7-biegowe DSG cz. 3.

Volkswagen
Reklama
Reklama

Sterowanie pracą 7-biegowej dwusprzęgłowej skrzyni DQ200 odbywa się za pośrednictwem zespołu mechatronicznego – jednostki zawierającej sterowniki: elektroniczny i hydrauliczny. W części 2. artykułu opisana została praca sterownika mechatronicznego. W tej części skupimy się na sterowniku hydraulicznym oraz module mechatronicznym.

Sterownik hydrauliczny dwusprzęgłowej siedmiobiegowej skrzyni DQ200 (ilustracja 1) zawiera następujące podzespoły (indeksy w nawiasach {} odnoszą się do ilustracji 1):
{1} Bezszczotkowy silnik prądu stałego pompy hydraulicznej V401. Zadaniem silnika V401 jest napędzanie pompy hydraulicznej. Sterownik elektroniczny włącza silnik pompy hydraulicznej, gdy ciśnienie oleju w układzie sterowania spadnie poniżej 40 barów, wyłączenie V401 następuje po przekroczeniu pułapu 60 barów. Cechą charakterystyczną silnika V401 jest to, że stojan zawiera sześć par elektromagnesów, zaś wirnik składa się z sześciu par magnesów trwałych. Sterownik elektroniczny skrzyni DQ200 doprowadza napięcie zasilania do uzwojeń stojana i przełącza je pomiędzy fazami w określonych cyklach. W tym czasie wirnik obraca się na skutek oddziaływania wirującego pola magnetycznego. Zastosowanie bezszczotkowej komutacji pozwala na wydłużenie eksploatacji silnika V401. Uszkodzenie silnika prądu stałego pompy hydraulicznej V401 powoduje spadek ciśnienia oleju w przekładni, w następstwie czego dane sprzęgło jest rozłączane i kontynuowanie dalszej jazdy jest niemożliwe.
{2} Pompa hydrauliczna o konstrukcji z kołami zębatymi o zazębieniu zewnętrznym przetłacza olej do układu hydraulicznego. Pompa napędzana jest poprzez sprzęgiełko bezszczotkowym silnikiem prądu stałego V401.
{3} Gazowy akumulator ciśnienia o pojemności 0,2 litra, którego zadaniem jest podtrzymanie ciśnienia oleju w fazach, gdy hydrauliczna pompa oleju nie pracuje.
{4} Sterownik elektrohydrauliczny generuje ciśnienie oleju wymagane do sterowania sprzęgłami oraz pracą przekładni dwusprzęgłowej.
{5} Zawór nr 1 w przekładni A o oznaczeniu N433 nastawnika biegów 1/3.
{6} Zawór nr 2 w przekładni A o oznaczeniu N434 nastawnika biegów 5/7.
{7} Zawór nr 3 w przekładni A o oznaczeniu N435 zawór sprzęgła K1.
{8} Zawór nr 4 w przekładni A o oznaczeniu N436 regulator ciśnienia w przekładni A.
{9} Zawór nr 1 w przekładni B o oznaczeniu N437 nastawnika biegów 2/4.
{10} Zawór nr 2 w przekładni B o oznaczeniu N438 nastawnika biegów 6/R.
{11} Zawór nr 3 w przekładni B o oznaczeniu N439 zawór sprzęgła K2.
{12} Zawór nr 4 w przekładni B o oznaczeniu N440 regulator ciśnienia w przekładni B.

Reklama

 

© Audi

Zawory N435 oraz N439 regulują pracę nastawników danego sprzęgła. Zawór N435 steruje dopływem oleju hydraulicznego do nastawnika sprzęgła K1, natomiast zawór N439 nastawnika K2. Gdy zawory N435, N439 nie są wysterowane (brak ich zasilania), to sprzęgła K1, K2 pozostają rozłączone. Zawór N436 odpowiada za kontrolę ciśnienia oleju w przekładni A, natomiast zawór N440 reguluje ciśnienie w przekładni B. Sterownik mechatroniczny za pośrednictwem zaworów N436 oraz N440 inicjuje program awaryjny i rozłącza dane rozgałęzienie przekładni (A lub B). Zawory nastawników biegów N433, N434, N437, N438 sterują przepływem oleju do określonego nastawnika biegów. Każdy nastawnik przyporządkowany jest do dwóch biegów i ustala położenie widełek włączających biegi. W pozycji spoczynkowej, gdy nie jest włączony żaden z dwóch możliwych do realizacji biegów, ciśnienie oleju ustala nastawnik w pozycji neutralnej.

