매커트로닉

매커트로닉

자동변속기는 매커트로닉-모듈에 의해 제어된다. 매커트로닉-모듈은 유압유닛 (유압식 실렉터 유닛)과 전자모듈로 조합되어 있다.
유압유닛은 변속기 제어의 유압식 부품이다.
전자모듈에는 EGS-컨트롤 유닛, 센서 그리고 변속기 내부의 컨넥션이 포함되어 있다.

구성부품에 대한 간략한 설명

매커트로닉-모듈의 다음과 같은 부품들이 설명된다:

EGS-컨트롤 유닛

EGS-컨트롤 유닛은 변속점, 변속품질, 토크 컨버터 로크업 클러치의 결합/분리 및 유압을 제어한다.
기어 변속을 위해 EGS-컨트롤 유닛이 필요로 하는 데이터는 파워트레인-CAN (PT-CAN)상에서 EGS-컨트롤 유닛으로 전송된다 (예를 들면 분사지속기간, 엔진 회전속도, 스로틀밸브 각, 엔진온도 그리고 기관 간섭). 매커트로닉-모듈에서는 EGS-컨트롤 유닛이 솔레노이드 밸브와 전자식 압력제어밸브를 직접 트리거링한다.

유압유닛

유압유닛에서는 자동변속기의 클러치가 유압식으로 제어된다.
변속기 제어를 위해 유압유닛에는 다음과 같은 부품들이 설치되어 있다:

• 변속기 위치 스위치
  
• 2개의 솔레노이드 밸브
  
• 6개의 전자식 압력제어 밸브
  
• 1개의 변속기 오일온도센서:
  
  

시스템 기능

다음과 같은 시스템 기능들이 설명된다:

적응식 변속기 제어

지금까지의 자동변속기에서와 같이 이 6단-자동변속기에서도 컴포트 프로그램과 스포츠 프로그램 사이에서 선택할 수 있다.
적응식 변속기 제어 (전자식 변속기 제어의 구성부품)는 컴포트 프로그램과 스포츠 프로그램의 변속 특성을 운전자 선택과 주행상황에 맞춘다.

두 프로그램에서 적응식 변속기 제어는 요구에 의해 다음과 같이 기본특성곡선에서 출력 지향적인 특성곡선으로 전환한다:

• 실렉터 레버 위치 ”D”에서의 컴포트 프로그램
  컴포트 프로그램은 다양한 특성곡선을 기초로 하고 있다: 예를 들면 특성곡선 ”XE” (극단적인(extreme) 이코노미)와 특성곡선 ”E” (이코노미). EGS-컨트롤 유닛은 일반적으로 절약 지향적인 특성곡선 ”XE” (= 기본특성곡선)을 선택한다. 특별한 요구 (예를 들면 부하요구)가 있을 때에는, 출력 지향적인 특성곡선 ”E”로 전환된다. 입력신호가 ”안정적인 주행방식”으로 바뀌면, 다시 경제적인 특성곡선 ”XE”로 전환된다.
  
• 실렉터 레버 위치 ”M/S”에서의 스포츠 프로그램
  스포츠 프로그램은 역동적인 스포티한 변속 특성을 실현시킨다. 스포츠 프로그램에는 다양한 특성곡선, 예를 들면 기본특성곡선 ”S” (스포츠식)와 출력 지향적인 특성곡선 ”XS” (극단적인 스포츠식)가 있다. 주행방식이 매우 역동적일 경우에는 기본특성곡선 ”S”에서 출력 지향적인 특성곡선 ”XS”로 전환된다.
  

적응식 변속기 제어는 다음과 같은 요구들을 고려한다:

운전자 유형에 적응

다음과 같은 값을 통해 운전자 유형에 대한 적응이 이루어진다:

• Kick-Fast
  가속페달을 빨리 밟으면, 변속 프로그램이 이에 따라 변경된다. 이를 위해 EGS-컨트롤 유닛에서, 측정된 가속페달값이 한계값과 비교된다. 이러한 비교의 결과로서 가능한 두 프로그램 중 하나가 제안된다 (예를 들면 컴포트 프로그램에서는 ”XE” 또는 ”E”, 스포츠 프로그램에서는 ”S” 또는 ”XS”).
  
• 코너링 감지
  코너링 감지는 운전자 유형에 간접적으로 적응하는 방법으로 자동차의 횡가속도에 반응한다.
  횡가속도는 우선권이 주어진 주행다이내믹에 대한 간접적인 정보로서 평가되며, 직접적인 변속 반응으로 이어지지는 않는다 (커브에서의 변속은 주행안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다).
  횡가속도는 휠 회전속도 센서의 신호 및 요잉률과 주행속도로부터 계산된다.
  
• 제동평가
  제동평가는 ”Kick-Fast”의 평가를 위한 방식과 유사하다.
  제동감속도를 측정하여 EGS-컨트롤 유닛의 한계값과 비교한다. 이러한 비교의 결과로서 가능한 두 프로그램 중 하나가 제안된다 (예를 들면 컴포트 프로그램에서는 ”XE” 또는 ”E”, 스포츠 프로그램에서는 ”S” 또는 ”XS”).
  

운전자 유형에 대한 적응은 정지상태에서 출발할 때마다 새로 시작된다.

언덕길 등반주행과 트레일러 모드

이 기능은 실질적인 차량 가속도와 규정값과의 비교를 기초로 하고 있다. 엔진의 현재 작동상태를 고려하여 정상적인 적재부하 상태로 평지 도로를 주행할 때의 가속을 예측한다. 실질적인 가속도가 이론적인 값보다 현저하게 낮으면, 기능 ”언덕길 등반주행 및 트레일러 모드”가 활성화된다.
해당 변속 특성곡선의 설계는 고속 주행방식을 가능하게 한다. 의도하지 않은 상향변속과 잦은 상/하향변속은 금지되거나 또는 강력하게 억제된다.

언덕길 하행주행

EGS-컨트롤 유닛이 언덕길 하행주행을 감지하면, 주행속도가 상승할 때 한단 낮은 기어단으로 하향 변속된다. 이를 통해 엔진의 제동 효과가 강화된다. 하향변속은 엔진 회전속도가 한단 낮은 기어단의 최고 회전속도 보다 낮을 때에만 이루어진다.
EGS-컨트롤 유닛은 스로틀밸브 포텐시오미터 (부하), 휠 회전속도 센서 (주행속도) 그리고 제동등 스위치 (제동) 신호를 근거로 언덕길 하행주행을 감지한다.

제동감속과 자동 상향변속

자동차를 감속시키기 위해 가속페달에서 발을 떼고 필요시 브레이크를 작동시킨다. 감속하게 되면 특성곡선에 따라서는 상향변속을 트리거링시킬 수 있다. 제동과 동시에 이루어지는 이러한 기어 변속은 엔진 브레이크 효과의 방해하기 때문에 이치에 맞지 않는다.

제동 의도는 흔히 가속페달이 제로 위치로 복귀하기 때문에 쉽게 감지할 수 있다. 이러한 동작이 감지되면, 가속페달이 제로 위치에 있고 자동차가 타행운전 모드에 있는 한 상향변속은 억제된다.

겨울 프로그램 (실렉터 레버 위치 ”D”에서만)

가속도가 낮은 데도 구동륜이 헛돌면, 자동으로 겨울 프로그램이 활성화된다. 겨울 프로그램은 1단 기어를 건너뛰는 방법으로 접지력을 개선시킨다. 조기에 상향변속함으로서 부하 변동에 대한 반응이 약화된다. 구동 토크가 높은 경우에도 휠이 수 초동안 헛돌지 않으면, 겨울 프로그램은 다시 비활성화된다.

오버랩 제어

오버랩 제어는 다음과 같이 부드러운 변속 특성을 위해 사용된다: 오버랩 제어시, 다수의 다판 클러치가 동시에 사용된다. 이때 결합된 다판 클러치에서는 압력이 소멸되고, 동시에 결합될 클러치에서는 압력이 형성된다. 압력소멸 또는 압력형성은 동기 회전속도에 도달될 때까지 유지된다. 그 다음 결합되어야할 다판 클러치의 유압이 완벽하게 형성될 수 있다. 오버랩 제어는 1단 기어부터 6단 기어까지 그리고 6단 기어부터 1단 기어까지 변속할 때마다 이루어진다.

스타터 인히비터

엔진 시동은 실렉터 레버 위치 ”P” 또는 ”N”에서만 가능하다.

• E83
  EWS (전자식 운전방지장치)는 시동을 위해 EGS (전자식 변속기 제어)로부터의 다음과 같은 신호들을 평가한다:
  
  • 실렉터 레버 위치 ”P” 또는 ”N”, 직접 배선을 거친 신호로서
    
    

• E81, E87, E90, E91, E92, E93
  CAS (카 액세스 시스템)은 시동을 위해 EGS (전자식 변속기 제어)로부터의 다음과 같은 신호들을 평가한다:
  
  • 실렉터 레버 위치 ”P” 또는 ”N”, 파워트레인-CAN을 거친 CAN-메시지로서
    
  • 실렉터 레버 위치 ”P” 또는 ”N”, 직접 배선을 거친 신호로서
    
  항상 CAN-메시지가 사용된다. 메시지에 오류가 있거나 유효하지 않으면, 직접 배선의 신호로 전환된다.
  
  

워밍업 프로그램

특정 엔진온도 이하에서는 매번 엔진을 시동시킨 후에 워밍업 프로그램이 시작된다. 워밍업 프로그램에서 자동변속기는 특정 온도에 도달할 때까지 출력 지향적인 특성곡선 XE 또는 XS에 머물러 있는다. 더 높은 회전속도에서야 비로소 기어단이 변속된다. 이를 통해 엔진과 촉매기는 정상작동 온도에 더 빨리 도달하게 된다.
특정 변속기 오일온도까지는 토크 컨버터 로크업 클러치가 제어되거나 연결되지 않는다.

기관 제어

변속 동작이 이루어지는 동안 EGS-컨트롤 유닛은 신호를 통해 DME (디지털 엔진 일렉트로닉) 또는 DDE (디지털 디젤 일렉트로닉)에 영향을 미친다.
DME는 점화각을 수 ms 지각시킨다.
DDE는 분사지속시간을 단축시킴으로써 연료량을 수 ms동안 감소시킨다.
이러한 대책을 통해 엔진 토크가 잠깐 동안 감소되고, 변속품질은 개선되며 변속기의 부하가 감소하고 변속시간은 단축된다.

하향변속 인히비터

기어 시프트 로크는 엔진 회전속도가 한단 낮은 기어단의 최고 회전속도 이하로 떨어질 때까지 한단 낮은 기어단으로의 변속을 방지한다. 엔진 회전속도 신호는 DME/DDE에 의해 EGS-컨트롤 유닛으로 전송된다.
기어 시프트 로크는 변속기와 엔진의 손상을 방지한다.

후진변속 인히비터

후진변속 인히비터는 주행속도가 8 km/h 이상일 때 후진변속을 전자적으로 제어하여 금지시킨다.규정된 주행속도를 초과하면 해당 솔레노이드 밸브가 트리거링되지 않게된다. 이를 통해 후진기어용 다판 클러치에 유압공급이 금지된다.

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