Ηλεκτρονικό σύστημα προσαρμοζόμενου ελέγχου του κιβωτίου ταχυτήτων

Η προσαρμοζόμενη μονάδα ελέγχου κιβωτίου ταχυτήτων προσαρμόζει την επιλογή ταχύτητας στη συμπεριφορά οδήγησης του οδηγού και στην επίκαιρη κατάσταση οδήγησης. Τα βασικά επιχειρήματα για τη χρήση της προσαρμοζόμενης μονάδας ελέγχου κιβωτίου ταχυτήτων είναι:

• Μείωση της κατανάλωσης καυσίμου σε ήρεμο τρόπο οδήγησης
  
• Μείωση της συχνότητας αλλαγής ταχυτήτων
  
• Βελτιστοποίηση της ασφάλειας οδήγησης σε γλιστερούς δρόμους
  
• Μείωση των απαραίτητων επεμβάσεων στην οδήγηση
  

Η μονάδα ελέγχου μεταδίδει τους παλμούς για την αλλαγή σε υψηλότερη και χαμηλότερη ταχύτητα στη μονάδα ελέγχου του κιβωτίου ταχυτήτων (μαγνητικές βαλβίδες, ρυθμιστής πίεσης) και αποφασίζει για την ενεργοποίηση του συμπλέκτη γεφύρωσης του μετατροπέα ροπής λαμβάνοντας υπόψη την άνεση και την ασφάλεια. Η μονάδα ελέγχου επεξεργάζεται για αυτό με ένα πρόγραμμα τα μεγέθη εισόδου όπως αριθμός στροφών του κινητήρα, αριθμός στροφών εξόδου, αριθμός στροφών τουρμπίνας, σήμα ψεκασμού, θέση πεταλούδας γκαζιού (πεντάλ του γκαζιού), διακόπτης KickDown, πρόγραμμα οδήγησης, θέση μοχλού επιλογής ταχυτήτων και θερμοκρασία κάρτερ λαδιού.

Παρατήρηση:

Η θέση τοποθέτησης της μονάδας ελέγχου είναι το κιβώτιο ηλεκτρονικών στο χώρο κινητήρα.

Αξιολόγηση του τύπου οδηγού

Παρακάτω περιγράφονται οι παράγοντες επιrροής, που οδηγούν στην κατάταξη του οδηγού. Tο αποτέλεσμα της αξιολόγησης του τύπου οδηγού επιδράει στην επιλογή του προγράμματος αλλαγής ταχυτήτων.

Αξιολόγηση εκκίνησης

Η συμπεριφορά κατά την εκκίνηση (γρήγορα ή περισσότερο συντηρητικά) επηρεάζει την επιλογή του προγράμματος αλλαγής ταχυτήτων.

Αξιολόγηση Kick-Fast

Όταν το όχημα κινείται με ένα πρόγραμμα οδήγησης χωρίς πολλές αλλαγές ταχυτήτων και με χαμηλή κατανάλωση και πατηθεί γρήγορα το πεντάλ γκαζιού (Kick-Fast) τότε καλείται αυτόματα ένα σπορτίφ πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων με υψηλές αποδόσεις οδήγησης. Αυτό κατά κανόνα οδηγεί σε μία αλλαγή σε χαμηλότερη ταχύτητα.

Αξιολόγηση λειτουργίας οδήγησης

Σε περίπτωση οδήγησης με σταθερή θέση του πεντάλ γκαζιού επιλέγεται μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα ένα πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων που προσανατολίζεται στην κατανάλωση και επιλέγεται μία υψηλότερη ταχύτητα.

Αξιολόγηση Kickdown

Μέσω του "Kick-Down" καλείται αμέσως το σπορτίφ πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων. Μετά τον τερματισμό του Kickdown επηρεάζεται ακόμα η επιλογή ταχύτητας και για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα προς την κατεύθυνση σπορτίφ.

Αξιολόγηση πέδησης

Οι υπερβολικά ισχυροί ελιγμοί πέδησης οδηγούν στην αλλαγή σε ένα σπορτίφ πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων και συνεπώς σε πρόωρες αλλαγές σε χαμηλότερη ταχύτητα.

Επιλογή προγράμματος αλλαγής ταχυτήτων

Μαζί με την αξιολόγηση του τύπου οδηγού υπάρχουν και άλλες επιπλέον λειτουργίες για την επιλογή ενός από τα τέσσερα προγράμματα αλλαγής ταχυτήτων. Αυτά τα προγράμματα είναι διαβαθμισμένα από πολύ άνετα και με χαμηλή κατανάλωση μέχρι πολύ σπορτίφ.

Πλήκτρο επιλογής προγράμματος

Με αυτό το πλήκτρο είναι δυνατή η χειροκίνητη επέμβαση του οδηγού στο πρόγραμμα οδήγησης. Η επιλογή του προγράμματος S (Sport) οδηγεί κατευθείαν στο σπορτίφ πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων. Αυτό εγκαταλείπεται πάλι με την επιλογή του προγράμματος A (προσαρμογή), όπου ενεργοποιούνται πάλι οι λειτουργίες προσαρμογής. Κατά την επανεκκίνηση του οχήματος επιλέγεται πάντοτε το πρόγραμμα A.

Αναγνώριση οδήγησης σε ανήφορο/ρυμούλκας

Κατά την οδήγηση σε μεγάλες ανηφόρες ή με υπερβολικό φορτίο καλείται ένα πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων που προσανατολίζεται στις επιδόσεις οδήγησης. Έτσι εμποδίζονται οι επαναλαμβανόμενες αλλαγές ταχύτητα.

Αναγνώριση του χειμώνα

Αν οι κινητήριοι τροχοί στριφογυρίζουν ήδη σε μία χαμηλή επιτάχυνση, τότε καλείται το χειμερινό πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων. Συγχρόνως πραγματοποιείται η εκκίνηση στη 2η ταχύτητα και εκτελούνται πρόωρα οι αλλαγές σε υψηλότερες ταχύτητες. Η αξιολόγηση αυτής της κατάστασης οδήγησης επιτυγχάνεται μέσω των αισθητήρων του συστήματος αντιμπλοκαρίσματος τροχών (ABS). Οι διαφορετικοί αριθμοί στροφών των μπροστινών και πίσω τροχών οδηγούν στην αναγνώριση των χειμερινών συνθηκών. Το χειμερινό πρόγραμμα εγκαταλείπεται πάλι αυτόματα αφού αναγνωριστεί για μερικά δευτερόλεπτα ένα σταθερό οδόστρωμα σε μία υψηλή ροπή κίνησης.

Μαζί με την αυτόματη επιλογή ταχύτητας σύμφωνα με τα παραπάνω κριτήρια της επιλογής του προγράμματος αλλαγής ταχυτήτων υπάρχουν και τέσσερις ειδικές λειτουργίες, οι οποίες αναγνωρίζουν ειδικές καταστάσεις οδήγησης.

Αναγνώριση οδήγησης σε κατήφορο

Σε περίπτωση μίας οδήγησης σε κατήφορο χωρίς ενεργοποίηση του γκαζιού εμποδίζονται οι προς τα πάνω αλλαγές ταχύτητας. Αν ο οδηγός πατήσει το πεντάλ φρένου τότε για υποστήριξη εκτελείται η αλλαγή προς τα κάτω μίας ταχύτητας. Έτσι αξιοποιείται καλύτερα η ικανότητα πέδησης του κινητήρα.

Αναγνώριση Fast-Off

Όταν υπάρχει μία γρήγορη εγκατάλειψη του πεντάλ γκαζιού τότε εμποδίζεται το ανέβασμα της ταχύτητας. Έτσι αξιοποιείται καλύτερα σε αυτές τις καταστάσεις οδήγησης (γρήγορη αλλαγή από το πεντάλ γκαζιού στο πεντάλ φρένου) η ενέργεια πέδησης του κινητήρα. Σε ένα σπορτίφ τρόπο οδήγησης μειώνεται σημαντικά με αυτή τη λειτουργία η συχνότητα αλλαγής ταχυτήτων.

Αναγνώριση Stop and Go

Σε αυτή την κατάσταση οδήγησης δεν πραγματοποιείται η αλλαγή προς τα πίσω στην 1η ταχύτητα. Το όχημα ξεκινάει αυτόματα στη 2η ταχύτητα. Αυτό αυξάνει την άνεση οδήγησης, μειώνει την κατανάλωση καυσίμου και την τάση ολίσθησης στην στάση. Με ένα δυνατότερο πάτημα του πεντάλ γκαζιού μπορεί να ενεργοποιηθεί μία αλλαγή σε χαμηλότερη ταχύτητα για την αξοποίηση ολόκληρου του δυναμικού ισχύος.

Θυρίδες διασύνδεσης AGS

Είσοδοι AGS

Η μονάδα ελέγχου AGS λαμβάνει πληροφορίες από τα ακόλουθα εξαρτήματα μέσω διαφόρων θυρίδων διασύνδεσης:

Έξοδοι AGS

Μέσω των εξόδων της μονάδας ελέγχου AGS τροφοδοτούνται τα ακόλουθα εξαρτήματα με πληροφορίες:

Θυρίδα διασύνδεσης του Tempomat

Μετά από μία απαίτηση της ρύθμισης ταχύτητας (GR) επιτυγχάνεται στη μονάδα ελέγχου του AGS μία αλλαγή λειτουργίας σε ένα ειδικό πρόγραμμα κιβωτίου ταχυτήτων για τη ρυθμιζόμενη οδήγηση. Αυτό το πρόγραμμα αλλαγής του κιβωτίου ταχυτήτων εξασφαλίζει ότι μπορεί να εξαντληθεί πλήρως σε αυτή την κατάταση λειτουργίας η διαθέσιμη ισχύς του κινητήρα. Ταυτόχρονα μειώνονται στο ελάχιστο και οι επαναλαμβανόμενες αλλαγές ταχύτητας, αυτό σημαίνει οι συχνές και γρήγορες αλλαγές μεταξύ δύο διπλανών ταχυτήτων. Για την αποφυγή αυτής της ξαφνικής συμπεριφοράς αλλαγής ταχύτητας έχει προβλεφτεί μία χρονική επιβράδυνση.

Η ροή των πληροφοριών από τη μονάδα ελέγχου GR προς τη μονάδα ελέγχου του κιβωτίου ταχυτήτων επιτυγχάνεται μέσω μίας σειριακής θυρίδας διασύνδεσης. Στον μονοσύρματο αγωγό μεταδίδονται τα στοιχεία με περ. 25 Baud.

Το πρόγραμμα αλλαγής ταχυτήτων λαμβάνει υπόψη τις ακόλουθες καταστάσεις οδήγησης:

Θυρίδα διασύνδεσης Kombi

Από τη μονάδα ελέγχου AGS προς τα ηλεκτρονικά ταμπλώ οργάνων (IKE) οδηγεί ένας σειριακός αγωγός μεταφοράς δεδομένων, με τον οποίο η μονάδα ελέγχου του κιβωτίου ταχυτήτων στέλνει τη θέση του μοχλού επιλογής, το ενεργό πρόγραμμα οδήγησης (A daptiv ή S port) και ενδεχομένως την αναγγελία "Πρόγραμμα κατάστασης ανάγκης του κιβωτίου ταχυτήτων" προς τα ηλεκτρονικά ταμπλώ οργάνων.

Διακόπτης κικντάουν

Το σήμα εκπομπής για τις αλλαγές KickDown λαμβάνει η μονάδα ελέγχου AGS μέσω ενός αγωγού και ενός διακόπτη μετά τη γείωση. Ο διακόπτης πρέπει να είναι έτσι ρυθμισμένος, ώστε να είναι δυνατή η οδήγηση κάτω από πλήρες φορτίο, δηλ. θέση επιταχυντή 100% και η αλλαγή KickDown να επιτυγχάνεται μετά από ένα επιπλέον πάτημα του πεντάλ γκαζιού.

Μοχλός επιλογής διακόπτης

Η μονάδα ελέγχου AGS αναγνωρίζει τη θέση του μοχλού επιλογής ταχυτήτων μέσω ενός διακόπτη στο κιβώτιο ταχυτήτων. Αυτός ο διακόπτης μετατρέπει την επίκαιρη θέση του μοχλού επιλογής σε ένα κωδικό. Αυτός ο κωδικός του μοχλού επιλογής μεταδίδεται στη μονάδα ελέγχου AGS μέσω τεσάρων αγωγών (L1-L4).

Δίαυλος CAN

Ο δίαυλος CAN (Controller Area Network) είναι ένα σειριακό σύστημα διαύλων, στο οποίο όλοι οι συνδεδεμένοι σταθμοί είναι ισότιμοι, αυτό σημαίνει ότι κάθε μονάδα ελέγχου μπορεί να εκπέμψει αλλά και να λάβει σήματα. Με άλλα λόγια οι συνδεδεμένες μονάδες ελέγχου μπορούν να "επικοινωνήσουν" μέσω των αγωγών και να ανταλλάξουν πληροφορίες μεταξύ τους.

Λόγω της γραμμικής δομής του δικτύου συνεχίζει να είναι πλήρως διαθέσιμο το σύστημα διαύλων για όλες τις άλλες μονάδες ελέγχου σε περίπτωση απώλειας μίας μονάδας ελέγχου. Η σύνδεση αποτελείται από δύο αγωγούς δεδομένων (CAN_L και CAN_H), οι οποίοι προστατεύονται από παρεμβολές μέσω μίας θωράκισης (CAN_S).

Προς το παρόν είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους με αυτό το σύστημα οι μονάδες ελέγχου AGS, ASC/DSC (μόνο M62) και το ψηφιακό ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου κινητήρα (DME). Η σύνδεση και άλλων μονάδων ελέγχου θα πραγματοποιηθεί αργότερα. Τα ακόλουθα σήματα ανταλλάσσονται μεταξύ των μονάδων ελέγχου AGS, ASC/DSC και DME μέσω του δίαυλου CAN:

• Θέση επιταχυντή
  
• Σήμα φορτίου
  
• Αριθμός στροφών του κινητήρα
  
• Πρόγραμμα οδήγησης
  
• Ταχύτητα
  
• Επέμβαση κινητήρα
  
• Αριθμοί στροφών του τροχού (μόνο M62)
  

Οι συνδεδεμένες συσκευές πρέπει να διαθέτουν την ίδια κατάσταση CAN. Ο έλεγχος της κατάστασης CAN είναι δυνατή μέσω της θυρίδας διασύνδεσης διάγνωσης. Στη σελίδα αναγνώρισης της κάθε μονάδας ελέγχου που είναι συνδεδεμένη στο δίαυλο CAN, εκδίδεται η κατάσταση CAN (δείκτης δίαυλου).

Αισθητήρας της θερμοκρασίας λαδιού του κιβωτίου ταχυτήτων

Η θερμοκρασία στο κάρτερ λαδιού του κιβωτίου ταχυτήτων καταγράφεται μέσω μίας αντίστασης που εξαρτάται από τη θερμοκρασία και η οποία είναι κολλημένη στην πλεξούδα καλωδίων του κιβωτίου ταχυτήτων. Σε σχέση με τη θερμοκρασία λαδιού του κιβωτίου ταχυτήτων ρυθμίζεται εκτός των άλλων και η ενεργοποίηση του συμπλέκτη μετατροπέα.

Αριθμοί στροφών του τροχού

Η μονάδα ελέγχου ASC/ABS παρέχει τέσσερα επεξεργασμένα σήματα των αριθμών στροφών τροχού από τους αισθητήρες του ABS. Η πληροφορία του αριθμού των στροφών, την οποία λαμβάνει η μονάδα ελέγχου AGS προσδιορίζεται από τη συχνότητα. Η αξιολόγηση καθιστά δυνατή την αναγνώριση μίας οδήγησης με στροφές και των χειμερινών συνθηκών.

Προγράμματα οδήγησης

Με το διακόπτη προγράμματος μπορούν να επιλεγούν δύο προγράμματα οδήγησης στο E38.

Προσαρμοζόμενη ρύθμιση των χαρακτηριστικών καμπύλων αλλαγής ταχυτήτων

Στη λειτουργία με ρυμούλκα ή στην ανηφορική διαδρομή αξιολογείται από τη μονάδα ελέγχου η τροποποιημένη ικανότητα επιτάχυνσης του οχήματος. Η μονάδα ελέγχου επιλέγει (προσαρμογή) για αυτό τα κατάλληλα προγράμματα αλλαγής ταχυτήτων για να αποφευχθούν οι επαναλαμβανόμενες αλλαγές ταχύτητας.

Ρύθμιση της γεφύρωσης μετατροπέα ροπής

Η ενεργοποίηση του συμπλέκτη γεφύρωσης του μετατροπέα ροπής επιτυγχάνεται σε σχέση με τη θέση επιταχυντή, τον αριθμό στροφών εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων, το πρόγραμμα οδήγησης, τη θερμοκρασία λαδιού του κιβωτίου ταχυτήτων όπως και την τοποθετημένη ταχύτητα (μόνο στην 4η και 5η ταχύτητα).

Προσαρμοζόμενη ρύθμιση της πίεσης

Η προσαρμοζόμενη ρύθμιση πίεσης καλυτερεύει την ποιότητα αλλαγής ταχύτητας μέσω του χρόνου λειτουργίας του οχήματος. Κατά τη διάρκεια μίας προς τα πάνω αλλαγής ταχύτητας μετριούνται οι χρόνοι ολίσθησης και συγκρίνονται με μία περιοχή ιδανικών τιμών. Οι αποκλίσεις αποθηκεύονται με τη μέση τιμή. Εφόσον υπάρχει υπέρβαση μίας προγραμματισμένης οριακής τιμής, αυξάνεται ή μειώνεται η πίεση σε βήματα των 0,1 bar. Έτσι διορθώνονται οι σκεδάσεις του κινητήρα, εξισώνονται οι διαφορές στα φερμουίτ τριβής και πραγματοποιούνται οι προσαρμογές του ύψους.

Βηματοπορική αλλαγή ταχύτητας

Με τη βηματοπορική αλλαγή ταχύτητας μπορούν να αλλάξουν με το χέρι όλες οι ταχύτητες του αυτόματου κιβώτιου ταχυτήτων. Η επιθυμία του οδηγού μεταδίδεται μέσω τριών διακοπτών (μετά τη γείωση) στη χειροκίνητη πύλη στη μονάδα ελέγχου του AGS: αν ο μοχλός επιλογής μετακινηθεί από την αυτόματη πύλη στη χειροκίνητη πύλη, τότε κλείνει ο διακόπτης "χειροκίνητη πύλη". Πιέζοντας το μοχλό επιλογής προς τα μπροστά ή προς τα πίσω κλείνει επιπλέον η επαφή "Tip-υψηλά" ή η επαφή "Tip-πίσω".

Υπόδειξη

Μετά την τοποθέτηση μίας καινούργιας μονάδας ελέγχου AGS πρέπει με ενεργοποιημένο τον ακροδέκτη 15 να κινηθεί μία φορά ο μοχλός επιλογής στη θέση "κατέβασμα της ταχύτητας" ή "ανέβασμα της ταχύτητας", για να αναγνωρίσει η μονάδα ελέγχου την τοποθετημένη βηματοπορική αλλαγή ταχύτητας.

Ασφάλιση P/N (μηχανισμός ασφάλισης επιλογής ταχύτητας στην έκδοση Ιαπωνίας και ΗΠΑ μέχρι 09/96, από 09/96 σε όλες τις παραλλαγές χωρών)

Η εγκατάλειψη της θέσης "P" ή "N" επιτρέπεται μόνο μετά την αξιολόγηση των σημάτων:

• Φρένο (διακόπτης φώτων φρένων ή διακόπτης δοκιμής φώτων φρένων)
  
• Ταχύτητα
  
• Αριθμός στροφών του κινητήρα
  
• Χρόνος
  

Ο μοχλός επιλογής ασφαλίζεται, όταν δεν αναγνωριστεί ένα σήμα φρένου με τον κινητήρα να λειτουργεί και το όχημα να είναι ακινητοποιημένο. Για να είναι δυνατή σε περίπτωση ανάγκης (π.χ. το χειμώνα) το "ελέυθερο κούνημα" χρησιμοποιείται μία χρονική επιβράδυνση της λειτουργίας που είναι περ. 0,5 s.Ο διακόπτης φώτων φρένων είναι σχεδιασμένος σαν ανοιχτή επαφή στα 12V και ο διακόπτης δοκιμής φώτων φρένων σαν ανοιχτή επαφή κατά της γείωσης. Το κλείδωμα του μοχλού επιλογής επιτυγχάνεται μέσω ενός μαγνήτη στο διακόπτη του μοχλού επιλογής.

Λειτουργίες ασφαλείας

Μετά από ελέγχους λογικότητας και ελέγχους των συνδέσεων των αγωγών για βραχυκυκλώματα ή διακοπές μπορεί η μονάδα ελέγχου να αναγνωρίσει τα σφάλματα και να τα αποθηκεύσει. Οι αλλαγές σε χαμηλότερη ταχύτητα που ενεργοποιούνται με το χέρι δεν εκτελούναι σε πολύ μεγάλες ταχύτητες. Όταν η ταχύτητα είναι περ. πάνω από 8 χλμ./ώρα τότε η ασφάλιση της ταχύτητας όπισθεν εμποδίζει την υδραυλική ενεργοποίηση της ταχύτητας οπισθοπορείας.

Σε περίπτωση βλάβης της διάταξης ελέγχου του κιβωτίου ταχυτήτων ή της αναγνώρισης των σφαλμάτων, που οδηγούν σε κρίσιμες καταστάσεις οδήγησης (π.χ.: ανεπίτρεπτη αλλαγή σε χαμηλότερη ταχύτητα), ενεργοποιείται το μηχανικό πρόγραμμα ανάγκης, αυτό σημαίνει ότι απενεργοποιείται η μονάδα ελέγχου του κιβωτίου ταχυτήτων και ενεργοποιείται η ένδειξη βλάβης. Σε κάθε καινούργια εκκίνηση επιτυγχάνεται ένας αυτοέλεγχος ολόκληρου του μηχανικού εξοπλισμού ασφάλειας.

Το όχημα παραμένει ικανό για οδήγηση στο πρόγραμμα ανάγκης κάτω από περιορισμούς (4η ταχύτητα). Σε σχέση με τη βλάβη που παρουσιάστηκε διατίθενται και όλα τα βοηθητικά προγράμματα.