Автор: Здравствуйте, уважаемые читатели! В статье представлена автоматическая роботизированная коробка передач с двойным сцеплением powershift 6dct450 (mps6). Описывается устройство и работа отдельных узлов, а также управление коробкой передач. Кроме того, даются рекомендации по техническому обслуживанию и диагностике.
Впервые коробка передач с двойным сцеплением нашла применение в 80-е годы в мотоспорте. Тем не менее из-за высоких вычислительных затрат на управление для комфортабельного дублированного переключения до серийного производства дело не дошло.
Благодаря развитию технологий и вычислительной техники, роботизированная коробка передач с двойным сцеплением стала устанавливаться с 2007 года на переднеприводные автомобили американских и японских брендов. Из за высокого коэффициента полезного действия, который значительно выше даже самых современных автоматических коробок, powershift 6dct450 стали использовать и другие автопроизводители.
АКПП powershift 6DCT450 mps6
Главное преимущество коробки с двойным сцеплением перед всеми остальными конструкциями КПП – это переключение без разрыва тягового усилия, за счет этого достигается экономия топлива до 4 — 8%. Обозначение АКПП powershift 6DCT450 расшифровывается как:
- 6 = шесть передач;
- D = двойное (Double);
- C = сцепление (Clutch);
- T = коробка передач (Transaxle);
- 450 = крутящий момент.
Как и в обычных МКПП, имеются пары сопряженных зубчатых шестерен образующих передаточные ступени между входным и выходным валом.
Отличием от простой МКПП является устройство двойного сцепления состоящего из подсоединенного к нему двойного первичного вала, который состоит из наружного полого вала, связывающего четные передачи с одним сцеплением и центрального вала, связывающего нечетные, а также, передачу заднего хода со вторым сцеплением.
Управляемые электроникой и гидравликой пакеты фрикционов для «мокрых» (работающих в масле) сцеплений были компактно “собраны” друг в друга. Это позволило уменьшить размеры агрегата с системой двойного сцепления.
Механизм переключения передач был взят у автоматических коробок. Рычаг селектора имеет следующие положения:
- P: парковочное положение.
- R: задний ход.
- N: нейтральное положение.
- D: автоматическое включение.
- S: спортивный режим и ручное переключение (режим фиксированных передаточных чисел).
Если рычаг селектора находится в положении «P», модуль управления коробкой (TCM) включает 2-ю передачу и передачу заднего хода. Благодаря этому обеспечивается ускоренное срабатывание после пуска двигателя. Автоматическая 6 ступенчатая коробка передач имеет следующие особенности:
- 6 передач плюс передача заднего хода;
- передняя поперечная установка;
- возможен полный привод (AWD);
- возможна комбинированная силовая установка (Hybrid);
- параллельное сцепление, работающее в масле;
- внутреннее электронное переключение передач;
- управление переключением с программируемым контроллером.
Работа поделена между электронной и гидравлической системами регулирования. TCM и блок клапанов управления образуют единый блок, включающий в себя TCM со встроенными датчиками и клапанный блок с блоком управления.
В зависимости от входных сигналов TCM осуществляет управление электромагнитными клапанами в блоке управления с клапанным блоком, рассчитывает и сохраняет в памяти адаптивные данные, коды неисправностей и значения для диагностики.
Гидравлическая система регулирования
При работающем двигателе интегрированный в картере коробки масляный насос создает давление гидросистемы, необходимое для управления. При срабатывании электромагнитных клапанов гидравлическое давление по каналам гидросистемы подается на оба сцепления и блок вилок переключения передач.
Электромагнитные клапаны управляют гидравлическим давлением в соответствии с коэффициентом скважности электрического сигнала PWM (широтно-импульсная модуляция). С помощью регулируемого гидравлического давления обеспечивается плавное включение соответствующего сцепления. Электромагнитные клапаны принимают положение «открыт» или «закрыт».
Оба вала через внешние зубья связаны с многодисковым фрикционом. Сопряжение коробки с ДВС содержит кулачковое соединение. Кулачковое соединение состоит из 8 кулачков на КП, которые входят в зацепление с 8 кулачками на маховике двигателя.
Предварительное натяжение соединения обеспечивается пружиной. Сопряжение сконструировано так, чтобы компенсировать малые смещения между двигателем и АКПП.
Перед установкой коробки на двигатель необходимо выровнять пружину со стороны сцепления и кулачок для подгонки к пружине со стороны маховика. Для выравнивания требуется специальный инструмент.
Масляный насос снабжает маслом гидравлическую систему, а также другие элементы устройства для смазки и охлаждения. Для выполнения всех функций в АКПП имеется собственный масляный контур. Этот масляный контур должен удовлетворить следующим требованиям:
- постоянная вязкость во всем температурном диапазоне;
- стойкость к механическим нагрузкам;
- обеспечение гидравлического управления;
- обеспечение регулировки давления для выключения сцепления.
Масляный насос сконструирован так, чтобы в каждом рабочем режиме обеспечивать достаточное давление масла и подавать требуемый расход масла. Масляный насос, установленный в КПП, является внешним шестеренным насосом. Объёмная производительность подачи меняется в зависимости от числа оборотов.
Насос состоит из алюминиевого корпуса с крышкой, в котором установлены шестерни. При вращении шестерен объем жидкости, защемленной во впадинах между зубьями, подается со стороны всасывания в сторону нагнетания. Главный регулятор давления распределяет масло в блоке управления так, что излишек масла направляется обратно в масляный насос.
Гидравлическая функция фильтровальной системы заключается в обеспечении максимально допустимой загрязненности масла нерастворимыми частицами. Система фильтрования также выполняет функцию подачи (и возврата) масла в систему охлаждения коробки.
Через приемный фильтр насоса очищенное масло с помощью насоса подается в гидросистему. Подаваемое насосом масло делится в гидросистеме на два потока. В зависимости от температуры масла масляный поток направляется в соответствующий гидравлический канал напорной фильтровальной системы.
Холодный масляный поток направляется прямо в камеру корпуса напорного фильтра. Горячий масляный поток направляется к напорной фильтровальной системе, откуда через подсоединение отводится на вход охладителя и после системы охлаждения возвращается по обратной магистрали охладителя.
Этот охлажденный масляный поток направляется в подсоединение к камере корпуса напорного фильтра. Масло проходит через фильтрующий элемент в масляный поддон. Максимальная потеря давления в фильтре должна составлять 1,0 +/- 0,2 бар. Если это значение превышено из-за загрязнения, открывается перепускной клапан, и масло больше не пропускается через фильтр.
Работа двойного сцепления
Двойное сцепление состоит из двух многодисковых фрикционов, принцип которых состоит в том, что две передачи всегда могут быть одновременно включены. Одно из сцеплений управляет нечетными передачами, а другое – четными передачами.
Сцепления являются «мокрыми» сцеплениями. «Мокрый» не означает, что сцепление работает полностью в масляной ванне. По причине проблем с переключениями это бы очень негативно сказалось на коэффициенте полезного действия. Система сцепления при сильном нагреве активно охлаждается потоком масла.
Однако после включения сцепления, во время движения в постоянном режиме этот поток охлаждающего масла выключается и внутри сцепления находится лишь масляный туман. Каждое сцепление имеет свою систему подачи масла и охлаждения.
Для уменьшения колебаний, возникающих при работе двигателя из за неравномерности угловой скорости коленвала, применяется постоянно включенный гаситель крутильных колебаний с “мокрой” муфтой. Ведущий первичный элемент (фланец) гасителя колебаний входит через кулачковое сцепление с выходом коленвала ДВС. Ведомый вторичный элемент (кожух гасителя) соединен с входным картером двойного сцепления, далее с главной ступицей и, наконец, с держателем внутренних дисков.
Суппорт сцепления содержит масляные каналы, которые служат для подачи масла в сцепление под давлением для привода сцепления, а также подачи охлаждающего масла для отвода тепла, выделяющегося при работе сцепления.
Гидравлическое давление в сцеплениях используется для переключения передач. Масло совершает работу внутри поршня сцепления. При задействовании сцепления гидравлическое давление внутри поршня заставляет спиральные пружины прижимать ведомый диск сцепления к нажимному диску.
Ведомый диск сцепления имеет внутренние зубья, которые служат для того, чтобы входить в зацепление с шлицами на корпусе многодискового фрикциона. При вращении корпус многодискового фрикциона входит в зацепление и крутящий момент передается от ДВС. При выключении сцепления давление в поршне снижается, в результате чего падает давление, действующее на ведомый и нажимной диски сцепления.
В АКПП имеется четыре вилки переключения передач. TCM активирует электромагнитные клапаны, которые приводят в действие гидравлическую систему, масло поступает в цилиндр и, закрепленный на вилке поршень линейно перемещается.
Из за отсутствия давления в противоположном цилиндре, блок вилки передвигается и синхронизатор включает передачу. Как только передача включена, давление больше не подводится к цилиндру. Выбранная передача сохраняет свое положение только через заднюю заточку зубьев включения и переключающую вилку.
Не включенные передачи блокируются фиксатором переключающих вилок в нейтральном положении. Каждый блок вилок переключения содержит постоянные магниты.
С помощью этих магнитов датчик перемещения распознает фактическое положение вилки переключения передачи. В свою очередь, по положению переключающей вилки можно определить включенную передачу.
Датчик выбора передач (TR) установлен на TCM и блоке клапанов управления. TR распознает положение рычага переключения передач, установленное водителем, и посылает соответствующий сигнал в TCM. Нет необходимости осуществлять его электронное программирование.
При установке TCM и блока клапанов необходимо с помощью специального инструмента отрегулировать датчик TR в соответствии с инструкциями литературы для станций технического обслуживания.
Трос выбора передач закреплен на сферической головке рычага переключения. На КП он закреплен на сферической головке рычага вала управления переключением передач. При движении селектора трос перемещается вдоль своей оси.
Осевое перемещение вала рычага преобразуется во вращательное движение вала управления переключением передач. Приспособление для регулировки троса рычага переключения находится на конце со стороны АКПП.
Для надежной парковки машины и во избежание самопроизвольного скатывания при не затянутом ручном тормозе во второй вторичный вал встроен механизм, запирающий трансмиссию на стоянке.
Парковочный механизм требуется для того, что после выключения двигателя, оба сцепления выключены.
При перемещении селектора в положение «P» включается парковочный механизм. Вследствие этого стопорный кулачок (4) входит в зацеп с впадиной между зубьями стопорного колеса (5) . Если стопорный кулачок (4) лежит на зубе на стопорного колеса (5), нажимная пружина (3) исполнительного рычажного механизма натягивается. Если автомобиль движется, стопорный кулачок (4) вводится в зацепление разжатой нажимной пружиной (3) со следующей впадиной между зубьями стопорного колеса (5).
Синхронизация
Используемый в АКПП синхронизатор имеет углеродное покрытие. Передачи 1, 2, 3 и передача заднего хода оснащены двойным синхронизатором. Передачи 4, 5, 6 оснащены одиночным синхронизатором.
ПРИМЕЧАНИЕ: При просмотре иллюстраций обратите внимание на то, что крутящий момент от первичного вала однажды передается через центральный вал и однажды – через полый вал.
Схемы передачи крутящего момента1-я передача | Крутящий момент через кулачки муфты включения вводится в двойное сцепление. Оттуда усилие через сцепление 1 передается на первичный вал (центральный вал). Первичный вал передает крутящий момент на первую передачу вторичного вала (1-я – 4-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал. |
2-я передача | Крутящий момент через кулачки муфты включения вводится в двойное сцепление. Оттуда усилие через сцепление 2 передается на первичный вал (полый вал). Первичный вал передает крутящий момент на вторую передачу вторичного вала (1-я – 4-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал. |
3-я передача | Крутящий момент через кулачки муфты включения вводится в двойное сцепление. Оттуда усилие через сцепление 1 передается на первичный вал (центральный вал). Первичный вал передает крутящий момент на третью передачу вторичного вала (1-я – 4-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал. |
4-я передача | Крутящий момент через кулачки муфты включения вводится в двойное сцепление. Оттуда усилие через сцепление 2 передается на первичный вал (полый вал). Первичный вал передает крутящий момент на четвертую передачу вторичного вала (1-я – 4-я передача). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал. |
5-я передача | Крутящий момент через кулачки муфты включения вводится в двойное сцепление. Оттуда усилие через сцепление 1 передается на первичный вал (центральный вал). Первичный вал передает крутящий момент на пятую передачу вторичного вала (5-я, 6-я и передача заднего хода). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал. |
6-я передача | Крутящий момент через кулачки муфты включения вводится в двойное сцепление. Оттуда усилие через сцепление 2 передается на первичный вал (полый вал). Первичный вал передает крутящий момент на шестую передачу вторичного вала (5-я, 6-я и передача заднего хода). Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал. |
Задний ход | Крутящий момент через кулачки муфты включения вводится в двойное сцепление. Оттуда усилие через сцепление 1 передается на первичный вал (центральный вал). Первичный вал передает теперь крутящий момент на передачу заднего хода вторичного вала (5-я, 6-я и передача заднего хода). Через промежуточную шестерню передачи заднего хода обеспечивается изменение направления вращения. Через ведомую шестерню крутящий момент передается на дифференциал. |
TCM и блок клапанов управления
TCM и блок клапанов служит для управления и регулирования АКПП, которая содержит два первичных вала, которые включаются и выключаются соответствующим сцеплением.
Поэтому имеется возможность работы с малым прерыванием крутящего момента при переключении передачи. Модуль управления осуществляет функции:
| 1. | Обрабатывает сигналы датчиков. |
| 2. | Измеряет частоту вращения двигателя, скорость и загрузку коробки. |
| 3. | Распознает положение механических компонентов. |
| 4. | Управление сцеплениями с измерением давления выключения сцепления. |
| 5. | Управление четырьмя серводвигателями с измерением перемещений. |
| 6. | Управление двумя предохранительными клапанами, по одному для центрального вала и полого вала. |
| 7. | Управление давлением в магистрали. |
| 8. | Управление давлением охлаждающего масла. |
| 9. | Измерение частоты вращения сцепления. |
| 10. | Измерение температуры коробки. |
При включенной передаче и давлении в гидросистеме TCM адаптирует положения сцеплений и серводвигателей.
Управление powershift 6dct450
TCM и блок клапанов образуют единый блок, который находится на передней стороне коробки в картере. TCM обрабатывает входные сигналы, поступающие от различных датчиков и блоков управления, и на основании этих сигналов активирует электромагнитные клапаны в блоке клапанов управления. Через электромагнитные клапаны гидравлическое давление подается к различным элементам.
ПРИМЕЧАНИЕ: TCM и блок клапанов управления подгоняются друг к другу при монтаже на заводе. Осуществляется проверка расхода масла через различные электромагнитные клапаны при определенном токе в цепи управления.
По этой причине TCM и блок клапанов управления можно менять только вместе. Иными словами, невозможно заменить по отдельности только TCM, электромагнитные клапаны или блок клапанов управления.
Датчик TR
Датчик TR установлен на TCM и блоке клапанов управления. Датчик состоит из постоянного магнита и датчиков Холла. При задействовании рычага селектора перемещается постоянный магнит.
В результате изменения магнитного поля датчики Холла генерируют различные сигналы напряжения, которые передаются в TCM. На основании этих различных сигналов напряжения TCM распознает, в каком положении находится рычаг селектора.
Датчики частоты вращения
Датчики числа оборотов для четных и нечетных передач встроены в TCM и в блоке управления. Они снимают показания числа оборотов через шестерню центрального вала (нечетные передачи) и через шестерню полого вала (четные шестерни).
Датчик частоты вращения на входе установлен в картере коробки. Частота вращения регистрируется с помощью зубчатого диска, установленного в задней секции картера сцепления.
Все датчики являются датчиками Холла. Датчик частоты вращения для нечетных передач дополнительно оснащен электронным блоком предварительной обработки. Датчик частоты вращения для четных передач и датчик частоты вращения на входе передают в TCM сигнал напряжения.
Датчик частоты вращения для нечетных передач дополнительно передает сигнал PWM в TCM. За счет этого TCM распознает частоту вращения и направление вращения вала. Сигналы от датчиков числа оборотов первичных валов для нечетных и четных передач используются для проверки передаточного числа и в качестве указания на скорость автомобиля.
В случае неисправности датчика сигнал одного датчика в определенной степени используется в качестве замены для сигнала другого датчика. Сигнал датчика числа оборотов на входе используется для того, чтобы получить не опосредованную информацию о числе оборотов двигателя. Кроме того, этот сигнал используется в качестве опорного и для диагностики обоих других датчиков частоты вращения.
Датчики давления и датчики TFT
Два датчика TFT интегрированы в TCM и блок клапанов управления. Один датчик находится в TCM и контролирует температуру процессора. Другой датчик находится в блоке управления. Так как оба датчика постоянно окружены гидравлическим маслом, они используются для определения температуры масла.
TCM использует эту информацию для определения правильного давления в системе, для управления сцеплениями, при холодном запуске, а также в режиме защиты от перегрева.
Оба датчика давления интегрированы в TCM. Они регистрируют давление масла в системе управления сцеплением, чтобы TCM мог управлять электромагнитными клапанами для обеспечения правильного нажимного усилия в соответствующем сцеплении.
Датчики положения вилок переключения
Датчики положения вилок переключения являются датчиками Холла и интегрированы в TCM. Посредством магнитов, установленных на блоках вилок переключения, отдельные датчики Холла генерируют сигнал, который передается в TCM. Основываясь на этой информации, TCM распознает положение четырех вилок переключения.
Управляемый сигналом PWM электромагнитный клапан давления в системе (LPS)
Управляемый сигналом PWM электромагнитный клапан давления в системе (LPS) находится в блоке клапанов управления. Он управляет системным давлением в коробке, направляя гидравлическое масло к сцеплению, к механизму переключения передач и в контур охлаждения и затем обратно в масляный поддон.
TCM посредством сигнала PWM управляет силой тока, подаваемого к электромагнитному клапану. В результате этого поток проходящего через клапан масла регулируется для получения требуемого давления.
Управляемые сигналом PWM электромагнитные клапаны нажимного усилия в сцеплении (CSPS)
Управляемые сигналом PWM электромагнитные клапаны нажимного усилия в сцеплении находятся в блоке клапанов управления. Они регулируют гидравлическое давление для включения сцепления/переключения передач.
CSPS1 управляет нечетными, а CSPS 2 — четными передачами. TCM посредством сигналов PWM управляет силой тока, подаваемого к обоим электромагнитным клапанам. За счет этого происходит смещение поршня в клапане. Клапан имеет три возможных положения:
- Обратный поток – Клапан выпускает масло обратно в масляный поддон.
- Подача – Поршень активируется таким образом, что система получает правильное давление.
- Полностью закрыт – Масло не течет через клапан.
Управляемый сигналом PWM электромагнитный клапан охлаждения (CCFS)
Управляемый сигналом PWM электромагнитный клапан охлаждения (CCFS) находится в блоке клапанов управления. Он управляет подачей гидравлического масла для охлаждения сцеплений.
TCM посредством сигнала PWM управляет силой тока, подаваемого к электромагнитному клапану. В результате этого поток проходящего через клапан масла регулируется для получения требуемого давления.
Электромагнитные клапаны переключения вилок переключения (SHSS)
Электромагнитные клапаны переключения вилок находятся в блоке клапанов управления. Электромагнитные клапаны переключения вилок управляют вилками переключения передач.
Электромагнитный клапан переключения вилок переключения (SHSS1) управляет вилками 1 и 3. Вилка переключения 1 включает 5-ю передачу и передачу заднего хода. Вилка переключения 3 включает 2-ю и 4-ю передачи.
Электромагнитный клапан переключения вилок (SHSS2) управляет вилками 2 и 4. Вилка переключения 2 включает 1-ю и 3-ю передачи. Вилка переключения 4 включает 6-ю передачу. Электромагнитные клапаны переключения вилок закрыты в обесточенном состоянии.
Мультиплексные электромагнитные клапаны переключения
В блоке клапанов управления находятся три мультиплексных электромагнитных клапана переключения. Эти клапаны в обесточенном состоянии закрыты. В зависимости от того, в какой комбинации положений находятся гидравлические клапаны в блоке управления, осуществляется переключение гидравлических контуров в блоке управления.
В результате этого посредством активации мультиплексных электромагнитных клапанов переключения, давление подается либо к одному из двух сцеплений, либо к соответствующей вилке переключения.
Мультиплексный электромагнитный клапан переключения (CSMS1) управляет гидравлическим давлением между включением сцепления и переключением нечетных передач. Кроме того, регулируется поток охлаждающего масла, подаваемый к сцеплениям.
Мультиплексный электромагнитный клапан переключения (CSMS2) управляет гидравлическим давлением между включением сцепления и переключением четных передач. Кроме того, регулируется поток охлаждающего масла, подаваемый к сцеплениям.
Дополнительно мультиплексный электромагнитный клапан переключения (CSMS2) может закрыть клапан для сброса нажимного усилия в сцеплении (CPCUT), чтобы снова получить нажимное усилие в сцеплении.
Клапан для сброса нажимного усилия в сцеплении (CPCUT) является предохранительным клапаном, управляемым сбросом давления в гидравлической системе. Он интегрирован в блок клапанов управления. Мультиплексные электромагнитные клапаны переключения закрыты в обесточенном состоянии.
Мультиплексный электромагнитный клапан переключения (SHCMS) находится в блоке клапанов управления. Клапан управляет положениями вилок переключения и охлаждением сцепления. В обесточенном состоянии клапан закрыт.
Рычаг селектора с выключателем фиксированных передаточных чисел Select-Shift
В узел селектора интегрированы следующие элементы:
- Электромагнит блокировки рычага селектора.
- Светодиоды для индикации положений рычага селектора.
- Коммутационный контакт для блокировки ключа зажигания.
Выключатель фиксированных передаточных чисел Select-Shift напрямую соединен с TCM. Сигнал на включение вверх или вниз посылается в TCM по двум проводам.
В некоторых автомобилях сигналы от выключателя фиксированных передаточных чисел Select-Shift посылаются по шине данных LIN (протокол данных LIN) в TCM. Рычаг селектора имеет следующие положения:
- P: парковочное положение.
- R: задний ход.
- N: нейтральное положение.
- D: Автоматическое переключение во всем диапазоне передач.
- S: Спортивный режим и режим фиксированных передаточных чисел (ручное переключение).
Если при выходе из автомобиля рычаг селектора не находится в положении «Р», через коммутационный контакт для блокировки ключа зажигания к щитку приборов и к блокирующему магниту системы блокировки ключа зажигания посылается сигнал.
При активации блокирующего магнита ключ зажигания невозможно извлечь из замка до тех пор, пока рычаг селектора не будет переведен в положение «Р».
На автомобилях с бесключевой системой запуска сигнал коммутационного контакта для блокировки ключа зажигания посылается к щитку приборов, если при покидании автомобиля рычаг селектора не находится в положении «Р».
При открывании двери на щитке приборов появляется сообщение «Переведите рычаг селектора в положение Р» и раздается сигнал предупредительного зуммера. Если рычаг селектора не переводится в положение «Р», электропривод замков автомобиля не работает и автомобиль не запирается.
Принцип работы АКПП с двойным сцеплением
В powershift 6dct450 благодаря применению двойного многодискового сцепления совместно с электрогидравлическим управлением сразу включаются две передачи (передаточных числа) – одна включена в режиме движения, другая предварительно выбирается при приближении следующего момента необходимости переключения передачи при выключенном сцеплении.
Сцепление отключает активированную до этого передачу и одновременно включает другое сцепление, чтобы включить заранее выбранную передачу, при наличии подходящих условий для переключения.
На графике показано, что в МКПП при переключении передачи обычно происходит прерывание тягового усилия.
При этом переключении передачи под нагрузкой, показанное на графике, только немного уменьшает силовой поток, постоянная тяга остается заметной.
Регулирование электромагнитных клапанов
Функции переключения 6DCT450 поделены между системой сцепления и системой переключения, которые работают совместно при переключении передач и совместно используют одну гидравлическую систему.
С помощью датчиков давления и положения TCM регулирует электромагнитные клапаны, чтобы осуществлять управление правильными давлениями включения сцепления и переключения передач.
Как при включении сцепления, так и при переключении передач давление определяется управляемыми сигналом PWM электромагнитными клапанами нажимного усилия в сцеплении (CSPS1 и CSPS2).
Мультиплексные электромагнитные клапаны переключения (CSMS1 и CSMS2) направляют гидравлическое давление для включения сцепления или переключения передач. Это влияет на клапаны, интегрированные в блок клапанов управления.
Два электромагнитных клапана переключения вилок переключения (SHSS1 и SHSS2) используются только для управления системой переключения передач. Все другие электромагнитные клапаны, а также интегрированный в блок клапанов управления клапан для сброса нажимного усилия в сцеплении (CPCUT) управляют давлением и клапанами как при включении сцепления, так и при переключении передач.
Управления переключением передач
Управление переключением передач построено на алгоритме программы для распознавания необходимой точки переключения, подходящей для условий движения и запросам водителя.
Для выбора точки переключения, на основе выбранной программы движения, используются данные:
| 1. | Выбранная передача. |
| 2. | Скорость автомобиля по шине передачи данных HS-CAN. |
| 3. | Частота вращения от датчика частоты вращения на входе. |
| 4. | Частота вращения первичного вала для четных и нечетных передач от соответствующего датчика частоты вращения. |
| 5. | Температура трансмиссионной жидкости от обоих датчиков TFT. |
| 6. | Частота вращения и крутящий момент двигателя, а также положение дроссельной заслонки по шине передачи данных HS-CAN. |
| 7. | Температура двигателя по шине передачи данных HS-CAN. |
| 8. | Наружная температура по шине передачи данных HS-CAN для определения вязкости трансмиссионного масла в холодном состоянии. |
| 9. | Угол поворота рулевого колеса от датчика угла поворота рулевого колеса по шине передачи данных HS-CAN для предотвращения переключения на более высокую передачу при движении в повороте. |
| 10. | Сигнал датчика наклона в датчике рыскания/поперечного ускорения по шине передачи данных HS-CAN для функции уменьшения скатывания (только на автомобилях с системой помощи при трогании на склоне). |
Адаптивное регулирование
Блок управления контролирует переключение передачи, чтобы при любых условиях движения обеспечивалось плавное переключение. Для этого повышается или понижается давление в гидросистеме. Адаптируется:
- заполнение сцепления;
- давления выключения;
- крутящий момент сцепления к усилию выключения сцепления за счет согласования крутящего момента ДВС с крутящим моментом КП;
- положение вилок переключения.
Измененные значения давления и положений сохраняются в автономной памяти RAM (оперативное запоминающее устройство) TCM. Это улучшает удобство переключения и положительно влияет на моторесурс трансмиссии.
Блок управления устанавливает точки переключения в соответствии с условиями движения. Если распознаются особые условия движения, TCM вносит изменения в предварительно определенные характеристические кривые.
Спортивный режим, рычаг селектора в положении «S»
АКПП 6dct450 переключается из автоматического режима в спортивный режим. В этом режиме TCM использует другое семейство характеристик переключения. Эти характеристики приспособлены к расчету переключения при повышенной частоте вращения двигателя.
В программе спортивного режима точки переключения настраиваются таким образом, чтобы обеспечить максимально возможные динамические характеристики. Переключение пониженной передачи происходит при более низких оборотах ДВС.
В спортивном режиме можно выполнять ручное переключение (режим фиксированных передаточных чисел Select-Shift) перемещением рычага селектора в направлении (+) или (–).
Режим фиксированных передаточных чисел Select-Shift
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.
⚠ Ручное переключение не может выполняться в случае, если заданная частота вращения двигателя не превышена или не достигнута.
Если во время разгона частота вращения двигателя превышает 4500 об/мин, то система автоматически включает следующую более высокую ступень. Также в ручном режиме выполняются переключения с резким нажатием до упора на педаль акселератора. Возможно намеренное трогание на 2-й передаче.
Стратегии управления
В стратегии прошивки управления TCM передача заднего хода включается только при скорости автомобиля ниже 12 км/ч. Если скорость автомобиля выше, предотвращается включение заднего хода.
В соответствии с калибровкой TCM в положении рычага селектора «N» включены 1-я и 2-я передачи. В положении рычага селектора «P» включены 2-я передача и передача заднего хода.
Движение на подъеме
Блок управления распознает движение на подъеме путем сравнения передаваемого с PCM крутящего момента двигателя с записанным в память моментом, действительным для движения на равнине.
При дорожной ситуации, когда крутящий момент двигателя выше, TCM распознает движение на подъеме и включает более низкую передачу для увеличения тягового усилия.
Движение на спуске
TCM распознает движение на спуске путем сравнения передаваемого с PCM крутящего момента двигателя с записанным в память моментом, действительным для движения на равнине.
Если в дорожной ситуации крутящий момент двигателя меньше, то TCM распознает движение на спуске и включает пониженную передачу, чтобы снизить нагрузку на тормозную систему.
Высотная коррекция и круиз-контроль
В зависимости от высоты над уровнем моря, атмосферное давление уменьшается. По сигналу датчика атмосферного давления (BARO) модуль PCM по шине CAN передает информацию в TCM.
В соответствии с условиями работы двигателя автомобиля TCM меняет точки переключения АКПП.
При включенной системе управления скоростью TCM может выполнять переключение передач.
Уменьшение крутящего момента в положении «D» при включенном тормозе без движения
Если автомобиль при положении рычага селектора «D» приостанавливается, TCM предварительно выбирает 2-ю передачу и передачу заднего хода и уменьшает крутящий момент сцепления, включаемого при трогании автомобиля с места, примерно на 5 Нм. Такая стратегия стабилизирует холостой ход, сокращает расход топлива и уменьшает вибрации, передаваемые двигателем.
Функция уменьшения скатывания назад
ПРИМЕЧАНИЕ: Эта функция активируется только, если автомобиль оснащен системой помощи при трогании на склоне.
Если автомобиль удерживается вниз по склону, то в положении «P» и «N» предварительно выбирается 1-я ступень и в зависимости от уклона число оборотов двигателя на холостом ходу увеличивается с 800 до 1100 об/мин.
Если автомобиль удерживается вверх по склону, то в положении «P» и «N» предварительно выбирается передача заднего хода и в зависимости от ската частота вращения двигателя на холостом ходу увеличивается с 800 до 1100 об/мин.
Hot Mode («горячий» режим)
При длительном движении с высокой нагрузкой, например, при медленной езде с крутыми подъемами или при езде с прицепом АКПП и сцепления подвергаются большой нагрузке. Это ведет к повышению температуры трансмиссионной жидкости и сцепления.
Для предотвращения повреждения КП и сцепления по причине слишком высокой температуры, применяется функция Hot Mode («горячий» режим). В зависимости от температуры предпринимаются определенные меры. При этом учитывается расчетная температура сцепления и масла. Температура масла превышает:
- 160°C – степень предупреждения 1: загорается желтая сигнальная лампа КПП на комбинации приборов, автомобиль вибрирует из-за колебаний момента сцепления. Вследствие этого водителю предлагается привести в действие тормоза с тем, чтобы иметь возможность выключить и охладить сцепление.
- 165°C – степень предупреждения 2: как и степень предупреждения 1, только с усиленной вибрацией.
- 170°C – степень предупреждения 3: Муфты сцепления выключаются во избежание поломки.
Температура в масляном поддоне коробки превышает:
- 125°C – степень предупреждения 1: загорается желтая сигнальная лампа КПП на комбинации приборов, автомобиль не вибрирует из-за колебаний момента сцепления.
- 136°C – степень предупреждения 2: как и степень предупреждения 1, только с сильной вибрацией.
- 138°C – степень предупреждения 3: сцепления выключаются во избежание поломки.
После фазы охлаждения автомобиль может эксплуатироваться без ограничений. Чтобы сделать возможным быстрое охлаждение и обеспечить непрерывную смазку всех элементов конструкции, двигатель должен работать без остановки.
Аварийный режим (резервный режим управления)
В заложенной программе есть функции управление при аварийном режиме КПП. Выбор функции происходит в зависимости от вида дефекта. Авто остается ограниченно годным к эксплуатации при наличии неисправности в самом модуле управления или датчике выбранной передачи.
Если неисправен TCM или датчик TR, оба сцепления выключены и продолжение поездки невозможно.
При появлении неисправности, TCM способствует тому, чтобы сохранить автомобиль ограниченно готовым к эксплуатации. Путь следования должен быть по возможности ограничен и следует избегать сложного маневрирования при движении (например, обгонов) по соображениям безопасности.
В комбинации приборов при аварийном режиме появляется сообщение, соответствующее типу неисправности, и/или горит MIL (контрольная лампа неисправности ДВС) и/или горит контрольная лампа КП.
При выключении зажигания на 15 секунд и повторном пуске ДВС, аварийный режим отключается. Сообщение больше не отображается и выключается MIL. Код ошибки фиксируется в памяти TCM. Если неисправность повторяется, аварийный режим снова активируется.
Стратегия аварийного режима
С учетом неисправности и условий движения активируются различные программы. Реакции на неисправности различаются от блокировки одной передачи или целой группы передач, до езды только лишь на уже установленной передаче.
Принципиально в распоряжении имеются все передачи („R“ и „D“) и режим ручного переключения, если они уже не были исключены возникшей неисправностью.
Если автомобиль уже встал и продолжение поездки невозможно в аварийном режиме, новый пуск (ключ зажигания вынуть примерно на 15 секунд) может вызвать удаление неисправности из памяти и сделать возможным продолжение поездки до места ремонта.
Указания по техническому обслуживанию 6DCT450
Для успешного диагностирования необходим тщательный осмотр коробки. Визуальный осмотр предусматривает следующие пункты:
- штекеры и штекерные соединения;
- ходимость рычага селектора;
- положение рычага селектора и индикатор положения рычага селектора;
- утечки масла;
- контроль уровня масла;
- модификации/дооснащение;
- механические повреждения коробки.
При проверке штекерных соединений необходимо обратить внимание на то, что штекеры должны отсоединяться только без напряжения. Электронный блок коробки может быть поврежден статическим зарядом. Во избежание повреждений должно быть обеспечено соблюдение механиком соответствующих защитных мероприятий.
Самопроверка и диагностика
TCM контролирует все датчики и соединен со многими электронными устройствами автомобиля, включая PCM. О возникшей неисправности водитель информируется контрольной лампой и текстовым сообщением в комбинации приборов.
Неполадки хранятся в памяти неисправностей TCM как коды неисправностей, и могут считываться и, при необходимости, стираться с помощью диагностичкского прибора.
Контроль состояния трансмиссионной жидкости
ПРИМЕЧАНИЕ: Его необходимо обеспечить, чтобы АКПП не работала в аварийном режиме и, соответственно, отсутствовали коды неисправности. Уровень масла в коробке зависит от температуры масла!
- Проверка уровня масла при пониженной температуре ведет к избытку масла.
- Проверка уровня масла слишком высокой температуре ведет к недоливу масла.
Как показано на рисунке, конструктивной особенностью коробки является масляная многокамерная система. Она имеет одну камеру для TCM и блока клапанов управления и еще одну для шестерен и сцепления. TCM и блок клапанов управления должны иметь более высокий уровень масла, чем шестерни и сцепление.
ПРИМЕЧАНИЕ: Конкретная последовательность рабочих процедур и спецификации описаны в актуальной литературе для станций технического обслуживания.
Чтобы обеспечить безупречную работу коробки, необходимо в соответствии с действительным регламентом технического обслуживания заменять трансмиссионную жидкость и сменный фильтрующий элемент масляного фильтра по прошествии заданного интервала.
Необходимо удостовериться, что температура трансмиссионной жидкости лежит в пределах диапазона, указанного в литературе для станций технического обслуживания. Температура трансмиссионной жидкости определяется с помощью диагностического прибора.
