Раздаточная коробка ATC 400/ATC 500
Схема №2
Фланцевая иллюстрация раздаточной коробки ATC одинакова для автоматических и механических коробок передач.
Поток мощности
Когда многодисковая муфта в раздаточной коробке расцепляется, ведущий крутящий момент на переднюю ось не передается. Весь крутящий момент затем распределяется на заднюю ось. Это происходит потому, что входной вал (1) имеет шлицевое соединение, обеспечивающее постоянное соединение с выходным фланцем (2) гребного вала заднего моста. Многодисковая муфта соединяет выходной фланец гребного вала заднего моста с выходом (3) переднего гребного вала.
Крутящий момент на передней оси увеличивается или уменьшается за счет регулирования давления блокировки многодисковой муфты, обеспечивая бесступенчатое сцепление передней оси с трансмиссией. Это зависит от ситуации на дороге и дорожных условий. При полном включении многодисковой муфты передняя и задняя оси поворачиваются с одинаковой скоростью.
Распределение крутящего момента (передний/задний) основано на доступной тяге на каждой оси. Например, когда тяга одинакова на передней и задней осях и водитель ускоряется от остановки на первой передаче при полной дроссельной заслонке, задняя ось способна поддерживать больший крутящий момент при движении, когда вес транспортного средства смещается от передней части к задней.
Другой пример - когда передняя ось находится на высокой тяговой поверхности, а задняя - на льду. В этом случае практически 100% имеющегося крутящего момента передается на переднюю ось. Исходя из имеющейся тяги, практически никакой ведущий крутящий момент не может поддерживаться задней осью. Очевидно, что при передаче большего крутящего момента на переднюю ось пропорционально снижается крутящий момент на задней оси из-за отсутствия тяги.
Схема №3
1. Вход от трансмиссии 2. Выход заднего гребного вала 3. Выход переднего гребного вала
ПримечаниеНа автомобиле, оборудованном автоматической коробкой передач, при заезде на анализаторы тормозов переведите рычаг селектора в положение «N». На автомобиле, оснащенном механической коробкой передач, не нажимайте один раз на педаль акселератора на анализаторе тормозов. При этом муфта раздаточной коробки остается разомкнутой, и автомобиль не может быть снят с анализатора.
Регулировочные рычаги
При вращении дискового кулачка он раздвигает регулировочные рычаги.
Шаровые скосы создают прецизионное осевое перемещение, которое сжимает и увеличивает давление на многодисковую муфту.
Это полностью переменная вплоть до полной блокировки.
Схема №4
Серводвигатель с датчиком положения двигателя
Сервомотор с червячной передачей приводятся в действие для вращения дискового кулачка.
Серводвигатель представляет собой двигатель постоянного тока с постоянным магнитом (1), который содержит датчик Холла (2) для определения положения и регулировочной скорости вала двигателя.
Это пропорционально степени сцепления многодисковой муфты.
Схема №5
Кодирующий резистор
Из-за механических допусков в производстве характеристическая кривая крутящего момента многодисковой блокировки сцепления изменяется незначительно.
После измерения фактического момента блокировки на испытательном стенде сцепления к серводвигателю присоединяется резистор; значение резистора является ссылкой на характеристику момента блокировки.
Каждый раз, когда двигатель запускается, блок управления раздаточной коробкой измеряет значение сопротивления один раз, и выбирается оптимальная карта программы для установленной раздаточной коробки.
Схема №6
Электронный блок управления раздаточной коробки
Блок управления раздаточной коробкой (VGSG) установлен в E83 на задней панели пола под отделкой багажного отделения.
В E53 МУ он расположен под задним сиденьем слева.
Схема №7
Схема №8
Блок управления раздаточной коробкой (VGSG) находится на шине PT-CAN. VGSG обменивается информацией с DSC для общего управления xDrive и имеет диагностическую связь через разъем бортовая система диагностики.
