Funktionen av en TCU i en bil förklaras

En TCU (Transmission Control Unit) eller växellådans styrenhet är en elektronisk komponent som har använts alltmer i automatiska växellådor de senaste åren. Som namnet antyder är TCU precis som ECU (Engine Control Unit) en dator som är avsedd att styra en mekanisk komponent (i detta fall växellådan). Beräkningar utförs baserat på olika ingångar som TCU får från andra komponenter. En mekanisk eller hydraulisk komponent kan sedan tas i drift. Det kan låta lite kryptiskt, men efter att ha läst den här artikeln kommer funktionen att bli mycket tydligare. Vi kommer också att hantera de vanliga defekterna. Så värt att läsa!

Tidsepoken för den elektroniska TCU

Automatisk transmission har naturligtvis funnits längre än i dag. Den första automatiska växellådan gjordes redan av General Motors 1939 och kallades Hydramatic. Elektronisk styrning fanns ännu inte där vid den tiden: för att kontrollera växellådan och bestämma det optimala växlingsmomentet, litade biltillverkarna i flera år på den beprövade hydrauliska kontrollen. De första elektroniskt styrda transmissioner visade sig inte förrän på 1980-talet och det tog till och med 1990-talet för denna typ av kontroll att bli vanligt. Trots att det tog lång tid är TCU mycket populär idag. Nästan alla aktuella automatiska transmissioner styrs av en TCU (ibland med hjälp av ett ventilblock) för att kunna köra med det optimala transmissionsförhållandet när som helst.

Typer av automatiska växellådor

Innan vi går vidare med själva driften av TCU, är det bra att först titta på de olika typerna av automatiska transmissioner. I bil- och transportvärlden har det aldrig riktigt funnits en standard inom det området. Många bilmärken och OEM-tillverkare har därför gått in i växellådstekniken med olika lösningar som resultat. Vi nämner kort ett antal kända arter:

Ett planetväxelsystem med momentomvandlare: Mercedes-Benz 7G-tronic

Särskilt på grund av vridmomentomvandlaren liknar 7G-tronic från Mercedes-Benz (även känd som 722.9) mest den traditionella Hydramatic från General Motors, men skenet bedrar. Under ytan används både ett planetariskt och ett Ravigneaux-växelsystem, vilket gör denna växellåda särskilt kompakt trots dess 9 växlar (varav 7 är framåt). Denna transmission använder också en TCU. Baserat på parametrar som hastighet och pedalinmatning bestäms det vilken växel som ska väljas.

Den robotiserade manuella växellådan: Opel Easytronic och Ford Durashift

För bilar med robotiserad manuell växellåda styrs växeln av en TCU som i sin tur styr växlingsmotorerna och / eller kopplingsmanöverdonet. Det är det överlägset billigaste sättet att tillverka en automatisk växellåda: man tar en konventionell manuell växellåda och bygger den automatiska funktionen på den. Exempel på denna typ av automatväxellåda är Easytronic från Opel och Durashift från Ford, men många andra bilmärken som Alfa Romeo, BMW, Fiat, Honda och Toyota har också sin egen variant.

Den kontinuerligt variabla växellådan: Audi Multitronic och Mercedes-Benz 722.8

En bil som är utrustad med en kontinuerlig variabel växellåda har inga fasta växlar. Genom att använda två koniska remskivor som är anslutna till varandra med ett tryckbälte justeras transmissionsförhållandet kontinuerligt: de två sidorna på varje remskiva kan röra sig mot eller bort från varandra, varigenom radien förändras. Ingångsskivan drivs av motorn, utgångsskivan driver hjulen via en differentiell. En TCU styr denna process. 722,8 växellådan från Mercedes-Benz och Multitronic växellådan från Audi är två välkända exempel på moderna CVT.

Den dubbla kopplingsväxeln: DSG

En växellåda med dubbla kopplingar är en typ av växellåda som får allt mer popularitet. Det mest kända exemplet på denna växellåda är DSG (= Direkt Schalt Getriebe eller Direct Shift Gearbox) från Volkswagen AG. Systemet använder två kopplingar och två primäraxlar: en för jämna växlar och en för udda växlar. Den största fördelen med denna konfiguration är hastigheten med vilken nästa växel kan kopplas in: nästa växel är alltid redo, så att endast kopplingen behöver göras i kopplingsmomentet. Många bilmärken använder nu denna teknik, men DSG är det mest kända exemplet.

Information för växellådans styrenhet

För att styra växellådan använder TCU information från olika sensorer och komponenter. Det går för långt för att lyfta fram alla dessa, men nedan är en översikt över ett antal vanliga informationsskällor:

Växelväljare

Många automatiska växellådor erbjuder valet att växla själv med en växelväljare eller växlar vid ratten. Dessutom kan man ofta välja ett sport- och / eller komfortläge. TCU behandlar denna inmatning direkt, men kontrollerar endast aktuatorerna efter att alla andra villkor har uppfyllts.

Aktuell hastighet

TCU: er får ofta information om aktuell hastighet som drivs via ett CAN-meddelande. I detta fall kommer detta meddelande ofta från ECU eller ABS ECU. Signalen från hastighetssensorn eller hjulsensorn behandlas först av en av dessa styrenheter till ett CAN-meddelande och skickas sedan till CAN-nätverket. På detta sätt är signalen tillgänglig för alla styrenheter i bilen. TCU: er har också sina egna hastighetssensorer, vilket innebär att i vissa fall kan den hastighet som körs bestämmas av dig själv. En extern inmatning är i dessa fall onödig.

Gaspedal och bromspedal

En TCU har möjlighet att skjuta upp ett växlingsmoment eller att det ska äga rum tidigare. Detta är särskilt en fördel när plötsligt acceleration eller bromsning krävs. Ingångar från gaspedalen och bromspedalen är därför av stort värde. Signalen från bromsljusströmbrytaren och kickdown -omkopplare används också tacksamt.

Cruise control

Om gaspedalen (och eventuellt bromspedalen) inte längre manövreras, är en alternativ ingång viktig för TCU. När det gäller adaptiv farthållare blir berättelsen lite mer komplicerad, men ingången kommer att vara mycket lik den för gaspedalen och bromspedalen.

Nuvarande driftsförhållanden

Temperatur, tryck, spjällhusets läge ... Det finns många sensorer som kontinuerligt övervakar förhållandena och denna information är också av stor betydelse för TCU. Förutom temperatursensorer, trycksensorer och gasspjällssensorer är det också viktigt, till exempel, vilken växel som är kopplad och om växellådan är kopplad eller frånkopplad. Kort sagt: TCU behandlar verkligen en enorm mängd information för att fatta rätt beslut när som helst.

Utgångsinformation från transmissionskontrollenheten

På basis av de parametrar (som beskrivs ovan) som levereras bestämmer TCU vilka komponenter som måste styras. Ofta händer detta i form av en signal, men ibland ger TCU faktiskt kraften till en viss utgångskomponent. Nedan följer en sammanfattning av ett antal av dessa utgångskomponenter:

Växelventil

Många automatiska växellådor använder ventiler (även kallad solenoider) för att utföra växlingsåtgärder. Ventilerna tillhandahåller eller avger hydraultryck, så att rörliga kolvar och ok kan göra sitt jobb. För att aktivera dessa ventiler skickas en spänning från TCU.

Styrventil

Förutom omkopplingsventilerna används också ventiler för till exempel drift av kopplingen, låsning av en vridmomentomvandlare eller styrning av det allmänna systemtrycket. Dessa reglerventiler eller tryckreglerventiler har i princip samma funktionalitet som omkopplingsventilerna, men används därför för andra ändamål.

CAN-meddelande

En del av informationen från en TCU består av CAN-meddelanden. Dessa meddelanden delas i det centrala CAN-nätverket, så att andra styrenheter kan använda den information som genereras av TCU. Som till exempel på ett värde för växelindikatorn i kombiinstrumentet.

Särskilt omnämnande: växlingsmotor

Även om växelmotorerna faktiskt har samma funktion som omkopplingsventilerna, fungerar mekanismen något annorlunda. En växelmotor används för omvandling av en konventionell manuell växellåda, där växlingskablarna till växelspaken ersätts av två kraftfulla elektriska motorer som tar över manuellt arbete. Mängden effekt (= spänning x ström) som en sådan elmotor kräver är för stor för att kunna köras via TCU. TCU ger endast en signal för att aktivera motorn i detta fall. Strömförsörjningen kommer direkt från säkringsboxen.

Symtom vid en defekt TCU

Nu när vi har förklarat hur en TCU fungerar är det också intressant att titta på symtomen på en defekt TCU. Vad märker du exakt när en TCU är defekt?

Ett första och logiskt symptom är inte längre kan byta till en annan växel. Så snart en TCU inte längre kontrollerar aktuator händer det naturligtvis lite. Men det händer ofta att en TCU behåller en del av sin funktionalitet och därför försöker byta växel. Detta åtföljs sedan av de nödvändiga stötar och det hackar. Båda problemen är ganska tydliga för föraren. Detta gäller också meddelanden på instrumentpanelen. Vanligtvis är detta ett generellt felljus, men det kan också vara så att växelindikatorn visar en "F" eller "-", som till exempel Easytronic från Opel och Durashift från Ford.

Ett mindre tydligt symptom är generering av felkoder. Först vid diagnos i verkstaden konstateras att en TCU har lagrat flera felkoder. Dessa felkoder är mycket olika per märke och typ. Med en TCU för Mercedes 722.8-växellådan, till exempel, gäller detta felkoder när det gäller strömförsörjning och hastighetssensorer, medan det med en DSG6 TCU är särskilt frekventa fel på styrventilerna. Och för att ta Easytronic som ett exempel igen: felkoder som indikerar defekta växlingsmotorer är vanliga i denna TCU.

Vill du veta mer om renovering av TCU?

Som informationen ovan har gjort klart är varje TCU unik. ACtronics har därför utvecklat en specifik renoveringsprocess för varje transmissionsenhet, så att problem kan lösas snabbt och pålitligt.

Har du ytterligare frågor om TCU? Kontakta oss gärna! Vänligen observera: vi arbetar endast med bilföretag och verkstäder. Är du en privatperson och vill du ha något renoverat? Knapp: Du kan läsa mer om det här.