DE10030085A1 - Electronic transmission control unit has coupled gear ratio, transmission function processors that monitor each other for correct function; if one is faulty the other positively deactivates it - Google Patents
Electronic transmission control unit has coupled gear ratio, transmission function processors that monitor each other for correct function; if one is faulty the other positively deactivates itInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Getriebesteuerung mit dem im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkma len.The invention relates to an electronic transmission control with the feature specified in the preamble of claim 1 len.
Herkömmliche Pkw-Automatikgetriebe weisen einen vom Fahrer betätigbaren Fahrstufen-Wählhebel auf, der sich im Fahrzeu ginnenraum befindet. Dieser Wählhebel ist mechanisch mit ei nem Wählschieber im Getriebe verbunden, der die vom Fahrer am Wählhebel eingestellte Fahrstufe P ("Parken"), R ("rück wärts"), N ("Leerlauf") oder D ("Vorwärtsfahrt") im Getriebe einstellt. Durch die direkte mechanische Kopplung des Wählhe bels mit dem Wählschieber über eine Stange, einen Bowdenzug oder ähnliches ist sichergestellt, daß der hydraulische Zu stand des Getriebes mit der entsprechenden Fahrstufe P, R, N oder D immer dem vom Fahrer eingestellten Bereich entspricht. Dabei können die mechanischen Toleranzen des Systems in die Zuverlässigkeitsbetrachtungen eingerechnet und durch eine entsprechende Justierung des Systems eine hohe Zuverlässig keit der Übereinstimmung gewährleistet werden.Conventional automatic car transmissions have one from the driver actuated gear selector lever, which is in the vehicle interior is located. This selector lever is mechanical with egg Connected to a selector slide in the gearbox which Selector lever set speed P ("park"), R ("reverse up "), N (" idle ") or D (" forward travel ") in the transmission established. Through the direct mechanical coupling of the dial bels with the selector slide over a rod, a Bowden cable or the like ensures that the hydraulic zu the gearbox with the corresponding speed level P, R, N or D always corresponds to the range set by the driver. The mechanical tolerances of the system can Reliability considerations included and by a appropriate adjustment of the system a high reliability conformity can be guaranteed.
Neben dem vorstehenden Sicherheitsaspekt ist bei automati schen Getrieben auch die Verfügbarkeit mit entsprechenden Notlaufeigenschaften von Relevanz. Das mechanische System des hydraulisch betätigten Getriebes kann dabei unabhängig von der Getriebesteuerung noch arbeiten, indem bei einem Defekt das Getriebe in eine Default-Stellung selbsttätig geschaltet wird, in der zumindest ein eingeschränkter Fahrbetrieb mög lich ist. Der Default-Zustand kann beispielsweise durch eine konstante Schaltstellung im zweiten Vorwärtsgang repräsen tiert sein. In diesem Gang ist sowohl ein Anfahren als auch das Fahren mit einer Geschwindigkeit bis in die Größenordnung von etwa 50 km/h möglich, was eine Überstellung des Fahrzeu ges in eine Werkstatt aus eigener Kraft noch ermöglicht.In addition to the above security aspect, automati gears also the availability with appropriate Emergency running properties of relevance. The mechanical system of the hydraulically operated gearbox can be independent of the transmission control is still working by in the event of a defect the transmission is automatically switched to a default position in which at least limited driving is possible is. The default state can be, for example, by a Represent the constant shift position in the second forward gear be animal. In this gear there is both a start as well driving at a speed of the order of magnitude of about 50 km / h possible, which is a transfer of the vehicle in a workshop under its own steam.
Im Zuge der vermehrten Umstellung auf elektronische Steue rungssysteme sind bereits elektronische Getriebesteuerungen bekannt, bei denen die mechanische Verbindung zwischen Wähl hebel und Wählschieber durch eine Signalleitung, also eine entsprechende elektrische Verbindung ersetzt ist. Bei diesem "shift-by-wire"-Konzept wird der Fahrerwunsch beispielsweise über eine als Signalleitung fungierende Busleitung an die Ge triebesteuerung übermittelt. Diese ist Mikroprozessor gestützt und steuert auf elektronischem Wege den Aktuator am Getriebe etwa über ein elektromagnetisches Ventil an.In the course of the increased switch to electronic tax systems are already electronic transmission controls known in which the mechanical connection between dialing lever and selector slide through one signal line, i.e. one corresponding electrical connection is replaced. With this The driver's request, for example, becomes a "shift-by-wire" concept via a bus line acting as a signal line to the Ge drive control transmitted. This is a microprocessor supports and controls the actuator electronically Gearbox via an electromagnetic valve.
