DE10148090B4

DE10148090B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Sichern von einer Stellposition eines Bauteils

Info

Publication number: DE10148090B4
Application number: DE10148090.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Henneberger Klaus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2000-10-09
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: FR2816021A1; FR2816021B1; ITMI20012074A1; DE10148090A1

Abstract

Verfahren zum Sichern von die Stellposition eines Bauteils (16) zum Verstellen einer Drehmomentübertragungseinrichtung (4) angebenden Positionsdaten vor Verlust bei einem Reset, welche Drehmomentübertragungseinrichtung (4) von einem elektronischen Steuergerät (14) mit einem Mikroprozessor (50) und zugehöriger Speichereinrichtung (52, 54, 62) gesteuert wird, bei welchem Verfahren die aktuellen Positionsdaten in einem resetgeschützten RAM-Bereich (62) der Speichereinrichtung gespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die nach einem Reset aus dem resetgeschützten RAM-Bereich (62) ausgelesenen Positionsdaten bei zum Zeitpunkt des Resets in Bewegung befindlichem Bauteil (16) für die Steuerung von dessen weiterer Bewegung nicht verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sichern von die Stellposition eines Bauteils zum Verstellen einer Drehmomentübertragungseinrichtung angebenden Positionsdaten vor Verlust bei einem Reset.
Automatisierte Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie automatisierte Schaltgetriebe in Verbindung mit automatisierten Kupplungen, finden in Kraftfahrzeugen zunehmenden Einsatz.
Die DE 198 44 472 A1 sowie die JP H11 -351378 A offenbaren Verfahren zum Abspeichern von Daten und deren anschließender Wiederverwendung in Kraftfahrzeugen. Die DE 196 25 619 A1 offenbart ein Verfahren zum Abspeichern von Daten in Kraftfahrzeugen.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit automatisierter Kupplung und automatisiertem Getriebe.
Der Antriebsstrangs enthält einen Verbrennungsmotor 2, eine Kupplung 4 und ein Getriebe 6, von dem aus eine Antriebswelle 8 zu nicht dargestellten Antriebsrädern führt.
Das Getriebe 6, das beispielsweise ein automatisiertes Handschaltgetriebe ist, weist eine Betätigungseinrichtung 9 auf, die von einer Wähleinrichtung 10 aus mittels eines manuell bedienbaren Wählhebels 12 über ein Steuergerät 14 in an sich bekannter Weise steuerbar ist.
Die Kupplung 4 ist beispielsweise eine Reibscheibenkupplung mit einer Betätigungseinrichtung 16.
Im Antriebsstrang enthaltene Sensoren, wie ein Drucksensor 18 zur Erfassung des Ansaugdruckes des Motors 2, ein Drehzahlsensor 20 zum Erfassen der Drehzahl der Kurbelwelle des Motors, ein Fahrpedalsensor 22 zum Erfassung der Stellung eines Fahrpedals 24, ein Wählhebelsensor 26 zum Erfassen der Stellung des Wählhebels 12 und ein Antriebswellendrehzahlsensor 28 zur Erfassung der Drehzahl der Antriebswelle 2 sind mit Eingängen des Steuergerätes 14 verbunden.
In dem Steuergerät 14, das in an sich bekannter Weise einen Mikroprozessor mit zugehöriger Speichereinrichtung enthält, sind Kennfelder bzw. Programme abgelegt, entsprechend denen die Betätigungseinrichtungen 9 und 16 sowie gegebenenfalls eine Betätigungseinrichtung 30 für eine Drosselklappe betätigt werden.
Die 3 zeigt am Beispiel der Kupplungsbetätigungseinrichtung 16 ein Beispiel für einen typischen Aufbau einer Betätigungseinrichtung.
Ein Elektromotor 42 ist über ein Getriebe 44 antriebsmäßig mit einem Betätigungsglied 46 verbunden, das unmittelbar ein Stellglied der Kupplung oder, im Falle einer Getriebebetätigungseinrichtung, ein Schalt- oder Wählglied des Getriebes sein kann oder mit einem solchen Bauteil verbunden ist. Für eine einwandfreie Betätigung der Kupplung oder des Getriebes muss die Stellung des jeweiligen Stell- oder Betätigungsgliedes genau bekannt sein. Dazu ist ein im Allgemeinen als Inkrementalweggeber 48 ausgebildeter Wegsensor vorgesehen, der über eine Leitung 49 je zurückgelegtem, inkrementellem Wegelement durch das Betätigungsglied 46 (bzw. inkrementeller Drehung eines Sensorrades) einen Impuls an das Steuergerät 14 sendet. Auf diese Weise ist im Steuergerät, ausgehend von einem bestimmten Zählerstand, jeweils eine Verschiebung des Betätigungsgliedes 46 bekannt. Für eine einwandfreie Bedienung des jeweiligen Betätigungsgliedes (Kuppeln oder Schalten) ist nicht nur die Kenntnis von dessen Verschiebung, sondern auch die absolute Kenntnis der Stellung erforderlich. Dazu werden in routinemäßig bei Vorliegen entsprechender Betriebszustände Abgleichzyklen durchfahren, bei dem beispielsweise ein Betriebspunkt der Kupplung angefahren wird, in dem diese voll geöffnet oder voll geschlossen ist. Dieser Betriebspunkt kann durch einen Anschlag gekennzeichnet sein und/oder ist dadurch erfassbar, dass sich die Betätigungskraft und damit die Stromaufnahme des Motors 42 plötzlich ändert. Für das Getriebe besteht ein typischer Abgleichzyklus darin, dass das Wählglied oder das Schaltglied gegen Anschläge gefahren wird. Diese Abgleichzyklen müssen routinemäßig durchgeführt werden, da sich die entsprechenden Bezugspositionen des Betätigungsgliedes 46 infolge von Verschleiß oder anderen Einflussgrößen ändern können.
Normalerweise wird die Position des Motors 42 in Form des Zählerstandes eines vom Inkrementalweggeber 48 angesteuerten Zählers bei „Zündung aus“ in einem EEPROM gespeichert und bei „Zündung ein“ wird diese Position mit den im EEPROM gespeicherten Werten initialisiert. Wenn während des Betriebs ein Reset des Steuergerätes 14 auftritt, wird dies im Steuergerät erkannt und es wird ein Abgleichzyklus ausgelöst, in dem ein Bezugspunkt neu ermittelt und gespeichert wird, von dem aus dann die Impulse des Inkrementalweggebers 48 gezählt werden, so dass die Stellung des Betätigungsgliedes 46 relativ zu der jeweiligen Bezugsposition bekannt ist. Während eines solchen Abgleichzyklus, der beispielsweise zwei bis drei Sekunden dauert, kann der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor 2 und der Antriebswelle 8 unterbrochen sein, was Gefahrensituationen verursachen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Notwendigkeit der Durchführung eines Abgleichzyklus nach einem Reset auf ein Minimum herabzusetzen.
Der Anspruch 1 kennzeichnet ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit den Ansprüchen 2 bis 5 in vorteilhafter Weise weitergebildet.
Der Anspruch 6 kennzeichnet den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe.
Anspruch 7 ist auf eine vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert:
Es stellen dar:

