Sistema de Partida Assistida dos veículos I-Motion

A ideia é unir as vantagens da transmissão automática com as da transmissão manual.

Transmissão manual – Vantagens

·        Baixo custo de aquisição;

·        Baixo custo de reparação;

·        Apelo à esportividade;

·        Menor consumo de combustível.

Transmissão manual – Desvantagens

·        Esforço físico nos acionamentos da embreagem;

·        Esforço físico nas trocas de marcha;

·        Possibilidade de erros nos engates de marcha.

Transmissão automática – Vantagens

·        Conforto – dispensa o acionamento da embreagem e as trocas de marcha;

·        Evita erros nos engates de marcha.

Transmissão automática – Desvantagens

·        Maior custo de aquisição;

·        Maior consumo de combustível;

·        Maior custo de reparação.

Funcionamento do I-Motion

O veículo possui uma alavanca de mudança de marcha eletrônica. Com ela, basta você pisar no pedal do freio e depois posicionar a alavanca em D (Driving), soltar o pedal do freio e acelerar o veículo. Um dispositivo eletro-hidráulico instalado na transmissão se encarrega de acionar a embreagem, engatar a primeira marcha e, depois, promover a saída do veículo. Além disso, o sistema de gerenciamento da transmissão se encarrega de fazer as mudanças de marcha sempre no momento ideal.

Partida assistida

Para melhor explorar esse assunto, teremos como base o veículo Fox 2015, prefixo do motor CCRA e transmissão automatizada de prefixo KRZ.

Além do acionamento da embreagem e das trocas de marcha automáticos, para a partida do motor foi desenvolvido um sistema que realiza as partidas de forma assistida toda vez que o condutor necessitar fazer funcionar o motor.

Pré-requisitos para o funcionamento da partida assistida

Sinal de solicitação de partida – O condutor aciona a partida por meio da chave de ignição. Nesse momento, o comutador de ignição ativa a linha 50 (sinal de partida) e, com isso, a Unidade de Comando de Bordo (BCM) (J519) e a Unidade de Comando da Transmissão (J514) são informadas sobre a necessidade de dar a partida no motor. Após esse sinal, a J514 consulta a alavanca de mudança de marcha (J587) para saber em qual posição ela se encontra. Isso é necessário porque só haverá a liberação da partida se for reconhecida a posição da alavanca de mudança em “N”. Em qualquer outra posição, a partida assistida não será permitida.

LEGENDA: Ao posicionar a alavanca de mudança de marcha em “N”, a J587 envia uma mensagem via rede CAN (Rede Controladora de Área) referente à posição da marcha em neutro

Sinal de liberação de partida

Além do sinal de posição de marcha em neutro, a J514 necessita receber o sinal de pedal do freio acionado. Para isso, a J519 envia um potencial positivo da linha 54 (sinal de luz de freio) através do cabo de cor preta e listras vermelhas no pino de saída 69 até o pino de entrada também de número 69, porém da J514.

A gestão do motor durante a solicitação de partida

Com as informações de alavanca de marcha em neutro e o pedal do freio acionado, a J514 informa à unidade de comando do motor (J623) que já está liberada a partida no motor. A comunicação entre a unidade de comando da transmissão e a J623 ocorre da seguinte forma:

1º - A J623 envia um sinal de potencial positivo proveniente de uma resistência pull-up de 12 volts. A saída desse sinal se dá através do pino 9 dessa unidade de comando, conectada à unidade de comando de transmissão J514 através do pino 42.

2º - A J514 envia o sinal de liberação de partida aplicando um pulso negativo (de período breve) no cabo de sinal. Assim que a J623 recebe esse pulso negativo, dá início ao procedimento de partida assistida. Por ser um pulso de curto período, convém utilizar um osciloscópio, ajustando-o para o modo de medição de longa duração.

LEGENDA: Por meio do diagrama elétrico é possível identificar o cabo de sinal de liberação de partida. Trata-se de um cabo de bitola de 0,5 mm², de cor vermelha e listras pretas, que sai do pino 9 da J623 e vai até o pino 42 da J514. Esse sinal também pode ser verificado por meio do equipamento de diagnóstico em “Funções Assistidas > Ler valores de medição”, em que existem duas possibilidades: liberado (permite a partida) e não liberado (inibe a partida)

As saídas de autorização de partida

Por conta da tamanha responsabilidade que as unidades de comando do motor e da transmissão assumem ao dar partida, existem saídas redundantes de acionamento dos relés de partida, ou seja, o sistema de partida assistida dos veículos I-Motion necessita de dois relés auxiliares e, ainda, de mais dois relés para o sistema de conservação de energia para a partida (chamado de Função X). São eles:

J53 – Relé 1 da partida assistida;

J695 – Relé 2 da partida assistida;

J339 – Relé 2 aliviador do contato X;

J59 – Relé aliviador do contato X (existente também nos modelos sem partida assistida).

Sabemos que um relé auxiliar possui duas linhas de circuitos distintas:

Linha de comando – conectada pelos pinos 85 e 86 do relé;

Linha de trabalho – conectada pelos pinos 30 e 87.

Redundância nas linhas de comando dos relés

A unidade de comando do motor (J623) comanda simultaneamente duas linhas de pulso negativo para ativar o motor de partida, ou seja, os relés J53 e J695 são comandados pela J623 e ambos recebem no mesmo instante um sinal de acionamento da seguinte forma:

- Os pinos 86 dos relés J53 e J695 recebem alimentação positiva pós-chave (linha 15) em paralelo. Essa linha está protegida pelo fusível SB-38 (SB = caixa de fusíveis localizada abaixo do painel de instrumentos do lado esquerdo; 38 = posição 38 da caixa de fusíveis SB). Isso significa que, sempre que a ignição estiver ligada, as linhas de comando desses dois relés estarão alimentadas com positivo. Essa ligação em paralelo facilita o diagnóstico, pois, caso haja falha nos dois relés ao mesmo tempo, convém iniciar os testes pela alimentação positiva das linhas de comando que provêm do mesmo fusível (ou seja, SB-38). Vale lembrar que a capacidade desse fusível é de 10 ampères.

- Os pinos 85 dos relés J53 e J695 são chaveados pela J623, sendo que o relé J53 está conectado à saída 24 do conector de 56 pinos da J623; a cor do cabo que faz essa ligação é amarela. O relé J695 está também conectado à J623, porém pela saída 11 do mesmo conector de 56 pinos, e a cor do cabo dessa conexão é vermelha com listras pretas.

Ou seja, quando a J623 ativa a partida do motor, ela chaveia essas duas linhas simultaneamente. Com isso, os relés J53 e J695 são ativados ao mesmo tempo. A ideia é que, por medida de segurança, só aconteça a partida do motor se a J623 tiver ativado duas linhas de chaveamento. Caso haja curto-circuito com o negativo em uma dessas linhas, o motor de partida não entrará em funcionamento.

 

Redundância nas linhas de trabalho dos relés

O fator principal existente nas linhas de trabalho dos relés J53 e J695 é que há uma ligação em série entre as duas linhas:

- A alimentação positiva (linha 30) do relé J53 é feita no pino 30 e provém do fusível S-163 (S = porta-fusíveis localizado em cima da bateria; 163 = posição do fusível). Esse fusível é do tipo barramento e tem a capacidade de 110 ampères.

- A saída (pino 87) do mesmo relé J53 alimenta a entrada do relé J695, ou seja, a entrada da linha de trabalho do relé J695 (pino 30) só recebe alimentação positiva quando o relé J53 está ativado.

Se analisarmos essa estratégia de ligação em série das linhas de trabalho dos dois relés, podemos concluir que se trata de mais uma medida de segurança para que não haja acionamento do motor de partida que não seja efetuado pela unidade de comando do motor.

- Por fim, a saída (pino 87) do relé J695 está conectada ao pino 50 do motor de partida.

LEGENDA: A figura apresenta:

SB-38 – fusível da alimentação positiva das linhas de comando dos relés J53 e J695.

Cabo amarelo – chaveamento da linha de comando do relé J53, proveniente do pino 24 da unidade de comando do motor.

S-163 – fusível de alimentação positiva da linha de trabalho de J53.

- A saída da linha de trabalho do relé J53 está interligada à entrada da linha de trabalho do relé J695. Essa interligação está representada na figura pelo asterisco, em que é possível identificar uma ligação em série. Já a saída da linha de trabalho do relé J695 alimenta a linha 50 do motor de partida

LEGENDA: Detalhe que diferencia o relé J695

Diferentemente dos relés auxiliares comuns, o J695 possui na sua linha de trabalho uma saída a mais de nomenclatura “D”. É por meio dessa saída que a unidade de comando do motor (J623) recebe a confirmação de que está ocorrendo uma partida. Essa saída D está conectada à J623 através do pino 11 do conector de 56 posições

Estratégia de controle da Função X

A Função X existe no sistema elétrico da maioria dos veículos. Ela é fundamental para a concentração da energia da bateria no momento da partida. Essa estratégia sempre foi realizada pelo comutador de ignição, o qual possui a saída 75, que sempre é desconectada mecanicamente quando a chave é girada até a posição de acionamento da partida. Essa linha 75, nos veículos convencionais, aciona a linha de comando do relé J59 (relé da Função X), que na maioria dos veículos se encontra localizado no porta-relés abaixo do painel de instrumentos do lado esquerdo. Seu funcionamento acontece da seguinte forma:

- Ao ligar a ignição do veículo, o comutador de ignição energiza, além da linha 15, a linha 75, a qual ativa a linha de comando do relé J59. Com essa ativação, é permitido energizar a linha B-316, possibilitando o acionamento dos consumidores farol, limpador e ventilação forçada, os quais demandam um considerável valor de energia para funcionar.

- Assim que o condutor aciona a partida do veículo, o cilindro da chave movimenta o comutador de ignição e, com isso, a linha 75 é desativada. Essa desativação retira a alimentação da linha de comando do relé J59 e os consumidores citados são impedidos de funcionar, sendo liberado o seu funcionamento somente após a partida ser finalizada. Dessa forma, toda a energia da bateria é disponibilizada para o funcionamento do motor de partida, otimizando essa ação.

LEGENDA: O relé J59 está localizado na posição 8 do porta-relés abaixo do painel de instrumentos, no lado esquerdo do habitáculo. A sua linha de comando é alimentada com negativo pelo ponto massa 606, localizado no túnel central próximo à alavanca de mudança de marcha e, também, com potencial positivo proveniente da linha 75 do comutador de ignição. Já a sua linha de trabalho é alimentada com potencial positivo proveniente do fusível S-163 e sua saída energiza a linha B316 (linha de consumidores irrelevantes ao momento da partida)

Introdução do relé J339 para os veículos com partida assistida

Nos veículos equipados com partida assistida, o condutor não necessita pressionar a chave até que o motor entre em funcionamento. Basta dar um breve toque na chave, ou seja, girar a chave brevemente até a posição de acionamento da partida e soltá-la. O sistema entenderá o pedido de funcionar o motor e dará a partida de forma automática. Por conta disso, fica impossível ativar a Função X de forma convencional. É aí que entra o relé J339 (relé 2 da Função X), cujo funcionamento acontece da seguinte forma:

- A saída (pino 87) do relé J695, além de alimentar a linha 50 do motor de partida, está conectada à linha de comando do relé J339. Dessa forma, durante todo o momento da partida, o J339 está ativado.

- Um detalhe peculiar é o fato de o relé J339 ser N/F (normalmente fechado), o que significa que, quando ele está desativado, a sua linha de trabalho está conectada.

- Uma diferença desse sistema em relação aos veículos sem partida assistida é que a linha de comando do relé J59 é alimentada pela saída (pino 87) da linha de trabalho do relé J339. Sendo assim, sempre que a ignição do veículo está ligada, o J59 está ativado, diferentemente do J339. Assim que for ativada a partida assistida, o relé J339 é energizado, sendo que nessa condição a sua linha de trabalho é aberta, desativando o relé J59; assim, os consumidores (faróis, limpador de para-brisa, ventilação forçada etc.) são momentaneamente desativados.

 

LEGENDA: A figura apresenta a interligação entre os relés J59 e J339, nos quais temos:

Para J339

Alimentação positiva da linha de comando = saída do relé J695;

Alimentação da linha de trabalho = positivo pós-chave.

Para J59

Alimentação positiva da linha de comando = saída do relé J339;

Alimentação da linha de trabalho = positivo (linha 30) proveniente do fusível S163, localizado no porta-fusíveis em cima da bateria;

A saída (pino 87) alimenta os consumidores.

Linha 606 = Ponto massa, localizado no túnel central próximo à alavanca de mudança de marcha, o qual alimenta de potencial negativo as linhas de comando dos dois relés.

Ao dar partida

Durante a partida, a unidade de comando do motor (J623) analisa se o motor já entrou em funcionamento por meio do valor de RPM (rotações por minuto). Isso porque, de forma geral, o motor de combustão interna necessita de uma rotação mínima de 250 RPM para que entre em funcionamento e não necessite mais da ação do motor de partida. Assim que ele entra em funcionamento, essa rotação já atinge um valor aproximado de três vezes mais do que o da ação de partida. Nos veículos com partida assistida, caso o motor tenha dificuldade de entrar em funcionamento, a J623 deixa o motor de partida acionado por cerca de dez segundos. Após esse tempo, a partida assistida é interrompida. Se o motor não entrou em funcionamento dentro desse tempo, o condutor pode dar a partida novamente no veículo.

Desativação da partida assistida

Após aproximadamente seis tent