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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes, mit welchem sich insbesondere auch Ausfälle eines Datenbus-Systems zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät detektieren und überprüfen lassen, sowie ein Kraftfahrzeug, welches ein derartiges System aufweist.
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Gewöhnliche automatisch und manuell schaltbare Getriebe basieren auf einem automatisch betätigbaren Getriebe, welches einen zusätzlich bewegbar angeordneten Schalt-Wählhebel umfasst, wobei mithilfe des Schalt-Wählhebels der jeweilige Fahrbetriebsmodus wählbar und/oder das Einlegen und Herausnehmen der Gänge des Getriebes, insbesondere im manuellen Schaltmodus, steuerbar ist, wobei der Schalt-Wählhebel innerhalb einer Schalthebelgasse sequentiell in mehrere unterschiedliche Positionen, zumindest aber in die Positionen Rückwärts, Neutral, Vorwärts und in die Position für einen zusätzlichen Parkmodus bewegbar ist. Bekannte Schaltsteuerungsstrategien für automatisch und manuell schaltbare Getriebe basieren auf Befehlen von einem elektronischen Getriebesteuergerät an ein elektronisches Motorsteuergerät für bestimmte Gänge und Lasten während der Gangwechsel.
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Aus der Druckschrift
DE 101 39 855 B4 ist ein Kraftfahrzeug mit einem automatisch und manuell schaltbaren Getriebe, welches ein elektronischen Getriebesteuergerät aufweist, bekannt, mit welchem eine Fehlbedienung des Schalt-Wählhebels ausgeschlossen werden soll. Das Getriebesteuergerät ist dabei ausgebildet, über ein Datenbus-System Signale über die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Motordrehzahl des Kraftfahrzeuges zu erhalten, die Schalt-Wählhebelstellung des Getriebes zu überwachen und mit einem Motorsteuergerät zu kommunizieren, wobei das Getriebesteuergerät beim Schalten in einen Rückwärtsgang überprüft, ob ein Bremslichtschaltersignal vorhanden ist, und bei fehlendem Bremslichtschaltersignal ein Signal zur Motorstillsetzung an das Motorsteuergerät abgibt.
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Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie ein System zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeuges anzugeben, mit welchem in einfacher Weise und kostengünstig die Funktionalität der Signalübertragung über ein Datenbus-System zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät überprüfbar ist. Gemäß einer Ausführungsform wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeuges, welches folgende Schritte aufweist: So wird zunächst erfasst, ob ein Datenbus-System zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät aktiv ist, sowie, falls das Datenbus-System nicht aktiv ist, erfasst, ob das Getriebe einwandfrei funktioniert. Falls das Getriebe einwandfrei funktioniert, wird das Getriebe dann in einen sicheren Zustand überführt, sowie, falls das Getriebe nicht einwandfrei funktioniert, ein Signal zur Motorstillsetzung durch das Getriebesteuergerät an das Motorsteuergerät über eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung ausgegeben.
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Ein derartiges Verfahren hat den Vorteil, dass in einfacher Weise und kostengünstig die Funktionalität der Signalübertragung über ein Datenbus-System zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes überprüfbar ist. Falls ein automatisch und manuell schaltbares Getriebe nicht mit Leistung versorgt wird, werden die Kupplungen des Getriebes geschlossen gehalten. Falls die Leistungsversorgung des automatisch und manuell schaltbaren Getriebes nun während des Betriebes des Getriebes verloren geht, beispielsweise während der Fahrt eines Kraftfahrzeuges mit einem derartigen automatisch und manuell schaltbaren Getriebe, dürfen aus Sicherheitsgründen die Kupplungen nicht geöffnet werden und muss weiter der Motor eines derartigen Kraftfahrzeuges stillgesetzt werden. Dabei kommunizieren das Getriebe und der Motor für gewöhnlich über ein Datenbus-System, über welches einem Motorsteuergerät des Motors mitgeteilt werden kann, ob das automatisch und manuell schaltbaren Getriebe mit Leistung versorgt wird, so dass das Notfallsteuergerät entsprechende Reaktionen bis hin zur Motorstillsetzung initiieren kann. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass das Motorsteuergerät bei Fehlern im Datenbus-System beziehungsweise bei Ausfällen des Datenbus-Systems die Information über den Zustand des Getriebes, das heißt die Leistungsversorgung, nicht mehr empfangen kann. Ein derartiger Ausfall des Datenbus-Systems hat für gewöhnlich zur Folge, dass der Motor stillgesetzt wird, unabhängig davon, ob die Leistungsversorgung des Getriebes weiter besteht oder nicht. Durch die Maßnahme, eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät vorzusehen, über die im Fall, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, insbesondere im Fall das das Datenbus-System ausfällt, abhängig vom Zustand des Getriebes Signale zur Motorstillsetzung ausgegeben werden, wird gewährleistet, dass es bei einem Ausfall des Datenbus-Systems nur zu einer Motorstillsetzung unmittelbar kommt, falls das Getriebe nicht mehr einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes nicht mehr gegeben ist. Dies hat den Vorteil, dass im Fall des Ausfalls des Datenbus-Systems, die Funktionen weiterer Steuergeräte des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Bremskraftverstärkung oder zur Steuerung, weiter zur Verfügung stehen und genutzt werden können, solange sich das Getriebe in einen sicheren Zustand überführen lässt. Ein Fahrer des Kraftfahrzeuges kann nunmehr entsprechende Aktionen ausführen, beispielsweise einen Parkvorgang abschließen, und folglich Gefahrensituationen, welche durch eine unmittelbare Motorstillsetzung hervorgerufen werden würden, vermeiden. Zur Realisierung dieser Schutzfunktion sind dabei keine kostspieligen und aufwendigen Umbauten vonnöten, vielmehr ist lediglich eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung erforderlich, wobei der Datenaustausch zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät im Fall, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, über diese weitere Datenleitung vorgenommen wird.
