Однодисковые «роботы»

Разделы: Трансмиссия

Роботизированные трансмиссии, РКПП или «роботы», были придуманы разными производителями начиная с 1980х годов под общими благородными предлогами «экономии топлива», «непревзойденной эффективности» и «прогрессивного будущего». Хотя на самом деле во всех случаях мотив производителей был один-единственный — сделать «как бы автомат», но гораздо дешевле, до предела сократить себестоимость производства. Всё остальное — маркетинг, а часто и прямой обман (в основном в исполнении Toyota и VW).

Исторически роботы делятся на однодисковые, по сути — обычные механические КПП с автоматическим управлением, и двухдисковые, устроенные принципиально иначе. Хотя вторые в отличие от первых и могут при разгоне передавать момент без разрыва мощности, в «пробочных» ползучих режимах, при замедлении и в тяжелых условиях любые «роботы» одинаково убоги и даже близко не способны обеспечить комфорт движения и управления, свойственный адаптивным гидромеханическим автоматам.

Рассмотрим однодисковые роботизированные коробки передач (двухдисковые будут рассмотрены отдельно).


Ключевая неустранимая проблема роботизированных КПП

Узнать...

Ключевой проблемой всех «роботов», и однодисковых особенно, является перегрев. Возникает он оттого, что при нажатии на педаль газа двигатель выделяет и направляет в трансмиссию значительную механическую энергию. На ходу, когда трансмиссия «замкнута», почти вся эта энергия поступает на колёса. Но если скорости вращения валов от двигателя и от колёс в КПП различаются (например, при трогании с места, при движении по вязким покрытиям или в момент переключения передач), вся механическая энергия разницы угловых скоростей остается в трансмиссии. Куда ей ещё деваться?

Если трансмиссия построена по фрикционному принципу, как механическая, роботизированная КПП или вариатор, то фрикционы в таком режиме быстро разрушаются (вспомним хлипкость вариаторов или специфический и многим знакомый запах палёного сцепления). В результате излишняя механическая энергия превращается в тепло, нагревая КПП до высоких температур. С АКПП всё сильно проще — тепло поглощается рабочим телом (маслом гидротрансформатора) и достаточно эффективно отводится наружу системой охлаждения (здесь кроется ответ на вопрос, зачем Mitsubishi использует в своих АКПП специальное высокотемпературное масло). Обычным же фрикционам тепло отводить некуда. Если даже это двухдисковый «мокрый» «робот», объем масла в нём в несколько раз меньше, нежели в аналогичной АКПП (и это преподносится как преимущество!!!), а тепловыделение при трении намного выше.

Таким образом, любой «робот» в сложных условиях или под заметной нагрузкой перегревается, если только он не оснащён специальной мощной системой охлаждения (практически всегда — не оснащён, так дешевле). Чем больше энергии останется в трансмиссии, т.е. чем динамичнее «давить тапку» или чем больше ползти в пробке, тем быстрее «робот» перегреется. И — либо выйдет из строя, либо блок управления принудительно его отключит, чтобы не «сжечь». По принципу — постоит, остынет. Отсюда и шизофренические издевательства вида «на роботе надо сбавлять обороты при переключении передач, чтобы избежать толчков и перегрева» или «если робот перегрелся, остановитесь и охладите его». Нахрен вообще нужна такая «автоматическая» трансмиссия, с которой нужно пылинки сдувать, на которой как-то специально по-особому надо ездить и вокруг которой надо шаманские танцы устраивать?! Можно уверенно сказать, что никакого будущего «роботы» не имеют.

[свернуть]

Маркетинговые особенности однодисковых роботизированных КПП

Узнать...

На сегодня однодисковые «роботы» считаются морально устаревшими из-за невозможности обеспечить приемлемые характеристики, в первую очередь — комфорт сколь-нибудь интенсивного ускорения. А уж об адекватности в сложных условиях (трогание на подъеме, «пробочные» и «ползучие» режимы, буксование в вязком грунте и т.д.) не может быть и речи. В некоторых вариантах такие «роботы» обучены трогаться на подъеме за счет интеграции с тормозной системой автомобиля (которая «держит» машину при отпущенной педали тормоза до появления достаточной тяги на колесах), но проблему в целом это никак не решает. Однако, поскольку такие «роботы» обладают наименьшей себестоимостью для производителя, они по-прежнему широко применяются под разными маркетинговыми обертками в расчете на безграмотность и скупость покупателей.

Подчеркнём, что однодисковый «робот» не имеет никаких преимуществ ни перед «чисто ручной» коробкой, ни перед АКПП. Единственный плюс — более низкий расход топлива за счет оптимальных переключений — может быть реализован только в режиме «бабушка ездит в церковь по воскресеньям» и обесценивается рывками при переключениях и перегревом в «пробочных» режимах (!).

В этой связи интересно рассмотреть остальные плюсы, заявляемые для «роботов» их апологетами:

  • «робот» содержит меньше дорогого масла, чем АКПП — по факту масло в «роботе» надо менять чаще, также см. «перегрев»;
  • сцепление «робота» имеет на 30-50% бОльший ресурс относительно ручной КПП — это если в режиме «бабушка по воскресеньям», при нормальной езде практический ресурс «робота» не превосходит 50000км;
  • «робот» дешевле в производстве и ремонте по сравнению с вариатором и АКПП — (1) не имеет ни малейшего смысла, если он греется, дёргает и не едет; (2) дешевизна производства означает «завод клиента обманул», и странно этому радоваться; (3) в ремонте иные «роботы» будут подороже лучших надежных как танк АКПП;
  • «робот» легче АКПП, и динамика машины лучше — (1) динамика троганья с места у АКПП всегда лучше, т.к. гидротрансформатор в момент троганья работает как демультипликатор с коэффициентом около двойки, (2) динамика «робота» ограничена его неспособностью быстро переключать передачи, а вовсе не весом машины;
  • «робот» расходует меньше всего топлива — только в режиме «бабушка по воскресеньям»;
  • «робот» умеет тормозить двигателем — нормальные АКПП с 1992 года прекрасно умеют тормозить двигателем (INVECS);
  • «робот» умеет переключать передачи в ручном режиме — нормальные АКПП с 1994 года прекрасно умеют переключать передачи вручную (INVECS-II);
  • у «робота» может быть даже 6 передач, это экономит топливо — нормальные АКПП уже в 2002 году на 5-ти передачах во всех отношениях не уступали «ручной» 6-тиступке (5AT на Honda Accord 7th gen), а сегодня приличные АКПП содержат уже не менее 7-8 передач.

