Общее
Коробка передач работает без разрыва тягового усилия, что устраняет главный недостаток автоматизированных механических коробок передач. Её коэффициент полезного действия значительно выше даже самых современных автоматических коробок передач.
Профиль требований к коробке передач интерпретировался как "комфорт" и "функциональность".
Внутри коробки передач имеются, как и в обычных механических коробках передач, передаточные ступени в виде пар сопряженных зубчатых колес на входных и выходных валах.
Первичный вал разделен на две части, как и в 6-ступенчатой автоматической коробке передач (6DCT450), и состоит из полого и центрального вала.
Сухие сцепления этой коробки передач расположены компактно и параллельно, предусмотрена электронная регулировка и механическая активация. Это позволило обеспечить компактность коробки передач.
Внешний механизм переключения передач был заимствован у автоматических коробок передач.
Рычаг селектора имеет следующие положения:
- Паркен: Парковочное положение
- Rückwärtsfahrt: Передача заднего хода
- Нейтральное положение: Нейтральное положение
- Vorwärtsfahrt: Автоматическое включение всех передач
- Спортивный: Спортивный режим и ручное переключение (выбрать режим переключения передач)
Если рычаг селектора находится в положении Паркен, то через TCM включается 1-я передача и передача заднего хода.
Благодаря этому обеспечивается ускоренное срабатывание после пуска.
Важные отличительные черты этой коробки передач:
- передняя поперечная установка
- Двухсекционный алюминиевый картер
- 6 передач плюс передача заднего хода
- Сухое двойное сцепление со следящим управлением коррекции износа
- Разделенный на две части первичный вал
- Два выходных вала с различным передаточным отношением главной передачи
- Система сцепления и переключения передач с электромеханическим приводом
- Возможность использования в гибридных автомобилях
Устройство коробки передач
Схематическое изображение
1 двигатель 2 Сухое двойное сцепление 3 Выходной вал 3-й, 4-й передачи и передачи заднего хода 4 Первичный вал (центральный вал) 5 Первичный вал (полый вал) 6 Выходной вал 1-й, 2-й, 5-й и 6-й передачи
Коробка передач в принципе состоит из двух независящих друг от друга секций.
При движении одна секция коробки передач постоянно кинематически замкнута, а в другой секции уже включена следующая передача, но сцепление этой передачи пока выключено.
Первичный вал состоит из двух частей и является сердцем коробки передач. Он состоит из внешнего первичного (полого) вала и внутреннего первичного (центрального) вала.
Первичный (полый) вал приводит в действие четные передачи (2-ю, 4-ю и 6-ю передачи), а также через промежуточную шестерню передачи заднего хода.
Первичный (центральный) вал приводит в действие нечетные передачи (1-ю, 3-ю и 5-ю передачи).
Оба первичных вала соединены соответственно через внешнее зубчатое зацепление с диском сцепления.
Синхронизация
В этой коробке передач используется обычная и двойная синхронизация.
Простая синхронизация: передачи 1, 3, 4, 5, 6 и передача заднего хода.
Двойная синхронизация: передача 2.
Схемы передачи крутящего момента
ПримечаниеНа приведенном ниже изображении валы для наглядности показаны вне их действительного положения.
1 Дифференциал 2 Шестерня передачи заднего хода 3 Шестерня 4-й передачи 4 Шестерня 3-й передачи 5 Шестерня 1-й передачи 6 Шестерня 5-й передачи 7 Шестерня 6-й передачи 8 Шестерня 2-й передачи 9 Первичный вал (полый вал) 10 Первичный вал (центральный вал)
ПримечаниеОбратить внимание на изображениях на то, что крутящий момент проходит один раз через первичный (центральный) вал и один раз через первичный (полый) вал.
1. передача
Крутящий момент передается на двойное сцепление через пластину маховика. Оттуда крутящий момент передается через ведущий шкив, нажимной диск 1 и диск сцепления 1 на первичный (центральный) вал. Первичный (центральный) вал передает крутящий момент на первую передачу вторичного вала (1-я, 2-я, 5-я и 6-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал.
2. передача
Крутящий момент передается на двойное сцепление через пластину маховика. Оттуда крутящий момент передается через ведущий шкив, нажимной диск 2 и диск сцепления 2 на первичный (полый) вал. Первичный (полый) вал передает крутящий момент на вторую передачу вторичного вала (1-я, 2-я, 5-я и 6-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал.
3. передача
Крутящий момент передается на двойное сцепление через пластину маховика. Оттуда крутящий момент передается через ведущий шкив, нажимной диск 1 и диск сцепления 1 на первичный (центральный) вал. Первичный (центральный) вал передает крутящий момент на третью передачу вторичного вала (3-я, 4-я передача и передача заднего хода). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал.
4. передача
Крутящий момент передается на двойное сцепление через пластину маховика. Оттуда крутящий момент передается через ведущий шкив, нажимной диск 2 и диск сцепления 2 на первичный (полый) вал. Первичный (полый) вал передает крутящий момент на четвертую передачу вторичного вала (3-я, 4-я передача и передача заднего хода). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал.
5. передача
Крутящий момент передается на двойное сцепление через пластину маховика. Оттуда крутящий момент передается через ведущий шкив, нажимной диск 1 и диск сцепления 1 на первичный (центральный) вал. Первичный (центральный) вал передает крутящий момент на пятую передачу вторичного вала (1-я, 2-я, 5-я и 6-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал.
6. передача
Крутящий момент передается на двойное сцепление через пластину маховика. Оттуда крутящий момент передается через ведущий шкив, нажимной диск 2 и диск сцепления 2 на первичный (полый) вал. Первичный (полый) вал передает крутящий момент на шестую передачу вторичного вала (1-я, 2-я, 5-я и 6-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал.
Задний ход
Крутящий момент передается на двойное сцепление через пластину маховика. Оттуда крутящий момент передается через ведущий шкив, нажимной диск 2 и диск сцепления 2 на первичный (полый) вал. Первичный (полый) вал передает крутящий момент на вторую передачу вторичного вала (1-я, 2-я, 5-я и 6-я передача). Шестерня 2-й передачи жестко соединена с промежуточной шестерней. Промежуточная шестерня передает крутящий момент на шестерню передачи заднего хода вторичного вала (3-я, 4-я передача и передача заднего хода). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал.
Парковочный механизм
1 Рычаг переключения передач 2 Рабочий вал 3 Торсионная пружина 4 Стопорное колесо с впадинами между зубьями 5 Стопорный кулачок
Для надежной парковки автомобиля и во избежание самопроизвольного скатывания при незатянутом ручном тормозе во второй вторичный вал встроен механизм коробки передач, запирающий трансмиссию автомобиля на стоянке.
Парковочный механизм необходим по причине того, что после выключения двигателя оба сцепления выключены.
При перемещении рычага селектора в положение Паркен включается парковочный механизм. При этом стопорный кулачок (5) входит в промежуток между зубьями стопорного колеса (4).
Если стопорный кулачок (5) находится на зубе стопорного колеса (4), торсионная пружина (3) натягивается на рабочий вал. Если автомобиль движется, стопорный кулачок (5) вводится в зацепление разжатой торсионной пружиной (3) со следующей впадиной между зубьями стопорного колеса (4).
Внутренний механизм переключения передач
Схема внутреннего переключения передач
1 Электродвигатели интегрированы с TCM 2 Контроллер 2 с цилиндрической шестерней Управляет вилками переключения передач для 2-й и 6-й передачи, а также 4-й передачи и передачи заднего хода. 3 Сдвоенная цилиндрическая шестерня 1 4 Сдвоенная цилиндрическая шестерня 2 5 Контроллер 1 с цилиндрической шестерней Управляет вилками переключения передач для 1-й и 5-й передачи, а также 3-й передачи.
Для включения передач используются бесщеточные электродвигатели постоянного тока, активирующие двухступенчатую передачу для каждого контроллера. Оба контроллера идентичны, каждый имеет шлиц переключения для движения вилок переключения передач. При использовании принципа контроллеров дополнительная механическая блокировка для предотвращения одновременного выбора нескольких передач в одной и той же секции коробки передач при неисправности не требуется.
Структура системы переключения (схематическое изображение)
1 Контроллер 2 с цилиндрической шестерней 2 Вилка переключения передач передачи заднего хода и 4-й передачи 3 Вилка переключения передач 3-й передачи 4 Вилка переключения передач 1-й и 5-й передачи 5 Контроллер 1 с цилиндрической шестерней 6 Вилка переключения передач 2-й и 6-й передачи
Каждый контроллер инициирует две вилки переключения передач. Общий угол поворота контроллеров ограничен соответственно двумя упорами, отлитыми в картере коробки передач.
