Адаптивные АКПП INVECS

Разделы: КПП Бренды:

INVECS (Intelligent & Innovative Vehicle Electronic Control System) — бренд технологий автоматических трансмиссий с электронным управлением компании Mitsubishi Motors.

АКПП INVECS был впервые представлена в 1992 году на 7м поколении Mitsubishi Galant (диплом японского инженерного общества JSME 1993 года). АКПП INVECS-II была представлена в 1994 году на Mitsubishi FTO. Вариатор INVECS-III был представлен в 2000м году на 8м поколении Mitsubishi Lancer.

Первые два поколения этих замечательных АКПП (INVECS и INVECS-II) явились на момент своего появления лучшими в мире по своим характеристикам и возможностям (затем флаг первенства перешел к АКПП Honda Accord 7го поколения). Третье же поколение (INVECS-III) вообще не является АКПП и представляет собой вариатор с имитацией шести «виртуальных» передач. Поскольку вариаторы принципиально неспособны переносить сколько-нибудь значимую нагрузку сколько-нибудь значимое время и имеют неустранимо малый эксплуатационный ресурс, INVECS-III всерьёз восприниматься не может и будет упомянут очень кратко.


INVECS

Раскрыть...

Конструктивно INVECS является обычным гидромеханическим автоматом с электронным управлением и блокируемым гидротрансформатором. Традиционно для Mitsubishi эти «автоматы» высоко термонагружены (рабочая температура не менее 70-80 градусов Цельсия, в норме до 115 градусов, в пределе выше 125 градусов), что требует применения специального высокотемпературного масла (например, DIA QUEEN ATF SP III). Обычный Dextron для этих коробок влечёт быструю гарантированную смерть.

Ключевой «фишкой» INVECS являются глубокая интеграция систем управления двигателем и АКПП и их адаптивный алгоритм работы (первая в мире массовая адаптивная АКПП) на основе т.н. «нечеткой логики». Для этого используются данные множества внешних датчиков: педаль газа, датчик скорости автомобиля, датчик стоп-сигналов, реле включения кондиционера, частота вращения коленвала, датчик нагрузки двигателя (объемный КПД). Также используются внутренние датчики коробки, такие как температура масла в АКПП, скорости вращения входного и выходного валов, заполнение электромагнитных клапанов, проскальзывание колес гидротрансформатора друг относительно друга и т.д. Такое решение дало INVECS уникальные и выдающиеся на то время свойства. Например, до появления 5AT на Accord 7го поколения INVECSы были единственными «автоматами», способными правильно и эффективно тормозить двигателем.

Интересно, что датчик температуры масла АКПП прямо и непосредственно влияет на динамику автомобиля, т.к. запрещает замыкание гидротрансформатора до достижения коробкой минимальной рабочей температуры, что ведет на время прогрева к заметной потере динамики и невозможности тормозить двигателем. Особенно это заметно в морозные зимы — сразу после «холодного старта» машина «ревёт, но не едет», в то время как на прогретой коробке «пуляет» отменно. Умельцы приспосабливали на приборную панель специальный светодиодный индикатор замыкания гидротрансформатора, и на основании этого чётко видели момент прогрева коробки, что позволяло выбирать удобный режим движения (усиленно «давить тапку» для быстрого прогрева или, напротив, двигаться спокойно до выхода на правильный температурный режим).

Нечёткая логика INVECS

Раскрыть...

Нечёткая логика (fuzzy logic) — математическое понятие, формальная система, предметом которой являются предложения при нечетком задании характерных признаков отдельных составляющих элементов или соотношений между ними.

Что такое нечеткая логика

В отличие от «обычной» логики, в нечёткой логике нет однозначной связи между внешними условиями и состоянием системы. Так, например, возраст ребенка от полугода до десяти лет может быть по-разному отнесен детскому или младенческому:

Пример нечеткой логики

Рост человека в сантиметрах также может быть по-разному соотнесен с понятиями «низкий» или «высокий»:

Пример нечеткой логики

На рисунках выше приведены одномерные примеры нечеткой логики, тогда как на самом деле для АКПП пространство решений многомерное. Так, например, выглядит кривая пространства решений для двух параметров:

Пример нечеткой логики

А вот замечательный пример нечеткой логики для классификации медикаментов (каждый из них может оказаться сразу в нескольких разных группах и классах, в зависимости от контекста):

Нечеткая логика на примере классификации медикаментов

В АКПП механизм нечеткой логики отвечает на вопрос: нужно ли при текущих условиях производить переключение передачи, и если «да», то на какую передачу нужно переключиться? При этом одна и та же передача может быть «решением» для самых разных условий, и, напротив, одни и те же условия могут привести к разным передачам, исходя из предшествующего «опыта» АКПП. Понятно, что помимо передачи также происходит выбор оборотов двигателя, замыкания или размыкания гидротрансформатора.

Логика работы АКПП INVECS

Соответственно, если «обычная» АКПП всегда производит переключения передач одинаково в одних и тех же условиях, то нечёткая логика INVECS позволяет ей в широчайших пределах подстраиваться под манеру езды конкретного человека в конкретном настроении. Например, в зависимости от глубины нажатия педали газа АКПП будет производить переключение «наверх» тем позже, чем сильнее нажата педаль. При движении на подъем АКПП старается не переключать передачи «вверх». Если при прогретой коробке и постоянном положении газа машина начнет разгоняться под уклон, INVECS сам перебросит передачу «вниз» и будет притормаживать двигателем (на холодной коробке этого не произойдет). Также переключение «вниз» производится при приближении оборотов к холостым, при резком (сильно, но не до конца) или максимальном нажатии педали газа. Причём:

  • при резком нажатии на газ обычно АКПП перебрасывает одну передачу «вниз»;
  • при медленном, плавном нажатии газа почти до упора АКПП может вообще не менять передачу, разгоняясь натягом на текущей;
  • при резком нажатии газа до упора АКПП рассчитывает передачу, на которой в данный момент ускорение будет максимально (с учетом кривой «обороты-момент» двигателя) и переключается сразу на неё, раскручивая обороты до ограничителя.

Что сказать — фантастически удобно. Лучше было только на 7м «Аккорде», первой в мире машине, где при прочих равных «автомат» 5AT уверенно выигрывал переключение у человека 6MT — но там не было настоящего постоянного симметричного 4WD, только «медленный» 4WD on-demand.

Важно, что в начальный период после сброса параметров, когда коробка еще «не обучена», она переключается заметно более резко. Это нормально и проходит за несколько минут движения.

По опыту, на агрессивный стиль, с переключением передач как можно позже/ниже и удерживанием по возможности высоких оборотов, INVECS уверенно переходит уже через 30 секунд такой езды (и в таком режиме допускает движение накатом). Обратно к спокойному стилю, с редкими переключениями, низкими оборотами и как можно более ранними переходами на высокие передачи, коробка «успокаивается» примерно за две минуты. В сочетании с отличным торможением двигателем и очень аккуратными переключениями это приводит уже через полторы минуты движения к полной потере ощущения работы автоматики. Машина едет отлично, едет именно так, как ты хочешь от неё в этот момент, предугадывая и превентивно проводя переключения вниз на подъемах, роняя или подбрасывая обороты именно там и именно так, как это нужно делать. Правильно работая газом, можно управлять характером ускорения и замедления с невероятным удобством и предсказуемостью. Фантастические ощущения — при том, что в базовом INVECS было всего 4 ступени.

Логика работы АКПП INVECS

Как уже было упомянуто выше, побочным эффектом INVECS стала возможность управления АКПП с помощью мелких движений педалью газа. Если при разгоне ты хочешь «попросить» INVECS поднять передачу, просто приотпусти на мгновение педаль газа и тут же снова нажми. Коробка с редкой понятливостью перещелкнется вверх. Хочешь, наоборот, перекинуть вниз? Коротко давани газ и тут же отпусти — коробка переключится «вниз» и будет «держать» передачу какое-то время.

[свернуть]
[свернуть]

INVECS-II

Раскрыть...

Второе поколение INVECS (INVECS-II) явилось глубокой переработкой и развитием первого поколения. Логика адаптивного переключения была существенно улучшена, по крайней мере на некоторых полноприводных моделях были добавлены ещё датчики (продольных и угловых ускорений, поворота руля).

Логика работы АКПП INVECS

Перемещения селектора INVECS-IIКлючевой инновацией INVECS-II было появление т.н. «типтроника» (очень часто встречается название INVECS-II Sports Mode) — «честного» ручного режима переключения передач путем перевода селектора вбок от положения «Drive» и «покачивания» ею в ту или другую сторону. При этом АКПП всегда «держит» выбранную передачу вплоть до упирания в ограничитель (кроме замедления машины до малых скоростей — тогда «верхние» передачи «свалятся вниз»). В этом режиме адаптивность отключается, но коробка «запоминает» характер движения и после какое-то время (до резких ускоряющих или замедляющих действий) пытается ему следовать. Утверждается, что режим этот основан на технологиях Порше.

Типтроник крайне удобен — но по сути абсолютно не нужен, т.к. адаптивная электроника сама настолько хорошо перебирает даже базовые 4 передачи, что вмешиваться нет никакой нужды (см. также «подсказки» коробке педалью газа). Все редкие случаи использования типтроника «по делу» относятся к преодолению бездорожья, песчаных пляжей и иных трудных участков, где переключение «вверх» может серьезно осложнить движение машины.

В ручном режиме автоматика может запрещать переключение передач «вверх», если посчитает, что для текущего режима движения это вредно (приведет к потере динамики). Также автоматика запрещает ручное переключение передач «вниз», если при переключении из-за высокой скорости движения произойдет превышение предельных оборотов двигателя. Грубо говоря, сломать INVECS-II очень трудно, даже если специального этого захотеть.

После остановки ручной режим всегда переключается на 1ю передачу, однако допускает переключение на месте на 2ю передачу и трогание с неё, если того требуют дорожные условия.

В разное время INVECS-II ставился на разные машины и имел версии с 4мя, 5ю и 6ю ступенями.

Логика работы INVECS-II на модели Lancer

Раскрыть...

INVECS: переключения вверх

INVECS: переключения вниз

INVECS: поведение гидротрансформатора на 3й передаче

INVECS: поведение гидротрансформатора на 4й передаче

[свернуть]

Хозяйке на заметку

Раскрыть...

Народная молва гласит, что INVECS-II позволяет стартовать с места «по-спортивному» — удерживая машину тормозами, полностью нажать газ и бросить тормоз после набирания двигателем максимально возможных оборотов. На самом деле, этот режим называется «тестирование гидротрансформатора» и имеет существенные ограничения:

  • нельзя давить на газ, стоя на тормозе, более 5 секунд;
  • нельзя повторять два таких старта подряд, нужно дать коробке остыть (например, побыть в положении N на 1000 об/мин по крайней мере минуту);
  • номинальные обороты двигателя в таком режиме в момент старта будут составлять 2100-2600 об/мин, если отличаются — значит, гидротрансформатор неисправен и о гонках лучше забыть.

При стоянке на уклоне рекомендуется поставить машину на «ручник» до перевода селектора АКПП в положение «P», иначе последующее переключение селектора из положения «P» может быть физически затруднено.

Сбросить адаптивную память АКПП можно двумя способами:

  • три раза подряд включить и выключить зажигание;
  • несколько раз подряд на ходу воспользоваться режимом kickdown (тапка в пол).

Если адаптивность и нечеткая логика были отключены, например, для диагностики неисправности, включить их обратно можно поворотом ключа зажигания из положения OFF в положение ON, а затем снова в положение OFF.

INVECS-IIПри появлении неисправности в любой из систем АКПП индикатор «N» начинает мигать с частотой, равной приблизительно 1 Гц.

Коды неисправности INVECS-II бывают разной «степени тяжести». Какие-то из них не влияют на работу коробки, какие-то переводят коробку в аварийный режим после 4-го появления, какие-то — сразу. Важно, что если 30 секунд подряд дергать селектор коробки в разные стороны, также будет сформирован код неисправности.

Аварийный режим тоже различается: может включать в себя просто принудительное включение 3й передачи, включение 3й передачи с возможностью вручную переключиться на 2ю, ограничение диапазона первыми тремя передачами.

Если уровень рабочей жидкости АКП слишком низкий, то насос рабочей жидкости всасывает воздух и направляет его вместе с рабочей жидкостью в систему, что приводит к образованию пузырьков в рабочей жидкости. Это является причиной падения давления рабочей жидкости, изменения точек переключения передач и буксования фрикционов и тормозов. Если уровень рабочей жидкости АКП слишком высокий, то шестерни вспенят рабочую жидкость, а образовавшиеся вследствие этого пузырьки могут привести к возникновению тех же проблем, что и в случае слишком низкого уровня рабочей жидкости.

В любом случае пузырьки воздуха могут привести к перегреву, вызвать окисление рабочей жидкости и воспрепятствовать нормальному функционированию клапанов, фрикционов и тормозов. Кроме того, в случае образования в рабочей жидкости пузырьков, рабочая жидкость может начать вытекать через вентиляционные отверстия, что может стать причиной ошибочного решения о наличии утечек.

[свернуть]
[свернуть]

INVECS-III

Раскрыть...

Третье поколение INVECS, как уже говорилось выше, представляет собой грустную насмешку над раллийным прошлым Mitsubishi — вариатор с шестью виртуальными передачами и их автоматическим либо ручным переключением (последнее — с помощью подрулевых «лепестков»).

«Любовь» к вариаторам вызвана их более низким расходом топлива, при этом невозможность полностью использовать потенциал автомобиля, низкая надежность и малый ресурс во внимание производителями не принимаются.

Обоснование применения вариаторов


ЗЫ: Да-да, статья конца июля 2017, свежая. Те, кто верит в вариаторы — погазуйте в грязи, побуксуйте в снегу, постартуйте со светофоров «тапка в пол», потаскайте тяжелый прицеп (все те режимы, которые гидромеханика и в частности INVECS переносят не просыпаясь), и посмотрим, сколько проживёт ваш вариатор и сколько будет стоить его замена. Гидромеханика и в тяжелых режимах ходит по 200-300 тысяч без какого-либо ремонта, есть и миллионники, знай масло вовремя меняй.

[свернуть]

Первоисточники

2 комментария к «Адаптивные АКПП INVECS»

  1. Поправьте меня, но кажется это очень старая статья. Сейчас 2017 год. А вот даты выхода статьи нет к сожалению. От вариков ждали постоянных поломок и других неприятностей. Но все это уже в прошлом. Варики оправдали себя. Их ставят повсеместно. И даже на полноприводы типа аутлендера и форика.

  2. Никак нет. Варики как были полным говном, неспособным переносить нагрузку, так и остались. Это никак не связано с тем, что их ставят повсеместно. Последний пример — новый SX4, где и мощи-то нет и где варики очень быстро заменили на нормальный автомат.

    Если кто-то хочет, пусть варик покупает, его проблема :)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*