적응식 변속기 제어

적응식 변속기 제어는 기어선택을 운전자의 주행특성과 현재의 주행 상황에 적응시킨다. 적응식 변속기 제어 시스템을 장착하는데 있어 주요 논점은 다음과 같다:

• 정숙한 주행시 연료소비율 감소
  
• 변속빈도 감소
  
• 미끄러운 도로에서 주행안전성의 최적화
  
• 필요한 운전자 간섭의 감소
  

컨트롤 유닛은 상향변속과 하향변속을 위해 변속 펄스를 변속기 실렉터 유닛 (솔레노이드 밸브, 압력조절기)으로 전송하며, 안락성과 안전성을 고려하여 토크 컨버터 로크업 클러치의 작동시기를 결정한다. 이를 위해 컨트롤 유닛은 컴퓨터 프로그램에서, 엔진 회전속도, 출력축 회전속도, 터빈 회전속도, 분사신호, 스로틀밸브- (가속페달-) 위치, 킥-다운 스위치, 주행 프로그램, 실렉터 레버 위치 그리고 오일팬 온도와 같은 입력변수를 처리한다.

주의

컨트롤 유닛의 설치 영역은 엔진룸 안의 E-박스이다.

운전자 유형-평가

운전자 유형을 분류하는데 영향을 미치는 요소들은 다음과 같다. 운전자 유형 평가의 결과는 변속 프로그램의 선택에 영향을 미친다.

발진-평가

발진시 특성 (과격하다든지 또는 매우 조심스럽다든지)은 변속 프로그램의 선택에 영향을 미친다.

킥-패스트-평가

가속페달을 급하게 밟으면 (킥-패스트), 변속이 안정적이고 연비지향적인 주행 프로그램에서 자동적으로 스포츠적이고 출력지향적인 변속 프로그램으로 바뀐다. 가속페달을 끝까지 밟으면 일반적으로 하향변속된다.

주행운전-평가

가속페달의 위치가 일정한 상태로 주행을 하게 되면, 곧 연비지향적 변속 프로그램이 선택되어 높은단으로 변속된다.

킥-다운-평가

"킥-다운"시키면 즉시 스포츠 모드 변속 프로그램이 선택된다. 킥-다운 종료 후에도 변속단의 선택은 일정 기간동안 여전히 스포츠 모드의 영향을 받는다.

브레이크-평가

보통 이상으로 지나치게 급제동시키면, 스포츠 모드 변속 프로그램으로 바뀌고, 따라서 너무 일찍 하향변속되게 된다.

변속 프로그램-선택

운전자 유형-평가 외에도, 4가지 변속 프로그램중의 하나를 선택하기 위한 그 외의 기능이 있다. 이 프로그램들은 아주 안락하고 연비지향적인 프로그램에서부터 매우 스포티한 프로그램까지, 여러 단계로 나누어져 있다.

프로그램-선택 버튼

이 버튼을 통해 운전자가 수동으로 주행 프로그램에 간섭하는 것이 가능하다. S-프로그램 (스포츠 모드)을 선택하면, 곧바로 가장 스포티한 변속 프로그램으로 들어간다. 이 프로그램은 적응 기능이 다시 작동되는 A-프로그램 (적응식 모드)을 선택하므로서 비로소 종료된다. 자동차 재시동시에는 항상 A-프로그램이 선택된다.

등반주행/트레일러-인지

급경사진 길을 오를 때 또는 평균치 이상 적재시에는, 출력지향적인 변속 프로그램이 선택된다. 이렇게 하므로서 상/하단 왕복변속이 방지된다.

겨울-인지

낮은 가속도에서도 구동륜이 헛도는 경우에는, 겨울-변속 프로그램이 선택된다. 이 때에는 2단 기어에서 발진되어, 일찍 상향변속된다. 이 주행상태의 평가는, 전자 브레이크 시스템 (ABS)의 센서들에 의해 이루어진다. 앞바퀴와 뒤바퀴의 회전속도가 서로 다르면, 겨울-인지를 초래한다. 좋은 도로상태에서 몇초동안 높은 구동 토크가 인지되면, 즉시 겨울 프로그램이 자동적으로 다시 종료된다.

위에서 언급된 변속 프로그램-선택의 기준에 따른 자동 기어 선택에, 추가로 특수한 주행상태를 인지할 수 있는 4가지의 특수기능이 제공되었다.

언덕길 하향주행-인지

언덕길을 내려올 때 가속페달을 밟지 않으면, 상향변속이 억제된다. 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 브레이크를 보조해주기 위해 추가로 기어단이 하나 정도 하향변속된다. 이렇게 하므로서 엔진 브레이크 효과가 더 효과적으로 이용된다.

패스트-오프-인지

가속페달에서 재빨리 발을 떼면, 상향변속이 방지된다. 이렇게 하면, 이러한 주행상태 (가속페달에서 브레이크 페달로 신속하게 바꿀 때)에서 엔진 브레이크 효과가 더 효과적으로 이용된다. 스포티한 주행방법으로 운전할 때에는, 이 기능을 통해 변속빈도가 현저하게 감소된다.

정지 그리고 주행-인지

이러한 주행상태에서는 1단 기어로 하향변속이 되지 않는다. 자동차는 자동적으로 2단 기어에서 발진한다. 이것은 승차감을 높이고, 연료소비율을 감소시키며, 정차상태에서 차가 조금씩 기어나가는 경향을 감소시킨다. 가속페달을 매우 급격히 밟으므로서, 전체 출력 포텐셜을 이용하기 위해 하향변속이 트리거링될 수 있다.

AGS-인터페이스

AGS-입력

AGS-컨트롤 유닛은 다양한 인터페이스를 통해 다음과 같은 부품으로부터 정보를 받는다:

AGS-출력

AGS-컨트롤 유닛의 출력을 통해 다음과 같은 부품들은 정보를 제공받는다:

정속주행장치-인터페이스

정속주행장치 (GR)의 요구로, AGS-컨트롤 유닛에서 정속주행을 위한 특별한 변속기 프로그램으로 스위칭된다. 이 변속 프로그램은 이 운전상태에서 발생된 기관의 출력을 완전히 소비시키는 것을 보장한다. 이때 그럼에도 불구하고 상/하단 왕복변속 즉, 2개의 이웃하는 단 사이에서 자주 빠르게 연쇄적으로 변속이 이루어지는 것을 최소화시킨다. 일관성이 없는 변속 거동을 방지하기 위하여 시간지연이 따른다.

GR-컨트롤 유닛으로부터 변속기 컨트롤 유닛으로 가는 정보흐름은 직렬 인터페이스를 통해 이루어진다. 데이터는 단일 배선에서 약 25 Baud로 전송된다.

변속 프로그램은 다음과 같은 주행상태를 고려한다:

계기판 인터페이스

AGS-컨트롤 유닛에서 계기판-일렉트로닉 (IKE)으로 연결된 직렬 데이터 라인을 통해, 변속기 컨트롤 유닛은 실렉터 레버의 위치, 능동 주행 프로그램 (어 댑티브 또는 스 포츠) 그리고 경우에 따라서는 "변속기 비상운전 프로그램" 메시지를 계기판-일렉트로닉으로 전송한다.

킥-다운-스위치

AGS-컨트롤 유닛은 킥-다운-변속용 송신 신호를 접지로 접속된 배선과 스위치를 통해 전달받는다. 전부하 상태에서의 주행, 즉 가속페달 위치 100%가 가능하고, 그리고 가속페달을 더 완전히 끝까지 밟았을 때에야 킥-다운-변속이 이루어지도록 스위치를 조정해야만 한다.

실렉터 레버-스위치

AGS-컨트롤 유닛은 변속기의 스위치를 통해 실렉터 레버 위치를 인지한다. 이 스위치는 현재의 실렉터 레버 위치를 코드로 변환한다. 이 실렉터 레버 코드는 4개의 배선 (L1-L4)을 통해 AGS-컨트롤 유닛으로 전송된다.

CAN-버스

CAN-버스 (Controller Area Network)는 연결된 모든 스테이션이 동등한 권리를 갖는 시리얼 버스 시스템이다. 즉 연결된 모든 컨트롤 유닛들이 송신과 수신을 할 수 있다는 것이다. 다시 말해서, 케이블을 통해 연결된 컨트롤 유닛들은 서로 "통신" 할 수 있고, 서로 정보를 교환할 수도 있다.

네트워크의 직선형 구조를 통해, 하나의 컨트롤 유닛에 고장이 있을 경우에도, 버스 시스템은 다른 모든 컨트롤 유닛들을 위해 계속 사용 가능하도록 되어있다. 연결은 차폐 (CAN_S)를 통해서 장애로부터 보호되는 두 개의 데이터 라인 (CAN_L과 CAN_H)으로 이루어진다.

AGS, ASC/DSC (M62 모델만)와 디지털 엔진 일렉트로닉 (DME)의 컨트롤 유닛들은 현재 이 시스템으로 서로 연결되어 있다. 그 외 다른 컨트롤 유닛들을 연결할 수도 있다. 다음과 같은 신호가 AGS-, ASC/DSC- 그리고 DME-컨트롤 유닛 사이에서 CAN-버스를 통해 교환된다:

• 가속페달 위치
  
• 부하신호
  
• 엔진 회전속도
  
• 주행 프로그램
  
• 기어단
  
• 기관 제어
  
• 휠 회전속도 (M62 모델만)
  

연결된 장치들은 모두 같은 CAN-상태를 사용해야만 한다. CAN-버전은 진단 인터페이스를 통해 점검될 수 있다. CAN-버스에 연결된 해당 컨트롤 유닛의 ID-측에서, CAN-버전 (버스-인덱스)이 출력된다.

변속기 오일 온도센서

변속기 오일팬 온도는 변속기 배선 하니스 안에 납땜된 온도의존식 저항을 통해 감지된다. 특히 토크 컨버터 로크업 클러치의 작동은 변속기 오일 온도에 따라 제어된다.

휠 회전속도

ASC/ABS-컨트롤 유닛은 ABS-센서로부터의 4개의 처리된 휠 회전속도 신호를 발생시킨다. AGS 컨트롤 유닛에 수신된 회전속도 정보는 주파수를 통해 결정된다. 평가는 커브 선회 인지와 겨울 인지를 가능하게 한다.

주행 프로그램

E38의 경우, 프로그램 실렉터 스위치로, 2가지의 주행 프로그램을 선택할 수 있다.

적응식 모드 변속 특성곡선 제어

견인시 또는 언덕길 주행시, 자동차의 변경된 가속 능력은 컨트롤 유닛에 의해 평가된다. 컨트롤 유닛은 상/하단 왕복변속을 방지하기 위하여, 이에 적합한 변속 프로그램을 선택한다 (적응되었다).

토크 컨버터 로크업 클러치 제어

토크 컨버터 로크업 클러치의 제어는, 선택된 기어단 (4단과 5단 기어에서만) 뿐만 아니라 가속페달 위치, 변속기 출력회전속도, 주행 프로그램, 변속기 오일온도에 따라 이루어진다.

적응식 압력 제어

적응식 압력 제어는 차량의 주행시간에 대한 변속 성능을 개선시킨다. 상향변속을 하는 동안, 슬립 시간이 측정되어, 규정값 범위와 비교된다. 편차는 평균값으로 저장된다. 프로그래밍된 한계값을 초과하는 즉시, 압력은 0.1 bar 단계로 상승하거나 또는 감소한다. 이러한 방법으로, 엔진 제어가 수정되고, 마찰 라이닝의 차이가 보정되며, 고도 적응이 실시된다.

스텝트로닉

스텝트로닉 기능을 이용하여, 자동변속기의 모든 기어단을 수동식으로 변속시킬 수 있다. 운전자의 요구는 수동식 게이트 안의 3개의 스위치 (접지로)를 통해 AGS-컨트롤 유닛으로 전달된다: 실렉터 레버가 자동변속 통로에서 수동변속 통로로 이동하면, "수동변속 통로" 스위치는 닫힌다. 실렉터 레버를 앞쪽으로 또는 뒤쪽으로 누를 때, 추가로 "팁-업" 또는 "팁-다운" - 접점이 닫히게 된다.

지침

새 AGS 컨트롤 유닛을 장착한 후에는, 컨트롤 유닛이 스텝트로닉의 장착을 인지하도록 하기 위해, 단자 15를 스위치 ON한 상태에서 실렉터 레버를 한번 "하향변속" 또는 "상향변속" 위치로 작동시켜야만 한다.

P/N-로크 (시프트-로크, 96/09까지 일본과 US-사양, 96/09부터 모든 국가별 사양에)

"P" 또는 "N" 위치에서 빠져 나오는 것은, 신호를 평가한 상태하에서만 허용된다:

• 제동 (제동등 스위치 또는 제동등 테스트 스위치)
  
• 주행속도
  
• 엔진 회전속도
  
• 시간
  

엔진 작동중에 그리고 정차된 상태에서 제동 신호가 인지되지 않을 때, 실렉터 레버가 로크된다. "차량을 앞뒤로 움직여 나쁜 길에서 빠져나오게 할" 필요가 있을 때 (예를 들면, 겨울철에), 그것을 가능하게 하기 위해서, 약 0.5초동안의 시간 지연 변속기능이 사용된다. 제동등 스위치는 12V에 대한 A접점으로, 제동등 테스트 스위치는 접지에 대한 A접점식으로 설계되어 있다. 실렉터 레버의 로크는 실렉터 레버 스위치의 솔레노이드를 통해 이루어진다.

안전 기능

타당성 점검과 라인 결선의 단락 또는 단선에 대한 점검을 통해, 컨트롤 유닛은 고장을 인지하고 수록한다. 주행속도가 너무 높으면, 수동식으로 넣어진 하향변속은 실행되지 않는다. 주행속도가 약 8 km/h 이상일 때, 후진기어 로크기능은 후진기어가 유압식으로 변속되는 것을 방지한다.

변속기 제어에 고장이 있거나 또는 위험한 주행상태 (예: 허용되지 않는 하향변속)를 초래하는 고장이 인지되었을 경우, 기계식 비상운전 프로그램이 작동된다. 즉, 변속기 컨트롤 유닛이 OFF되고, 고장 디스플레이가 작동된다. 재시동될 때마다, 전체 안전기능 하드웨어의 셀프 테스트가 이루어진다.

자동차는 비상운전 프로그램에서 주행능력이 제한된다 (4단 기어). 발생한 고장과 관련하여, 다양한 대체 프로그램이 사용가능하도록 준비되어 있다.