DE4324415A1 - Electronic management system for automobile clutch - Has microcontroller actuating clutch with monitor for override function should a fault develop in microcontroller - Google Patents
Electronic management system for automobile clutch - Has microcontroller actuating clutch with monitor for override function should a fault develop in microcontrollerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Kupplungsmanagement-System für Kraftfahrzeuge mit Brennkraftmaschinenantrieb, bei dem ein Mikrocontroller in Abhängigkeit von einer die jeweilige Stellung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine erfassenden EKM-Sensorik ein Stellglied zum Betätigen einer zwischen der Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Kupplung ansteuert, eine laufende Funktionsüberwachung des Mikrocontrollers stattfindet und bei Ausfall oder Funktionsstörungen des Mikrocontrollers eine Systemabschaltung erfolgt.The invention relates to an electronic Clutch management system for motor vehicles with Internal combustion engine drive, in which a microcontroller depending on the position of the throttle valve of the internal combustion engine EKM sensors an actuator for actuating an between the internal combustion engine and a transmission Coupling controls, ongoing function monitoring of the microcontroller takes place and in the event of failure or malfunction of the microcontroller System shutdown occurs.
Elektronische Kupplungsmanagement-Systeme dieser Art und Zweckbestimmung sind bekannt und bewährt, beinhalten gleichwohl aber bei nie mit Sicherheit ausschließbaren Störungen oder gar beim vollständigen Ausfall der elektronischen Steuerung in Bezug auf die Fahrsicherheit beachtliche Gefahrenpotentiale insofern, als es zu überraschenden und der jeweiligen Betriebssituation unangepaßten oder gar entgegenge setzten Kupplungsbetätigungen kommen kann. So begründet bei Überholmanövern das plötzliche Öffnen der Kupplung infolge einer Störung der Steuerelektronik ebenso gefährliche Risiken, wie das unerwartete Schließen der Kupplung bei mit laufendem Motor stehendem Fahrzeug.Electronic clutch management systems this The type and purpose are known and proven, include but never with certainty disruptible faults or even complete Failure of electronic control in relation to driving safety considerable potential dangers insofar as it is surprising and the respective Operating situation inappropriate or even counter set clutch actuations can come. So justified the sudden opening of the clutch during overtaking maneuvers as a result of a fault in the control electronics dangerous risks, such as unexpected closure the clutch when the vehicle is stopped.
Angesichts dieser Unzulänglichkeiten des Standes der Technik soll durch die Erfindung ein verbessertes elektronisches Kupplungsmanagement-System der eingangs erläuterten Art und Zweckbestimmung geschaffen werden, bei dem im Widerspruch zur jeweiligen Betriebssituation stehende Kupplungsbetätigungen wirksam unterbunden sind.Given these shortcomings of the state the technology is to be improved by the invention electronic clutch management system at the beginning explained type and purpose are created, in contradiction to the respective operating situation standing clutch operations effectively prevented are.
Gelöst ist diese Erfindungsaufgabe bei dem elektroni schen Kupplungsmanagement-System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch eine Sicherheitslogik mit einem Umschalter zum Umschalten des Stellgliedes bei Störungen des Mikrocontrollers von diesem auf einen Komperator, der direkt von der die Drosselklappen stellung erfassenden EKM-Sensorik angesteuert wird und seinerseits in Abhängigkeit von der Drosselklappen stellung das Stellglied für eine zur jeweiligen Drossel klappenstellung entgegengesetzte Betätigung der Kupplung in der Öffnungs- oder Schließlage ansteuert.This task of invention has been solved by elektroni coupling management system according to the generic term of claim 1 by a security logic with a switch for switching the actuator in the event of malfunctions of the microcontroller a comparator directly from the the throttle valve position-detecting EKM sensors is controlled and in turn depending on the throttle valve position the actuator for a respective throttle flap position opposite actuation of the clutch actuated in the open or closed position.
Bei der Erfindung handelt es sich somit darum, daß bei Störung oder Ausfall der Steuerelektronik die Ansteuerung des Stellgliedes unmittelbar von einem Komperator erfolgt, und zwar in der Weise, daß bei in Offenstellung befindlicher Drosselklappe die Kupp lung schließt, hingegen bei geschlossener Drossel klappe geöffnet wird. Damit trägt die Erfindung den unterschiedlichen Erfordernissen in den beiden aufge zeigten Betriebszuständen in der Weise Rechnung, daß beim Auftreten von Störungen der Steuerelektronik in jedem dieser Betriebszustände eine Kupplungsbetäti gung im Sinne eines sicheren Zustandes stattfindet.The invention is therefore that in the event of a malfunction or failure of the control electronics Actuation of the actuator directly from one Comparator takes place in such a way that at the clutch in the open position of the throttle valve lung closes, however, with the throttle closed flap is opened. The invention thus carries the different needs in the two showed operating states in the way, that when malfunctions of the control electronics occur a clutch actuator in each of these operating states in the sense of a safe state.