Угол поворота вала переключения передач 1 составляет 200°. Угол поворота вала переключения передач 2 больше и составляет 290°, так как через этот вал включаются четыре передачи.
Обзор системы переключения
1 Контроллер 2 с цилиндрической шестерней 2 Вилка переключения передач передачи заднего хода и 4-й передачи 3 Вилка переключения передач 3-й передачи 4 Вилка переключения передач 1-й и 5-й передачи 5 Контроллер 1 с цилиндрической шестерней 6 Шлиц переключения 7 Нижний кулачок 8 Вилка переключения передач 2-й и 6-й передачи 9 Сухарь (ползун) 10 Верхний кулачок
Шлиц переключения вала переключения передач имеет на своей окружности два противоходных кулачка, расположенных со смещением 180°. Шлиц переключения перемещает сухарь, соединенный с вилкой переключения. При подводе сухаря к кулачку или отводе от него по оси соответственно смещается вилка переключения передач и, таким образом, включается передача или муфта синхронизатора устанавливается в нейтральное положение.
Функция вала переключения передач 1
1 Шлиц переключения вала переключения передач 1 В закрашенной части угол поворота составляет 200° 2 Нижний кулачок 3 Вилка переключения передач 3-й передачи с сухарем 4 Верхний кулачок 5 Вилка переключения передач 1-й/5-й передачи с сухарем 6 Нижнее конечное положение (угол поворота 0°) 7 Угол поворота 10° Вилка переключения передач 1-й/5-й передачи смещается по оси и включается 1-я передача. 8 Угол поворота 55° Нейтральное положение между 1-й и 3-й передачами. 9 Угол поворота 100° Вилка переключения передач 3-й передачи смещается по оси и включается 3-я передача. 10 Угол поворота 145° Нейтральное положение между 3-й и 5-й передачами. 11 Угол поворота 190° Вилка переключения передач 1-й/5-й передачи смещается по оси и включается 5-я передача. 12 Верхнее конечное положение (угол поворота 200°)
Функция вала переключения передач 2
1 Вилка переключения передач 2-й/6-й передачи с сухарем 2 Шлиц переключения вала переключения передач 2 В закрашенной части угол поворота составляет 290° 3 Верхний кулачок 4 Нижний кулачок 5 Вилка переключения передач R./4. Передача с сухарем 6 Нижнее конечное положение (угол поворота 0°) 7 Угол поворота 10° Вилка переключения передач R./4. Передача смещается по оси и включается передача заднего хода. 8 Угол поворота 55° Нейтральное положение между передачей заднего хода и 2-й передачей 9 Угол поворота 100° Вилка переключения передач 2-й/6-й передачи смещается по оси и включается 2-я передача. 10 Угол поворота 145° Нейтральное положение между 2-й и 4-й передачами. 11 Угол поворота 190° Вилка переключения передач R./4. Передача смещается по оси и включается 4-я передача. 12 Угол поворота 235° Нейтральное положение между 4-й и 6-й передачами. 13 Угол поворота 280° Вилка переключения передач 2-й/6-й передачи смещается по оси и включается 6-я передача. 14 Верхнее конечное положение (угол поворота 290°)
Система двойного сцепления
1 Блок сцепления 2 Электромеханический рычажный исполнительный элемент 1 3 Направляющая втулка 4 Электромеханический рычажный исполнительный элемент 2 5 Блок включения 6 Стопорное кольцо
Система сцепления состоит из следующих компонентов:
- Блок сцепления
- Блок включения
- оба электромеханических рычажных исполнительных элементов, приводимые в действие бесщеточным электродвигателем постоянного тока.
Блок сцепления соединен с обоими первичными валами коробки передач и закреплен гайками на пластине маховика. При демонтаже коробки передач следует удалить гайки на пластине маховика.
Блок сцепления
Разрез
1 Ведомый диск 2 Нажимной диск 1 3 Ведущий шкив 4 Диски сцепления 5 Нажимной диск 2 6 Гаситель крутильных колебаний 7 Ступица первичного (полого) вала 8 Ступица первичного (центрального) вала 9 Подшипник ведущего шкива
Передача крутящего момента выполняется через соответствующий диск сцепления, расположенный параллельно для обеих секций коробки передач. По причинам безопасности двойное сцепление сконструировано таким образом, что в состоянии покоя оно разомкнуто. Этот вид сцепления обозначается как так называемое "закрытое сцепление". В закрытых сцеплениях усилие прижима равно нулю, пока к пружине рычага не прилагается усилие или прилагается незначительное усилие.
Сцепления оборудованы внутренним следящим управлением коррекции износа, это позволяет удерживать в узких рамках необходимый ход исполнительного устройства и, таким образом, необходимое пространство для установки.
Для гашения крутильного колебания в диски сцепления встроены гасители крутильных колебаний.
Ведущий шкив двойного сцепления установлен на первичном (полом) валу коробки передач.
Схематическое изображение открытого и закрытого сцепления
A Сцепление в состоянии покоя (открыто) B Сцепление 1 закрыто 1 Нажимной диск 2 2 Диск сцепления 2 3 Ведущий шкив 4 Нажимной диск 1 5 Диск сцепления 1 6 Первичный вал (центральный вал) 7 Первичный вал (полый вал) 8 Пружина рычага 2 9 Пружина рычага 1
Обе пружины рычага открывают сцепления, находящиеся в состоянии покоя. Они закрываются при нажатии соответствующего подшипника включения, воздействующего на соответствующую пружину рычага. При нажатии на пружину рычага соответствующий нажимной диск прижимается к диску сцепления и ведущему шкиву.
Блок включения
Разрез
1 Подшипник включения 2 Инициирует пружину рычага 2 и 2-е сцепление 2 Подшипник включения 1 Инициирует пружину рычага 1 и 1-е сцепление 3 Компенсационный элемент 4 Направляющая втулка
Оба подшипника включения захватываются направляющей втулкой таким образом, что они могут перемещаться независимо друг от друга. Подвижные втулки имеют для этого шлиц, их сегменты находиться во взаимном зацеплении. Компенсационный элемент выравнивает возможное смещение рычагов привода электромагнитных рычажных исполнительных элементов.
Каждый из обоих подшипников включения имеет закаленную шайбу включения. Она свободно лежит на подшипнике включения и передает осевое усилие.
Электромеханический рычажный исполнительный элемент
1 Бесщеточный электродвигатель постоянного тока 2 Пружина сжатия 3 Шариковая гайка 4 Ролики 5 Вилка включения
Требуемая для смыкания сцепления сила создается, главным образом, пружиной сжатия с помощью механизма рычажного исполнительного элемента. Это усилие действует на внешнем конце рычага включения. Он имеет форму коромысла. Ролики образуют среднюю точку опоры рычага включения.
Бесщеточные электродвигатели постоянного тока привинчены непосредственно к картеру коробки передач. Через зубчатое зацепление электродвигатель приводит в действие резьбовую шпильку привода с шариковой винтовой парой. Вращение резьбовой шпильки приводит к перемещению шариковой гайки и, тем самым, роликов в осевом направлении. В результате осевого движения роликов смещается средняя точка опоры рычага включения и изменяется отношение плеч рычага.
Функция электромеханического рычажного исполнительного элемента
A Сцепление открыто Бесщеточный электродвигатель постоянного тока обесточен B Сцепление 2 закрыто Бесщеточный электродвигатель постоянного тока под напряжением 1 Бесщеточный электродвигатель постоянного тока 2 Пружина сжатия 3 Привод с шариковой винтовой парой 4 Ролики 5 Вилка включения
При обесточенном электродвигателе сцепление открыто. Чтобы включить сцепление, электродвигатель инициируется TCM. При вращении привода с шариковой винтовой парой шариковая гайка перемещает ролик вниз. В результате этого осевого движения роликов смещается средняя точка опоры рычага включения и изменяется отношение плеч рычага. При изменении отношения плеч рычага увеличивается усилие, воздействующее на пружину рычага через рычаг включения и через подшипник включения. Таким образом поднимается рычаг включения и подшипник включения. Подшипник включения надавливает на пружину рычага и сцепление закрывается.
Для удерживания сцепления в закрытом состоянии на электродвигатель подается ток удержания.
Сразу после отключения тока удержания от TCM пружины рычага ослабляются и сцепление размыкается. Ослабленные пружины рычага отжимают подшипник включения и рычаг включения. При отжатии рычага включения форма рычага включения обеспечивает отвод роликов в их исходное положение.
TCM
Покомпонентное изображение TCM
1 Задний корпус 2 Соединение 3 Модуль управления 4 Уплотнитель 5 Катушки статора (электродвигатель 1) 6 Подшипники электродвигателей 7 Ротор с магнитными полями (электродвигатель 1) 8 Передний корпус 9 Ротор с магнитными полями (электродвигатель 2) 10 Катушки статора (электродвигатель 2) 11 Соединительный штекер блока управления
В TCM встроены блок управления и оба бесщеточных электродвигателя для переключения передач. Первичная функция TCM состоит в том, чтобы собирать и анализировать входящие сигналы датчиков и соответствующим образом активировать исполнительные элементы. В случае необходимости TCM может заменяться только как блок в сборе.
Стратегии управления
Принцип действия коробки передач
В результате использования сухого двойного сцепления в сочетании с электромагнитным регулированием в этой коробке передач одновременно выбирается две передачи (два передаточных отношения).
При этом одно включено в режиме движения, другое уже предварительно отбирается при приближении следующего процесса переключения передачи при выключенном сцеплении.
В зависимости от положения педали акселератора и запроса водителя размыкается сцепление активированной до этого передачи и одновременно смыкается сцепление предварительно выбранной передачи. В результате такого перекрытия сцеплений при изменении передачи потери тягового усилия минимальны.
Процесс переключения передач в механической коробке передач
1 Приводной крутящий момент (Нм) 2 1. передача 3 2. передача
На рисунке показано, что в традиционных коробках передач при переключении передачи обычно происходит прерывание тягового усилия.
Процесс переключения передач в коробке передач 6DCT250
1 Приводной крутящий момент (Нм) 2 1. передача 3 2. передача
При этом переключение передачи под нагрузкой, показанное на рисунке, только немного уменьшает силовой поток, постоянная тяга остается заметной.
Регулирование
Функции переключения 6DCT250 можно разделить на систему сцепления и систему переключения. Модуль TCM с помощью четырех бесщеточных двигателей постоянного тока с интегрированными датчиками положения регулирует систему сцепления и переключения передач.
Как при сцеплении, так и при переключении передач выполняется управление соответствующим двигателем постоянного тока. Информация о положении двигателей постоянного тока посылается встроенными датчиками положения в TCM. На основе этой информации модуль TCM распознает, какая передача и какое сцепление включены.
управления переключением передач
Управление переключением передач основано на алгоритме программного обеспечения для определения точки переключения, соответствующей условиям движения и значениям, заданным водителем.
Модуль TCM управляет соответствующими двигателями постоянного тока для проведения автоматической смены передач.
Чтобы можно было точно определить точки переключения на основе выбранной программы движения, TCM получает следующие сведения:
- Выбранная передача
- Скорость автомобиля по шине передачи данных высокоскоростная сеть блоков управления (HS-CAN)
- Частота вращения и крутящий момент двигателя, а также положение дроссельной заслонки по шине передачи данных высокоскоростная сеть блоков управления (HS-CAN)
- Температура двигателя по шине передачи данных высокоскоростная сеть блоков управления (HS-CAN)
- Наружная температура по шине передачи данных высокоскоростная сеть блоков управления (HS-CAN) для определения вязкости трансмиссионного масла в холодном состоянии.
- Угол поворота рулевого колеса от датчика угла поворота рулевого колеса по шине высокоскоростная сеть блоков управления (HS-CAN) для предотвращения включения повышенной или пониженной передачи на поворотах.
- Информация о воздействии на тормоз по высокоскоростной шине CAN.
- Частота вращения первичного вала для четных и нечетных передач от соответствующего датчика частоты вращения
Адаптивное регулирование
TCM контролирует каждое переключение передачи, чтобы при любых условиях движения обеспечивалось плавное переключение. Для их достижения блок управления регулирует работу бесщеточных электродвигателей постоянного тока для системы сцепления и переключения передач.
Адаптируются
- Точки включения сцепления
- Коэффициент трения сцепления
- Отдельные положения при синхронизации
Адаптированные значения сохраняются в энергонезависимом ОЗУ блока управления. Это повышает удобство переключения передач и увеличивает срок службы коробки передач.