Davon ausgehend liegen der Erfindung sicherheitstechnische und Verfügbarkeits-Kriterien zugrunde. So muß zum einen si chergestellt sein, daß der über die Signalleitung übermittel te Fahrerwunsch durch die Getriebesteuerung richtig im Aktua tor umgesetzt wird. Letzterer muß also den Wählschieber hyd raulisch oder elektrisch in die vom Fahrer vorgegebene Soll stellung verbringen. Außerdem muß die Verfügbarkeit des Ge triebes und insbesondere der Fahrstufen-Ansteuerung möglichst hoch sein, da ein Ausfall der Ansteuerung zu einem Liegen bleiben des Fahrzeuges führen kann.Based on this, the invention is safety-related and availability criteria. So on the one hand si be made sure that the transmit over the signal line The driver's wish is correct in the Aktua thanks to the transmission control gate is implemented. The latter must therefore hyd the selector slide raulisch or electrically in the target specified by the driver spend position. In addition, the availability of the Ge drive and especially the speed control be high because the control fails to lie down stay of the vehicle.
Zur Lösung dieser Problematik schlägt die Erfindung laut Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 vor, daß die Getriebean steuereinrichtung zwei jeweils mit der Signalleitung verbun dene Steuerprozessoren aufweist. Diese beiden Steuerprozes soren sind durch einen Fahrstufen-Steuerprozessor zur Steue rung des Aktuators und einen Funktionsprozessor für weitere Getriebefunktionen, wie beispielsweise Ventilansteuerung, Drehzahlauswertung und Gangauswahl realisiert. Diese beiden Steuerprozessoren sind nun derart miteinander verkoppelt und überwachen sich gegenseitig auf ordnungsgemäße Funktion, daß bei einer Funktionsstörung eines der Steuerprozessoren der andere Steuerprozessor diesen deaktiviert.To solve this problem, the invention suggests loudly Labeling part of claim 1 that the gear control device two each connected to the signal line whose control processors. These two tax processes sensors are controlled by a speed control processor tion of the actuator and a function processor for others Gear functions, such as valve control, Speed evaluation and gear selection implemented. These two Control processors are now linked to each other and monitor each other for proper functioning that in the event of a malfunction of one of the control processors of the other control processor disables this.
In sicherheitstechnisch vorteilhafter Weise kann also der Fahrstufen-Steuerprozessor feststellen, daß der Funktionspro zessor den ordnungsgemäßen Funktionsmodus verlassen hat. Als Folge davon wird der Funktionsprozessor deaktiviert. In umge kehrter Weise kann bei einer Feststellung durch den Funkti onsprozessor, daß der Fahrstufen-Steuerprozessor nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet, direkt der Fahrstufen-Steuerprozessor außer Betrieb gesetzt werden. Ferner besteht durch die Funk tionsüberwachung seitens des Funktionsprozessors eine direkte Zugriffsmöglichkeit auf die eigentliche Ansteuereinrichtung des Aktuators, so daß die sicherheitsrelevante Fahrstufen- Ansteuerung unmittelbar deaktiviert werden kann.In a technically advantageous manner, the Drive control processor determine that the function pro processor has left the correct operating mode. As As a result, the function processor is deactivated. In reverse Conversely, if it is determined by the radio onprocessor that the speed control processor no longer the speed control processor is working properly be put out of operation. There is also radio function processor direct monitoring Possibility of access to the actual control device of the actuator so that the safety-relevant speed step Control can be deactivated immediately.
