DE10139855A1

DE10139855A1 - Elektronisches Getriebesteuergerät für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10139855A1
Application number: DE10139855A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schlotthauer
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2021-08-15
Also published as: DE10139855B4

Abstract

Ein elektronisches Getriebesteuergerät für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges erhält über ein Datenbus-System Signale über die Fahrzeuggeschwindigkeit (8) sowie die Motordrehzahl (7), überwacht die Wählhebelstellung des Automatikgetriebes und kommuniziert mit einem Motorsteuergerät. Beim Schalten in einen Rückwärtsgang (R) überprüft das Getriebesteuergerät (1), ob ein Bremslichtschaltersignal (5) vorhanden ist und gibt bei fehlendem Bremslichtschaltersignal (5) ein Signal (6) zur Motorstillsetzung an das Motorsteuergerät (3) ab.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Getriebesteuergerät für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges, das über ein Datenbus-System Signale über die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Motordrehzahl erhält, die Wählhebelstellung des Automatikgetriebes überwacht und mit einem Motorsteuergerät kommuniziert.
Ein Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe wird in der Regel mit einem PBSL-System, einem Park- Break-Shift-Lock-System, ausgestattet, das eine Fehlbedienung eines dem Automatikgetriebe zugeordneten Wählhebels bzw. Fahrstufenschalters ausschließen soll. Nach dem Einschalten der Zündung des Kraftfahrzeuges wird in einer Wählhebelposition "P" (Parkstellung) der Wählhebel durch einen mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung gekoppelten Hubmagneten verriegelt. Eine Entriegelung des Hubmagneten und die anschließende Bewegung des Wählhebels ist nur bei beaufschlagter Fußbremse möglich. Durch das Beaufschlagen der Fußbremse soll verhindert werden, dass nach einer Bewegung des Wählhebels in eine der Fahrstufen das Fahrzeug selbsttätig losfährt und der Fahrer ggf. aufgrund einer Schreckreaktion ein Gas- und ein Bremspedal verwechselt. Das PBSL-System zeigt keine Wirkung, wenn der Wählhebel aus einer Wählhebelposition "N" (Neutralstellung) in eine Wählhebelposition "R", also einen Rückwärtsgang, bewegt wird, da die Verriegelungsmechanik außer Kraft ist. Als problematisch erweist sich die Störanfälligkeit der Verriegelungsmechanik, die zum Blockieren des Wählhebels in der Wählhebelposition "P" führen kann. Im Weiteren stellen die Geräusche beim Anziehen und Abfallen des Hubmagneten eine Komfortbeeinträchtigung dar und die mechanischen Bauteile des PBSL-Systems weisen ein relativ hohes Gewicht auf. Darüber hinaus ist das PBSL- System nur unter einem relativ hohen Kostenaufwand zu fertigen und in dem Kraftfahrzeug zu montieren.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät sowie ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem eine Fehlbedienung des Wählhebels ohne zusätzliche Bauteile kostengünstig ausgeschlossen ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass beim Schalten in einen Rückwärtsgang das Getriebesteuergerät überprüft, ob ein Bremslichtschaltersignal vorhanden ist und bei fehlendem Bremslichtschaltersignal ein Signal zur Motorstillsetzung an das Motorsteuergerät abgibt.
Aufgrund dieser Maßnahmen ist eine Fehlbedienung des Wählhebels zuverlässig ausgeschlossen, da das Getriebesteuergerät das Beaufschlagen der Fußbremse über das Bremslichtschaltersignal überprüft, womit verhindert ist, dass nach einer Bewegung des Wählhebels in den Rückwärtsgang das Kraftfahrzeug selbsttätig rückwärts losfährt und der Fahrer gegebenenfalls aufgrund einer Schreckreaktion ein Gas- und ein Bremspedal verwechselt. Das selbsttätige Losfahren des Kraftfahrzeugs kann nicht erfolgen, da das Motorsteuergerät die Motorstillsetzung bewirkt. Nach dem Motorstillstand kann sich eine Fehlbedienung der Fußbremse im Zusammenhang mit der Auswahl des Rückwärtsgangs nicht auf das Kraftfahrzeug auswirken und ein bewusstes Handeln des Fahrers ist erforderlich, um das Kraftfahrzeug wieder in Betrieb zu setzen. Das Einlegen des Rückwärtsgangs wird sowohl aus der Schaltstufe "P" für Parken als auch gegebenenfalls aus der Neutralschaltstufe "N" überwacht. Zur Realisierung dieser Schutzfunktion sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich, vielmehr wird dem elektronischen Getriebesteuergerät eine zusätzliche Funktion zugewiesen, wobei der Datenaustausch über den Datenbus vorgenommen wird, der eine Kommunikation der wesentlichen elektronischen Fahrzeugkomponenten gewährleistet.