Автоматический режим, рычаг селектора в положении Vorwärtsfahrt
Если распознаются особые условия движения, TCM вносит изменения в предварительно определенные характеристические кривые.
Спортивный режим, рычаг селектора в положении Спортивный
В этом режиме TCM использует другое семейство характеристик переключения передач. Эти характеристики приспособлены к расчету спортивного режима управления переключением передач (например, переключение передач при повышенной частоте вращения двигателя).
Режим ручного переключения передач Выбрать-Переключение
Режим фиксированных передаточных чисел может быть активирован только в том случае, если рычаг селектора находится в положении Спортивный. С помощью выключателя режима фиксированных передаточных чисел, который расположен сбоку на рычаге селектора, можно переключать отдельные передачи.
ПримечаниеРучное переключение передач не может выполняться в случае, если заданная частота вращения двигателя выше или ниже заданного значения.
Если скорость автомобиля падает настолько, что частота вращения двигателя уходит за нижнюю границу, TCM дает команду на включение более низкой передачи.
При переключении вниз TCM проверяет частоту вращения двигателя на предмет превышения верхней границы. Если граница частоты вращения превышена, TCM запрещает переключение передач.
Если во время ускорения превышается частота вращения коленчатого вала двигателя 6500 об/мин, система автоматически переключается на более высокую передачу.
Рычаг селектора из положения Нейтральное положение в положение Rückwärtsfahrt
Модуль TCM разрешает переключение на передачу заднего хода только при скорости автомобиля ниже 14,5 км/ч.
При скорости автомобиля выше 14,5 км/ч задний ход не включается, препятствуя тем самым процедуре переключения.
Положение рычага селектора Нейтральное положение
В соответствии с калибровкой модуля TCM при положении рычага селектора Нейтральное положение возможны следующие передачи:
- При переключении из положения рычага селектора Rückwärtsfahrt в положение Нейтральное положение включается 1-я передача и передача заднего хода.
- При переключении из положения рычага селектора Vorwärtsfahrt в положение Нейтральное положение включается 1-я передача и Нейтральное положение.
Положение рычага селектора Паркен
В соответствии с калибровкой модуля TCM в положении рычага селектора Паркен включены 1-я передача и передача заднего хода.
Высотная коррекция
При пониженном давлении воздуха в горах падает мощность двигателя. Эта ситуация распознается модулем PCM.
В соответствии со сложившимися условиями эксплуатации TCM меняет точки переключения.
Система круиз-контроля (управления скоростью автомобиля)
При включенной системе управления скоростью TCM может выполнять переключение передач. Это происходит путем запроса положения дроссельной заслонки, которая управляется модулем PCM.
Функция уменьшения скатывания назад
ПримечаниеЭта функция активируется только, если автомобиль оснащен системой помощи при трогании на склоне.
Если автомобиль удерживается при движении вверх по склону, то в положении 'P' и 'N' предварительно выбирается 1-я передача. Давление в тормозной системе удерживается до тех пор, пока крутящий момент двигателя не будет достаточным, чтобы переместить машину вверх по склону.
Горячий режим ("горячий" режим)
Температура сцепления рассчитывается по формуле в модуле TCM.
При расчете учитываются следующие величины:
- Крутящий момента двигателя
- Сигналы частоты вращения от датчиков Eingangswellendrehzahl 1, Еингангсуэллендерехаль 2, Абтриебсуэллендрехаль и частоты вращения коленчатого вала двигателя
- Расчетный крутящий момент сцепления
Чтобы сцепление не получило повреждения из-за слишком высокой температуры, используется функция Горячий режим. При этом сцепление включается быстрее, и крутящий момент двигателя уменьшается.
При расчетной температуре, при которой накладка диска сцепления подвержена термическому повреждению, появляется следующее сообщение на многофункциональном индикаторе щитка приборов:
- Горячая коробка передач, остановиться или ускориться
- Горячая коробка передач, подождать
- Горячая коробка передач, подождать 10 минут
После охлаждения коробки передач на многофункциональном индикаторе щитка приборов появится сообщение "Коробка передач готова к работе".
При расчетной температуре сцепления свыше 300°C сцепления разъединяются.
Аварийный режим
В программном обеспечении TCM имеются функции, перехватывающие управление коробкой передач при возникновении серьёзной неисправности.
Выбор применяемой стратегии производится исходя из характера неисправности.