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Der Schritt des Erfassens, ob das Getriebe einwandfrei funktioniert, kann dabei ein Erfassen, ob sich das Getriebe in eine Neutralschaltstufe oder eine Parkschaltstufe schalten lässt, umfassen. In der Parkschaltstufe ist der Schalt-Wählhebel durch einen mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung gekoppelten Hubmagneten verriegelt und das Getriebe gesperrt. Neutralschaltstufe wiederum bedeutet, dass sich das Getriebe im Leerlauf befindet. Somit kann gewährleistet werden, dass im Fall, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, es nicht zu einer unmittelbaren Motorstillsetzung kommt, sondern, falls das Getriebe einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes gegeben ist, dieses in einen sicheren Zustand überführt werden kann, in welchem ein selbsttätiges und unerwünschtes Losfahren des Kraftfahrzeuges vermieden wird und gleichzeitig die Funktionen von weiteren Steuergeräten im Kraftfahrzeug genutzt werden können. Hierdurch können Gefahrensituationen, insbesondere bedingt durch eine unmittelbare Motorstillsetzung, vermieden werden, wodurch die Sicherheit beispielsweise für die Benutzer des Kraftfahrzeuges weiter erhöht werden kann.
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Dabei kann der Schritt des Ausgebens eines Signals an die Motorsteuerung ein Ausgeben von Informationen, ob sich das Getriebe in eine Neutralschaltstufe und/oder eine Parkschaltstufe schalten lässt, derart dass eine Motorstillsetzung durch das Motorsteuergerät bewirkt wird, falls sich das Getriebe nicht in eine Neutralschaltstufe und/oder eine Parkschaltstufe schalten lässt, umfassen. So weisen gewöhnliche automatisch und manuell schaltbare Getriebe Signalleitungen und/oder Tippschalter auf, welche Schalter mit zweipoligem Ausgang sind, deren jeweiliger Schaltzustand erfassbar und in einer logischen Auswerteschaltung überprüfbar ist. Für gewöhnlich wird dabei der Wert ”0” ausgegeben und an das Motorsteuergerät übermittelt, falls sich das Getriebe in einer Neutralschaltstufe oder einer Parkschaltstufe befindet oder in diese überführt wird, sowie der Wert ”1”, falls sich das Getriebe in einer Vorwärtsschaltstufe beziehungsweise in einer Rückwärtsfahrschaltstufe befindet oder in diese überführt wird. Folglich können zur Realisierung der Maßnahme bereits vorhandene Datenleitungen und bekannte Informationen verwendet werden, ohne dass kostspielige und aufwendige Umbauten, Software- oder Hardware-Änderungen vonnöten wären.
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Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch ein Computerprogramm angegeben, das, wenn es auf einer Recheneinheit eines Kraftfahrzeuges ausgeführt wird, die Recheneinheit anleitet, ein oben beschriebenes Verfahren auszuführen.
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Auch wird ein computerlesbares Medium angegeben, auf welchem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.
