228

Service.

Stufenloses Automatikgetriebemultitronic 01J Konstruktion und Funktion

Selbststudienprogramm 228

nur zum internen Gebrauch

multitronicDer Name multitronic steht fr das von Audi neu entwickelte stufenlose Automatikgetriebe. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden stufenlose Automatikgetriebe auch CVTGetriebe genannt. Das von Audi weiterentwickelte CVT-Konzept basiert auf dem seit langem bekannten Prinzip der Umschlingungsgetriebe. Bei diesem Prinzip kann mit Hilfe eines sogenannten Variators das bersetzungsverhltnis zwischen der krzesten und der lngsten bersetzung stufenlos geregelt werden.

CVT ist die englische Abkrzung fr Continuously Variable Transmission, was bersetzt kontinuierlich-variable bersetzung heit.

228_023

Die neue multitronic mit tiptronic-Funktion von Audi bietet die Synergie von bestmglicher Dynamik, optimaler Kraftstoffausnutzung und hchstmglichem Antriebskomfort.

2

InhaltSeite Einfhrungmultitronic ............................................................................ 2 Getriebe-Konzept .................................................................... 9 Technische Daten ................................................................. 10

Getriebe-BaugruppenDie Schwungrad-Dmpfereinheit ....................................... Der Getriebeschnitt .............................................................. Die Vorwrtskupplung/Rckwrtskupplung mit Planetenradsatz ............................................................. Die Kupplungsregelung ....................................................... Die Kupplungskhlung ........................................................ Die Vorgelegestufe ............................................................... Der Variator ............................................................................ Die bersetzungssteuerung ............................................... Der Drehmomentfhler ........................................................ Die Fliehlhaube ................................................................... Die Kette ................................................................................ Die lversorgung .................................................................. Elektronisch-hydraulische Steuerung ................................ Schaltwelle und Parksperre ................................................. Getriebegehuse/Leitungs- und Dichtsysteme ................. Hydraulikplan ........................................................................ ATF-Khlung .......................................................................... 11 13 14 20 28 31 32 35 38 43 44 47 52 56 57 60 62

GetriebesteuerungSteuergert fr multitronic J217 ......................................... 63 Sensoren ............................................................................... 66 CAN-Informationsaustausch multitronic ......................... 75 Zusatzsignale/Schnittstellen ................................................76 Funktionsplan ....................................................................... 80 Dynamisches Regelprogramm (DRP) ................................. 82

ServiceAbschleppen ..........................................................................91 Update-Programmierung (Flash-Programmierung) .......... 92 Spezialwerkzeuge/Betriebseinrichtungen ......................... 96

Das Selbststudienprogramm informiert Sie ber Konstruktionen und Funktionen.Das Selbststudienprogramm ist kein Reparaturleitfaden!

Neu! Hinweis!

Achtung! Hinweis!

Fr Wartungs- und Reparaturarbeiten nutzen Sie bitte unbedingt die aktuelle, technische Literatur. 3

EinfhrungGetriebe werden bentigt, um die Drehmomentcharakteristik von Verbrennungsmotoren auf das Fahrzeug abzustimmen. Es kommen im Wesentlichen Stufengetriebe wie Handschaltgetriebe, automatisierte Schaltgetriebe und Stufenautomatikgetriebe zum Einsatz. Dabei ist ein Stufengetriebe (Gangschaltgetriebe) immer ein Kompromiss zwischen Fahrdynamik, Verbrauch und Fahrkomfort. Das Drehmoment eines Verbrennungsmotors entfaltet sich nicht in Stufen, sondern kontinuierlich. Deshalb ist zur optimalen Leistungsnutzung der Kraftbertragung eine stufenlose bersetzung am besten geeignet. Die bisher auf dem Markt bendlichen CVTKonzepte arbeiten ebenfalls nach dem Umschlingungsprinzip. Sie sind aber aufgrund ihrer begrenzten Leistungsbertragung nur fr Kleinwagen und Fahrzeuge der unteren Mittelklasse mit geringer Motorleistung geeignet. Gem unabhngiger Tests knnen sie in Bezug auf Fahrleistung noch nicht berzeugen. Bei der Entwicklung eines CVT-Getriebes favorisierte Audi ebenfalls das Umschlingungsprinzip, da es den am weitest fortgeschrittenen Entwicklungsstand aufweist. Ziel von Audi war es, ein CVT-Getriebe zu entwickeln, das bei stark motorisierten Fahrzeugen der Oberklasse nicht nur hinsichtlich Fahrleistung und Verbrauch, sondern auch durch Fahrdynamik und Komfort berzeugt sowie neue Mastbe setzt.

HandschaltgetriebeR 1 3 5 2 4

Stufenautomatikgetriebe

multitronic

P P R N R N

D4 3 2

D

228_002

4

Die bei der Weiterentwicklung von Audi und seinen Entwicklungspartnern eingebrachten Innovationen sollen die bereits bestehenden Getriebe-Konzepte hinsichtlich aller bereits oben genannten Eigenschaften bertreffen.

Audi stellt somit als erster Fahrzeughersteller ein CVT-Getriebe vor, welches im Leistungsbereich bis 200 PS und 300 Nm mit dem 2,8-l-V6Motor zum Einsatz kommt.

Grundprinzip Das Kernstck der multitronic ist der Variator. Mit Hilfe des Variators werden die bersetzungsverhltnisse zwischen der Anfahr- und Endbersetzung stufenlos verndert. Es steht somit immer eine passende bersetzung zur Verfgung. Der Motor kann, ob leistungs- oder verbrauchsorientiert, immer im jeweils optimalen Betriebsbereich arbeiten. Der Variator besteht aus zwei Kegelscheibenpaaren, dem Primrscheibensatz (Scheibensatz 1) und dem Sekundrscheibensatz (Scheibensatz 2) sowie einer speziellen Kette, welche im Keilspalt der beiden Kegelscheibenpaare luft (umschlingt). Die Kette dient dabei als Kraftbertragungselement. Der Scheibensatz 1 wird ber eine Vorgelegestufe vom Motor angetrieben. Das Motormoment wird ber die Kette auf den Scheibensatz 2 bertragen und von dort in den Achsantrieb geleitet. Jeweils eine Kegelscheibe eines Scheibensatzes ist auf der Welle verschiebbar, wodurch die Laufdurchmesser der Kette und somit die bersetzung stufenlos verstellt werden kann. Die beiden Scheibenstze mssen gleichzeitig so verstellt werden, dass die Kette immer gespannt und die zur Kraftbertragung notwendige Anpresskraft der Scheiben sichergestellt ist.Primrscheibensatz (Scheibensatz 1) Sekundrscheibensatz (Scheibensatz 2)

Antrieb Abtrieb Schmal

228_043

Breit

Aufgrund dieser Bauart spricht man von einem Umschlingungsgetriebe.

5

Einfhrungmultitronic fr hchsten Komfort Im Automatikbetrieb ist jede innerhalb vom Regelkennfeld liegende bersetzung mglich. Bestimmend fr das Drehzahlniveau ist der Fahrerwunsch (Stellung und Bettigungsgeschwindigkeit des Fahrpedals) sowie der Fahrwiderstand. Die bersetzungsnderungen erfolgen vllig ruckfrei und ohne Zugkraftunterbrechung. In der tiptronic-Funktion stehen 6 denierte Schaltkennlinien zur manuellen Gangwahl zur Verfgung. Dadurch hat der Fahrer die Mglichkeit seine persnlichen Wnsche in Bezug auf die Fahrdynamik selbst in die Hand zu nehmen. Besonders sinnvoll kann dies z. B. bei Bergabfahrt sein, da der Fahrer durch gezieltes Rckschalten die Motorbremswirkung individuell bestimmen kann. Die Hchstgeschwindigkeit wird im 5. Gang erreicht. Der 6. Gang ist als sogenannter E-Gang oder Overdrive ausgelegt. Optional ist die tiptronic vom Lenkrad aus zu bedienen. Dies sorgt auch in der tiptronicFunktion fr hchsten Bedienkomfort.

228_007

228_038

228_015

bersetzungsdiagramme multitronic 01J im Audi A6 2,8-l-V6 mit 142 kW

228_016

6000

1. Gang

2. Gang

3. Gang

4. Gang

5. Gang

6. Gang

5000

4000

Nicht nutzbarer Bereich

Motordrehzahl 1/min

3000

2000

1000

228_07250km/h 100km/h 150km/h 200km/h 250km/h

Fahrgeschwindigkeit 6

vmax = ca. 235 km/h

multitronic fr maximale Dynamik Stufengetriebe: Die farbigen Felder zeigen die Bereiche, in denen die maximale Leistung des Motors verlassen werden muss. Dies fhrt zu Einbuen bei der Beschleunigung. multitronic: Durch die Antriebsdrehzahl-Regelung wird die Motorleistung auf maximalem Niveau gehalten. Dabei erfolgt die Beschleunigung ohne Zugkraftunterbrechung. Das Ergebnis ist ein optimales Beschleunigungsverhalten.

Regelkennfeld Durch die Antriebsdrehzahl-Regelung variiert die Hchstgeschwindigkeit in Abhngigkeit der Fahrwiderstnde.

Den Fahrwiderstnden entsprechend muss die lngste bersetzung frher oder spter verlassen werden.

Schaltkennlinien tiptronic 01J

konomischste Kennlinie Sportlichste Kennlinie

bersetzungsvergleich: 5-Gang-Automatikgetriebe 01V (Getriebekennbuchstabe DEU) multitronic 01J (Getriebekennbuchstabe DZN)Nicht nutzbarer Bereich bei Stufengetrieben Schaltkennlinien 01V

1. Gang6000

2. Gang

3. Gang

4. Gang

5. Gang

5000

4000

Motordrehzahl 1/min

3000

2000

1000

50km/h

100km/h

150km/h

200km/h

250km/h

228_073

Fahrgeschwindigkeit

7

Einfhrungmultitronic fr geringen Kraftstoffverbrauch Durch die lange bersetzung ist bei konomischer Fahrweise eine erhebliche Drehzahlreduzierung mglich. Im Vergleich zum 5-Gang-Schaltgetriebe wird beispielsweise bei 130 km/h die Motordrehzahl von ca. 3200 1/min auf ca. 2450 1/min reduziert und somit der Kraftstoffverbrauch verringert. Durch die stufenlose bersetzungsnderung kann der Motor, ob leistungs- oder verbrauchsorientiert, immer im jeweils optimalen Betriebsbereich arbeiten. Die grne Flche zeigt die im konomischen Fahrbereich wirksame Drehzahlreduzierung.

konomischste Kennlinie Sportlichste Kennlinie bersetzungsstufen 01W

bersetzungsvergleich: 5-Gang-Handschaltgetriebe 01W (Getriebekennbuchstabe DHY) multitronic 01J (Getriebekennbuchstabe DZN)1. Gang6000

Drehzahlreduzierung im konomischen Fahrbereich Beispiel 130 km/h

2. Gang

3. Gang

4. Gang

5. Gang

5000

4000

Motordrehzahl 1/min

01W3000

01J2000

1000

50km/h

100km/h

150km/h

200km/h

250km/h

228_074

Fahrgeschwindigkeit 8

130 km/h

vmax = ca. 235 km/h

Das Getriebe-KonzeptDas Motormoment wird entsprechend der Motorisierung ber eine SchwungradDmpfereinheit oder ein ZweimassenSchwungrad ins Getriebe eingeleitet. Als Anfahrkupplung dient jeweils eine nasse Lamellenkupplung fr Vorwrtsfahrt und Rckwrtsfahrt. Mittels eines Planetenradsatzes wird die Drehrichtungsnderung beim Rckwrtsfahren erzeugt. ber eine Vorgelegestufe wird das Motormoment auf den Variator bertragen und von dort auf den Achsantrieb weitergeleitet. Als Innovation ist hier die Drehmomentbertragung mittels einer Zugkette hervorzuheben (siehe Beschreibung zum Variator und der Zugkette). Die elektro-hydraulische Steuerung bildet zusammen mit dem Getriebesteuergert eine Einheit und ist im Getriebegehuse untergebracht. Mit der tiptronic-Funktion stehen 6 Gnge zur manuellen Gangwahl zur Verfgung.

Rckwrtskupplung SchwungradDmpfereinheit Vorgelegestufe Variator mit Kette

228_003

Planetenradsatz Vorwrtskupplung

Hydraulisches Steuergert

Getriebesteuergert

9

EinfhrungTechnische DatenBezeichnung: Werksbezeichnung: Kennbuchstabe: Maximal bertragbares Drehmoment: bersetzungsbereich des Variators: Spreizung (bersetzungsbandbreite): bersetzung Vorgelegestufe: bersetzung Achsantrieb: Betriebsdruck der lpumpe: Frdermenge der lpumpe: ATF fr multitronic: Achsl fr multitronic: Getriebelmengen: ATF-Neufllung mit ATF-Khler und ATF-Filter ATF-Wechselmenge Achsl Gesamtgewicht (ohne Schwungrad): Gesamtlnge: multitronic 01J VL 30 DZN bis 310 Nm 2,40 - 0,40 6 51/46 = 1,109 43/9 = 4,778 max. ca. 60 bar 10 l/min bei 1000 1/min G 052 180 A2 G 052 190 A2

ca. 7,5 Liter ca. 4,5 Liter ca. 1,3 Liter ca. 88 kg ca. 610 mm

Alle Grenangaben in diesem Selbststudienprogramm beziehen sich ausschlielich auf die multitronic mit dem Kennbuchstaben DZN.

228_001 10

Getriebe-BaugruppenDie SchwungradDmpfereinheitBei Hubkolbenmotoren werden durch die Ungleichfrmigkeit des Verbrennungsablaufes Torsionsschwingungen an der Kurbelwelle erzeugt. Diese Drehschwingungen werden auf das Getriebe bertragen und fhren dort zu Resonanzschwingungen. Gerusche und bermige Belastung der Bauteile sind die Folge. Die Schwungrad-Dmpfereinheit bzw. das Zweimassen-Schwungrad dmpfen die Torsionsschwingungen und sorgen fr geruscharmen Lauf. Das Motormoment wird beim 2,8-l-V6-Motor ber eine Schwungrad-Dmpfereinheit ins Getriebe geleitet. Vierzylinder-Motoren haben einen ungleichfrmigeren Lauf als 6-ZylinderMotoren, weshalb bei den 4-Zylinder-Motoren ein Zweimassen-Schwungrad zum Einsatz kommt.

228_032

Dmpfereinheit

Schwungrad

Zweimassen-Schwungrad

Nhere Informationen nden Sie im Selbststudienprogramm 142.

228_004

11

Zur besseren Darstellung sind die lpumpe und das Verteilergetriebe in die Schnittebene geklappt.

228_040

12

Getriebe-BaugruppenDer Getriebeschnitt

Farbdenitionen

Gehuse, Schrauben, Bolzen

Hydraulikteile/Steuerung

Elektronische Getriebesteuerung

Wellen, Zahnrder

Lamellenkupplungen

Kolben, Drehmomentfhler

Lager, Scheiben, Sicherungsringe

Kunststoffe, Dichtungen, Gummi

Bestellnummer: 507.5318.01.00 Diese Abbildung kann als Poster im A0-Format zum Nettopreis von 10.00 DM ber Bertelsmann Distribution bestellt werden. Die Direktbestellung ber Bertelsmann gilt nur fr Deutschland. Exportmrkte wenden sich bitte an ihren Importeur.

13

Getriebe-BaugruppenDie Vorwrtskupplung/Rckwrtskupplung mit PlanentenradsatzIm Gegensatz zu den Stufen-Automatikgetrieben, die zur Drehmomentbertragung einen Drehmomentwandler verwenden, kommt beim CVT-Konzept von Audi jeweils eine separate Kupplung fr Vorwrts- und Rckwrtsfahrt zum Einsatz. Es handelt sich hierbei um sogenannte nasse Lamellenkupplungen, wie sie grundstzlich auch bei den StufenAutomatikgetrieben zum Schalten der Gnge verwendet werden. Sie dienen zum Anfahren und bertragen des Drehmoments auf die Vorgelegestufe. Der Anfahrvorgang sowie die Drehmomentbertragung werden elektronisch berwacht und elektro-hydraulisch geregelt. Die elektronisch-hydraulisch geregelte Lamellenkupplung hat gegenber einem Drehmomentwandler folgende Vorteile: Geringes Gewicht Geringer Bauraum Anpassung der Anfahrcharakteristik an die Fahrsituation Anpassung des Kriechmoments an die Fahrsituation Schutzfunktion bei berlastung oder Mibrauch

Getriebeeingangswelle

Hohlrad Planetenrder

Vorwrtskupplung/ Rckwrtskupplung mit Planetenradsatz

Antrieb Scheibensatz 1 (Vorgelegestufe)

Vorwrtskupplung 228_005 Rckwrtskupplung 14

Planetenradtrger

Der Planetenradsatz Der Planetenradsatz ist als Planetenwendesatz ausgefhrt und dient ausschlielich zur Drehrichtungsnderung fr die Rckwrtsfahrt. Das bersetzungsverhltnis im Planetenradsatz betrgt bei Rckwrtsfahrt 1:1.

Zuordnung der Bauteile Das Sonnenrad (Antrieb) ist mit der Getriebeeingangswelle und den Stahllamellen der Vorwrtskupplung verbunden. Der Planetenradtrger (Abtrieb) ist mit dem Antriebsrad der Vorgelegestufe und den Belaglamellen der Vorwrtskupplung verbunden. Das Hohlrad ist mit den Planetenrdern und den Belaglamellen der Rckwrtskupplung verbunden.

Stahl- und Belaglamellen Vorwrtskupplung

Planetenradtrger mit Planetenrdern

Getriebeeingangswelle Sonnenrad

Antrieb Scheibensatz 1 (Vorgelegestufe)

228_008

Stahl- und Belaglamellen Rckwrtskupplung

Hohlrad

15

Getriebe-BaugruppenKraftverlauf im Planetenradsatz Das Drehmoment wird ber das mit der Eingangswelle verbundene Sonnenrad in den Planetenradsatz eingeleitet und treibt die Planetenrder 1 an. Die Planetenrder 1 treiben die Planetenrder 2 an, die mit dem Hohlrad im Eingriff sind. Der Planetenradtrger (Abtrieb Planetenradsatz) steht, da er den Antrieb der Vorgelegestufe bildet und sich das Fahrzeug noch nicht bewegt. Das Hohlrad dreht leer, mit halber Motordrehzahl in Motordrehrichtung.

Planetenrad 1 Planetenradtrger Planetenrad 2

Hohlrad

228_033

Getriebeeingangswelle mit Sonnenrad

Drehrichtung der Bauteile bei laufendem Motor und stehendem Fahrzeug

16

Kraftverlauf bei Vorwrtsfahrt Die Stahllamellen der Vorwrtskupplung sind mit dem Sonnenrad und die Belaglamellen sind mit dem Planetenradtrger verbunden.

Wird die Vorwrtskupplung kraftschlssig, verbindet sie die Getriebeeingangswelle mit dem Planetenradtrger (Abtrieb). Der Planetenradsatz ist blockiert und dreht in Motordrehrichtung, wobei das Drehmoment 1:1 bertragen wird.

Vorwrtskupplung

Planetenradsatz

228_009 ldruck fr Kupplung Drehmomentuss 17

Getriebe-BaugruppenKraftverlauf bei Rckwrtsfahrt Die Belaglamellen der Rckwrtskupplung sind mit dem Hohlrad und die Stahllamellen sind mit dem Getriebegehuse verbunden. Wird die Rckwrtskupplung kraftschlssig, hlt sie das Hohlrad fest und sttzt somit das Drehmoment am Getriebegehuse ab. Jetzt wird das Drehmoment auf den Planetenradtrger bertragen, der sich entgegengesetzt zur Motordrehrichtung zu drehen beginnt. Das Fahrzeug fhrt rckwrts. Bei Rckwrtsfahrt wird die Geschwindigkeit elektronisch begrenzt. Der Variator verbleibt in Anfahrbersetzung.

Rckwrtskupplung

Hohlrad

228_010 ldruck fr Kupplung Drehmomentuss

18

Notizen

19

Getriebe-BaugruppenDie KupplungsregelungDer Anfahrvorgang Beim Anfahrvorgang wird zur Kupplungsregelung primr die Motordrehzahl betrachtet. Je nach Anfahrcharakteristik ermittelt das Getriebesteuergert eine Motor-Solldrehzahl, zu welcher die Motordrehzahl ber das Kupplungsmoment geregelt wird. Der Fahrerwunsch sowie interne Anforderungen im Getriebesteuergert bestimmen die Anfahrcharakteristik. Bei konomischer Fahrweise, gekennzeichnet u. a. durch einen geringen Fahrpedalwinkel whrend des Anfahrvorgangs, wird die Motordrehzahl auf niedrigem Niveau in die anschlieende Fahrdrehzahl gefhrt. Kurze KupplungsSchlupfzeiten und niedrige Motordrehzahlen ermglichen so eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Bei leistungsorientiertem Anfahren wird die Motordrehzahl auf hherem Niveau in die anschlieende Fahrdrehzahl gefhrt. Dabei fhrt das hhere Motormoment zu entsprechender Fahrzeugbeschleunigung. Verschiedene Motorvarianten (Benzin/ Diesel, Drehmoment und Drehmomentverlauf) haben ebenfalls einen Einuss auf die Anfahrcharakteristik.100 80 60 40 20 0

Fahrpedalwert 60%

4000 3000

Drehzahl

2000 1000 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Zeit in Sekunden Fahrpedalwert 100%100 80 60 40 20 0

228_053

4000 3000 2000 1000 0

Drehzahl

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Zeit in Sekunden

228_052

Fahrpedalwert 100% + Kickdown100 80 60 40 20 0

6000 5000 4000

Drehzahl

3000 2000 1000 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Zeit in Sekunden Fahrpedalwinkel Motordrehzahl Motor-Solldrehzahl 20

228_054

Antriebsdrehzahl Scheibensatz 1 Abtriebsdrehzahl Scheibensatz 2

Elektronische Regelung Zu der Kupplungsregelung werden folgende Parameter herangezogen: Motordrehzahl Getriebeeingangsdrehzahl Fahrpedalstellung Motormoment Bremse bettigt Getriebeltemperatur Das Getriebesteuergert berechnet daraus den Kupplungs-Solldruck und ermittelt einen entsprechenden Steuerstrom fr das Druckregelventil N215. Nahezu proportional zum Steuerstrom verndert sich der Kupplungsdruck und somit das von der Kupplung zu bertragende Motormoment (siehe hydraulische Steuerung Seite 22). Der Geber 1 fr Hydraulikdruck G193 erfasst den Kupplungsdruck (Kupplungs-Istdruck) in der hydraulischen Steuerung. Der KupplungsIstdruck wird stndig mit dem vom Getriebesteuergert errechneten KupplungsSolldruck verglichen. Dabei werden Ist- und Solldruck kontinuierlich auf Plausibilitt geprft und bei entsprechender Abweichung Manahmen eingeleitet (siehe Sicherheitsabschaltung Seite 23). Um ein berhitzen der Kupplung zu vermeiden, wird sie gekhlt und die Kupplungstemperatur vom Getriebesteuergert berwacht (Nheres unter Kupplungskhlung Seite 28 und berlastungsschutz Seite 23).G193 Steuergert fr multitronic

228_075

N215

21

Getriebe-BaugruppenHydraulische Steuerung Der Kupplungsdruck steht im Verhltnis zum Motormoment und ist unabhngig vom Systemdruck. Das Druckregelventil N215 wird vom Vorsteuerdruckventil VSTV mit einem konstanten Druck von ca. 5 bar versorgt. Entsprechend dem vom Getriebesteuergert berechneten Steuerstrom bildet das N215 einen Steuerdruck, der die Stellung des Kupplungssteuerventils KSV beeinusst. Ein groer Steuerstrom fhrt zu einem hohen Steuerdruck. Das Kupplungssteuerventil KSV steuert den Kupplungsdruck und somit das zu bertragende Motormoment. Das KSV wird mit Systemdruck versorgt und bildet je nach Ansteuerung vom N215 den Kupplungsdruck. Ein groer Steuerdruck fhrt zu einem hohen Kupplungsdruck. Der Kupplungsdruck wird ber das Sicherheitsventil SIV zum Handschieber HS gefhrt. Der HS leitet den Kupplungsdruck entsprechend der Whlhebelstellung entweder zur Vorwrtskupplung (Stellung D) oder zur Rckwrtskupplung (Stellung R). Die jeweils nicht mit Druck beaufschlagte Kupplung wird zum lsumpf belftet. In den Whlhebelstellungen N und P ist der Zulauf ber den Handschieber gesperrt und beide Kupplungen sind zum lsumpf belftet.

RK HS

VK

P RN D

SIV

KSV VSTV

N215

228_011

ATF drucklos Kupplungsdruck Versorgungsdruck 22

Vorsteuerdruck Steuerdruck In den lsumpf

Sicherheitsabschaltung Ist der tatschliche Kupplungsdruck deutlich ber dem Kupplungs-Solldruck, so liegt eine sicherheitsrelevante Fehlfunktion vor. In diesem Fall wird die Kupplung unabhngig von der Handschieberstellung und allen anderen Systemzustnden drucklos geschaltet. Die Sicherheitsabschaltung ist ber das Sicherheitsventil SIV realisiert und ermglicht ein schnelles ffnen der Kupplung. Das SIV wird vom Magnetventil 1 N88 angesteuert. Ab einem Steuerdruck von ca. 4 bar wird der Zulauf vom KSV unterbrochen und gleichzeitig die Verbindung zum Handschieber in den lsumpf belftet.

berlastungsschutz Die Kupplungstemperatur wird vom Getriebesteuergert mit Hilfe eines Rechenmodells aus dem Kupplungsschlupf, dem zu bertragenden Motormoment und der Getriebeltemperatur errechnet. bersteigt bei zu starker Belastung der Kupplung die ermittelte Kupplungstemperatur eine denierte Schwelle, wird das Motormoment reduziert. Das Motormoment kann bis zur erhhten Leerlaufdrehzahl reduziert werden. Der Motor zeigt unter Umstnden kurzfristig keine Reaktion auf das Fahrpedal. Die Kupplungskhlung sorgt fr eine kurze Abkhlzeit. Das volle Motormoment steht wieder schnell zur Verfgung. Eine berlastung der Kupplung wird nahezu ausgeschlossen.

Schaltstellung bei Sicherheitsabschaltung

HS VK P RN D KSV SIV

N88 228_082

Belftet zum lsumpf/drucklos Kupplungsdruck Versorgungsdruck

Vorsteuerdruck Steuerdruck In den lsumpf 23

Getriebe-BaugruppenDie Kupplungsregelung im Stand (Creep-Regelung) Die Funktion der Creep-Regelung bewirkt, dass bei Motorleerlauf und eingelegter Fahrstufe ein deniertes Schleifmoment an der Kupplung (Kupplungsmoment) eingeregelt wird. Das Fahrzeug verhlt sich so, wie man es von einem Automatikgetriebe mit Drehmomentwandler gewohnt ist. Durch gezieltes Anpassen des Kupplungsdruckes resultiert ein Antriebsmoment, das zum Kriechen des Fahrzeugs fhrt. Das Antriebsmoment wird in Abhngigkeit des Fahrzustandes und der Fahrzeuggeschwindigkeit in denierten Grenzen variiert. Fr die genaue Regelung des Kupplungsmomentes wird der vom G194 ermittelte Anpressdruck der Kegelscheiben verwendet. Da der Anpressdruck proportional zum tatschlichen, am Scheibensatz 1 anliegenden Antriebsmoment des Motors ist, lsst sich das Kupplungsmoment mit Hilfe des G194 sehr genau berechnen und somit regeln (Nheres unter Der Drehmomentfhler Seite 38). Creep ist das englische Wort fr kriechen. Die Creep-Regelung ermglicht Rangiervorgnge (beim Einparken) ohne Bettigung des Fahrpedals und erhht so den Fahrkomfort.

G193 G194

228_013 Bremse nicht bettigt 40 Nm

24

Besonderheit der Creep-Regelung Eine Besonderheit der Creep-Regelung ist die Reduzierung des Kriechmoments bei stehendem Fahrzeug und bettigter Bremse, wodurch dem Motor weniger Moment abverlangt wird (dabei ist die Kupplung weiter geffnet). Dies wirkt sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch aus und fhrt zu einer Komfortverbesserung, da sich die Akustik (Standbrummen) verbessert und die Bremsbettigungskrfte zum Festhalten des Fahrzeugs deutlich geringer sind. Rollt das Fahrzeug im Stand an einer Steigung und mit nur leicht bettigter Bremse zurck, wird der Kupplungsdruck erhht und das Fahrzeug somit gehalten (HillholderBerghalte-Funktion). Durch die Verwendung von zwei Gebern fr Abtriebsdrehzahl, G195 und G196, kann zwischen Vorwrtsfahrt und Rckwrtsfahrt unterschieden werden, wodurch diese Funktion ermglicht wird (weitere Infos nden Sie im Kapitel Sensoren).

G194

G193

228_012 Bremse bettigt

15 Nm

25

Getriebe-BaugruppenDie Mikroschlupfregelung Die Mikroschlupfregelung dient zur Adaption der Kupplungsregelung (siehe Beschreibung der Adaption) und zur Dmpfung der vom Motor verursachten Drehschwingungen. Die Adaption der Kupplungskennlinien im Teillastbereich erfolgt bis zu einem Motormoment von 160 Nm. Im Drehzahlbereich bis ca. 1800 1/min und einem Motormoment bis ca. 220 Nm lsst man die Kupplung mit sogenanntem Mikroschlupf arbeiten. In diesem Betriebsbereich regelt man eine Schlupfdrehzahl (Differenzdrehzahl) von ca. 5 1/min bis 20 1/min zwischen Getriebeeingangswelle und Scheibensatz 1. Dazu vergleicht das Getriebesteuergert das Signal des Gebers fr Getriebeeingangsdrehzahl G182 zur Motordrehzahl (unter Bercksichtigung der Vorgelegestufe). Der G182 erfasst die Drehzahl vom Scheibensatz 1.

Wie der Begriff Mikroschlupf verrt, wird der Schlupf der Kupplung sehr gering gehalten, so dass keine merkbaren Nachteile bezglich Belagverschlei und Kraftstoffverbrauch auftreten.

Kupplung geschlossen300

250

200

Bereich der Mikroschlupfregelung

150

Motormoment in Nm

100

Bereich der Adaption whrend der Mikroschlupfregelung bis ca. 160 Nm

50

0 0 1000 20001/min

3000

4000

5000

6000

7000

ca. 1800

Motordrehzahl in 1/min

228_092

26

Adaption der Kupplungsregelung Um die Kupplung in jedem Betriebszustand und ber die gesamte Lebensdauer gleichbleibend komfortabel regeln zu knnen, muss der Zusammenhang zwischen Steuerstrom und Kupplungsmoment fortlaufend aktualisiert werden. Dies ist erforderlich, da sich die Reibwerte der Kupplungen permanent verndern. Der Reibwert ist von folgenden Faktoren abhngig: Getriebel (Qualitt, Alterung, Verschlei) Getriebeltemperatur Kupplungstemperatur Kupplungsschlupf Zur Kompensation dieser Einsse und somit zur Optimierung der Kupplungsregelung werden die Zusammenhnge zwischen Steuerstrom und Kupplungsmoment whrend der Creep-Regelung und im Teillastbereich adaptiert. Die Adaption im Teillastbereich ... ... erfolgt whrend der Mikroschlupfregelung. In diesem Betriebsbereich vergleicht das Getriebesteuergert das Motormoment (vom Motorsteuergert) mit dem Steuerstrom zum N215 und speichert die Werte ab. Die aktuellen Daten werden zur Berechnung der neuen Kennlinien herangezogen (siehe Mikroschlupfregelung). Adaptieren bedeutet anpassen, oder wie hier, Lernen neuer Vorsteuerwerte.

Zusammenfassung: Die Adaption dient einer gleichbleibenden Qualitt der Kupplungsregelung. Die Adaptionswerte beeinussen ebenfalls die Berechnung des Kupplungsdruckes bei hheren bertragungsmomenten (Kupplung voll kraftschlssig). Die Kupplung braucht somit nicht mit berhhtem Druck beaufschlagt zu werden, was sich letztlich wiederum positiv auf den Wirkungsgrad auswirkt.

Die Adaption whrend der Creep-Regelung (Bremse bettigt): Wie bereits erwhnt, wird whrend der CreepRegelung ein deniertes Kupplungsmoment eingeregelt. Dabei betrachtet das Getriebesteuergert das Verhltnis zwischen dem Steuerstrom (von N215) und dem Wert des Druckgebers G194 (Anpressdruck) und speichert die Werte ab. Die aktuellen Daten werden zur Berechnung der neuen Kennlinien herangezogen.

27

Getriebe-BaugruppenDie KupplungskhlungUm die Kupplungen vor zu starker Erhitzung zu schtzen (besonders beim Anfahren unter schwierigen Bedingungen), werden sie von einem separaten lstrom gekhlt. Um Leistungsverluste durch die Kupplungskhlung gering zu halten, wird der Khllstrom ber eine im Schieberkasten integrierte Khllsteuerung nach Bedarf zugeschaltet. Zudem wird ber eine Saugstrahlpumpe die Khllmenge erhht, ohne dass der lpumpe wesentlich mehr Leistung abverlangt wird. Zur Optimierung der Kupplungskhlung wird der Khllstrom nur an das jeweils leistungsbertragende Lamellenpaket geleitet. Das Khll sowie das Druckl der Vorwrtskupplung werden durch die hohl gebohrte Getriebeeingangswelle gefhrt. Die beiden lkreislufe sind durch ein Stahlrohr, das sogenannte Innenteil voneinander getrennt. An den laustrittsbohrungen der Getriebeeingangswelle bendet sich ein lteiler, der den Khllstrom zur Vorwrtsbzw. zur Rckwrtskupplung leitet.

Verteilerscheibe Tellerfeder lteiler mit Tellerfeder und Anschlagring mit ffnungen

228_064

Innenteil Anschlagring lteiler

Rckwrtskupplung Vorwrtskupplung 28

Khlung der Vorwrtskupplung Ist die Vorwrtskupplung bettigt, wird der lteiler vom Zylinder (Druckplatte) der Vorwrtskupplung nach hinten gedrckt. In dieser Position wird der Khllstrom an der Vorderseite des lteilers vorbeigeleitet und durchstrmt die Vorwrtskupplung.

Khlung der Rckwrtskupplung Ist die Vorwrtskupplung nicht bettigt (im Leerlauf oder bei bettigter Rckwrtskupplung), bendet sich der lteiler in seiner Grundposition. In dieser Position iet der Khllstrom zur Rckseite des lteilers und wird mittels einer Verteilerscheibe zur Rckwrtskupplung geleitet. Abzweigungen in der Verteilerscheibe leiten zudem einen Teil des Khlls zum Planetenradsatz und sorgen fr die ntige Schmierung.

Vorwrtskupplung

Rckwrtskupplung

Zylinder

228_014 ldruck fr Kupplung lstrom fr Kupplungskhlung

29

Getriebe-BaugruppenHydraulische Steuerung der Kupplungskhlung Zeitgleich mit der Ansteuerung der Kupplungsregelung wird die Kupplungskhlung zugeschaltet. Das Getriebesteuergert leitet einen denierten Steuerstrom an das Magnetventil 1 N88. Dies bewirkt einen Steuerdruck, der das Kupplungskhlventil KKV schaltet. Das Kupplungskhlventil KKV leitet Druckl vom Khlerrcklauf zur Saugstrahlpumpe. Das Druckl dient zum Betrieb der Saugstrahlpumpe (Nheres unter lversorgung/Saugstrahlpumpe Seite 51).

Zum Handschieber Vom Khlerrcklauf

SIV

KKV

VSTV

N215

N88

228_045

Saugstrahlpumpe mit Rckschlagventil Zu den Kupplungen

ATF drucklos Khllstrom l vom Khlerrcklauf 30

Vorsteuerdruck Steuerdruck In den lsumpf

Die VorgelegestufeAufgrund der Platzverhltnisse wird das Drehmoment ber eine Vorgelegestufe auf den Variator bertragen. Durch unterschiedliche bersetzungen der Vorgelegestufe erfolgt die Anpassung verschiedener Motorvarianten an das Getriebe. Dadurch wird der Variator in seinem optimalen Drehmomentbereich betrieben.

Planetenradsatz

Vorgelegestufe Scheibensatz 1

228_017

31

Getriebe-BaugruppenDer VariatorDas Grundprinzip des Variators wurde bereits auf Seite 5 dargestellt. Nachfolgend wird auf die Besonderheiten und Funktionen des Variators der multitronic eingegangen. Die Scheibenstze 1 und 2 verfgen jeweils ber einen separaten Zylinder fr die Anpressung der Kegelscheiben (Anpresszylinder) sowie einen separaten Zylinder fr die Verstellung der bersetzung (Verstellzylinder). Mit dem Doppelkolbenprinzip ist es mglich, mit einer geringen Menge von Druckl sehr schnell die bersetzung zu verndern und auf relativ niedrigem Druckniveau immer eine ausreichende Anpressung der Kegelscheiben sicherzustellen.

Konzept des Variators in der multitronic Der Variator arbeitet mit einem sogenannten Doppelkolbenprinzip. Als weitere Besonderheit ist im Scheibensatz 1 ein Drehmomentfhler untergebracht (Nheres unter Der Drehmomentfhler Seite 38).

Anfahrbersetzung (Underdrive)

Drehmomentfhler Kette Scheibensatz 1

228_018

Scheibensatz 2 32

Verstellung Hohe Ansprche an die Verstelldynamik erfordern die Bereitstellung einer entsprechende Menge von Druckl. Um die lmenge mglichst gering zu halten, haben die Verstellzylinder eine kleinere Flche als die Anpresszylinder. Zur Verstellung bentigt man somit eine relativ geringe lmenge. Trotz geringer Frderleistung der lpumpe wird eine hohe Verstelldynamik ermglicht sowie der Wirkungsgrad positiv beeinusst. Die Tellerfeder im Scheibensatz 1 und die Schraubenfeder im Scheibensatz 2 sorgen bei drucklosem Hydrauliksystem fr eine gewisse Grundspannung (Anpressung) der Kette. Durch die Federkraft der Schraubenfeder im Scheibensatz 2 wird im drucklosen Zustand der Variator zur Anfahrbersetzung verstellt.

Endbersetzung (Overdrive)

Anpresszylinder Tellerfeder Drehmomentfhler Verstellbare Kegelscheibe Scheibensatz 1

Verstellzylinder

228_019

Scheibensatz 2 Verstellzylinder Druckfeder Anpresszylinder Verstellbare Kegelscheibe 33

Getriebe-BaugruppenAnpressung Zur bertragung der Drehmomente sind hohe Anpresskrfte zwischen Kegelscheiben und Kette gefordert. Die Anpresskraft wird ber einen entsprechenden ldruck im Anpresszylinder realisiert. Dem Gesetz der Hydraulik zufolge kann eine resultierende Kraft (Anpresskraft) ber Druck und Wirkche variiert werden. Die Anpresszylinder haben eine grere Flche und bentigen somit einen geringeren ldruck zur Anpressung. Der relativ niedrige ldruck beeinusst den Wirkungsgrad ebenfalls positiv.

Druck 10 bar

Wirkche 50 cm2 Resultierende Kraft 5000 N

Druck 5 bar

Wirkche 100 cm2 Resultierende Kraft 5000 N 228_080

Abschleppen Beim Abschleppen treibt der Scheibensatz 2 den Scheibensatz 1 an und es kommt zu einem dynamischen Druckaufbau in den Verstell- und Anpresszylindern der Scheibenstze. Das System ist so ausgelegt, dass durch den dynamischen Druckaufbau der Variator in ein bersetzungsverhltnis von ca. 1:1 verstellt. Der Scheibensatz 1 und der Planetenradsatz werden dadurch vor zu hohen Drehzahlen geschtzt. Die Tellerfeder in Scheibensatz 1 untersttzt diesen Vorgang.

Dynamischer Druckaufbau siehe Kapitel Fliehlhaube. Beachten Sie auch die Hinweise zum Thema Abschleppen im Kapitel Service.

Tellerfeder im Scheibensatz 1

228_081 34

Die bersetzungssteuerungElektronische Regelung Zur Berechnung der Soll-Antriebsdrehzahl verfgt das Steuergert der multitronic ber ein dynamisches Regelprogramm (DRP). Es handelt sich dabei um eine Weiterentwicklung des von den Stufenautomaten bekannten dynamischen Schaltprogrammes DSP. So werden Fahrerwunsch und Fahrzustand bewertet, um in jeder Fahrsituation die optimale Getriebebersetzung bereitzustellen (siehe Beschreibung DRP Seite 82). Abhngig von den Randbedingungen errechnet das Dynamische Regelprogramm eine Soll-Antriebsdrehzahl. Der Geber G182 erfasst die aktuelle Getriebeeingangsdrehzahl am Scheibensatz 1. Anhand eines Soll-Ist-Vergleichs errechnet das Getriebesteuergert einen Steuerstrom fr das Druckregelventil N216. Nahezu proportional zum Steuerstrom erzeugt das N216 einen Steuerdruck fr das hydraulische bersetzungsventil. Zur berwachung der bersetzungssteuerung werden die Signale von G182 (Geber fr Getriebeeingangsdrehzahl), G195 (Geber fr Getriebeausgangsdrehzahl) sowie die Motordrehzahl auf Plausibilitt zueinander beobachtet.Steuergert fr multitronic G195

G182

228_076 N216

35

Getriebe-BaugruppeHydraulische bersetzungssteuerung Das Druckregelventil N216 wird vom Vorsteuerdruckventil VSTV mit einem konstanten Druck von ca. 5 bar versorgt. Entsprechend dem vom Getriebesteuergert berechneten Steuerstrom bildet das N216 einen Steuerdruck, der die Stellung des bersetzungsventils V beeinusst.

Ein groer Steuerstrom fhrt zu einem hohen Steuerdruck. Je nach Steuerdruck leitet das bersetzungsventil V den Verstelldruck zum Verstellzylinder des Scheibensatzes 1 bzw. 2.

Scheibensatz 1Anfahrbersetzung (Underdrive)

Scheibensatz 2

V

N216 228_083

VSTV Von der lpumpe

Vorsteuerdruck Belftet zum lsumpf lversorgung 36 Steuerdruck In den lsumpf

Bei einem Steuerdruck zwischen ca. 1,8 bar und 2,2 bar ist das bersetzungsventil V geschlossen. Bei einem Steuerdruck kleiner 1,8 bar wird der Verstelldruck zum Verstellzylinder/Scheibensatz 1 geleitet und zugleich der Verstellzylinder/Scheibensatz 2 zum lsumpf belftet. Der Variator verstellt in Richtung Overdrive.

Ist der Steuerdruck grer als 2,2 bar, wird der Verstelldruck zum Verstellzylinder/ Scheibensatz 2 geleitet und zugleich der Verstellzylinder/Scheibensatz 1 zum lsumpf belftet. Der Variator verstellt in Richtung Anfahrbersetzung.

Scheibensatz 1Endbersetzung (Overdrive)

Scheibensatz 2

V

N216 228_084

VSTV Von der lpumpe

Vorsteuerdruck Belftet zum lsumpf lversorgung Steuerdruck In den lsumpf 37

Getriebe-BaugruppenDer Drehmomentfhler(Regelung der Anpresskraft) Wie bereits beschrieben ergibt ein entsprechender ldruck im Anpresszylinder eine resultierende Anpresskraft der Kegelscheiben. Ist diese zu gering, kommt es zum Rutschen der Kette und somit zu Schden an Kette und Scheibenstzen. Ein zu hoher Anpressdruck fhrt hingegen zur Verschlechterung des Wirkungsgrades. Ziel ist es deshalb, die Anpresskraft der Kegelscheiben den Erfordernissen entsprechend mglichst genau und sicher einzustellen. Ein hydraulisch-mechanisch arbeitender Drehmomentfhler im Scheibensatz 1 erfasst das tatschlich bertragene Moment statisch und dynamisch sehr genau und stellt den richtigen ldruck in den Anpresszylindern ein.

Das Motormoment wird ausschlielich ber den Drehmomentfhler in den Variator eingeleitet. Der Anpressdruck wird rein mechanisch-hydraulisch vom Drehmomentfhler geregelt.

Rampenschale 2

Scheibensatz 1 Rampenschale 1

228_021

Rampenschale 2 38

Aufbau und Funktion Der Drehmomentfhler besteht im Wesentlichen aus zwei Schalen mit sieben Rampen, zwischen denen Stahlkugeln gelagert sind. Die Rampenschale 1 ist mit dem Abtrieb des Scheibensatzes 1 (Abtriebsrad Vorgelegestufe) formschlssig verpresst. Die Rampenschale 2 ist mit dem Scheibensatz 1 ber eine Nutverzahnung axial verschiebbar verbunden und sttzt sich am Drehmomentfhlerkolben ab. Der Drehmomentfhlerkolben dient zur Regelung des Anpressdruckes und bildet das Gehuse von Momentenfhlerraum 1 und 2. Die Schalen knnen sich radial gegeneinander verdrehen, wobei aufgrund der Geometrie von Rampen und Kugeln das Drehmoment in eine Axialkraft umgewandelt wird. Diese Axialkraft wirkt auf die Rampenschale 2 und verschiebt den anliegenden Drehmomentfhlerkolben. Dabei werden durch die Steuerkante des Drehmomentfhlerkolbens Abstrmffnungen im Momentenfhlerraum 1 verschlossen bzw. freigegeben.

Die vom Drehmomentfhler erzeugte Axialkraft dient als Steuerkraft, die proportional zum Motormoment ist. Entsprechend der Steuerkraft stellt sich der Druck im Anpresszylinder ein.

Nutverzahnung

Rampenschale 2

Rampenschale 1

Momentenfhlerraum 2 Momentenfhlerraum 1

Drehmomentfhlerkolben

228_022

39

Getriebe-BaugruppenDer Momentenfhlerraum 1 steht mit dem Anpresszylinder direkt in Verbindung. Das System ist so ausgelegt, dass die vom Motormoment erzeugte Axialkraft und der Druck im Anpresszylinder ein Krftegleichgewicht bilden. Bei konstantem Fahrbetrieb sind die Abstrmbohrungen nur zum Teil verschlossen. Der durch die Steuerung der Abstrmbohrungen (Drehmomentfhler) erzeugte Druckabfall moduliert den Druck im Anpresszylinder.Momentenfhlerraum 1 Steuerkante Anpresszylinder

Abstrmbohrungen

228_056

Anpresszylinder

Erhht sich das Antriebsmoment, werden die Abstrmbohrungen durch die Steuerkante zunchst weiter verschlossen. Der Druck im Anpresszylindern steigt, bis erneut ein Krftegleichgewicht herrscht. Verringert sich das Antriebsmoment, werden die Abstrmbohrungen weiter geffnet. Der Druck im Anpresszylinder wird geringer, bis sich das Krftegleichgewicht wieder einstellt.

Abstrmbohrungen

228_057

40

Bei Drehmomentspitzen berfhrt die Steuerkante die Abstrmbohrungen, bis sie verschlossen sind. Bewegt sich der Drehmomentfhler noch weiter, wirkt er als lpumpe, wobei jetzt sehr schnell das verdrngte lvolumen den Druck in den Anpresszylindern erhht und so den Anpressdruck ohne Zeitverzug anpasst.

Anpresszylinder

Enorme Drehmomentspitzen entstehen z. B. beim berfahren eines Schlagloches oder bei stark wechselnden Reibwerten der Fahrbahn (von Glatteis auf Asphalt).Abstrmbohrungen 228_058

Anpassung des Anpressdrucks in Abhngigkeit von der bersetzung Der Anpressdruck der Kegelscheiben hngt nicht nur vom Antriebsmoment ab, sondern steht auch in Abhngigkeit zum Kettenlaufradius und somit zum momentanen bersetzungsverhltnis des Variators. Wie die Grak zeigt, ist der Anpressbedarf bei der Anfahrbersetzung am grten. Die Kette luft im Scheibensatz 1 den kleinsten Radius. Trotz hohen Antriebsmoments ist zur Kraftbertragung nur eine geringe Anzahl von Wiegedruckstcken im Eingriff. Deshalb erfolgt die Anpressung der Kegelscheiben bis zum berschreiten eines denierten bersetzungsverhltnisses (1:1) mit einer hheren Anpresskraft.Anpresskraft in %

Anpressbedarf bei 100% Drehmomentanforderung

Underdrive 100

75 Overdrive 50 Underdrive 25 0 Overdrive

2,4

1

0,4 228_046

Variatorbersetzung

Anpressbedarf bei 25% Drehmomentanforderung

Anpresskraft 41

Getriebe-BaugruppenFunktion und ArbeitsweiseMomentenfhlerraum 2

Die Anpassung der bersetzungsabhngigen Anpresskraft wird durch den Momentenfhlerraum 2 realisiert. Durch Druckauf- bzw. -abbau im Momentenfhlerraum 2 wird das Druckniveau der Anpresszylinder variiert. Gesteuert wird der Momentenfhlerraum 2 mit zwei Querbohrungen in der Welle des Scheibensatzes 1. Durch axiale Verschiebung der verstellbaren Kegelscheibe werden diese Querbohrungen geffnet bzw. geschlossen. Steht der Variator in der Anfahrbersetzung, sind die Querbohrungen geffnet (Momentenfhlerraum 2 drucklos). Verndert der Variator die bersetzung ins Schnelle, werden zunchst die Querbohrungen verschlossen. Ab einem denierten bersetzungsverhltnis wird die linke Querbohrung geffnet und steht jetzt ber entsprechende Bohrungen in der verstellbaren Kegelscheibe mit dem Anpresszylinder in Verbindung. Jetzt wird der ldruck vom Anpresszylinder in den Momentenfhlerraum 2 geleitet. Dieser Druck wirkt der Axialkraft des Drehmomentfhlers entgegen und bewegt den Drehmomentfhlerkolben nach links. Die Abstrmbohrungen werden von der Steuerkante weiter geffnet und der ldruck im Anpresszylinder wird verringert. Vorteil der zweistugen Druckanpassung ist im Wesentlichen, dass bereits im mittleren bersetzungsbereich mit niedrigem Anpressdruck gefahren wird, was den Wirkungsgrad positiv beeinusst (siehe Bild 228_046 vorige Seite).

Querbohrungen

228_059 Verstellbare Kegelscheibe Momentenfhlerraum 2 Bohrung

Bohrung

Drehmomentfhlerkolben

228_060

42

Die FliehlhaubeAls weitere Besonderheit des Variators besitzt der Scheibensatz 2 eine Fliehlhaube, um dem dynamischen Druckaufbau im Anpresszylinder entgegenzuwirken. Bei hheren Drehzahlen ist, bedingt durch die Rotation, das Getriebel im Anpresszylinder hohen Fliehkrften (Zentrifugalkraft) ausgesetzt, was zu einem Ansteigen des Druckes fhrt. Man spricht von dynamischem Druckaufbau. Ein dynamischer Druckaufbau ist nicht erwnscht, da er den Anpressdruck unntig erhht und die bersetzungssteuerung negativ beeinusst. Das in der Fliehlhaube eingeschlossene l ist dem gleichen dynamischen Druckaufbau ausgesetzt wie im Anpresszylinder. Dadurch wird der dynamische Druckaufbau im Anpresszylinder ausgeglichen. Die lversorgung des Fliehlraums erfolgt ber eine lspritzbohrung direkt vom hydraulischen Steuergert. Die lspritzbohrung spritzt kontinuierlich l in den Zulauf des Fliehlraums. Reduziert sich das Volumen im Fliehlraum (beim Variieren der bersetzung), wird das l ber den Zulauf herausgedrckt.

lspritzbohrung

Fliehlraum

228_061

Anpresszylinder Scheibensatz 2 Fliehlhaube

43

Getriebe-BaugruppenDie KetteEine Schlsselposition im Variator der multitronic nimmt die Kette ein. Erstmals kommt bei einem CVT-Getriebe eine Kette als Umschlingungsmittel zum Einsatz. Die Kette ist eine Neuentwicklung und weist gegenber den bisher bekannten Umschlingungsmitteln wie Schubgliederband oder Keilriemen folgende Vorteile auf: Sehr kleine Laufradien ermglichen eine groe Spreizung trotz geringer Baugre des Variators. Groes bertragbares Drehmoment Hoher Wirkungsgrad Die Spreizung gibt an, welchen bersetzungsbereich ein Getriebe zur Verfgung stellt. Die Spreizung wird als Verhltniszahl angegeben. Die Anfahrbersetzung dividiert durch die Spreizung ergibt die Endbersetzung. Generell ist eine groe Spreizung von Vorteil, da sowohl eine hohe Anfahrbersetzung (gute Dynamik) als auch eine geringe Endbersetzung (niedriger Verbrauch) zur Verfgung stehen. Insbesondere gilt dies natrlich fr ein CVT-Konzept, da praktisch alle Zwischenstufen zur Verfgung stehen und es keinen unpassenden Gangsprung mehr gibt.

Scheibensatz 1

Kette

228_026

Scheibensatz 2 44

Aufbau und Funktion Bei einer herkmmlichen Kette sind die Kettenlaschen ber den Gelenkbolzen beweglich miteinander verbunden. Zur Drehmomentbertragung greift ein Zahnrad zwischen den Laschen auf die Bolzen. Anders die Technik bei der CVT-Kette. Die CVT-Kette besteht aus den nebeneinander gereihten Kettenlaschen, die mit jeweils zwei Wiegedruckstcken endlos verbunden sind.

Kegelscheiben des Variators

Wiegedruckstcke

Bei der CVT-Kette werden die seitlich berstehenden Wiegedruckstcke zwischen den Kegelscheiben des Variators eingeklemmt, indem die Kegelscheiben gegeneinander gedrckt werden.Draufsicht

Das Drehmoment wird nur durch die Reibkraft zwischen Stirnche der Wiegedruckstcke zu den Anlagechen der Kegelscheiben bertragen. So funktioniert es: Die Wiegedruckstcke sind jeweils mit einer Laschenreihe verdrehfest verbunden. Zwei Wiegedruckstcke bilden ein sogenanntes Wiegegelenk. Die Technik besteht nun darin, dass sich beim Umschlingen der Kette in den Laufradius der Kegelscheiben die Wiegedruckstcke aneinander abwlzen und somit fast reibungsfrei abrollen. Auf diese Weise knnen trotz hoher Drehmomente und groer Beugewinkel Verlustleistung und Verschlei auf ein Minimum reduziert werden. Dies fhrt zu langer Lebensdauer und optimalem Wirkungsgrad.Wiegedruckstcke Wiegegelenk Laschen

Seitenansicht

228_027

45

Getriebe-BaugruppenAkustikmanahmen Um einen weitgehend geruscharmen Lauf der Kette zu gewhrleisten, werden zwei verschiedene Laschenlngen verwendet. Bei der Verwendung einer konstanten Laschenlnge treffen die Wiegedruckstcke in gleichen Abstnden auf die Kegelscheiben und erzeugen Schwingungen, die unangenehme Gerusche verursachen. Durch Verwendung verschiedener Laschenlngen wird die Resonanz gestrt und das Laufgerusch minimiert.228_028

Unterschiedliche Laschenlngen

46

Die lversorgungBei der multitronic hngt die Kraftbertragung sowohl von der Stromversorgung als auch von der Hydraulik ab. Ohne Strom und ausreichende lversorgung luft nichts. Die dazu von der lpumpe aufgebrachte Pumpleistung stellt den Hauptenergiebedarf des Getriebes dar und ist somit magebend fr dessen Gesamtwirkungsgrad. Die bisher beschriebenen Systeme wurden deswegen auf geringsten lbedarf konstruiert und eine innovative lversorgung entwickelt.

Die lpumpe Zur Vermeidung von unntigen Schnittstellen ist die lpumpe direkt an das hydraulische Steuergert montiert. Diese Bauart bildet zusammen mit dem Steuergert eine kompakte Einheit, verringert die Druckverluste und ist zudem kostengnstig in der Fertigung. Die multitronic ist mit einer wirkungsgradoptimierten Sichelpumpe ausgestattet. Sie liefert die erforderlichen Drcke bei vergleichsweise geringer lmenge. Eine Saugstrahlpumpe liefert zustzlich die geforderte lmenge bei niedrigem Druck fr die Kupplungskhlung. Die Sichelpumpe ist als kompaktes Bauteil in das hydraulische Steuergert integriert und wird direkt von der Eingangswelle ber Stirnrad und Pumpenwelle angetrieben.

Hydraulisches Steuergert (Schieberkasten)

Druckrohr zur Saugstrahlpumpe

lpumpe

Sauglter 228_034 47

Getriebe-BaugruppenAls Besonderheit der lpumpe ist hier der Axialspalt- sowie der Radialspaltausgleich zu nennen. Um bei niedrigen Drehzahlen bereits hohe Drcke realisieren zu knnen, ist eine Pumpe erforderlich, die eine gute interne Abdichtung aufweist. Aufgrund von Bauteiltoleranzen erfllen lpumpen in herkmmlicher Bauweise diese Anforderungen nicht. Mit interner Abdichtung ist die innere Dichtheit der Pumpe gemeint. Je nach Toleranzlage der Bauteile sind die axialen Spalte (Spiele) zwischen den Zahnrdern und dem Gehuse sowie die radialen Spalte (Spiele) zwischen den Zahnrdern und der Sichel grer oder kleiner. Der erzeugte Druck kann so mehr oder weniger intern entweichen. Die Folge ist Druckverlust und die Minderung des Wirkungsgrades.

Segmentfedern Dichtrolle Innensegment Stabfeder

Anschlagstift

lpumpengehuse

Auensegment

228_035 Mitnehmer Axialscheiben

48

Der Axialspaltausgleich Zwei Axialscheiben berdecken den Druckbereich der Pumpe und bilden ein separates Druckgehuse in der Pumpe. Sie dichten den Pumpendruckraum seitlich (axial) ab. Dabei sttzen sie sich, mit spezieller Dichtung versehen, gegen das lpumpengehuse bzw. die Pumpenplatte des hydraulischen Steuergerts. Die Axialscheiben sind so ausgefhrt, dass der Pumpendruck zwischen den Axialscheiben und dem Gehuse wirken kann. Die Dichtung sorgt dafr, dass der Druck nicht entweichen kann. Mit steigendem Pumpendruck werden die Axialscheiben strker an die Sichel sowie an die Pumpenrder gedrckt und somit das axiale Spiel ausgeglichen.

Durch den Axialspalt- und Radialspaltausgleich erreicht man trotz kompakter Bauweise die geforderten hohen Drcke bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad.Dichtung Axialscheibe

lpumpengehuse

228_051

Axialscheibe

Axialscheibe

49

Getriebe-BaugruppenDer Radialspaltausgleich Der Radialspaltausgleich kompensiert die radialen Spalte zwischen Sichel und Zahnrdern (Ritzel und Hohlrad). Dazu ist die Sichel in zwei Segmente geteilt, das Innensegment und das Auensegment. Das Innensegment dichtet den Druckraum zum Ritzel ab. Auerdem hlt es das Auensegment in radialer Richtung. Das Auensegment dichtet den Druckraum zum Hohlrad ab. Der Pumpendruck gelangt zwischen die beiden Segmente und mit steigendem Pumpendruck werden sie strker gegen Ritzel und Hohlrad gedrckt, wobei der radiale Spalt ausgeglichen wird. Die Segmentfedern sorgen in drucklosem Zustand fr eine Grundanpressung der Segmente sowie der Dichtrolle und verbessern das Ansaugverhalten der lpumpe. Sie stellen auerdem sicher, dass der Pumpendruck zwischen den Segmenten und auf die Dichtrolle wirken kann.

Ritzel Innensegment Hohlrad

228_049

Auensegment

Sichel

50

Die Saugstrahlpumpe Die ausreichende Khlung der beiden Kupplungen erfordert vor allem beim Anfahren (hohe Wrmeentwicklung durch Schlupf) grere lmengen als die Innenzahnradpumpe liefern kann. Um die zur Kupplungskhlung erforderliche lmenge bereitzustellen, ist in das Kupplungskhlsystem eine Saugstrahlpumpe integriert. Die Saugstrahlpumpe ist in Kunststoff ausgefhrt und ragt tief in den lsumpf. Treibstrahl durch die Saugstrahlpumpe geleitet. Beim Durchstrmen entsteht ein Unterdruck, der l aus dem lsumpf ansaugt und zusammen mit dem Treibstrahl eine groe, fast drucklose lmenge bildet. Somit wird die Khllmenge im Bedarfsfall ohne zustzliche Pumpenleistung nahezu verdoppelt. Ein Rckschlagventil verhindert ein Leerlaufen der Saugstrahlpumpe und ermglicht ein schnelles Ansprechen der Khllfrderung.

So funktioniert es: Die Saugstrahlpumpe arbeitet nach dem Venturi-Prinzip. Bei Khlbedarf wird das von der lpumpe bereitgestellte Khll (Druckl) als

Ansicht Saugstrahlpumpe

Saugstrahlpumpe geschnitten und aufgeklappt

Druckrohr zur Vorwrtskupplung

228_036

Venturi-Dse

Druckrohr vom hydraulischen Steuergert zur Saugstrahlpumpe

Rckschlagventil

228_037 Ansaugstutzen

berlaufrohr fr ATF-Stand 51

Getriebe-BaugruppenElektronisch-hydraulische SteuerungAls Neuheit ist die Zusammenfassung von lpumpe, hydraulischem Steuergert (Schieberkasten) und Getriebesteuergert zu einer kompakten, komplett montierten Einheit zu nennen. Das hydraulische Steuergert beinhaltet den Handschieber, neun hydraulische Ventile und drei elektromagnetische Drucksteuerventile. Das hydraulische Steuergert und das Getriebesteuergert sind elektrisch mit direkten Steckkontakten miteinander verbunden.

Direkter Steckkontakt Hydraulisches Steuergert Getriebesteuergert

Schaltwelle

Handschieber

228_063

lpumpe

52

Folgende Funktionen werden vom hydraulischen Steuergert ausgefhrt: Steuerung der VorwrtsRckwrtskupplung Kupplungsdruckregelung Kupplungskhlung Drucklversorgung der Anpressregelung bersetzungssteuerung Versorgung der Fliehlhaube ber sogenannte Dreheinfhrungen steht das hydraulische Steuergert direkt mit dem Scheibensatz 1 bzw. dem Scheibensatz 2 in Verbindung. Die Dreheinfhrungen sind ber Kolbenringe abgedichtet.

Dreheinfhrungen fr Scheibensatz 1

Kolbenringe

lspritzbohrung fr Fliehlhaube

Kolbenringe 228_085 Dreheinfhrungen fr Scheibensatz 2

53

Getriebe-BaugruppenNachfolgend die Beschreibung der Ventile, soweit sie in den Baugruppen/Funktionen noch nicht behandelt wurden. Zum Schutz der Bauteile begrenzt das Druckbegrenzungsventil DBV1 den Pumpendruck auf max. 82 bar. ber das Vorsteuerdruckventil VSTV werden die Drucksteuerventile mit einem konstanten Vorsteuerdruck von 5 bar versorgt. Das Mindestdruckventil MDV verhindert, dass die lpumpe whrend des Motorstarts Luft ansaugt. Bei hoher Pumpleistung ffnet das MDV und leitet das vom lrcklauf kommende l zur Saugseite der lpumpe, wodurch der Wirkungsgrad verbessert wird.

Hydraulisches Steuergert (Getriebesteuergert abgebaut)

Schnitt Ventilplatte

Verbindung zum G193 Verbindung zum G194 Druckbegrenzungsventil DBV1 Mindestdruckventil MDV

Kupplungskhlventil KKV

Druckbegrenzungsventil DBV1 Kupplungssteuerventil KSV

Steckverbindung N215

N215

228_044 Steckverbindung N216

228_047 N88 N216 Vorsteuerdruckventil VSTV

Steckverbindung N88

54

Das Vorspannventil VSPV steuert den Systemdruck so, dass immer ausreichend ldruck fr die jeweilige Funktion (Anpressung oder Verstellung) zur Verfgung steht. Die Ventile N88, N215 und N216 sind als sogenannte Drucksteuerventile ausgefhrt. Sie setzen einen elektrischen Steuerstrom in einen proportionalen, hydraulischen Steuerdruck um.

Das N88 (Magnetventil 1) erfllt zwei Funktionen: Es steuert das Kupplungskhlventil KKV und das Sicherheitsventil SIV an. Das N215 (Druckregelventil 1 fr autom. Getriebe) steuert das Kupplungssteuerventil KSV an. Das N216 (Druckregelventil 2 fr autom. Getriebe) steuert das bersetzungsventil V an.

Schnitt Pumpenplatte

Volumenstrombegrenzungsventil VSBV Handschieber HS

Drucksteuerventil (Proportionalventil)

Sicherheitsventil SIV

228_101

Diagramm Drucksteuerventil

5

228_048

Steuerdruck in bar

0 0 1000

Strom in mA

228_100

Vorspannventil VSPV

bersetzungsventil V

55

Getriebe-BaugruppenSchaltwelle und ParksperreNach wie vor besteht eine mechanische Verbindung (Seilzug) zwischen Whlhebel und Getriebe zur bertragung der Whlhebelstellungen P, R, N und D. ber die Schaltwelle werden folgende Funktionen ausgefhrt: Bettigung des Handschiebers im hydraulischen Steuergert und damit die mechanisch-hydraulische Festlegung des Fahrzustandes (Vorwrts/Rckwrts/ Neutral) Bettigung der Parksperre Bettigung des Multifunktionsschalters zur elektrischen Erkennung der Whlhebelstellung

In Whlhebelstellung P wird das Rastgestnge axial verschoben, sodass die Parksperrenklinke gegen das Parksperrenrad gedrckt wird und damit die Parksperre eingelegt ist. Das Parksperrenrad ist mit dem Triebling fest verbunden.

Anlenkung uerer Schaltmechanismus

Schaltwelle

Handschieber

Magnetkulisse Parksperrenrad

Rastkulisse Triebling

Scheibensatz 2

Rastgestnge 228_065

Parksperrenklinke

56

Getriebegehuse/Leitungsund DichtsystemeManteldichtringsystem Die multitronic ist mit einem neuartigen Manteldichtringsystem ausgestattet. Die Manteldichtringe dichten den Anpressund Verstellzylinder des Primrscheibensatzes und Sekundrscheibensatzes und den Kolben fr die Vorwrtskupplung ab. Der O-Ring hat die zwei Aufgaben: Anpressen des Manteldichtrings und Abdichtung. Die Anpressung des Manteldichtrings wird durch den anliegenden ldruck untersttzt. Vorteile des Manteldichtringsystems: Gute Gleiteigenschaften Geringe Verschiebekrfte Verschleiarm Stabil bei hohen Drcken

Manteldichtring

O-Ring

228_062

Doppelwellendichtring 57

Getriebe-Baugruppen

Differenzdruckventil DDV1 mit ATF-Sieb 1

Druckrohr zur Rckwrtskupplung

Innenteil

Nut fr Doppelwellendichtring

lablassschraube Saugstrahlpumpe

Lecklbohrung 58

ATF-Kontrollschraube

Axialdichtelement

Druckrohr zur Vorwrtskupplung

Aus Grnden der Gewichtsreduzierung ist das dreiteilige Getriebegehuse aus der Magnesiumlegierung AZ91 HP gefertigt. Diese Legierung ist sehr korrosionsbestndig, lsst sich gut bearbeiten und weist gegenber einer herkmmlichen Aluminiumlegierung einen Gewichtsvorteil von 8 kg auf. Als Besonderheit ist zu erwhnen, dass das ATF-Druckl nicht (wie bei Automatikgetrieben blich) ber Gehusekanle, sondern fast ausschlielich ber Rohrleitungen verteilt wird. Zur Abdichtung der Rohrleitungsverbindungen werden sogenannte Axialdichtelemente verwendet. Die Axialdichtelemente der Druckrohrleitungen besitzen zwei Dichtlippen, die sich durch den ldruck verstrkt anpressen und so fr eine zuverlssige Abdichtung sorgen. Mit dieser Technik knnen auch schrg verlaufende Rohrverbindungen problemlos abgedichtet werden (z. B. Druckrohr zur Rckwrtskupplung). Das Axialdichtelement am Ansaugstutzen der lpumpe ist mit Dichtwulsten versehen, die aufgrund ihrer Anpresskraft abdichten. Fr die Trennung des ATF-Bereichs vom Achsantrieb-lbereich sorgt der Doppelwellendichtring (siehe Seite 57). Er verhindert, dass ATF in den Achsantrieb gelangt bzw. l aus dem Achsantrieb in den ATF-Bereich kommen kann. An der Lecklbohrung werden Undichtigkeiten des Doppelwellendichtrings sichtbar.

228_041

ATF-Stand

Sauglter Druckrohr zur Saugstrahlpumpe

Rcklaufrohr vom ATFKhler mit Spritzdsen fr Kette und Scheibenstze

59

Getriebe-BaugruppenHydraulikplan

Scheibensatz 1 DBV2 Scheibensatz 2

K DDV1 DDV2 F S1

SB MP1 S2 1 VSPV N216 V

RK

HS

DBV1

VSBV

MP2 VK SIV

P RN D

S3

KSV P VSTV

KKV

N215 MDV N88

2

SSP

SF

228_039

60

Erklrungen zum Hydraulikplan (Whlhebelstellung P und Motor aus) DBV1 DBV2 DDV1 DDV2 F HS K KKV KSV MDV MP1 MP2 Druckbegrenzungsventil 1 Druckbegrenzungsventil 2 Differenzdruckventil 1 Differenzdruckventil 2 ATF-Filter Handschieber ATF-Khler Kupplungskhlventil Kupplungssteuerventil Mindestdruckventil Messpunkt fr Anpressdruck (erfasst ber G194) Messpunkt fr Kupplungsdruck (erfasst ber G193) Magnetventil 1 (Kupplungskhlung/ Sicherheitsabschaltung) Druckregelventil -1- fr autom. Getriebe (Kupplung) Druckregelventil -2- fr autom. Getriebe (bersetzung) lpumpe Whlhebelstellungen Rckwrtskupplung ATF-Sieb 1 ATF-Sieb 2 ATF-Sieb 3 4 Spritzbohrungen zur Schmierung/ Khlung der Scheibenstze ATF-Sauglter Sicherheitsventil Saugstrahlpumpe bersetzungsventil Vorwrtskupplung Volumenstrombegrenzungsventil Vorspannventil Vorsteuerdruckventil In den lsumpf228_071 Rcklaufrohr vom ATF-Khler Differenzdruckventil DDV1 und ATF-Sieb 1

N88 N215 N216

P PRND RK S1 S2 S3 SB SF SIV SSP V VK VSBV VSPV VSTV

Druckbegrenzungsventil DBV2 im Getriebegehuse

1 Zur Fliehlhaube 2 Zu den Kupplungen

Hydraulisches Steuergert Fahrzeug-Peripherie

61

Getriebe-BaugruppenATF-KhlungDas vom Scheibensatz 1 kommende ATF durchluft zunchst den ATF-Khler. Bevor es wieder der hydraulischen Steuerung zugefhrt wird, durchstrmt es den ATFFilter. Der ATF-Khler ist wie bei den Stufenautomaten im Motor-Khler integriert. Der Wrmeaustausch erfolgt an das Khlmittel des Motor-Khlkreislaufs (lKhlmittel-Wrmetauscher). Das Differenzdruckventil DDV1 schtzt den ATF-Khler vor zu hohen Drcken (ATF kalt). Bei kaltem ATF entsteht ein hoher Differenzdruck zwischen Vor- und Rcklauf. Bei einem denierten Differenzdruck ffnet das DDV1 und der Vorlauf ist mit dem Rcklauf kurzgeschlossen. Dies bewirkt zudem eine schnelle Erwrmung des ATFs. Das Differenzdruckventil DDV2 ffnet bei zu hohem Durchusswiderstand des ATF-Filters (z. B. Filter verstopft). Dies verhindert, dass durch den Rckstaudruck das DDV1 ffnet und die ATF-Khlung unwirksam wird.

Bei undichtem ATF-Khler gelangt Khlmittel in das ATF. Bereits geringe Mengen von Khlmittel im ATF fhren zu Beeintrchtigungen in der Kupplungsregelung.

Fahrzeug-Peripherie ATF-Khler ATF-Filter DDV2 Zum hydraulischen Steuergert ATF-Filter Rcklauf

multitronic S1 DDV1 Von Scheibensatz1 Vorlauf Vorlauf Rcklauf 62 228_090

DBV2

GetriebesteuerungSteuergert fr multitronic J217Eine Besonderheit der multitronic ist die Integration der elektronischen Steuerung (Steuergert) in das Getriebe. Das Steuergert ist direkt auf das hydraulische Steuergert aufgeschraubt. Die Verbindung zu den drei Druckregelventilen erfolgt direkt vom Steuergert ber robuste Steckkontakte (Schnabelkontakte) ohne jegliche Leitungsverbindungen. Die Schnittstelle zum Fahrzeug bildet ein 25-poliger Kompaktstecker. Eine weitere Neuheit ist die Integration der Sensorik in das Steuergert. F125 - Multifunktionsschalter G182 - Geber fr Getriebeeingangsdrehzahl G195 - Geber fr Getriebeausgangsdrehzahl G196 - Geber -2- fr Getriebeausgangsdrehzahl G93 - Geber fr Getriebeltemperatur G193 - Geber -1- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe (Kupplungsdruck) G194 - Geber -2- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe (Anpressdruck)

Steuergert fr multitronic J217

Geber fr Getriebeausgangsdrehzahl G195 und Geber -2- fr Getriebeausgangsdrehzahl G196

Steckkontakt fr N215

Geber -1- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe G193 (Kupplungsdruck)

Multifunktionsschalter F125 Steckkontakt fr N216 (verdeckt durch G182)

228_055 Geber -2- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe G194 (Anpressdruck) Geber fr Getriebeeingangsdrehzahl G182

Steckkontakt fr N88

63

GetriebesteuerungEine stabile Aluminimplatte bildet den Grundtrger fr die Elektronik und dient der Wrmeableitung. Das Gehuse ist aus Kunststoff gefertigt und mit dem Grundtrger dicht vernietet. Es beinhaltet smtliche Sensoren, wodurch weder Leitungen noch Steckkontakte ntig sind. Da der Groteil aller elektrischen Ausflle auf Leitungen und Steckkontakte fllt, erzielt man mit dieser Konstruktion eine sehr hohe Zuverlssigkeit. Die Drehzahlgeber und der Multifunktionsschalter sind als Hall-Sensoren ausgefhrt. Auf Grund der wenigen Schnittstellen zum Getriebesteuergert wurde auf einen separaten Leitungssatz fr die multitronic verzichtet. Die Verkabelung ist im MotorLeitungssatz integriert. Hall-Sensoren arbeiten ohne mechanischen Verschlei. Ihr Signal ist unempndlich gegen elektromagnetische Einsse, was die Zuverlssigkeit nochmals verbessert.

25-polige Steckverbindung

Geber fr Getriebeltemperatur G93

Geber fr Getriebeeingangsdrehzahl G182 (1 Hall-Sensor)

228_077

Multifunktionsschalter F125 (4 Hall-Sensoren)

64

Geber fr Getriebeausgangsdrehzahl G195 und Geber -2- fr Getriebeausgangsdrehzahl G196 (2 Hall-Sensoren)

Strungsanzeige Fehler in der multitronic werden grtenteils durch die umfangreiche Eigendiagnose erfasst. Je nach Einuss auf die multitronic oder die Fahrsicherheit werden die Fehler dem Fahrer ber die Whlhebelpositionsanzeige im Kombiinstrument signalisiert. In diesem Fall dient die Whlhebelpositionsanzeige zugleich als Strungsanzeige. Bei Fehlern, die von der multitronic erfasst werden, unterscheidet man 3 Zustnde: 1. Der Fehler wird abgespeichert und ein Ersatzprogramm ermglicht die Weiterfahrt (zum Teil mit Einschrnkungen). Dem Fahrer wird dieser Zustand nicht signalisiert, da er weder fr die Fahrsicherheit noch fr die multitronic kritisch ist. Wenn berhaupt, bemerkt der Fahrer anhand des Fahrverhaltens den Fehler und sucht automatisch einen Audi-ServicePartner auf.

Bei blinkender Anzeige wird unter gewissen Voraussetzungen der Fahrbetrieb nur noch bis zum nchsten Anhalten aufrecht erhalten. Es kann anschlieend nicht mehr weitergefahren werden! In bestimmten Fllen kann durch einen Neustart der Fahrbetrieb wieder aufgenommen werden.

228_102

2. Wie unter Punkt 1. beschrieben, zustzlich signalisiert die Whlhebelpositionsanzeige durch invertierte Darstellung der Anzeige, dass ein Fehler vorliegt. Der Zustand ist fr die Fahrsicherheit oder fr die multitronic noch nicht kritisch. Aber der Fahrer soll sobald als mglich einen Audi-ServicePartner aufsuchen, um den Fehler beheben zu lassen.

228_103

3. Wie unter Punkt 1. beschrieben, zustzlich signalisiert die Whlhebelpositionsanzeige durch eine blinkende Anzeige, dass ein Fehler vorliegt. Der Zustand ist fr die Fahrsicherheit oder fr die multitronic kritisch. Daher soll der Fahrer umgehend einen Audi-Service-Partner aufsuchen, um den Fehler beheben zu lassen.

228_104

65

GetriebesteuerungSensorenDie Signale der Sensoren knnen auf Grund der Integration des Steuergerts in das Getriebe mit herkmmlichen Mitteln nicht mehr gemessen werden. Eine berprfung kann nur mit den Diagnosetestern mittels Fehler auslesen und Auslesen der Messwertblcke erfolgen. Deshalb wird auf die Darstellung und Beschreibung der Sensorsignale verzichtet. Bei Ausfall eines Sensors bildet das Getriebesteuergert aus den Signalen der anderen Sensoren sowie den Informationen der vernetzten Steuergerte Ersatzwerte. Dadurch kann der Fahrbetrieb aufrechterhalten werden. Die Einsse auf das Fahrverhalten sind zum Teil so gering, dass der Fahrer den Ausfall eines Sensor nicht sofort bemerkt. Ein weiterer Fehler kann jedoch schwerwiegendere Auswirkungen haben.

Die Sensoren sind fester Bestandteil des Getriebesteuergerts. Bei Ausfall eines Sensors muss das Getriebesteuergert ersetzt werden.

Geber fr Getriebeeingangsdrehzahl G182 und Geber fr Getriebeausgangsdrehzahl G195 und G196

Geber fr Getriebeausgangsdrehzahl G195 und G196

Geber fr Getriebeeingangsdrehzahl G182

Geberrad fr G195 und G196 Geberrad fr G182

228_078

66

Der Geber G182 erfasst die Drehzahl des Scheibensatzes 1 und stellt somit die tatschliche Getriebeeingangsdrehzahl dar. Die Getriebeeingangsdrehzahl... ... dient zusammen mit der Motordrehzahl zur Kupplungsregelung (Nheres siehe unter Mikroschlupfregelung), ... dient als Fhrungsgre zur bersetzungssteuerung (Nheres siehe unter bersetzungssteuerung).

Auswirkungen bei Ausfall des G182: Der Anfahrvorgang erfolgt ber eine feste Kennlinie. Die Mikroschlupfregelung und die Adaption der Kupplungen sind deaktiviert. Als Ersatzwert wird die Motordrehzahl verwendet. Strrungsanzeige: Keine

Die Geber G195 und 196 erfassen die Drehzahl des Scheibensatzes 2 und somit die Getriebeausgangsdrehzahl. Das Signal des G195 dient zur Erfassung der Drehzahl. Das Signal des G196 dient zur Erkennung der Drehrichtung und somit der Unterscheidung zwischen Vorwrtsfahrt und Rckwrtsfahrt (siehe Creep-Regelung). Die Getriebeausgangsdrehzahl dient ... ... zur bersetzungssteuerung, ... zur Creep-Regelung, ... zur Hillholder-Funktion, ... zur Ermittlung des Geschwindigkeitssignals fr das Kombiinstrument.

Bei Ausfall des G195 wird die Getriebeausgangsdrehzahl aus dem Signal des G196 ermittelt. Die Hillholder-Funktion ist ebenfalls deaktiviert. Bei Ausfall des G196 ist die HillholderFunktion deaktiviert. Bei Ausfall beider Sensoren wird aus der Information der Raddrehzahlen (ber CANBus) ein Ersatzwert gebildet. Die HillholderFunktion ist deaktiviert. Strungsanzeige: Keine

Auf der Stirnseite des Geberrads bendet sich ein Magnetring aus 40 (bei G182) bzw. aus 32 (bei G195 und G196) aneinandergereihten Magneten (N/S-Pole).

Starke Verschmutzung des Magnetrings (Metallspne durch Verschlei) knnen die Funktion des G182, G195 oder G196 beeintrchtigen. Beseitigen Sie deshalb bei der Reparatur anhaftende Metallspne.

67

GetriebesteuerungSo funktioniert die Erkennung der Drehrichtung: Auf der Stirnseite des Geberrads fr G195 und G196 bendet sich ein Magnetring aus 32 einzelnen Magneten (N/S-Pole). Die Positionierung des G195 ist gegenber dem G196 so versetzt, dass die Phasenlage der Sensorsignale um 25% zueinander verschoben ist. Die Erkennung der Drehrichtung dient im Wesentlichen der Hillholder-Funktion.

Geberrad G195N S

G196N S N

25% 228_109 1 Phase = 100%

Signal der Geber G195/G196

Nach Zndung Ein achtet das Steuergert auf die abfallenden Signalanken der beiden Sensoren und erfasst den Pegelzustand des jeweils anderen Sensors. Wie im Beispiel gezeigt, ist bei abfallender Signalanke des G195 der Pegelzustand des G196 Low und bei abfallender Signalanke des G196 der Pegelzustand des G195 High. Dieses Muster interpretiert das Getriebesteuergert als Vorwrtsfahrt.

Vorwrtsfahrt

High G195 Low High G196 Low 228_110 Drehrichtung Geberrad

68

In diesem Beispiel ist bei abfallender Signalanke des G195 der Pegelzustand des G196 High und bei abfallender Signalanke des G196 der Pegelzustand des G195 Low. Dieses Muster interpretiert das Steuergert als Rckwrtsfahrt.

Rckwrtsfahrt

High G195 Low High G196 Low 228_111 Drehrichtung Geberrad

Geber -1- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe G193 Der Sensor G193 erfasst den Kupplungsdruck der Vorwrts- und der Rckwrtskupplung und dient der berwachung der Kupplungsfunktion (siehe Kupplungsregelung). Die berwachung des Kupplungsdrucks hat eine hohe Prioritt, sodass bei Strungen des G193 in den meisten Fllen das Sicherheitsventil angesteuert wird (siehe Sicherheitsabschaltung). Strungsanzeige: Blinkend

228_093

Geber -1- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe G193

69

GetriebesteuerungGeber -2- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe G194 Der Sensor G194 erfasst den Anpressdruck, welcher vom Drehmomentfhler geregelt wird. Da der Anpressdruck immer in einem bestimmten Verhltnis zum tatschlichen Getriebe-Eingangsmoment steht, kann man das Getriebe-Eingangsmoment mit Hilfe des G194 sehr genau berechnen. Das Signal des G194 dient zur Kupplungsregelung (Regelung und Adaption der CreepFunktion). Bei Strungen des G194 ist die Adaption der Creep-Regelung deaktiviert. Das CreepMoment wird ber abgespeicherte Werte gesteuert. Strungsanzeige: Keine

228_094 Geber -2- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe G194

Multifunktionsschalter F125 Der Multifunktionsschalter F125 besteht aus 4 Hall-Sensoren, die von der Magnetkulisse der Schaltwelle gesteuert werden. Die Signale der Hall-Sensoren werden wie die Stellungen von mechanischen Schaltern interpretiert. Ein High-Pegel bedeutet: Schalter ist geschlossen (1). Ein Low-Pegel bedeutet: Schalter ist offen (0). Ein Schalter (Hall-Sensor) erzeugt somit die zwei Signale 1 und 0. Mit 4 Schaltern knnen 16 verschiedene Schaltkombinationen erzeugt werden: 4 Schaltkombinationen fr die Erkennung der Whlhebelstellungen P, R, N, D, 2 Schaltkombinationen, welche als Zwischenstellungen (P-R, R-N-D) erkannt werden, 10 Schaltkombinationen, welche als fehlerhaft diagnostiziert werden.

Schaltwelle

Magnetkulisse

228_095

4 Hall-Sensoren A, B, C, D 70

Schaltkombinationen A Whlhebelstellung P zwischen P-R R zwischen R-N N zwischen N-D D Fehler Fehler Fehler Fehler Fehler Fehler Fehler Fehler Fehler Fehler 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 Hall-Sensoren B C Schaltkombinationen 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 D 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1

Zur Tabelle Schaltkombinationen siehe Reparaturleitfaden!

Beispiel:

Das Getriebesteuergert bentigt die Information der Whlhebelstellung fr folgende Funktionen: Steuerung der Anlasssperre Steuerung der Rckfahrleuchten Steuerung der P/N-Sperre Information ber den Fahrzustand (Vorwrts/Rckwrts/Neutral) fr die Kupplungsregelung Sperren der bersetzung bei Rckwrtsfahrt Strungen des F125 zeigen sich sehr unterschiedlich. Unter Umstnden wird ein Anfahren nicht zugelassen. Strungsanzeige: Blinkend

Der Whlhebel bendet sich in Whlhebelstellung N. Fllt beispielsweise der HallSensor C aus, kommt es zur Schaltkombination 0 0 0 1. Das Getriebesteuergert kann die Whlhebelstellung N nicht mehr erkennen. Es erkennt die Schaltkombination als fehlerhaft und leitet das entsprechende Ersatzprogramm ein.

Fllt der Hall-Sensor D aus, ist das Starten nicht mehr mglich.

71

GetriebesteuerungGeber fr Getriebeltemperatur G93 Der Sensor G93 ist in die Elektronik des Getriebesteuergerts integriert. Er erfasst die Temperatur vom Alu-Grundtrger des Getriebesteuergerts und damit in guter Annherung die Getriebeltemperatur. Die Getriebeltemperatur beeinusst die Kupplungs- und Antriebsdrehzahlregelung. Daher spielt sie bei den Regelfunktionen und den Adaptionsfunktionen eine wichtige Rolle. Bei Ausfall des G93 wird die Motortemperatur zur Berechnung eines Ersatzwertes herangezogen. Adaptionsfunktionen und bestimmte Regelfunktionen werden deaktiviert. Strungsanzeige: Invertiert Zum Schutz der Bauteile wird ab einer Getriebeltemperatur von ca. 145 C die Motorleistung reduziert. Bei weiterhin steigender Temperatur wird die Motorleistung mehr und mehr reduziert (mglich bis zur Leerlaufdrehzahl). Strungsanzeige: Blinkend

Information Bremse bettigt Die Information Bremse bettigt wird fr folgende Funktionen bentigt: Fr die Funktion der Whlhebelsperre Fr die Creep-Regelung Fr das dynamische Regelprogramm (DRP) Es gibt keine direkte Schnittstelle zum Bremslichtschalter. Die Information Bremse bettigt wird vom Motorsteuergert per CAN-Bus zur Verfgung gestellt.

Motorsteuergert J220

Magnet fr Whlhebelsperre N110 im Whlhebelbock Bremslichtschalter F/F47 CAN

Getriebesteuergert J217 72

228_107

Information Kickdown Fr die Kickdown-Information wird kein separater Schalter verwendet. Am Fahrpedalmodul bendet sich ein federbelastetes Druckelement, welches einen Druckpunkt erzeugt, der dem Fahrer das Kickdown-Gefhl bermittelt. Bettigt der Fahrer den Kickdown, wird der VollastSpannungswert der Geber G79 und G185 (Fahrpedalmodul) berschritten. Ab einem denierten Spannungswert interpretiert das Motorsteuergert daraus den Kickdown-Schaltpunkt und bermittelt diesen als Kickdown-Information per CANBus an das Getriebesteuergert. Im Automatikbetrieb wird bei Kickdown die sportlichste Regelkennlinie fr maximale Beschleunigung gewhlt. Der Kickdown muss dabei nicht stndig bettigt sein, sondern es reicht aus, wenn nach einmaliger KickdownBettigung das Fahrpedal auf Vollast gehalten wird.Fahrpedalmodul G79/G185 Fahrpedalweg5,0

Wird das Fahrpedalmodul erneuert, muss der Kickdown-Schaltpunkt mittels Diagnosetester neu angelernt werden - siehe Reparaturleitfaden.

KickdownBereich

Signalspannung in V

G79

G185

0 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %

228_106

Fahrerwunschmoment

Vollastanschlag mechanisch Fahrpedal Endanschlag

Motorsteuergert J220

CAN

228_108

Getriebesteuergert J217

73

GetriebesteuerungSchalter fr tiptronic F189 Der Schalter fr tiptronic F189 ist in die Leiterplatine der Schaltbettigung integriert. Er besteht aus 3 Hall-Sensoren, die von einem Magneten auf der Jalousie bettigt werden. A - Sensor fr Rckschaltung B - Sensor fr tiptronic-Erkennung C - Sensor fr Hochschaltung Auf der Platine benden sich 7 Leuchtdioden, je eine fr die jeweilige Whlhebelstellung, fr das Symbol fr Bremse bettigen sowie fr die Symbole + und der tiptronic-Gasse. Jeweils ein separater Hall-Sensor steuert die entsprechende Leuchtdiode zur Whlhebelstellung. Die Schalter des F189 geben im bettigten Zustand Masse (Low-Signal) an das Getriebesteuergert. Bei einem Fehler wird die tiptronic-Funktion gesperrt. Strungsanzeige: Invertiert

Leuchtdioden

Schalter fr tiptronic F189 3 Hall-Sensoren C, B, A

Whlhebelkulisse

+

Leiterplatine fr Whlhebelkulisse

P

R

N

D

-

Magnet fr HallSensoren

228_079

4 Hall-Sensoren fr Whlhebelstellung

74

CAN-Informationsaustausch multitronicBei der multitronic erfolgt der Informationsaustausch zwischen dem Getriebesteuergert und den vernetzten Steuergerten bis auf wenige Schnittstellen ber den CAN-Bus (CAN-Antrieb). Die Systembersicht zeigt Informationen, welche vom Getriebesteuergert ber den CAN-Bus zur Verfgung gestellt bzw. von den vernetzten Steuergerten empfangen und genutzt werden.

Getriebesteuergert Motormoment SOLL Leerlaufsolldrehzahl Freigabe Adaption Leerlauffllungsregelung Schubabschaltuntersttzung Kupplungsschutz Kupplungs-Status Kupplungsmoment Schaltvorgang aktiv/nicht aktiv Kompressor ausschalten Whlhebelstellung/Fahrstufe FahrzeuggeschwindigkeitCAN-Antrieb High CAN-Antrieb Low

Motorsteuergert Motordrehzahl Leerlaufsolldrehzahl Motormoment IST Khlmitteltemperatur Kickdown-Information Fahrpedalstellung Bremslichtschalter Bremspedalschalter Ansauglufttemperatur GRA-Status GRA-Sollgeschwindigkeit Hheninformation Klimakompressor-Status Notlaufprogramme (Infos ber Eigendiagnose)

Ganganzeige Momentaner Gang bzw. Zielgang Codierung im Motorsteuergert Notlaufprogramme (Infos ber Eigendiagnose) On-Board-Diagnose-Status

ESP-Steuergert Informationen, die vom Getriebesteuergert gesendet werden. Informationen, die vom Getriebesteuergert empfangen und ausgewertet werden. Detaillierte Informationen zum CAN-Bus nden Sie im SSP 186 und 213. ASR-Anforderung MSR-Anforderung ABS-Bremsung EDS-Eingriff ESP-Eingriff Radgeschwindigkeit VL Radgeschwindigkeit VR Radgeschwindigkeit HL Radgeschwindigkeit HR75

GetriebesteuerungZusatzsignale/SchnittstellenBei der multitronic sind zum Informationsaustausch per CAN-Bus zustzlich folgende Schnittstellen vorhanden: Pin 15 Pin 6 Pin 5 Pin 2 Signal fr Motordrehzahl Signal fr Ganganzeige Signal fr Fahrgeschwindigkeit Diagnose- und ProgrammierSchnittstelle Pin 13 Signal fr tiptronic (Erkennung) Pin 12 Signal fr tiptronic (Rckschaltung) Pin 14 Signal fr tiptronic (Hochschaltung)

Signal fr Motordrehzahl Die Motordrehzahl ist eine der wichtigsten Informationen fr die multitronic. Zur Steigerung der Zuverlssigkeit der multitronic wird die Information der Motordrehzahl dem Getriebesteuergert ber eine separate Schnittstelle und zustzlich (redundant) per CAN-Bus bermittelt (siehe Funktionsplan). Bei Strungen bzw. Ausfall der separaten Schnittstelle Signal fr Motordrehzahl wird als Ersatzwert die Information der Motordrehzahl vom CAN-Bus bernommen. Bei Strungen der Schnittstelle Signal fr Motordrehzahl ist die Mikroschlupfregelung deaktiviert. Weitere Informationen zum Signal fr Motordrehzahl nden Sie im SSP 198.

76

Signal fr Ganganzeige Das Signal fr Ganganzeige ist ein vom Getriebesteuergert generiertes Rechtecksignal mit einem konstanten HighPegel (20 ms) und variablen Low-Pegel. Jeder Whlhebelstellung bzw. jedem Gang (in der tiptronic-Funktion) ist ein denierter Low-Pegel zugeordnet. Die Whlhebelpositions- bzw. Ganganzeige im Kombiinstrument erkennt anhand der Zeitdauer des Low-Pegels, welche Whlhebelstellung bzw. welcher Gang eingelegt ist und zeigt sie entsprechend an.

Signal fr Ganganzeige multitronic - P, R, N, D

Trigger-Linie

Messtechnik DSO 5 V/Div.= 50 ms/Div.

Auto-Betrieb

T

Whlhebelstellung P

228_118

Whlhebelstellung R

Whlhebelstellung N

Whlhebelstellung D

77

GetriebesteuerungMit Einsatz des CAN-Busses im Kombiinstrument (Audi A6 voraussichtlich Mitte 2000) ist geplant, die Schnittstelle Ganganzeige und Fahrgeschwindigkeit entfallen zu lassen, da die Info bereits ber den CAN-Bus bermittelt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Signale aller sechs Gnge fr die tiptronicFunktion in einem Diagramm zusammengefasst.

Signal fr Ganganzeige tiptronic - 1., 2., 3., 4., 5. und 6. Gang

Trigger-Linie

Messtechnik DSO 5 V/Div.= 50 ms/Div.

Auto-Betrieb

T

1. 2. 3. 4. 5. 6. Gang

228_117

Signal fr Fahrgeschwindigkeit Das Signal fr Fahrgeschwindigkeit ist ein vom Getriebesteuergert generiertes Rechtecksignal. Das Pulsweitenverhltnis betrgt ca. 50% und die Frequenz ndert sich synchron zur Fahrgeschwindigkeit. Pro Radumdrehung werden 8 Signale erzeugt und ber eine separate Schnittstelle an das Kombiinstrument weitergeleitet. Dort dient das Signal zum Betrieb des Tachometers und wird vom Kombiinstrument an die vernetzten Steuergerte/Systeme (z. B. Motor, Klimaanlage, Radio usw.) weitergeleitet.

78

Notizen

79

GetriebesteuerungFunktionsplan

Klemme 15 J226

Klemme 30

- +

N110

V

S

SW X Y

P R + N D

F189

Z

U

F1 2 3 4 5 6

U U

N88 N216 N2157

P

P

J217

G194

G193 G93

G182

G195

G196

F125

31

31

228_030

80

Bauteile F F125 F189 G93 G182 G193 G194 G195 G196 Bremslichtschalter Multifunktionsschalter Schalter fr tiptronic Geber fr Getriebeltemperatur Geber fr Getriebeeingangsdrehzahl Geber -1- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe (Kupplungsdruck) Geber -2- fr Hydraulikdruck, autom. Getriebe (Anpressdruck) Geber fr Getriebeausgangsdrehzahl Geber -2- fr Getriebeausgangsdrehzahl Magnetventil 1 (Kupplungskhlung/ Sicherheitsabschaltung) Magnet fr Whlhebelsperre Druckregelventil -1- fr autom. Getriebe (Kupplungsregelung) Druckregelventil -2- fr autom. Getriebe (bersetzungsregelung) Steuergert fr multitronic Relais fr Anlasssperre und Rckfahrlicht Sicherungen

Farbcodierung

= Eingangssignal = Ausgangssignal

= Plus = Masse

N88 N110 N215 N216

= Bidirektional = CAN-Antrieb

multitronic7

J217 J226

Im hydraulischen Steuergert verbaut

S

Verbindungen und Zusatzsignale U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 Zum tiptronic-Lenkrad (Option) Von Klemme 58d Zu den Rckfahrleuchten Vom Zndanlassschalter Klemme 50 Zum Anlasser Klemme 50 Zu den Bremsleuchten CAN-Antrieb Low CAN-Antrieb High Signal fr Ganganzeige Signal fr Fahrgeschwindigkeit Signal fr Motordrehzahl K-Diagnoseanschluss Auf Grund der wenigen Schnittstellen zum Getriebesteuergert wurde auf einen separaten Leitungssatz fr die multitronic verzichtet. Die Verkabelung ist im MotorLeitungssatz integriert.

81

GetriebesteuerungDynamisches Regelprogramm (DRP)Zur Berechnung der Soll-Antriebsdrehzahl verfgt das Steuergert der multitronic ber ein dynamisches Regelprogramm (DRP). Es handelt sich um eine Weiterentwicklung des von den Stufenautomaten bekannten dynamischen Schaltprogramms DSP. Ziel des DRP ist es, die Getriebebersetzung so einzustellen, dass das Fahrverhalten mglichst genau dem Fahrerwunsch entspricht. Das Fahrgefhl soll vermitteln, dass alles so abluft, wie wenn der Fahrer selber Hand angelegen wrde.

Fahrverhalten konomisch/sparsam leistungsorientiert/sportlich

Fahrzustand Beschleunigung Verzgerung konstante Geschwindigkeit

Fahrstreckenprol bergauf bergab eben

Auswertung der Signale vom Fahrpedalmodul Bettigungsgeschwindigkeit und Stellung des Fahrpedals

Auswertung der Fahrgeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsnderungen (G195)

Auswertung der Fahrgeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsnderungen (G195)

Berechnung der Soll-Antriebsdrehzahl (Scheibensatz 1, G182)

Einussfaktoren (z. B. Motorwarmlauf)

bersetzungssteuerung

Ergebnis Ist-Antriebsdrehzahl (und somit Motordrehzahl)

82

Zu diesem Zweck wird das Fahrerverhalten, der Fahrzustand sowie das Fahrstreckenprol ermittelt, um fr jede Fahrsituation die optimale Getriebebersetzung bereitzustellen. Dazu wertet das Getriebesteuergert die Bettigungsgeschwindigkeit und Winkelstellung des Fahrpedals (Fahrerbewertung), sowie die Geschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung (Fahrzustand, Fahrstreckenprol) aus. Mit Hilfe dieser Informationen und deren Verknpfungen wird das Soll-Antriebsdrehzahlniveau innerhalb der Drehzahlgrenzen, zwischen konomischster und sportlichster Kennlinie, durch Verndern der bersetzung so geregelt, dass es dem Streckenprol Rechnung trgt und dem Fahrerwunsch weitestgehend entspricht. Die Verknpfungen und Berechnungen (Regelstrategie/Regelphilosophie) sind durch die Software festgelegt und knnen nicht alle Eventualitten bercksichtigen. Deshalb gibt es nach wie vor Situationen, in denen der manuelle Eingriff mit Hilfe der tiptronicFunktion sinnvoll ist.

Fahrverhalten konomisch/sparsam leistungsorientiert/sportlich

Fahrzustand Beschleunigung Verzgerung konstante Geschwindigkeit

Fahrstreckenprol bergauf bergab eben

Die Regelstrategie kann zwischen den verschiedenen Modellen, Motorisierungen und SteuergertVarianten unterschiedlich sein.

83

GetriebesteuerungDRP-Regelstrategie Anhand folgender Beispiele soll die Regelstrategie whrend typischer Fahrsituationen aufgezeigt werden. Bild 228_119 zeigt den Drehzahlverlauf whrend einer Vollast-Beschleunigung mit bettigtem Kickdown. Mit Bettigen des Kickdown signalisiert der Fahrer dem Getriebesteuergert, dass die maximale Beschleunigung gefordert wird. Um dies zu erreichen, muss die maximale Leistung des Motors schnell bereitgestellt werden. Dazu wird die Drehzahl auf das Niveau der hchsten Motorleistung geregelt und bis zur Rcknahme des Fahrpedalwertes gehalten. Dieses ungewhnliche Verhalten erfordert eine gewisse Eingewhnung des Fahrers, ermglicht jedoch eine Fahrzeugbeschleunigung mit der grtmglichen Dynamik. Auerdem wird somit die Hchstgeschwindigkeit in Abhngigkeit der Fahrwiderstnde immer auf dem maximal mglichen Wert gehalten. Verursacht durch den schnellen Drehzahlanstieg und die nicht in diesem Mae folgende Beschleunigung, tritt ein Effekt zum Vorschein, den man als Gummiband-Effekt interpretiert oder der dem Gefhl einer schleifenden Kupplung nahe kommt. Gemildert wird dies durch das Abfangen des Drehzahlanstiegs kurz vor Erreichen der Maximaldrehzahl.

Kickdown-Beschleunigung6000 100 80 5000 60 150 40 4000 20 0 3000 50 2000 100 200

1000

0

228_119

Zeit

Motordrehzahl 1/min Fahrpedalwert in %

Geschwindigkeit in km/h

84

Damit dieser Effekt nicht so stark in Erscheinung tritt, ist die normale VollastBeschleunigung (ohne Kickdown), aber auch Beschleunigungen mit geringeren Fahrpedalwerten, durch die in den Bildern 228_124 und 228_122 gezeigten Drehzahlverlufe charakterisiert. Zu diesem Zweck kommt die Drehzahlnachfhrung zum Einsatz. Dabei werden die Motordrehzahl und das Drehzahlniveau in Abhngigkeit der Stellung bzw. der Bettigungsgeschwindigkeit des Fahrpedals so geregelt, dass der Drehzahlanstieg mit der Fahrgeschwindigkeit kontinuierlich ansteigt.

Diese Regelstrategie bildet das von Stufengetrieben bekannte Fahrverhalten nach und kommt somit dem gewohnten Fahreindruck sehr nahe. Das Drehzahlniveau ist entsprechend dem Fahrerverhalten bei hohen Fahrpedalwerten hoch (leistungsorientiert) und bei geringen Fahrpedalwerten niedrig (konomisch).

Vollast-Beschleunigung6000 100 80 5000 60 150 40 4000 20 0 3000 50 2000 100 200

1000

0

228_124

ZeitTeillast-Beschleunigung 80% Fahrpedalwert6000 100 80 5000 60 150 40 4000 20 0 3000 50 2000 100 200

1000

0

228_122

Zeit Motordrehzahl 1/min Fahrpedalwert in % 85 Geschwindigkeit in km/h

GetriebesteuerungWie im Bild 228_123 gezeigt, werden schnelle nderungen der Fahrpedalstellung in spontane Drehzahlnderungen umgesetzt, um dem Wunsch nach Leistung bzw. Beschleunigung nachzukommen. Bei konomischer Fa