Eine relativ einfache und zuverlässige Möglichkeit den Motorstillstand zu bewirken ist dadurch gegeben, dass das Motorsteuergerät eine Zündung und/oder eine Einspritzung abschaltet.
Bevorzugt erfolgt die Motorstillsetzung unterhalb einer kalibrierten Schwellgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges. Aus sicherheitstechnischen Gründen wird das Schalten in den Rückwärtsgang nur unterhalb der Schwellgeschwindigkeit, die beispielsweise 20 km/h beträgt, durch die Motorstillsetzung verhindert.
Vorzugsweise wird der Gang mit der längsten Übersetzung durch das Getriebesteuergerät ausgewählt. Hierdurch wird die Bewegung des Kraftfahrzeugs durch die beim Motorstillstand gespeicherte Rotationsenergie der Kurbelwelle minimiert.
Um bei einem Automatikgetriebe mit Neutral- Control eine Kraftschlussunterbrechung zwischen dem Motor und dem Getriebe sicherzustellen, wird eine Neutralschaltstufe durch das Getriebesteuergerät ausgewählt.
Vorteilhafterweise ist das Schalten des Automatikgetriebes oder ein erneutes Anlassen des Motors für eine kalibrierte Zeitspanne verhindert. Nach Ablauf der Zeitspanne stehen ohne weitere Eingriffe alle Funktionen des Kraftfahrzeuges wieder zur Verfügung. Vor Ablauf der Zeitspanne lässt sich der Wählhebel selbstverständlich in die "P"- oder "N"-Schaltstufe bringen.
Zweckmäßigerweise ist der Beginn der Zeitspanne bis zum erneuten Anlassen des Motors von einer kalibrierten Schwelldrehzahl des Motors abhängig. Beispielsweise beginnt die Zeitspanne, nach der das Schalten in eine der Fahrstufen bzw. einen der Gänge oder ein erneutes Anlassen des Motors durch den Fahrer wieder erfolgen kann, bei einer Motordrehzahl kleiner n = 50 min^-1.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist der als CAN-Bus ausgebildete Datenbus mit einer Anzeigeeinrichtung zur Darstellung eines Warnhinweises im Inneren des Kraftfahrzeuges gekoppelt. Der Fahrer kann durch den Warnhinweis seinen Fehler analysieren und weitere mögliche Fehler, die beispielsweise zum Motorstillstand führen können, ausschließen.
Um eine direkte Verbindung zwischen dem Wählhebel des Fahrstufenschalters und dem elektronischen Getriebesteuergerät mit einer relativ geringen Anzahl von Leitungen zu schaffen, steht der Wählhebel über vier im Grey-Code codierte Signalleitungen mit dem Getriebesteuergerät in Verbindung. Das Getriebesteuergerät wertet die Schaltstufen bzw. den ausgewählten Gang anhand der Spannung der Signalleitungen aus und kann somit die einzelnen Signalleitungen eindeutig zu der gewählten Schaltstufe bzw. dem ausgewählten Gang zuordnen.
Damit bei einem Fehler in der Elektronik des Kraftfahrzeuges dasselbe gegebenenfalls fahrtüchtig bleibt, ist bei einem Datenübertragungsfehler des Datenbusses das Schalten des Wählhebels in einen der Gänge durch das Getriebesteuergerät sichergestellt. Hiervon kann allerdings aus Sicherheitsgründen der Rückwärtsgang ausgeschlossen sein.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Steuerung eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes mit einem erfindungsgemäßen elektronischen Getriebesteuergerät und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm für die Steuerung nach Fig. 1.
Eine Steuerung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges umfasst ein elektronisches Getriebesteuergerät 1, das über einen als CAN-Bus ausgebildeten Datenbus, von dem Datenleitungen 2 schematisch dargestellt sind, mit einem elektronischen Motorsteuergerät 3 sowie einer Anzeigeeinrichtung 4 gekoppelt ist. Über die Datenleitungen 2 empfängt das Getriebesteuergerät 1 ein Bremslichtschaltersignal 5 sowie ein Motordrehzahlsignal 7 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 8. Im Weiteren steht eine der Datenleitungen 2 über vier Grey-codierte, in Abhängigkeit von einer Schaltstellung mit Spannung beaufschlagten Signalleitungen 9 mit einem Wählhebel 11 eines mehrstufigen Fahrstufenschalters 10 in Verbindung.
Der Wählhebel 11 dient zur Auswahl einer Schaltstufe P für das Parken des Kraftfahrzeugs, eines Rückwärtsgangs R, einer Neutralschaltstufe N sowie der Gänge D, 4, 3, 2, 1 für das vorwärtsgerichtete Fahren des Kraftfahrzeuges.
Im Folgenden wird der Ablauf der Steuerung detailliert beschrieben. Bei einer Funktion F1 befindet sich das Kraftfahrzeug in einem normalen Fahrprogramm, in dem das Getriebesteuergerät 1 fortlaufend die Signalleitungen 9 und somit die Position des Wählhebels 11 des Fahrstufenschalters 10, das Bremslichtschaltersignal 5, das Motordrehzahlsignal 7 und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 8 empfängt und auswertet. In diesem Fahrprogramm kann der Fahrer durch eine entsprechende Betätigung des Wählhebels 11 einen beliebigen Gang auswählen.
Ist die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges v_F größer als eine kalibrierte Schwellgeschwindigkeit V_Schwell, bleibt das Kraftfahrzeug in dem normalen Fahrprogramm gemäß Funktion F1. Falls die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges v_F kleiner als die Schwellgeschwindigkeit V_Schwell ist, erfolgt seitens des Getriebesteuergerätes 1 eine Abfrage, ob sich der Wählhebel 11 in der Position für den Rückwärtsgang R befindet. Ist der Wählhebel 11 in einer beliebigen, den Rückwärtsgang R ausgenommenen, Position bleibt das Kraftfahrzeug in dem normalen Fahrprogramm gemäß Funktion F1. Befindet sich der Wählhebel 11 in der Position für den Rückwärtsgang R, erfolgt eine Abfrage nach der Betätigung einer Fußbremse, wobei beim Betätigen der Fußbremse das Bremslichtschaltersignal 5 an das Getriebesteuergerät 1 übertragen wird.
Liegt das Bremslichtschaltersignal 5, das das Betätigen der Fußbremse bestätigt, nicht an dem Getriebesteuergerät 1 an, läuft die Funktion F2 ab. Bei der Funktion F2 werden von dem Getriebesteuergerät 1 dem Getriebe zugeordnete Getriebeschaltmagnetventile derart angesteuert, dass das Auswählen einer Rückwärtsfahrstufe R nicht möglich ist. Gleichzeitig geht ein Signal 6 zur Erzwingung eines Motorstillstandes an das Motorsteuergerät 3, das eine Zündung sowie eine Einspritzung des Motors abschaltet. Darüber hinaus wird in Abhängigkeit von dem Getriebe entweder den Gang mit der längsten Übersetzung oder die Neutralschaltstufe N mittels der Getriebeschaltmagnetventile angesteuert. Im Weiteren wird auf der Anzeigeeinrichtung 4 ein für den Fahrer erkennbarer Warnhinweis dargestellt. Ist die aktuelle Motordrehzahl n_M kleiner als eine kalibrierte Schwelldrehzahl n_Schwell, erfolgt nach einer zuvor eingestellten Zeitspanne t ein Übergang in das normale Fahrprogramm gemäß Funktion F1, in der der Fahrer das Kraftfahrzeug erneut starten kann. Ist die aktuelle Motordrehzahl n_M größer als die kalibrierte Schwelldrehzahl n_Schwell, dann läuft die Funktion F2 erneut ab.
Liegt das Bremslichtschaltersignal 5, das das Betätigen der Fußbremse bestätigt, an dem Getriebesteuergerät 1 an, läuft die Funktion F3 ab, nach der die Stellung des Wählhebels 11 mittels der Signalleitungen 9 durch das Getriebesteuergerät 1 eingelesen wird. Befindet sich der Wählhebel 11 in der Stellung für den Rückwärtsgang R, wird über die Getriebeschaltmagnetventile der Rückwärtsgang R geschaltet. Ist der Wählhebel 11 in einer beliebigen anderen Stellung, bleibt das Kraftfahrzeug in dem normalen Fahrprogramm gemäß Funktion F1. Bezugszeichenliste 1 Getriebesteuergerät
2 Datenleitungen
3 Motorsteuergerät
4 Anzeigeeinrichtung
5 Bremslichtschaltersignal
6 Signal
7 Motordrehzahlsignal
8 Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
9 Signalleitung
10 Fahrstufenschalter
11 Wählhebel

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät für ein Automatikgetriebe, das über ein Datenbus-System Signale über die Fahrzeuggeschwindigkeit (8) sowie die Motordrehzahl (7) erhält, die Wählhebelstellung des Automatikgetriebes überwacht und mit einem Motorsteuergerät (3) kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schalten in einen Rückwärtsgang (R) das Getriebesteuergerät (1) überprüft, ob ein Bremslichtschaltersignal (5) vorhanden ist und bei fehlendem Bremslichtschaltersignal (5) ein Signal (6) zur Motorstillsetzung an das Motorsteuergerät (3) abgibt.

2. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (3) eine Zündung und/oder eine Einspritzung abschaltet.

3. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorstillsetzung unterhalb einer kalibrierten Schwellgeschwindigkeit (v_Schwell) des Kraftfahrzeuges erfolgt.

4. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gang mit der längsten Übersetzung durch das Getriebesteuergerät (1) ausgewählt wird.

5. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Neutralschaltstufe (N) durch das Getriebesteuergerät (1) ausgewählt wird.

6. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten des Automatikgetriebes oder ein erneutes Anlassen des Motors für eine kalibrierte Zeitspanne (t) verhindert ist.

7. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn der Zeitspanne (t) bis zum erneuten Anlassen des Motors von einer kalibrierten Schwelldrehzahl (n_Schwell) des Motors abhängig ist.

8. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der als CAN-Bus ausgebildete Datenbus mit einer Anzeigeeinrichtung (4) zur Darstellung eines Warnhinweises im Inneren des Kraftfahrzeuges gekoppelt ist.

9. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählhebel (11) über vier im Grey-Code codierte Signalleitungen (9) mit dem Getriebesteuergerät (1) in Verbindung steht.

10. Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Getriebesteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Datenübertragungsfehler des Datenbusses das Schalten des Wählhebels (11) in einen der Gänge durch das Getriebesteuergerät (1) sichergestellt ist.