Автомобиль остается готовым к работе в ограниченной степени, если нет ошибки в самом модуле TCM или в датчике Фарстюфе.
ПримечаниеЕсли модуль TCM неисправен, оба сцепления разъединяются и дальнейшая поездка больше невозможна. Если вышел из строя датчик Фарстюфе, запуск автомобиля невозможен, или коробка передач находится в положении Нейтральное положение и дальнейшая поездка больше невозможна.
В зависимости от того, в каком положении передачи и в какой дорожной ситуации появляется неисправность, принимаются разные меры.
- При выходе из строя электродвигателя, который включает рычажный исполнительный элемент сцепления, модуль TCM управляет только исправным электродвигателем. Например, при выходе из строя электродвигателя 1, этот путь коробки передач блокируется (1-я, 3-я и 5-я передача). Модуль TCM управляет теперь только электродвигателем 2. Он через рычажный исполнительный элемент включает сцепление передачи заднего хода, а также 2-й, 4-й и 6-й передачи.
- При выходе из строя системы переключения или датчиков частоты вращения реакция на ошибку может простираться от блокировки отдельных передач и блокировки всего пути коробки передач (четные/нечетные передачи) вплоть до возможности движения только на уже включенной передаче.
- В аварийном режиме на щитке приборов отображается текстовое сообщение, соответствующее типу неисправности, и/или горит Motorregelungskontrolleuchte и/или горит контрольная лампа коробки передач.
При повторном запуске (зажигание выключено примерно 15 секунд) проводится самопроверка, чтобы проверить наличие ошибок в системе. Если неисправность затем повторяется, вновь активируется аварийный режим. Если ошибка отсутствует, индикации на щитке приборов не последует, и лампа Motorregelungskontrolleuchte и/или контрольная лампа коробки передач не загорится. Однако неисправность остается в памяти TCM.
В случае неисправности рекомендуется продолжать движение по возможности по кратчайшему пути в цех либо поставить автомобиль в безопасном месте.
Двойное сцепление с дистанционной корректировкой износа
В связи с износом дисков сцепления меняется положение рычажных пружин и, тем самым, значения усилия прижима и отсоединения. Это ведет к усиленной нагрузке на бесщеточные электродвигатели постоянного тока электромеханических рычажных исполнительных элементов.
Чтобы удерживать положение рычажных пружин и, тем самым, усилие прижима и отсоединения приблизительно одинаковыми, двойное сцепление располагает дистанционным устройством корректировки износа.
Оно состоит из следующих элементов:
- Кожух сцепления с рампой корректировки и определения
- Регулировочное кольцо рампы для части сцепления
- Кольцо рампы для части сцепления
- Зажимные пружины, регулировочные натяжные пружины и регулировочная роликовая пружина для части сцепления.
Разрез сцепления 2 двойного сцепления
1 Ведущий шкив 2 Диск сцепления 2 3 Нажимной диск 2 4 Регулировочная роликовая пружина 5 Регулировочная натяжная пружина 6 Регулировочное кольцо рампы 7 Зажимная пружина 8 Аппарельное кольцо 9 Кожух сцепления
При регулировке сцепления в случае износа накладок рычажная пружина нажимается дальше в направлении двигателя, чтобы создать специальное усилие прижима. По причине более продолжительного пути перемещения зажимная пружина приподнимается с кольца рампы. За счет предварительно натянутой регулировочной роликовой пружины кольцо вращается на рампе до тех пор, пока зазор между зажимной пружиной и кольцом рампы не будет выровнен. Если в результате переключения сцепление снова полностью разъединится, рычажная пружина вследствие вращения кольца рампы займет новое положение, при этом возникнет зазор между рычажной пружиной и регулировочным кольцом рампы. Благодаря предварительному натяжению регулировочное кольцо рампы будет вращаться до тех пор, пока не будет прилегать к рычажной пружине. Процедура регулировки на этом завершена.
