TCU DSG 6

Det er ikke mye i dagens biler som ikke måles eller kontrolleres av sensorer, aktuatorer og datasystemer. Forutsatt at de er godt konstruerte kan disse systemene utføre oppgaver mye raskere og mye mer nøyaktig enn vi mennesker noensinne kan gjøre. Manuelle girkasser har også gjennomgått betydelige endringer. Disse girkassene er i stigende grad utstyrt med mekatronikk* som kan utføre kopling og veksling uten at sjåføren behøver å gripe inn. Et velkjent eksempel på dette er DSG 6-transmisjonen, som brukes av Volkswagen AG.

Men hvordan virker DSG?

Og hva kan ACtronics gjøre hvis en DSG 6-transmisjon ikke virker som den skal?

Navnet DSG gir deg noe hjelp til å forstå hvordan den skiller seg fra den gamle “manuelle girkassen”: bokstavene står for Direkt-Schalt-Getriebe på tysk, eller direktesjaltet girkasse på norsk. Systemet virker mange ganger raskere enn en konvensjonell girkasse, delvis fordi neste gir allerede er forhåndsvalgt som følge av at DSG 6 har to clutcher, sammenlignet med bare én for en manuell girkasse. Likeledes er det to primæraksler. I virkeligheten har du altså to ufullstendige girkasseenheter tilgjengelig, som arbeider sammen innenfor et felles transmisjonshus for ulike girnummere og en for de med like nummere. Som du kan forestille deg vil dette kunne skape mange fordeler samtidig som de kan by på betydelige tekniske utfordringer.

Tekening DSG 6

La oss først se nærmere på den mekaniske konfigurasjonen: For å få to primæraksler til å virke med en enkelt roterende veivaksel trenger du et virkelig uvanlig oppsett. Så for DSG 6-transmisjonen ble det valgt en stor hul primæraksel (grønn) hvor nok en primæraksel (rød) med mindre diameter kan rotere fritt. På denne måten har du de tekniske fordelene med to primæraksler som opptar plassen til bare en aksel. Og begge kan være i inngrep med sine egne gir samtidig. Fordelen med dette er at under veksling må bare aksel 1 frigjøres og aksel 2 kan umiddelbart koples til igjen. Det betyr at forsinkelsen ved skifting fra ett gir til et annet er fullstendig eliminert siden dette gjøres på et annet tidspunkt - i en stille periode hvor girskifting ikke er påkrevet (mer om dette senere i et praktisk eksempel).

Imidlertid er det slik at to primæraksler også trenger to clutcher, og hvordan kan du konstruere et clutchsystem som sørger for at begge primærakslene kan gå i inngrep med motoren? Det ble raskt klart at å kople til clutchen med en pedal ikke var en løsning for dette, så en automatisk drevet clutch ble utviklet. Våtskiveclutchen som ble valgt er en kombinasjon av en clutch med en mindre diameter for den grønne primærakselen og en med større diameter for den røde primærakselen, som begge kan rotere fritt i ett hus. Men hvordan sikrer du at begge clutchene kan håndtere den samme dreiemomentbelastningen? Løsningen var å gjøre clutchen med mindre diameter tykkere. Denne endringen betyr at den mindre clutchen kan håndtere mer dreiemoment pr. kvadratmillimeter. Clutchen med større diameter trenger ikke denne endringen og er derfor gjort tynnere.

Tekeningen DSG 6

. På denne måten kan begge clutchene håndtere den samme dreiemomentbelastningen, selv om diameteren er forskjellig. Clutchen betjenes av to magnetventiler, som kan drive både den “grønne” og den “røde” del-girkasseenheten og dermed sørge for at en av akslene er i inngrep med motoren. En stor bevegelse av systemet vil dermed frakople en clutch og en brøkdel av et sekund senere kople til den andre clutchen direkte. Dette er hva som gjør giringen så mye raskere enn med manuell giring: i stedet for å frakople clutchen, gire, og deretter kople til clutchen igjen trenges det bare én operasjon av to magnetventiler for å skifte gir. Den mekaniske girkasseseksjonen er dermed presist gjennomtenkt, men er fullstendig ubrukelig dersom ikke meget intelligent mekatronikk er konstruert rundt den. Dette er fordi systemet må gjennomføre clutching og giring fullstendig uavhengig på ethvert tidspunkt og under alle driftsforhold, uten forsinkelse og uten å foreta en feil beslutning.

Det er her transmisjonens kontrollenhet (Trans-mission Control Unit - TCU) kommer inn i bildet. TCU er DSG-transmisjonens hjerne. Den består på den ene siden av en elektronisk enhet som bruker kjøretøyparametere og sensorverdier til å ta beslutninger. Den inneholder også aktuatorer som kan drive den innebygde clutchen og skifte magnetventilene. Dette er også betydningen av begrepet mekatronikk: en komponent som inneholder både mekaniske og elektroniske enheter (som for eksempel et elektronisk drevet gasspjeld).

Vi skal ikke gå for mye i detalj, men signalene som mottas av TCUen varierer i henhold til posisjonene til gass- og bremsepedal og informasjon sendt fra motorstyringen, som for eksempel motorturtall. All denne informasjonen blir kontinuerlig behandlet, og hvis noe tiltak er påkrevet vil magnetventilene umiddelbart bli aktivert. TCU vil derfor faktisk foreta kontinuerlige forutsigelser og det er meget vanskelig å kunne arrangere dette komplekse driftssamspillet korrekt på ethvert tidspunkt.

Vi vil imidlertid gjerne gi litt større oppmerksomhet til en av signalgiverne, nemlig girspaken. Girspak er faktisk ikke den korrekte betegnelsen; det er mer snakk om en “velgerspak”, som sender signaler til TCUen. For å gjøre den mer gjenkjennelig er den imidlertid utformet som en gammeldags girspak (se bildene nedenfor som eksempler), men det kunne like godt ha vært en bryter.

Denne ytterligere muligheten for å kunne sende instruksjoner til TCUen gjør beslutningsprosessen enda litt vanskeligere. Hvorvidt det valgte signalet behandles med en gang eller ikke er også avhengig av andre variabler. Den endelige beslutningen som fattes av elektronikken  i TCUen og faktiske signaler fra velgerspaken blir bare brukt dersom alle andre signaler tillater det. Du begynner sannsynligvis gradvis å forstå hvor kompleks dette systemet i virkeligheten er. TCU må ta hensyn til en rekke faktorer.

Men hva skjer dersom TCUen slutter å virke som den skal? Kan noe gjøres med det?

ACtronics har studert problema-tikken og har vært istand til å finne antall årsaker inne i TCUen. En overhalingsrutine er utviklet. Med denne kan vi reparere TCUen og fortsatt holde samme kvalitetsnivå som en ny original komponent. Vi har også bygget et testoppsett som vi kan bruke til å gjennomføre omfattende tester på enhver DSG 6s mekatronikk. DSG-spesialister vil nesten alltid si at det eneste alternativet er å erstatte TCUen, mens det i mange tilfeller rett og slett er mulig å foreta en overhaling.

dsg6-testskapskasse

Visste du forresten at dine servicetjenester virker fra det øyeblikk TCUen sendes? ACtronics vet bedre enn noen hvor sårbar mekatronikken kan være, og bruker derfor spesielle transportkasser som pakkene kan sendes i. Disse transport-kassene inneholder en fyll-masse som har samme form som produktet slik at det ikke kan bevege seg. DSG 6, kodenummer DQ250, er ett av mange eksempler på girkasser der vi kan overhale mekatronikken. Denne DSG er i vanlig bruk i flere bilmodeller produsert av Volkswagen AG. TCU brukt i Multitronic, som er montert i flere Audi-modeller, er et annet godt eksempel fra vår produktserie. :

  • Audi A3 8P

  • Audi A3 8V

  • VW Golf V

  • VW Golf VI

  • VW Jetta III

  • VW Jetta IV

  • VW Passat 3C2

  • VW Passat 3C5

  • Seat Leon 1P1

  • Seat Leon 5F

  • Seat Toledo 5P2

  • Skoda Octavia 1Z