BMW
Service Training
Temas de formación/material básico
Actualización de la información:
Marzo 2001
Indice
Página
CAP 1 Introducción 1
Sinopsis del sistema y fechas de implantación 2
Descripción breve del funcionamiento del SMG II 4
CAP 2 Estructura del sistema del SMG II 1 CAP 3 Descripción de los componentes y de su
funcionamiento 1
- Cambio manual 1
- Dispositivo de mando SMG II 1
- Módulo de palanca de cambio 5
- Depósito de compensación de aceite hidráulico 9
- Unidad hidráulica 10
- Actuador del cambio de velocidades 19
- Cilindro receptor de embrague con
sensor PLCD 26
- Proceso de un cambio de marcha 29
- Display indicador electrónico del SMG II 32
- Control DRIVELOGIC 33
- Sensor de aceleración longitudinal 33
CAP 4 Relación de señales 1
- Señales hacia el dispositivo de mando SMG II 1
- Descripción de las señales 3
CAP 5 Programas de marcha y de mando del cambio 1
Introducción 1
Acoplamiento de marchas en el modo A,
automatizado 4
- Programas de cambios A1 a A5 4
- Supresión de cambios ascendentes/
descendentes 5
- Marcha por curvas 5
- Detección de marcha cuesta arriba 5
- Detección de marcha cuesta abajo 6
- Deceleración de frenado 6
Cambio de marchas en el modo S, secuencial 7
- Programas de cambios S1 a S5 7
Otras funciones de acoplamiento de marchas 9
- Arranque del motor 9
- Procesos de acoplamiento sin
modificación de la posición del pedal
acelerador 9
- Parada del vehículo/funciones de seguridad 9
- Remolcado / arranque por remolcado del
vehículo 10
- Desarrollo del sistema de arranque/parada 11
CAP 6 Diagnóstico del SMG II 1
Introducción 1
- Memoria de averías 1
- Funciones del Service 2
Introducción
La técnica de los bólidos de la Fórmula 1 se desarrolla constan-temente para conseguir un puesto de vanguardia en el deporte de la competición.
Ese perfeccionamiento permanente de la técnica también tiene lugar en los vehículos BMW M. La mejora de los sistemas
deportivos para el uso cotidiano es de importancia primordial. El cambio manual secuencial SMG I utilizado por primera vez en el E36 M3 ha sido ulteriormente desarrollado para el E46 M3 de la BMW M. El resultado es el SMG II.
De este modo, para el E46 M3, al igual que para el E36 M3, hay a disposición dos diferentes variantes de cajas de cambios. De serie, el E46 M3 está equipado con un cambio manual de 6 marchas. Como equipamiento opcional se introduce el SMG II.
Fig. 1: Técnica de manejo del cambio adoptada del deporte de competición para el cliente de BMW M en el E46 M3
Concepto de manejo
(Quickshift)
+ concepto de manejo
(en el volante multifuncional)
mediante palanca de cambio mediante "Schaltpaddles" como en la F1 KT-6340 KT-6827
Sinopsis del sistema y fechas de implantación
El principio de funcionamiento en comparación con el del cambio de marchas predecesor SMG I es en lo esencial el mismo.
El conductor tiene la posibilidad de efectuar cambios de marcha de forma manual desplazando la palanca del cambio en los pasillos de acoplamiento de marchas. Ahora, con el SMG II, pueden efectuarse adicionalmente los cambios de marchas desde el volante de la dirección, mediante teclas basculantes denominadas "Schaltpaddles".
En el modo automático, las marchas se acoplan de la misma forma que en un cambio automático, sin intervención del conductor.
Los diferentes programas de cambio de cada modo de funcio-namiento, y el perfeccionamiento selectivo de cada uno de los componentes del sistema SMG II, aúnan el mejor confort de manejo con procesos de acoplamiento optimizados y menores esfuerzos de la parte mecánica.
Las cualidades del SMG II se incluyen a continuación resumi-damente en forma de lista:
- Posibilidad de elección entre 2 modos de funcionamiento 1. Acoplamiento de marchas manual (modo S con la palanca
del cambio o con las teclas basculantes del volante)
2. Acoplamiento de marchas totalmente automático (modo A) - Adaptación del sistema en lo referente a
1. Altos pares del motor
2. Altos números de revoluciones (en especial S54B32) - Mediante un interruptor situado en la consola central, el
"Control DRIVELOGIC", pueden variarse los programas de cambio en el modo A y la dinámica de acoplamientos en el modo S.
- Menor peso en comparación con un cambio automático - Cambio mecánico manual de 6 marchas
- Supresión del pesado convertidor de par - Cambio básico (construcción similar)
- Sin pedal de embrague, ya que los procesos de embrague y desembrague se efectúan automáticamente.
Fechas de introducción del cambio SMG como equipo opcional:
Los sistemas hidráulico y electrónico del SMG II han sido perfeccionados en comparación con los del SMG I en lo
referente a la funcionalidad, deportividad, manejo y facilidad de mantenimiento.
Modelo Motor Fecha de
introducción
E36 M3 SMG I S50B32 10/1996
E46 M3 SMG II S54B32 03/2001
Módulo de palanca de cambio
Cilindr
o r
e
ceptor del embr
a
gue
U
nidad hidráulica con acumulador
Módulo de ajuste T ubería s hidráulica s D epósito de líquido C a mbio D de 6 mar c ha s
con sensor de posición
T
ubería de unión
de pr
Descripción breve del funcionamiento del
SMG II
En el cambio secuencial M SMG se acciona el embrague y se acoplan las marchas mediante un sistema hidráulico, en
combinación con un dispositivo de mando.
Se reconoce si el vehículo va equipado con un cambio manual o con un cambio SMG por la palanca del cambio, por el pedal de embrague, existente o inexistente, y por las teclas basculantes del volante.
La palanca selectora del SMG II y el esquema de acoplamientos se han modificado en comparación con los del SMG I.
Fig. 3: Palanca selectora del cambio secuencial
A la izquierda el prototipo deportivo BMW de la clase GT, a la derecha el BMW E46 M3
La palanca selectora puede ser movida en las siguientes direcciones:
- Pasillo de dirección de marcha, para seleccionar la dirección de marcha (hacia delante, punto muerto, marcha atrás)
- Pasillo de selección, para cambiar entre los dos modos
operativos (A →S, S → A)
- Pasillo de mando, para seleccionar la marcha (1ª a 6ª marcha)
Palanca selectora
KT-6710 KT-6707
Fig. 4: Corredera de mando del SMG II
El esquema de cambios de marcha en el pasillo de mando no corresponde al esquema en H de la caja de cambios manual. Los cambios de marcha tienen lugar de modo secuencial (uno tras otro) como en el turismo de carreras.
Moviendo la palanca del cambio hacia adelante (-) se acopla una marcha inferior, p. ej. de 6ª a 5ª, de 5ª a 4ª, etc.
Tirando de la palanca del cambio hacia atrás (+) se acopla una marcha superior, p. ej. de 1ª a 2ª, de 2ª a 3ª, etc.
Desplazando la palanca selectora en la dirección de marcha por el pasillo de dirección de marcha puede pasarse de la posición de punto muerto (0) a la posición de marcha atrás (R).
Empujando ligeramente la palanca selectora en dirección A/S se puede cambiar del modo operativo automatizado al modo operativo secuencial y viceversa.
Los movimientos de la palanca selectora se detectan mediante un total de 8 sensores Hall (en el SMG I mediante microinte-rruptor), los cuales suministran dicha información al dispositivo
Pasillo de mando Pasillo de dirección
Pasillo de selección
de marcha
En el SMG II constituye una novedad el que el cambio de marchas pueda efectuarse asimismo mediante teclas
basculantes, las denominadas "Schaltpaddles", situadas en el volante multifuncional de competición, al igual que en los vehículos de la Fórmula 1.
Fig. 5: Schaltpaddles montadas en los volantes multifuncionales
A la izquierda el E46 M3, y a la derecha el BMW Williams de Fórmula 1 Mediante un interruptor situado en la consola central, el "Control DRIVELOGIC", el conductor puede variar los
programas de cambio en el modo A y la dinámica de acopla-mientos en el modo S.
Fig. 6: Display indicador SMG II con control DRIVELOGIC
Schaltpaddles
KT-6710 KT-6698
Display del cambio
Control DRIVELOGIC (estado de desarrollo)
KT-6448
En el modo operativo secuencial existe la posibilidad de elegir entre 6 diferentes dinámicas de acoplamiento. En el modo operativo automatizado se dispone de 5 programas de cambio. La dureza y la velocidad de los acoplamientos, y/o los puntos de cambio de marcha se modifican en función del ajuste elegido. Los escalones se muestran en el interruptor y en el display del cambio mediante barras luminosas. El display del cambio va integrado en el cuadro de instrumentos. El indicador se ha modificado, en comparación con el de la versión anterior. La comunicación entre la unidad de mando del motor y la
unidad de mando del cambio tiene lugar a través de un bus CAN SMG propio. Con ello pueden distribuirse las funciones del SMG II entre ambos dispositivos de mando sin sufrir penaliza-ciones desde el punto de vista del carácter deportivo o el confort.
Las lógicas del embrague y del cambio de velocidades, así como de sus funciones, están almacenadas en el dispositivo de mando del cambio.
El dispositivo de mando del motor MS S54 se hace cargo del control del proceso completo de acoplamientos.
Con ello se consigue una mejora considerable del confort, en comparación con el SMG I, debido a la regulación del embrague y del motor durante el proceso de cambios.
El desarrollo de un cambio de marcha está subdividido en 3 fases (desembragar, acoplamiento de la marcha objetivo, embragar).
Cuando se da inicio a un cambio de marcha, la unidad de mando SMG activa por orden unas válvulas electromagnéticas correspondientes, que se encuentran en la unidad hidráulica. El aceite hidráulico que se encuentra bajo presión puede fluir entonces al cilindro receptor del embrague y accionar el embrague.
Al mismo tiempo, a través de otras válvulas electromagnéticas de la unidad hidráulica se activan dos cilindros hidráulicos (cilindro de ángulo de selección y cilindro de recorrido de mando). Estos cilindros ejecutan el proceso de cambio
haciendo entrar el árbol de mando principal, mediante su giro, en el pasillo correspondiente y desplazándolo en el siguiente
Este proceso se efectúa normalmente por el conductor
mediante la palanca del cambio manual y el pedal de embrague. Al arrancar se da inicio a la función total mediante el acciona-miento del pedal acelerador.
Con el vehículo ya en marcha, el proceso se desarrolla en función de la posición de pedal acelerador, de la velocidad del vehículo, del número de revoluciones del motor, del número de revoluciones del cambio y de diferentes factores ambientales (como p. ej. la temperatura del motor y del cambio, pendiente de la carretera, etc.). La presión de aceite necesaria para accionar los dos cilindros de mando (recorrido y ángulo de selección) la genera una bomba eléctrica, integrada en la unidad hidráulica. La interrupción de la fuerza de tracción puede ser < 150 ms y el tiempo neto de acoplamiento < 100 ms.
Fig. 7: Rampas de mando, diferentes según el programa de cambio seleccionado
Rampa 1 Rampa 6 Motor Embrague Embrague Motor Pa r Núm. r e v oluciones
Cadena cinemát., separada Comienzo del embrague Comienzo del cambio
Tiempo Desembrague Acoplamiento marcha Embrague
Diferencia de las rampas de embrague en los distintos programas
Rampas normales
objetivo
Estructura del sistema del SMG II
El sistema completo del SMG II consiste en los siguientes componentes separados:
- Cambio de marchas básico (cambio manual S6S 420G, Getrag tipo D)
- Dispositivo de mando SMG II (Siemens) - Bus CAN SMG
- Dispositivo de mando DME (MS S54)
- Embrague monodisco en seco SAC con amortiguación por resortes de torsión y volante de inercia de doble masa
- 1 accionador hidráulico de la barra de mando para el recorrido de cambios descendentes y ascendentes
- 1 accionador hidráulico de la barra de mando para el ángulo de selección
- 1 accionador hidráulico del embrague (cilindro receptor del embrague)
- Cilindro receptor del embrague con sensor de recorrido PLCD integrado (PLCD = Permanent Linear Contactless Displa-cement)
- Palanca de cambio con tres pasillos funcionales
- Volante multifuncional Motorsport con teclas basculantes como en el de la F1
- Control DRIVELOGIC
- Display para la indicación de marcha en el cuadro de instru-mentos
- Unidad hidráulica
Fig. 8: Esquema de conexiones del sistema SMG II Diagnosis Lámp . ad. C e rr . enc . 4x Núm. r e v. P rogr ama s Displa y T ecla s +/-P
al. sel. Freno
A c eler ador Sensor P PLCD Sensor C ont act os Núm. r e v ol./ T emp . aceit e VA S Ar rancador PLCD 4 . 2 válv ula s distr ibuidor a s pr opor cionales y 3 . T ubería s hidráulica s 1 . D epósito de compensación S6S420G 22 . 7. 15 . 23 . 24 . 14 . 21 . 13 . 20 . 12 . 19 . 11 . 18 . 10 . 17 . 9. 16 . 8. 2. DSC 6. 5. C ont . puer ta c . instr . GM 2 válv . r egulador a s de pr esión 25 . 26 . 27 . 28 . 29 . mot o r V eh. CA N entr ada KT-6333
Índice Designación Descripción 1. Depósito de
compensación
Está integrado en el colector de admisión y comunica con la unidad hidráulica a través de un tubo flexible. Está lleno de 0,45 l de aceite hidráulico CH F II.
2. Unidad hidráulica Genera la presión de aceite y regula los cambios de marcha.
3. Tuberías hidráulicas
Comunican la unidad hidráulica con el cilindro del embrague, el cilindro de ángulo de
selección y el cilindro de recorrido. 4. 2 válvulas distri-buidoras propor-cionales y 2 válvulas reguladoras de presión
Están integradas en la unidad hidráulica.
5. Cilindros de trabajo
Consisten en dos cilindros hidráulicos (cilindro de ángulo de selección y cilindro de recorrido), y están unidos con el árbol de mando principal. Ejecutan el proceso de cambio.
6. Diagnosis OBD Diagnóstico de a bordo 7. Lámpara de
advertencia
Está montada en el cuadro de instrumentos e indica al conductor defectos en el sistema. 8. Temperatura del
aceite
La temperatura del aceite del cambio se comunica al dispositivo de mando SMG. 9. Núm. revol./
entrada
Se mide el número de revoluciones del árbol de entrada
10. PLCD El sensor PLCD está integrado en el cilindro receptor del embrague y transmite el recorrido del embrague.
11. Sensor P El sensor de posición comunica al dispositivo de mando SMG la posición del árbol de mando principal.
12. Palanca selectora La palanca selectora comunica al dispositivo de mando el cambio de marcha deseado por el conductor. Adicionalmente se comunican al dispositivo de mando los cambios de modo (modo A y modo S) y el sentido de marcha. 13. Teclas +/- Unas teclas basculantes existentes en el
volante multifuncional Motorsport comunican al dispositivo de mando SMG todo cambio de marcha deseado por el conductor.
14. Programas Mediante el pulsador "Shift Mode Selector" pueden activarse los diferentes programas de cambio.
15. Cerradura de encendido
A través de la cerradura de encendido se comunica al dispositivo de mando SMG el estado de conexión de los bornes R, 15, 50.
16. VAS Desconexión de consumidores (contactos de
puerta)
Curso de las señales: del módulo básico al dispositivo de mando SMG II
17. Contactos 2 contactos del capó
18. Sensor El sensor de aceleración longitudinal está montado debajo del asiento del acompañante. 19. Acelerador El módulo del pedal acelerador transmite los
deseos de carga del conductor al MS S54. 20. Interruptor de
luces de freno
La señal del interruptor de luz de freno se transmite al MS S54 mediante el dispositivo de mando ABS/DSC.
21. Display El display indicador está integrado en el cuadro de instrumentos.
22. DSC La unidad de mando ABS/DSC transmite las
informaciones de aceleración transversal, aceleración longitudinal, velocidades de giro de las ruedas (señales de velocidad), a través del bus CAN, a la MS S54. A través del bus CAN SMG se transmiten las señales al dispositivo de mando SMG II.
23. SMG MK II La unidad de mando SMG II regula los procesos de cambio de marcha.
24. MS S54 El dispositivo de mando del motor MS S54 controla el desarrollo del proceso de cambios. 25. Bus CAN SMG Un bus CAN separado, del dispositivo de
mando SMG II al dispositivo de mando del motor MS S54, transmite los requerimientos de cambios de marcha y las condiciones ambientales para la regulación de los
procesos de cambio y del accionamiento del embrague.
26. CAN del vehículo Bus CAN normal del vehículo 27. Núm.
revolu-ciones motor
El número de revoluciones del motor lo transmite la MS S54 al dispositivo de mando SMG II a través de una línea separada.
28. Arrancador Arrancador
29. S6S420G Designación del cambio de velocidades (cambio D)
S=cambio mecánico,
6=cantidad de marchas, S=deportivo, 420=par motor transmisible en Nm y G=Getrag (fabricante del cambio)
Descripción de los componentes y de su
funcionamiento
- Cambio manual
En el E46 M3 se utiliza el cambio manual de designación S6S420G. Con los módulos adicionales de unidad hidráulica, una unidad de mando, un cilindro especial receptor del
embrague y un nuevo módulo de palanca de mando, el cambio manual de serie se ha convertido en el cambio secuencial.
Fig. 9: Cambio manual SMG II
- Dispositivo de mando SMG II
El dispositivo de mando SMG II montado en la caja de
componentes eléctricos es un aparato con una sola platina con conectores de conexión modulares, 134 polos.
Una protección contra inversión de la polaridad preserva de daños al dispositivo de mando en caso de conectarse
erróneamente la batería; una protección contra sobretensiones impide una destrucción en caso de una sobretensión.
El dispositivo de mando SMG II contiene las funciones
específicas del embrague y del cambio, así como un elaborado concepto de seguridad (p. ej. detección del resbalamiento, supresión de acoplamientos).
La regulación del embrague se efectúa a través de un bus CAN propio entre el dispositivo de mando MS S54 y el dispositivo de
El dispositivo de mando SMG II transmite al MS S54, entre otras informaciones, la posición de la palanca selectora, el programa de marcha actual y la marcha momentáneamente acoplada. La indicación de marcha acoplada, la posición de la palanca selectora y el programa de marcha es transmitido por el MS S54 al cuadro de instrumentos a través del bus CAN del vehículo.
El dispositivo de mando SMG II dispone de una memoria de averías no volátil y es completamente apto para el diagnóstico.
Fig. 10: Señales de entrada/salida del dispositivo de mando SMG II
Funciones de seguridad Concepto de seguridad Diagnosis Bus CAN Shift up (MFL) Shift down 8 sensor es H all Programa +/-VAS Aceleración P embrague P recorrido P ángulo sel. r.p.m. cambio Presión Temperatura 1 Td Borne 50 Borne 30 Borne 31 Borne R Borne 15 Diagnosis Bus CAN Shift-lock Arrancador Bomba Válvula electr. Funciones de automatismo Software del embrague Software del cambio
Dispositivo de mando
SMG II
Temperatura 2 Borne 87 hidráulica Embrague P/N Salida SMG Bus CAN Bus CAN SMG Capó motor (WH) libre hidráulica KT-6377 Válvula electr.Árbol de mando adelante Válvula electr.
Árbol de mando atrás Válvula electr. Ángulo de selección
Designación Descripción
SMG II La unidad de mando SMG II para el cambio D de
6 marchas se hace cargo de todas las funciones de mando y regulación, así como de funciones de diagnosis y marcha de emergencia.
Funciones de seguridad
Las funciones de seguridad contienen todas las
funciones de marcha (p. ej. detección de resbalamiento, calado del motor, acoplamientos incorrectos de marcha). Concepto de
seguridad
El concepto de seguridad contiene las funciones de diagnosis y marcha de emergencia.
Funciones de automatismo
En el dispositivo de mando se encuentran almacenados todos los datos y funciones para las funciones específicas del embrague y del cambio.
Software del embrague
En el dispositivo de mando están almacenados todos los parámetros del embrague (p. ej. curvas características de pendiente, condiciones de arranque de competición, momento de resbalamiento del embrague).
Software del cambio
En el dispositivo de mando están almacenados todos los parámetros del cambio (p.ej. fuerzas de acoplamiento, regulación del ángulo de selección).
Entradas
Diagnosis Entrada de diagnóstico en el dispositivo de mando SMG II Bus CAN Las siguientes informaciones son transmitidas a través del
bus CAN del vehículo:
Aceleración transversal, velocidad del vehículo, número de revoluciones de rueda, deseo del conductor a través del MS S54 procedente del módulo del pedal acelerador, interruptor de luz de freno, interruptor de freno de mano, potenciómetro de la mariposa de aire, número de revolu-ciones del motor, temperatura del agua/aceite/aire de admisión, sensor del ángulo de la dirección, Key-Memory, regulación de la velocidad de marcha, desconexión de consumidores (contactos de puerta)
Bus CAN SMG Intercambio de señales para las funciones de mando del embrague y del cambio, así como para la regulación de los procesos de acoplamientos de marchas.
Shift up (MFL) Señal de cambio a marcha superior emitida por la tecla basculante + en el volante multifuncional (MFL) y cambio de modo.
Shift down (MFL) Señal de cambio a marcha inferior emitida por la tecla basculante - en el volante multifuncional (MFL) y cambio de modo.
4 sensores Hall Señal de cambio a marcha superior emitida mediante movimiento de la palanca selectora (WH)
Señal de cambio a marcha inferior emitida mediante movimiento de la palanca selectora (WH)
2 sensores Hall Detección de la posición 0 de la palanca selectora 2 sensores Hall Detección de la posición de la palanca selectora en
posición de marcha hacia atrás
Programa +/- Mediante el control DRIVELOGIC se activan las diferentes curvas características de cambio.
VAS Desconexión de consumidores
Aceleración Señal de aceleración longitudinal emitida por el sensor montado debajo del asiento del acompañante.
P embrague Detección de la posición del embrague
P recorrido Detección de la posición de recorrido de mando P ángulo selección Detección de la posición de ángulo de selección
r.p.m. cambio Número de revoluciones de entrada en el cambio (sensor Hall)
Presión hidráulica Presión hidráulica
Temperatura 1 Temperatura del aceite del cambio (NTC) para el ajuste de la presión de aceite en la unidad hidráulica
Temperatura 2 Temperatura del aceite hidráulico (NTC)
Capó del motor 2 contactos de capó, la marcha se desacopla al ralentí y con los contactos abiertos
Td Número de revoluciones del motor (señal Td)
Borne 50 Borne 50 motor de arranque del interruptor de encendido y arranque
Borne 30 Borne 30
Borne 31 Borne 31
Borne R Borne R del interruptor de encendido y arranque Borne 15 Borne 15 del interruptor de encendido y arranque
Borne 87 Borne 87
Salidas
Diagnosis Diagnosis
Bus CAN Salida de comunicación con el vehículo, display indicador SMG II en el cuadro de instrumentos a través del MS S54 Bus CAN SMG Intercambio de señales para las funciones de mando del
embrague y del cambio, así como para la regulación de los procesos de acoplamientos de marchas.
Shift-lock Bloqueo de conmutación Arrancador libre Liberación del arrancador Bomba hidráulica Relé de la bomba hidráulica Válvula electrom.
embrague
Válvula electromagnética del embrague Vál. electrom. árb.
mand. ad.
Válvula electromagnética árbol de mando adelante Vál. electrom. árb.
mand. at.
Válvula electromagnética árbol de mando atrás Vál. electromag.
áng. selec.
Válvula electromagnética para cilindro de ángulo de selección
- Módulo de palanca de cambio
El módulo de la palanca del cambio ha sido modificado en comparación con el módulo de la palanca del cambio SMG I. En el módulo de la palanca del cambio SMG II se detectan todos los movimientos de acoplamiento de la palanca selectora del cambio mediante 8 sensores Hall en total.
Los cambios respectivos de marcha o de modo se transmiten al dispositivo de mando SMG II.
Fig. 11: Módulo de la palanca selectora del cambio SMG II en sección tridimensional
Índice Designación
Sensores Hall R/P Detectan la posición de marcha atrás
Sensores Hall 0/P Detectan la posición 0 de la palanca selectora Sensores Hall R/P
Sensores Hall 0/P 4 sensores Hall
Imán permanente
Fig. 12: Palanca del cambio SMG II vista desde arriba, vistas lateral y trasera en corte Shift-lock Conexión de Conexión de Shift-lock enchufe X1708 enchufe X8513 KT-6447 KT-6462 KT-6463
Posición de la palanca selectora de cambio
En el interruptor de la palanca selectora de cambio hay montados 8 sensores Hall para reconocer las posiciones. La posición de la palanca selectora se detecta de ese modo sin contacto alguno.
La palanca selectora está alojada en un soporte de mando. En este soporte existen diferentes posiciones disponibles.
Existen las posiciones de la palanca selectora 1. Marcha atrás (R)
2. Punto muerto (0)
3. Hacia delante/modo secuencial (modo S) 4. Posiciones de cambio
- + = paso a marcha superior - - = paso a marcha inferior
5. Mediante el movimiento de la palanca del cambio en dirección A/S hacia la derecha puede cambiarse en un funcionamiento por pulsación del modo S, secuencial, al modo A, automa-tizado, y viceversa.
En el modo A se acoplan todas las marchas de modo automa-tizado.
Un enclavamiento sometido a fuerza elástica retiene la palanca selectora en las posiciones de marcha hacia delante, punto muerto y marcha atrás.
Los cambios ascendentes y descendentes se efectúan por pulsación en dirección + o - a partir de la posición enclavada de marcha hacia delante en el pasillo de mando manual.
Si el conductor intenta efectuar un paso a marcha inferior inadmisible, no se toma en consideración dicha acción y se ignora la orden.
Se habla de paso a marcha inferior inadmisible cuando el conductor intenta efectuar un cambio descendente a una
velocidad excesiva, de forma que se sobrepasaría el número de revoluciones del motor máximo autorizado.
Bloqueo de la palanca selectora Shift-lock
Un bloqueo shift-lock impide el acoplamiento no previsto de una marcha.
Por motivos de seguridad, el acoplamiento de un escalón de marcha con el vehículo parado en los aprox. 2 segundos
siguientes al acoplamiento de la posición "0" (punto muerto) es posible solamente con el pedal del freno pisado. Este plazo de 2 segundos posibilita un cambio rápido de la posición "R", pasando por la posición "0", a una posición de marcha hacia delante sin tener que pisar el pedal del freno.
La activación tiene lugar mediante un electroimán que, al estar sin corriente, bloquea la palanca selectora en la posición "0".
Parada del motor
Cuando se gira la llave de encendido a la posición 1 ó 0 estando la palanca selectora en posición de marcha hacia delante o marcha atrás, permanece acoplada una marcha automáti-camente.
Si se gira la llave de encendido a la posición 1 ó 0 estando la palanca selectora en la posición de punto muerto 0, se indica al conductor que el vehículo no está asegurado contra un posible desplazamiento mediante un gong y la iluminación intermitente de la indicación de marcha en el display SMG.
La advertencia se desactiva después de aprox. 10 segundos. Si durante dicho periodo de tiempo se desplaza la palanca
selectora a la posición de marcha hacia delante o marcha atrás se acopla automáticamente una marcha.
- Depósito de compensación de aceite hidráulico
El depósito de compensación va fijado a la parte posterior del colector de admisión. Va unido a la unidad hidráulica mediante un tubo flexible de alimentación de plástico con acoplamiento rápido. De esta forma se efectúa la compensación del aceite hidráulico Pentosin CHF 11 S.
Una válvula existente en el depósito hidráulico impide que salga líquido al retirar el tubo flexible de alimentación que se dirige a la unidad hidráulica.
Fig. 13: Depósito hidráulico del SMG II
KT-6464
KT-6478 KT-6481
- Unidad hidráulica
La unidad hidráulica está montada debajo del colector de admisión, en la zona del arrancador. La unidad hidráulica contiene 0,45 l de aceite Pentosin CHF 11 S. La presión de trabajo necesaria para el accionamiento del embrague y para los acoplamientos de marcha es de aprox. 45 - 80 bares. A diferencia del SMG I, se ha suprimido el cilindro transmisor del embrague.
Al llevar a cabo la sustitución de la unidad hidráulica debe purgarse el aire del sistema. La purga de aire se efectúa con ayuda del téster DISplus o del MoDiC, véase el Manual de reparaciones.
Fig. 15: Unidad hidráulica del SMG II, desmontada
Índice Designación/función
A Empalme de la tubería para recorrido de mando 1 (SW1), marchas 1ª, 3ª, 5ª
B Empalme de la tubería para cilindro receptor (NZ), accionamiento del embrague
C Empalme de tubería para el cilindro del ángulo de selección (WW) D Empalme de la tubería para recorrido de mando 2 (SW2),
marchas 2ª, 4ª, 6ª E Acumulador de presión
F Empalme para la tubería de alimentación, del depósito de líquido hidráulico a la unidad hidráulica
G Sensor de temperatura del líquido hidráulico H Sensor de presión del aceite hidráulico X5330 Conector de 18 polos en la unidad hidráulica
D C X5330 B A E F G H KT-6341
Fig. 16: Unidad hidráulica del SMG II en el compartimiento del motor, estando desmontado el colector de admisión
E A
F
La unidad hidráulica está formada por los siguientes componentes
- Carcasa de aluminio
- Bomba hidráulica, accionamiento eléctrico, con filtro
- Conector de 18 polos
- Acumulador de presión y válvula de retención
- Válvula reguladora de sobrepresión
- Sensor de presión de aceite
- Sensor de temperatura
- Depósito de compensación de aceite
- Válvula distribuidora proporcional para el mando del acciona-miento del embrague
- Válvula distribuidora proporcional para la activación del cilindro del ángulo de selección
- Válvulas reguladoras de presión para la activación del cilindro del recorrido de acoplamiento
El esquema de bloques incluido a continuación ofrece una vista general de la unidad hidráulica.
Fig. 17: Esquema de bloques de la unidad hidráulica SMG II
Índice Designación/función
1 Unidad hidráulica C341
2 Actuador del cambio de velocidades G Cambio manual S6S420G
K Embrague SAC (Self-Adjusting-Clutch) SMG II Dispositivo de mando SMG II (134 pins)
R Relé
12 V Alimentación de corriente 12 V RH25 Resistencia de 4,7Ω
TS Sensor de temperatura
GZ Válvula distribuidora proporcional para regulación del embrague PWV 1
WW Válvula distribuidora proporcional para regulación del ángulo de selección
PWV 2
SW 1 Válvula reguladora de presión para regulación del recorrido de mando
DRV 1
SW 2 Válvula reguladora de presión para regulación del recorrido de mando
DRV 2
N2 Acumulador hidráulico de 290 cm3 de volumen nominal para
nitrógeno (39 bares a 20 ºC)
S Sensor de presión de aceite de 0-100 bares
(0,4 - 4,5 V = 25 bares, 2,9 V = 60 bares, 3,7 V = 80 bares) RS Válvula de retención
DBV Válvula limitadora de presión M Motor eléctrico 12 V
P Bomba hidráulica F Filtro de aspiración
AG Depósito de compensación en el colector de admisión PS 1 Sensor de posición para detectar la posición del embrague a
través de PLCD
NZ Cilindro receptor del embrague
PS 2 Sensor de posición del ángulo de selección ZWW Cilindro de ángulo de selección
PS 3 Sensor de posición de recorrido de acoplamiento ZSS Cilindro para recorrido de mando
Bomba hidráulica (P)
La bomba hidráulica montada en la unidad hidráulica genera la presión de aceite necesaria para accionar el embrague y
ejecutar los procesos de cambio de marcha.
La bomba hidráulica es una bomba de émbolo, accionada por un motor eléctrico. El consumo de corriente del motor eléctrico de la bomba es de unos 20 amperios.
Cuando la presión de aceite en la unidad hidráulica desciende a menos de aprox. 45 bares, la unidad de mando SMG II activa el relé de la bomba y alimenta el motor eléctrico con positivo. A 80 bares de presión de aceite, la unidad de mando SMG II desconecta de nuevo el motor eléctrico de la bomba a través del relé.
Para asegurar que exista suficiente presión de aceite al efectuar la puesta en marcha del motor, al abrir la puerta o al desblo-quearla con la llave, existiendo una presión de acumulación inferior a 45 bares, se activa la bomba hidráulica hasta que exista suficiente presión en el acumulador.
Si a causa de un defecto técnico no se restablece la presión de aceite dentro de una unidad de vigilancia, se activa entonces la lámpara de control del cambio en el cuadro de instrumentos. Al mismo tiempo, durante la marcha no tiene lugar ya ningún cambio, tampoco en el caso de que exista presión de aceite suficiente para 1 a 3 cambios de marcha.
Si se para el vehículo en este estado, se intenta aún la operación de mando "separar el embrague - desacoplar la marcha - unir el embrague". Con ello queda garantizado el remolcado del vehículo.
(Indicación: datos de presión del aceite hidráulico a 20 ºC, margen de presión dependiente de la temperatura)
Válvula de retención (RS)
La válvula de retención situada en la salida de la bomba impide que descienda o deje de existir la presión de aceite a través de la bomba cuando se encuentra ésta en reposo.
Filtro de aspiración (F)
En el lado de aspiración de la bomba hay un filtro de tamiz fino. Este filtro impide que lleguen impurezas a las válvulas de mando y causen un fallo de funcionamiento. No es preciso limpiar este filtro de tamiz fino.
Válvula limitadora de presión (DBV)
Si por causa de un defecto técnico, p.ej. la adherencia de la armadura del relé, funcionara la bomba hidráulica
continuamente, se establecerían presiones muy altas. Ello tendría como consecuencia una carga muy alta de los componentes en la unidad hidráulica, particularmente de la bomba y del acumulador de presión de aceite, con el riesgo de deterioros permanentes.
Para evitarlo, se ha instalado una válvula de sobrepresión en el lado de presión de la bomba. La presión de apertura es de unos 100 bares. En caso de alcanzarse este valor, la válvula se abre y entre el lado de aspiración y el de presión se establece un
cortocircuito que impide que siga subiendo la presión de aceite.
Sensor de presión de aceite (S)
El sensor de presión de aceite se encuentra junto a la unidad hidráulica. A través de ese sensor, la unidad de mando SMG II reconoce si la presión de aceite reinante en el acumulador es todavía suficiente y cuándo ha de activar la bomba hidráulica para restablecer la presión, o respectivamente cuándo ha de desconectarla.
El sensor de presión de aceite detecta la presión reinante en el momento y cualquier variación de la misma, la transforma en una señal de tensión y transmite ésta a la unidad de mando SMG II a través de la línea de información.
Para asegurar que los cambios de marcha se desarrollen sin problemas en todas las condiciones de servicio, ha de reinar determinada presión de aceite en el sistema.
A 0 bares de presión de aceite, la tensión es de unos 0,5 voltios. Ella aumenta de modo lineal y alcanza a 100 bares un valor de tensión de 4,58 voltios.
La presión máxima de trabajo es de 68 bares. El restableci-miento de presión por la bomba hidráulica tiene lugar con una presión del aceite < 45 bares.
En caso de tener un defecto el sensor de presión de aceite, queda asegurado el restablecimiento de la presión, indepen-dientemente de si respecto al defecto se trata de un
cortocircuito a masa o de una interrupción en el sensor o en la línea de alimentación.
La bomba hidráulica se conecta en este caso, tras cada proceso de cambio de marcha, en unidades de tiempo fijas aplicables.
Acumulador hidráulico (N2)
El acumulador de la unidad hidráulica garantiza que la presión generada por la bomba permanezca durante un determinado tiempo en el sistema.
Un émbolo divide el acumulador en dos cámaras. Una de ellas está llena de unos 39 bares de nitrógeno. La otra da cabida al aceite suministrado por la bomba.
El volumen del acumulador es de aprox. 150 cm3.
Válvulas electromagnéticas
En la unidad hidráulica hay montadas cuatro válvulas electro-magnéticas. Dos de las válvulas electromagnéticas han sido diseñadas como válvulas distribuidoras proporcionales, y dos como válvulas reguladoras de presión.
Las válvulas distribuidoras proporcionales sirven para activar el cilindro receptor del embrague y el cilindro para el ángulo de selección.
El cilindro del recorrido de acoplamiento es activado por ambas válvulas reguladoras de presión.
Válvula distribuidora proporcional (PWV 1 y 2)
Ambas válvulas distribuidoras proporcionales pueden adoptar 3 diferentes posiciones.
La válvula se encuentra en la posición de reducción de presión cuando no se ejecuta ningún cambio de marcha ni acciona-miento del embrague. En este estado, los dos cilindros están comunicados con el depósito de compensación.
La posición de aumento de la presión se conecta cuando se debe accionar el embrague o girar el árbol de mando principal en uno de los cuatro pasillos de mando. Para ello, la válvula pone el cilindro a accionar en comunicación con el acumulador de presión de aceite. El consumo de corriente en esta posición oscila entre 1,1 y 2 amperios. El consumo es variable debido a la regulación de la velocidad de avance de los émbolos en el servocilindro. Cuando el consumo es de 2 amperios, la válvula está abierta hasta el máximo.
Se activa el mantenimiento de la presión siempre que, tras separarse el embrague, haya de ser mantenido en esta posición o el ángulo de selección del árbol de mando principal ha de permanecer en la posición tomada. Al pasar la válvula a esta posición, se interrumpe la comunicación del cilindro con el acumulador de presión de aceite. El émbolo del cilindro
activado queda detenido, por tanto, en la posición alcanzada.
Válvulas reguladoras de presión (DRV 1 y 2)
El émbolo del cilindro de recorrido de acoplamiento debe poderse desplazar en ambas direcciones con ayuda de la presión, ya que debido al esquema de acoplamientos se
encuentran siempre dos marchas en un plano de acoplamiento (con excepción de la marcha atrás). Por consiguiente, para activar el cilindro se requieren dos válvulas reguladoras de presión.
Mientras no reciben corriente, estas válvulas establecen una comunicación entre la cámara del cilindro y el depósito de compensación.
Fig. 19: Válvulas reguladoras de presión
Si debe desplazarse hacia la derecha el émbolo del cilindro de recorrido de acoplamiento, se activa la válvula
electro-magnética 1 y el aceite hidráulico fluye al lado izquierdo del émbolo, desplazando el émbolo hacia la derecha. El aceite que se encuentra en la cámara derecha puede afluir al depósito de compensación a través de la válvula 2 abierta, que se encuentra sin corriente. Un desplazamiento hacia la izquierda requiere la activación contraria.
- Actuador del cambio de velocidades
El actuador, como el cambio, lo fabrica la empresa Getrag y está fijado en la parte posterior de la carcasa del cambio. Efectúa los movimientos de acoplamiento.
Fig. 20: Actuador del cambio SMG II
El actuador del cambio está formado por los siguientes componentes
- Carcasa del actuador del cambio
- Árbol de mando principal, se introduce en el elemento actuador
- Cilindro del ángulo de selección con sensor de posición
Cilindro de ángulo Cilindro para recorrido de mando de selección KT-6467
A continuación se describirá el proceso al efectuarse un acopla-miento de marcha. Se hará referencia a las abreviaturas de la figura inferior.
Fig. 21: Esquema de bloques del actuador del cambio con componentes y el cambio
Si no hay ninguna marcha acoplada, el árbol de mando se encuentra en la posición media del pasillo de mando, entre la 5ª y la 6ª marcha. El émbolo del cilindro del ángulo de selección B es desplazado hasta el tope mediante fuerza elástica. En el cilindro de recorrido de acoplamiento C, el émbolo se encuentra en posición media.
Si debe acoplarse la 1ª marcha, la unidad hidráulica suministra aceite primeramente al émbolo del cilindro del ángulo de
selección B. Mediante el acuse de recibo del sensor de posición PS 1, el dispositivo de mando SMG II detecta el momento en que el émbolo, y con ello el árbol de mando principal HW, ha alcanzado el pasillo de mando entre la 1ª y la 2ª marcha. La
Índice Designación/función
A Actuador del cambio de velocidades
B Cilindro del ángulo de selección con sensor de posición PS 1 C Cilindro de recorrido de acoplamiento con sensor de posición
PS 2
HW Árbol de mando principal
G Cambio manual A B C HW PS 1 PS 2 KT-6366
unidad hidráulica bloquea la afluencia y retorno de aceite de dicho cilindro.
A continuación se efectúa la activación del cilindro de recorrido de acoplamiento C. Para acoplar la 1ª marcha se suministra aceite a un lado del émbolo del cilindro mediante una válvula reguladora de presión de la unidad hidráulica. El émbolo se desplaza en la dirección requerida, y con él el árbol de mando principal HW. Se acopla la 1ª marcha.
El aceite de la parte posterior del émbolo puede refluir forzadamente a la unidad hidráulica mediante la segunda válvula reguladora de presión. En el cambio de la 1ª a la
2ª marcha que tiene lugar a continuación, la corriente de aceite es dirigida en la dirección contraria.
Fig. 22: Vista desde la parte posterior del actuador del cambio SMG II, con sensor de posición
El sensor de posición del ángulo de selección PS 1 y el sensor de posición del ángulo de selección PS 2 son redundantes. Los dos sensores son potenciómetros y están montados en una caja. La información sobre la posición momentánea del árbol de mando principal se transmite a través de dos líneas de acuse de recibo.
Sensor de posición
Otros ejemplos de acoplamiento en detalle
Cuando no hay acoplada ninguna marcha, el émbolo del cilindro para recorrido de mando se encuentra en la posición media. El émbolo del cilindro para ángulo de selección es empujado hasta el tope por la fuerza de un resorte. Con ello, el árbol de mando pasa a ocupar la posición en el centro del pasillo de mando para 5ª y 6ª marcha. Si se proyectan los movimientos de acopla-miento de una palanca del cambio normal en la corredera de mando del cambio, se obtiene la representación simétrica mostrada abajo.
Fig. 23: Árbol de mando en posición de reposo (posición entre las marchas 5ª y 6ª) Cuando hay que acoplar una marcha, se acciona primero el embrague, para lograr una interrupción del flujo de fuerza entre el motor y el cambio.
A continuación tiene lugar la activación de la válvula distri-buidora proporcional en la unidad hidráulica. El aceite sometido a presión actúa ahora mediante dicha válvula en el cilindro del ángulo de selección.
Se debe acoplar la 2ª marcha. En el cilindro para el ángulo de selección se desplaza ahora el émbolo hasta que el árbol de mando ha alcanzado la posición media en el pasillo de mando de 1ª y 2ª marchas.
Eso lo reconoce el dispositivo de mando a través del valor de tensión en la línea de acuse.
Fig. 24: Arbol de mando principal en la posición media entre 1ª y 2ª marchas Después de haber alcanzado el árbol de mando la posición media del pasillo para 1ª y 2ª marchas, la válvula distribuidora proporcional se conecta a la posición de mantenimiento de presion.
En el siguiente paso se activan ambas válvulas de conmutación de la unidad hidráulica para controlar el flujo de aceite en el cilindro de recorrido de acoplamiento.
Una válvula se precisa para dirigir la corriente de aceite del acumulador al émbolo; la otra válvula asegura que el aceite que se encuentra en el lado posterior del émbolo pueda ser
desplazado al depósito de compensación.
Las dos válvulas actúan de modo combinado, ajustando en el émbolo una fuerza de mando exactamente determinada.
Fig. 25: Fases de mando para el acoplamiento de una marcha
El acoplamiento de la marcha mediante el cilindro de recorrido de mando se desarrolla en tres fases, con presiones de
KT-6600
La 1ª fase (a) es el recorrido que hay que cubrir desde la
posición media del pasillo de mando hasta la sincronización de la rueda de la marcha respectiva.
La 2ª fase (b) es el recorrido de sincronización.
Sigue como 3ª fase (c) el recorrido que ha de cubrir la corona desplazable después de superar el dispositivo de sincronización hasta sobrepasar la rueda de la marcha.
En las tres fases se somete el émbolo a diferente presión, ajustándose así automáticamente la fuerza de mando óptima. De ello resulta que todo proceso de cambio se desarrolle bajo el punto de vista de un máximo confort con una carga reduci-dísima del material y con un desgaste mínimo.
El dispositivo de mando SMG detecta permanentemente la posición del cambio.
Al concluir el acoplamiento de la marcha, se desconecta la corriente para las válvulas, a fin de aliviar la batería en todo lo posible.
La válvula distribuidora proporcional necesaria para la activación del cilindro del ángulo de selección adopta la posición de descarga de presión cuando no está sometida a corriente.
El resorte existente en el cilindro para ángulo de selección empuja el émbolo hacia atrás, hasta que el árbol de mando queda aplicado al flanco del pasillo de mando de 2ª marcha.
Fig. 26: Posición del árbol de mando al estar acoplada la 2ª marcha
Al tener lugar un cambio ascendente de la 2ª a la 4ª marcha, el proceso es el siguiente:
- El árbol de mando pasa de la posición de reposo en 2ª marcha a la posición media del pasillo de mando de 1ª marcha
- Paso a la posición media del pasillo de selección de 1ª y 2ª marcha
- Paso al centro del pasillo de mando de 3ª y 4ª marchas - Acoplamiento de la 4ª marcha
- El árbol de mando ocupa de nuevo la posición de reposo en el pasillo de mando de la 4ª marcha
Fig. 27: Desarrollo del cambio de 2ª a 4ª marcha
Las fuerzas de mando a aplicar dependen en gran medida de la temperatura del aceite del cambio.
Por eso, a través de la sonda térmica del aceite del cambio (NTC) se detecta la temperatura del aceite y se transmite el valor de temperatura al dispositivo de mando en forma de una señal de tensión cambiante.
Las presiones de aceite que actúan sobre los émbolos de los dos cilindros de mando se adaptan en función de la temperatura del aceite.
- Cilindro receptor de embrague con sensor PLCD
Para poder efectuar el desembrague y embrague con un confort máximo y un desgaste lo menor posible, el dispositivo de
mando SMG precisa conocer siempre la posición exacta del embrague. Ésta la obtiene el dispositivo de mando de un sensor que está unido con el servocilindro de accionamiento del
embrague.
El cilindro receptor del embrague constituye en el SMG II un nuevo desarrollo, en comparación con el SMG I. Consta de un cilindro receptor con caja del sensor integrada. El recorrido de desembrague se detecta sin contactos. El sensor se conoce con la designación PLCD (Permanent Linear Contactless Displa-cement).
Un electroimán redondo está fijado sobre el émbolo móvil. Se desplaza con el émbolo del cilindro, moviéndose paralelo a un núcleo de inductancia fijado por fundición en una caja
separada.
Fig. 28: Cilindro receptor del embrague en el SMG II
Imán permanente Núcleo de inductancia Recorrido de Embolo Conector X5141 desembrague KT-6342
Principio funcional
En el sensor de recorrido PLCD, un imán permanente aproximado ocasiona una saturación parcial del núcleo.
La diferencia entre las tensiones inducidas U1 y U2 constituye una medida para la posición del imán.
Fig. 29: Esquema de la disposición de las bobinas en el sensor PLCD
El cilindro transmisor del embrague ha sido suprimido en el SMG II, al contrario que en el SMG I.
Índice Designación
P1 Conexión 1 de la bobina primaria P2 Conexión 2 de la bobina primaria S1 Bobina secundaria 1
S2 Bobina secundaria 2
U1 Tensión U1
U2 Tensión U2
M A/B Toma central A y B
Embrague SAC
El SMG II trabaja con el embrague SAC utilizado en el cambio manual S54B32.
Fig. 31: Embrague SAC del S54B32 en combinación con SMG II
La fuerza de apriete del plato de presión a través del disco de arrastre sobre el volante permanece invariable durante toda la vida útil del embrague.
La fuerza de desembrague permanece asimismo invariable durante toda la vida útil. La calidad de acoplamiento en el SMG II permanece por consiguiente siempre igual.
- Proceso de un cambio de marcha
Este proceso se refiere a todos los cambios entre las marchas 1ª a 6ª que no se realicen durante un arranque, parada,
remolque o empuje del vehículo para poner el motor en marcha. Según la situación de marcha se hace una distinción entre
cambio a una marcha superior en retención, cambio a una marcha inferior en retención, cambio a una marcha superior en tracción y cambio a una marcha inferior en tracción.
El proceso total de un cambio de marcha tiene lugar en 3 fases:
Desembrague
El embrague recibe de la MS S54 una especificación previsora y coordinable en el tiempo relativa al par motor nominal. La
MS S54 emite una característica para el paso por el momento de par nulo. La generación de presión para el desacoplamiento de la marcha es prescrita por el dispositivo de mando SMG.
Acoplamiento de la marcha objetivo
La dureza y el confort de cambio son determinadas por el dispositivo de mando SMG e influidas situacionalmente por el MS S54. El embrague recibe ya ahora del MS S54 una especifi-cación previsora y coordinable en el tiempo de par nominal para el primer periodo de tiempo de accionamiento del embrague. Así se calcula ya de antemano la corriente nominal para la especificación del par. Este proceso acorta el tiempo de reacción del embrague.
Embrague
Tan pronto como el motor ha alcanzado un número de revolu-ciones razonable para el cambio de marcha y se ha acoplado la marcha objetivo, el embrague comienza a cerrarse con arreglo a la especificación del par emitida antes por la DME. Para el subsiguiente proceso de embrague, el embrague recibe de la MS S54 una especificación previsora y coordinable en el tiempo relativa al par motor nominal. La MS S54 activa el regulador de embrague a través del bus CAN SMG, en la unidad de mando SMG II.
Fig. 32: Diagrama de un cambio de marcha en el SMG II
En este diagrama se consideran todos los parámetros (par motor, ángulo de selección del árbol de mando, recorrido de mando del árbol de mando, números de revoluciones) de un cambio de marcha representados sobre un eje de tiempo.
1. Desembrague 2. Acoplamiento marcha objetivo 3. Embrague r. p .m. Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo Motor Embrague Punto muerto Sincronización KT-6376
Designación Función (N/m)
Pares
Describe el transcurso del par motor y del par del embrague durante el proceso de cambio de marcha.
Después de haberse iniciado un cambio de marcha, se reduce el par motor hasta poco después de sobrepasarse el punto del comienzo del cambio. Según la clase del cambio y los parámetros
ambientales, el motor puede encontrarse en el par de arrastre. Tras concluirse el cambio de marcha se aumenta de nuevo el par motor. El objetivo es conformar lo más suavemente posible el punto de convergencia del par motor y del par de embrague. Eso se consigue mediante la regulación del
embrague y la intervención en el par motor (regulación del motor).
(º)
Angulo de selección
Describe el ángulo de selección de la barra de mando durante el proceso de un cambio de marcha.
(s)
Recorrido de mando
Describe el recorrido de la barra de mando durante el proceso de un cambio de marcha.
(r.p.m.) Números de
revolu-ciones
Describe los transcursos del número de revolu-ciones del motor y del número de revolurevolu-ciones de entrada en el cambio durante un proceso de cambio de marcha.
Al interrumpirse el cierre de fuerza, el número de revoluciones del motor aumenta ligeramente. Al concluirse el cambio de marcha, se produce un suave proceso de embrague.
(SB) Comienzo del cambio de marcha
Marca el punto del comienzo del acoplamiento (el embrague se abre).
(AG)
Cadena cinemática, interrumpida
Marca el punto en que el embrague está 100% abierto.
(EKR) Comienzo de la rampa de embrague
Marca el punto en el que se cierra el embrague.
Tiempo Es el eje de tiempo en todos los diagramas. 1. Desembrague Marca el periodo de tiempo del proceso de
desembrague. 2. Acoplamiento
marcha objetivo
Marca el periodo de tiempo del proceso de acopla-miento de la marcha (desplazaacopla-miento de la horquilla del cambio con sincronizacion del árbol de mando principal del cambio y del árbol secundario del cambio).
- Display indicador electrónico del SMG II
La indicación del programa de cambios, la posición de la palanca selectora de la marcha acoplada y el modo A/S se efectúa en el display indicador del cuadro de instrumentos. Se ha suprimido el módulo electrónico indicador de marcha
montado en el SMG I.
Las informaciones sobre las indicaciones mostradas en el display proceden del dispositivo de mando SMG II, a través del dispositivo de mando del motor MS S54, hasta el cuadro de instrumentos.
Fig. 33: Display indicador del SMG II en el cuadro de instrumentos
Tras la activación del sistema (llave de encendido en posición de borne 15) se activa además del display la lámpara de funciona-miento SMG situada en el cuadro de instrumentos. Si no se detecta ningún defecto al efectuarse el autotest del sistema, la lámpara funcional se apaga de nuevo al cabo de 3 segundos.
Índice Designación/función 1 Marcha acoplada
2 Programa de marcha seleccionado 3 Modo de acoplamiento, modos A/S 4 Modo A activado
- Control DRIVELOGIC
Mediante un pulsador situado en la consola central, detrás de la palanca selectora, puede elegirse entre 5 diferentes programa de cambios deportivos en el modo de funcionamiento A. En el modo secuencial puede elegirse entre 6 diferentes dinámicas/durezas de acoplamiento. El escalón de acoplamiento 6 corresponde aquí al arranque de competición, es decir, extremadamente deportivo. El momento de acoplamiento se modifica asimismo a elección del conductor.
Fig. 34: Control DRIVELOGIC SMG II con indicador
- Sensor de aceleración longitudinal
El sensor de aceleración longitudinal se precisa para las funciones de identificación de marcha por montaña y decele-ración de frenado.
Fig. 35: Sensor de aceleración longitudinal del SMG II
Mediante el sensor de aceleración se comparan los valores de aceleración en marcha por montaña con los valores de
aceleración en marcha por terreno llano. Con ello se regula el par motor transmitido a las ruedas motrices. Constituye una función adicional la identificación de un arranque cuesta arriba. Si al arrancar en una cuesta se sobrepasa un valor de pendiente memorizado en el dispositivo de mando, no es posible arrancar
KT-6757
Relación de señales
Las señales transmitidas por el conjunto de sensores a la
unidad de mando SMG son evaluadas en ésta. Los procesos de cambio de marchas se efectúan y controlan de forma totalmente automatizada en todos los programas de cambios.
- Señales hacia el dispositivo de mando SMG II
Señales del bus CAN
- Número revoluciones motor
- Temperatura del agua de refrigeración del motor - Temperatura del aceite de motor
- Temperatura del aire aspirado
- Módulo del pedal acelerador (transmisor de posición del pedal acelerador)
- Potenciómetro de la mariposa de aire
- Aceleración transversal, a través del DSC (sensor de giro sobre el eje vertical)
- Velocidades de giro de las ruedas, del DSC - Angulo de dirección
- Regulación de la velocidad de marcha (Tempomat) - Interruptor del freno de mano
- Interruptor de luces de freno - Key Memory
Señales de los sensores
- Sensor de número de revoluciones del cambio (número de revoluciones de entrada)
- Sonda térmica del aceite del cambio
- Sensor de temperatura del líquido hidráulico
- 2 potenciómetros para identificación de la posición del émbolo en el cilindro de ángulo de selección (redundante) - 2 potenciómetros para identificación de la posición del
émbolo en el cilindro para recorrido de mando (redundante) - Sensor PLCD (Permanent Linear Contactless Displacement) - Interruptor de presión de aceite de la unidad hidráulica - Sensor de aceleración longitudinal
- Control DRIVELOGIC (conmutador selector de programas) - 8 sensores Hall junto a la palanca selectora del cambio - 2 interruptores de contacto del capó
- Interruptor de encendido y arranque - Dispositivo shift-lock
- Descripción de las señales
A continuación se hará referencia breve a las características especiales de señales concretas del bus CAN y de otros sensores.
Bus CAN SMG
La unidad de mando SMG II está enlazada con la unidad de mando del motor MS S54 a través de un bus CAN propio. A través de estas líneas de datos las unidades de mando intercambian todas las informaciones reunidas por una unidad de mando y que precisa también otra.
El número de revoluciones del motor se transmite de forma redundante, una vez como señal digital desde la DME a través de un cable separado, y otra vez a través del bus CAN SMG al dispositivo de mando SMG II.
Las señales de temperatura del líquido refrigerante del motor, temperatura del aceite del motor, temperatura del aire aspirado y posición de la mariposa de aire son registradas por la unidad de mando DME.
En caso de existir el defecto "interrupción del bus CAN", tiene las siguientes consecuencias:
- Marcha sin intervención en el motor con par reducido
- Ya no pueden efectuarse acoplamientos de marchas tras parar el vehículo.
- Es posible arrancar el vehículo en la posición R o en 2ª marcha
Señal del módulo del pedal acelerador
El módulo del pedal acelerador detecta el deseo de carga expresado por el conductor.
La posición del pedal acelerador se transmite a la MS S54 como señal variable de tensión. A través del bus CAN SMG se
comunica a la unidad de mando SMG II.
Aceleración transversal
La aceleración transversal se determina mediante un sensor de aceleración transversal y se transmite al dispositivo de mando DSC. De éste llega a la MS S54 a través del bus CAN del vehículo. La MS S54 transmite la información a la unidad de mando SMG II a través del bus CAN SMG.
La aceleración transversal se precisa para la función de marcha por curvas en el modo A, ejemplo: para evitar un paso a marcha inferior inadmisible circulando rápidamente por curvas. Las señales de este sensor se evalúan además para la detección de resbalamiento.
Sensores DSC de velocidad de giro de las ruedas
Las informaciones de los sensores DSC de velocidad de giro de las ruedas pasan a la unidad de mando DSC. En ella son
procesadas como señales digitales.
Tras procesar las señales de los cuatro sensores de velocidad de giro de rueda, éstas son transmitidas al MS S54 a través del bus CAN del vehículo, retransmitiéndose a continuación al dispositivo de mando SMG II a través del bus CAN SMG. La unidad de mando SMG II utiliza las 4 señales entre otras cosas para conocer la velocidad del vehículo y el resbalamiento de las ruedas.
a) El conocimiento de la velocidad del vehículo se precisa para los cambios de marchas en el modo A.
b) Tras un cambio descendente a una marcha inferior puede aumentar el momento de arrastre hasta tal punto que las ruedas propulsoras comiencen a patinar, en caso de ser bajo el coeficiente de fricción de la calzada. Eso se detecta
asimismo a través de los sensores.
En esta situación, en función del resbalamiento de las ruedas se abre el embrague para reducir el momento de arrastre. Con esta intervención se asegura la estabilidad del vehículo. La intervención de regulación ABS/DSC es detectada por el dispositivo de mando SMG II a través de la conexión DSC, bus CAN del vehículo, MS S54, bus CAN SMG hacia el dispositivo de mando SMG II.
Regulación de la velocidad de marcha (FGR)
El M3 con cambio manual automatizado va equipado de serie con el FGR.
Interruptor del freno de mano
El dispositivo de mando SMG II detecta mediante el interruptor de la palanca del freno de mano si está accionado o soltado el freno de mano. Cuando el freno de mano está aplicado, el interruptor está cerrado y conecta masa.
Interruptor de luces de freno
Al accionarse el pedal del freno se transmite al dispositivo de mando SMG II tanto una señal High (positivo) del interruptor de luz de freno como una señal Low (masa) (como redundancia) del interruptor de test de las luces de freno.
La señal del interruptor de las luces de freno se utiliza para - Desbloquear el shift-lock
- Reconocer el frenado
- Detección de marcha cuesta abajo - Arranque del motor
- Colocar una marcha cuando está parado el motor
Desconexión de consumidores
Si se activa la desconexión de consumidores tras un tiempo de aparcamiento prolongado y la presión en el acumulador de aceite cae por debajo de 45 bares se activa inmediatamente la bomba hidráulica para elevar la presión del aceite en el
acumulador.
La desconexión de consumidores activa en la unidad de mando la electrónica para los tres siguientes campos:
- Control de presión de aceite - Activación de la bomba hidráulica
Contactos del capó (izquierdo/derecho)
Los dos interruptores de contacto del capó se encuentran en los cilindros de cierre del capó y son accionados por las espigas de éste.
Al estar cerrado el capó, los interruptores están cerrados y conectan masa. Cuando el capó está abierto, ellos están asimismo abiertos. El dispositivo de mando SMG II detecta la apertura del capó mediante los contactos de capó abiertos. Este circuito constituye un circuito de seguridad.
Explicación:
El motor funciona en ralentí estando acoplada simultáneamente una marcha. En este estado, a causa del ralentí y de la posición de ralentí del acelerador, el embrague está abierto (separado). Al realizar trabajos en el motor, en caso de accionar el
acelerador se podría poner el automóvil en marcha. Eso se impide, cuando el capó está abierto, desacoplándose la marcha acoplada y cerrándose el embrague.
Para activar esta función, han de estar conectados los dos contactos del capó. Por motivos de seguridad y de funciona-miento, los dos contactos son vigilados constantemente durante la marcha. En caso de fallo de un contacto se detecta apertura del capó con el vehículo parado.
Estando abierto el capó del motor parpadea el indicador con el vehículo parado.
Número de revoluciones del cambio
El sensor del número de revoluciones del cambio es un sensor Hall. Se encuentra en la parte anterior de la caja del cambio, lado exterior, a la altura del árbol primario.
El número de revoluciones del cambio se mide en la rueda dentada del árbol intermedio, que está engranada con la rueda constante del árbol primario.
Mediante la comparación del número de revoluciones del motor con el número de revoluciones del cambio, la MS S54 decide sobre la velocidad con que se establece el cierre de fuerza entre el motor y el cambio a través del embrague.
Temperatura del aceite del cambio
La sonda térmica del aceite del cambio es un sensor NTC, que reduce su valor de resistencia a medida que sube la
temperatura.
En función del valor de resistencia, varía de modo proporcional la caída de tensión en la sonda térmica.
El dispositivo de mando SMG II detecta la temperatura exacta del aceite mediante la caída de tensión del sensor NTC,
originada por la variación de la resistencia, en función de la temperatura del aceite.
El conocimiento de la temperatura del aceite se requiere para determinar las presiones de aceite con las que se accionan los dos cilindros abridados a la caja de cambios manual para las operaciones de mando.
Cuando la temperatura del aceite es muy baja, las fuerzas a aplicar para efectuar un cambio de marcha son muy elevadas; cuando el aceite tiene la temperatura de servicio, son
consecuentemente bajas.
El dispositivo de mando SMG II modula la presión de aceite que actúa sobre el émbolo en función de la temperatura del aceite del cambio y de las fuerzas precisas para el acoplamiento.
Interruptor de encendido y arranque
Del interruptor de encendido y arranque parten las señales de entrada correspondientes a las posiciones borne R, borne 15 y borne 50. Las tres posiciones conectan positivo.
Las posiciones borne R y borne 15 se transmiten al dispositivo de mando SMG II para activarlo y llevarlo a un estado de plena disposición funcional.
Mediante el borne 50 se activa el mando del arrancador con el freno actuado.
Programas de marcha y de mando del
cambio
Introducción
En el SMG II existen 2 programas de marcha, el modo A para cambiar de forma automatizada las marchas, y el modo S, para cambiar secuencialmente las marchas.
El conductor puede adaptar además óptimamente la caracte-rística de cambios a su estilo de conducir con ayuda de un control DRIVELOGIC, tanto en el modo A como en el modo S. Para ello, en el modo A se pueden seleccionar 5 programas y en el modo S, 6 programas.
Los programas se diferencian entre sí como se indica a continuación
- Modo A, automatizado
Existen 5 diferentes programas de cambios automatizados, desde el A1 (arranque en 2ª marcha) hasta el A5 (funciona-miento deportivo).
- Modo S, secuencial
Existen 6 diferentes programas de cambios secuenciales, desde el S1 (dinámicamente compensado) hasta el S5
(cambio deportivo), y como función especial el S6 (cambio de competición).
En el modo S, el 6º programa sólo se puede activar si se desconecta antes la función del DSC. Tras accionar el control DRIVELOGIC está activado el 6º programa.
El denominado asistente de aceleración se puede realizar sólo con este programa. Este programa garantiza la propulsión máxima del BMW E46 M3. En dicho caso se genera lógicamente la mayor carga en los componentes del vehículo implicados, y con ello un mayor desgaste en los mismos.
El modo de cambio de marchas y el programa del mismo se indica al conductor con ayuda del display indicador SMG II situado en el cuadro de instrumentos.
Fig. 36: Display indicador del SMG II en el cuadro de instrumentos
Índice Designación/función 1 Marcha acoplada
2 Programa de marcha seleccionado 3 Modo de acoplamiento, modos A/S 4 Modo A activado