Μηχατρονική

Μηχατρονική

Το αυτόματο κιβώτιο ελέγχεται από μια μηχατρονική μονάδα. Η μηχατρονική μονάδα είναι ένας συνδυασμός υδραυλικής μονάδας (υδραυλική μονάδα αλλαγής ταχυτήτων) και μιας ηλεκτρονικής μονάδας.
Η υδραυλική μονάδα είναι το υδραυλικό μέρος του ελέγχου του κιβωτίου.
Η ηλεκτρονική μονάδα περιλαμβάνει τη μονάδα ελέγχου EGS, τους αισθητήρες καθώς και τις εσωτερικές συνδέσεις του κιβωτίου.

Σύντομη περιγραφή του εξαρτήματος

Περιγράφονται τα παρακάτω εξαρτήματα της μηχατρονικής μονάδας:

Μονάδα ελέγχου EGS

Η μονάδα ελέγχου EGS ελέγχει το σημείο αλλαγής ταχυτήτων, την ποιότητα αλλαγής ταχυτήτων, την γεφύρωση και απογεφύρωση του συμπλέκτη μετατροπέα ροπής καθώς και την υδραυλική πίεση.
Τα δεδομένα τα οποία απαιτούνται από τη μονάδα ελέγχου EGS για την αλλαγή των ταχυτήτων, μεταδίδονται από το Powertrain-CAN (PT-CAN) στη μονάδα ελέγχου EGS (π.χ. διάρκεια ψεκασμού, στροφές κινητήρα, γωνία πεταλούδας γκαζιού, θερμοκρασία κινητήρα και απόκριση κινητήρα). Στη μηχατρονική μονάδα η μονάδα ελέγχου EGS ελέγχει απευθείας τις μαγνητικές βαλβίδες και την ηλεκτρονική βαλβίδα ελέγχου πίεσης.

Υδραυλική μονάδα

Στην υδραυλική μονάδα ελέγχονται οι συμπλέκτες του αυτόματου κιβωτίου.
Για τον έλεγχο του κιβωτίου είναι τοποθετημένα τα παρακάτω εξαρτήματα στην υδραυλική μονάδα:

• Διακόπτης θέσης κιβωτίου ταχυτήτων
  
• 2 ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες
  
• 6 Ηλεκτρονικές βαλβίδες ελέγχου πίεσης
  
• 1 Αισθητήρας θερμοκρασίας λαδιού κιβωτίου:
  
  

Λειτουργίες συστήματος

Περιγράφονται οι παρακάτω λειτουργίες συστήματος:

Ηλεκτρονικό σύστημα προσαρμοζόμενου ελέγχου του κιβωτίου ταχυτήτων

Όπως και στα μέχρι τώρα αυτόματα κιβώτια υπάρχει και σε αυτό το 6-τάχυτο αυτόματο κιβώτιο η επιλογή ανάμεσα σε πρόγραμμα άνεσης και σπορ πρόγραμμα.
Ο προσαρμοζόμενος έλεγχος κιβωτίου (Συστατικό εξάρτημα του ηλεκτρονικού ελέγχου κιβωτίου) προσαρμόζει την αλλαγή ταχυτήτων στο πρόγραμμα Άνεσης και στο πρόγραμμα Σπορ σύμφωνα με τις επιθυμίες του οδηγού και τις συνθήκες οδήγησης.

Σε καθένα από τα δύο προγράμματα ο προσαρμοζόμενος έλεγχος κιβωτίου αλλάζει όταν απαιτείται από ένα βασικό χαρακτηριστικό πεδίο σε ένα προσανατολισμένο στην απόδοση χαρακτηριστικό πεδίο ως εξής:

• Πρόγραμμα άνεσης σε θέση επιλογέα ”D”
  Στο πρόγραμμα άνεσης υπάρχουν διάφορα χαρακτηριστικά πεδία: π.χ. το χαρακτηριστικό πεδίο ”XE” (eΧtreme Εconomy) και το χαρακτηριστικό πεδίο ”E” (Εconomy). Η μονάδα ελέγχου EGS επιλέγει σε κανονική περίπτωση το οικονομικό χαρακτηριστικό πεδίο ”XE” (= Βασικό χαρακτηριστικό πεδίο). Σε ιδιαίτερες απαιτήσεις (π.χ. επιθυμία φορτίου), γίνεται αλλαγή στο χαρακτηριστικό πεδίο απόδοσης ”E”. Αν τα σήματα εισόδου αλλάξουν προς την κατεύθυνση ”ήσυχος τρόπος λειτουργίας”, γίνεται πάλι αλλαγή στο οικονομικό χαρακτηριστικό πεδίο ”XE”.
  
• Σπορ πρόγραμμα σε θέση επιλογέα ”M/S”
  Το σπορ πρόγραμμα επιτρέπει μια δυναμική σπορ συμπεριφορά αλλαγής ταχυτήτων. Στο σπορ πρόγραμμα υπάρχουν διάφορα χαρακτηριστικά πεδία, π.χ. το βασικό χαρακτηριστικό πεδίο ”S” (sport) και το προσανατολισμένο στην απόδοση χαρακτηριστικό πεδίο ”XS” (eΧtreme Sport). Σε πολύ δυναμικό τρόπο οδήγηση γίνεται αλλαγή από το βασικό χαρακτηριστικό πεδίο ”S” στο χαρακτηριστικό πεδίο απόδοσης ”XS”.
  

Ο προσαρμοζόμενος έλεγχος κιβωτίου λαμβάνει υπόψη του τις παρακάτω απαιτήσεις:

Προσαρμογή στον τύπο του οδηγού

Η προσαρμογή στον τύπο του οδηγού πραγματοποιείται με τις παρακάτω τιμές:

• Kick-Fast
  Όταν το πεντάλ γκαζιού πατηθεί πολύ γρήγορα, μεταβάλλεται αντίστοιχα το πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων. Γίνεται σύγκριση της υπολογιζόμενης τιμής πεντάλ γκαζιού με τις οριακές τιμές στη μονάδα ελέγχου EGS-. Ως αποτέλεσμα αυτής της σύγκρισης προτείνεται ένα από τα δύο πιθανά προγράμματα (π.χ. σε πρόγραμμα άνεσης ”XE” ή ”E”, σε πρόγραμμα ”S” ή ”XS”).
  
• Αναγνώριση στροφών
  Η αναγνώριση στροφών αντιδρά στην εγκάρσια επιτάχυνση του αυτοκινήτου με μια έμμεση προσαρμογή στον τύπο του οδηγού.
  Η εγκάρσια επιτάχυνση αξιολογείται ως έμμεση αναφορά για απαιτούμενη οδηγική δυναμική και δεν οδηγεί σε μια άμεση αντίδραση αλλαγής ταχύτητας (Οι αλλαγές ταχυτήτων στις στροφές μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά την οδηγική ευστάθεια).
  Η εγκάρσια επιτάχυνση μπορεί να υπολογιστεί μέσω των σημάτων του αισθητήρων τροχών καθώς και από τη στροφορμή και την ταχύτητα του αυτοκινήτου.
  
• Αξιολόγηση φρένων
  Η αξιολόγηση των φρένων γίνεται όμοια με την διαδικασία αξιολόγησης του ”Kick-Fast”.
  Υπολογίζεται η επιβράδυνση πέδησης και συγκρίνεται με τις οριακές τιμές στη μονάδα ελέγχου EGS. Ως αποτέλεσμα αυτής της σύγκρισης προτείνεται ένα από τα δύο πιθανά προγράμματα (π.χ. σε πρόγραμμα άνεσης ”XE” ή ”E”, σε πρόγραμμα ”S” ή ”XS”).
  

Η προσαρμογή στον τύπο του οδηγού ξεκινά από την αρχή σε κάθε ξεκίνημα από σταματημένο αυτοκίνητο.

Ανάβαση ανωφερειών και λειτουργία με ρυμουλκούμενο

Η λειτουργία αυτή βασίζεται σε μια σύγκριση της πραγματικής επιτάχυνσης του αυτοκινήτου με μια ονομαστική τιμή. Λαμβάνοντας υπόψη την πραγματική κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα, γίνεται εκτίμηση της επιτάχυνσης κατά την οδήγηση με κανονικό φορτίο σε μια ανωφέρεια. Αν η πραγματική επιτάχυνση βρίσκεται σημαντικά κάτω από τις θεωρητικές τιμές, τότε ενεργοποιείται η λειτουργία ”Ανάβαση ανωφερειών και λειτουργία με ρυμουλκούμενο”.
Η ανάγνωση των αντίστοιχων χαρακτηριστικών καμπυλών αλλαγής ταχυτήτων επιτρέπει τρόπο οδήγησης μεγάλων ταξιδίων. Εμποδίζεται έντονα το ανεπιθύμητο προς τα πάνω άλλαγμα ταχύτητας και το συχνό ανέβασμα και κατέβασμα ταχυτήτων.

Κατάβαση κατωφερειών

Όταν η μονάδα ελέγχου EGS αναγνωρίσει μια κατάβαση κατωφέρειας, αλλάζει για μείωση της ταχύτητας στην αμέσως χαμηλότερη ταχύτητα. Έτσι ενισχύεται το φρενάρισμα με τον κινητήρα. Μια αλλαγή σε χαμηλότερη ταχύτητα είναι εφικτή μόνο, όταν οι στροφές του κινητήρα βρίσκονται κάτω από τις μέγιστες στροφές της επόμενης χαμηλότερης ταχύτητας.
Η μονάδα ελέγχου EGS αναγνωρίζει την κατάβαση κατωφέρειας με βάση τα σήματα από το ποτενσιόμετρο πεταλούδας γκαζιού (φορτίο), από του αισθητήρες τροχών (ταχύτητα αυτοκινήτου) και τον διακόπτη φρένων (λειτουργία φρένων).

Φρενάρισμα και αυτόματη αλλαγή προς τα πάνω

Για να φρενάρει το αυτοκίνητο, απομακρύνεται το πόδι από το γκάζι και όταν απαιτείται πιέζεται το πεντάλ φρένων. Η απομάκρυνση του ποδιού από το γκάζι εκλαμβάνεται από την χαρακτηριστική καμπύλη ως αλλαγή ταχύτητας προς τα πάνω. Αυτή η αλλαγή ταχύτητας σε συνδυασμό με το φρενάρισμα δεν έχει νόημα, γιατί εμποδίζει τη χρησιμοποίηση του φρεναρίσματος με τον κινητήρα.

Η πρόθεση για φρενάρισμα αναγνωρίζεται από το πολύ γρήγορο άφημα του πεντάλ γκαζιού στη μηδενική θέση. Όταν αναγνωρίζεται μια τέτοια ενέργεια, εμποδίζεται η αλλαγή ταχύτητας προς τα πάνω, για όσο διάστημα το πεντάλ γκαζιού βρίσκεται στη μηδενική θέση και το αυτοκίνητο βρίσκεται σε λειτουργία κίνησης.

Χειμερινό πρόγραμμα (μόνο σε θέση επιλογέα ”D”)

Όταν ακόμη και σε χαμηλή επιτάχυνση οι κινητήριοι τροχοί σπινάρουν, αναγνωρίζεται αυτόματα το χειμερινό πρόγραμμα. Το χειμερινό πρόγραμμα φροντίζει για καλύτερη πρόσφυση μη επιλέγοντας την 1η ταχύτητα. Με αυτό το πρόωρο ανέβασμα ταχύτητας περιορίζονται οι αντιδράσεις από την αλλαγή φορτίου. Όταν οι τροχοί σε υψηλή ροπή στρέψης δεν ολισθαίνουν, απενεργοποιείται και πάλι το χειμερινό πρόγραμμα.

Έλεγχος υπερκάλυψης

Ο έλεγχος υπερκάλυψης φροντίζει για μια ήπια συμπεριφορά αλλαγής ταχύτητας ως εξής: Κατά τον έλεγχο υπερκάλυψης λειτουργούν συγχρόνως περισσότεροι πολύδισκοι συμπλέκτες. Έτσι ταυτόχρονα στον συμπλεγμένο πολύδισκο συμπλέκτη εκτονώνεται η πίεση και συγχρόνως δημιουργείται πίεση στον προς σύμπλεξη συμπλέκτη. Η δημιουργία ή εκτόνωση πίεσης διατηρείται για τόσο διάστημα μέχρι να επιτευχθεί ένας συγχρονισμός στροφών. Κατόπιν μπορεί να δημιουργηθεί η υδραυλική πίεση πλήρως για τον πολύδισκο συμπλέκτη που αλλάζει την ταχύτητα. Ο έλεγχος υπερκάλυψης γίνεται σε όλες τις αλλαγές ταχυτήτων από 1. μέχρι την 6. και από την 6. μέχρι την 1. ταχύτητα.

Ασφάλεια εκκίνησης

Η εκκίνηση του κινητήρα είναι εφικτή μόνο στη θέση επιλογέα ”P” ή ”N”.

• E83
  Το EWS (ηλεκτρικό σύστημα ακινητοποίησης) αξιολογεί για την εκκίνηση τα παρακάτω σήματα από το EGS (ηλεκτρονικός έλεγχος κιβωτίου):
  
  • Η θέση επιλογέα ”P” ή ”N” ως σήμα από το απευθείας καλώδιο
    
    

• E81, E87, E90, E91, E92, E93
  Το CAS (Σύστημα Πρόσβασης Αυτοκινήτου) αξιολογεί για την εκκίνηση τα παρακάτω σήματα από το EGS (ηλεκτρονικός έλεγχος κιβωτίου):
  
  • Η θέση επιλογέα ”P” ή ”N” ως μήνυμα CAN μέσω του Powertrain-CAN
    
  • Η θέση επιλογέα ”P” ή ”N” ως σήμα από το απευθείας καλώδιο
    
  Βασικά χρησιμοποιείται το σήμα CAN. Αν αυτό είναι λανθασμένο ή άκυρο, τότε γίνεται αλλαγή στο σήμα από το απευθείας καλώδιο.
  
  

Πρόγραμμα προθέρμανσης

Μετά από κάθε εκκίνηση του κινητήρα κάτω από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία κινητήρα καλείται το πρόγραμμα προθέρμανσης. Στο πρόγραμμα προθέρμανσης το αυτόματο κιβώτιο παραμένει μέχρι μια συγκεκριμένη θερμοκρασία στο χαρακτηριστικό πεδίο απόδοσης XE ή XS. Οι ταχύτητες αλλάζουν σε υψηλότερες στροφές. Έτσι ο κινητήρας και ο καταλύτης φτάνουν γρηγορότερα στην θερμοκρασία λειτουργίας τους.
Μέχρι μια συγκεκριμένη θερμοκρασία λαδιού κιβωτίου δεν ελέγχεται ή ενεργοποιείται ο συμπλέκτης γεφύρωσης μετατροπέα.

Επέμβαση κινητήρα

Κατά την διάρκεια της διαδικασίας αλλαγής ταχυτήτων η μονάδα ελέγχου EGS επηρεάζει με σήματα την DME (Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Κινητήρα) ή την DDE (Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Diesel).
Η DME μετακινεί για ορισμένα χιλιοστά του δευτερολέπτου τη γωνία ανάφλεξης σε βραδυπορία.
Η DDE μειώνει για ορισμένα χιλιοστά του δευτερολέπτου τις ποσότητες καυσίμου συντομεύοντας τη διάρκεια ψεκασμού.
Μέσω αυτών των ενεργειών μειώνεται για σύντομο διάστημα η ροπή του κινητήρα, βελτιώνεται η ποιότητα αλλαγής ταχυτήτων, μειώνεται το φορτίο στο κιβώτιο και συντομεύεται ο χρόνος αλλαγής ταχυτήτων.

Ασφάλεια αλλαγής ταχύτητας έναντι κατεβάσματος ταχύτητας

Μια ασφάλεια αλλαγής ταχύτητας εμποδίζει την αλλαγή ταχύτητας σε χαμηλότερη σχέση μέχρι οι στροφές του κινητήρα να βρίσκονται κάτω από τις μέγιστες στροφές της χαμηλότερης ταχύτητας. Το σήμα στροφών κινητήρα μεταδίδεται από την DME/DDE στη μονάδα ελέγχου EGS.
Η ασφάλεια αλλαγής ταχύτητας εμποδίζει την πρόκληση ζημιάς στον κινητήρα και το κιβώτιο.

Ασφάλεια όπισθεν

Η ασφάλεια όπισθεν ασφαλίζει ηλεκτρονικά την επιλογή της όπισθεν σε ταχύτητες εμπροσθοπορείας πάνω από 8 km/h. Όταν γίνεται υπέρβαση της παραπάνω ταχύτητας δεν ελέγχονται οι αντίστοιχες μαγνητικές βαλβίδες. Έτσι εμποδίζεται η πλήρωση των πολύδισκων συμπλεκτών για την όπισθεν.

Με κάθε επιφύλαξη για τυπογραφικά λάθη, σφάλματα και τεχνικές αλλαγές.