Схема №9
Блок управления раздаточной коробкой (VGSG) регулирует давление блокировки многодисковой муфты в раздаточной коробке. Блок управления раздаточной коробкой получает информацию о требуемом давлении блокировки сцепления от блока управления DSC. Необходимая для этого обработка, управление и электроника интегрированы в блок управления раздаточной коробкой. Эта информация преобразуется и выводится как соответствующее вращательное движение серводвигателя.
Для позиционирования серводвигателя и компенсации износа каждый раз при выключении зажигания проводится контрольный прогон Положение серводвигателя определяется встроенным в серводвигатель датчиком Холла. Во время контрольного пробега сцепление включается и выключается полностью (один раз). Во время включения сцепления измеряется потребляемый ток для положения серводвигателя. Это позволяет VGSG определить начало и конец процедуры включения сцепления.
Расчет износа сцепления и масла также обрабатывается и сохраняется в VGSG. Он увеличивает давление блокировки по мере необходимости, чтобы уменьшить трение.
В случае отказа DSC VGSG включает резервный уровень (стратегию) для активации сцепления раздаточной коробки, чтобы сохранить функцию полного привода.
TCC
Регулирование давления блокировки сцепления раздаточной коробки (муфта блокировки гидротрансформатора) позволяет бесступенчато сцеплять переднюю ось с трансмиссией. Крутящий момент на передней оси может быть увеличен или уменьшен в зависимости от дорожной ситуации и дорожных условий. Очевидно, что при передаче большего крутящего момента на переднюю ось пропорционально снижается крутящий момент на задней оси из-за отсутствия тяги.
Преимущества переменного распределения крутящего момента на переднюю и заднюю оси:
- Оптимальное использование угловых и продольных сил колес на передней и задней осях.
- Тормозные вмешательства DSC становятся необходимыми только на значительно более позднем этапе, увеличение утонченности комфорта.
- По сравнению с «открытой» раздаточной коробкой дифференциала и DSC, xDrive значительно улучшает распределение приводного момента, когда тяга на передней и задней осях заметно отличается.
Блок управления DSC влияет на управление муфтой раздаточной коробки. Даже когда DSC деактивирован, муфта блокировки гидротрансформатора остается активным с целью максимальной тяги и динамики движения.
Постоянный полный привод полностью отключается только в трех контрольных ситуациях
- Во время очень плотного движения на повороте с низким крутящим моментом двигателя для компенсации скорости между передней и задней осями (например, парковка)
- На скоростях> 180 км/ч
- Когда автомобиль резко опускается
Логика управления сцеплением раздаточной коробки описана в трех основных модулях
- Предварительный контроль
- Управление тягой/управление динамикой движения
- Логика допуска шины
Предварительный контроль
Логика предварительного управления (совместно используемая с DSC) отражает команду водителя и рассчитывается на основе
- Значение педали акселератора
- Крутящий момент двигателя
- Обороты двигателя
- Скорость транспортного средства
- Механизм
- Угол поворота руля
При нормальной езде сцепление работает с минимальным проскальзыванием, так что доступен постоянный полный привод с распределением приводного момента 40% на переднюю ось и 60% на заднюю.
Даже когда тяга для передней и задней осей резко отличается, предварительное управление гарантирует, что система реагирует очень быстро, как видно на графике на следующей странице.
Примечания
Схема №10
В случае открытой раздаточной коробки тормоз включается после обнаружения пробуксовки на задней оси. Это занимает приблизительно половину секунды времени реакции. 62% крутящего момента поддерживается на двух задних тормозных дисках, и только 38% крутящего момента может быть передано на переднюю ось. Другими словами, проскальзывание колес должно быть обнаружено прежде, чем крутящий момент будет передан через раздаточную коробку посредством применения тормозов задних колес.
В отличие от «открытой» раздаточной коробки (дифференциала), xDrive не требует вмешательства тормозов на задней оси, поскольку проскальзывание не может произойти (постоянное сквозное соединение). Муфта раздаточной коробки входит в зацепление с передней осью при разгоне автомобиля. Это занимает значительно меньше времени (около одной десятой секунды).
Управление тягой/управления динамикой движения
Контроль тяги контролирует условия пробуксовки на передней и задней осях. Скорости колес, скорость рыскания и поперечное ускорение служат входными сигналами.
Функция контроля тяги/управления динамикой движения заключается в достижении оптимальной тяги и поддержании устойчивости транспортного средства.
Как видно на следующем графике, в случае тенденции к избыточной поворачиваемости муфта раздаточной коробки полностью сцеплена, и передается максимальный поддерживаемый крутящий момент на переднюю ось. Это помогает «тянуть» переднюю часть автомобиля до достижения устойчивости.
Схема №11
В случае тенденции к недостаточной поворачиваемости сцепление при необходимости может быть полностью расцеплено. В этом примере передняя ось отделена от трансмиссии, и ведущий крутящий момент может передаваться только на заднюю ось. Это помогает «задвинуть» заднюю часть автомобиля до достижения устойчивости.
Схема №12
Логика допуска шин
Логика допуска шины обнаруживает различные окружности протектора на передней и задней осях. Это происходит, когда
- Используются смешанные шины
- Установлено компактное запасное колесо
- Используются шины, которые были изношены до разных уровней
Обычно отклонения длины окружности шины приводят к смещению крутящего момента трансмиссии (нежелательные изменения).
Окружность шины может колебаться до 1% и более в результате смешанных шин или износа.
Логика допуска шины решает в зависимости от команды водителя и ситуации вождения, должно ли проскальзывание происходить в муфте раздаточной коробки или в зоне контакта между шиной и дорогой.
Если допускается проскальзывание в муфте раздаточной коробки, давление блокировки, установленное предварительным контролем, уменьшается, чтобы сохранить низкие потери работы. В ситуации динамического управления движением сцепление блокируется немного больше, чем обычно, полный привод всегда гарантирован, когда это требуется.
Для максимальной производительности xDrive на автомобиль следует устанавливать шины (и колеса) одинакового диаметра.
Примечания
XDrive/DSC - Компоненты системы
Система xDrive/DSC состоит по существу из этих компонентов из известных DSC8. Управляемая многодисковая муфта в раздаточной коробке - новая особенность.
- DSC8 модуль
- Электронный блок управления раздаточной коробкой (VGSG)
- Датчики рыскания и поперечного ускорения
- Датчики частоты вращения колес
- Датчик давления
- Датчик угла положения рулевого колеса
- Переключатель предупреждения о тормозной жидкости
- Выключатель стоп-сигнала
- Кнопка DSC
- Датчик положения двигателя раздаточной коробки
- Кодирующий резистор
- Сервомотор раздаточной коробки
Схема №13
Модуль DSC
Модуль DSC, расположенный в моторном отсеке, состоит в основном из следующих трех компонентов:
- Наземный блок управления
- Блок клапанов со встроенным датчиком давления
- Двигатель насоса
Это тот же дизайн, что и модуль DSC8, который был представлен на BMW с E60.
Схема №14
Датчики рыскания и поперечного ускорения
Датчик (узел) в E83 и E53 МУ расположен на тоннеле трансмиссии сзади.
Схема №15
Датчики скорости вращения колес
Активные датчики скорости колеса требуют для работы напряжения питания и выдают сигнал не зависящей от скорости постоянной амплитуды.
Схема №16
В xDrive используются датчики скорости вращения колес с интегрированной схемой оценки. Выходной сигнал передается с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Передний фронт сигнала используется для определения скорости дороги; ширина импульса содержит дополнительную информацию о направлении вращения, определении неподвижности, определении положения установки и запасе воздушного зазора до сенсорного кольца. Направление вращения определяется внутренними сигналами датчика Холла (например, E65).
Функции системы
Система xdrive / DSC содержит следующие функции (такие же, как E60 или E53, за исключением *)
- Антиблокировочная тормозная система ABS
- Автоматический контроль стабильности ASC-X X *
- Контроль динамической устойчивости DSC
- EBV Электронное распределение тормозной силы
- Динамическое управление тормозами DBC
- Управление тормозами поворота CBC
- Управление тормозным моментом двигателя MSR
- Управление спуском HDC Hill
- Автоматический дифференциальный тормоз ADB-X *
- Управление раздаточной коробкой муфта блокировки гидротрансформатора (ранее рассматривалось)
ASC-X/ADB-X
В отличие от обычных дорожных транспортных средств, SAV также предназначены для демонстрации удовлетворительных характеристик управляемости и соответствующей тяги на нетрадиционных дорогах. Чтобы обеспечить оптимальную тягу с достаточной устойчивостью на повороте как на обычных дорогах, так и на других дорожных поверхностях, система автоматического контроля устойчивости X (ASC-X) содержит функцию обнаружения, позволяющую различать их.
При обнаружении бездорожья порог пробуксовки колес увеличивается для обеспечения достаточного тягового усилия при повышенных уровнях потерь на тягу.
ASC-X дополняется функцией автоматического дифференциального тормоза (ADB-X), которая применяет тормоза к колесам на оси для передачи крутящего момента из стороны в сторону. Например, когда колесо вращается с одной стороны (до уставки проскальзывания), тормоза прилагаются к этому колесу, и крутящий момент передается через дифференциал моста на колесо с более высокой тягой. Это обеспечивает превосходные возможности, когда есть диагональные потери на тягу (т.е. левый передний/правый задний).
ADB-X остается активным при деактивизации DSC. Кроме того, ADB-X может развивать полную мощность, поскольку мощность двигателя не снижается даже во время работы с экстремальным приводом на четыре колеса. Только то колесо, которое имеет низкую тягу, получает торможение.
Тормозной диск может перегреться при чрезмерном вмешательстве ADB-X с отключенным DSC. В этой ситуации работа прерывается при температуре диска приблизительно 700 ° С и возобновляется, когда эта температура падает ниже приблизительно 400 ° С. Это расчет, выполняемый блоком управления DSC на основе времени применения тормоза, давления, скорости вращения колес и т.д.
Предупреждающие индикаторные лампы
Индикаторы предупреждения для xDrive/DSC находятся в комбинации приборов, как показано справа.
Предупреждающие индикаторные лампы и акустические сигналы (гонг) назначаются состояниям неисправности системы xDrive/DSC, описанным ниже.
Схема №17
Схема №18
Рекомендации для СТО
| Внимание | На автомобиле, оборудованном автоматической коробкой передач, при заезде на анализаторы тормозов переведите рычаг селектора в положение «N». На автомобиле, оснащенном механической коробкой передач, не нажимайте один раз на педаль акселератора на анализаторе тормозов. При этом муфта раздаточной коробки остается разомкнутой, и автомобиль не может быть снят с анализатора. |
|---|
Буксировка: Используйте только бортовой перевозчик!
Перекачка нефти и мониторинг
Требуемое количество масла для раздаточной коробки и его технические характеристики приведены в разделе «Рабочие жидкости».
Мониторинг масла выполняется модулем управления VTG, чтобы определить, когда необходимо обслуживание (изменение). VTG рассчитывает износ раздаточной коробки и сцепления на основе величины проскальзывания, давления сцепления (крутящего момента), скорости и пробега.
Этот расчет учитывает нормальное «сухое» дорожное вождение, «неблагоприятное» дорожное вождение и «другое» дорожное экстремальное вождение. В зависимости от индивидуального использования транспортного средства - стиля вождения и условий вождения, интервал обслуживания маслом раздаточной коробки будет различным.
Когда услуга должна быть предоставлена, на это указывает код отказа, и дополнительные сведения доступны с помощью DISplus/GT1. Сервисные функции обеспечивают указания по замене масла раздаточной коробки и обновлению модуля управления VTG необходимой процедурой сброса и адаптации. Это чрезвычайно важно для CBS.
Программирование (мигание)
Как блок управления раздаточной коробкой (VTG), так и блок управления DSC являются программируемыми, и новый блок (блоки) управления должен быть запрограммирован при замене. Значения износа, хранящиеся в модуле управления VTG (подлежит замене), должны быть переданы в VTG для замены.