Provkörning med det elektroniska växellägesinterfacet

Jag tänkte att det vore dags att koppla bort vridomkopplaren som använts som växelväljare.

Gissar att den lösningen inte accepterats under besiktning. Den var dessutom placerad under instrumentbrädan på passageraren sida, hehe.
Istället fick jag användning av den riktiga mekaniska växelväljaren.
Jag kopplade in interfacet, men det visade sig att jag behöver justera gränserna något för Out-Of-Range detektionen.

 För övrigt gick provturen bra och växlingarna funkade fint.

Olja till växellådan

Växelladåns rekommenderade originalolja är: Dexron III

Eftersom växellådan har rakskurna drev och därför genererar en del vinande oljud kan en trögare olja med fördel användas för att dämpa ljudet. Nackdelen är ökad friktion, dvs mer förlust i transmissionen.

Jag kommer att använda följande lite trögare olja:  Ford 75W 90 BO, QUAKER STATE Synquest Fully Synthetic 75W-90 LS

SYNQUEST FULLY SYNTHETIC 75W-90 är en helsyntetisk växellådsolja för mekanisk transmission, som är tillverkad av högkvalitativa syntetiska basoljor och särskilda EP-tillsatsmedel.

SYNQUEST FULLY SYNTHETIC 75W-90 används i hypoiddifferentialer under extremt utsatta förhållanden och bör användas till alla typer av växlar som kräver EP-transmissionsoljor. Innehåller ej additiv som påverkar gulmetaller.

• Mycket gott oxidationsmotstånd
• Kraftfull verkan mot slitage, korrosion och skumbildning
• Låg flytpunkt
• Mycket goda EP-egenskaper
• Ger god bränsleekonomi
• Mycket goda ”Limited Slip”-egenskaper

Skarvade drivaxlar

Äntligen är drivaxelstumparna sammanfogade. PTP som fixade batterilådorna erbjöd sig också att ta sig an uppgiften att svarva hylsor och svetsa ihop drivaxlarna. Underbart!

Skarvhylsorna är 100mm sömlöst rör med benämning: RÖR 34x6 DIN 2391BK
Kostar ca 200 kr/m hos REPAY, Uddevalla.Hylsorna har borrats med hål in till drivaxlarna och fyllts med svets för att göra förbandet ännu lite starkare.

Nu blir det montering av inre drivknutar och på med nya inre och yttre drivknutsdamasker. Fettet jag kommer att använder blir nog S50, en produkt från SLICK50. Detta har överlägsna egenskaper eftersom det innehåller PTFE, så varför använda något annat.

Höger drivaxel är 503,0mm.
Vänster drivaxel är 405,5 mm.

Givare till växellådan

Konsolen till växelwiren och växellägesväljrarmen fick modifieras lite för att kunna klämma in växellägesgivaren.

Givaren är en nivågivare för korrigering av ljusinställningen på bilar med xenonljus. 
Denna givare sitter bl.a. på AUDI A6, BMW 3- och 5-serie, MERCEDES C- och E-CLASS, OPEL VECTRA, SAAB 9-3, VOLVO V70.
Diagrammet visar hur utsignalen förhåller sig till vinkeln när givaren matas med 5V.

Växelarmen fick förlängas så en ny vinkellänk för givaren kunde få plats.

Parallelstaget är tillverkat av två kortade M5 vinkellänkar, från Wiberger.

 

Så här blev resultatet...

Test av elektroniskt växellägesinterface

Nu är interfacet klart.

Mjukvaran har anpassats lite till för att göra den mer robust.
1) Analogsignalen från vinkelgivaren som skall sitta på växelarmen samplas 10 ggr, lägsta och högsta värdet kastas och medelvärdet av de resterande 8 samplena används som värde.
2) Ett skydd mot att signalen felaktigt skulle kunna hoppa två vaxellägen är också implementerat.

Här är en liten film som visar kalibreringen av växellägena:

Och här en lite test av lägena och i slutet en "out-of-range"-detektering.

De fyre gula lysdioderna till höger visar status på interfacets utgångar. Dessa signaler läses av elmotorinvertern och omvandlas till växelläge....

Elektroniskt växellägesinterface

Vad kan vara bättre en regnig semesterkväll än att få konstruera en elektronisk del till Elkojan. Nördigt, hmmm, ja!
Denna gång är det ett interface för att omvandla en analog signal från en vinkellägesgivare fäst på växellådans växelväljararm till fyra digitala ingångar på elmotorinvertern.

Jag har lite förkärlek till Microchips 8-bitars mikroprocessorer, så ett gammalt demokort med en PIC18F2585 fick duga till detta interface. Det visade sig att det nu finns en gratis utvecklingsmiljö MPLAB-X att ladda ner till Win, MacOS och Linux. Fint!

Underbara MPLABX

Installationen var smärtfri och snart var jag igång med ett "Hello World" exempel kopplat till programmerings- och debug-interfacet PICkit3. Fast det var "BLINK" ett hysteriskt blinkande av en lysdiod på kortet, haha!

Förutom det 28-pinnars demokortet så är det faktiskt inte så många fler komponenter.

En vettig 5V spänningsregulator behövdes, här fick det bli en L387 som lämpar sig väl när det gäller 12V-omvandling i bil-miljö. För att driva utgångarna tänkte jag att en klassisk array driver, ULN2003, funkar nog. 5st 12V lysdioder för att visa växellägena: P, R, N, D och E samt en för att indikera fel (om givaren hoppat loss eller om någon av dess tre anslutningar lossat). Förutom detta sitter det en tryckkontakt för att kunna hoppa in i kalibrerings-mode och lära upp växellägena. Mikroprocessorn har inbygd RC-oscillator, så någon kristall behövs inte. Denna applikation ställer inga högre krav på tidsnoggrannhet.

L387A och ULN2003

Applikationen läser kontinuerligt den analoga spänningen från givaren. Denna är mellan 0,5 och 4,5V för 90grader rotation. Om spänningen är utanför dessa gränser tänds en felindikering på interfacet och N (Neutral) väljs som aktiv växel. Mellan P och E är det 70grader, vilket borde fungera att fånga upp med givaren.
Kalibreringsläget kommer man in i om en knapp på interfacet hålls inne samtidigt som tändningen slås på. Lysdioderna blinkar för att visa kalibrerings-mode och sen samlas värden in för P-läget följt av de andra lägena med ett par sekunders mellanrum. Tanken är att "jucka"lite lätt med växelväljaren i varje läge för att hitta min/max positionen. Fyra värden(positioner) mellan de verkliga växellägena sparas sen undan i EEPROM som nivåer för lägesdetekteringen.

Skärmdump från kodandet av interfacemjukvaran

 Mer om elektroniken och test av interfacet kommer...

"Shift by Wire"

Växelväljaren har provmonterats och den kommer fungera mycket bra tillsammans med växellådan.

Växellådan har endast en växel men den har en P-spärr så en vajer måste gå till den för att kunna lägga ur den. I övrigt sköts växellägena "by Wire" dvs elektriskt, detta gör att vi måste sätta i givare för växellägena i växelväljaren så att elmotorinvertern vet om elmotorn skall drivas framåt, bakåt eller inte alls. Då kommer den också att snyggas till men en knopp har den fått.

En ny växelarm på växellådan behöver tillverkas. Likaså en hållare för växelwiren med gummibussningar.

Armen på växellådan behöver anpassas till de 29 mm wiren flyttas (skillnaden mellan P- och E-läget).

Om man tänker halva rörelsen av växelwiren som en rätvinklig triangel med ena katetern 29/2= 14.5 mm och 70/2= 35 grader förväntad förflyttning så ger detta ca 25 mm för hypotenusan som blir växelarmen på växellådan.

Aluminiumhuset som håller växelwire och backljuskontakten hamnar i kardantunneln och resten inne i kupén.

Denna Handtagskula och Vinkellänk kommer från WIBERGER som har en himla massa fina prylar.