(1)动态控制程序 控制单元J217有一个动态控制程序(DRP)(图5-64),用于计算变速器目标输入转速,它是已存在的用于CVT动态换挡程序的升级版本。DRP的目标是将操纵性能尽可能与驾驶员输入相适应,以达到最佳完美组合,让驾驶员有驾驶机械手动变速器车辆一样的感觉。
为达到上述目的,控制单元J217接收驾驶员动作、车辆实际运行状态和路面状况信息,计算加速踏板动作频率和角度位置(驾驶员掌握)、车速和车辆加速情况,控制单元利用该信息和逻辑组合,在发动机转速范围内,通过改变传动比,将变速器输出转速设定在最佳动力性和最佳经济性之间,使汽车操纵性、驾驶性能与驾驶员输入信号尽可能相匹配。这里的逻辑组合和计算值由软件限定并且不能对每个偶发性数据进行计算,所以使用Tiptronic功能的机械输入信号仍然存在。
图5-64 动态控制程序(DRP)
(2)强制降挡功能 当驾驶员把加速踏板踩到底时,激活强迫降挡开关,并把该信息提供给控制单元,告知控制单元汽车要求最大加速度;为了满足这一要求,必须快速提供发动机最大输出功率,为此,发动机转速调整到最大功率处的转速,并保持到节气门开度减小为止。
发动机转速开始增加,但发动机不会立即表现出加速的现象。这种现象被称为橡胶反应或离合器打滑的感觉。此影响可通过在获得最大发动机转速之前短时阻止发动机转速上升来缓解。
(3)根据行驶阻力自适应控制 与负荷有关的动力被控制单元计算出来以测定行驶阻力,例如上坡、下坡或车辆处于牵引状态等。该行驶阻力用于与在平路上行驶(空载)时的牵引阻力做比较,指示是否需要提高或降低所需功率。
上坡或牵引车辆时,可能需要发动机提供较高功率,在这种情况下,控制单元J217通过减挡来增加发动机转速及输出功率。
在下坡时,情况稍有不同。若驾驶员想利用发动机的制动效果,则必须通过踩制动踏板(信号来自制动灯开关F47)来实现。若发动机处于超速阶段,并且踩下制动踏板后车速依然提高,则传动比会向减速方向调节,从而更有利于控制发动机制动效果。若下坡坡度减小,传动比再次向超速方向调节,车速稍有提高。这里应该注意:若驾驶员在下坡时踩下制动踏板,并保持住制动踏板,上述的下坡功能并不立即执行。若通过施加制动车速保持恒定,控制单元不能识别驾驶员的意图,因此不能帮助驾驶员提高发动机制动效果。然而若汽车超过标定的加速度,下坡功能将自动被激活。
(4)CCS(与车辆巡航控制系统)协调工作 当巡航控制系统开关打开,汽车下坡行驶时,由于巡航控制时传动比经常是很低的,导致发动机制动效果不足,在这种情况下,控制单元J217通过增加变速器目标输入转速来增强(传动比向减速方向调节)发动机制动效果。若达到最大超速转速,传动比不再向减速方向调节;如果这时发动机制动效果不足,车速自然上升,则驾驶员必须踩制动踏板施加制动。
由于CCS控制设定的节气门开度、车速与实际的差异和发动机在超速模式下工作的安全要求,一般设定的车速总是要稍高于CCS系统设定车速。
(5)升级程序 控制单元可以通过软件进行升级。控制单元的程序、特性参数和数据(软件)以及对输出信号进行的计算值,都永久性地存储于EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中,并实时提供给控制单元。
以前的EEPROM在给定的安装条件下是不能进行编程的,若程序不能满足要求,可通过修改软件来排除,但必须要更换变速器控制单元。现在控制单元J217有一个可编程的存储器,它在安装条件下是可以进行编程的,此过程称为闪光码编程或升级程序,它必须用配备新软件版本和最新闪光码进行编程。升级设备必须采用大众最新专用检测仪VAS5051升级程序存储在CD光盘内,升级是通过VAS5051连接自诊断接口(K线)进行编程的。
(6)起步和转矩传递过程 该过程由电子-液压控制单元监控和调整。作为起步装置由电子-液压控制单元控制的离合器或制动器与利用液力变矩器作为起动装置相比,离合器或制动器具有重量轻、安装空间小、使起动特性适应驾驶状态、使爬坡转矩适应驾驶状态以及在过载或非正常使用情况下具有保护功能等优点。
起步过程:变速器控制单元根据起动特性,识别出发动机标定转速,控制离合器压力并调整发动机转速。驾驶员输入信息和变速器控制单元内部要求是决定起动特性的参数。
在经济行驶模式下起步时,节气门开度小,离合器打滑时间短,发动机怠速转速到起步转速在低转速下完成,使燃油经济性很高;同时,在动力模式下行驶时,怠速转速到起步转速在高转速下完成,发动机转速相对较高,提高了汽车的加速性能。
(7)对离合器或制动器的控制 控制单元通过接收发动机转速、变速器输入转速、加速踏板位置、发动机转矩、制动力及变速器油温度等信号来控制离合器或制动器的工作。变速器控制单元通过这些参数计算出离合器或制动器所需要的额定压力,并且确定压力调节电磁阀N215的控制电流,这样调节离合器或制动器压力,离合器或制动器传递的发动机转矩相应地随控制电流的变化而变化。
(8)最佳舒适模式控制 自动换挡模式下,在传动比变化范围内可获得任意变速比,传动比可完全无抖动地调节,换挡平滑如丝,而且牵引力传输不会中断。
在手动模式下(Tiptronic),选择手动换挡时有6个或7个确定的挡位。其中当汽车在以5挡或6挡行驶时,可达到高动力的最高车速;以6挡或7挡行驶时,可获得最佳的经济性。同时,驾驶员可通过选择不同的低挡,获得不同的发动机制动效果,这一点在坡路上行驶非常重要。
(9)最大动力特性 变速器输入转速的控制将发动机保持在最大功率输出状态。汽车加速时牵引力传递不会中断,并可获得最佳加速特性。(www.daowen.com)
(10)最佳燃油经济性 经济模式下行驶,通过对传动比的连续调节,使发动机总是处于最佳工作模式,这样提高了燃油经济性。
(11)过载保护 利用内部控制程序,变速器控制单元计算出离合器打滑温度。若检测到的离合器温度因离合器过载而超出标定界限,发动机转矩将被减小。当发动机转矩减小到发动机怠速上限时,在一段时间内,发动机对加速踏板信号无反应,离合器冷却控制系统确保短时间内使离合器降温,降温后又迅速重新提供发动机最大转矩。一般情况下离合器过载是很少出现的。
(12)爬坡控制功能 当变速器选择前进挡,发动机怠速运转时,爬坡控制功能将离合器设定到一个额定的打滑转矩(离合器转矩)。
爬坡控制功能的特点是当车辆静止制动起作用时,减小爬坡转矩。因此发动机也不必产生过大的转矩,同时离合器的间隙也相应增大。
由于降低了汽车的运转噪声(车辆静止发动机怠速运转时产生的嗡嗡声),并且只需稍加制动即可停住汽车,从而改善了燃油经济性和舒适性。
若汽车停在坡道上,当制动力不足车辆回溜时,离合器压力将增大。使汽车停住,即坡道停车功能。该功能是通过两个变速器输出转速传感器G195和G196区分汽车是向前行驶还是向后行驶来实现的。
(13)微量打滑控制 微量打滑控制适应离合器控制,能够减缓发动机产生的扭转振动:在部分负荷下,离合器特性被调整到发动机输出转矩为160N·m时的状态。
当发动机转速上升到约188r/min时,转矩可达到约220N·m,此时离合器进入微量打滑模式。在此模式下,变速器输入轴和链轮装置1之间的打滑率(转速差别)保持在5~20r/min之间。
(14)离合器匹配控制 因为离合器的摩擦系数经常发生变化,为了能在任何工作状态下且在其寿命内使离合器控制舒适性能保持不变,压力调节阀的控制电流及离合器转矩之间的关系必须不断优化。离合器的摩擦系数主要取决于变速器挡位、变速器油温度、离合器温度、离合器打滑率等。为了补偿这些影响和优化离合器的控制,在爬坡控制模式和部分负荷状态下,压力调节阀的控制电流及离合器转矩要相互匹配。
爬坡模式下的匹配(施加制动):在匹配(设置新的输导控制值)模式中有一个额定的离合器传递转矩,变速器控制单元检测控制电流(来自N215)和来自压力传感器G194的数据(接触压力)间的关系,并且将这些数据存储起来,实际数据用于计算新的特定参数。
部分负荷状态的匹配是在微量打滑控制模式下完成的。在此模式下,变速器控制单元比较发动机转矩(来自发动机控制单元)与N215的控制电流关系并存储此数据。实际数据用于计算新的特性参数。
离合器匹配控制功能的作用是保持恒定的离合器控制质量,控制合适的离合器压力,提高效率。
(15)故障自诊断功能 该变速器故障在很大程度上可通过自诊断功能识别。根据故障对驾驶安全性的影响程度,可通过仪表板上的变速杆位置指示灯显示给驾驶员。对故障自诊断识别的结果会有三种不同显示状态,如图5-65所示。
图5-65a:故障被存储,替代程序能够使汽车继续运行(某些功能可能会受到限制),此故障不会通过仪表指示灯显示给驾驶员,因为这对驾驶安全性来说并不严重,驾驶员会根据汽车的实际运行状态感觉到该故障。
图5-65b:变速杆位置指示灯通过倒置方式(挡位灯全亮)来显示现存故障。此故障对于驾驶安全性来说仍不严重,但是驾驶员应尽快去特约服务站进行故障排除。
图5-65 故障显示
图5-65c:变速杆位置指示灯正在指示现存故障。此故障对于驾驶安全性来说是严重的,因此建议驾驶员立即去特约服务站将此故障排除。
(16)换挡控制 换挡控制是通过控制单元和液压控制系统以及驾驶员的输入信息,结合发动机输入转矩来共同完成速比转换的。根据边界条件,控制单元中的动态控制程序计算出变速器额定输入转速,变速器输入转速传感器G182是监测主动链轮1处的变速器实际输入转速。变速器控制单元根据实际值与设定值之间的比较,计算出压力调节电磁阀N216的控制电流,N216控制电流的变化就会产生换挡阀的控制压力,该压力与控制电流几乎是成正比的。通过检查来自变速器输入转速传感器G182和变速器输出转速传感器G195及发动机转速信号来实现对换挡的监控。
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