3.2.5. Привод сцепления

Рис. 3.63. Привод сцепления

Привод сцепления состоит из следующих узлов: электродвигатель, датчик хода сцепления, червячный вал, червячная шестерня, тяга, пружина. Привод не подлежит разборке.

Вращение вала электродвигателя привода сцепления передается на червячную пару, червячная шестерня вращается. Тяга, закрепленная на червячной шестерне, перемещает вилку выключения сцепления.

Пружина, воздействующая на червячное колесо, создает усилие, необходимое для обратного хода тяги. Использование этой пружины позволяет снизить нагрузку на электродвигатель при выключении сцепления.

Рис. 3.64. Блок-схема датчика хода сцепления

Как и датчики выбора и переключения передач, датчик хода сцепления состоит из двух датчиков Холла (основного и дополнительного) и магнита, поворачивающегося вместе с червячной шестерней привода.

Датчики Холла преобразуют изменения магнитного потока, вызванные вращением электродвигателя привода сцепления (как следствие – поворотом магнита), в электрический сигнал, передаваемый в электронный блок управления коробки передач. Электронный блок управления коробки передач по этому сигналу оценивает величину хода сцепления.

Выходные характеристики главной и вспомогательной цепей датчика хода сцепления одинаковы.

Датчик хода сцепления по устройству и принципу работы аналогичен датчикам выбора и переключения передач.

Рис. 3.65. Корзина сцепления с регулятором по нагрузке (LCC)

Корзина сцепления с регулятором по нагрузке (LCC) регулирует положение нажимного диска, предотвращая рост рабочей нагрузки на привод вследствие износа поверхности ведомого диска.

Корзина сцепления с регулятором по нагрузке (LCC) располагается в корзине сцепления и состоит следующих деталей: фиксатор, закрепленный на верхнем нажимном диске, нижняя зубчатая рейка, верхняя зубчатая рейка, регулировочный клин и пружина, установленная на нижнем нажимном диске.

При возрастании рабочей нагрузки в приводе сцепления (определяется по силе тока в цепи электродвигателя привода) электронный блок управления коробки передач приводит в движение привод сцепления, перемещая диафрагменную пружину в рабочий диапазон корзины сцепления с регулятором по нагрузке (LCC). Это позволяет корзине сцепления с регулятором по нагрузке (LCC) произвести регулировку положения нажимного диска.

Рис. 3.66. Принцип работы сцепления с регулятором по нагрузке

При обнаружении роста рабочей нагрузки в приводе сцепления (определяется по увеличению силы тока в цепи электродвигателя) электронный блок управления коробки передач вскоре после остановки автомобиля и выключения двигателя регулирует сцепление, увеличивая при этом ход привода*. В результате регулировки диафрагменная пружина подвергается большему сжатию (рабочий диапазон корзины сцепления с регулятором по нагрузке (LCC)), верхний нажимной диск с фиксатором перемещаются вверх на большую, чем обычно, высоту. Фиксатор при этом выходит из зацепления с верхней зубчатой рейкой.

Рис. 3.67. Работа сцепления с регулятором по нагрузке при выходе из зацепления фиксатора и верхней зубчатой рейки

Рис. 3.68. Высота диафрагменной пржины до и после регулировки сцепления

После выхода из зацепления фиксатора и верхней зубчатой рейки усилие пружины сдвигает верхнюю зубчатую рейку по зубьям нижней зубчатой рейки (по диагонали вправо). В результате фиксатор и верхняя зубчатая рейка сдвигаются на 1 зуб относительно нижней зубчатой рейки.

После этого электронный блок управления коробки передач включает сцепление. В связи с перемещением фиксатора на 1 зуб относительно нижней зубчатой рейки фиксатор вместе с верхним нажимным диском перемещается влево и входит в зацепление с нижней зубчатой рейкой.

Верхний нажимной диск, перемещаясь влево, сдвигается вверх по поверхности регулировочного клина. Высота положения верхнего нажимного диска при этом увеличивается. Благодаря произошедшему смещению верхнего нажимного диска вверх высота пружины относительно опоры уменьшается. В результате диафрагменная пружина устанавливается на меньшую высоту, чем до регулировки корзиной сцепления с регулятором по нагрузке (LCC).

Рис. 3.69. Рычаг переключения передач

Рычаг переключения передач состоит из следующих узлов: датчик положения рычага переключения передач, главный выключатель режимов работы коробки передач, электромагнит блокировки переключения передач, узел рычага переключения.

Мультимодальная механическая коробка передач представляет собой электромеханическую систему, в которой переключение передач производится приводами, действующими по команде электронного блока управления коробки передач, в соответствии с положением рычага переключения, которое определяется датчиком положения рычага, и в соответствии с положением главного выключателя режимов работы коробки передач.

Электромагнитный механизм блокировки переключения передач служит для предотвращения случайного переключения передач.

Рис. 3.70. Датчик положения рычага переключения передач

Рис. 3.71. Датчик положения рычага переключения передач в разрезе

Датчик положения рычага переключения передач состоит из электрической цепи Рычага 1, отслеживающего положения рычага переключения R, N, E и M, и электрической цепи Рычага 2, отслеживающего положения «+» и «–». На механизме рычага переключения передач имеются разъемы этих электрических цепей. Контакты коммутаторов (6-контактный коммутатор Рычага 1 и 2-контактный – Рычага 2) замыкаются и размыкаются при продольных перемещениях рычага переключения передач. Электронный блок управления коробки передач определяет положение рычага переключения по комбинации замкнутых и разомкнутых контактов коммутаторов.

Главный выключатель режимов работы коробки передач отслеживает поперечные перемещения рычага переключения. При установке рычага переключения передач в положения R, N, E он выключен, а при установке в положения M, «+», «–» – включен.

Датчик положения рычага переключения передач и главный переключатель режимов работы коробки передач преобразуют перемещения рычага переключения в электрические сигналы и передают их в электронный блок управления коробки передач. Электронный блок управления коробки передач по этим сигналам определяет положение рычага переключения и приводит в действие приводы переключения передач.

Рис. 3.72. Выключатель спортивного режима переключения передач

В режиме автоматического переключения передач (режиме Е) водитель может выбрать один из двух режимов переключения (нормальный (E) или спортивный (Es), нажав на выключатель Es, расположенный на накладке рычага переключения.

При запуске двигателя всегда устанавливается нормальный режим переключения передач (Е).

Рис. 3.73. Блок-схема механизма блокировки переключения передач

Механизм блокировки переключения передач включается в перечисленных ниже ситуациях.

– При выключении двигателя (выключатель переводится из положения ON в положение OFF) механизм фиксирует рычаг переключения передач в текущем положении (R, N, E или M). Таким образом, предотвращается возможность перемещения рычага переключения передач при выключенном двигателе и неработающем приводе переключения передач. Тем самым исключается возможность несоответствия между положением рычага переключения передач и фактически включенной передачей, возникающего при случайном перемещении рычага переключения.

– Если педаль тормоза не будет нажата в течение 2 с, и одновременно будут выполнены три перечисленных ниже условия, механизм блокирует рычаг переключения передач в нейтральном положении:

– рычаг переключения передач находится в нейтральном положении;

– скорость автомобиля не превышает 9 км/ч (6 миль/ч);

– двигатель работает.

Таким образом, предотвращается резкое трогание с места автомобиля в результате случайного перемещения рычага переключения.

При переводе выключателя двигателя в положение ON и нажатии на педаль тормоза механизм блокировки переключения отключается, давая возможность перемещать рычаг переключения передач.

Механизм блокировки можно принудительно отключить кнопкой выключения блокировки.

Рис. 3.74. Блок-схема управления коробкой передач при трогании автомобиля с места

При включении 1-й или 2-й передачи (рычаг переключения в положении Е или М) или заднего хода (рычаг переключения в положении R) электронный блок управления коробки передач частично включает сцепление. Для того чтобы двигатель не заглох, электронный блок управления коробки передач посылает в электронный блок управления двигателя сигнал для интеллектуальной электронной системы управления дроссельной заслонкой. Таким образом обеспечивается плавное трогание автомобиля без нажатия на педаль акселератора. Если водитель в такой ситуации нажмет на педаль акселератора, электронный блок управления коробки передач включит сцепление полностью.

Во избежание поломки сцепления электронный блок управления коробки передач звуком зуммера подаст предупреждающий сигнал, если сцепление находится в частично включенном состоянии в течение продолжительного времени, как это обычно бывает при движении по холмистой местности.

Если при высокой частоте вращения двигателя* рычаг переключения передач переводится из положения N в положение E, M или R, электронный блок управления коробки передач предупреждает водителя сигналом зуммера. При этом электронный блок управления коробки передач уменьшает скорость хода сцепления (скорость включения), предотвращая резкое трогание автомобиля с места.

Рис. 3.75. Блок-схема управления переключением передач

Данная коробка передач имеет два режима переключения передач: режим Е, при котором переключение передач производится автоматически в зависимости от условий движения, и режим М, позволяющий водителю вручную переключать передачи при помощи рычага, не пользуясь при этом сцеплением. В режиме Е водитель может выбрать любой из двух режимов переключения, установив рычаг переключения в соответствующее положение: нормальный режим (E) (топливная экономичность лучше, чем у многих моделей автомобилей с механической коробкой передач) или спортивный режим (Es) (динамичный спортивный стиль вождения).

Электронный блок управления коробкой передач переключает передачи в соответствии с положением рычага переключения и условиями движения с помощью привода сцепления и привода переключения передач. В это же время он посылает в электронный блок управления двигателя сигнал на включение интеллектуальной электронной системы управления дроссельной заслонкой. Так достигается плавность переключения передач.

В положении М рычаг переключения передач может перемещаться в направлении знаков «+» и «–», подавая на электронный блок управления коробки передач команды на переключение передач.

При установке рычага переключения передач в положение Е электронный блок управления коробки передач автоматически выбирает передачу, оптимальную для условий движения.

Когда водитель перемещает рычаг переключения передач из положения М в направлении знака «+», электронный блок управления коробки передач выключает сцепление, управляя приводом сцепления. Если водитель в это время нажимает на педаль акселератора, электронный блок управления коробки передач предотвращает резкое повышение оборотов двигателя, направляя в электронный блок управления двигателя сигнал на включение интеллектуальной электронной системы управления дроссельной заслонкой, закрывающей дроссельную заслонку.

Полностью выключив сцепление, электронный блок управления коробки передач переключает передачу, управляя приводом переключения передач.

Переключив передачу, электронный блок управления коробки передач включает сцепление.

Когда водитель перемещает рычаг переключения передач из положения М в направлении знака «–», электронный блок управления коробки передач выключает сцепление, управляя приводом сцепления.

В режиме переключения передач М система, в соответствии с условиями движения, автоматически включает более низкую передачу в зависимости от скорости автомобиля, не позволяя двигателю заглохнуть.

Полностью выключив сцепление, электронный блок управления коробки передач переключает передачу, управляя приводом переключения передач. В это же время он посылает в электронный блок управления двигателя сигнал на включение интеллектуальной электронной системы управления дроссельной заслонкой.

Переключив передачу, электронный блок управления коробки передач включает сцепление.

Когда водитель перемещает рычаг переключения передач в положение Е, электронный блок управления коробки передач вычисляет передачу, оптимальную для данных условий движения (положения педали акселератора, скорости автомобиля и т.д.), и производит переключение на требуемую передачу (с 1-й по 5-ю), управляя приводом сцепления, приводом переключения передач и интеллектуальной электронной системой управления дроссельной заслонкой. Управление приводами и интеллектуальной электронной системой управления дроссельной заслонкой в процессе переключение на более высокую или низкую передачу производится так же, как в режиме М.

Электронный блок управления коробки передач распознает команду водителя на разгон автомобиля по сигналу датчика положения педали акселератора и обеспечивает требуемую скорость движения, при необходимости выполняя переключение на более низкую передачу. Таким образом, даже в режиме Е автомобиль может разгоняться по желанию водителя. Кроме того, модели с левосторонним управлением имеют функцию «kick-down». Эта функция позволяет электронному блоку управления коробки передач включать более низкую передачу (в соответствии с фактической скоростью движения автомобиля), когда водитель нажимает на педаль акселератора до отказа.

Система упрощает управление в процессе движения по извилистой дороге с частыми подъемами и спусками, сводя к минимуму переключения передач.

Когда электронный блок управления коробки передач распознает движение автомобиля на подъем, он запрещает переключение на более высокую передачу до тех пор, пока подъем не будет окончен. Запрет налагается до того, как коробка передач попытается переключиться на более высокую передачу или после того, как она закончит переключение на боле низкую передачу в соответствии с установленной задержкой переключения.

Рис. 3.76. Управление переключением передач на спусках

Когда электронный блок управления коробки передач распознает движение автомобиля на спуск, он выполняет переключение на более низкую передачу (с 5-й на 4-ю) в соответствии с сигналом о торможении, поступающим при нажатии водителем на педаль тормоза. Когда электронный блок управления коробки передач распознает движение автомобиля на более крутом спуске и поступает повторный сигнал торможения, он выполняет переключение еще на одну передачу вниз (с 4-й на 3-ю).

Распознавание крутизны подъема или спуска производится путем сопоставления фактического разгона, вычисляемого по сигналу датчика скорости, и номинального значения разгона, запоминаемого электронным блоком управления коробки передач.

Рис. 3.77. Блок-схема функции DTA

Функция управления DTA, доступная как в автоматическом, так и в ручном режиме переключения передач (режимах Е и М), действует следующим образом:

При резком разгоне: когда электронный блок управления коробки передач распознает по сигналу датчика положения резкое нажатие на педаль акселератора для разгона автомобиля, система сокращает время переключения на более низкие передачи.

При резком замедлении электронный блок управления коробки передач распознает по сигналу датчика положения резкое отпускание педали акселератора для снижения скорости автомобиля. В этом случае система не позволяет переключаться на более высокие передачи, тем самым, обеспечивая торможение двигателем и создавая предпосылку для последующего интенсивного разгона автомобиля.

Когда рычаг переключения передач находится в положении E, M или R, а скорость автомобиля снижается до установленного предела*, электронный блок управления коробки передач выключает сцепление, не позволяя двигателю заглохнуть вследствие уменьшения оборотов.

Кроме того, когда автомобиль останавливается в режиме переключения Е или М, автоматически включается 1-я передача, чтобы автомобиль впоследствии мог нормально трогаться с места. Если автомобиль останавливается, и рычаг переключения передач установлен в положение R, автоматического переключения передач не происходит.

При открытии водительской двери автомобиля, стоящего с работающим двигателем и рычагом переключения передач, установленным в положение Е, электронный блок управления коробки передач предупреждает водителя сигналом зуммера, расположенного в щитке приборов.

Рис. 3.78. Блок-схема управления коробкой передач при парковке автомобиля

Для постановки автомобиля на стоянку водитель включает стояночный тормоз, переводит рычаг переключения передач в положение E, M или R, проверяет, правильно ли включена передача, по контрольной лампе и переводит выключатель двигателя в положение OFF. После перевода выключателя двигателя в положение OFF механизм блокировки селектора фиксирует рычаг переключения передач. Примерно через 1 с электронный блок управления коробки передач включает сцепление. В результате включается стояночный режим коробки передач, при котором шестерни находятся в зацеплении.

Автомобиль можно поставить на стоянку при любом положении рычага переключения передач (E, M, R или N). Однако при установке рычага переключения передач в положение N описанный выше режим постановки на стоянку невозможен, поскольку шестерни коробки передач выведены из зацепления. Кроме того, при постановке автомобиля на стоянку в режиме включенной передачи следует переводить выключатель двигателя в положение OFF после того, как контрольная лампа переключения передач укажет положение 1 или R.

Примерно через 5 с после перевода выключателя двигателя в положение OFF водитель может проверить, какая включена передача, по контрольной лампе, включаемой электронным блоком управления щитка приборов.

При обнаружении неисправности электронный блок управления коробки передач производит диагностику и регистрирует в памяти неисправный узел или систему. Кроме того, контрольная лампа аварийного состояния коробки передач и контрольная лампа двигателя Chk Eng* предупреждают водителя о неисправностях.

В памяти электронного блока управления коробки передач хранятся коды DTC (электронные коды). Коды DTC могут быть считаны по числу миганий контрольной лампы аварийного состояния коробки передач при подключении диагностического прибора SST (09843–18040) к контактам Tc и CС диагностического разъема DLC3. Кроме того, электронные коды можно считать с помощью микропроцессорного тестера II.

Электронные коды DTC нельзя стереть из памяти простым отключением выводов аккумуляторной батареи. чтобы стереть электронные коды DTC, необходимо подключить к диагностическому разъему DLC3 микропроцессорный тестер II или выполнить инициализацию электронного блока управления коробки передач при помощи диагностического прибора SST (09843-18040). Подробное описание процедуры инициализации электронного блока управления коробки передач.

В таблице 3.6 приведены новые электронные коды DTC, которых не было у прежних моделей.

При обнаружении неисправности датчиков или приводов электронный блок управления системы М-МТ переходит в аварийный режим для снижения влияния неисправности на эксплуатационные свойства автомобиля.

После снятия и установки деталей или узлов мультимодальной механической коробки передач необходимо выполнить 4 основные процедуры технического обслуживания («преднатяг привода сцепления», «инициализацию электронного блока управления коробки передач», «обучение системы мультимодальной механической коробки передач» и «калибровку положений синхронизации»).