Назначение системы
SMG II объединяет шестиступенчатую механическую коробку передач (S6S420G) E46 M3 с управляемым компьютером электрогидравлическим сцеплением и переключением передач. Водителю обеспечивается точность ручного выбора передач, удобство автоматизированного переключения и скорость и адаптивность настраиваемого водителем компьютерного управления. (Схема №191) Используя технологию, разработанную для автомобилей Формулы-1 BMW/Williams, SMG II с DRIVELOGIC адаптирует скорость, точность и управление электрогидравлическим переключением гоночных автомобилей к M3.
Схема №191
Особенности SMG II включают в себя:
- Два режима работы: Ручной, рычаг переключения передач или лопастные переключатели, установленные на рулевом колесе, используются для переключения передач. (S-Mode) Automatic: выбор и переключение передач, обеспечиваемые SMG II. (A-Mode).
- Управление DRIVELOGIC для настройки программ переключения в режиме «A» или динамики переключения в режиме «S».
- Легкий вес и исключение гидротрансформатора по сравнению с автоматической коробкой передач.
- Та же базовая 6-ступенчатая конструкция редуктора, что и M3 без SMG II.
- Устранение педали сцепления.
- Адаптируется в зависимости от крутящего момента и частоты вращения двигателя.
Система SMG II состоит из следующих компонентов:
Схема №192
- Базовая коробка передач (S6S420G, Getrag, тип D).
- Блок управления SMG II (Siemens).
- Шина CAN SMG.
- Блок управления DME (MSS54).
- Гидроагрегат и соленоиды.
- Привод редуктора.
- Ведомый цилиндр сцепления с PLCD (Permanent Linear Contactless Displacement).
- Модуль рычага переключения передач с замком переключения передач.
- Рулевое колесо Навесные переключатели.
- СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСМИССИЕЙ.
- Дисплей в комбинации приборов.
- Блок управления ДСК.
- SAC сухая однодисковая муфта. (Схема №192)
Стандартная базовая коробка передач (S6S420G), используемая в M3, трансформируется в последовательную коробку передач с добавлением гидравлического блока и узла переключения передач, специального ведомого цилиндра сцепления и нового модуля рычага переключения передач. (Схема №193)
Схема №193
Блок управления SMG II
Блок управления SMG II, установленный в блоке E-Box рядом с DME, представляет собой одноплатный модуль с разъемами SKE (134 контакта) серого цвета. Блок содержит защиту от обратной полярности и перенапряжения. Связь с DME осуществляется через выделенную шину CAN (SMG II шина CAN). На основании команд, полученных от DME, блок управления SMG II управляет соленоидным клапаном сцепления, соленоидами подъема и опускания селекторного вала и соленоидом угла выбора. Функции безопасности и возможности «хромающего дома» также являются частью программирования SMG II. В то время как блок управления SMG II получает множество входных сигналов и управляет управлением гидравлической системой, DME отвечает за все переключения передач и управляет ими. Входные сигналы датчиков, принимаемые блоком управления SMG II, передаются в DME для обработки и контроля. (Схема №194)
Схема №194
Шина CAN SMG
Шина CAN SMG является каналом обмена сигналами между DME и блоком управления SMG II. Он позволяет DME выдавать команды для управления сцеплением и коробкой передач, а также последовательностью переключений и обеспечивает связь SMG II с шиной CAN транспортного средства через DME.
Обмен сигналами по шине SMG CAN
- Частота вращения двигателя.
- Температура охлаждающей жидкости двигателя
- Температура моторного масла
- Температура всасываемого воздуха
- PWG.
- Потенциометры обратной связи EDR
- Скорость вращения колеса.
- Поперечное ускорение.
- Угол поворота руля.
- Статус круиза.
- Стояночный тормоз.
- Дверные контакты.
- Выключатель стоп-сигнала.
- Память ключей.
Частота вращения двигателя
Сигнал частоты вращения двигателя дважды передается в блок управления SMG II. Один сигнал поступает по шине SMG CAN, другой - по жесткому проводу от DME.
Температура охлаждающей жидкости двигателя Температуры масла двигателя Температуры всасываемого воздуха
Сигналы вводятся непосредственно в DME и совместно используются с блоком управления SMG II, поскольку информация необходима по шине CAN SMG II.
PWG
Сигнал PWG вводится в DME и направляется в блок управления SMG II. Информация используется для расчета нагрузки двигателя.
Потенциометры обратной связи EDR
Эти потенциометры предоставляют информацию о положении дроссельной заслонки, которая полезна во время вмешательства в проскальзывание.
Скорость вращения колеса
Обработанная цифровая информация о скорости колеса принимается от блока управления DSC. Блок управления SMG II использует данные со всех 4 колес для обнаружения скорости транспортного средства и проскальзывания колес в режиме A и во время переключений вниз во всех режимах для обнаружения проскальзывания колес, вызванного тормозным моментом.
Поперечное ускорение
Данные поперечного ускорения передаются из блока управления DSC в режиме A, так что переключения вверх и вниз могут быть предотвращены во время прохождения поворотов с высокой скоростью. Эта информация датчика дополнительно оценивается для целей распознавания проскальзывания.
Угол поворота руля
Эти данные от датчика угла поворота рулевого колеса передаются по шине CAN для получения информации об управлении поворотом и скольжением.
Статус круиза
Крейсерский режим отключается, когда в S-режиме выполняется переключение, инициированное водителем, во время работы в A-режиме настройка круиз-контроля сохраняется.
Стояночный тормоз
Информация, касающаяся применения стояночного тормоза, влияет на зацепление шестерен и работу автомобиля.
Дверные контакты
Датчики положения двери на эффекте Холла, интегрированные в механизм дверной защелки, сигнализируют GM. Эти данные передаются через K-шина и шина CAN для запуска программы безопасности.