Масло, которое непосредственно вытекает после открытия отверстия для проверки уровня масла, не свидетельствует о правильном или даже превышенном уровне масла. Во всяком случае, масло должно заливаться через маслоналивное отверстие при открытом отверстии для проверки уровня масла до тех пор, пока масло не начнет вытекать из отверстия для проверки уровня масла.
Правильный уровень масла настоятельно необходим для надлежащей работы АКПП. При неверном уровне масла нельзя запускать двигатель.
Буксировка автомобиля
Автомобили с автоматической трансмиссией могут буксироваться только в направлении движения. Так как смазка и охлаждение АКПП при буксировке производится не в полной мере, должны соблюдаться следующие меры:
- рычаг селектора должен находиться в положении «N»;
- максимальная скорость при буксировке не должна превышать 30 км/ч;
- максимальная дальность буксировки не должна превышать 50 км;
- буксировка разрешена только при температурах свыше 0°C.
Режим качения или толкания при выключенном двигателе
Если приводные колеса не подняты достаточно высоко, ДВС не разобщен, или ведущие валы перед качением или толканием не удалены, возможны повреждения АКПП.
Пуск от аккумуляторной батареи другого автомобиля
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: При пуске от аккумуляторной батареи другого автомобиля с помощью кабельной перемычки могут возникнуть пиковые напряжения. При этом может быть поврежден электронный блок коробки.
При пуске от аккумуляторной батареи другого автомобиля необходимо на несколько минут оставить стороннюю аккумуляторную батарею подключенной. Пиковые напряжения спадают через несколько минут. Только после этого сторонняя аккумуляторная батарея может быть отсоединена.
Регулировка троса селектора
ПРИМЕЧАНИЕ: Конкретная последовательность рабочих процедур и спецификации описаны в актуальной литературе для станций технического обслуживания.
Регулировка троса рычага селектора осуществляется в положении рычага селектора «D». Рычаг селектора и механизм переключения должны находиться в положении «D».
На механизме переключения следует проследить за тем, чтобы метки на механизме переключения и метка на картере коробки находились на одной линии.
Замена TCM и блока клапанов управления
ПРИМЕЧАНИЕ: Конкретная последовательность рабочих процедур и спецификации описаны в актуальной литературе для станций технического обслуживания.
Перед заменой TCM и блока клапанов управления необходимо считать и выгрузить сведения о модуле. Чтобы заменить TCM и блок клапанов управления не нужно снимать коробку.
Перед установкой TCM и блока клапанов управления необходимо зафиксировать шторку датчика TR с помощью регулировочного шаблона датчика TR.
Для этого необходимо до тех пор скручивать шторку, пока регулировочный шаблон не зафиксируется в отверстии шторки.
Механизм переключения на коробке следует отрегулировать так, чтобы метка «D» на картере коробки и метка на механизме переключения находились на одной линии.
Перед установкой TCM и блока клапанов управления в коробку необходимо проверить на предмет повреждения/наличия пластмассовые крышки на датчиках.
Повреждение или отсутствие пластмассовых крышек может привести к выходу из строя или неправильной работе соответствующего датчика.
После установки и соответствующего крепления TCM и блока клапанов управления в коробке передач осуществляется крепление датчика TR. Затем удаляется регулировочный шаблон датчика TR.
После удаления регулировочного шаблона необходимо проверить наличие смещения между отверстием в корпусе датчика TR и отверстием шторки.
Установка коробки передач
ПРИМЕЧАНИЕ: Конкретная последовательность рабочих процедур и спецификации описаны в актуальной литературе для станций технического обслуживания.
Перед установкой АКПП необходимо выполнить юстировку кулачков сцепления и коленчатого вала.
При этом следует помнить о том, что положение кулачков сцепления и коленчатого вала зависит от двигателя.
Для юстировки применяются разные специальные инструменты. Селектор должен находиться в положении «N».
Варианты применения сервисных функций
Программирование системы вилок переключения передач: эта сервисная функция должна выполняться при замене TCM и блока клапанов управления.
Программирование (“обучение”) системы сцепления: эта сервисная функция должна выполняться при замене TCM и блока клапанов управления или сцепления и демпферного блока.
После замены модуля управления, его следует запрограммировать с помощью сервисного диагностического сканера-тестера (DST).
Заключение
Автоматическая роботизированная коробка передач с двойным сцеплением powershift 6dct450 вывела комфорт управления автомобилем на более высокий уровень. Но, в связи с постоянной адаптацией под стиль вождения, у водителей возникает вопросы к ее работе. Часто при при начале движения, особенно при резком ускорении, могут ощущаться подергивания авто, которые шофер принимает за неисправность.
Обычно это происходит на автомобилях которыми постоянно пользуются несколько человек. Подобные ситуации поведения автомобиля могут возникать и из за изношенных свечей или сильного загрязнения дроссельной заслонки. Для исключения из возможных причин АКПП – ее необходимо переобучить.
Сохраненные в памяти коды неисправностей системы управления двигателем могут повлиять на управление коробкой. В дальнейшем неисправности в системе управления коробкой и двигателем следует устранять в соответствии с диагностикой на базе признака неисправности.
Подписывайтесь на рассылку новых статей и “жмите” на колокольчик чтобы ничего не пропустить. Спасибо, что дочитали статью до конца. Ни гвоздя Вам, ни жезла на дороге!
С уважением, Олег!
