PowerShift 6DCT250: чи потрібно вмикати N на світлофорах - руйнуємо міф та пояснюємо механіку процесу

Як людина, що щиро вірить у святість трьох педалей і вважає класичну МКПП вінцем автомобільної еволюції 😁, я завжди з певною іронією спостерігаю за баталіями власників "роботів". У тому ж Ford Focus Club UA постійно точаться війни: як правильно стояти в заторах, чи треба вмикати паркінг і головне - чи потрібно смикати селектор у нейтраль (N) на кожному світлофорі, щоб "не вбити зчеплення".

Якщо ви зайшли в цей блог невипадково, то напевно знаєте, що одне з моїх улюблених хобі - складні технічні розбори питань, які роками не дають спокою фордоводам. Тому, коли в мережі з’явився допис допитливого автовласника, який за допомогою ELS27 та програми FORScan зняв логи роботи фордівського робота в різних режимах, це мене неабияк зацікавило. Сьогодні ми проаналізуємо отримані дані й спробуємо поставити технічну крапку в цій давній суперечці навколо селектора РКПП.

Що маємо? Логи, зняті з європейського Ford Focus III з двигуном Duratec 1.6 та сухим роботом PowerShift 6DCT250. На машині залита свіжа заводська прошивка FV6P-7J104-JF (одне з останніх офіційних оновлень від липня 2017 року), тому алгоритми тут мають бути налаштовані максимально адекватно. За бажанням першоджерело даних нескладно знайти самостійно та порівняти його висновки з моїми.

Міфи, які ми сьогодні перевіряємо:

1. В заторі треба обов'язково перемикатися в N, щоб "робот" скинув зчеплення і не стояв у напрузі.

2. Якщо довго тримати педаль гальма в режимі D, розумна коробка сама скине передачу в нейтраль.

Поїхали!

ДОСЛІД 1.

Світлофори: Drive + гальма чи Neutral?

Як це бачать "адепти" секти смикання ручки 😁: Коли ви стоїте в режимі D, зчеплення постійно треться, прогрес-бар ресурсу вижимного блок-підшипника стрімко летить в нуль, а мехатронік благає про пощаду. За цією теорією, перехід в N нібито дарує коробці жаданий відпочинок та подовжує життя.

Частина перша: Автор експерименту зупинився в режимі D і тримає ногу на педалі гальм.

Результати зчитування параметрів: Дивимося на показники сканера. Параметри SF_A_CURR_MES та SF_B_CURR_MES - це струм на електромоторах приводу вилок перемикання передач (Shift Fork A та B), і вони стабільно показують круглі нулі - 0.00 А. Показники положення барабанів вибору передач (SF_A_ROTAT_MES і SF_B_ROTAT_MES) також навіть не ворухнулися. Тобто механічно перша передача залишається вибраною та увімкненою (на що вказує і параметр GEAR_ENGAGED: Forward Drive 1). А що ж із самим зчепленням? Обидва зчеплення мають статус повністю розімкнутих (CLUTCH_A_OPEN: Да, CLUTCH_B_OPEN: Да).

Частина друга: Водію набридло тримати Drive (D) і він легким рухом руки переводить селектор у положення Neutral (N). Що відбувається?

На графіках FORScan відбулося... абсолютно нічого. Статус зчеплення - OPEN (Розімкнуто). Положення барабанів вибору передач не змінилося ні на градус. Коробка як тримала увімкненою першу передачу на шестернях, так і продовжує її тримати.

Технічний розбір та пояснення:

Тут автор фото-логу робить висновок: "струм не мінявся, значить вилки так і лишилися повністю вижатими". Він правий у кінцевому результаті (диски зчеплення дійсно розімкнуті), але дещо помиляється в термінології 🙃.

Давайте поясню. Нулі на параметрах SF означають лише те, що мотори вилок перемикання передач знеструмлені, оскільки перша передача вже зафіксована механічно і утримувати її силою електрики не потрібно. Головне ж криється в актуаторах зчеплення.

Справа у тому, що на класичній МКПП, щоб розімкнути диски, треба фізично натиснути на педаль і подолати опір пружини. А от із PowerShift усе з точністю до навпаки: сухе зчеплення 6DCT250 є нормально розімкнутим. Його стан спокою - це повністю розведені диски. Щоб їх зімкнути і змусити машину їхати, актуатори мають напружитися і подати струм на свої електромотори. Чим більше зусилля притискання дисків, тим вищі Ампери.