So gelangt bei einer Störung oder beim Ausfall der Steuerelektronik im Fahrbetrieb, den die geöffnete Drosselklappe anzeigt, die Kupplung in ihre Schließ lage. Besondere Bedeutung kommt dieser Maßnahme zu, wenn die Störung während eines Überholmanövers eintritt. Den Motorbetrieb mit "Standgas" bei stehendem Fahrzeug zeigt hingegen die geschlossene Drosselklappe an mit der Folge, daß die Sicherheitslogik auf auftretende Störungen oder den Ausfall der Steuerelektronik mit dem Öffnen der Kupplung reagiert. Demgemäß wird erfin dungsgemäß beim Beschleunigen, etwa beim Überholen, der Kraftschluß aufrechterhalten, hingegen beim Still stand des Fahrzeugs, dessen unerwünschte selbsttätige Inbetriebsetzung wirksam verhindert.In the event of a malfunction or failure, the Control electronics in driving mode that the open Throttle valve indicates the clutch in its closing location. This measure is of particular importance if the fault occurs during an overtaking maneuver. Engine operation with "idle gas" when the vehicle is stationary shows the closed throttle valve with the result that the security logic occurs on Malfunctions or failure of the control electronics opening the clutch reacts. Accordingly, it is invented appropriately when accelerating, such as when overtaking, the adhesion is maintained, however, when breastfeeding stopped the vehicle, its undesirable automatic Commissioning effectively prevented.
Eine sinnvolle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß eine Überwachungselektronik über eine RST- Leitung mit dem Mikrocontroller wirkverbunden ist, von diesem laufend mit definierten Signalen beauf schlagt wird und beim Ausbleiben dieser Signale, welche die Funktionsfähigkeit des Mikrocontrollers anzeigen, den Umschalter ansteuert und dadurch das Umschalten des Stellgliedes vom Mikrocontroller auf den Komperator bewirkt. Demgemäß schaltet unverzüglich nach dem Ausbleiben der definierten Signale des Mikro controllers die Überwachungselektronik das Stellglied auf Komperatorbetrieb um mit der Folge, daß bei in Offenstellung befindlicher Drosselklappe die Kupplung in Schließlage gehalten oder gebracht wird. Bei ge schlossener Drosselklappe hingegen, also im Leerlauf betrieb der Brennkraftmaschine, wird die Kupplung in Öffnungsstellung gehalten oder gebracht.A sensible embodiment of the invention sees monitoring electronics via an RST Line is operatively connected to the microcontroller, constantly tasked with defined signals and if these signals are absent, which the functionality of the microcontroller display, controls the switch and thereby the Switching the actuator from the microcontroller to causes the comparator. Accordingly, switches immediately after the absence of the defined signals of the microphone controllers the monitoring electronics the actuator to comparator operation with the result that in Throttle valve open position the clutch is held or brought into the closed position. At ge closed throttle valve, however, so at idle Operation of the internal combustion engine, the clutch held or brought into the open position.
Gemäß einer Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltung können der Mikrocontroller und die Überwachungselektronik neben der RST-Leitung über eine RESET-Leitung miteinander verbunden sowie mit Ausgängen "Aus" versehen und letztere auf eine "Oder"-Verknüpfung geschaltet sein, die ihrerseits in Abhängigkeit vom logischen Zustand der Ausgänge "Aus" des Mikrocontrollers und der Über wachungselektronik den Umschalter zum Umschalten des Stellgliedes vom Mikrocontroller auf den Komperator ansteuert.According to a development of the aforementioned configuration can the microcontroller and the monitoring electronics next to the RST line with each other via a RESET line connected and provided with outputs "Off" and the latter must be switched to an "Or" link, which in turn depends on the logical state the outputs "off" of the microcontroller and the over electronics to switch the switch the actuator from the microcontroller to the comparator controls.
Bei dieser Weiterbildung handelt es sich mithin um eine Anordnung, bei der die "Oder"-Verknüpfung an spricht, wenn an den Ausgängen "Aus" des Mikrocon trollers und der Überwachungselektronik unterschiedliche logische Zustände auftreten bzw. wenn alle drei Ausgänge "Aus" eine Umschaltung auf Komperatorsteuerung anfordern. Dies ist immer dann der Fall, wenn beim Ausbleiben der die Funktionsfähig keit des Mikrocontrollers anzeigenden Signale der Mikrocontroller von der Überwachungselektronik über die RESET-Leitung zurückgesetzt wird.This training is therefore about an arrangement where the "OR" link is on speaks when at the outputs "Off" of the Mikrocon trollers and the monitoring electronics different logical states occur or if all three outputs are "off" request a switch to comparator control. This is always the case when the absence of the functional signals of the microcontroller Microcontrollers from the monitoring electronics the RESET line is reset.
Eine andere wichtige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitslogik einen in gleicher Weise wie der Mikrocontroller mit Informationen von der EKM-Sensorik versorgten Über wachungsprozessor besitzt, der die Überwachungselektronik über eine RST-Leitung mit seine Funktionsfähigkeit anzeigenden Signalen beaufschlagt, bei deren Ausbleiben die Überwachungselektronik den Umschalter zum Um schalten des Stellgliedes vom Mikrocontroller auf den Komperator ansteuert.Another important aspect of the invention is characterized in that the safety logic one in the same way as the microcontroller Information supplied by the EKM sensors guard processor that owns the monitoring electronics via an RST line with its functionality indicating signals applied, if they are absent the monitoring electronics the switch to the Um switch on the actuator from the microcontroller controls the comparator.
Bei dieser Ausgestaltung handelt es sich mithin darum, daß zusätzlich zu der Überwachung des Mikrocontrollers mittels der Überwachungselektronik ein Überwachungs prozessor eingeschaltet ist, der ebenso wie der Mikro controller unmittelbar mit Informationen von der EKM-Sensorik versorgt wird.This configuration is therefore about that in addition to monitoring the microcontroller monitoring by means of the monitoring electronics processor is on, just like the micro controller immediately with information from the EKM sensors are supplied.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung können der Mikrocontroller und der Überwachungsprozessor über eine spezielle Schnittstelle "KOM" miteinander verbunden sein und über diese Schnittstelle Infor mationen austauschen. Gemäß einer anderen Weiterbildung dieser Ausgestaltung kann die Überwachungselektronik gleichermaßen mit dem Mikrocontroller und dem Über wachungsprozessor über RST- und RESET-Leitungen ver bunden sein und der Mikrocontroller, die Überwachungs elektronik und der Überwachungsprozessor können je einen auf eine "Oder"-Verknüpfung geschalteten Aus gang "Aus" aufweisen, wobei die "Oder"-Verknüpfung wiederum in Abhängigkeit vom logischen Zustand der genannten Ausgänge des Mikrocontrollers, der Über wachungselektronik und/oder des Überwachungsprozessors den Umschalter zum Umschalten des Stellgliedes vom Mikrocontroller auf den Komperator ansteuert.According to a further development of this configuration the microcontroller and the monitoring processor with each other via a special interface "KOM" be connected and via this interface Infor exchange. According to another training The monitoring electronics can use this configuration equally with the microcontroller and the over guard processor via RST and RESET lines be bound and the microcontroller, the monitoring electronics and the monitoring processor can each an off switched to an "OR" link have "off", with the "or" link again depending on the logical state of the mentioned outputs of the microcontroller, the About surveillance electronics and / or the monitoring processor the switch for switching the actuator from Controls microcontroller on the comparator.
Anhand der beigefügten Zeichnung sollen nachstehend zwei Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:Based on the attached drawing, below two embodiments of the invention are explained. Schematic views show:
Fig. 1 ein elektronisches Kupplungsmanagement-System mit einer ersten Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Sicherheitslogik und Fig. 1 shows an electronic clutch management system with a first embodiment of an inventive security logic and
Fig. 2 ein elektronisches Kupplungsmanagement-System mit einer durch Einsatz eines Überwachungspro zessors weiterentwickelten Sicherheitslogik. Fig. 2 shows an electronic clutch management system with a safety logic further developed by the use of a monitoring processor.
Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten elektronischen Kupplungsmanagement-System 10 steuert ein Mikrocon troller 11 anhand der von einer EKM-Sensorik 12 bereit gestellten Informationen über einen Umschalter 13, eine Endstufe 14 und ein Stellglied 15 die Fahrzeug kupplung 16. Dies deutet die gestrichelte Linie 17 vom Stellglied 16 zu einem Ausrückhebel 18 der Kupplung an. Ferner umfaßt das elektronische Kupplungsmanagement- System eine "Oder"-Verknüpfung 20 und eine Überwachungs elektronik 21, an die vom Mikrocontroller über die RST-Leitung laufend definierte Signale abgegeben werden. Der Mikrocontroller 11 und die Überwachungs elektronik 21 sind mit ihren Ausgängen "Aus" auf die "Oder"-Verknüpfung 20 geschaltet und der Aus gang "Aus" des Mikrocontrollers nimmt einen bestimmten logischen Zustand ein. Ferner stehen der Mikrocontrol ler 11 und die Überwachungselektronik 21 über eine Reset-Leitung miteinander in Verbindung.In the electronic clutch management system 10 illustrated in FIG. 1, a microcontroller 11 controls the vehicle clutch 16 on the basis of the information provided by an EKM sensor system 12 via a changeover switch 13 , an output stage 14 and an actuator 15 . This indicates the dashed line 17 from the actuator 16 to a release lever 18 of the clutch. Furthermore, the electronic clutch management system includes an "OR" link 20 and a monitoring electronics 21 , to which continuously defined signals are emitted by the microcontroller via the RST line. The microcontroller 11 and the monitoring electronics 21 are switched with their outputs "off" to the "or" link 20 and the output "off" of the microcontroller assumes a certain logic state. Furthermore, the microcontroller 11 and the monitoring electronics 21 are connected to one another via a reset line.
Bei Ausfall oder Störungen des Mikrocontrollers liefert dieser über die RST-Leitung keine definierten Werte mehr an die Überwachungselektronik. In diesem Falle ändert die Überwachungselektronik 21 ihren mit der "Oder"-Verknüpfung 20 verbundenen Ausgang "Aus" in einen anderen logischen Zustand und resetet den Mikro controller 11. Dies führt über die "Oder"-Verknüpfung 20 zum Umschalten des Umschalters 13 und damit zum Um schalten der Endstufe 14 und des Stellglieds 15 vom Mikrocontroller 11 auf einen Komperator 22, der nunmehr in Abhängigkeit von der von der EKM-Sensorik 12 bereit gestellten Information über die Stellung der Drossel klappe das Stellglied 15 für eine Betätigung der Kupplung 16 über die Endstufe 14 ansteuert.In the event of a failure or malfunction of the microcontroller, it no longer delivers defined values to the monitoring electronics via the RST line. In this case, the monitoring electronics 21 changes its output "Off" connected to the "OR" link 20 to another logic state and resets the microcontroller 11 . This leads via the "OR" link 20 to switch the switch 13 and thus to switch the output stage 14 and the actuator 15 from the microcontroller 11 to a comparator 22 , which is now dependent on the information provided by the EKM sensor system 12 The position of the throttle flaps the actuator 15 for actuating the clutch 16 via the output stage 14 .
Der Komperator, der einerseits an einer Schwelle 23 anliegt und andererseits von der EKM-Sensorik 12, mithin also mit Informationen über die jeweilige Drosselklappenstellung, angesteuert wird, unterscheidet lediglich zwischen den Drosselklappenstellungen "offen" oder "geschlossen". Demgemäß steuert der Komperator bei dann abgetrenntem Mikrocontroller 11 über die Endstufe 14 und das Stellglied 15 die Betätigung der Kupplung 16 in deren Schließlage bei geöffneter Drosselklappe bzw. in die Öffnungslage bei geschlossener Drosselklappe. The comparator, which on the one hand rests on a threshold 23 and on the other hand is controlled by the EKM sensor system 12 , that is to say with information about the respective throttle valve position, only distinguishes between the throttle valve positions “open” or “closed”. Accordingly, when the microcontroller 11 is then disconnected, the comparator controls the actuation of the clutch 16 via the output stage 14 and the actuator 15 in its closed position when the throttle valve is open or in the open position when the throttle valve is closed.
Mithin ist bei Störungen der Steuerelektronik während des Fahrbetriebs die Aufrechterhaltung des Kraftflusses gewährleistet und bei Fahrzeugstillstand und Leer laufdrehzahl des Motors angesichts der dann in Offen stellung befindlichen Kupplung eine Unterbrechung des Kraftflusses gewährleistet.It is therefore during malfunctions in the control electronics maintenance of the flow of power guaranteed and when the vehicle is stationary and empty Engine running speed in view of the then open position clutch an interruption guaranteed the flow of power.
