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Automatisiertes Schaltgetriebe Easytronic

Das Automatisierte Schaltgetriebe (MTA-Getriebe "Easytronic") besteht aus dem  Getriebeaktor zur automatisierten Getriebebetätigung und dem Kupplungsaktor zur automatisierten Kupplungsbetätigung. Im Vergleich zu einem Fahrzeug mit konventioneller, fußkraftbetätigter Kupplung entfällt das Kupplungspedal, welches durch einen elektromechanischen Aktor ersetzt wird.

Des weiteren entfällt die Handschaltung: Der Gangwechsel wird von zwei Aktoren (Schalten und Wählen) durchgeführt. Dieses System verbindet die Vorteile eines Schaltgetriebes mit der Funktionalität eine Automatikgetriebes. Die Steuerung des Systems wird von einer Software übernommen.

Dem Fahrer stehen zwei Betriebsarten zur Verfügung:

  • Die automatisierte Betriebsart.

Bei dieser Betriebsart übernimmt das Steuergerät die Schaltung der Gänge. In der automatisierten Betriebsart verhält sich das MTA-Getriebe ähnlich einem konventionellen AT-Getriebe. Die Schaltungen werden in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch ausgeführt. Im Unterschied zum AT-Getriebe kommt es beim MTA-Getriebe während eines Schaltvorganges zu einer konstruktionsbedingten „Zugkraftunterbrechung“

  • Die halbautomatische Betriebsart.

Hier entscheidet der Fahrer durch betätigen des Wählhebels welcher Gang geschaltet werden soll. 

  • Manuelles Hochschalten Tip +  

  • manuelles Rückschalten Tip -

Der Wechsel von der automatisierten Betriebsart in die halbautomatische Betriebsart ist jederzeit, auch während der Fahrt möglich.

Die Vorteile eines MTA-Getriebe sind:

  • Sportlichkeit:

Freie Wahl zwischen manuellem und automatischem Schalten. Die Trockenkupplung reagiert spontan auf den Fahrerwunsch.   Sportliches Fahrgefühl.

  • Wirtschaftlichkeit:

Geringerer Verbrauch im Vergleich zu einem  konventionellen AT-Getriebe. Geringeres Gewicht im Vergleich zu einem  konventionellen AT-Getrieb. „High Tech“ – aber erschwinglich.

  • Komfort:

Kriechfunktion erleichtert das Rangieren. Wegfall des Kupplungspedals Shift-by-wire verbessert die Fahrzeugakustik.

  • Sicherheit:

Entlastung des Fahrers. Automatisches Auskuppeln bei Vollbremsung und Fahrzeugstillstand.

 

Aufbau

Das MTA-System, dessen prinzipieller Aufbau in Bild 1 dargestellt ist, besteht aus den folgenden Komponenten:

  • Selbsteinstellende Kupplung (SAC -Kupplung)

  • Kupplungsaktor mit integriertem Steuergerät

  • Getriebeaktor bestehend aus Schalt- und Wählmotor

  • Wählhebel

Systemdarstellung  MTA Getriebe

EasytronicBild 1MTA Getriebe mit SAC Kupplung, Wählhebel, Kupplungsaktor mit Steuergerät und Getriebeaktor

Der Kupplungsaktor mit integriertem Getriebesteuergerät

  • Der Kupplungs-Stellantrieb besteht aus einem Elektromotor, einer Übersetzungsmechanik zur Betätigung des Hydraulikzylinders und einem integrierten Wegsensor, der den Kolbenstangenweg misst.

  • Die Betätigung der Kupplung erfolgt elektrohydraulich. Der Geberzylinder ist im Kupplungsaktor untergebracht. Das System muss sorgfältig „Entlüftet“ ein, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten.

    Im Kupplungsaktor ist das reprogrammierbare Steuergerät untergebracht . Kupplungsaktor und Steuergerät bilden dabei eine Einheit. Im Falle eines Fehlers, kann nur die komplette Einheit gewechselt werden.

Das Steuergerät beinhaltet eine fahrzeugtypabhängige Getriebe-Software, welche die Steuerung/Regelung des Gesamtsystems übernimmt.

Das Steuergerät hat folgende Aufgaben

  • Einlesen der Signale (Stellung der Aktoren, Fahrzeugparameter, Wählhebelstellung, Fahrpedalstellung usw.).

  • Signalüberprüfung bzw. Plausibilitätsprüfung.

  • Zielgang bestimmen.

  • Zustandserkennung (Getriebe, Schalt und Kupplungszustand)

  • Berechnung der Ausgangsgrößen.

  • Ausgabe der Signale.  

Das MTA-Steuergerät ist für den kompletten Ablauf einer Schaltung(Gangwechsel) zuständig.

  • Motordrehmoment reduzieren

  •   Kupplung ausrücken

  •   Zielgang auswählen

  •   Synchronisation

  •   Zielgang einlegen

  •   Kupplung anlegen

  •   Motordrehmoment erhöhen

1)     Integrierte Elektronik (Steuergerät/Endstufe Kupplungsmotor/Endstufe Schaltmotor/Endstufe Wählmotor)

2)     Antriebsschnecke

3)     Schneckenrad

4)     Schneckenradwelle

5)     Bolzen

6)     Wegsensor

7)     Kompensationsfeder

8)     Stößel

9)      Geberzylinder

10)  Rotor

(Beim Überfahren mit der Maus wird die Zahl sichtbar)

Kupplungsaktor mit integriertem Steuergerät:

Die Aufgabe des Kupplungsaktors:

Der Kupplungsaktor übernimmt alle Aufgaben, die bei einem Fahrzeug mit konventionellen Getriebe vom Fahrer mit Hilfe des Kupplungspedals erfüllt werden.

  • Dosiertes Anlegen der Kupplung beim Anfahren.

  • Aus und Einkuppeln während der Gangwechsel.

  • Auskuppeln beim Anhalten.

  • Auskuppeln während einer ABS-Situation.

Der Getriebeaktor

Der Getriebeaktor besteht aus zwei Getriebemotoren und einer Betätigungsmechanik. Der Schaltaktor führt die Schaltbewegung, der Wählmotor die Bewegung zum Auswählen der Ganggasse (Wählbewegung) aus.

Die Betätigungsmechanik des Getriebeaktors weist einen Schaltfinger auf, der in die Schaltgabelmäuler des Schaltgetriebes eingreift und die Schalt- und Wählbewegungen auf diese überträgt.

Funktionsbeschreibung der SAC-Kupplung (Self Adjusting Clutch)

Bei konventionellen Kupplungen steigt mit zunehmendem Belagverschleiß die Betätigungskraft an. Bei der SAC wird der Belagverschleiß über ein automatisches Verschleißnachstellsystem ausgeglichen, so dass keine Veränderung der Betätigungskraft auftritt.

Die SAC unterscheidet sich von der konventionellen Kupplungsdruckplatte im wesentlichen durch eine Nachführung der Tellerfeder bei Verschleiß. Die Nachführung erfolgt so, dass unabhängig vom Verschleiß (hauptsächlich Belagverschleiß), die Winkellage der Tellerfeder und somit die Betätigungs- und Anpresskräfte konstant bleiben. Realisiert wird dieser Verschleißausgleich, indem die Haupttellerfeder nicht, wie bei der konventionellen Kupplungsdruckplatte, fest am Kupplungsdeckel angenietet oder über Laschen eingehängt, sondern nur mit einer definierten Kraft (Sensorkraft) axial gegen den Deckel verspannt wird. Zwischen Tellerfeder und Kupplungsdeckel befindet sich ein Rampenring, der in die Rampen des Deckels eingreift und in Umfangrichtung über Druckfedern angetrieben wird.

SAC

Bild SAC 

Die Sensorkraft wird so dimensioniert, dass sie normalerweise der Betätigungskraft widerstehen kann. Wird bei Verschleiß der Beläge die Betätigungskraft höher und reicht die Sensorkraft als Gegenkraft an der Haupttellerfeder nicht mehr aus, bewegt sich die Haupttellerfeder axial in Richtung Motor von der Deckelauflage weg. Das dabei entstehende Spiel wird über den vorgespannten Rampenmechanismus, der zwischen Tellerfeder und Kupplungsdeckel angeordnet ist, ausgeglichen. Der Nachstellvorgang dauert so lange, bis die Betätigungskraft auf die Sensorkraft und damit auf das gewünschte Niveau abgesunken, und die ursprüngliche Tellerfeder-Winkellage wieder erreicht ist.

SAC

Hauptvorteile der SAC

  • Geringe Ausrückkräfte, die über die Lebensdauer konstant bleiben. Daraus ergibt sich ein hoher Fahrkomfort über die gesamte Lebensdauer.

  • Erhöhte Verschleißreserve und damit höhere Lebensdauer durch Verschleißnachstellung.

  • In Verbindung mit dem MTA-Getriebe lassen sich schnellere Schaltvorgänge realisieren.

Elektronischer Wählhebel

Über den Wählhebel gibt der Fahrer dem MTA-System seinen Fahr/Gangwunsch vor. Das System setzt diesen Wunsch auf einen entsprechenden Gang im Getriebe um (Shift-by-wire System). Das Wählhebelsignal wird sowohl über eine serielle Datenleitung, als auch über eine analoge Redundanz erfasst. Der Wählhebel (elektronisches Bauteil) hat keine mechanische Verbindung zum MTA-Getriebe.

Das MTA ist eine gemeinsame Entwicklung von Luk und Opel

Quelle: Luk


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Johannes Wiesinger

bearbeitet: 19.02.2015

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