Структурная схема
1 Щиток приборов 2 Karosseriesteuergerät 3 Электродвигатели в TCM Управляют валами переключения передач 4 Электродвигатель 1 5 Электродвигатель 2 6 TCM 7 Датчик Eingangswellendrehzahl 1 первичного (центрального) вала Дополнительное распознавание направления вращения 8 Датчик Eingangswellendrehzahl 2 первичного (полого) вала9 Абтриебсвеллендрехзаль 10 Датчик Фарстуфе 11 Датчики Холла электродвигателей 1 и 2 12 Датчики Холла электродвигателей в TCM 13 Выключатель ручного переключения 14 PCM 15 Antiblockierbremssystem 16 Датчик угла поворота рулевого колеса
Функция электронных элементов
Датчик Eingangswellendrehzahl 1
1 Дистанционная шайба 2 Датчик Eingangswellendrehzahl 1
Датчик Eingangswellendrehzahl 1 закреплен на картере коробки передач. Проставочная шайба обеспечивает определенное расстояние между датчиком и задающим диском. Толщина проставочной шайбы составляет 3,5 мм ± 0,05 мм.
Датчик определяет частоту вращения через третью шестерню первичного (центрального) вала (нечетные передачи). Это магниторезистивный датчик, определяющий частоту вращения и направление вращения. Сигнал обрабатывается с помощью внутреннего контроллера и передается в модуль TCM.
Датчик Eingangswellendrehzahl 2
1 Дистанционная шайба 2 Датчик Eingangswellendrehzahl 2
Датчик Eingangswellendrehzahl 2 закреплен на картере коробки передач. Проставочная шайба обеспечивает определенное расстояние между датчиком и задающим диском. Толщина проставочной шайбы составляет 3,2 мм ± 0,05 мм.
Датчик определяет частоту вращения через четвертую шестерню первичного (полого) вала (четные передачи). Это магниторезистивный датчик, определяющий только частоту вращения. Сигнал обрабатывается с помощью внутреннего контроллера и передается в модуль TCM.
Датчик Абтриебсвеллендрехзаль
Датчик Абтриебсвеллендрехзаль закреплен на картере коробки передач.
Через диск датчика, расположенный на дифференциале, датчик определяет частоту вращения. Это магниторезистивный датчик, определяющий только частоту вращения. Сигнал частоты вращения обрабатывается внутренним контроллером и передается в модуль TCM.
Датчик Фарстюфе
1 Датчик Фарстуфе 2 Шторка 3 Рабочий вал
Датчик Фарстюфе установлен на картере коробки передач. На управляющем валу с обеих сторон датчика Фарстюфе закреплена шторка. При включении рычага селектора вал и шторка поворачиваются.
Датчик Фарстюфе представляет собой сдвоенный бесконтактный индуктивный датчик. Его работа во многом аналогична работе трансформатора. Сначала входящее постоянное напряжение преобразовывается в переменное напряжение. При включении рычага селектора шторки приводятся в движение. При этом меняются оба магнитных поля и, тем самым, также индуцированные переменные напряжения во вторичных обмотках. Эти изменения напряжения оцениваются встроенным контроллером и преобразуются в два цифровых сигнала (сигналы ШИМ).
Датчик Фарстюфе соединен проводкой с модулем TCM. На основе обоих сигналов ШИМ модуль TCM распознает положение рычага селектора.
Электродвигатели
1 Электродвигатель 1 Включает с помощью электромеханического рычажного исполнительного элемента сцепление для 1-й, 3-й и 5-й передачи 2 Электродвигатель 2 в TCM С помощью контроллера 2 включает вилки переключения для 2-й, 4-й и 6-й передач, а также передачи заднего хода 3 Электродвигатель 1 в TCM С помощью контроллера 1 включает вилки переключения для 1-й, 3-й и 5-й передач 4 Электродвигатель 2 С помощью электромеханического рычажного исполнительного элемента включает сцепление для 2-й, 4-й и 6-й передачи, а также передачи заднего хода
Все электродвигатели являются бесщеточными двигателями постоянного тока.
1 Управление электродвигателем в TCM 2 Катушка статора 3 Ротор 4 Датчик Холла
Катушки статора управляются электроникой в TCM таким образом, чтобы создавалось вращающееся магнитное поле. Ротор движется вслед за магнитным полем. С помощью датчиков Холла блок TCM получает информацию о том, в каком положении находится ротор, и рассчитывает, на сколько оборотов повернулся двигатель. Блоку TCM эта информация требуется для управления вилками переключения передач в соответствии с заданным углом поворота и для управления сцеплениями. Подробное описание функции бесщеточного электродвигателя постоянного тока можно найти в электронном тренинге "Датчики и исполнительные устройства" (TC 401 2071C).