1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Steuergerätes,
2 ein bereits erläutertes Funktionsbild eines automatisierten Antriebsstrangs gemäß dem Stand der Technik und
3 den bereits erläuterten Aufbau einer beispielhaften Betätigungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik.

In dem Steuergerät 14 der 2 können Resets aus unterschiedlichsten Gründen auftreten:

a) infolge systematischer Systemfehler, beispielsweise Laufzeitüberschreitung, Zugriff auf falsche Adressen, Stack-Überlauf;
b) infolge von Prozessorproblemen, die von einem Sicherheitskonzept erkannt werden;
c) infolge unzureichender Stromversorgung des Steuergerätes und
d) aus sonstigen Gründen.

Bei den unter a) genannten Resets handelt es sich um systematische Fehler, die im Rahmen der Entwicklung des jeweiligen Systems beseitigt werden müssen. Die anderen Reset-Ursachen können auch im Serienbetrieb nicht ausgeschlossen werden und führen, wie erläutert, im Stand der Technik dazu, dass nach Hochlauf des Steuergerätes ein Abgleichzyklus durchfahren werden muss, um einen durch einen Inkrementalweggeber veränderlichen Zählerstand auf einen Bezugspunkt abzugleichen bzw. die Bezugsposition einzulernen.
Die erfindungsgemäße Lösung des Problems wird anhand des Aufbaus des Steuergeräts 14 gemäß 1 erläutert:

In an sich bekannter Weise weist das Steuergerät 14 einen Mikroprozessor 50, einen ROM-Speicher 52, einen RAM-Speicher 54, eine Stromversorgung 56, ein Eingangsinterface 58 und ein Ausgangsinterface 60 auf. Erfindungsgemäß enthält der RAM-Speicher 54 einen resetgeschützten Bereich 62 auf, der sich dadurch auszeichnet, dass in ihm gespeicherte Daten bei einem Reset nicht, beispielsweise durch Überschreiben mit Null, initialisiert werden sondern erhalten bleiben, zumindest, wenn das Reset nicht durch unzureichende Stromversorgung ausgelöst ist. Wenn die Positionsdaten bzw. die Positionsinformation (Zählerstand bei dem bzw. den bei dem zurückliegenden Abgleichzyklus angefahrenen Bezugspositionen und aktueller Zählerstand) in dem resetgeschützen RAM-Bereich 62 gespeichert werden, stehen diese Informationen nach einem Reset sofort zur Verfügung, so dass der Durchlauf eines Abgleichzyklus nach einem Reset nicht erforderlich ist.

Um Sicherheit gegenüber Resets zu erhalten, die durch Einbrüche der Versorgungsspannung bedingt sind und zu Datenverlust auch im resetgeschützten Bereich 62 des RAM-Speichers 54 führen können, kann entsprechend den nachfolgenden Möglichkeiten verfahren werden:

a) In dem resetgeschützten Bereich 62 wird zusätzlich zu den dort gespeicherten Daten eine Prüfgröße gespeichert, die in vorbestimmter Weise aus den jeweils in dem resetgeschützten Bereich 62 gespeicherten Daten, beispielsweise Positionsdaten sowie gegebenenfalls weiteren Daten, errechnet wird. Diese Prüfgröße wird bei jedem Zugriff auf den resetgeschützten Bereich 62 aktualisiert. Wenn beim Hochlauf des Steuergerätes 14 die Prüfgröße stimmt, zeigt dies an, dass die in dem resetgeschütztem Bereich gespeicherten Daten korrekt sind. Ist dies nicht der Fall, so deutet dies auf einen Datenverlust in dem resetgeschützten Bereich 62, woraufhin ein Abgleichzyklus erforderlich ist.
b) Anstelle eines, für den gesamten resetgeschützten Bereich 62 gültigen Prüfgröße können mehrere Prüfgrößen gespeichert werden, die jeweils Teilbereichen des resetgeschützten Bereiches 62 zugeordnet sind. Ansonsten erfolgt die Überprüfung wie vorgenannt unter a).
c) Jeder einzelnen, in dem resetgeschützten Bereich 62 gespeicherten Variablen bzw. jedem einzelnen Datum wird eine Prüfgröße, beispielsweise deren Komplement, zugeordnet. Ansonsten wird wie unter a) vorgegangen.

Mit den drei vorgenannten Verfahren wird erreicht, dass ein Datenverlust in dem resetgeschützten Bereich 62 erkannt wird und dass nach einem Reset keine fehlerhaften Positionsdaten verwendet werden, die dann zu fehlerhaften Betätigungen führen, die gefährliche Zustände herbeiführen können und /oder einen Verschleiß oder eine Beschädigung der Aktoren bewirken.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass bei der Nutzung der in dem resetgeschützten Bereich 62 gesicherten Positionsdaten nach einem Reset zur erneuten Initialisierung der Stellmotor einer Betätigungseinrichtung zum Zeitpunkt des Resets noch in Bewegung ist. Da in diesem Fall der Inkrementalweggeber 48 trotz Bewegung des Betätigungsgliedes 46 keine von einem Zähler gezählten Impulse mehr liefert, wird die Positionsinformation verfälscht.
Um dieses Problem zu lösen, kann wie folgt vorgegangen werden:

a) Die Stromaufnahme des Motors 42 oder die Frequenz der von dem Inkrementalweggeber 48 gesendeten Impulse oder eine andere für den Betrieb des Motors 42 kennzeichnende Größe wird jeweils erfasst und zusammen mit den Positionsdaten in dem resetgeschützten Bereich 62 gespeichert. Liegt die Information vor, dass der Motor 42 sich zum Zeitpunkt eines Resets gedreht hat, werden die nach dem Reset ausgelesenen Positionsdaten nicht für eine Initialisierung verwendet. Nicht erfindungsgemäß ist, dass die ausgelesenen Positionsdaten je nach der Drehzahl des Motors und der Dauer des Resets nur kurzzeitig verwendet werden, bis ein Abgleichzyklus möglich ist, oder verwendet, um die zur Initialisierung verwendeten Positionsdaten mit Hilfe einer angenommenen mittleren Drehzahl des Motors während des Resets und der Dauer des Resets zu korrigieren.
b) Es wird der Zustand der Steuerung der Betätigungseinrichtung unmittelbar vor bzw. während des Reset erfasst und daraus ermittelt, ob der Motor 42 in Betrieb war oder nicht. Diese Variante der indirekten Erkennung der Motordrehzahl hat den zusätzlichen Vorteil, dass das Steuergerät 14 beim Hochlauf eines Reset anhand des bekannten Zustandes der Betätigungsablaufsteuerung erkennen kann, ob durch den Reset beispielsweise ein gerade ablaufender Betätigungszyklus, beispielsweise eine Kupplungsbetätigung oder ein Gangwechsel, unterbrochen wurde. Erforderlichenfalls können dann entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, die die Betätigungseinheit und die betätigte Einheit vor Beschädigung schützen, beispielsweise ein sofortiges Öffnen der Kupplung bei unterbrochenem Gangwechsel und erforderlichenfalls unmittelbares Einleiten eines Abgleichzyklus.

Das beschriebene Verfahren und das beschriebene System können in vielfältiger Weise abgeändert werden. Beispielsweise muss der Wegsensor nicht zwingend ein Inkrementalwegsensor sein. Die Erfindung kann auch auf andere Wegsensoren angewendet werden, wobei die Vorteile der Erfindung dann deutlich werden, wenn das System routinemäßig zum Abgleich bzw. zur Eichung Bezugspositionen anfahren muss. Es müssen nicht notwendigerweise der aktuelle Zählerstand (aktuelle Position) und der Zählerstand bei der Bezugsposition (Bezugsposition) im gleichen Speicher gespeichert werden. Die Bezugsposition ändert sich nur bei Durchlaufen eines Abgleichzyklus, so dass sie in einem Reset-sicheren und ggf. auch Spannungsausfall-sicheren Speicher gespeichert werden kann, auf den weniger häufig zugegriffen wird. Der Zähler kann auch jeweils beim Erreichen einer Bezugsposition auf Null gesetzt werden, so dass jeweils nur ein, die relevante Stellposition angebender Wert gespeichert wird.

Claims

Verfahren zum Sichern von die Stellposition eines Bauteils (16) zum Verstellen einer Drehmomentübertragungseinrichtung (4) angebenden Positionsdaten vor Verlust bei einem Reset, welche Drehmomentübertragungseinrichtung (4) von einem elektronischen Steuergerät (14) mit einem Mikroprozessor (50) und zugehöriger Speichereinrichtung (52, 54, 62) gesteuert wird, bei welchem Verfahren die aktuellen Positionsdaten in einem resetgeschützten RAM-Bereich (62) der Speichereinrichtung gespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die nach einem Reset aus dem resetgeschützten RAM-Bereich (62) ausgelesenen Positionsdaten bei zum Zeitpunkt des Resets in Bewegung befindlichem Bauteil (16) für die Steuerung von dessen weiterer Bewegung nicht verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem resetgeschützten RAM-Bereich (62) bei jedem Zugriff wenigstens eine mit seinem Inhalt in vorbestimmter Beziehung stehende Prüfgröße gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei mehrere mit Teilinhalten des resetgeschützen RAM-Bereiches (62) in vorbestimmter Beziehung stehende Prüfgrößen gespeichert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die nach einem Reset aus dem resetgeschützten RAM-Bereich (62) ausgelesenen Positionsdaten bei einem zum Zeitpunkt des Resets ablaufendem, das Bauteil (16) betreffenden Steuervorgang für die Steuerung von dessen weiterer Bewegung nicht unmittelbar weiterverwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Positionsdaten von einem Inkrementalweggeber (48) erzeugt werden.
Vorrichtung zum Sichern von die Stellposition eines Bauteils (16) zum Verstellen einer Drehmomentübertragungseinrichtung (4) angebenden Positionsdaten vor Verlust bei einem Reset, enthaltend ein elektronisches Steuergerät (14) mit einem Mikroprozessor (50) und zugehöriger Speichereinrichtung (52, 54, 62), einen von dem Steuergerät (14) gesteuerten Motor (42) zum Bewegen des Bauteils (16), einen Wegsensor (48) zum Erfassen der Position des Bauteils (16) und Senden entsprechender Positionsdaten an das Steuergerät (14) und einen resetgeschützten RAM-Bereich (62) in der Speichereinrichtung (52, 54, 62), wobei das Steuergerät (14) den Betrieb derart steuert, dass die jeweils aktuellen Positionsdaten in den resetgeschützten RAM-Bereich (62) eingelesen werden, so dass sie nach einem Reset für die weitere Steuerung zur Verfügung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Verhindern, dass nach einem Reset aus dem resetgeschützten RAM-Bereich (62) ausgelesene Positionsdaten für die weitere Steuerung des Motors (42) verwendet werden, wenn dieser während des Resets aktiviert war, vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erkennen eines Datenverlustes in dem resetgeschützten RAM-Bereich (62) bei unzureichender Stromversorgung.