Переключатель стоп-сигнала
Состояние педали тормоза передается в блок управления SMG II через DME. Сигнал предназначен для:
- Снятие блокировки переключения передач.
- Обнаружение тормозов.
- Запуск двигателя.
- Обнаружение при спуске.
- Выключение сцепления во время остановки.
Память ключа
В настоящее время для SMG не предусмотрены функции для памяти автомобиля или ключа.
MFL
Сигналы переключения на повышенную и пониженную передачи от лопастных переключателей, расположенных на рулевом колесе.
Рычаг переключения передач
Расположенные в модуле рычага переключения передач 8 датчиков холла обнаруживают запросы на переключение на повышенную и пониженную передачи, а также используются для индикации положения рычага селектора (вперед, назад и нейтраль). Сигналы от датчиков холла также используются для инициирования изменений режима с S-Mode на A-Mode и обратно.
Привод
Характеристики переключения передач активируются с помощью переключателя, расположенного на пульте как раз сзади рычага переключения передач.
Продольное ускорение
Сигналы от датчика продольного ускорения, который установлен под пассажирским сиденьем, используются для программ движения в гору.
Общий модуль
Информация о деактивации нагрузки (неактивный режим) принимается блоком управления SMG II.
Положение сцепления
Вход от PLCD, обеспечивающий точное положение сцепления.
Положение переключения
Датчик положения обеспечивает два входа (PS2 и PS3, каждый из которых представляет собой двойную емкость) для распознавания положения главного селекторного вала в трансмиссии.
Обороты редуктора
Для измерения частоты вращения входного вала трансмиссии используется датчик Холла.
Гидравлическое давление
Датчик давления для контроля гидравлического давления посылает информацию о давлении в блок управления SMG II.
Датчики температуры
Два датчика NTC используются для измерения температуры масла в коробке передач и температуры гидравлической жидкости.
Контакты капота
Два микропереключателя, расположенные в механизме защелки капота, подают сигнал заземления на блок управления SMG II, когда капот закрыт.
Расчетная частота вращения двигателя, полученная от ВНД по аппаратному обеспечению, служит избыточной информацией по сравнению с полученной по шине CAN SMG.
Механизм блокировки переключения передач
Механизм блокировки переключения передач блокирует рычаг переключения передач в положении для парковки и предотвращает непреднамеренное переключение передач в рамках программирования безопасности.
EWS
Во время операции запуска блок управления SMG II подтверждает положение рычага переключения передач и применение тормоза и сигнализирует модулю EWS, который затем разрешает включение стартера.
Гидравлическая установка
Гидравлическая установка запитывается через реле, управляемое блоком управления SMG II. Работа четырех (4) электромагнитных клапанов, расположенных в гидравлическом блоке, которые используются для включения сцепления и переключения трансмиссии, также управляются SMG II.
Блок управления DME MS S54
Программирование в MS S54 управляет последовательностью переключения через интерфейс шины CAN SMG II с блоком управления SMG II.
Гидравлический блок создает давление масла и управляет переключениями. Монтируется под впускным коллектором в районе стартерного электродвигателя. Гидравлический блок заполнен жидкостью с.45L пентозина CHF 11S и работает при рабочем давлении 45-80 бар. (Схема №195) Гидроагрегаты состоят из следующих элементов:
- Алюминиевый корпус.
- Электрогидравлический насос с фильтром.
- 18-контактный электрический соединитель.
- Аккумулятор давления и невозвратный клапан.
- Предохранительный клапан.
- Датчик давления масла.
- Датчик температуры масла.
- Расширительный бак для жидкости.
- Пропорциональный распределительный клапан для управления сцеплением.
- Пропорциональный распределитель для управления углом вала селектора.
- Клапан регулировки давления для включения цилиндра хода переключения.
Схема №195
Гидравлический насос
Гидравлический насос, установленный в гидравлическом блоке, генерирует давление, необходимое для работы сцепления и выполнения переключений передач. Насос представляет собой поршневой насос с приводом от электродвигателя, приводимый в действие блоком управления SMG через реле таким образом, что давление масла всегда находится между 45 и 80 бар. Потребляемая мощность электродвигателя 20 А. Когда давление жидкости в гидравлическом блоке падает ниже 45 бар, блок управления SMG II активирует реле и подает на электродвигатель В +. При гидравлическом давлении 80 бар блок управления SMG II отключает реле. Чтобы обеспечить достаточное давление при запуске двигателя, гидравлический насос включается ниже давления в аккумуляторе 45 бар, когда дверь открыта или автомобиль разблокирован с помощью ключа или пульта дистанционного управления. В случае отказа гидравлической системы в IKE включается сигнальная лампа коробки передач, и если гидравлическое давление не может возрасти, дальнейшие переключения передач не допускаются. Это позволяет использовать резервное давление в аккумуляторе для установки коробки передач в нейтральное положение, когда автомобиль останавливается.
Аккумулятор давления и обратный клапан
Аккумулятор Давления в гидравлическом блоке обеспечивает сохранение давления, создаваемого насосом, в системе в течение определенного количества времени. Аккумулятор разделен на две камеры поршнем, причем азот под давлением 39 бар заполняет одну камеру, а жидкость подается гидравлическим насосом, заполняющим другую камеру. Объем накопителя составляет 150 см3. Невозвратный клапан на выходе насоса предотвращает падение давления гидравлического масла при неработающем насосе.
Предохранительный клапан
Предохранительный клапан открывается, если давление гидравлического масла достигает 100 бар, создавая цепь между всасывающей и нагнетающей сторонами насоса, тем самым предотвращая дальнейшее повышение давления.