Ein zusätzlicher Sicherheitsgewinn liegt schließlich darin, daß der Funktionsprozessor durch den Fahrstufen- Steuerprozessor überwacht wird. Bisher war nämlich bei elekt ronischen Getriebesteuerungen nur ein Mikroprozessor vorhan den, der lediglich durch eine externe, separate Funktions- Überwachungsschaltung (eine sogenannte "Watchdog"-Schaltung) überwacht wurde. Diese externe Funktions-Überwachung kann durch die intelligente "kreuzweise" Überwachung der beiden Prozessoren entfallen.Finally, an additional security gain lies in that the function processor through the speed Control processor is monitored. So far, namely at elect ronic transmission controls only a microprocessor available the one that only has an external, separate function Monitoring circuit (a so-called "watchdog" circuit) was monitored. This external function monitoring can through the intelligent "crosswise" monitoring of the two Processors are eliminated.
In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben. Hervorzuheben daraus ist, daß die Ver fügbarkeit des Fahrstufen-Steuerprozessors durch eine zweite Spannungsversorgung optimiert wird.Preferred embodiments of the are in the subclaims Invention specified. It should be emphasized that the Ver Availability of the speed control processor by a second Power supply is optimized.
Näheres hierzu sowie weitere Merkmale, Einzelheiten und Vor teile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung ent nehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der beigefüg ten Zeichnung näher erläutert wird. Diese Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer elektronischen Getriebe steuerung.Further details as well as further features, details and parts of the invention can be found in the following description, in which an exemplary embodiment is explained in more detail with reference to the accompanying drawing. This Fig. 1 shows a block diagram of an electronic transmission control.
Wie aus der Zeichnung deutlich wird, weist die elektronische Getriebesteuerung einen vom Fahrer betätigbaren Fahrstufen- Wählhebel 1 auf, der im Fahrzeuginneren angeordnet ist. Die ser Wählhebel 1 ist in die üblichen Automatikgetriebe- Fahrstufen P, N, R und D stellbar. Der Wählhebel 1 ist über eine Busleitung 2 mit zwei Steuerprozessoren gekoppelt, näm lich einem Fahrstufen-Steuerprozessor 3 und einem Funktions prozessor 4.As is clear from the drawing, the electronic transmission control has a gear selector lever 1 which can be actuated by the driver and which is arranged in the interior of the vehicle. The water selector lever 1 is adjustable in the usual automatic transmission speed levels P, N, R and D. The selector lever 1 is coupled via a bus line 2 to two control processors, namely a speed control processor 3 and a function processor 4 .
Der Fahrstufen-Steuerprozessor 3 ist mit seinem Steuerausgang 5 auf eine Ansteuereinrichtung 6 geschaltet, bei der es sich beispielsweise um eine Treiberschaltung für das Hydrauliksys tem eines Aktuators 7 handelt. Dieser ist am Automatikgetrie be angeflanscht und stellt den Wählschieber des Getriebes auf die jeweils vom Fahrer eingestellte Fahrstufe P, N, D oder R ein. Dieser Aktuator 7, der - wie erwähnt - hydraulisch oder auch elektrisch arbeiten kann, ist mit einem Wählbereichssen sor 8 verbunden, der die aktuelle Stellung des Wählschiebers erfaßt. Sein Signalausgang 9 ist über eine Rückkopplungslei tung 10 und einen A/D-Wandler 11 auf den Fahrstufen- Steuerprozessor 3 rückgekoppelt, so daß letzterer die tat sächliche Stellung des Wählschiebers am Getriebe überwachen kann.The speed control processor 3 is connected with its control output 5 to a control device 6 , which is, for example, a driver circuit for the hydraulic system of an actuator 7 . This is flanged to the automatic transmission and sets the selector slide of the transmission to the drive level P, N, D or R set by the driver. This actuator 7 , which - as mentioned - can work hydraulically or electrically, is connected to a selector range sensor 8 which detects the current position of the selector slide. Its signal output 9 is fed back via a feedback line 10 and an A / D converter 11 to the speed control processor 3 so that the latter can monitor the actual position of the selector slide on the transmission.
Wie in Fig. 1 ferner angedeutet ist, sind die beiden Steuer prozessoren 3, 4 durch eine Koppelleitung 12 zwischen ihren seriellen Schnittstellen 13, 14 so miteinander verkoppelt, daß sie sich gegenseitig auf ordnungsgemäße Funktionsweise überwachen können. Dazu trägt bei, daß der von einem Quarz baustein 15 generierte Takt des Fahrstufen-Steuerprozessors 3 über dessen sogenannten "Clock-Out-Ausgang" 16 und eine Ver bindungsleitung 17 dem Funktionsprozessor 4 zur Verfügung gestellt wird, so daß der Fahrstufen-Steuerprozessor 3 einen Systemtakt für den Funktionsprozessor 4 zur Verfügung stellt. Vorteilhaft hierbei ist, daß der Fahrstufen-Steuerprozessor 3 unabhängig vom Funktionsprozessor 4 ein eigenes Taktsignal besitzt.As is also indicated in Fig. 1, the two control processors 3 , 4 are coupled by a coupling line 12 between their serial interfaces 13 , 14 so that they can monitor each other for proper functioning. This contributes to the fact that the clock generated by a quartz module 15 of the speed control processor 3 via its so-called "clock-out output" 16 and a connection line 17 Ver the function processor 4 is provided, so that the speed control processor 3 one System clock for the function processor 4 provides. It is advantageous here that the speed control processor 3 has its own clock signal independently of the function processor 4 .
Relevant ist ferner die Spannungsversorgung der beiden Steu erprozessoren 3, 4. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, weisen beide Prozessoren 3, 4 unabhängige Spannungsversor gungsleitungen 18, 19 auf, die über getrennte Spannungswand ler 20, 21 mit der Bordspannungsquelle 22 verbunden sind. Die Spannungswandlern 20, 21 setzen die Bordspannung von 12 V beispielsweise auf eine Betriebsspannung von 5 V der Prozes soren 3, 4 herunter.The voltage supply of the two control processors 3 , 4 is also relevant. As shown in the drawing, both processors 3 , 4 have independent voltage supply lines 18 , 19 , which are connected via separate voltage converters 20 , 21 to the on-board voltage source 22 . The voltage converters 20 , 21 set the on-board voltage of 12 V, for example, to an operating voltage of 5 V of the processors 3 , 4 .
Bei Ausfall einer der Spannungsversorgungsleitungen 27, 28 kann über ein der Kurzschlußsicherung dienendes Umschalt- und Trennglied 23 zwischen den beiden Leitungen 27, 28 hin- und hergeschaltet werden, so daß die Spannungsversorgung für die nachfolgende Schaltung sichergestellt werden kann.In the event of failure of one of the voltage supply lines 27 , 28 , a switchover and isolating element 23 serving for short-circuit protection can be used to switch back and forth between the two lines 27 , 28 , so that the voltage supply for the subsequent circuit can be ensured.
Bei der erfindungsgemäßen Getriebesteuerung können - wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist - weitere Sicherheitsfunk tionen optional vorhanden sein. Es ist dies einerseits eine vom Funktionsprozessor 4 unabhängige, separate Funktions- Überwachungsschaltung in Form einer üblichen Watchdog- Schaltung 24, die insbesondere bei einem Ausfall des Funkti onsprozessors 4 für eine nach wie vor zuverlässige Überwa chung des Fahrstufen-Steuerprozessors 3 sorgt.In the transmission control according to the invention - as shown in dashed lines in Fig. 1 - additional safety functions can be optionally available. This is on the one hand independent of the function processor 4, separate functional monitoring circuit in the form of a conventional watchdog circuit 24, which after such deviation before reliable surveil the driving-control processor provides in particular in case of failure of the functi onsprozessors 4 for a third
Ferner kann der Wählbereichssensor 8 durch Rückkopplung des sen Signalausgangs 9 über einen A/D-Wandler 25 auf den Funk tionsprozessor 4 auf ordnungsgemäße Funktion überwacht wer den. Das Ausgangssignal des Wählbereichssensors 8 wird da durch nämlich auf beide Steuerprozessoren 3, 4 rückgeführt, womit überprüft werden kann, ob beide Prozessoren durch die Auswertung des Sensorsignals auf das gleiche Ergebnis kommen. Ist dies nicht der Fall, so kann beispielsweise vom Funkti onsprozessor 4 die Ansteuereinrichtung 6 des Aktuators 7 de aktiviert werden.Furthermore, the selection range sensor 8 can be monitored for proper functioning by feedback of the signal output 9 via an A / D converter 25 to the radio processor 4 . The output signal of the selection range sensor 8 is fed back to both control processors 3 , 4 , which can be used to check whether both processors come to the same result by evaluating the sensor signal. If this is not the case, the control device 6 of the actuator 7 can be activated, for example, by the function processor 4 .
Ferner kann eine Plausibilitätskontrolle zwischen Gangauswahl und Wählbereich vorgenommen werden. Hat der Fahrer beispiels weise die Wählbereiche P oder R eingestellt, so sollten keine Gänge oberhalb des zweiten Ganges selektiert werden.Furthermore, a plausibility check can be made between gear selection and selection range. For example, the driver If the selection ranges P or R are set, none should Gears above the second gear can be selected.
Bei der den Kernpunkt der vorliegenden Erfindung bildenden Überwachung des Fahrstufen-Steuerprozessors 3 durch den Funk tionsprozessor 4 wird bei Erfassen einer Störung des Steuer prozessors 3 dieser genauso vom Funktionsprozessor 4 deakti viert, wie die Ansteuereinrichtung 6 des Aktuators 7 über die Steuerleitung 26. Durch diese definierte Deaktivierung kann sich das Getriebe selbst in die eingangs bereits erwähnte De fault-Stellung bringen, in der ein Notlaufbetrieb mit bei spielsweise dauerhaft eingelegtem zweiten Gang stattfindet.In the central point of the present invention, the monitoring of the drive level control processor 3 by the radio function processor 4 , upon detection of a fault in the control processor 3, the latter is deactivated by the function processor 4 as well as the control device 6 of the actuator 7 via the control line 26 . Through this defined deactivation, the transmission can bring itself into the de-fault position already mentioned at the beginning, in which emergency operation takes place with, for example, a permanently engaged second gear.
Claims (8)
einem vom Fahrer betätigbaren Fahrstufen-Wählhebel (1),
einem die jeweils gewünschte Fahrstufe am Getriebe einstel lenden Aktuator (7),
einer Mikroprozessor-gestützten Getriebeansteuereinrichtung (3, 4) zur Steuerung des Aktuators (7),
einer Signalleitung (2) zwischen Fahrstufen-Wählhebel (1) und Getriebeansteuereinrichtung (3, 4) zur Übertragung der Fahrstufeninformation zwischen diesen Komponenten (1, 3, 4),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Getriebeansteuereinrichtung zwei jeweils mit der Sig nalleitung (2) verbundene Steuerprozessoren (3, 4), nämlich einen Fahrstufen-Steuerprozessor (3) zur Steuerung des Ak tuators (7) und einen Funktionsprozessor (4) für weitere Getriebefunktionen aufweist, welche Steuerprozessoren (3, 4)derart miteinander verkoppelt sind und sich gegenseitig auf ordnungsgemäße Funktion überwachen, daß bei einer Funk tionsstörung eines der Steuerprozessoren (3 bzw. 4) der an dere Steuerprozessor (4 bzw. 3) diesen definiert deakti viert.1. Electronic transmission control with
a gear lever ( 1 ) that can be operated by the driver,
an actuator ( 7 ) which sets the desired speed step on the transmission,
a microprocessor-based transmission control device ( 3 , 4 ) for controlling the actuator ( 7 ),
a signal line ( 2 ) between gear selector lever ( 1 ) and transmission control device ( 3 , 4 ) for transmitting the gear stage information between these components ( 1 , 3 , 4 ),
characterized in that
the transmission control device has two control processors ( 3 , 4 ) each connected to the signal line ( 2 ), namely a speed control processor ( 3 ) for controlling the actuator ( 7 ) and a function processor ( 4 ) for further transmission functions, which control processors ( 3 , 4 ) are coupled to one another and monitor one another for proper functioning so that in the event of a malfunction of one of the control processors ( 3 or 4 ) the other control processor ( 4 or 3 ) deactivates it in a defined manner.
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