Adaptive Getriebesteuerung

Die adaptive Getriebesteuerung paßt die Gangwahl an das Fahrverhalten des Fahrers und die aktuelle Fahrsituation an. Die Hauptargumente für den Einsatz der adaptiven Getriebesteuerung sind:

• Senkung des Kraftstoffverbrauchs bei ruhiger Fahrweise
  
• Verminderung der Schalthäufigkeit
  
• Optimierung der Fahrsicherheit auf glatten Straßen
  
• Reduzierung der erforderlichen Fahrereingriffe
  

Das Steuergerät gibt die Schaltimpulse für Hoch- und Rückschaltungen an das Getriebeschaltgerät (Magnetventile, Drucksteller) und entscheidet über das Zuschalten der Wandlerüberbrückungskupplung unter Berücksichtigung von Komfort und Sicherheit. In einem Rechenprogramm verarbeitet es dazu die Eingangsgrößen wie Motordrehzahl, Abtriebsdrehzahl, Turbinendrehzahl, Einspritzsignal, Drosselklappen- (Fahrpedal-) stellung, Kick-Down Schalter, Fahrprogramm, Wählhebelstellung und Ölsumpftemperatur.

Anmerkung

Der Einbaubereich des Steuergeräts ist die E-Box im Motorraum.

Fahrertyp-Bewertung

Im Folgenden werden die Einflußfaktoren beschrieben, die zur Einstufung des Fahrers führen. Das Ergebnis der Fahrertypbewertung wirkt sich auf die Auswahl des Schaltprogramms aus.

Anfahr-Bewertung

Das Verhalten beim Anfahren (forciert oder mehr moderat) beeinflußt die Wahl des Schaltprogrammes.

Kick-Fast-Bewertung

Aus einem schaltberuhigtem, verbrauchsorientiertem Fahrprogramm wird durch schnelles Betätigen des Gaspedals (Kick-Fast) automatisch ein sportliches , fahrleistungsorientiertes Schaltprogramm abgerufen. Dies führt in der Regel zu einer Rückschaltung.

Fahrbetrieb-Bewertung

Bei Fahrt mit konstanter Gaspedalstellung wird innerhalb kurzer Zeit ein verbrauchsorientiertes Schaltprogramm ausgewählt und in einen hohen Gang geschaltet.

Kick-Down-Bewertung

Durch "Kick-Down" wird unmittelbar das sportliche Schaltprogramm aufgerufen. Nach Beendigung des Kick-Downs wird die Gangwahl noch eine gewisse Zeit in Richtung sportlich beeinflußt.

Brems-Bewertung

Überdurchschnittlich starke Bremsmanöver führen zum Wechsel in ein sportliches Schaltprogramm und damit zu früheren Rückschaltungen.

Schaltprogramm-Auswahl

Neben der Fahrertyp-Bewertung bestehen noch weitere Funktionen für die Auswahl eines der vier Schaltprogramme. Diese Programme sind abgestuft von sehr komfort- und verbrauchsorientiert bis hin zu sehr sportlich.

Programm-Wahltaster

Damit ist ein manuelles Eingreifen des Fahrers auf das Fahrprogramm möglich. Anwahl des S-Programms (Sport) führt direkt und ausschließlich zum sportlichsten Schaltprogramm. Dieses wird erst wieder durch Anwahl des A-Programms (Adaptiv) verlassen, wodurch die Adaptivfunktionen wieder aktiviert werden. Bei Neustart des Fahrzeugs wird immer das A-Programm angewählt.

Bergauffahrt/Anhänger-Erkennung

Beim Befahren extremer Steigungen bzw. bei überdurchschnittlicher Beladung wird ein fahrleistungsorientiertes Schaltprogramm aufgerufen. Dadurch werden Pendelschaltungen verhindert.

Winter-Erkennung

Drehen bereits bei niedriger Beschleunigung die Antriebsräder durch, so wird das Winter-Schaltprogramm aufgerufen. Dabei wird im 2. Gang angefahren und frühzeitig in höhere Gänge geschaltet. Die Auswertung dieser Fahrsituation erfolgt über die Sensoren des Anti-Blokiersystems (ABS). Unterschiedliche Raddrehzahlen der Vorder- und Hinterräder führen zur Winter-Erkennung. Das Winter-Programm wird automatisch wieder verlassen sobald für mehrere Sekunden eine griffige Fahrbahn bei hohem Antriebsmoment erkannt wird.

Zusätzlich zur automatischen Gangauswahl nach den oben genannten Kriterien der Schaltprogramm-Auswahl sorgen vier Sonderfunktionen dafür, daß spezielle Fahrsituationen erkannt werden.

Bergabfahrt-Erkennung

Bei Bergabfahrt ohne Gasbetätigung werden Hochschaltungen unterdrückt. Betätigt der Fahrer das Bremspedal wird zur Unterstützung zusätzlich um einen Gang zurückgeschaltet. Dadurch wird jeweils die Bremswirkung des Motors besser genutzt.

Fast-Off-Erkennung

Bei schneller Rücknahme des Gaspedals wird ein Hochschalten verhindert. Dadurch wird in diesen Fahrsituationen (schnelles Umsteigen vom Gas- auf das Bremspedal) die Motorbremswirkung besser genutzt. Bei sportlicher Fahrweise nimmt durch diese Funktion die Schalthäufigkeit deutlich ab.

Stop and Go-Erkennung

Bei dieser Fahrsituation wird auf das Rückschalten in den 1. Gang verzichtet. Das Fahrzeug fährt automatisch im 2. Gang an. Das erhöht den Fahrkomfort, senkt den Kraftstoffverbrauch und reduziert die Kriechneigung im Stand. Durch stärkere Gaspedalbetätigung kann zur Ausnutzung des vollen Leistungspotentials eine Rückschaltung ausgelöst werden.

AGS-Schnittstellen

AGS-Eingänge

Das AGS-Steuergerät erhält von folgenden Bauteilen über verschiedene Schnittstellen Informationen:

AGS-Ausgänge

Über die Ausgänge des AGS-Steuergeräts werden folgende Bauteile mit Informationen versorgt:

Tempomat-Schnittstelle

Auf Anforderung der Geschwindigkeits-Regelung (GR) erfolgt im AGS-Steuergerät eine Umschaltung auf ein spezielles Getriebeprogramm für geregelte Fahrt. Dieses Getriebeschaltprogramm gewährleistet, daß in diesem Betriebszustand die zur Verfügung stehende Motorleistung in vollem Umfang ausgeschöpft werden kann. Dabei dennoch Pendelschaltungen, d. h. häufige, schnell aufeinanderfolgende Gangwechsel zwischen zwei benachbarten Gängen, auf ein Minimum reduziert werden. Zur Vermeidung eines abrupten Schaltverhaltens ist eine Zeitverzögerung vorgesehen.

Der Informationsfluß vom GR-Steuergerät zum Getriebesteuergerät erfolgt mittles einer seriellen Schnittstelle. Auf der Eindrahtleitung werden mit ca. 25 Baud Daten übertragen.

Das Schaltprogramm berücksichtigt folgende Fahrzustände:

Kombi-Schnittstelle

Vom AGS-Steuergerät zur Instrumenten-Kombination-Elektronik (IKE) führt eine serielle Datenleitung, auf der das Getriebesteuergerät die Position des Wählhebels, das aktive Fahrprogramm (A daptiv oder S port) und gegebenenfalls die Meldung "Getriebenotprogramm" zur Instrumenten-Kombination-Elektronik sendet.

Kick-Down-Schalter

Das Sendesignal für Kick-Down-Schaltungen empfängt das AGS-Steuergerät über eine Leitung und einen Schalter nach Masse. Der Schalter muß so justiert sein, daß ein Fahren unter Vollast, d. h. Fahrpedalstellung 100% möglich ist und erst bei weiterem Durchtreten des Gaspedals die Kick-Down-Schaltung erfolgt.

Wählhebel-Schalter

Das AGS-Steuergerät erkennt die Wählhebelstellung über einen Schalter am Getriebe. Dieser Schalter setzt die aktuelle Wählhebelstellung in einen Code um. Dieser Wählhebelcode wird an das AGS-Steuergerät über vier Leitungen (L1-L4). weitergegeben.

CAN-Bus

Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein serielles Bussystem, bei dem alle angeschlossenen Stationen gleichberechtigt sind, d. h. jedes Steuergerät senden als auch empfangen kann. Einfach ausgedrückt können sich die angeschlossenen Steuergeräte über die Leitungen "unterhalten" und gegenseitig Informationen austauschen.

Durch die lineare Struktur des Netzwerks ist das Bussystem bei Ausfall eines Steuergeräts für alle anderen Steuergeräte weiterhin voll verfügbar. Die Verbindung besteht aus zwei Datenleitungen (CAN_L und CAN_H), die mittels einer Abschirmung (CAN_S) vor Störungen geschützt werden.

Momentan sind mit diesem System die Steuergeräte AGS, ASC/DSC (nur M62) und Digitale Motorlektronik (DME) miteinander verbunden. Die Einbindung weiterer Steuergeräte wird folgen. Folgende Signale werden zwischen AGS-, ASC/DSC- und DME-Steuergerät über den CAN-BUS ausgetauscht:

• Fahrpedalstellung
  
• Lastsignal
  
• Motordrehzahl
  
• Fahrprogramm
  
• Gang
  
• Motoreingriff
  
• Raddrehzahlen (nur M62)
  

Die angeschlossenen Geräte müssen alle über den gleichen CAN-Stand verfügen. Überprüfung des CAN-Stands ist über die Diagnoseschnittstelle möglich. In der Identifikations-Seite des jeweiligen, am CAN-Bus angeschlossenen Steuergeräts wird der CAN-Stand (Bus-Index) ausgegeben.

Getriebeöltemperatursensor

Die Getriebeölsumpftemperatur wird über einen temperaturabhängigen Widerstand erfaßt, der im Getriebekabelbaum eingelötet ist. In Abhängigkeit der Getriebeöltemperatur wird unter anderem die Zuschaltung der Wandlerkupplung gesteuert.

Raddrehzahlen

Das ASC/ABS-Steuergerät liefert vier aufbereitete Signale der Raddrehzahlen von den ABS-Sensoren. Die Drehzahlinformation, die das AGS Steuergerät empfängt ist durch die Frequenz bestimmt. Die Auswertung ermöglicht eine Kurvenfahrt- und Wintererkennung.

Fahrprogramme

Mit dem Programmschalter können beim E38 zwei Fahrprogramme ausgewählt werden.

Adaptive Schaltkennliniensteuerung

Bei Anhängerbetrieb oder Bergfahrten wird das geänderte Beschleunigungsvermögen des Fahrzeugs vom Steuergerät ausgewertet. Das Steuergerät wählt (adaptiert) dazu passende Schaltprogramme um Pendelschaltungen zu vermeiden.

Wandlerüberbrückungssteuerung

Die Ansteuerung der Wandlerüberbrückungskupplung erfolgt in Abhängigkeit von Fahrpedalstellung, Getriebeabtriebsdrehzahl, Fahrprogramm, Getriebeöltemperatur sowie des eingelegten Ganges (nur im 4. und 5. Gang).

Adaptive Drucksteuerung

Die adaptive Drucksteuerung verbessert die Schaltqualität über die Laufzeit des Fahrzeugs. Während einer Hochschaltung werden die Schleifzeiten gemessen und mit einem Sollwertbereich verglichen. Die Abweichungen werden gemittelt abgespeichert. Sobald ein programmierter Grenzwert überschritten ist, wird der Druck in Schritten von 0,1 bar erhöht bzw. verringert. So werden Motorstreuungen korrigiert, Unterschiede im Reibbelag ausgeglichen und Höhenanpassungen durchgeführt.

Schrittschaltung

Mit der Schrittschaltung können alle Gänge des Automatikgetriebes manuell geschaltet werden. Der Fahrerwunsch wird über drei Schalter (nach Masse) in der Manuellgasse an der AGS-Steuergerät weitergeleitet: Wird der Wählhebel aus der Automatikgasse in die Manuellgasse bewegt, so wird der Schalter "manuelle Gasse" geschlossen. Beim Drücken des Wählhebels nach vorne oder nach hinten wird zusätzlich der "Tip-Hoch" oder der "Tip-Rück" - Kontakt geschlossen.

Hinweis

Nach Einbau eines neuen AGS Steuergerätes muß bei eingeschalteter Klemme 15 der Wählhebel einmal in die Stellung "Rückschalten bzw. "Hochschalten" betätigt werden, damit das Steuergerät die verbaute Schrittschaltung erkennt.

P/N-Sperre (Shift-Lock bei Japan und US-Ausführung bis 09/96, ab 09/96 bei allen Ländervarianten)

Ein Verlassen der Position "P" bzw. "N" ist nur unter Auswertung der Signale zugelassen:

• Bremse (Bremslichtschalter oder Bremslichttestschalter)
  
• Geschwindigkeit
  
• Motordrehzahl
  
• Zeit
  

Der Wählhebel wird gesperrt, wenn bei laufendem Motor und stehendem Fahrzeug kein Bremssignal erkannt wird. Um bei Bedarf (z.B. im Winter) ein "Freischaukeln" zu ermöglichen wird dazu eine Zeitverzögerungsschaltung von ca. 0,5 s verwendet. Der Bremslichtschalter ist als Schließer gegen 12V und der Bremslichttestschalter als Schließer gegen Masse ausgeführt. Die Sperrung des Schalthebels erfolgt über einen Hubmagneten am Wählhebelschalter.

Sicherheitsfunktionen

Durch Plausibilitätsprüfungen und Überprüfen der Leitungsverbindungen auf Kurzschlüsse oder Unterbrechungen kann das Steuergerät Fehler erkennen und abspeichern. Manuell eingeleitete Rückschaltungen werden bei zu großen Geschwindigkeiten nicht ausgeführt. Bei einer Geschwindigkeit über ca. 8 km/h verhindert die Rückwärtsgangsperre, daß der Rückwärtsgang hydraulisch geschalten wird.

Bei Ausfall der Getriebesteuerung bzw. Erkennung von Fehlern, die zu kritischen Fahrzuständen (z.B.: unzulässige Rückschaltung) führen, wird das mechanische Notprogramm aktiviert, d.h. das Getriebesteuergerät wird abgeschaltet und die Ausfallanzeige aktiviert. Bei jedem Neustart erfolgt ein Eigentest der gesamten Sicherungshardware.

Das Fahrzeug bleibt im Notprogramm eingeschränkt fahrfähig(4.Gang). Es stehen auch abhängig vom aufgetretenen Fehler diverse Ersatzprogramme zur Verfügung.