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Ein derartiges Computerprogramm hat den Vorteil, dass in einfacher Weise und kostengünstig die Funktionalität der Signalübertragung über ein Datenbus-System zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes überprüfbar ist. Falls ein automatisch und manuell schaltbares Getriebe nicht mit Leistung versorgt wird, werden die Kupplungen des Getriebes geschlossen gehalten. Falls die Leistungsversorgung des automatisch und manuell schaltbaren Getriebes nun während des Betriebes des Getriebes verloren geht, beispielsweise während der Fahrt eines Kraftfahrzeuges mit einem derartigen automatisch und manuell schaltbaren Getriebe, dürfen aus Sicherheitsgründen die Kupplungen nicht geöffnet werden und muss weiter der Motor eines derartigen Kraftfahrzeuges stillgesetzt werden. Dabei kommunizieren das Getriebe und der Motor für gewöhnlich über ein Datenbus-System, über welches einem Motorsteuergerät des Motors mitgeteilt werden kann, ob das automatisch und manuell schaltbare Getriebe mit Leistung versorgt wird, so dass das Motorsteuergerät entsprechende Reaktionen bis hin zur Motorstillsetzung initiieren kann. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass das Motorsteuergerät bei Fehlern im Datenbus-System beziehungsweise bei Ausfällen des Datenbus-Systems, die Information über den Zustand des Getriebes, das heißt insbesondere die Leistungsversorgung, nicht mehr empfangen kann. Ein derartiger Ausfall des Datenbus-Systems hat für gewöhnlich zur Folge, dass der Motor stillgesetzt wird, unabhängig davon, ob die Leistungsversorgung des Getriebes weiter besteht oder nicht. Mithilfe eines derartigen Computerprogramms kann gewährleistet werden, dass es bei einem Ausfall des Datenbus-Systems nur zu einer unmittelbaren Motorstillsetzung kommt, falls das Getriebe nicht mehr einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes nicht mehr gegeben ist. Dies hat den Vorteil, dass im Fall des Ausfalls des Datenbus-Systems, die Funktionen weiterer Steuergeräte des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Bremskraftverstärkung oder zur Steuerung, weiter zur Verfügung stehen und genutzt werden können, solange sich das Getriebe in einen sicheren Zustand überführen lässt. Dies gewährleistet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges nunmehr entsprechende Aktionen ausführen kann, beispielsweise einen Parkvorgang abschließen, und folglich Gefahrensituationen, welche durch eine unmittelbare Motorstillsetzung hervorgerufen werden würden, vermeiden kann.
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Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird weiter auch ein System zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeuges angegeben. Das System umfasst dabei ein Getriebesteuergerät, einen Motor, ein Motorsteuergerät, welches über ein Datenbus-System Daten mit dem Getriebesteuergerät austauschen kann, sowie eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät. Das Getriebesteuergerät weist dabei eine erste Auswerteeinheit zum Erfassen, ob das Datenbus-System aktiv ist, eine zweite Auswerteeinheit zum Erfassen, ob das Getriebe einwandfrei funktioniert falls das Datenbus-System nicht aktiv ist, einen Aktuator zum Überführen des Getriebes in einen sicheren Zustand falls das Getriebe einwandfrei funktioniert, und eine Schnittstelle zum Ausgeben eines Signals zur Motorstillsetzung an das Motorsteuergerät über die weitere Datenleitung falls das Getriebe nicht einwandfrei funktioniert, auf.
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Ein derartiges System hat den Vorteil, dass in einfacher Weise und kostengünstig die Funktionalität der Signalübertragung über ein Datenbus-System zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes überprüfbar ist. Falls ein automatisch und manuell schaltbares Getriebe nicht mit Leistung versorgt wird, werden die Kupplungen des Getriebes geschlossen gehalten. Falls die Leistungsversorgung des automatisch und manuell schaltbaren Getriebes nun während des Betriebes des Getriebes verloren geht, beispielsweise während der Fahrt eines Kraftfahrzeuges mit einem derartigen automatisch und manuell schaltbaren Getriebe, dürfen aus Sicherheitsgründen die Kupplungen nicht geöffnet werden und muss weiter der Motor eines derartigen Kraftfahrzeuges stillgesetzt werden. Dabei kommunizieren das Getriebe und der Motor für gewöhnlich über ein Datenbus-System, über welches einem Motorsteuergerät des Motors mitgeteilt werden kann, ob das automatisch und manuell schaltbare Getriebe mit Leistung versorgt wird, so dass das Motorsteuergerät entsprechende Reaktionen bis hin zur Motorstillsetzung initiieren kann. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass das Motorsteuergerät bei Fehlern im Datenbus-System beziehungsweise bei Ausfällen des Datenbus-Systems die Information über den Zustand des Getriebes, das heißt insbesondere die Leistungsversorgung, nicht mehr empfangen kann. Ein derartiger Ausfall des Datenbus-Systems hat für gewöhnlich zur Folge, dass der Motor stillgesetzt wird, unabhängig davon, ob die Leistungsversorgung des Getriebes weiter besteht oder nicht. Durch die Maßnahme eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät vorzusehen, über welche im Fall, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, insbesondere im Fall das das Datenbus-System ausfällt, abhängig vom Zustand des Getriebes Signale zur Motorstillsetzung ausgegeben werden, wird gewährleistet, dass es bei einem Ausfall des Datenbus-Systems nur zu einer unmittelbaren Motorstillsetzung kommt, falls das Getriebe nicht mehr einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes nicht mehr gegeben ist. Dies hat den Vorteil, dass im Fall des Ausfalls des Datenbus-Systems, die Funktionen weiterer Steuergeräte des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Bremskraftverstärkung oder zur Steuerung, weiter zur Verfügung stehen und genutzt werden können, solange sich das Getriebe in einen sicheren Zustand überführen lässt. Ein Fahrer des Kraftfahrzeuges kann nunmehr entsprechende Aktionen ausführen, beispielsweise einen Parkvorgang abschließen und folglich Gefahrensituationen, welche durch eine unmittelbare Motorstillsetzung hervorgerufen werden würden, vermeiden. Zur Realisierung dieser Schutzfunktion sind dabei keine kostspieligen und aufwendigen Umbauten vonnöten Vielmehr ist es bekannt, gewöhnliche automatisch und manuell schaltbare Getriebe bei einer Fehlbedienung des Schalt-Wählhebels in einen sicheren Zustand zu überführen und es ist lediglich eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung erforderlich, welche zur Realisierung des Datenaustausches zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät im Fall, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, dient.
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Der sichere Zustand kann dabei eine Neutralschaltstufe und/oder eine Parkschaltstufe sein. In der Parkschaltstufe ist der Schalt-Wählhebel durch einen mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung gekoppelten Hubmagneten verriegelt und das Getriebe gesperrt. Neutralschaltstufe wiederum bedeutet, dass sich das Getriebe im Leerlauf befindet. Somit ist das System derart ausgebildet, dass gewährleistet werden kann, dass im Fall, dass Datenbus-System nicht aktiv ist, es nicht zu einer unmittelbaren Motorstillsetzung kommt, sondern, falls das Getriebe einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes gegeben ist, dieses in einen sicheren Zustand überführt werden kann, in welchem beispielsweise ein selbsttätiges und unerwünschtes Losfahren eines Kraftfahrzeuges mit einem derartigen automatisch und manuell schaltbaren Getriebe vermieden werden kann und gleichzeitig die Funktionen von weiteren Steuergeräten im Kraftfahrzeug genutzt werden können. Durch ein derartiges System können Gefahrensituationen, insbesondere bedingt durch eine unmittelbare Motorstillsetzung, vermieden werden, wodurch die Sicherheit beispielsweise für die Benutzer des Kraftfahrzeuges weiter erhöht werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Auswerteeinheit dabei derart ausgebildet, zu erfassen, ob der Aktuator das Getriebe in die Neutralschaltstufe und/oder die Parkschaltstufe überführen kann. Das System, insbesondere der Aktuator, ist folglich derart ausgebildet, das Getriebe in einen derartigen sicheren Zustand zu überführen, falls das Datenbus-System nicht aktiv ist, aber das Getriebe einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes gegeben ist. Dies hat den Vorteil, dass Gefahrensituationen, insbesondere bedingt durch eine unmittelbare Motorstillsetzung, vermieden werden können, wodurch die Sicherheit weiter erhöht werden kann, da in der Neutralschaltstufe und/oder der Parkschaltstufe ein selbsttätiges und unerwünschtes Losfahren des Kraftfahrzeuges vermieden wird und gleichzeitig die Funktionen von weiteren Steuergeräten im Kraftfahrzeug genutzt werden können. Auch sind Aktuatoren für automatisch und manuell schaltbare Getriebe bekannt, um das Getriebe in einzelne Schaltstufen zu überführen, so dass dieses hier ohne kostspielige und aufwändige Umbauten, Hardware- oder Software-Änderungen realisiert werden kann.
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Dabei kann die Schnittstelle derart ausgebildet sein, als Signal eine Information, ob sich das Getriebe in eine Neutralschaltstufe und/oder eine Parkschaltstufe überführen lässt, derart dass eine Motorstillsetzung bewirkt wird, falls sich das Getriebe nicht in eine Neutralschaltstufe und/oder eine Parkschaltstufe überführen lässt, auszugeben.
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So weisen gewöhnliche automatisch und manuell schaltbare Getriebe Signalleitungen und/oder Tippschalter auf, welche Schalter mit zweipoligem Ausgang sind, deren jeweiliger Schaltzustand erfassbar und in einer logischen Auswerteschaltung überprüfbar ist. Für gewöhnlich wird dabei der Wert ”0” ausgegeben und an das Motorsteuergerät übermittelt, falls sich das Getriebe in einer Neutralschaltstufe oder einer Parkschaltstufe befindet oder in diese überführt wird, sowie der Wert ”1”, falls sich das Getriebe in einer Vorwärtsschaltstufe beziehungsweise einer Rückwärtsfahrschaltstufe befindet oder in diese überführt wird. Folglich kann das System derart ausgebildet sein, zur Realisierung der Maßnahme auf bereits vorhandene Datenleitungen und bekannte Informationen zurückzugreifen, ohne dass kostspielige und aufwendige Umbauten, Software- oder Hardware-Änderungen vonnöten wären.
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Weiter kann das Datenbus-System als CAN-Bus-System ausgebildet sein. Das CAN-(Controller Area Network)Bus-System ist ein eigens für den Einsatz in Kraftfahrzeugen entwickeltes Bus-System. Das CAN-Bus-System umfasst eine mehrere CAN-Knoten verbindende Bus-Leitung, die aus zwei parallelen Leitungen CAN-Low und CAN-High gebildet ist. Das CAN-Bus-System ist im Allgemeinen relativ unempfindlich gegen Störungen an einer der beiden Leitungen, so dass die Sicherheit des Datenbus-Systems weiter erhöht werden kann. Treten jedoch Störungen an beiden Leitungen auf, so ist kein Datenverkehr mehr möglich, da das Zugriffverfahren des CAN-Bus-Systems bedingt, dass die CAN-Low- und CAN-High-Anschlüsse aller CAN-Knoten galvanisch miteinander verbunden sind.