In Fig. 2 sind für gleiche Teile wie in Fig. 1 die gleichen Bezugszeichen verwendet, jedoch zur Unter scheidung durch einen Strich gekennzeichnet.In Fig. 2, the same reference numerals are used for the same parts as in Fig. 1, but marked for distinction by a dash.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform dadurch, daß zusätzlich zu der über RST- und RESET- Leitungen mit dem Mikrocontroller 11′ verbundenen Überwachungselektronik 21′ ein spezieller Überwachungs prozessor 25 vorgesehen ist. Dieser Überwachungs prozessor, der ebenfalls über RST- und RESET-Leitungen mit der Überwachungselektronik 21′ verbunden ist, wird ebenso wie der Mikrocontroller 11′ von der EKM- Sensorik 12′ mit Informationen versorgt und kontrolliert über seine Eingänge die Funktionen des vom Mikro controller gebildeten Hauptprozessors. Ferner tauschen der Mikrocontroller 11′ und der Überwachungsprozessor 25 über eine separate Schnittstelle "KOM" Informationen aus.The embodiment of FIG. 2 differs from the first embodiment explained above in that, in addition to the monitoring electronics 21 'connected to the microcontroller 11 ' via RST and RESET lines, a special monitoring processor 25 is provided. This monitoring processor, which is also connected via RST and RESET lines to the monitoring electronics 21 ', like the microcontroller 11 ' is supplied with information by the EKM sensor system 12 'and controls the functions of the microcontroller via its inputs Main processor. Furthermore, the microcontroller 11 'and the monitoring processor 25 exchange information via a separate interface "KOM".
Im Normalbetrieb, das heißt ohne Störungen oder Aus fall der Steuerelektronik, nehmen die Ausgänge "Aus" des Mikrocontrollers 11′, der Überwachungselektronik 21′ und des Überwachungsprozessors 25, die auf die "Oder"-Ver knüpfung 20′ geschaltet sind, einen logischen Zustand ein und die Ansteuerung des Stellgliedes 15′ zur Betätigung der Fahrzeugkupplung 16′ erfolgt vom Mikro controller 11′ über den Umschalter 13′ und die End stufe 14′. Wenn es hingegen zu Widersprüchen in der Funktionsanalyse oder den ausgetauschten Informationen kommt, wird das System vom Mikrocontroller 11′ oder vom Überwachungsprozessor 21′ über die Ausgänge "Aus" abgeschaltet und die Steuerung erfolgt dann, wie bei der ersten Ausführungsform, in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung durch den mit der EKM- Sensorik verbundenen Komperator 22′.In normal operation, that is, without interference or from the case of the control electronics, the outputs "off" of the microcontroller 11 ', the monitoring electronics 21 ' and the monitoring processor 25 , which are connected to the "or" link 20 ', take a logical state and the control of the actuator 15 'for actuating the vehicle clutch 16 ' is carried out by the micro controller 11 'via the switch 13 ' and the final stage 14 '. If, on the other hand, there are contradictions in the functional analysis or the exchanged information, the system is switched off by the microcontroller 11 'or by the monitoring processor 21 ' via the outputs "off" and the control then takes place, as in the first embodiment, as a function of the throttle valve position by the comparator 22 'connected to the EKM sensor system.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 überwacht die Überwachungselektronik 21 sowohl den Mikrocontroller 11 als auch den Überwachungsprozessor 25 und funktioniert in der Weise, daß beim Ausbleiben definierter Signale über die RST-Leitungen vom Mikrocontroller 11′ oder vom Überwachungsprozessor 25 die jeweilige Steuer elektronik resetet wird mit der Folge, daß sich an deren Ausgang ein anderer logischer Zustand einstellt. Dies führt dann wiederum über die "Oder"-Verknüpfung 20′ zum Umschalten von der Steuerelektronik auf den Kom perator 22′, der dann die Betätigung der Fahrzeug kupplung 16 durch das Stellglied 15 steuert.In the embodiment according to FIG. 2, the monitoring electronics 21 monitors both the microcontroller 11 and the monitoring processor 25 and functions in such a way that, in the absence of defined signals via the RST lines from the microcontroller 11 'or from the monitoring processor 25, the respective control electronics are reset with the result that a different logic state arises at the output. This then leads in turn via the "OR" link 20 'for switching from the control electronics to the com perator 22 ', which then controls the actuation of the vehicle clutch 16 by the actuator 15 .
Claims (6)
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DE4324415A1 true DE4324415A1 (en) | 1994-02-03 |
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- 1993-07-21 DE DE4324415A patent/DE4324415A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16D 48/06 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU BETEILIGUNGS KG, 778 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |