt động trong các trường hợp >25 bar

- Khi nhận được tín hiệu tốc độ xe hiện tại từ cảm biến tốc độ bánh xe, áp suất phanh được tạo ra khi người lái đạp phanh

- Giảm tác động khi phanh bằng cách giảm lực phanh được tạo ra ở cầu sau ở cuối của chu trình phanh

- Giúp xe giảm tốc an toàn vừa giúp giảm gia tốc hay lực quán tính tác động lên người lái và hành khách khoảng 50% khi chức năng này không hoạt động

5.2.5 Hỗ trợ giảm nóng phanh

- Áp suất phanh > 80 bar có thể sinh ra nhiệt độ cao ở các phanh đĩa > 550C

 Các thành phần của má phanh nóng lên và có thể bị phá hủy 1 phần, làm giảm sự ma sát cần có

 Có khả năng sinh ra các bọt khí

- Bộ điều khiển DSC8+ sẽ tính toán và xử lý nhiệt độ ở các phanh đĩa dựa vào các thông tin thu được từ các cảm biến:

 Áp suất phanh tạo ra

 Thời gian phanh thực tế

 Tốc độ giảm tốc của xe

- Hệ thống sẽ đóng 1 số van dầu phanh và mở bơm dầu ABS Điều này sẽ giúp tăng áp suất phanh ở các bánh xe và ngăn sự mất hiệu quả khi phanh xảy ra

5.2.6 Hỗ trợ khởi hành ngang dốc

- Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc được kích hoạt khi xe đang dừng giữa dốc và bắt đầu khởi hành để đi tiếp

- Chức năng này có nhiệm vụ giữ xe trong 1 thời gian ngắn (khoảng 2s) sau khi người lái nhả phanh, bằng cách tự động điều chỉnh áp suất phanh cần thiết (khoảng từ 10 đến 70 Bar tùy vào độ dốc)

- Việc xác định độ dốc được điều khiển bởi bộ điều khiển DSC8+ thông qua 1 cảm biến đo gia tốc theo chiều dọc

29

6 GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN BMW

Bao gồm 5 bước

- Xác minh khiếu nại của khách hàng

"Trải nghiệm Triệu chứng"

Tín hiệu thông báo Thông tin người lái cần biết

DSC không hoạt động DSC đã bị tắt, hạn chế sự ổn định của xe trong khi tăng tốc và vào cua.

DTC hoạt động, DSC bị hạn chế hoạt động

Bật DTC Chức năng kiểm soát lực kéo DTC tăng lực đẩy

về trước trên các bề mặt không bằng phẳng, tuy nhiên, nó làm giảm sự ổn định xe

DSC bị lỗi DBC không hoạt động Vì vậy xe sẽ không nhận được sự hỗ trợ khi phanh khẩn cấp của chức năng này Cảnh báo tài xế

cẩn thận và nên đưa xe đến đại lý BMW sớm nhất có thể.

DSC bị lỗi DSC không hoạt động Hạn chế sự ổn định của xe trong khi tăng tốc và vào cua

Đèn báo

cố định Đèn báo biến

6.1 Quy trình chẩn đoán xDrive trên xe BMW

Hỗ trợ giảm tác động khi phanh

Làm khô đĩa phanh

Hỗ trợ khởi hành ngang dốc

Phanh dự

Hỗ trợ xuống dốc (HDC)

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI