CVT-Systembeschreibung - Elektronische Bedienelemente

Allgemeine Funktionsweise


Bei dem stufenlosen Getriebe (CVT) handelt es sich um ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe mit Antriebs- und Abtriebskegelscheiben und Stahlriemen. Das CVT bietet stufenloses Schalten für die Vorwärtsfahrt und 1 Rückwärtsgang. Die gesamte Einheit ist mit dem Motor in Reihe geschaltet.

Getriebe

An der Außenseite des Schwungrads befindet sich ein Zahnkranz, der beim Anlassen des Motors in das Anlasserritzel eingreift. Das Getriebe verfügt über vier parallele Wellen: die Eingangswelle, die Antriebsscheibenwelle, die Abtriebsscheibenwelle und die Achsantriebswelle. Die Eingangswelle fluchtet mit der Kurbelwelle des Motors. Antriebsscheibenwelle und Abtriebsscheibenwelle tragen verschiebbare und stationäre Scheibenhälften. Beide Scheiben sind über den Stahlriemen miteinander verbunden.
Zur Eingangswelle gehören das Sonnenrad und die Planetenräder mit dem Planetenträger. Zur Antriebsscheibenwelle gehören die Antriebskegelscheibe und die Vorwärtskupplung. Zur Abtriebsscheibenwelle gehören die Abtriebskegelscheibe, die Anfahrkupplung und das Sekundärabtriebsrad, das eine integrale Einheit mit der Parksperre bildet. Die Achsantriebswelle befindet sich zwischen dem Sekundärantriebsrad und dem Achsabtriebsrad. Zur Achsantriebswelle gehören das Achsantriebsrad und das Sekundärabtriebsrad, das für die Änderung der Drehrichtung sorgt, da sich die Antriebsscheibenwelle und die Abtriebsscheibenwelle in gleicher Richtung drehen. Werden die Planetenräder in bestimmten Kombinationen über die Vorwärtskupplung und die Rückwärtsbremse in Eingriff gebracht, wird Kraft von der Antriebsscheibenwelle zur Abtriebsscheibenwelle übertragen und ermöglicht so die Stellungen [L], [S], [D] und [R].

Elektronische Steuerung

Die elektronische Steuerung besteht aus dem Motorsteuergerät (PCM), den Sensoren und Magnetventilen. Das Schalten wird elektronisch gesteuert, um ein angenehmes Fahren unter allen Bedingungen zu ermöglichen. Das PCM befindet sich unter dem Armaturenbrett hinter dem Handschuhfach.

Hydraulische Steuerung

Zu den Ventilgehäusen gehört das Hauptventilgehäuse, das ATF-Pumpengehäuse, das Steuerventilgehäuse, das ATF-Durchlassgehäuse und das Wählschieberventilgehäuse. Das ATF-Pumpengehäuse ist an das Hauptventilgehäuse angeschraubt. Das Hauptventilgehäuse ist an das Schwungradgehäuse angeschraubt. Das Steuerventilgehäuse befindet sich außerhalb des Getriebegehäuses. Das ATF-Durchlassgehäuse befindet sich am Hauptventilgehäuse und stellt den Hydraulikkreislauf zwischen dem Steuerventilgehäuse, dem Hauptventilgehäuse und dem internen Hydraulikkreislauf her. Das Wählschieberventilgehäuse ist am Zwischengehäuse befestigt.
Bei der ATF-Pumpe handelt es sich um eine Trochoidpumpe, deren Innenrotor mit der Eingangswelle kerbverzahnt ist. Den Scheiben und Kupplungen wird über die entsprechenden Zuleitungen Getriebeöl zugeführt, während die Rückwärtsbremse Getriebeöl über den internen Hydraulikkreis erhält.

Schaltsteuerung

Das PCM erhält Eingangssignale von den verschiedenen Sensoren und Schaltern im ganzen Fahrzeug und stellt das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebskegelscheibe über Magnetventile ein. Das PCM steuert das CVT-Primärkegelscheibendruck-Steuerventil und das CVT-Sekundärkegelscheibendruck-Steuerventil an und verändert damit den auf die Kegelscheiben einwirkenden Steuerdruck. Der Antriebsscheiben-Steuerdruck wirkt auf die Antriebskegelscheibe, der Abtriebsscheiben-Steuerdruck wirkt auf die Abtriebskegelscheibe und das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebskegelscheibe wird an die effektive Übersetzung angepasst.

Gangwahl


Es gibt sechs Schalthebelstellungen: [P] PARKEN, [R] RÜCKWÄRTSGANG, [N] LEERLAUF, [D] FAHRSTUFE, [S] FESTGELEGTER 2. GANG und [L] LASTGANG.


Stellung Beschreibung 
[P] PARKEN Vorderräder blockiert; Parksperrenklinke im Eingriff mit dem Parksperrenrad an der Abtriebsscheibenwelle. Anfahrkupplung und Vorwärtskupplung ausgerückt. 
[R] RÜCKWÄRTSGANG Rückwärtsgang; Rückwärtsbremse eingerückt. 
[N] LEERLAUF Neutralstellung; Anfahrkupplung und Vorwärtskupplung ausgerückt. 
[D] FAHRSTUFE Allgemeines Fahren; die Gangwahl erfolgt automatisch so, dass der Motor unter allen Betriebsbedingungen mit der optimalen Drehzahl läuft. 
[S] FESTGELEGTER 2. GANG Für schnelles Beschleunigen; das Getriebe arbeitet mit einem breiteren Spektrum von Übersetzungsverhältnissen für eine bessere Beschleunigung. 
[L] LASTGANG Für Motorbremswirkung und eine bessere Traktion an Steigungen; das Getriebe wählt den niedrigsten Bereich von Übersetzungsverhältnissen. 


Ein Leerlauf-Sicherheitsschiebeschalter verhindert das Anlassen des Motors in anderen Schalthebelstellungen als [P] und [N].

7-Gang-Modus

Dieses CVT-Getriebe ist in den Stellungen [D] und [S] mit dem 7-Gang-Modus ausgerüstet. Der 7-Gang-Modus verfügt über zwei Betriebsarten: 7-Stufen-Automatikmodus und 7-Stufen-Schaltmodus. Im 7-Stufen-Automatikmodus schaltet das Getriebe automatisch zwischen 7 Übersetzungsverhältnissen der Kegelscheiben um, und die Lenkrad-Schalttasten können betätigt werden. Wird eine der Lenkrad-Schalttasten betätigt, wird der 7-Stufen-Automatikmodus beendet und das Getriebe wird im 7-Stufen-Schaltmodus betrieben. Im 7-Stufen-Schaltmodus kann ähnlich wie bei einem Schaltgetriebe - der Fahrer unter Verwendung der Lenkrad-Schalttasten von Hand zwischen den 7 Fahrstufen hoch- und herunterschalten.

A/T-Fahrbereichsanzeige (Automatikgetriebe)

Die A/T-Fahrbereichsanzeige in der Instrumententafel zeigt an, welche Schalthebelstellung gewählt worden ist, sodass sich ein Blick nach unten auf die Konsole erübrigt. Im 7-Gang-Modus zeigt die Fahrstufenanzeige neben der A/T-Fahrbereichsanzeige die geschaltete Fahrstufe an. Die Anzeige [M] in der Instrumentenbaugruppe unter der Fahrstufenanzeige leuchtet auf, wenn das Getriebe im 7-Stufen-Schaltmodus arbeitet.

Elektronische Steuerung


Funktionsdiagramm

Die elektronische Steuerung besteht aus dem Motorsteuergerät (PCM), den Sensoren und Magnetventilen. Das Schalten wird elektronisch gesteuert, um ein angenehmes Fahren unter allen Bedingungen zu ermöglichen.

Das PCM empfängt Signale von Sensoren, Schaltern und anderen Steuergeräten, führt die Datenverarbeitung durch und gibt Signale für das Motorsteuersystem und das CVT-Steuersystem aus. Das CVT-Steuersystem beinhaltet die Schaltsteuerung/Kegelscheibendrucksteuerung, die Steuerung der 7 Speed Mode, die Anfahrkupplungsdrucksteuerung und die Sicherheitssteuerung; im PCM ist auch das Logiksteuersystem für Steigungen gespeichert. Das PCM betätigt die Magnetventile und steuert so das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebskegelscheibe.


 

Lage der elektronischen Steuerung

HINWEIS: Dargestellt ist das RHD-Modell. Das LHD-Modell ist spiegelbildlich aufgebaut.

 

HINWEIS: Abgebildet ist das RHD-Modell, das LHD-Modell ist identisch.

 

Elektronische Steuerung (Forts.)


Schaltsteuerung / Riemenscheibendrucksteuerung

Das PCM vergleicht die tatsächlichen Fahrbedingungen mit den gespeicherten Fahrbedingungen, um die Schaltung zu steuern, und bestimmt anhand der Signale von den Sensoren und Schaltern sofort das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebskegelscheibe. Die Antriebskegelscheibe treibt die Abtriebskegelscheibe in den Schalthebelstellungen [D] und [S] über den Stahlriemen stufenlos mit einem Übersetzungsverhältnis zwischen 2,367 und 0,407 an. In Stellung [R] wird das Übersetzungsverhältnis beim Betätigen des Gaspedals auf 1,326 und beim Loslassen des Gaspedals auf 2,367 eingestellt. Bei einem niedrigen Übersetzungsverhältnis (niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit) wird die Abtriebskegelscheibe mit hohem Druck beaufschlagt, um den großen Durchmesser zu halten, während die Antriebskegelscheibe mit niedrigem Druck beaufschlagt wird, um den Durchmesser im Verhältnis zur Abtriebskegelscheibe zu halten. Bei einem hohen Übersetzungsverhältnis (hohe Fahrzeuggeschwindigkeit) wird die Abtriebskegelscheibe mit niedrigem Druck und die Antriebskegelscheibe mit hohem Druck beaufschlagt. Das PCM betätigt die Riemenscheibendruck-Steuerventile zur Einstellung des optimalen Antriebs- und Abtriebsscheibendrucks, um den Riemenschlupf zu minimieren und eine lange Lebensdauer des Riemens zu gewährleisten.

 

7-Gang-Modus Steuerung

Dieses CVT-Getriebe ist in den Stellungen [D] und [S] mit dem 7-Gang-Modus ausgerüstet. Der 7-Gang-Modus verfügt über zwei Betriebsarten: 7-Stufen-Automatikmodus und 7-Stufen-Schaltmodus. Beim Drücken des Hauptschalters (7-GANG-MODUS) wird das Getriebe in den 7-Stufen-Automatikmodus geschaltet. Im 7-Stufen-Automatikmodus schaltet das Getriebe automatisch zwischen 7 Übersetzungsverhältnissen der Kegelscheiben um, und die Lenkrad-Schalttasten können betätigt werden. Wird eine der Lenkrad-Schalttasten betätigt, wird der 7-Stufen-Automatikmodus beendet und das Getriebe wird im 7-Stufen-Schaltmodus betrieben. Im 7-Stufen-Schaltmodus kann ähnlich wie bei einem Schaltgetriebe - der Fahrer unter Verwendung der Lenkrad-Schalttasten von Hand zwischen den 7 Fahrstufen hoch- und herunterschalten.
Der 7-Gang-Modus wird durch erneutes Drücken des Hauptschalters (7-GANG-MODUS) oder Bewegen des Wählhebels in eine andere Position verlassen.

Der Hauptschalter (7-GANG-MODUS) (A) und die Lenkrad-Schalttasten (B) sind am Lenkrad angebaut. Der Fahrer kann zwischen Automatikmodus und Schaltmodus sowie einzelnen Fahrstufen durch Tastenbetätigung umschalten, ohne die Hände vom Lenkrad nehmen zu müssen.

 

Die Fahrstufenanzeige (A) und die Modusanzeige [M] (B) befinden sich in der Instrumentenbaugruppe (C) neben der A/T-Fahrbereichsanzeige (D).

 

Im 7-Stufen-Automatikmodus zeigt die Fahrstufenanzeige die Nummer der aktuell geschalteten Fahrstufe an. In diesem Modus ist die Modusanzeige [M] nicht erleuchtet.
Im 7-Stufen-Schaltmodus leuchtet die Modusanzeige [M] auf, und die Fahrstufenanzeige zeigt die Nummer der aktuell geschalteten Fahrstufe an.

Elektronische Steuerung (Forts.)


7-Gang-Modus Steuerung(Forts.)

7-Stufen-Automatikmodus

Wird mit dem Wählhebel in Stellung [D] oder [S] das Getriebe durch Betätigung des Hauptschalters (7-GANG-MODUS) in den 7-Stufen-Automatikmodus geschaltet, schaltet das Getriebe die optimale Fahrstufe automatisch in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen wie der Drosselklappenöffnung und der Fahrgeschwindigkeit. Unter bestimmten Gegebenheiten schaltet das Getriebe in den Overdrive, für Schiebebetrieb in der 7. Fahrstufe.
Steht der Wählhebel in Stellung [D] oder [S] und wird das Getriebe bei stehendem Fahrzeug in den 7-Stufen-Automatikmodus geschaltet, schaltet das Getriebe in die 1. Fahrstufe und das Fahrzeug fährt in der 1. Fahrstufe an. Auf der Fahrstufenanzeige wird die Nummer der Fahrstufe angezeigt.

 

7-Stufen-Schaltmodus

Aus dem 7-Stufen-Automatikmodus heraus wird das Getriebe durch Betätigung einer Lenkrad-Schalttaste in den 7-Stufen-Schaltmodus geschaltet und die Anzeige [M] leuchtet auf. Beim Drücken der Lenkrad-Schalttaste Richtung Plus (+) schaltet das Getriebe in die nächst höhere Fahrstufe hoch, beim Drücken Richtung Minus (-) schaltet das Getriebe herunter. Auf der Fahrstufenanzeige wird die Nummer der geschalteten Fahrstufe angezeigt.
Im Schiebebetrieb bei einer Fahrgeschwindigkeit, die beim Herunterschalten zu einem Überdrehen des Motors führen würde, kann das Getriebe nicht herunterschalten, ehe die Fahrgeschwindigkeit auf die zulässige Geschwindigkeit für ein Herunterschalten abgefallen ist. Der 7-Stufen-Schaltmodus verfügt außerdem über einen automatischen Hochschaltbereich, um Überdrehen des Motors zu verhindern, und über einen Herunterschaltbereich, für glatten Fahrzeuglauf und erhöhte Leistung beim Beschleunigen. Unter bestimmten Gegebenheiten schaltet das Getriebe in den Overdrive, für Schiebebetrieb in der 7. Fahrstufe.
Wird das Fahrzeug bis zum Halt verzögert, schaltet das Getriebe automatisch in die 2. Fahrstufe und nicht in die 1. Fahrstufe. Bei stehendem Fahrzeug kann das Getriebe durch Drücken einer Lenkrad-Schalttaste in Richtung Plus (+) in die 2. Fahrstufe geschaltet werden.

 

Anfahrkupplungsdrucksteuerung

Die hydraulisch gesteuerte Anfahrkupplung sorgt wie ein Drehmomentwandler in den Stellungen [D], [S], [L] und [R] für ruckfreies Anfahren und Kriechen. Das PCM empfängt Signale von den Sensoren und Schaltern und betätigt das Kupplungsanpressdruck-Steuerventil zur Einstellung des Anfahrkupplungsdrucks.

 

Elektronische Steuerung (Forts.)


PCM-Klemmenbelegung

 

PCM Ein- und Ausgänge

 


PCM-STECKER A (31P)
Klemmen-Nr. Kabelfarbe Signal Beschreibung Messbedingungen / Anschluss-Spannung 
A2 YEL/BLK IGP2 Spannungsversorgung über das Hauptrelais Bei eingeschalteter Zündung (II): Batteriespannung
Bei ausgeschalteter Zündung (0): 0 V 
A3 YEL/BLK IGP1 Spannungsversorgung über das Hauptrelais Bei eingeschalteter Zündung (II): Batteriespannung
Bei ausgeschalteter Zündung (0): 0 V 
A4 BLK PG2 Masse  
A5 BLK PG1 Masse  
A10 GRN/BLK SG2 Sensormasse  
A11 GRN/WHT SG1 Sensormasse  
A18 BLU/WHT VABS Eingangssignal des Geschwindigkeitssensors Bei eingeschalteter Zündung (II): Ca. 5 V
Bei ausgeschalteter Zündung (0): 0 V 
A20 YEL/BLU VCC2 Spannungsversorgung für Sensoren Bei eingeschalteter Zündung (II): Ca. 5 V
Bei ausgeschalteter Zündung (0): 0 V 
A21 YEL/RED VCC1 Spannungsversorgung für Sensoren Bei eingeschalteter Zündung (II): Ca. 5 V
Bei ausgeschalteter Zündung (0): 0 V 
A23 BRN/BLK LG2 Masse  
A24 BRN/BLK LG1 Masse  



PCM-STECKER B (24P)
Klemmen-Nr. Kabelfarbe Signal Beschreibung Messbedingungen / Anschluss-Spannung 
B7 GRN/WHT DN LS+ CVT-Abtriebsscheibendruck-Steuerventil (positive Stromversorgungselektrode) Bei eingeschalteter Zündung (II): Impulssignal 
B11 RED/WHT M IND [M] Anzeigesteuerung Bei gewähltem 7-Stufen-Schaltmodus: Ca. 6 V
Ansonsten: 0 V 
B12 LT GRN S IND [S] Anzeigesteuerung In Stellung [S]: Ca. 6 V
In allen anderen Stellungen außer [S]: 0 V 
B16 YEL SC LS+ CVT-Anfahrkupplungsdruck-Magnetventil (positive Stromversorgungselektrode) Bei eingeschalteter Zündung (II): Impulssignal 

Elektronische Steuerung (Forts.)


PCM Ein- und Ausgänge (Fortsetzung)

 


PCM-STECKER B (24P)
Klemmen-Nr. Kabelfarbe Signal Beschreibung Messbedingungen / Anschluss-Spannung 
B19 LT GRN/RED S-DN Eingangssignal Schalter Herunterschalten Bei eingeschalteter Zündung (II):
Schalter Herunterschalten gedrückt: 0 V
Schalter Herunterschalten losgelassen: Ca. 5 V 
B20 YEL S-UP Eingangssignal Schalter Hochschalten Bei eingeschalteter Zündung (II):
Schalter Hochschalten gedrückt: 0 V
Schalter Hochschalten losgelassen: Ca. 5 V 
B24 BLU/WHT DR LS+ CVT-Antriebsscheibendruck-Steuerventil (positive Stromversorgungselektrode) Bei eingeschalteter Zündung (II): Impulssignal 



PCM-STECKER C (22P)
Klemmen-Nr. Kabelfarbe Signal Beschreibung Messbedingungen / Anschluss-Spannung 
C1 PNK/BLK DN LS- CVT-Abtriebsscheibendruck-Steuerventil (negative Stromversorgungselektrode) Bei eingeschalteter Zündung (II): Impulssignal 
C6 GRN/BLK SOL INH Sicherheits-Steuermagnetsteuerung Bei aktiviertem Sicherheits-Steuermagneten: Batteriespannung
Bei deaktiviertem Sicherheits-Steuermagneten: 0 V 
C7 RED/BLU NDR Eingangssignal des CVT-Antriebsscheiben-Drehzahlsensors Bei eingeschalteter Zündung (II): 0 V oder ca. 5 V
Bei Motor im Leerlauf in Stellung [N]: Ca. 2,5 V 
C8 PNK/BLU SC LS- CVT-Anfahrkupplungsdruck-Magnetventil (negative Stromversorgungselektrode) Bei eingeschalteter Zündung (II): Impulssignal 
C9 BLU/WHT ATP S Eingangssignal für Stellung [S] des Getriebe-Fahrstufenschalters In Stellung [S]: 0 V
In allen anderen Stellungen außer [S]: Ca. 5 V 
C10 WHT ATP R Eingangssignal für Stellung [R] des Getriebe-Fahrstufenschalters In Stellung [R]: 0 V
In allen anderen Stellungen außer [R]: Ca. 10 V 
C11 BLU ATP L Eingangssignal für Stellung [L] des Getriebe-Fahrstufenschalters In Stellung [L]: 0 V
In allen anderen Stellungen außer [L]: Ca. 10 V 
C12 LT GRN ATP NP Eingangssignal für Stellungen [P] und [N] des Getriebe-Fahrstufenschalters In den Stellungen [P] und [N]: 0 V
In allen anderen Stellungen außer [P] und [N]: Ca. 5 V 


PCM-STECKER C (22P)
Klemmen-Nr. Kabelfarbe Signal Beschreibung Messbedingungen / Anschluss-Spannung 
C13 YEL M-SW Eingangssignal Hauptschalter (7 Speed Mode) In 7 Speed Mode: 0 V
Freigegebener 7 Speed Mode: Ca. 5 V 
C15 WHT NDN Eingangssignal des CVT-Abtriebsscheiben-Drehzahlsensors Bei eingeschalteter Zündung (II): 0 V oder ca. 5 V
Bei Motor im Leerlauf in Stellung [N]: Ca. 2,5 V 
C16 GRN/YEL DR LS- Stromversorgungs-Minuselektrode, CVT-Antriebsscheiben-Steuerventil Bei eingeschalteter Zündung (II): Impulssignal 
C20 PNK ATP D Eingangssignal für Stellung [D] des Getriebe-Fahrstufenschalters In Stellung [D]: 0 V
In allen anderen Stellungen außer [D]: Ca. 5 V 
C22 WHT/RED VEL1 Eingangssignal des CVT-Drehzahlsensors Bei eingeschalteter Zündung (II): 0 V oder ca. 5 V
Beim Fahren (Vorderräder drehen): Ca. 2,5 V 



PCM-STECKER E (31P)
Klemmen-Nr. Kabelfarbe Signal Beschreibung Messbedingungen / Anschluss-Spannung 
E8 BLU/WHT LED A Steuerung Fahrstufenanzeige Bei eingeschalteter Zündung (II) und nicht in 7 Speed Mode: Ca. 5 V
In 7 Speed Mode:
  • 4., 5., 6. Fahrstufe: Ca. 5 V
  • 1., 2., 3., 7. Fahrstufe Ca. 0,3 V
 
E11 PNK D IND Steuerung der Anzeige [D] Beim erstmaligen Einschalten der Zündung (II): 2 Sekunden lang ca. 6 V
In Stellung [D]: Ca. 6 V 
E20 GRN/BLK LED C Steuerung Fahrstufenanzeige Bei eingeschalteter Zündung (II) und nicht in 7 Speed Mode: Ca. 5 V
In 7 Speed Mode:
  • 1., 3., 5. Fahrstufe: Ca. 5 V
  • 2., 4., 6., 7. Fahrstufe: Ca. 0,3 V
 
E21 RED/WHT LED B Steuerung Fahrstufenanzeige Bei eingeschalteter Zündung (II) und nicht in 7 Speed Mode: Ca. 5 V
In 7 Speed Mode:
  • 2., 3., 6. Fahrstufe: Ca. 5 V
  • 1., 4., 5., 7. Fahrstufe: Ca. 0,3 V
 
E22 WHT/BLK BK SW Eingangssignal des Bremspedalstellungsschalters Bremspedal gedrückt: Batteriespannung
Bremspedal unbetätigt: 0 V 
E29 BRN SCS Signaleingang für SCS-Klemmen Bei eingeschalteter Zündung (II)
  • SCS-Klemmen offen: Ca. 5 V
  • SCS-Klemmen an Masse kurzgeschlossen: 0 V
 

Schaltplan