Датчик давления гидравлического масла
Установленный на гидравлическом блоке датчик давления масла информирует блок управления SMG II о текущем гидравлическом давлении. При давлении 0 бар на SMG II подается сигнал напряжения 0,5 В с линейным увеличением напряжения до 4,58 В при давлении 100 бар. Отказ датчика давления (короткое замыкание или размыкание) приведет к тому, что гидравлический блок будет приводиться в действие в течение фиксированного количества времени через заданные интервалы времени и после каждого переключения передач для поддержания давления в системе.
Датчик температуры гидравлического масла
Температура гидравлического масла контролируется блоком управления SMG II через датчик температуры NTC, расположенный в гидравлическом блоке.
Расширительный бак гидравлической жидкости
Расширительный бачок для гидравлической жидкости установлен на задней части впускного коллектора и соединен с гидравлическим блоком через пластиковый подающий шланг с быстроразъемной муфтой. Клапан в баке предотвращает потерю масла при отсоединении подающего шланга. (Схема №196) и (Схема №197).
Схема №196
Схема №197
Электромагнитные клапаны
В гидроагрегате установлены четыре электромагнитных клапана. Два из электромагнитных клапанов выполнены в виде пропорциональных распределительных клапанов (один для управления сцеплением и один для включения цилиндра выбора угла). Два других электромагнитных клапана являются клапанами регулировки давления (оба используются для приведения в действие цилиндра со смещенным ходом). (Схема №198)
Схема №198
Пропорциональные направленные клапаны
Два пропорциональных распределительных клапана имеют три положения: понижение давления, поддержание давления и повышение давления. (Схема №199) Пропорциональные распределительные клапаны устанавливаются в положение понижения давления, когда не происходит переключения передач или работы сцепления. В этом состоянии два цилиндра (цилиндр сцепления и селекторный угловой цилиндр) соединены с расширительным бачком. При работе сцепления или вращении главного вала селектора клапан переводится в положение повышения давления. В этом положении клапан соединяет цилиндр с аккумулятором гидравлического давления. На этом этапе соленоид будет потреблять примерно 1,1-2,0 А. Клапан полностью открыт до 2 ампер. Когда муфта должна быть выключена или главный вал селектора должен оставаться в активированном положении, клапан переключается в положение удержания давления. Когда клапан находится в этом положении, поток гидравлического масла в цилиндр прерывается, и поршень активированного цилиндра остается в режиме повышенного давления.
Схема №199
Клапан регулирования давления
Поршень в цилиндре хода переключения передач должен перемещаться в обоих направлениях (в/из) давлением. Для достижения этого движения необходимы два клапана регулировки давления. Без подачи тока на клапаны они находятся в открытом положении, позволяющем соединить камеру цилиндра и расширительный бачок. Подача тока на один из соленоидов заставит гидравлическую жидкость течь против поршня цилиндра, толкая его в одном направлении. Жидкость с другой стороны поршня будет нагнетаться через второй регулирующий клапан в расширительный бачок. (Схема №200)
Схема №200
Схема №201
Схема №202
Привод редуктора
Привод коробки передач, производимый компанией Getrag, крепится к задней части корпуса коробки передач и выполняет движения по переключению передач. Привод коробки передач состоит из следующих компонентов:
- Корпус привода редуктора.
- Вал главного селектора.
- Датчик положения. (Схема №203) и (Схема №204).
Схема №203
Схема №204
Включение редуктора
Когда ни одна передача не включена, вал селектора находится в нейтральном положении в заслонке переключения между 5-й и 6-й передачами. Поршень в цилиндре угла отбора (В) прижимается к упору пружиной. Цилиндр хода переключения находится в центральном положении в цилиндре С (давление одинаково с обеих сторон). При выборе 1-й передачи поршень в цилиндре угла выбора (В) заряжается гидравлической жидкостью (режим повышения давления). Блок управления SMG II получает информацию от датчика положения (PS2), когда поршень и, следовательно, главный селекторный вал (MSS) достигли точки в заслонке переключения между 1-й и 2-й передачами. Поршень является цилиндром выбора угла переводится в режим удержания давления для поддержания положения ГПП. Теперь цилиндр (С) переключения передач приводится в действие через регулирующие клапаны. Одна сторона поршня в цилиндре снабжается гидравлической жидкостью под давлением, другая сторона поршневой камеры открыта в расширительный бачок. Поршень и вместе с ним МСС толкают в соответствующее положение и включают шестерню (либо 1-ю, либо 2-ю). Перенаправление жидкости на поршне цилиндра хода переключения приведет к зацеплению другой шестерни. (Схема №205)
Схема №205
Датчик положения
Датчики положения для угла выбора и хода сдвига являются потенциометрами и установлены в едином корпусе. (Схема №206)
Схема №206
Рабочий цилиндра сцепления с PLCD
Ведомый цилиндр сцепления - инновационная и новая функция SMG II. Компонент состоит из ведомого цилиндра со встроенным корпусом датчика. Датчик, называемый PLCD (постоянное линейное бесконтактное смещение), измеряет ход выключения сцепления. (Схема №207)
Схема №207
Датчики Холла установлены в модуле рычага переключения передач для определения положения и перемещения рычага переключения передач. (Схема №208) Всего в модуле рычага переключения используется 8 датчиков Холла с 4 датчиками, предназначенными для +/- запросов на переключение передач и запросов на переключение режимов (режим от A до S). Два датчика используются для определения положения передачи заднего хода и два для определения положения рычага переключения нейтрали. Возможны следующие положения рычага переключения передач:
Схема №208
- Реверс (R).
- Скорость холостого хода (0) (нейтраль).
- Прямой/последовательный режим (S-режим).
- Изменить положение + для повышающих передач - для понижающих передач.
- Изменение режима (режимы A/S).
Подпружиненный механизм удерживает рычаг переключения передач в переднем, холостом и заднем положениях.
Переключения на более высокую и более низкую передачи осуществляются путем перемещения рычага переключения в направлении вверх или вниз из положения пружины, защелкнутой вперед. Перемещение рычага переключения передач назад сдвигает трансмиссию вверх на одну передачу, перемещение рычага вперед сдвигает трансмиссию вниз на одну передачу. Рычаг переключения передач необходимо вернуть в среднее положение, чтобы включить еще одну повышающую или понижающую передачу. Перемещение рычага переключения вправо, находясь в положении вперед, изменяет режимы переключения с A-Mode на S-Mode и обратно. Программирование в блоке управления SMG II предотвратит недопустимые запросы на понижение передачи. (Схема №209)
Схема №209
Переключение замка (блокировка переключения)
Блокировка переключения передач предотвращает непреднамеренное переключение передач. По соображениям безопасности педаль тормоза должна быть нажата до выключения блокировки переключения передач, что позволяет выбрать передачу. После включения передачи (либо R, либо 1) переключение между R и 1 может быть выполнено без нажатия на педаль тормоза в течение 2 секунд. По истечении 2 секунд блокировка переключения будет включаться, предотвращая переключение между R и 1, если только педаль тормоза не будет снова нажата. Замок переключения передач находится под напряжением в разблокированном положении и упирается в положение замка.
Переключатели лопастей рулевого колеса
Переключатели лопастей рулевого колеса жестко соединены с блоком управления SMG II и используются для запроса переключения на более высокую и более низкую передачи. Если потянуть за правую лопасть, то регулятор SMG II переключится на более высокую передачу. Потянув левую боковую лопасть, запросите переключение на более низкую передачу. Обе лопасти обеспечивают мгновенный переключаемый сигнал заземления для блока управления SMG II. (Схема №210)
Схема №210
Управление приводом
Управление DRIVELOGIC позволяет водителю адаптировать характеристики переключения передач трансмиссии к своему индивидуальному стилю с каждым режимом вождения (A-Mode, S-Mode). Кнопка управления DRIVELOGIC расположена на центральной консоли непосредственно сзади переключателя передач. (Схема №211) Кнопка обеспечивает два входа для блока управления SMG II. Оба входа являются мгновенно переключаемыми заземлениями, один для режима программы вверх, а другой для режима программы вниз. Управление DRIVELOGIC обеспечивает выбор 5 программ в A-режиме и 6 программ в S-режиме. (Схема №212) Отдельные программы различаются следующим образом:
Схема №211
Схема №212
- A-Mode: Есть 5 автоматизированных программ переключения передач от A1 (зимний режим, автомобиль стартует на 2-й передаче) до A5 (спортивный режим, высокодинамичная программа).
- S-Mode: Есть 6 различных последовательных программ переключения передач от S1 (медленные, расслабленные переключения с мягким сцеплением) до S6 (очень быстрые переключения с быстрым сцеплением, доступны только при выключенном DSC).
Электронный дисплейный блок SMG II
В комбинации приборов чуть ниже тахометра расположен электронный дисплей SMG II. Информация на дисплей поступает из блока управления SMG II в приборную панель через блок управления MS S54. На дисплее отображается программа переключения, включенная передача и режим:
- «0» означает, что транспортное средство находится в режиме холостого хода или в нейтральном положении. Эта часть дисплея изменяется в зависимости от выбранной передачи. Возможные дисплеи: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 или Р.
- Столбчатая диаграмма показывает выбранную программу привода. Количество освещенных полос соответствует номеру программы (5 освещенных полос означает 5-ю выбранную программу).
- Индикатор А рядом с выбранной передачей показывает, что режим А активен. A исчезнет, когда рычаг переключения передач переместится вправо и S-Mode станет активным.
- S рядом с затвором указывает, что S-режим доступен. Когда S-Mode активен, здесь будет отображаться A.
- Схема ворот на дисплее показывает траектории движения рычага переключения передач для запросов на переключение на повышенную и пониженную передачи и реверс.
Сигнальные лампы переключения передач
В S-режиме оптимальные точки переключения указываются светодиодами, интегрированными в тахометр. Когда тахометр приближается к красной линии, на лицевой стороне датчика загорается последовательность светодиодов. Когда тахометр достигает оптимальной точки переключения, загорается конечный светодиод. Этот красный светодиод указывает на оптимальную точку переключения. (Схема №213)
Схема №213
Блок управления DSC.
Данные, касающиеся поперечного ускорения и скорости колес (все 4 датчика скорости колес), передаются в блок управления SMG II через блок управления MS S54. Если специально не отключено, динамический контроль устойчивости (DSC) остается в работе во всех режимах в A-режиме и во всех S-режимах, кроме программы S6. Независимо от последней настройки DSC автоматически активируется при каждом запуске автомобиля.
Муфта SAC
SMG II работает с SAC-сцеплением, используемым в S54B32 механической коробке передач. Сила давления нажимного диска над ведущим диском на маховик остается одинаковой в течение всего времени работы сцепления. Сила расцепления также одинакова в течение времени работы. Таким образом, качество переключения в СМГ II остается неизменным. (Схема №214)
Схема №214
Запуск двигателя
Разблокировка автомобиля или открытие водительской двери пробуждает GM, который посылает вызов пробуждения в блок управления SMG II. Проснувшись, SMG II смотрит на гидравлическое давление, хранящееся в аккумуляторе. Давление выше 45 бар заставляет SMG II ждать начала инициирования. Гидравлическое давление ниже 45 бар заставляет SMG II подавать питание на реле гидравлического насоса, включая насос для создания давления в системе в ожидании последовательности запуска. Запуск двигателя возможен только тогда, когда рычаг переключения передач находится в положении 0 (холостой ход или нейтраль) и нажата педаль тормоза. Если передача выбрана до того, как ключ повернут в начальное положение, если транспортное средство находится на стоянке на передаче, рычаг переключения передач должен быть сначала переведен в положение 0, а тормоз нажат.
Ответственность за работу стартера остается за модулем EWS. Когда ключ повернут в KL50 положение, модуль EWS ожидает подтверждения от блока управления SMG II, что положение рычага переключения передач равно 0 и что нажата педаль тормоза. Блок управления SMG II уведомляется о KL50 и положении педали тормоза через шину CAN SMG посредством MS S54. При получении уведомления о KL50 модуль управления SMG II проверяет положение рычага переключения передач и педали тормоза. Видя положение 0 рычага переключения передач и нажатую педаль тормоза, SMG II мгновенно подает сигнал переключения заземления в модуль EWS, чтобы служить в качестве расцепителя для обеспечения включения стартера. После получения этих подтверждений модуль EWS активирует стартер. Сцепление разомкнуто (не включено) во время операции пуска.
Включение зубчатого колеса
Как только двигатель работает, водитель может включить выбор передачи через рычаг переключения передач. Ворота Отборщика Ворот Направления путешествия рычаг изменения могут быть перемещены в следующих направлениях:
- Направление движения Ворота для выбора направления движения (Вперед, Нейтраль (0) и Реверс).
- Селекторный затвор для изменения режимов работы (А-С и С-А).
- Ворота переключения передач для выбора конкретной передачи переднего хода (1-6).
Входной сигнал от переключателей Холла в рычаге переключения передач поступает в блок управления SMG II. Проверяется состояние капота и педали тормоза, и блок управления SMG II проверяет скорость автомобиля, скорость двигателя, состояние ручного тормоза и положение двери. Когда запрошена первая передача и состояние входов правильное, поршень угла выбора находится под давлением до тех пор, пока главный селекторный вал не достигнет заслонки переключения между первой и второй передачами, как указано датчиком положения в узле привода коробки передач. Затем поршень угла выбора устанавливается в положение удержания давления, и цилиндр перемещения переключения сжимается с одной стороны под действием двух клапанов переключения в гидравлическом блоке, заставляя его толкать главный селекторный вал в соответствующем направлении, входя в зацепление с первой передачей. (Схема №215) и (Схема №216).
Схема №215
Схема №216
Включение передачи через цилиндр переключения передач происходит в три фазы с различными давлениями:
- Фаза 1 - это расстояние, которое должно быть пройдено от центрального положения переключающей заслонки до точки синхронизации с шестерней, которая должна быть включена.
- Фаза 2 - подключение синхронизаторов.
- Фаза 3 - это расстояние, которое муфта переключения должна пройти после включения синхронизирующего механизма перед прохождением через зубья зубчатого колеса.
В трех фазах изменяющиеся давления, прикладываемые к поршню, гарантируют, что переключение передач происходит с максимальным комфортом в условиях минимальной нагрузки на материал и минимального износа. Теперь давление снимается на поршень угла выбора, и пружина в цилиндре угла выбора отжимает поршень назад до тех пор, пока главный переключатель переключения передач не соприкоснется с боковой поверхностью заслонки 1-й передачи. Трансмиссия теперь прочно на 1-й передаче.
Номер 1 высвечивается на дисплее переключения передач, который передается блоком управления SMG II в DME, а затем передается в IKE через шину CAN. Затем блок управления SMG II проверяет состояние капота и, если он закрыт, позволяет сцепление сцепления. Гидравлическое давление в ведомом цилиндре сцепления регулируется сигналом ШИМ в гидравлический блок и на основе частоты вращения двигателя, нагрузки двигателя, температуры, дверных контактов и входных сигналов от DSC. (Схема №217) и (Схема №218).
Схема №217
Схема №218
Повышающие и понижающие передачи
Механическая процедура смещения вверх или вниз остается прежней. Во время переключения на более высокую передачу с 1-й на 2-ю происходит следующая последовательность:
- Цилиндр угла переключения находится под давлением, перемещая MSS в положение «разблокировано» на 1-й передаче. При распознавании положения «разблокировано» датчиком положения цилиндр угла селектора переводится в режим удержания давления.
- Давление прикладывается к одной стороне цилиндра хода переключения, заставляя вал MSS перемещаться через нейтральный затвор на 2-ю передачу.
- Включается 2-я передача и давление на цилиндр угла селектора сбрасывается, «запирая» трансмиссию на 2-й передаче.
Все повышающие и понижающие передачи зависят от программирования и выбора режима. Усилия, необходимые для переключения передач, сильно зависят от температуры жидкости в коробке передач. Давления текучей среды, действующие на поршни двух цилиндров переключения, адаптируются в соответствии с температурой текучей среды.
Схема №219
Переключение
В зависимости от ситуации вождения различают повышающие передачи с задней дроссельной заслонкой, понижающие передачи с задней дроссельной заслонкой, повышающие передачи с ускорением и понижающие передачи с ускорением. Полная операция переключения происходит в 3 фазы.
Расцепление сцепления
DME рассчитывает крутящий момент двигателя в ожидании переключения передач. Когда начинается переключение передач, скорость, с которой сцепление расцепляется, основана на этом расчете. Крутящий момент двигателя (и число оборотов в минуту) уменьшаются по мере расцепления сцепления до тех пор, пока не будет достигнута заданная уставка, при которой крутящий момент двигателя и крутящий момент сцепления приблизительно равны. Цилиндр угла селектора начал сжиматься, и MSS достигает нейтрального или «разблокированного» положения, все еще находясь на передаче. В этот момент начинается сдвиг.
Переключение на целевую передачу
Быстрота переключения определяется блоком управления SMG II и зависит от DME. Обороты двигателя быстро падают во время переключения, но крутящий момент двигателя остается относительно плоским. Когда SMG II получает подтверждение выключения сцепления, цилиндр переключения передач сжимается с одной стороны, принудительно переводя MSS в нейтральное положение в затворе (т.е. между первой и второй передачами). Добавляется дополнительное давление, вызывающее синхронизацию следующей передачи, и, наконец, MSS приводится в действие для полного зацепления с передачей. Затем давление снимается с цилиндра угла селектора.
Сцепление сцепления
Как только целевая передача полностью включена, муфта начинает двигаться со скоростью, заранее определенной DME. Обороты двигателя и крутящий момент начинают увеличиваться. Целью программирования является максимально плавная настройка точки встречи моментов двигателя и сцепления с помощью системы управления двигателем.
Программы вождения и переключения передач
Существует две программы привода для SMG II: A-Mode для автоматического переключения и S-Mode для последовательного переключения. Кроме того, водитель может использовать устройство управления DRIVELOGIC в режиме A/S, чтобы максимально приблизить характеристики точки переключения к своему стилю вождения. Для этого можно выбрать соответственно 5 программ в режиме «А» и 6 программ в режиме «S». Отдельные программы различаются следующим образом:
- A-Mode, автоматизированный: Есть пять различных автоматизированных программ переключения передач, от A1 (трогание с места на 2-й передаче) до A5 (спортивный).
- S-Mode, последовательный: Есть шесть различных последовательных программ переключения передач, от S1 (расслабленная динамика) до S5 (спортивный) и, в качестве специальной функции, S6 (супер спортивный).
В режиме S 6-я программа может быть активирована только в том случае, если функция DSC была предварительно деактивирована. Шестая программа становится активной, когда осуществляется управление DRIVELOGIC. Только в этой программе можно также активировать ускорение. Это гарантирует, что BMW E46 M3 получит оптимальную тягу. Естественно, это создает наибольшую нагрузку на затронутые компоненты автомобиля и, таким образом, увеличивает износ. Водителю показывают, какой режим и какая программа была выбрана дисплейным блоком SMG II в комбинации приборов. Посмотрите
Схема №220
Программы переключения с A1 на A5
Если водитель выбрал режим «А» с помощью рычага селектора, то переключение передач автоматизируется в соответствии с дорожной скоростью, положением педали акселератора и управления DRIVELOGIC в центральной консоли. Режим «А» отключается, если водитель дергает один из двух переключателей переключения передач на рулевом колесе, перемещает рычаг селектора в сторону -/+ или активирует режим S кратковременным нажатием на рычаг селектора вправо. В режиме «А» водителю доступны пять программ переключения передач (A1-A5). Программное обеспечение для пяти программ переключения в автоматическом режиме хранится в блоке управления SMG II. Автомобиль ездит в программе зимнего вождения (А1) вплоть до спортивной высокодинамичной программы (А5). Также включены функции для автоматического определения условий окружающей среды и влияния на оптимальный выбор передачи:
- Подавление повышенной передачи.
- Подавление понижающей передачи.
- Поворот.
- Обнаружение движения в гору.
- Обнаружение движения по спуску.
- Замедление торможения.
Программа А1
На дорожных поверхностях с низким коэффициентом трения, например, снег или черный лед, можно стартовать на 2-й передаче, выбрав программу «А1».
Переключение на более высокую/более низкую передачу
При движении водитель может быть вынужден многократно адаптировать скорость автомобиля к потоку движения путем сильного торможения и ускорения в соответствии с дорожной ситуацией. Быстрое отпускание педали акселератора и быстрое ускорение обнаруживает блок управления SMG II. Если эта последовательность обмена происходит через короткие промежутки времени, коробка передач подавляет переключение на более высокую передачу, когда педаль акселератора отпущена, и на более низкую передачу, когда она нажата. Переключение на экономичную передачу происходит только после того, как педаль акселератора остается в том же положении в течение короткого периода времени.
Движение на повороте
Если педаль акселератора быстро отпускается перед поворотом автомобиля, переключение на более высокую передачу не происходит, как и переключение на более высокую передачу во время движения автомобиля на повороте. Если бы произошло переключение на более высокую передачу во время движения автомобиля на повороте, тормозной эффект двигателя был бы уменьшен или полностью отменен, что, в свою очередь, могло бы снизить скорость замедления автомобиля, и было бы необходимо изменить обратно вниз, чтобы улучшить ускорение для ускорения из поворота. Поворот определяется блоком управления SMG II посредством определения бокового ускорения DSC и угла поворота.
Обнаружение движения в гору
По сравнению с вождением на ровной поверхности тяговое сопротивление во время движения в гору увеличивается на составляющую силы, направленной вниз. Это требует повышенной мощности двигателя для поддержания постоянной скорости. Повышенная мощность двигателя достигается за счет того, что дроссель открыт на несколько более поздней стадии. Для увеличения числа оборотов двигателя в зависимости от скорости на дороге происходит переключение на более низкую передачу. Предполагая, что скорость должна поддерживаться постоянной, угол дроссельной заслонки теперь должен быть уменьшен, что, в свою очередь, привело бы к переключению на более высокую передачу. Результатом было бы вредное возвратно-поступательное переключение, если бы градиент должен был согласовываться с постоянной скоростью. Карты характеристик хранятся в программном обеспечении блока управления для подавления смещения этого типа. Карты характеристик подавляют возвратно-поступательное переключение и обеспечивают двигатель оптимальным тяговым усилием.
Обнаружение движения на спуске
По-прежнему действует эмпирическое правило, согласно которому для снижения градиента следует использовать ту же передачу, что и для подъема с тем же градиентом. Это обеспечивает использование тормозного эффекта двигателя. Водителю не приходится так часто нажимать на педаль тормоза. Это представляет собой явное улучшение комфорта и снимает напряжение с рабочего тормоза. Это стало возможным благодаря реализации функции обнаружения движения по спуску в виде программного обеспечения. Блок управления определяет, что скорость транспортного средства увеличивается, несмотря на условия движения с превышением скорости, и делает вывод о сценарии движения с уклоном. Логическая схема в блоке управления начинается с предотвращения переключения на передачу на единицу выше. Тем не менее, если скорость автомобиля увеличивается таким образом, что требуется торможение, происходит автоматическое переключение на пониженную передачу до передачи на одну ниже. Эту процедуру можно повторять столько же раз, пока не будет включена 1-я передача. Необходимыми данными для определения движения на спуске являются нагрузка на двигатель, скорость транспортного средства, продольное ускорение и состояние рабочего тормоза.
Замедление торможения
Из-за характера автоматической коробки передач отпускание педали акселератора при средней или высокой скорости движения приводит к переключению на более высокую передачу. Если после этого транспортное средство снова разгоняется, то эффективность ускорения недостаточна или должно произойти переключение на более низкую передачу с более заметным ускорением. Для предотвращения такого поведения сигнал торможения-замедления направляется в блок управления. В зависимости от степени замедления торможения во время процедуры торможения осуществляется переключение на более низкую передачу. Это обеспечивает включение соответствующей передачи, когда водитель прекращает торможение и начинает ускоряться. (Схема №221)
Схема №221
Программы переключения с S1 на S5
Рычаг селектора или лопасти переключения передач на многофункциональном рулевом колесе автоспорта могут использоваться для переключения передач в последовательном режиме (режим «S»). В принципе все сменные операции выполняются. Принудительной повышенной передачи при достижении максимальной частоты вращения двигателя не происходит. Водителю визуально напоминают светодиоды (огни переключения передач) в комбинации приборов, чтобы сделать необходимое переключение передач при полной нагрузке до достижения предельной скорости двигателя. Возможно переключение через несколько передач с помощью работы с несколькими касаниями. Переключение передач в коробке передач не всегда должно происходить последовательно. Водитель может пропустить передачу, переключаясь очень быстро.
Если водитель переключается вниз дважды в быстрой последовательности до того, как переключение передач для первой команды переключения успевает завершиться, переключение передач предотвращается в коробке передач и выбирается передача, выбранная второй командой переключения. Понижающие передачи, которые могут привести к превышению максимальной скорости двигателя, отклоняются. Если водитель забывает перейти на более низкую передачу по мере снижения скорости автомобиля, автоматически выполняется переключение на более низкую передачу, когда скорость на дороге падает ниже порога, зависящего от передачи, хранящегося в блоке управления. Это обеспечивает идеальное ускорение автомобиля при нажатии на педаль акселератора.
Помощь при восхождении на холм
SMG II оснащен специальным программным обеспечением для облегчения трогания с места под уклоном. На восходящей дороге транспортное средство откатывается назад, когда педаль тормоза отпущена. Водитель может активировать эту функцию, потянув переключатель переключения передач (-) на многофункциональном рулевом колесе на период 0,5 секунды, пока автомобиль неподвижен и при нажатой педали тормоза. Частота вращения двигателя увеличивается в соответствии с градиентом. Когда тормоз отпущен, сцепление перемещается в точку укуса, и поэтому автомобиль на мгновение удерживается в точке отката на подъеме. При нажатии на педаль акселератора сцепление размыкается и автомобиль трогается с места на 1-й передаче. Если педаль акселератора не нажата, сцепление снова размыкается (приблизительно через 2 секунды) и автомобиль может откатиться назад.
ПримечаниеЭтот режим не предназначен для продолжительного использования. Транспортное средство будет удерживаться только в течение 2 секунд. Удерживая автомобиль на модернизации, удерживая небольшое давление на педаль акселератора, применяет сцепление. Это приведет к чрезмерному износу сцепления и отказу.
Ускорение (S6)
Для активации ускорения необходимо, чтобы DSC был деактивирован, а программа переключения S6 была активна. Только при такой настройке возможно выполнение «гоночного старта». Теперь рычаг переключения передач должен быть выдвинут вперед, а педаль акселератора нажата. Ускорение выполняется после освобождения рычага переключения передач. Последующие переключения передач должны инициироваться вручную. В положение S6 разгона включены два режима. Режимы «гоночный старт» и «выгорание». Разница в включении этих двух режимов заключается в скорости нажатия на педаль акселератора.
Медленное нажатие акселератора на пол активирует режим «гоночного старта». В этом режиме сцепление пульсирует с высокой скоростью (до 8 раз в секунду), и автомобиль разгоняется с максимально возможной скоростью без раскручивания шин. Скорости колес на передней и задней осях сравниваются друг с другом, и автомобиль отрывается в соответствии с точкой сцепления, чтобы достичь оптимального движения. Нажатие на педаль акселератора очень быстро в пол активирует режим «выгорания». Этот режим полностью освобождает сцепление при отпускании рычага переключения передач. В этом режиме задние шины с большой вероятностью теряют тягу, а задняя часть автомобиля становится нестабильной. Скорости колес игнорируются, и водитель полностью контролирует вращение колес. (Схема №222)
Схема №222
ПримечаниеОба режима ускорения являются жесткими для сцепления и трансмиссии, и дальнейшее использование этих режимов (особенно режима «выгорания») может привести к отказу сцепления или трансмиссии.
Система предупреждения о пробуксовке
В скользких или ненастных ситуациях SMG II может изменить сцепление сцепления и обороты двигателя, чтобы задние колеса никогда не нарушали тягу. Функционирующий либо в последовательном, либо в автоматизированном режиме, сигнализатор проскальзывания проверяет проскальзывание шины каждые 10 мс, а также работает даже при выключенном DSC.
Двойное распутывание
Чтобы предотвратить быстрое переключение на более низкую передачу, которое каким-либо образом не нарушит хладнокровие M3, SMG II автоматически удвоит сцепление и повысит скорость двигателя на пониженной передаче, чтобы гарантировать, что обороты двигателя и скорость на дороге будут идеально согласованы до того, как нижняя передача войдет в зацепление. Результат - более быстрое, более плавное переключение на пониженную передачу с меньшим износом сцепления и меньшей вероятностью опрокидывания шасси автомобиля.
Переключение передач без изменения положения педалей акселератора
Водитель не обязан снимать ногу с педали акселератора во время операции переключения передач. Это касается как автоматического, так и ручного режима. Система управления двигателем определяет, когда необходимо переключение передач. Все вмешательства в работу двигателя, такие как вмешательство в установку опережения зажигания, плавное погасание цилиндров и регулировка дроссельной заслонки, выполняются автоматически MS S54. Если происходит переключение на более высокую передачу, частота вращения двигателя должна быть ниже после переключения. Скорость задается зажиганием или дросселем. Если происходит переключение на пониженную передачу на передачу на одну более низкую, то после завершения операции переключения обороты двигателя должны быть выше. Скорость повышается с помощью соответствующего открытия дросселя.
Функции безопасности
Отцеплять передачу для остановки автомобиля не нужно, независимо от того, ведется ли автомобиль в режиме «А» или режиме «С». Если блок управления SMG II обнаруживает, что рычаг селектора находится в положении холостого хода и частота вращения двигателя ниже порогового значения, установленного для конкретной температуры, сцепление автоматически отключается, чтобы предотвратить остановку двигателя. Если водитель не предпринимает никаких действий, таких как открытие двери водителя или нажатие на педаль тормоза, в течение определенного времени после того, как автомобиль выйдет из состояния покоя при работающем двигателе и включенной передаче, коробка передач переводится в нейтральное положение. Последняя активная передача включается после выполнения соответствующего действия. Если дверь водителя открывается, когда транспортное средство находится в состоянии покоя при работающем двигателе и выбранном положении движения, передача выключается по истечении заданного временного порога, если в течение этого времени не было предпринято никаких действий на педали акселератора или тормоза.
В этой ситуации водитель будет предупрежден через заданное время миганием индикатора переключения передач и акустическим сигналом о необходимости выключения передачи. Предупреждение остается даже после того, как шестерня вышла из зацепления. Независимо от функции безопасности дисплей переключения передач всегда мигает во время работы двигателя и открытой двери водителя. Функция безопасности прекращается, как только рычаг селектора переводится в положение «0».
Открытый колпак
Если капот открыт, когда автомобиль находится в состоянии покоя с работающим двигателем и включенной передачей, или если состояние автомобиля неясно из-за неисправности системы, передача отключается. Оторваться невозможно и индикатор переключения передач мигает при открытом капоте, независимо от функции безопасности.
Блокировка сдвига
Блокировка переключения предотвращает непреднамеренное переключение передач. Включить передачу можно только при включенном тормозе, за исключением того, что при переключении с заднего хода на 1-й или с 1-го на задний ход переключение может быть выполнено, если автомобиль не движется в течение периода времени приблизительно 2 секунды. Эти две секунды обеспечивают быстрое переключение с положения «R» на передачу переднего хода через положение «0» без нажатия на педаль тормоза. Блокировка переключения передач включается магнитом, который блокирует рычаг селектора при нулевом токе в положении «0».
Отключение двигателя
Если ключ повернут в положение «1» или «0» в замке зажигания, когда рычаг селектора находится в переднем или заднем положении, передача автоматически остается включенной. Если ключ повернут в положение «1» или «0» в замке зажигания, в то время как рычаг селектора находится в положении холостого хода «0», звучит гонг, и индикатор передачи мигает на дисплее SMG в качестве напоминания о том, что автомобиль не был защищен от скатывания. Предупреждение глушится примерно через 10 секунд. Если рычаг селектора за это время переводится в положение вперед или назад, автоматически включается передача.
Аварийное ускорение
Экстренное ускорение возможно независимо от режима переключения (A-Mode или S-Mode) или включенного положения DRIVELOGIC. Быстрое нажатие педали акселератора на пол без нажатия педали тормоза включит экстренное ускорение. Обороты двигателя поднимутся очень быстро, и сцепление будет пульсировать, чтобы обеспечить максимальное ускорение. Вращение колес будет ограничено, даже если DSC выключен. Когда этот режим активирован, последующие переключения должны быть сделаны вручную.
Сервисные функции
По окончании различных видов работ на системе СМГ должна быть проведена тестовая программа (сервисные функции). Тестовые программы служат для реализации функций тестирования, инициализации и настройки. (Схема №223) Определенные значения постоянно сохраняются в энергонезависимой памяти только после успешного завершения программы испытаний.
Схема №223
Диагностика SMG II
Блок управления SMG II полностью диагностируется и может быть проверен с помощью тестера DISplus или GT1. (Схема №224) - (Схема №232). Первый этап включает в себя считывание памяти ошибок. Сообщения о неисправностях передаются в рамках самодиагностики блока управления SMG II. Второй этап включает в себя соответствующее предложение оператору облегчить диагностику с помощью простого измерительного оборудования с использованием тестовых модулей. Ремонт может быть произведен после обнаружения рассматриваемой неисправности. Диагностика, включая самодиагностику, может проводиться только при включенном зажигании (клемма 15) и наличии напряжения питания не менее 10 вольт. Ошибочные записи о неисправностях могут быть зарегистрированы, если напряжение питания падает ниже порога примерно 10 вольт.