А теперь ключевое — минусы практически всех однодисковых «роботов»:

  • «робот» с электромеханическим сервоприводом имеет общую задержку переключения (разрыв мощности) до 2-х секунд (!);
  • «робот» с электрогидравлическим сервоприводом мало отличается по цене и эффективности от нормальной АКПП, при этом гидропривод не отличается надежностью;
  • большинство «роботов» не обладает адаптивностью и не умеет подстраиваться под стиль вождения (см. «стремление к предельной дешевизне»);
  • большинство «роботов» не умеют трогаться на подъём и безбожно «дёргают» при трогании, переключениях и особенно в «ползучих» режимах;
  • даже те «роботы», которые умеют худо-бедно трогаться на подъем и разгоняться плавно без рывков, безбожно «дёргают» при переключении «вниз»;
  • «роботы» охотно и часто перегреваются, причем в режимах, которые бы «не заметила» любая другая трансмиссия (например, в пробках);
  • в сложных дорожных условиях (на крутом подъёме, при пробуксовке) «робот» может повести себя непредсказуемо;
  • «роботы» требуют регулярной калибровки сцепления (однодисковые — примерно каждые 70000км);
  • перед началом движения в холодную погоду «робот» требует прогрева (на месте или в «овощном» режиме движения);
  • «роботы» нестабильны в настройке и весьма подвержены «исчезающим» глюкам с электронными системами управления, которые крайне трудно выявить и устранить.

Последнее — «исчезающие» глюки — выглядит обычно так:

  • В ходе движения начинают расти обороты на тахометре, затем на приборной панели загорается «Неисправность коробки передач», обороты начинают падать — двигатель глохнет и машина останавливается. На дисплее ничего не отображается и при повороте ключа в замке зажигания автомобиль не заводится. Простояв несколько часов, после манипуляций с сигнализацией и неоднократного поворота ключа в замке зажигания автомобиль оживает.
  • В ходе движения автомобиля на 4-ой передаче начинают расти обороты на тахометре, после этого на дисплее «Неисправность коробки передач». Обороты начинают падать, но двигатель не глохнет. Сбрасываешь скорость, потом плавно нажимаешь на газ, машина продолжает движение, но надпись на дисплее не пропадает. Остановился, заглушил двигатель, повернул ключ в замке зажигания обратно — автомобиль завелся и продолжил движение в штатном режиме.

В обоих приведенных примерах, как можно видеть, происходит «буксование» сцепления, его перегрев и затем принудительная попытка блока управления заглушить двигатель.

Интересно, что для оправдания отвратительного поведения «роботов» маркетинг использует мантру «робот дергает при переключениях, потому что не знает, что задумал водитель». Это — бред сивой кобылы. Ни одна автоматическая трансмиссия не знает, что задумал водитель. Однако вариаторы и гидромеханические АКПП в таких же условиях прекрасно обходятся без рывков (если они исправны).

Можно уверенно сказать, что «роботы» рассчитаны прежде всего на «чайников», на первичный рынок, и ввиду низкой живучести, быстрого исчерпания ресурса и высокой капризности категорически не имеют смысла на рынке вторичном — даже с большим дисконтом. Тем, кто с этим спорит, предлагаем сравнить цены на «вторичке» между машинами с роботом (или вариатором) и такими же, но с механикой или АКПП. Разница более чем очевидна, а реплики типа «машине 70000, только что робот перебрали, ещё 50000 проходит без проблем!» (лично слышал много раз) вызывают истерический смех. Нормальные АКПП по 200-300 тысяч км легко ходят без переборки, встречаются и «полумиллионники».

Из смешного. Лично слышал, как человек, только что купивший новенькую Короллу с «роботом», в конце второй недели владения говорил — вот, 4й раз из сервиса, только что 4й раз перепрошили коробку, ну, теперь точно «поедет»!!! :)

[свернуть]

Принцип действия однодисковых роботизированных КПП

Узнать...

Технически однодисковый «робот» представляет собой обычную ручную КПП, оснащенную вместо традиционных механических приводов сервоприводами (актуаторами) сцепления и переключения передач (электромеханическими или электрогидравлическими) и дополнительными датчиками. В этом смысле «робот» более сложен в обслуживании, чем «механика», из-за дополнительных довольно капризных узлов (в нём гораздо больше мелочей, которые могут сломаться). Прочие же «расходные» замены в «роботах» производятся не реже, чем у «механики».

  • Электромеханический привод представляет собой шаговый электродвигатель, перемещающий через редуктор исполнительную часть. Этот вид приводов достаточно медленный (само переключение за 0,6 сек, с учётом сопутствующих процессов до 2 сек), но потребляет меньше энергии, намного проще и дешевле. Применяется на бюджетных авто. Не рекомендуется (даже относительно «собратьев»).
  • Электрогидравлический привод представляет собой гидроцилиндр (гидросистему) с электромагнитными клапанами. Гидравлика требует постоянного давления, поэтому потребляет больше энергии. По отзывам, «подъедает» дорогое масло (т.е. подтекает). Зато работает очень быстро (обычно около 0,1 сек и до 0,04 сек на Lamborghini Aventador). Применяется на дорогих авто. Предпочтительнее электромеханического привода, но менее надежна.

Электрический привод имеют, например, следующие «роботы»:

  • Allshift (Mitsubishi)
  • Dualogic (Fiat)
  • SensoDrive (Citroen)
  • АМТ (ВАЗ)
  • 2-Tronic (Peugeot)

Электрическая роботизированная коробка

Гидравлический привод имеют, например, следующие «роботы» (не считая двухдисковых):

  • Quickshift от Renault
  • Selespeed от Alfa Romeo

Гидравлическая роботизированная коробка

Иногда электромеханический актуатор переключения передачи совмещается с электрогидравлическим актуатором сцепления, запитанным отдельным электродвигателем (Easytronic Opel, Durashift EST Ford, FreeTronic Toyota — но с FreeTronic вообще много непоняток, см. ниже).

Как известно, принцип работы механической КПП заключается в передаче крутящего момента от двигателя через первичный (входной) вал на вторичный (выходной), затем на главную передачу и с неё – на ведущие колеса. Поскольку передвигать шестерни в КПП под нагрузкой нельзя, зубцы поломаешь, для переключения передачи водитель использует педаль сцепления. Выжимая/отпуская сцепление и тем самым прерывая/возобновляя поток мощности от двигателя, водитель позволяет шестерням в коробке безопасно переключаться друг относительно друга и тем физически перераспределять момент вращения. Это мы несколько упростили картину, опустив работу синхронизаторов как не принципиальную.

В «роботах» всё точно так же, только переключение и выжим сцепления выполняют актуаторы по команде электронного блока управления. Определив на основе датчиков (скорость движения, обороты двигателя и крутящий момент, температура в КПП и т.д.) и команд водителя момент переключения передачи, актуатор сцепления разрывает поток тяги, после чего ЭБУ изменяет обороты двигателя для соответствия новой передаче на фактической скорости движения, а актуатор переключения передачи выбирает нужную новую передачу. Когда переключение завершено, а обороты двигателя выравниваются на нужном уровне, актуатор сцепления плавно воссоединяет поток тяги для дальнейшего движения на нужной передаче. Этот процесс происходит при всех переключениях — «вверх», «вниз» и при движении задним ходом.

Одна из причин «овощного» переключения передач с рывками состоит в принципиальной технической проблеме «робота» — отсутствию обратной связи по сцеплению. Человек за рулём чувствует момент смыкания дисков и поэтому может переключить скорость быстро и плавно. А электроника этого «не чувствует» и потому вынуждена разрывать поток мощности от двигателя к колёсам «по шаблону» и с запасом, что в сочетании с медленными переключениями и опасностью перегрева и создаёт неприглядную картину. В гидроприводах переключения побыстрее, но они заметно дороже и менее надежны.

Слабым местом в «роботах», как и в простой механической КПП, являются диски сцепления, корзина, выжимной подшипник и его направляющая. Симптомы здесь просты — сцепление начинает «буксовать». Обороты двигателя растут, а машина остается на месте, или прослеживается потеря крутящего момента в коробке передач, или движение автомобиля рывками. Также от ударных нагрузок ломаются актуаторы. Износ щеток, рычагов и зубчатых колес привода, обрывы электроцепей — все то, от чего свободна традиционная «механика». Часть неисправностей можно выявить по кодам ошибок в блоке управления, но часть — только по гулу и вибрации при переключениях передач.

[свернуть]

Однодисковый «робот» Citroen

Узнать...

Ниже приведена конструкция роботизированнаой 2-вальной КПП с электрогидравлическими исполнительными механизмами Citroen.

Робот на основе 2-вальной КПП с электрогидравлическими актуаторами Citroen

[свернуть]

Однодисковый «робот» Mitsubishi Allshift

Узнать...

Данный 6-ступенчатый «робот» ставится по крайней мере на модель Colt с двигателями 1.3 и 1.5 литра. Фактически это механическая КПП с электроприводами переключения и сцепления. Этот «робот» имеет «ручной» режим, в котором на ЖК-дисплее селектора передач отображается текущая передача и подсказка по оптимальной передаче для данного режима движения в виде стрелки вниз-вверх.

Mitsubishi Allshift имеет развитую «защиту от дурака»:

  • Предотвращение скачка автомобиля при запуске двигателя. Для запуска двигателя необходимо, чтобы селектор КПП находился в положении N.
  • Предотвращение превышения допустимых оборотов двигателя (перехода на слишком низкую для данных оборотов двигателя передачу). Предупреждающий сигнал зуммера.
  • Предотвращение перегрева сцепления. Блокировка слишком частых переключений и предупреждающий сигнал зуммера.
  • Предотвращение остановки двигателя на малых скоростях движения. Чтобы двигатель не заглох, несвоевременное (на слишком маленьких оборотах) переключение «вверх» блокируется.
  • В «ручном» режиме при замедлении и остановке «робот» сам переключает передачи вниз, удерживая обороты двигателя выше минимальных.

Функции Mitsbibishi Allshift

По разным данным, Allshift то ли имеет функцию creeping (предотвращение скатывания назад под уклон), то ли не имеет. Утверждается, что эта функция активируется после запуска двигателя с нажатой педалью тормоза. В то же время в других источниках говорится, что при остановке на подъём нужно держать машину педалью тормоза и что трогаться на подъём AllShift сам не может.

Allshift имеет функцию кикдаун (kick-down) с переключением до трех передач вниз сразу, но такое переключение предваряется заметной паузой.

Allshift имеет функцию «медленного движения» («crawl function»), которая позволяет автомобилю ехать вперед без нажатия на педаль газа и тем облегчает «пробочные» режимы и парковку (работает, только если автомобиль был заведён с нажатой педалью тормоза). По другим данным, это режим «плавного трогания с места без нажатия педали газа».

Общий вид двигателя с Mitsubishi Allshift

Общий вид двигателя с Mitsubishi Allshift

Конструкция Mitsubishi Allshift включает в себя два цилиндра (барабана) в селекторе выбора передачи. Первый используется для переключения 1й, 3й, 5й и 6й передачи, второй для 2й, 4й и заднего хода. По словам Mitsubishi, «это позволяет перекрыть паузы при переключении» (интересно, за счет чего, если разрыв потока мощности все равно происходит). Переключение передач осуществляется независимым вращением барабанов.

Устройство барабанов Mitsubishi Allshift

Устройство барабанов Mitsubishi Allshift

Сцепление сухое однодисковое. Система привода сцепления, анализируя крутящий момент на серводвигателе привода, крутящий момент двигателя автомобиля, эффективность, температуру окружающего воздуха и т.д., обеспечивает скорость размыкания не более 150 мс и скорость смыкания не более 100 мс. Эти цифры не должны вводить в заблуждение — помимо смыкания и размыкания, в промежутке между ними много чего еще интересного происходит.

Переключение передач Mitsubishi Allshift

Переключение передач Mitsubishi Allshift

Зона переключения на повышенную передачу Allshift зависит от манеры вождения и находится в диапазоне от 3000-6000 об/мин. Переходы со ступени на ступень происходят значительно быстрее и плавнее, если, предугадывая момент переключения, немного сбрасывать газ (!). В автоматическом режиме «робот» совершенно «овощной», к нему приходится приноравливаться. Для плавности хода первые две передачи сближены, и при трогании со светофора на оборотах не выше 3000-3200 об/мин динамика совершенно неприемлемая. Как обычно для «роботов», плавность переключения зависит от версии прошивки, чем новее — тем плавнее.

Переключение передач Mitsubishi Allshift

Переключение передач Mitsubishi Allshift

Технические детали Mitsubishi Allshift:

  • модель F6SGA-1-41
  • масло: тип и вязкость Castrol/Burmach gear oil BOT 328 (или полный аналог), объем 1.75л
  • в городе при размеренном движении более-менее обеспечивает паспортный расход 7,3/7,7 с некоторым разбросом за обе границы
  • при работе со сканером поддерживает только общепринятый стандарт OBD II
  • задняя передача включается нечётко (т.е. не всегда)

Если машина сильно накреняется или переворачивается, то масло в «роботе» попадает на барабаны и быстро выводит из строя щётки. Вообще, щётки являются самым слабым местом этого «робота».

Щётки Mitsubishi Allshift

[свернуть]

Однодисковый «робот» Easytronic (Opel)

Раскрыть...

Производится для Opel компаниями Valeo и Luk. В качестве актуаторов использованы шаговые электромоторы. Применяется только на малолитражке Opel Corsa, «славится» очень рваными переключениями. Данный «робот» не имеет никаких адаптивных схем и переключает передачи всегда единственным образом.

Привод сцепления состоит из маломощного электромотора, червячного редуктора и эксцентрикового механизма, взаимодействующего со штоком поршня главного цилиндра сцепления. Перемещение штока оценивается датчиком. Работа привода аналогична действиям водителя с педалью сцепления на автомобиле с механической коробкой: при трогании с места дозируется усилие, при переключениях сцепление включается и выключается, при остановке полностью разъединяется.

Основными частями привода выбора и включения передач являются два редуктора, их приводят в действие два электромотора. Задача привода – перемещать рычаг, который при помощи вилки выбирает и включает передачи.

Рычаг селектора входит в состав электронной системы управления КПП, и не имеет жесткой связи с самим агрегатом. Его положение контролируется датчиком, генерирующим аналоговый сигнал и запускающим тот или иной алгоритм управления.

ЭБУ Easytronic расположен прямо в приводе и принимает входящие сигналы от рычага селектора (его положении), исполнительных механизмов, педали газа, стоп-сигналов (при их перегорании «робот» думает, что тормоз никогда не нажимают!!!), блока управления двигателем и системы АБС. ЭБУ проверяет достоверность сигналов, затем рассчитывает требуемую передачу и выходные параметры, после чего посылает сигналы к исполнительным механизмам.

Отпускание педали газа ЭБУ считает сигналом к переключению. В зависимости от того, ускоряется машина или замедляется, выбирается повышенная или пониженная передача.

Достоинством Easytronic является саморегулировка сцепления (автоматический учет степени износа, что даёт постоянное и невысокое усилие выжима, значительно продлевает срок службы механизма и позволяет обойтись маломощным электродвигателем в приводе сцепления).

Компания Opel категорически запрещает оставлять автомобиль на стоянке с включенной передачей. Запаркованную машину нужно оставлять на нейтрали с затянутым ручным тормозом.

[свернуть]

Однодисковый «робот» FreeTronic/TFT (Toyota)

Раскрыть...

С «роботом» FreeTronic много непонятного, т.к. разные источники несут совершенно разную информацию. Очень часто в одну кучу путают FreeTronic, MultiMode, Multidrive, MMT и автоматическое сцепление TFT. Попробуем разложить здесь мухи отдельно, котлеты отдельно.

Трансмиссией FreeTronic комплектовались автомобили Toyota в 2005-2009 годах, модели Corolla, Auris, Yaris, Aygo, Echo, Prius и некоторые другие. На отдельных моделях (Yaris и Echo) применялось автоматическое сцепление TFT. При этом сам FreeTronic упоминается иногда в составе трансмиссии MultiMode/Multidrive/MMT, и иногда указывается, что TFT и есть Toyota FreeTronic. Другие источники указывают, что MultiMode суть двухдисковый «робот» и не имеет никакого отношения ни к TFT, ни к FreeTronic.

«Роботы» Toyota просто-таки ужасно, невероятно ненадёжны. Постоянные перегревы трансмиссии, рывки при движении, отказы при работе, выбивание в самые «удачные» моменты «нейтрали» (обычно при обгонах — сюрприз!!!), быстрый износ выжимного подшипника сцепления, выход из строя актуатора сцепления.

Сцепление TFT

Раскрыть...

TFT представляет собой независимый блок, обеспечивающий автоматическое управление сцеплением автомобиля. Привод TFT по командам ЭБУ управляет давлением жидкости, подводимого к главному цилиндру сцепления, включая и выключая его. Датчики на КПП определяют текущее положение селектора передач и обороты первичного вала КПП. Рычаг переключения оснащен концевыми выключателями, упреждающими блок управления о намерениях водителя задействовать рычаг КПП.

Концевики TFT

Неисправности обозначаются миганием индикатора на панели приборов, а ошибки водителя — его непрерывным горением.

TFT

1 — индикатор, 2 — концевой выключатель рычага КПП, 3 — привод, 4 — датчик 1-2, 5 — датчик заднего хода, 6 — датчик нейтрали, 7 — датчик частоты вращения (КПП), 8 — датчик положения сцепления, 9 — блок управления TFT.

Радиально-поршневой электронасос постоянно поддерживает высокое давление в гидроаккумуляторе (мембранного типа с заполненной сжатым азотом полостью) из расчёта «запас на несколько выключений сцепления». Давление в гидроаккумуляторе контролируется датчиком, при его падении ЭБУ активирует электронасос, который вновь отключается через несколько секунд после достижения номинального давления. Управление потоками жидкости выполняет золотниковый электромагнитный клапан. Редукционный клапан стравливает жидкость при слишком большом значении давления.

Привод TFT

1 — бачок рабочей жидкости, 2 — гидроаккумулятор, 3 — золотниковый клапан, 4 — датчик давления, 5 — электронасос.

Гидравлическая схема TFT

1 — бачок рабочей жидкости, 2 — датчик давления, 3 — гидроаккумулятор, 4 — полость с азотом, 5 — редукционный клапан, 6 — электронасос, 7 — обратный клапан, 8 — датчик положения сцепления, 9 — главный цилиндр сцепления (ГЦС), 10 — золотниковый клапан.

Золотниковый клапан работает в трех режимах, соответствующих уменьшению, увеличению и удержанию давления в ГЦС. В режиме уменьшения давления сцепление включается. Степень открытия канала между ГЦС и сливом управляется величиной подводимого к обмотке тока. В режиме увеличения давления сцепление включается. Степень открытия канала между ГЦС и гидроаккумулятором управляется величиной подводимого к обмотке тока.

Электроника TFT Электроника TFT Датчик положения сцепления TFT

Логика работы TFT следующая:

  • До запуска двигателя главный цилиндр сцепления постоянно открыт «на слив» и сцепление всегда включено.
  • При открывании водительской двери TFT включает электронасос для накопления давления жидкости в гидроаккумуляторе.
  • Пуск. После поворота ключа в положение зажигание (положение КПП – нейтраль) ЭБУ выполняет «выжим» сцепления, после чего можно запускать двигатель.
  • Начало движения. При включении 1й, 2й передачи или заднего хода и нажатии педали газа, ЭБУ на основании информации от датчиков выдаёт команду золотниковому клапану на снижение давления, что ведет к включению сцепления и автомобиль трогается. Для плавного включения сцепления клапан золотника открывается постепенно, и полное его включение происходит после выравнивания частоты вращения коленвала и первичного вала КПП. ЭБУ в этот момент даёт команду на полное открытие канала главного цилиндра сцепления (полный сброс давления, полное замыкание сцепления).
  • Переключение передач. При отпускании педали газа и изменении положения рычага КПП, датчики сообщают об этом ЭБУ, и при необходимости ЭБУ даёт команду на «выжим» сцепления (соединяет канал главного цилиндра сцепления с гидроаккумулятором). Дальнейшее включение сцепления происходит после получения сигналов от датчиков нейтрали и «концевиков» рычага.
  • Остановка. При торможении автомобиля и снижении оборотов входного вала КПП ниже заданной нормы блок управления TFT «выжимает» сцепления.
  • Если автомобиль стоит на передаче, то после включения зажигания, нажатии педали тормоза и перемещении рычага КПП, блок управления TFT выключает сцепление, в результате рычаг может быть легко переведен в нейтраль.

Для предупреждения водителя в некоторых случаях применяется зуммер:

  • если двигатель работает, рычаг не в нейтрали и открыта дверь водителя;
  • при ошибке во время переключения «вниз» (например, попытка на высокой скорости включить 1ю передачу);
  • если водитель пытается запустить двигатель при включенной передаче;
  • если водитель пытается тронуться с передачи выше 3-й;
  • при чрезмерной нагрузке на сцепление (например, во время длительной работе с частично включенным сцеплением);
  • если педаль тормоза не нажималась установленный период времени при включенной передаче.

TFT постоянно выбивает ложные коды неисправностей, часто выходят из строя датчики давления, золотниковые клапаны, гидроаккумулятор. При поломке гидроаккумулятора некорректно работает электронасос, что приводит к его повреждению и протеканию рабочей жидкости через уплотнения.

В пробках, при высокой температуре окружающего воздуха, сцепление перегревается, что приводит к принудительному переключению коробки в «нейтраль» для охлаждения сцепления. TFT особенно любит переключаться в такой аварийный режим в потенциально аварийных ситуациях, например, при обгоне или посреди перекрёстка.

[свернуть]

Трансмиссия MultiMode/MMT

Раскрыть...

В основе трансмиссии MultiMode/MMT лежит традиционная механика с сервоприводами. Переключение передач происходит при помощи трех электродвигателей. Один из них отвечает за выключение (выжим) сцепления (вместо TFT), а два других за смену передач. Работой приводов управляет ЭБУ путём обработки сигналов с бесконтактных датчиков (в т.ч. контролируют текущее положение привода). В целях безопасности переключение передач блокируется при выключении зажигания и в том случае, если при работающем моторе не нажат тормоз. Робот имеет «ручной» режим. Наиболее вероятно, что название FreeTronic в данном случае применяется ошибочно и относится непосредственно к TFT.

Ниже — электромеханический актуатор данной трансмиссии:

Электромеханический актуатор переключения передач Toyota

Рекомендации Тойота по использованию данной трансмиссии, а-ля «капитан Очевидность»:

  • Чтобы избежать толчков при переключениях, разгоняйтесь плавно, перед переключением немного сбрасывайте газ.
  • Старайтесь не двигаться с медленной скоростью на подъемы, ведь сцепление пробуксовывает и перегревается.
  • При движении в горку желательно задействовать ручной режим и включать пониженную передачу.

FAQ по MMT:

  • Нужно ли ставить на нейтраль в пробках?
    Нет, так как во время остановки, при нажатой педали тормоза сцепление полностью разомкнуто. Рекомендации по переводу селектора передач в «N» при длительных остановках связаны с безопасностью движения, к примеру, устала нога, притупила бдительность, нога соскользнула, и вы врезались в препятствие.
  • Можно ли включать ручник, не переводя селектор в «N»?
    ”При установке выключателя стояночного тормоза в состояние ON (ВКЛ) система облегчения отбора мощности прекращает действие“. Т.е. во время остановки автомобиля, если не нажата педаль газа, при включении стояночного тормоза сцепление полностью размыкается. Износа сцепления про этом не происходит. При нажатии на педаль газа в этой ситуации задействуется сцепление и автомобиль начинает движение. Звучит зуммер, на табло появляется предупреждение о не выключенном стояночном тормозе.
  • Есть ли в ММТ функция кик-дауна?
    «Когда педаль газа выжимается полностью, до щелчка, ЭБУ моделей с левым рулём воспринимает это как команду принудительного перехода на пониженную передачу, что влияние на переключение передач».
    Кроме того, реализовано «дельта-управление» газом:
    «ЭБУ расценивает резкое изменение состояния педали газа как команду водителя на разгон или замедление, и выполняет переключение на более низкую передачу или фиксирует передачу.
    [Управление при резком нажатии педали газа]
    Когда педаль газа нажимается резко, система расценивает это как команду на разгон и сокращает время перехода на более низкую передачу.
    [Управление при резком отпускании педали газа]
    Если педаль газа внезапно отпускается, система расценивает это как команду на замедление и тормозит двигателем, не изменяя передачу. При этом также гарантируется сохранение достаточного тягового усилия для последующего цикла разгона».
  • Во время остановок в пробках машина слегка вибрирует несколько секунд, это нормально?
    «Управление при остановке автомобиля (управление при торможении):
    Когда частота вращения ведущего вала, измеряемая датчиком оборотов трансмиссии, опускается ниже заданного значения, ЭБУ автоматически выключает сцепление. Это позволяет автомобилю остановиться, не заглушая двигатель. Если Вы тормозили достаточно интенсивно, в момент остановки полное выключение сцепления еще не завершено, при этом для того, что бы машина не заглохла, ЭБУ дает команду на увеличение оборотов до 2000-2200. В этот момент ощущается вибрация – это нормальная ситуация. При достаточно плавном торможении сцепление успевает полностью отключится до полной остановки. Вибрация при этом не наблюдается.
  • Можно ли глушить машину с ММТ, не переводя селектор в нейтраль?
    «В механической трансмиссии MultiMode отсутствует положение паркинга. Парковка автомобиля возможна при любом положении рычага переключения передач (N, E, M или R). Если во время парковки автомобиля рычаг не находится в положении N, автомобиль паркуется с включенным сцеплением.»
    Предупреждение:
    «При установке замка зажигания в положение выключения зажигания до завершения переключения передач передача может не переключиться. Если при выключении зажигания переключения передачи не произойдет, зазвучит зуммер, и начнет мигать индикатор положения передачи, предупреждая водителя».
  • Можно ли завести машину с ММТ «с толкача»?
    Документированной возможности завести двигатель автомобиля с ММТ таким образом у Тойоты нет. Теоретически, исходя из логики работы ЭБУ ММТ, это может не получится. А именно: при запуске ДВС, как только поступит питание на ЭБУ ММТ, он активизирует актуатор сцепления, отключив сцепление во избежание остановки ДВС при включенной передаче. Это может случиться раньше, чем двигатель заработает. Переключиться в нейтраль с разряженной АКБ не получится. Механической связи между рычагом переключения и ММТ нет. Даже если рычаг будет в нейтрали, переключение будет произведено только после поступления питания, достаточного для работы актуатора выбора и включения передач.
  • Можно ли буксовать на машине с ММТ?
    Пробуксовка на любой трансмиссии нежелательна.

[свернуть]
[свернуть]

Однодисковый «робот» Selespeed (Fiat)

Раскрыть...

Selespeed представляет собой обычный однодисковый «робот» с «ручным» режимом, в который переходит, если тронуть рычаг переключения передач либо дополнительные кнопки управления на рулевом колесе. Выход из ручного режима производится специальной кнопкой «CITY». Особенностью Selespeed является отсутствие ограничений на буксировку авто и применение быстрых, но относительно ненадежных гидроприводов.

Рассмотрим на примере системы Selespeed для Alfa Romeo 147 и Alfa Romeo 156, как классической (одной из первых запущенных в массовое производство).

Устройство Selespeed

1. КПП, 2. Робот Selespeed, 3. Электронасос, 4. ЭБУ, 5. Рычаг управления

В свою очередь, электрогидравлический робот Selespeed включает в себя:

Устройство Selespeed

1. Корпус, 2. Регулируемый шток привода сцепления, 3,4. Клапана включения выбора четных и нечетных передач, 5,6. Клапана включения выбора повышения и понижения передач, 7. Клапан включения сцепления, 8. Гидроаккумулятор, 9. Датчик давления гидросистемы, 10. Датчик сцепления (?), 11. Датчик положения выбора четных/нечетных передач, 12. Датчик положения выбора повышения/понижения передач, 13. Перепускной клапан, 14. Задняя крышка робота

Изменение положения привода селекторов передач и сцепления осуществляется при помощи специальной жидкости (CS-Speed, или обычной Dextron-II) в контурах исполнительного механизма робота. За перемещение привода селекторов передач отвечают 4 электрогидравлических клапана. Клапаны 5 и 6 отвечают за включение повышенных/пониженных передач, т. е. перемещают шток селектора передач КПП вверх и вниз по вертикали, что соответствует перемещению рычага механической КПП в положение «к себе / от себя» или «влево/вправо». Клапаны 3 и 4 отвечают за включение четных и нечетных передач, что соответствует перемещению рычага механической КПП в положение «вперед/назад». Шток селектора передач, в этом случае, вращается вокруг своей оси против часовой стрелки. Переключение передач осуществляется с характерным щелкающим звуком, разным для каждой отдельной передачи, что является нормальным для системы. Положение штока селектора передач (правильность включения передачи), а также штока включения сцепления (правильность выжима сцепления) контролируется тремя резистивными датчиками, установленными на корпусе робота (10, 11 и 12).

Для поддержания постоянного давления в гидросистеме (примерно 50-40 бар) используется электрогидравлический насос центробежно-лопастного типа, установленный в районе переднего левого крыла автомобиля. Там же стоит и расширительный бачок гидросистемы Selespeed. Насос работает от постоянного тока напряжением 12V. За включение насоса отвечает разгрузочное реле, управляемое ЭБУ Selespeed и срабатывающее при падении давления в гидросистеме ниже 42 бар.

ЭБУ Selespeed — микроэлектронный, отвечает за переключение передач, выжим сцепления, индикацию включенной передачи на панели приборов, индикацию неисправности как всей системы, так и проблем включения каждой конкретной передачи. В отдельных случаях, ЭБУ может блокировать запуск ДВС. Отслеживает по меньшей мере следующие параметры:

  • положение привода селекторов КПП;
  • положение привода сцепления;
  • давление в гидросистеме SELESPEED;
  • скорость вращения колес автомобиля;
  • скорость вращения первичного вала КПП;
  • скорость вращения коленвала ДВС;
  • положение дросильной заслонки ДВС;
  • положение педали тормоза;
  • открытие водительской двери (включает насос для создания давления в системе).

Принцип работы Selespeed

Раскрыть...
  • При открытии водительской двери включается электронасос для создания давления в системе.
  • При повороте ключа в замке зажигания происходит начальная диагностика системы (горит индикатор системы, затем гаснет, если нет неисправностей).
  • Если двигатель был заглушен на передаче, при повороте ключа в положение «СТАРТ» система сама выжмет сцепление, переместит селектор передач в нейтральное положение, и лишь затем разрешит пуск двигателя.
  • Двигатель запущен. Хотя индикатор включенной передачи высвечивает символ «N» (нейтраль), сцепление остается в нажатом положении. Система готова к включению передачи. Ручник должен быть включён, иначе машина покатится под горку!
  • Пока педаль тормоза не нажата и ручник не снят, система не реагирует на команду включения передачи.
  • При снятии ручника ЭБУ проверяет готовность клапанов и датчиков, перемещает шток селектора передач вниз и по часовой стрелке вокруг своей оси (включение первой передачи). Первая передача включена! Затем проверяет правильность включения передачи и только потом плавно отпускает сцепление, следя за оборотами двигателя.

[свернуть]

Типичные поломки Selespeed

Раскрыть...
  • Отказ насоса (либо его управляющего реле или электропроводки). При этом передачи не переключаются, а в том случае, если поломка произошла при включенной передаче, завести ДВС также невозможно. Устраняется заменой электронасоса либо ремонтом электропроводки.
  • Течь жидкости. Как правило, наблюдается либо в местах гидравлических соединений, либо из сапуна задней крышки робота, в результате чего давление в системе падает ниже 42 бар, что приводит к таким же последствиям, как и отказ насоса. Устраняется заменой негерметичных уплотнений, шлангов, прокладок, либо задней крышки робота.
  • Выход из строя датчика положения выбора селекторов или привода сцепления. При поломке одного из резистивных датчиков положения привода селекторов КПП или сцепления перестает включаться одна либо несколько передач, либо передачи включаются, однако на табло приборов выводится сообщение об ошибке. Выход из строя датчиков может привести и полному отказу коробки. Устраняется заменой неисправного датчика на новый.
  • Выход из строя гидроаккумулятора. Гидроаккумулятор представляет собой герметичную металлическую грушеподобную емкость с резиновой мембраной внутри. При обрыве мембраны гидроаккумулятор перестает поддерживать давление в системе, что приводит к частым включениям электронасоса (примерно каждые 2-3 секунды менее чем на секунду), периодическим пропускам включения передач, а также сбрасыванию передачи на «N». В результате возможен выход из строя насоса.
  • Неправильная регулировка штока привода сцепления. По мере износа сцепления меняется и ход штока привода сцепления, в результате чего появляется т.н. недовыжим сцепления, что в свою очередь приводит к таким проблемам, как пропуски включения передач, скрежет при переключении (обычно при переключении «вниз»), а часто и полный отказ системы. Устраняется регулировкой штока привода сцепления и последующей калибровкой всей системы.
  • Неисправность электрогидравлического клапана системы. Неисправность бывает 2х видов: электрическая и гидравлическая. В первом случае клапан просто перестаёт работать, что ведет к полному отказу системы. Во втором случае неисправность вызывает как наличие постоянного давления в одном из контуров гидроблока, так и преждевременное падение давление в нем. Данная неисправность может привести как к полному выходу системы из строя, так и к ее неправильной работе (например, «самосрабатывание сцепления» — эффект отжатого сцепления при трогании с места). Оба вида неисправности устраняются заменой неисправного клапана на заведомо исправный, с последующей калибровкой системы.
  • Неисправность концевого выключателя педали тормоза. Т.к. включение задней и первой передачи может быть осуществлено лишь при нажатой педали тормоза, выход из строя концевика приводит к невозможности включения передач. Эта проблема может привести к дальнейшей раскалибровке системы и полному выходу ее из строя. Устраняется простой заменой неисправного концевика.
  • Раскалибровка системы. Эта частая проблема вызывается мелкими неисправностями, такими как: неисправность ламп стоп-сигнала, неправильно отрегулированный шток привода сцепления, временные сбои работы одного из датчиков, ослабление крепления робота, неисправность концевого выключателя педали тормоза, нестабильное давление в гидросистеме, перепады напряжения электросети, неисправность датчика положения коленвала ДВС, неисправность дроссельного узла, неисправность ABS, неисправность системы впрыска топлива и т.д. Результатом, как правило, является полный выход системы из строя (система не выдает ошибок, но и не реагирует на перемещение рычага переключения). Устраняется в два этапа: (1) устраняются все текущие неисправности системы, а также сопряженных с ней бортовых систем, и (2) система калибруется диагностическим спецоборудованием.
  • Внешние неисправности. Т.к. система Selespeed тесно связана с работой других бортовых систем, отказ смежных систем (и коммутации между ними) является сложной проблемой и требует комплексной диагностики авто.
  • Внутренние неисправности КПП. Т.к. гидроблок системы напрямую связан со штоком привода селекторов КПП, его правильная работа целиком и полностью зависит от положения этого штока. К сожалению, при съеме/установке КПП или самого гидроблока, а также просто в процессе эксплуатации КПП, зачастую отламывается «ушко» крепления штока привода селекторов, либо изнашиваются опорные поверхности штока, что в свою очередь ведет к изменению его положения, и как следствие, возникают проблемы с включением передач. К примеру, задняя передача может периодически включаться только «из первой», т.е. для того чтобы включить заднюю передачу, необходимо сначала включить первую передачу, а затем уж заднюю. К сожалению, данная проблема не устраняется восстановлением «уха» крепления штока, поскольку точно восстановить его в не заводских условиях невозможно. В данном случае необходимо либо заменить корпус КПП, либо всю КПП, или же изменить положение робота так, чтобы включение всех передач проходило без сбоев.

[свернуть]
[свернуть]

Однодисковый «робот» АМТ (ВАЗ)

Узнать...

АМТ-2182 — это механическая КПП ВАЗ-2180 с электромеханическими актуаторами и управляющим механизмом ZF Friedrichshafen AG. Из оригинальной комплектации удалены:

  • встроенный механизм переключения передач;
  • тросовый привод переключения;
  • привод сцепления (трос + педаль).

Вместо удаленных элементов механической связи управления переключением передач, «робот» оснащен мехатроником ZF в составе:

  • датчик оборотов первичного вала КПП;
  • селектор выбора режимов работы трансмиссии;
  • актуаторы управления переключением передач;
  • контроллер управления;
  • актуаторы выключения сцепления.

Особенностью АМТ на «Весте» является использование 26 карт переключения, выбираемых автоматикой в зависимости от текущего стиля езды.

АМТ-2182 обладает «ручным» режимом и «защитой от дурака» (от некорректных действий водителя), в том числе:

  • АМТ включает необходимую передачу только в случае, когда скорость движения автомобиля достигает минимально возможного значения для конкретной передачи;
  • если автомобиль остановится или сильно замедлится, то скорость автоматически переключится вниз.

Селектор управления АМТ ВАЗ

Включение режимов работы АМТ отражается бортовым компьютером на приборной панели автомобиля:

  • режимы А или М;
  • номер включенной передачи;
  • индикатор подтверждения нажатия педали тормоза.

Для того чтобы запустить двигатель «Весты», агрегатированный АМТ, необходимо:

  • нажать педаль тормоза;
  • установить рычаг селектора АМТ в положение «N»;
  • запустить двигатель, повернув ключ зажигания.

Если хотя бы одно из этих условий не выполнено, то на приборной панели будут мигать индикаторы «N» или «нога с тормозом».

Индикаторы АМТ ВАЗ

Рычаг селектора должен находиться в положении «А», при этом изменение положения рычага селектора до начала движения производится только при нажатой педали тормоза. Но конструкторы ВАЗа почему-то решили, что они в мире самые умные и что АМТ будет начинать движение только после нажатия на педаль газа. Эта логика отличается от логики автоматических трансмиссий всего мира (трогание при отпускании педали тормоза) и жутко неудобна в «парковочных» режимах. Остается надеяться, что рынок покарает ВАЗ за это.

АМТ ВАЗ

Поскольку АМТ не имеет положения «Parking», при постановке авто на стоянку необходимо глушить двигатель при включенной передаче. При этом использовать ручник необязательно. Если же рычаг селектора установлен в положение «N», то авто нужно обязательно фиксировать ручником.

АМТ ВАЗ

АМТ ВАЗ настроен на максимальную экономичность и сохранность сцепления. Соответственно, переключения очень медленные (на «Весте» — почти 2 секунды) и «рваные»:

Диаграмма переключений АМТ ВАЗ

На обоих видео чётко видно, как стрелка спидометра при переключениях откатывается назад, что исключительно раздражает.


Плюсы:

  • автоматическое срабатывание алгоритма «жесткий старт» и помощника старта на уклоне при необходимости начать движение нагруженной машины «под гору»;
  • отсутствие рывков и вибраций при старте.

Проблемы те же, что у всех остальных «роботов» — рывки при разгоне, «овощные» переключения, невозможность «электронной перегазовки» для выравнивания скоростей валов в КПП.

Механизмы переключения передач и выжима сцепления АМТ не требуют ТО и регулировки на всё время эксплуатации и обеспечивают работу при температуре от минус 40 до плюс 50 градусов Цельсия. Все конструктивные элементы АМТ, включая клеммы, плату и электронный блок, надежно защищены от воздействия влаги и пыли.

Первым автомобилем, который в октябре 2014 года был оснащен АМТ-2182, стала «Приора», затем — с другими калибровками — «Гранта». Сегодня АМТ ставят также на «Калину», «ХRAY» и «Весту».

[свернуть]

Первоисточники

Узнать...

[свернуть]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*