Układ hydrauliczny automatycznej przekładni DQ200 posiada zawór bezpieczeństwa uruchamiany w przypadku zapchania filtra oleju lub przekroczenia wartości ciśnienia wytwarzanego przez pompę oleju (powyżej 70 barów).
Dźwignia sterująca wyborem trybu jazdy posiada wbudowane czujniki hallotronowe umożliwiające określenie jej położenia. Informacje o położeniu dźwigni są wykorzystywane przez moduł mechatroniczny do realizacji programu jazdy Tiptronic oraz trybów PRNDS, jak i autoryzacji do uruchomienia rozrusznika silnika. Awarie i zakłócenia sygnału z sensorów Halla dźwigni wyboru trybu jazdy powodują rozłączenie zespołu sprzęgła podwójnego.

Moduł mechatroniczny

Moduł mechatroniczny J743 dwusprzęgłowej siedmiobiegowej skrzyni biegów wymienia dane za pośrednictwem sieci CAN pomiędzy kluczowymi sterownikami pojazdu (sterownik silnika, układu ESP/ABS, sterownik instalacji elektrycznej), jak i sterownikami odpowiedzialnymi za pracę samej przekładni.

Reklama

Strategię wymiany informacji w układzie sterowania dwusprzęgłowej przekładni DSG przedstawia schemat blokowy (ilustracja 2) obrazujący przesył danych pomiędzy sterownikami (za pośrednictwem magistrali CAN) oraz rozdział sygnału analogowego dla czujników i elementów wykonawczych skrzyni dwusprzęgłowej. Wymiana danych pomiędzy sterownikiem skrzyni J743 a sterownikami: J527 elektroniki kolumny kierowniczej, J453 kierownicy wielofunkcyjnej, J285 zestawu wskaźników, J533 gateway oraz zespołem dźwigni sterującej E313 realizowana jest poprzez sieć CAN (linie oznaczone kolorem pomarańczowym).

© Audi

Podzespół o oznaczeniu E313 spełnia istotną rolę w identyfikacji położenia dźwigni wyboru trybów jazdy. Aby wyeliminować zakłócenia w rozpoznawaniu sygnału położenia dźwigni zastosowano w nim wbudowane czujniki hallotronowe. Dane o wyborze danego trybu „PRNDS”, jak i programu jazdy Tiptronic z sensorów hallotronowych jednostki E313 za pośrednictwem magistrali CAN, trafiają do sterownika przekładni J743 oraz sterownika zestawu wskaźników J285. W przypadku awarii czujników hallotronowych, sterownik przekładni J743 utraci możliwość zidentyfikowania położenia dźwigni wyboru trybu jazdy i nastąpi rozłączeni sprzęgieł K1 i K2. Elektromagnes N110 służy do zablokowania dźwigni w położeniach „P” oraz „N” w sytuacji, gdy nie jest włączony zapłon i wciśnięty pedał hamulca. Z kolei za aktywację blokady przeciwdziałającej wyciągnięciu kluczyka zapłonu, gdy nie jest uruchomiona blokada postojowa, odpowiedzialny jest czujnik F319. Sensor F319 przesyła sygnał potwierdzający ustawienie dźwigni wyboru trybu jazdy w pozycji „P” do sterownika elektroniki kolumny kierowniczej J527, który decyduje o zwolnieniu elektromagnesu blokady kluczyka. Producent przewidział możliwość awaryjnego odblokowania dźwigni wyboru trybu jazdy na wypadek usterki elektromagnesu N110. W tym celu należy użyć cienkiego i długiego przedmiotu (np długopisu), który umożliwi zwolnienie zasuwki blokady. Na kole kierownicy rozmieszczono przyciski odpowiadające za realizację kolejnego przełożenia „Tip +” bądź jego redukcję „Tip -” w trybie jazdy „Tiptronic”. Sygnałem do aktywacji programu jazdy „Tiptronic” jest rozpoznanie przez sterownik położenia dźwigni trybu jazdy ustawionej w prowadnicy po prawej stronie albo naciśnięcie przycisku „Tip +” lub „Tip -” na kole kierownicy (nawet podczas realizacji programu jazdy automatycznej „D”). Przycisk „Tip +” oznaczono na schemacie indeksem E438 natomiast „Tip -” E439. Informacja o naciśnięciu danego przycisku przesyłana jest poprzez magistralę CAN ze sterownika elektroniki kolumny kierowniczej J527 do sterownika mechatronicznego J743. Uszkodzenie któregoś z przycisków „Tip +” lub „Tip -” nie pozwoli na dalsze sterownie przekładnią dwusprzęgłową z poziomu koła kierownicy. We wnętrzu sterownika mechatronicznego J743 znajdują się następujące czujniki:

  • G270 przeponowy czujnik ciśnienia oleju hydraulicznego w obwodzie sterowania,
  • G487 czujnik 1 przesuwu widełek dla biegów 4/2,
  • G488 czujnik 2 przesuwu widełek dla biegów 1/3,
  • G489 czujnik 3 przesuwu widełek dla biegów 5/7,
  • G490 czujnik 4 przesuwu widełek dla biegów 6/R,
  • G510 czujnik temperatury w sterowniku,
  • G612 hallotronowy czujnik prędkości obrotowej wałka wejściowego nr 2,
  • G617 czujnik 1 skoku sprzęgła K1,
  • G618 czujnik 2 skoku sprzęgła K2,
  • G632 hallotronowy czujnik prędkości obrotowej wałka wejściowego nr 1.

Poza obszarem sterownika mechatronicznego umieszczony jest jedynie czujnik wejściowej prędkości obrotowej G182.
Lista elementów wykonawczych umieszczonych w sterowniku mechatronicznym obejmuje: N433 zawór nr 1 nastawnika biegów 1/3, N434 zawór nr 2 nastawnika biegów 5/7, N435 zawór nr 3 nastawnika sprzęgła K1, N436 zawór nr 4 regulator ciśnienia oleju w przekładni A, N437 zawór nr 1 nastawnika biegów 2/4, N438 zawór nr 2 nastawnika biegów 6/R, N439 zawór nr 3 zawór nastawnika sprzęgła K2, N440 zawór nr 4 regulator ciśnienia oleju w przekładni B, V401 silnik pompy hydraulicznej.

Za pośrednictwem dedykowanych testerów diagnostycznych istnieje możliwość przeprowadzenia testów elementów wykonawczych sterownika mechatronicznego oraz sprawdzenie samego modułu lub określonego czujnika.

Procedura włączania danego biegu

Zawór nastawnika biegu kontrolowany jest przez sterownik mechatroniczny. Tłok nastawnika zespolony z widełkami ulega przesunięciu w momencie, gdy w cylindrze nastawnika zostaje zwiększone ciśnienie oleju. Ruch widełek połączonych z przesuwką i piastą synchronizatora powoduje włączenie danego biegu (ilustracja nr 3). Sensor przesuwu widełek identyfikuje ich ruch na podstawie zmiany położenia magnesu trwałego zespolonego z widełkami. Informacja o zmianie miejsca i ruchu widełek trafia do sterownika modułu mechatronicznego J743, co jest jednoznaczne z włączeniem biegu docelowego.

© Audi

Zakres przesunięcia widełek (w lewą bądź prawą stronę) pozwala na sterowanie włączeniem dwóch biegów (ilustracja 4). Za precyzyjny przebieg procesu włączenia biegu odpowiadają synchronizatory blokujące wyposażone w synchronizację potrójną, podwójną lub pojedynczą.

© Audi
Reklama

O Autorze

Inżynier mechanik, autor materiałów szkoleniowych dla branży motoryzacyjnej, audytor branży motoryzacyjnej

Tagi artykułu

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama