Meccatronica

Meccatronica

Il cambio automatico è regolato dal modulo meccatronica. Il modulo meccatronica è una combinazione tra gruppo idraulico (centralina idraulica) e modulo elettronico.
Il gruppo idraulico è la parte idraulica della centralina di gestione cambio.
Il modulo elettronico include la centralina EGS, i sensori nonché i collegamenti interni al cambio.

Breve descrizione dei componenti

Vengono descritti i seguenti componenti principali del modulo meccatronica:

Centralina EGS

La centralina EGS gestisce i punti e la qualità degli innesti, l'innesto ed il disinnesto della frizione di esclusione del convertitore nonché la pressione idraulica.
I dati necessari alla centralina EGS per inserire le marce vengono trasmessi sul CAN Powertrain (PT-CAN) alla centralina EGS (ad es. durata dell'iniezione, regime motore, angolo della valvola a farfalla, temperatura del motore e intervento del motore). Nel modulo meccatronica la centralina EGS attiva direttamente le elettrovalvole ed i modulatori di pressione elettronici.

Unità idraulica

Nel gruppo idraulico le frizioni del cambio automatico sono comandate idraulicamente.
Per gestire il cambio, nel gruppo idraulico sono montati i seguenti componenti:

• interruttore di posizione del cambio
  
• 2 elettrovalvole
  
• 6 modulatori di pressione elettronici
  
• 1 sensore di temperatura olio cambio
  
  

Funzioni del sistema

Vengono descritte le seguenti funzioni del sistema:

Comando adattativo del cambio

Come nei cambi automatici finora adottati, anche in questo cambio automatico a 6 marce si può scegliere tra programma comfort e programma sportivo.
La centralina di gestione adattativa del cambio (parte integrante della gestione elettronica) adatta il cambio marcia del programma comfort e sportivo alla richiesta del cliente ed alla situazione di marcia.

In entrambi i programmi la centralina della gestione adattativa del cambio commuta su richiesta da una curva caratteristica di base su una curva orientata alle prestazioni, come segue:

• programma Sport con selettore su ”D”
  Alla base del programma comfort ci sono diverse curve caratteristiche: ad es. le curve ”XE” (extreme economy) e ”E” (economy). La centralina EGS seleziona in casi normali la curva economica ”XE” (= curva di base). In caso di esigenze particolari (ad es. richiesta di carico), si commuta sulla curva ”E” orientata alle prestazioni. Se i segnali in ingresso variano in senso di ”Andatura più tranquilla”, si ricommuta sulla curva economica ”XE”.
  
• Programma Sport con selettore su ”M/S”
  Il programma Sport realizza un cambio marcia dinamicamente sportivo. Nel programma Sport sono disponibili diverse curve caratteristiche, ad es. la curva di base ”S” (sport) e quella orientata alle prestazioni ”XS” (extreme sport). Con andatura molto dinamica si commuta dalla curva di base ”S” alla curva ”XS” orientata alle prestazioni.
  

La centralina di gestione adattativa del cambio tiene conto delle seguenti esigenze:

Adattamento al tipo di guidatore

L'adattamento al tipo di guidatore si realizza mediante i seguenti valori:

• kick fast
  Rilasciando rapidamente il pedale dell'acceleratore, il programma di cambio marcia varia in modo corrispondente. A tal fine il valore del pedale dell'acceleratore rilevato viene confrontato con i valori di soglia nella centralina EGS. Come risultato di questo confronto viene proposto uno dei due programmi possibili (ad es. con programma comfort ”XE” o ”E”, con programma Sport ”S” o ”XS”).
  
• Riconoscimento curve
  Il riconoscimento curve reagisce all'accelerazione trasversale della vettura con un adattamento indiretto al tipo di guidatore.
  L'accelerazione trasversale viene valutata come indicazione indiretta della dinamica di marcia preferita e non provoca una reazione immediata del cambio (i cambi marcia in curva possono influire negativamente sulla stabilità della vettura).
  L'accelerazione trasversale si calcola dai segnali dei sensori di velocità ruota, dall'angolo di rotazione volante e dalla velocità di marcia.
  
• Valutazione dei freni
  La valutazione dei freni è simile alla procedura per la valutazione del ”kick fast”.
  La decelerazione viene rilevata e confrontata con i valori di soglia nella centralina EGS. Come risultato di questo confronto viene proposto uno dei due programmi possibili (ad es. con programma comfort ”XE” o ”E”, con programma Sport ”S” o ”XS”).
  

L'adattamento al tipo di guidatore ricomincia ogni qualvolta si parte dallo stato di vettura ferma.

Marcia in salita e esercizio con rimorchio

Questa funzione si basa sul confronto dell'accelerazione effettiva della vettura con il valore nominale. Tenendo conto dello stato di esercizio corrente del motore, l'accelerazione viene valutata nella marcia in piano con carico normale. Se l'accelerazione effettiva rientra chiaramente sotto il valore teorico, si attiva la funzione ”Marcia in salita e esercizio con rimorchio”.
La configurazione delle relative curve caratteristiche permette uno stile di guida ad alto regime. Il passaggio indesiderato alla marcia superiore e frequenti passaggi alle marce superiori e inferiori vengono esclusi o fortemente smorzati.

Marcia in discesa

Se la centralina EGS riconosce una marcia in discesa, in caso di aumento della velocità di marcia essa commuta sul rapporto immediatamente inferiore, con il conseguente aumento dell'effetto frenante. Il passaggio alla marcia inferiore si attua solo se il regime motore è al di sotto del regime massimo della marcia immediatamente inferiore.
La centralina EGS riconosce la marcia in discesa grazie ai segnali del potenziometro valvola a farfalla (carico), dei sensori di velocità ruota (velocità di marcia) e dell'interruttore delle luci di stop (frenata).

Decelerazione e commutazione automatica alla marcia superiore

Per decelerare, si toglie il piede dal pedale dell'acceleratore e si aziona eventualmente il freno. In base alla curva caratteristica la decelerazione attiverebbe il passaggio alla marcia superiore. Questi cambi marcia non sono giustificati in combinazione con frenate, in quanto impediscono di sfruttare l'effetto del freno motore.

L'intenzione di frenare può essere rilevata spesso dal rilascio molto rapido del pedale acceleratore in posizione di riposo. Se si riconosce un'azione di questo genere, si impedisce il passaggio alla marcia superiore per tutto il tempo che il pedale acceleratore si trova in posizione di riposo e la vettura in fase di rilascio.

Programma invernale (solo con selettore su ”D”)

Se già in caso di lieve accelerazione le ruote motrici slittano, si attiva automaticamente il programma invernale. Il programma invernale permette una trazione migliore rinunciando alla 1a marcia. Passando in anticipo alla marcia superiore le reazioni in fase di variazione del carico si riducono. Se con coppia di trazione elevata le ruote non slittano per diversi secondi, il programma invernale si disattiva nuovamente.

Controllo del ricoprimento

Il controllo del ricoprimento permette un cambio marcia dolce, nel seguente modo: nel controllo del ricoprimento si impiegano contemporaneamente più frizioni a lamelle. Nella frizione a lamelle innestata si scarica pressione, generandola allo stesso tempo in quella da innestare. Lo scarico o la generazione di pressione si mantengono finché non si raggiunge il regime di sincronizzazione. Successivamente, la pressione idraulica per la frizione a lamelle da innestare può essere generata completamente. Il controllo del ricoprimento si effettua in tutti i cambi marcia, dalla 1a alla 6a e dalla 6a alla 1a marcia.

Blocco del motorino d'avviamento

L'avviamento del motore è possibile solo con selettore in ”P” o ”N”.

• E83
  L'EWS (immobilizzatore elettronico) valuta per l'avviamento il seguente segnale dell'EGS (centralina di gestione elettronica del cambio) da:
  
  • selettore in ”P” o ”N” sotto forma di segnale su cavo diretto
    
    

• E81, E87, E90, E91, E92, E93
  Il CAS (Car Access System) valuta per l'avviamento i seguenti segnali dell'EGS (centralina di gestione elettronica del cambio) da:
  
  • selettore in ”P” o ”N” sotto forma di messaggio CAN mediante CAN Powertrain
    
  • selettore in ”P” o ”N” sotto forma di segnale su cavo diretto
    
  In linea di principio si utilizza il messaggio CAN. Se questo risulta anomalo o non valido, si commuta sul segnale per cavo diretto.
  
  

Programma di riscaldamento

Ad ogni avviamento del motore al di sotto di una determinata temperatura si richiama il programma di riscaldamento. Nel programma di riscaldamento il cambio automatico rimane fino ad una determinata temperatura nella curva caratteristica orientata alle prestazioni XE o XS. Le marce si inseriscono solo a regimi più alti. In tal modo motore e catalizzatore raggiungono più rapidamente la temperatura d'esercizio.
Fino ad una determinata temperatura dell'olio nel cambio la frizione di esclusione del convertitore di coppia non viene regolata né innestata.

Intervento del motore

Durante il cambio marcia la centralina EGS influisce sulla DME (Elettronica digitale del motore) o la DDE (Elettronica digitale diesel) con opportuni segnali.
La DME sposta nuovamente per alcuni millisecondi l'angolo di accensione.
La DDE riduce per alcuni millisecondi la portata di carburante riducendo la durata d'iniezione.
Con queste misure la coppia motore si riduce in breve tempo, la qualità del cambio marcia migliora, le sollecitazioni del cambio ed il tempo di inserimento diminuiscono.

Blocco passaggio alla marcia inferiore

Il blocco impedisce l'innesto di una marcia inferiore fino a quando il regime motore non si trova al di sotto del regime massimo della marcia immediatamente inferiore. Il segnale di regime motore viene trasmesso dalla DME/DDE alla centralina EGS.
Questa azione impedisce di danneggiare il motore ed il cambio.

Blocco retromarcia

Il blocco retromarcia blocca elettronicamente l'innesto della retromarcia con velocità di avanzamento superiore a 8 km/h. In caso di superamento della velocità di marcia prescritta le elettrovalvole corrispondenti non si attivano. In tal modo si impedisce il rifornimento delle frizioni a lamelle per la retromarcia.

Salvo refusi, errori e modifiche tecniche.