Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 1 CHƯƠNG 1 HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 1 CHƯƠNG 1 HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 1 CHƯƠNG 1 HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 2 1.1 Giới thiệu chung :  Toyota Motor Corporation đ ã phát tri ển hộp số tự động 6 tốc độ (U660E) cho các xe bánh 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 an toàn, 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 đ ã cải thiện cả phần cứng và phần mềm của hệ thống điều khiển để đáp ứng những mục tiêu 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 nhẹ với 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 đổi moment 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 mô c ũng đư ợc chế tạo đơn giản hơn.  Bộ biến mô đ ã đư ợc thiết kế tối ưu hóa kết cấu cánh bơm và dòng thủy lực đi qua nâng cao hiệu quả truyền công suất để đảm bảo khởi động, tăng tốc tốt hơn và tiết kiệm nhiên liệu.  Hơn nữa, bộ biến mô U660E trang bị cơ cấu khóa biến mô bằng thủy lực, có thể hoạt động khóa biến mô khi tốc độ xe từ thấp đến cao và được sử dụng để làm giảm sự mất mát về vận tốc giữa cánh bơm và cánh tuabin của bộ biến mô. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 3 1.3 Bơm dầu: Bơm dầu được hoạt động bởi bộ biến mô. Nó cung cấp dầu bôi trơn cho các bộ bánh răng hành tinh và áp suất dầu cho hệ thống thủy lực. Vỏ bơm dầu được làm bằng nhôm để giảm 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 cao được hòa lẫn với các chất phụ gia đặc biệt.  ATF – WS đư ợc sử dụng để giảm lực cản trở của dòng dầu và cải thiện tiết kiệm nhiên li ệu bởi vì gi ảm được độ nhớt của nó trong giới hạn nhiệt độ hoạt động thực tế. T ại nhiệt độ dầu cao hơn, độ nhớt của nó như loại ATF T -IV, v ẫn đảm bảo độ bền cho h ộp số tự động.  ATF – WS và nh ững loại dầu khác của ATF (loại T -IV, D-II) thì không th ể thay thế l ẫn nha u đư ợc.  S ản phẩm chính hãng được nhập khẩu từ Nhật Bản. Các đ ặc tính của dầu:  Các ch ất hỗ trợ ma sát để điề u ch ỉnh hệ số ma sát chính xác.  Các ch ất chống ôxy hóa để giảm sự hóa già của các vật liệu bên trong hộp số ở nhi ệt độ cao, nh ất là các vật liệu ma sát.  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 khác nhau.  Các ch ất chống ăn m òn để chống lại sự ăn mòn các chi t i ết củ a h ộp số do sự ngưng t ụ n ước.  Các ch ất chống ph ình dùng để giới hạn sự giãn nở của các vật liệu trong hộp số dư ới tác động của dầu. Tác d ụng:  Bôi trơn các bánh răng và các chi ti ết chuyển động.  Làm mát và s ạch các mảnh vỡ gây m ài mòn các bề mặt tiếp súc trong h ộp số.  Giúp chuy ển số linh hoạt. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 4 1.5 Đặc điểm kỹ thuật: Loại xe Toyota Camry 2007 Toyota Camry 2006 Loại hộp số U660E U151E Tỉ số truyền 1 st 3.300 4.235 * 1 2 nd 1.900 2.360 * 1 3 rd 1.420 1.517 * 1 4 th 1.000 1.047 * 1 5 th 0.713 0.756 * 6 th 0.608 - Số lùi 4.148 3.378 * 1 Tỉ số truyền vi sai 3.685 * 3.291 Dung tích dầu (lít) *2 6.57 8.9 Loại dầu ATF WS ATF Type T-IV Trọng lượng (kg) *3 94.4 101 *1 : Bao gồm cả tỷ số truyền của bánh răng trung gian. *2 : Bao gồm vi sai *3 : Trọng lượng lúc hộp số đầy dầu. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 4 1.5 Đặc điểm kỹ thuật: Loại xe Toyota Camry 2007 Toyota Camry 2006 Loại hộp số U660E U151E Tỉ số truyền 1 st 3.300 4.235 * 1 2 nd 1.900 2.360 * 1 3 rd 1.420 1.517 * 1 4 th 1.000 1.047 * 1 5 th 0.713 0.756 * 6 th 0.608 - Số lùi 4.148 3.378 * 1 Tỉ số truyền vi sai 3.685 * 3.291 Dung tích dầu (lít) *2 6.57 8.9 Loại dầu ATF WS ATF Type T-IV Trọng lượng (kg) *3 94.4 101 *1 : Bao gồm cả tỷ số truyền của bánh răng trung gian. *2 : Bao gồm vi sai *3 : Trọng lượng lúc hộp số đầy dầu. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 4 1.5 Đặc điểm kỹ thuật: Loại xe Toyota Camry 2007 Toyota Camry 2006 Loại hộp số U660E U151E Tỉ số truyền 1 st 3.300 4.235 * 1 2 nd 1.900 2.360 * 1 3 rd 1.420 1.517 * 1 4 th 1.000 1.047 * 1 5 th 0.713 0.756 * 6 th 0.608 - Số lùi 4.148 3.378 * 1 Tỉ số truyền vi sai 3.685 * 3.291 Dung tích dầu (lít) *2 6.57 8.9 Loại dầu ATF WS ATF Type T-IV Trọng lượng (kg) *3 94.4 101 *1 : Bao gồm cả tỷ số truyền của bánh răng trung gian. *2 : Bao gồm vi sai *3 : Trọng lượng lúc hộp số đầy dầu. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 5 C1 Ly hợp số 1 Số lượng đ ĩa 4 C2 Ly hợp số 2 3 B1 Phanh số 1 4 B2 Phanh số 2 5 B3 Phanh số 3 3 F1 Khớp 1 chiều số 1 Số lượng khóa 1 chiều 20 Bộ bánh răng hành tinh Ravigneaux Số răng BRMT đầu tiên 30 Số răng BRMT sau 27 Số răng BRHT dài 20 Số răng BRHT ngắn 22 Số răng BR bao 69 Bộ bánh răng hành tinh U/D Số răng BRMT 66 Số răng BRHT 21 Số răng BR bao 110 Bộ bánh răng trung gian Số răng BR chủ động 44 Số răng BR bị động 47 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 : 1.6.1 Khái quát : Hệ thống Chức năng Điều khiển thời điểm chuyển số ECU ECT cấp nguồn đến 6 van điện từ (SL1, SL2, SL3, SL4, SL và SLU) dựa vào những tín hiệu từ mỗi cảm biến để chuyển số. Điều khiển áp suất cho ly hợp và phanh Điều khiển áp suất dầu cung cấp trực tiếp đến các bộ ly hợp và các dãy phanh bởi các van (SL1, SL2, SL3, SL4) tương ứng với những tín hiệu từ ECU ECT. Điều khiển tối ưu áp suất chính Các van điện từ SLT điều khiển áp suất chính dựa vào những tín hiệu từ ECU ECT và những điều khiển hoạt động của hộp số. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 6 Điều khiển kết hợp bộ truyền công suất Điều khiển đồng thời việc chuyển số và công suất đầu ra nhằm đạt được thời điểm chuyển số thích hợp và ổn định lái. Điều khiển thời điểm khóa biến mô ECU ECT cấp dòng đ ến các van SL và SLU, dựa vào tín hiệu của mỗi cảm biến để khóa biến mô. Điều khiển ly hợp khóa biến mô Điều khiển các van SL và SLU, cấp các tín hiệu trung gian ON/OFF để khóa ly hợp, và tăng giới hạn khóa ly hợp nhằm cải thiện tiết kiệm nhiên liệu. Điều khiển về số khi giảm tốc ECU ECT thực hiện việc cắt nhiên liệu khi về số trong suốt quá trình giảm tốc. Điều khiển số - Bộ nhớ nhân tạo (AI) Dựa vào tín hiệu từ những cảm biến khác nhau, ECU ECT xác định điều kiện mặt đường và dự định của tài xế. Như vậy, đặc tính chuyển số tự động thay đổi đến một mức độ tối 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 đ ã l ựa 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 cản khả năng lái của xe từ những ảnh hưởng đáng kể. 1.6.2 Sơ đồ điều khiển điện tử: Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 7 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 8 1.6.3 Bố trí những bộ phận chính: Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 9 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 dẫn được rút nhắn lại để giảm bớt trọng lượng. Tất cả các van điện từ và cảm biến dùng để điều khiển hộp số tự động được kết nối trực tiếp tới ECU ECT thông qua cụm kết nối phía trước hộp số.  ECU ECT trao đổi thông tin với ECM thông qua mạng CAN ( Controller Area Network). Như vậy, điều khiển động cơ được thực hiện chung với việc điều khiển của ECT.  Trên đầu hộp số đều có nhãn ghi chú mã hiệu chỉnh hộp số và nhãn QR (Quick Response). Nhãn bao gồm những thông tin mã hóa của hộp số. Khi hộp số tự động được thay đổi, cho phép ECU ECT ghi lại những thông tin về hộp số tự động bằng cách nhập lại các giá trị thay đổi vào ECU ECT thông qua máy test cầm tay. Bằng cách 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 h ỏi phải có thiết bị đo đặc biệt, thường dùng trong các nhà máy lắp 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 dòng thủy lực. Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 10  C ảm biến nhiệt độ ATF đ ược sử dụng để hiệu chỉnh áp lực cấp cho ly hợp và phanh đ ể duy tr ì êm dịu trong mỗi lần chuyển số. c. Công tắc áp suất ATF  Công tắc áp suất ATF đư ợc đặt tại đ ầu ra dòng thủy lực của SL1, SL2 và SLU, và b ật ON / OFF tương ứng v ới đ ầu ra dòng thủy lực của van điện từ.  Khi ECU ECT phát hi ện hư hỏng trong van đi ện từ SLU và SL s ẽ s ử dụng khóa bi ến mô tương ứng với tín hiệu ON/OFF t ừ công tắc áp suất ATF 3 vị trí tại đầu ra dòng th ủy lực SLU.  Khi b ất kỳ SL1 đến SL4 g ặp sự cố , ECU ECT xác đ ịnh kích hoạt chế độ hoạt động Fail-Safe tương ứng v ới tín hiệu ON / OFF t ừ công tắc áp suất ATF 1 và 2 vị trí tại đ ầu 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 các bánh răng trung gian để điều khiển moment động cơ và áp suất thủy lực tương ứng với những điều kiện khác nhau. Những cảm biến tốc độ này đều là loại Hall. [...]... biến mô Ο : ON trong khi đang cài khớp, OFF sau khi cài khớp Trang 26 Δ Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Số 1 (dãy 1 ở tay số S) Số 1 (tay số D hoặc S) Trang 27 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Số 2 (tay số D hoặc S) Số 3 (tay số D hoặc S) Trang 28 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Số 4 (tay số D hoặc S) Số 5 (tay số D hoặc S) Trang 29 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn... ra Trang 25 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.10.3 Đường truyền công suất của hộp số Vị trí Số tay số Van điện từ SL SL1 SL2 SL3 Số đậu xe R Số lùi Ο N Số trung gian Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ 2nd D, S6 3rd 4th 5th 6th 1st 2nd S5 3rd 4th 5th 1st S4 2nd 3rd 4th 1st S3 2nd 3rd S2 1st 2nd S1 1st Δ : ON SL4 Phanh Δ P 1st Khớp 1 chiều SLU C1 C2 B1 B2 B3 F1... Trang 22 Kết cấu khung gầm ô tô 2 Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF (Công tắc áp suất ATF 1 hay 2 bị hư hỏng) Hư hỏng chế độ OFF (không có chức năng an toàn) Hư hỏng chế độ ON (không có chức năng an toàn)*1 Chức năng an toàn SL4 suốt quá trình hư hỏng OFF Chức năng an toàn suốt quá trình hư hỏng OFF (Công tắc áp suất ATF 1 hay 2 bị hư hỏng) GV Nguyễn Xuân Ngọc Chỉ hoạt động tại số 3*3 1st 2nd... 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 suốt quá trình vận hành sự hoạt động của việc chuyển số cao không được thực hiện nhằm bảo vệ cơ cấu truyền động của hộp số Trong trường hợp này, ECM (Engine Control Module) sẽ báo chuông trên đồng hồ táp lô 2 lần để cảnh báo tài xế Trang 18 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.7 .2. .. hợp C1 và C2, nó được cung cấp khi đang chuyển số từ số đầu tiên đến số thứ 6 Trang 24 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc  Hình dạng của những rãnh trên những đĩa ma sát của ly hợp và phanh được tối ưu hóa để giảm lực cản trong suốt quá trình hoạt động của ly hợp và phanh 1.10 .2 Chức năng của các bộ phận Bộ phận C1 Ly hợp số 1 C2 B1 Ly hợp số 2 Dãy phanh số 1 B2 Dãy phanh số 2 B3 Dãy phanh... liên quan đến lỗi Hơn nữa, MIL (đèn báo hư hỏng) ở đồng hồ táp lô sẽ sáng lên hoặc nhấp nháy để thông báo cho tài xế về hư hỏng Trang 20 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc  Đồng thời, DTC (mã chẩn đoán sự cố) sẽ được lưu vào bộ nhớ DTC sẽ lưu vào ECU ECT để xuất thông tin đến máy kiểm tra cầm tay kết nối đến DLC3 qua ECM (hoặc thông qua bộ kiểm tra chuyên dùng CAN VIM (Vehicle Interface Module)... động trung gian, cơ cấu phanh được chế tạo nhỏ gọn hơn Trang 32 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.11 Cơ chế điều khiển sang số 1.11.1 Khái quát chung  Một cần chuyển số dạng bậc thang được sử dụng kết hợp cho hộp số tự đ ộng 6 cấp Với cần số loại này, nút chuyển số và công tắc số O/D như cần số loại thẳng hàng thì không liên tục  Cáp điều khiển cần chuyển số sử dụng cơ cấu điều chỉnh chiều... cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Sơ đồ những bộ phận chính 1.11.3 Van điện từ khóa an toàn Sự kích hoạt van điện từ khóa an toàn được thiết lập phía trên thân ổ khóa tác động chốt khóa để ngăn sự di chuyển của trục ổ khóa Do đó, nếu cần chuyển số được chuyển đến bất kỳ số nào khác số P, khóa IG không thể di chuyển từ vị trí ACC đến vị trí LOCK được Trang 35 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn... dụng cơ cấu khóa cần số Trang 33 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc 1.11 .2 Hệ thống khóa chuyển số  Chức năng của hệ thống khóa chuyển số hoạt động khóa an to àn khi sử dụng hệ thống khóa thông minh  Thiết bị khóa an toàn ngăn khóa tự động kéo về sau khi công tắc IG được bật ở vị trí OFF, trừ khi cần số được cài ở vị trí P Do đó, tài xế bắt buộc phải đậu xe ở vị trí tay số P  Cơ cấu khóa... 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, điều kiện vận hành, và nhiệt độ ATF, do đó đặc tính chuyển số được êm dịu và tối ưu hóa công việc của bơm dầu Sơ đồ minh họa nguyên lý cơ bản của việc điều khiển áp suất chính Trang 13 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc h Điều khiển kết hợp bộ truyền công suất  Điều khiển . ĐỘNG U660E Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 1 CHƯƠNG 1 HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U660E Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 2 1.1 Giới. ảnh hưởng đáng kể. 1.6 .2 Sơ đồ điều khiển điện tử: Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang 7 Kết cấu khung gầm ô tô 2 GV Nguyễn Xuân Ngọc Trang