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Auch kann die erste Auswerteeinheit einen Bus-Controller aufweisen. Derartige Bus-Controller, insbesondere Bus-Controller in Form eines Mikrocontrollers, sind bekannt, um Störungen in einem Datenbus-System beispielsweise einen Ausfall des Datenbus-Systems auf kostengünstige und einfache Weise zu detektieren.
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Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zudem auch ein Kraftfahrzeug angegeben, welches ein oben beschriebenes System umfasst. Ein derartiges Kraftfahrzeug hat den Vorteil, dass in einfacher Weise und kostengünstig die Funktionalität der Signalübertragung über ein Datenbus-System zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes des Kraftfahrzeuges überprüfbar ist. Falls ein automatisch und manuell schaltbares Getriebe nicht mit Leistung versorgt wird, werden die Kupplungen des Getriebes geschlossen gehalten.
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Falls die Leistungsversorgung des automatisch und manuell schaltbaren Getriebes nun während des Betriebes des Getriebes, das heißt während der Fahrt eines Kraftfahrzeuges, verloren geht, dürfen aus Sicherheitsgründen die Kupplungen nicht geöffnet werden und muss weiter der Motor stillgesetzt werden. Dabei kommunizieren das Getriebe und der Motor für gewöhnlich über ein Datenbus-System, über welches einem Motorsteuergerät des Motors mitgeteilt werden kann, ob das automatisch und manuell schaltbare Getriebe mit Leistung versorgt wird, so dass das Motorsteuergerät entsprechende Reaktionen bis hin zur Motorstillsetzung initiieren kann. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass das Motorsteuergerät bei Fehlern im Datenbus-System beziehungsweise bei Ausfällen des Datenbus-Systems die Information über den Zustand des Getriebes, das heißt insbesondere die Leistungsversorgung, nicht mehr empfangen kann. Ein derartiger Ausfall des Datenbus-Systems hat für gewöhnlich zur Folge, dass der Motor stillgesetzt wird, unabhängig davon, ob die Leistungsversorgung des Getriebes weiter besteht oder nicht. Durch die Maßnahme, eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät vorzusehen, über welche in Fällen, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, abhängig vom Zustand des Getriebes Signale zur Motorstillsetzung ausgegeben werden, wird gewährleistet, dass es beim Ausfall des Datenbus-Systems nur zu einer unmittelbaren Motorstillsetzung kommt, falls das Getriebe nicht mehr einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes nicht mehr gegeben ist. Dies hat den Vorteil, dass im Fall des Ausfalls des Datenbus-Systems die Funktionen weiterer Steuergeräte des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Bremskraftverstärkung oder zur Steuerung, weiter zur Verfügung stehen und genutzt werden können, solange sich das Getriebe in einen sicheren Zustand überführen lässt. Ein Fahrer des Kraftfahrzeuges kann nunmehr entsprechende Aktionen ausführen, beispielsweise einen Parkvorgang abschließen, und folglich Gefahrensituationen, welche durch eine unmittelbare Motorstillsetzung hervorgerufen werden würden, vermeiden. Zur Realisierung dieser Schutzfunktion sind dabei keine kostspieligen und aufwändigen Umbauten des Kraftfahrzeuges vonnöten, vielmehr ist lediglich eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung erforderlich, wobei der Datenaustausch zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät im Fall, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, über diese weitere Datenleitung realisiert wird.
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Eine relativ einfache und zuverlässige Möglichkeit zur Motorstillsetzung, das heißt den Motorstillstand zu bewirken, kann dadurch gegeben werden, dass das Motorsteuergerät eine Zündung und/oder eine Einspritzung abschaltet.
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Weiter kann das Getriebe einen Schalt-Wählhebel umfassen, welcher in eine Vorwärtsschaltposition, eine Rückwärtsfahrschaltposition, eine Neutralschaltposition oder eine Parkschaltposition bewegbar ist und über Signalleitungen mit dem Getriebesteuergerät derart in Verbindung steht, dass über die Signalleitungen Daten über die Position des Schalt-Wählhebels übermittelt werden. Um eine direkte Verbindung zwischen dem Schalt-Wählhebel und dem Getriebesteuergerät mit einer relativ geringen Anzahl von Leitungen zu schaffen, kann der Schalt-Wählhebel über Signalleitungen mit dem Getriebesteuergerät in Verbindung stehen. Das Getriebesteuergerät kann dabei die Schaltstufen beziehungsweise den ausgewählten Gang anhand der Spannungen der Signalleitungen auswerten und kann somit die einzelnen Signalleitungen eindeutig zu der gewählten Schaltstufe beziehungsweise dem ausgewählten Gang zuordnen. Auch sind Tippschalter für automatisch und manuell schaltbare Getriebe bekannt, welche Schalter mit zweipoligem Ausgang sind, deren jeweiliger Schaltzustand erfassbar und in einer logischen Auswerteschaltung überprüfbar ist. Für gewöhnlich wird dabei abhängig von der Position des Schalt-Wählhebels der Wert ”0” ausgegeben, falls sich der Schalt-Wählhebel in einer Neutralschaltposition oder einer Parkschaltposition befindet oder in diese überführt wird, sowie der Wert ”1”, falls sich der Schalt-Wählhebel in einer Vorwärtsschaltposition beziehungsweise in einer Rückwärtsfahrschaltposition befindet oder in diese überführt wird. Folglich kann das Kraftfahrzeug derart ausgestaltet werden, zur Realisierung der Maßnahme bereits vorhandene Datenleitungen und bekannte Informationen zu verwenden, ohne dass kostspielige und aufwendige Umbauten, Software- oder Hardware-Änderungen vonnöten wären.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Kraftfahrzeug weiter eine mit der weiteren Datenleitung gekoppelte Anzeigeeinrichtung zur Darstellung eines Warnhinweises umfassen. Hierdurch wird die Möglichkeit gegeben, dass ein Fahrer durch diesen zusätzlichen Warnhinweis den Fehler analysieren und weitere mögliche Fehler, welche beispielsweise zur Motorstillsetzung führen können, ausschließen kann.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie ein System zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeuges angegeben werden, mit welchen in einfacher Weise und kostengünstig die Funktionalität der Signalübertragung über ein Datenbus-System zwischen einem Getriebesteuergerät und einem Motorsteuergerät des automatisch und manuell schaltbaren Getriebes überprüfbar ist.
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Durch die Maßnahme, eine weitere vom Datenbus-System unabhängige Datenleitung zwischen dem Getriebesteuergerät und dem Motorsteuergerät vorzusehen, über welche im Fall, dass das Datenbus-System nicht aktiv ist, abhängig vom Zustand des Getriebes Signale zur Motorstillsetzung ausgegeben werden, kann gewährleistet werden, dass es bei einem Ausfall des Datenbus-Systems nur zu einer unmittelbaren Motorstillsetzung kommt, falls das Getriebe nicht mehr einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes nicht mehr gegeben ist, und anderenfalls das Getriebe in einen sicheren Zustand überführt wird und die Funktionen weiterer Steuergeräte des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Bremskraftverstärkung oder Steuerung, weiter zur Verfügung stehen und genutzt werden können, wodurch die Sicherheit weiter erhöht werden kann.
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Auch kann dies ohne kostspielige und aufwändige Umbauten, Software- oder Hardware-Änderungen realisiert werden, da zur Realisierung der Maßnahme bereits vorhandene Datenleitungen und bekannte Informationen eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes verwendet werden können.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Systems zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeuges gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeuges gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Systems 1 zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes 2 eines Kraftfahrzeuges gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
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Bei dem in 1 gezeigten automatisch und manuell schaltbaren Getriebe 2 kann es sich beispielsweise um ein Umlaufräderwechselgetriebe, ein stufenloses Getriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe handeln. Das dargestellte Getriebe wird dabei elektrohydraulisch geschaltet und über ein Steuergerät 3 entsprechend gesteuert.
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Derartige automatisch und manuell schaltbare Getriebe 2 sind wahlweise im Automatikmodus betreibbar oder manuell auch schaltbar.
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Weiter sind ein Motor 4 des Kraftfahrzeuges sowie ein Motorsteuergerät 5 zum Steuern des Motors zu erkennen.
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1 zeigt weiter einen Schalt-Wählhebel 6, wobei mithilfe des Schalt-Wählhebel 6 der jeweilige Fahrbetriebsmodus wählbar und/oder das Einlegen und Herausnehmen der Gänge des Getriebes, insbesondere im manuellen Schaltmodus, steuerbar ist. Der Schalt-Wählhebel 6 ist dabei innerhalb einer Schalthebelgasse sequentiell in mehrere unterschiedliche Positionen, hier in die Positionen Parksperre P, Rückwärts R, Neutral N und in einen Vorwärtsmodus V bewegbar. Die Bewegungsrichtung des Schalt-Wählhebels 6 wird hierbei durch den mit Bezugszeichen 7 gekennzeichneten Pfeil symbolisiert.
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Wie weiter zu erkennen ist, ist das Getriebesteuergerät 3 über ein Datenbus-System, welches durch Datenleitungen 8 dargestellt ist, mit dem Motorsteuergerät 5 gekoppelt.
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Falls ein derartiges automatisch und manuell schaltbares Getriebe 2 nicht mit Leistung versorgt wird, werden die Kupplungen (in 1 nicht gezeigt) des Getriebes 2 geschlossen gehalten. Falls die Leistungsversorgung des automatisch und manuell schaltbaren Getriebes 2 nun während des Betriebes des Getriebes 2 verloren geht, beispielsweise während der Fahrt des Kraftfahrzeuges, dürfen aus Sicherheitsgründen die Kupplungen nicht geöffnet werden und muss weiter der Motor 4 des Kraftfahrzeuges stillgesetzt werden. Dabei kommunizieren das Getriebe 2 und der Motor 4 über das Datenbus-System 8, über welches dem Motorsteuergerät 3 mitgeteilt werden kann, ob das automatisch und manuell schaltbare Getriebe 2 mit Leistung versorgt wird, so dass das Motorsteuergerät 5 entsprechende Reaktionen bis hin zur Motorstillsetzung initiieren kann.
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Wie 1 zeigt, ist hierbei eine weitere vom Datenbus-System 8 unabhängige Datenleitung 9 zwischen dem Getriebesteuergerät 3 und dem Motorsteuergerät 5 vorgesehen. Auch weist das dargestellte Getriebesteuergerät 3 eine erste Auswerteeinheit 10 zum Erfassen, ob das Datenbus-System 8 aktiv ist, eine zweite Auswerteeinheit 11 zum Erfassen, ob das Getriebe 2 einwandfrei funktioniert falls das Datenbus-System 8 nicht aktiv ist, einen Aktuator 12 zum Überführen des Getriebes 2 in einen sicheren Zustand falls das Getriebe 2 einwandfrei funktioniert, und eine Schnittstelle 13 zum Ausgeben eines Signals zur Motorstillsetzung an das Motorsteuergerät 5 über die weitere Datenleitung 9 falls das Getriebe 2 nicht einwandfrei funktioniert, auf.
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Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass in einfacher Weise und kostengünstig die Funktionalität der Signalübertragung über ein Datenbus-System 8 zwischen einem Getriebesteuergerät 3 und einem Motorsteuergerät 5 eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes 2 überprüfbar ist. So muss im Fall, dass das Datenbus-System 8 nicht aktiv ist, nicht mehr automatisch unmittelbar der Motor 4 stillgesetzt werden, sondern kann über die weitere vom Datenbus-System 8 unabhängige Datenleitung 9, abhängig vom Zustand des Getriebes 2 ein Signal zur Motorstillsetzung ausgegeben werden, wodurch gewährleistet wird, dass es bei einem Ausfall des Datenbus-Systems 8 nur zu einer unmittelbaren Motorstillsetzung kommt, falls das Getriebe 2 nicht mehr einwandfrei funktioniert, das heißt insbesondere eine Leistungsversorgung des Getriebes 2 nicht mehr gegeben ist. So können die Funktionen weiterer Steuergeräte des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Bremsverstärkung oder zur Steuerung, weiter genutzt werden, solange sich das Getriebe 2 in einen sicheren Zustand überführen lässt.
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Gemäß den Ausführungsformen der 1 handelt es sich bei dem sicheren Zustand dabei um eine Neutralschaltstufe N und/oder eine Parkschaltstufe P. In der Parkschaltstufe P ist der Schalt-Wählhebel 6 durch einen (nicht dargestellten) mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung gekoppelten Hubmagneten verriegelt und das Getriebe 2 gesperrt. Neutralschaltstufe N wiederum bedeutet, dass sich das Getriebe 2 im Leerlauf befindet.
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Die dargestellte zweite Auswerteeinheit 11 ist dabei derart ausgebildet, zu erfassen, ob der Aktuator 12 das Getriebe in die Neutralschaltstufe N und/oder die Parkschaltstufe P überführen kann.
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Auch ist die dargestellte Schnittstelle 13 derart ausgebildet, als Signal eine Information, ob sich das Getriebe 2 in eine Neutralschaltstufe N und/oder eine Parkschaltstufe P überführen lässt, derart dass eine Motorstillsetzung bewirkt wird, falls sich das Getriebe 2 nicht in eine Neutralschaltstufe N und/oder eine Parkschaltstufe P überführen lässt, auszugeben.
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Dabei steht der Schalt-Wählhebel 6 über Signalleitungen 14 mit dem Getriebesteuergerät 3 derart in Verbindung, dass über die Signalleitungen 14 Daten über die Position des Schalt-Wählhebels 6 übermittelt werden. Im vorliegenden Fall sind die Signalleitungen 14 dabei mit Spannung beaufschlagbar, derart dass das Getriebesteuergerät 3 die Schaltstufen beziehungsweise den ausgewählten Gang anhand der Spannungen der Signalleitungen 14 in einer logischen Auswerteeinheit 15 auswerten kann und somit die einzelne Signalleitung 14 eindeutig zu der gewählten Schaltstufe beziehungsweise dem ausgewählten Gang zuordnen kann. Ferner kann das Getriebe 2 auch Tippschalter aufweisen, welche Schalter mit zweipoligem Ausgang sind, deren jeweiliger Schaltzustand erfassbar und in einer logischen Auswerteschaltung überprüfbar ist. Entsprechend der Auswertung wird dabei für gewöhnlich der Wert ”0” durch das Getriebesteuergerät 3 ausgegeben und an das Motorsteuergerät 5 übermittelt, falls sich das Getriebe 2 in einer Neutralschaltstufe N oder einer Parkschaltstufe P befindet oder in diese überführt wird, sowie der Wert ”1”, falls sich das Getriebe 2 in einer Vorwärtsschaltstufe V beziehungsweise einer Rückwärtsfahrschaltstufe R befindet. Somit können zur Realisierung der Maßnahme bereits vorhandene Datenleitungen und bekannte Informationen verwendet werden, ohne dass kostspielige und aufwendige Umbauten, Software- oder Hardware-Änderungen vonnöten wären.
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Bei dem Datenbus-System 8 der 1 handelt es sich um ein CAN-Bus-System 16.
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Auch weist die dargestellte erste Auswerteeinheit 10 einen Bus-Controller 17 auf, wobei der Bus-Controller 17 der 1 in Form eines Mikrocontrollers ausgebildet ist.
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Weiter ist das Motorsteuergerät 5 der 1 derart ausgebildet, als Reaktion auf das Signal der Motorstillsetzung eine Zündung und/oder eine Einspritzung des Motors abzuschalten.
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1 zeigt weiter eine mit dem Datenbus-System 8 gekoppelte Anzeigeeinrichtung 18. Die Anzeigeeinrichtung 18 der 1 ist dabei zur Darstellung eines Warnhinweises ausgebildet, so dass ein Fahrer durch den Warnhinweis den Fehler, das heißt das nicht aktive Datenbus-System 8 analysieren und weitere mögliche Fehler, welche bis hin zur Motorstillsetzung führen können, ausschließen kann.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 20 zum Steuern eines automatisch und manuell schaltbaren Getriebes 2 eines Kraftfahrzeuges gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Komponenten und Bauteile mit gleicher Konstruktion und/oder Funktion wie in 1 tragen dieselben Bezugszeichen und werden nicht extra erörtert.
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Wie 2 zeigt, weist das Verfahren 20 dabei folgende Schritte auf: Zunächst wird in einem Schritt 21 erfasst, ob das Datenbus-System 8 zwischen dem Getriebesteuergerät 3 und dem Motorsteuergerät 5 aktiv ist. Falls das Datenbus-System 8 nicht aktiv ist, wird dann in einem Schritt 22 erfasst, ob das Getriebe 2 einwandfrei funktioniert. Falls das Getriebe 2 einwandfrei funktioniert, wird dann in einem folgenden Schritt 23 das Getriebe 2 in einen sicheren Zustand überführt sowie, falls das Getriebe 2 nicht einwandfrei funktioniert, in einem Schritt 24 ein Signal zur Motorstillsetzung durch das Getriebesteuergerät 3 an das Motorsteuergerät 5 über die weitere vom Datenbus-System 8 unabhängige Datenleitung 9 ausgegeben.
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Wird in dem Schritt 21 detektiert, dass das Datenbus-System 8 zwischen dem Getriebesteuergerät 3 und dem Motorsteuergerät 5 aktiv ist, wird dieser Schritt 21 wiederholt ausgeführt. Wird in dem Schritt 21 jedoch detektiert, dass das Datenbus-System 8 nicht aktiv ist, wird in dem folgenden Schritt 22 erfasst, ob das Getriebe 2 einwandfrei funktioniert. Gemäß den Ausführungsformen der 2 umfasst dieser Schritt 22 dabei den Schritt eines Erfassens, ob sich das Getriebe in eine Neutralschaltstufe N und/oder eine Parkschaltstufe P schalten lässt.
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Gemäß den Ausführungsformen der 2 umfasst der Schritt 24 des Ausgebens eines Signals an die Motorsteuerung 5 weiter den Schritt eines Ausgebens von Informationen, ob sich das Getriebe 2 in eine Neutralschaltstufe N und/oder eine Parkschaltstufe P schalten lässt, derart dass eine Motorstillsetzung durch das Motorsteuergerät 5 bewirkt wird, falls sich das Getriebe 2 nicht in eine Neutralschaltstufe N und/oder eine Parkschaltstufe P schalten lässt. Da derartige Informationen für gewöhnliche automatisch und manuell schaltbare Getriebe 2 vorhanden und bekannt sind, können diese verwendet werden, ohne dass kostspielige oder aufwändige Umbauten, Software- oder Hardware-Änderungen vonnöten wären.
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Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- Getriebe
- 3
- Getriebesteuergerät
- 4
- Motor
- 5
- Motorsteuergerät
- 6
- Schalt-Wählhebel
- 7
- Bewegung Schalt-Wählhebel
- 8
- Datenbus-System
- 9
- Weitere Datenleitung
- 10
- erste Auswerteeinheit
- 11
- zweite Auswerteeinheit
- 12
- Aktuator
- 13
- Schnittstelle
- 14
- Signalleitungen
- 15
- Logische Auswerteschaltung
- 16
- CAN-Bus-System
- 17
- Bus-Controller
- 18
- Anzeigeeinrichtung
- 20
- Verfahren
- 21
- Verfahrensschritt
- 22
- Verfahrensschritt
- 23
- Verfahrensschritt
- 24
- Verfahrensschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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