Коли ж ви впевнено (важливий момент - саме впевнено!) тиснете на гальмо стоячи на місці, блок TCM просто дає команду актуаторам зчеплення відійти в нульову точку і знеструмлює їхні мотори. Далі механіка вузла (якщо дещо спростити опис процесу) сама повертає диски у вихідний розведений стан.

Саме тому в логах і не було жодних змін при переході з D в N: в обох режимах актуатори зчеплення однаково знеструмлені, а диски - розімкнуті. Фізично коробка не виконувала в цей момент жодної роботи.

І тут уважний читач запитає: “Стоп, а чому тоді у графі активованої передачі GEAR_ENGAGED замість першої раптом з’являється ‘error’?”

Насправді, мені теж стало цікаво. Я копнув Інтернет, але прямого пояснення у відкритих джерелах знайти не вдалося. Якщо ж увімкнути логіку та помножити її на досвід, то можна припустити, що ми маємо справу не з помилкою в класичному сенсі, а з неоднозначним станом, який діагностична програма не може коректно інтерпретувати. Давайте поясню цю теорію на простому "побутовому" прикладі: в основі роботи будь-якої електроніки лежить двійкова логіка, де сигнал має лише два логічні стани - "1" або "0". 

Усе виглядає так, ніби в момент переходу в N селектор уже каже: "Ми стоїмо в нейтралі" (наш умовний "0"), а механічна частина коробки все ще утримує обрану передачу ("1"). У результаті діагностика бачить одночасно два протилежних сигнали від різних датчиків. Виникає своєрідний розсинхрон між режимом, який обрав водій, і тим, що насправді відбувається всередині трансмісії.

Оскільки одночасно знаходитись у стані "0" та "1" для логіки ПЗ неприпустимо, я припускаю, що саме через це FORScan і показує "error". Не як реальну помилку коробки, а як умовне позначення стану, для якого в програмі просто не передбачено окремого зрозумілого статусу. Таке собі - сам розбирайся що там 😂.

Звісно, це лише гіпотеза. Але вона непогано узгоджується з поведінкою багатьох діагностичних програм, де частина параметрів залежить від прошивки, реалізації PID-ів та особливостей їх відображення. У подальшому ми ще не раз побачимо цей самий ефект на інших скріншотах, тому я схильний сприймати його швидше як особливість інтерпретації даних, ніж як якусь окрему подію в роботі коробки.

ДОСЛІД 2.

Перемикання з Neutral (N) назад у Drive (D)

Суть досліду: На світлофорі авто зупинилось у N, загорілося жовте світло, і водій повертає важіль назад у Drive (D).

Результати зчитування параметрів: Коли важіль переміщується з N в D, на графіку першого зчеплення (CLUTCH_A_OPEN) проскакує короткочасне падіння лінії (статус на мить змінюється з "Да" на "Нет"), після чого система миттєво повертає його у відкритий стан ("Да"). Виглядає це так, наче автівка на мить зімкнула диски зчеплення і знову їх роз'єднала.

Технічний розбір:

Чому статус зчеплення на мить змінився? Звісно ж, диски не "схлопуються" повністю, як припускає автор, інакше машина б сіпнулася. У цей момент, наймовірніше (оскільки в логах відсутні параметри за якими це б можна було стверджувати впевнено), блок TCM виконує touch point-підвід - короткочасно задіює актуатори, щоб вибрати вільний хід, прибрати зазори та "відчути" ту саму точку дотику диска (хто хоч раз робив адаптацію в FORScan, той знає, про що я). Тобто система просто переходить у режим готовності до старту. Але оскільки нога водія все ще утримує педаль гальма, TCM вирішує "відмінити зліт" і повертає актуатор у вихідне положення.

Логічний висновок: Постійно смикаючи селектор N -> D на кожній зупинці, ви не рятуєте коробку на зло маркетологам 😁. І хоч цей режим не виглядає критично шкідливим, але це абсолютно безглузда робота, яка змушує електромотори виконувати порожні мікро-рухи для тесту точки дотику без жодної практичної користі. Це те само, що відкривати й зачиняти дверцята вашого авто просто по-приколу 😎.

ПРОМІЖНИЙ ВИСНОВОК
Тож чи є різниця між D і N для коробки?

Алгоритмічно та електрично - так, є, фізично та механічно - ні. Як ви вже зрозуміли, у режимі D працює так званий Creep Strategy (стратегія повзучого режиму): система перебуває в стані програмної "бойової готовності". Вона безперервно моніторить гальма і чекає миті, коли водій почне відпускати педаль, щоб за мілісекунди подати струм і підвести актуатори до точки дотику зчеплення. У режимі N ця готовність вимикається, і мізки коробки "трохи розслабляються".

Ще раз - фізичний стан самого зчеплення абсолютно однаковий. Поки ви впевнено тримаєте гальмо в D, ніякого "переднатягу", тертя чи буксування немає. Ви отримуєте повністю розімкнені диски зі знеструмленими актуаторами. Немає ніякого зносу - коробка так само "відпочиває" прямо в режимі Drive, але на відміну від N - вона готова рушити у будь-яку мить, як тільки ви хоч трохи відпустите педаль гальм.

ДОСЛІД 3.

Підступний реверс: "R" на місці

При перемиканні з D на R  механіка всередині PowerShift оживає. Показник SF_B_ROTAT_MES (положення барабана вибору парних передач та режиму реверсу) змінюється з початкових 53.88° на нові для нас 10.72° - це говорить про те, що коробка фізично увімкнула шестерню задньої передачі.

Суть досліду: Водій здавав назад (наприклад, під час паркування), зупинився і утримує педаль гальм.

Результати зчитування параметрів: Показники барабанів не змінилися (коробка залишається на задній передачі). Проте FORScan починає сигналізувати про неповне розмикання муфти зчеплення (CLUTCH_B_OPEN: Нет), хоча фактичний струм на актуаторах дорівнює 0.00 А.

Технічний розбір та мої пояснення:

Здавалося б, ось воно! На перший погляд може здатися, що знайшовся нарешті режим, який несе шкоду зчепленню. Але якщо уважно подивитися на дані, картина виявляється більш складною та цікавою.

Як ми вже знаємо, нормальний стан зчеплення при натисненій педалі гальм - розімкнутий, тому побачене на скріншоті виглядає дещо несподівано. І хоч проведені в ході експерименту виміри не дозволяють гарантовано пояснити, чому FORScan продовжує показувати статус CLUTCH_B_OPEN: Нет, цілком можливо, що причина криється в особливостях роботи TCM або в тому, як цей параметр передається та інтерпретується діагностичним програмним забезпеченням.  Не виключаю також, що такий статус CLUTCH_B_OPEN пов'язаний із особливостями реалізації режиму реверсу в DCT250.

Втім, головне, що тут важливо усвідомити: жоден із доступних на екрані параметрів не вказує на появу додаткового навантаження на актуатор або на фактичне замикання зчеплення. Струм на електромоторах залишається нульовим, а тому сам по собі статус CLUTCH_B_OPEN: Нет ще не є доказом того, що диски почали контактувати між собою чи працювати в режимі пробуксовки.

Звісно ж, якщо така неоднозначність у логах вас турбує, тоді можна після маневру заднім ходом одразу перейти в Neutral (N) або Parking (P). Як демонструє наступний скріншот, це остаточно переводить обидва диски зчеплення у розімкнутий стан за версією FORScan. 

До речі, сюди ж - ще одна порада: робіть невеличку паузу перед перемиканнями між R та D під час керування автомобілем. 

ДОСЛІД 4.

П'ятихвилинне чекання дива

Суть досліду: Перевірка ще одного популярного міфу: "Якщо довго стояти на гальмі в режимі D, робот сам скине передачу в нейтраль". Експериментатор з інтернету для цього стояв у Drive (D), натиснувши на гальма, рівно 5 хвилин.

Результати зчитування параметрів: Жодних змін. Коробка як тримала увімкнену першу передачу з розімкнутими дисками, так і залишилася в цьому положенні.

Технічний розбір та пояснення:

Міф про те, що через 3-5 хвилин PowerShift сам "скидає" передачу - зруйновано. PowerShift не має функції самовільного переходу в механічний нейтральний режим під час простою - йому це просто не потрібно, адже, як ми з'ясували вище, диски і так розімкнуті фізично.   Поки ваша нога тисне на педаль гальма - машина, як і в інших сьогоднішніх дослідах, перебуває в режимі бойової готовності, утримуючи передачу увімкненою, а диски зчеплення - розведеними.

ДОСЛІД 5.

Економія пального. Яка різниця у витраті між N та D?

Суть досліду: Оцінка витрати пального та навантаження на двигун (параметри PCM) у різних положеннях селектора КПП на холостому ходу.

Результати вимірів:

• Зупинка в N: витрата пального - 0.6–0.7 л/год, навантаження на двигун - 24–25%, оберти холостого ходу - 760 об/хв.
• Зупинка в D або R: витрата пального - 0.7–0.8 л/год, навантаження на двигун - 27%, оберти холостого ходу - 790 об/хв.

Технічний розбір: Ага! Ось вона, зачіпка! У режимі Drive машина бере на 100 грамів пального більше, та й навантаження на двигун вище на 2%. Значить, диски все-таки трохи затиснуті й труться один об одного?

А от і ні. Дивимося на оберти. У "рухомих" режимах (D/R) блок керування двигуном (PCM) навмисно піднімає холості оберти. Навіщо? Щоб у момент, коли ви відпустите гальмо, двигун не захлинувся і машина плавно рушила (компенсація навантаження від трансмісії). Саме це підвищення обертів є причиною додаткових 2% навантаження та зайвих грамів пального. Зчеплення тут знову ні до чого.

ЗАГАЛЬНИЙ ВИСНОВОК

На цьому, шановні фордоводи, настав час підбити підсумки нашого технічного детективу. Завдяки FORScan та цьому онлайн експерименту ми сьогодні з вами з'ясували наступне:

1. Перемикати PowerShift в N на світлофорах - не має жодного практичного сенсу. Хоча алгоритмічно коробка поводиться по-різному (готова зірватися з місця на D або відпочиває у N), фізичний стан самого зчеплення при натиснутому гальмі практично однаковий - диски розімкнені, а дані логів не вказують на наявність тертя чи передачу крутного моменту.

2. Постійне смикання селектора N -> D - не зруйнує вашу коробку, але таке перемикання змушує актуатори зчеплення щоразу робити по суті зайву роботу (тест точки дотику). Так ви не економите ресурс свого PowerShift, а лише додаєте порожніх циклів електромоторам.

3. Економія на перемиканнях мізерна. Зайві 100 грамів пального в режимі D - це не індикатор того, що зчеплення або актуатори сильніше зношуються. Це наслідок підвищення холостих обертів, яке PCM використовує для забезпечення більш плавного старту.

І на цьому можна б було й закінчити, але... 😉. Я був би не я, якби не перевірив знайдені онлайн-результати на ще одному 100% реальному автомобілі. Користуючись нагодою, хочу подякувати @brystas з Ford Focus Club UA за надану автівку та витрачений час на зняття логів.

Тож, хлопці та дівчата, ось вам додаткові дані, отримані вже на американському Ford Focus III з двигуном Duratec 2.0 та коробкою PowerShift 6DCT250. Версія калібрування TCM на цьому автомобілі - FV6P-7J104-GE.

Не звертайте уваги, що градуси положення барабанів вибору передач тут відрізняються від Duratec 1.6 - це цілком природно для різних двигунів, і для нас ці цифри не несуть великої користі. У контексті головної теми цієї статті важливим є інше: дані, отримані на 2.0, повністю підтверджують результати початкового онлайн-експерименту. Алгоритм поведінки актуаторів та прапорців зчеплення ідентичний - а значить тепер можна впевнено стверджувати, що така логіка роботи є нормою для всіх Ford Focus III, оснащених PowerShift 6DCT250 (незалежно від двигуна під капотом).

Після проведеного розслідування особисто я роблю простий підсумок (він же є моєю порадою для вас): залиште той селектор у спокої і не заважайте машині працювати. Стоячи на короткому світлофорі - просто тримайте ногу на гальмі в режимі D. Якщо ж попереду глухий залізничний переїзд або капітальний затор, де стояти доведеться дійсно довго - вмикайте Neutral (N) та смкайте ручник. Це розвантажить і вашу ногу, і електронні мізки коробки. Про це все я вже писав ось тут.

***

Якщо ця інформація була вам корисною і є бажання віддячити автора за час витрачений на її збір та викладення - ви завжди можете зробити це чашечкою запашної львівської кави ❤️|🤝