DE102004003937B4

DE102004003937B4 - Steuerungsvorrichtung eines automatisierten Kfz-Getriebes

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Publication number: DE102004003937B4
Application number: DE102004003937A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Heilenkötter Dirk; Dipl.-Ing. Möller Regina; Peter Frey
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: DE102004003937A1

Abstract

Bei einer Steuerungsvorrichtung eines automatisierten Kfz-Getriebes, mit einem in einer Schaltkonsole innerhalb einer Automatikschaltgasse, einer dazu parallel angeordneten Tipschaltgasse, und einer die beiden Schaltgassen verbindenden Quergasse schwenkbeweglich gelagerten Schalt-Wählhebel zur manueen, denen jeweils eine Betriebsfunktion des Getriebes zugeordnet ist, und mit mehreren jeweils einer der Schaltpositionen zugeordneten und karosseriefest angeordneten Positionssensoren zur Ermittlung der jeweiligen Schaltposition des Schalt-Wählhebels, ist anstelle einer Hochschaltbegrenzungsstufe in der Automatikschaltgasse (2) die „–”-Schaltposition der Tipschaltgasse (3) für eine Bremsrückschaltung zur Aktivierung der Motorbremse vorgesehen, der „–”-Schaltposition zur Erhöhung der Funktionssicherheit ein zweiter Positionssensor S5 zugeordnet, der unabhäuor;–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels (5) aktivierbar ist, und sind zur Verbesserung der Diagnosefähigkeit die Positionssensoren der „–”-Schaltposition S4, S5 und der neutralen Mittellage M S1 und der Positionsgeber G derart ausgebildet und angeordnet, dass in der neutralen Mittellage M des Schalt-Wählhebels (5) nur der Positionssensor S1 aktiviert ist, in der „–”-Schaltposition des Schalt-Wviert sind, und in einer Zwischenposition des Schalt-Wählhebels (5) zwischen der neutralen Mittellage M und der „–”-Schaltposition sowohl der Positionssensor S1 als auch die Positionssensoren S4 und S5 aktiviert sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung eines automatisierten Kfz-Getriebes, mit einem in einer Schaltkonsole innerhalb einer Automatikschaltgasse, einer dazu parallel angeordneten Tipschaltgasse, und einer die beiden Schaltgassen verbindenden Quergasse schwenkbeweglich gelagerten Schalt-Wählhebel zur manuellen Einstellung mehrerer diskreter Schaltpositionen, denen jeweils eine Betriebsfunktion des Getriebes zugeordnet ist, darunter mindestens in der Automatikschaltgasse die Schaltpositionen P für das Einlegen einer Parksperre, R für das Einlegen einer Rückwärtsfahrstufe, N für das Einlegen des Leerlaufs, und D für die Aktivierung eines Vorwärtsfahrprogramms mit mehreren Vorwärtsfahrstufen, und in der Tipschaltgasse die Schaltpositionen M als neutrale Mittellage für eine manuelle Schaltungsauslösung bei Vorwärtsfahrt, „+” für die manuelle Auslösung einer Hochschaltung, und „–” für die manuelle Auslösung einer Rückschaltung, und mit mehreren jeweils einer der Schaltpositionen zugeordneten und karosseriefest angeordneten Positionssensoren zur Ermittlung der jeweiligen Schaltposition des Schalt-Wählhebels, die zur Auslösung elektrischer Steuersignale mit einem an dem Schalt-Wählhebel angeordneten Positionsgeber in Wirkverbindung bringbar sind und zur Übermittlung eines Steuersignals über Signalleitungen mit einem Getriebesteuergerät in Verbindung stehen.
Moderne Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit automatisierten Getrieben ausgerüstet, bei denen keine mechanische Verbindung zwischen den von einem Fahrer betätigbaren Schaltbedienungselementen, wie z. B. einem in einer Schaltkonsole auf der Mittelkonsole oder an dem Armaturenbrett angeordneten Schalt-Wählhebel oder zwei hinter dem Lenkrad angeordneten Schaltpaddeln, und dem Getriebe besteht. Bei einem automatisierten Getriebe der in Rede stehenden Art kann es sich um ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG), ein Doppelkupplungsgetriebe (DKG), einen Getriebeautomaten, oder ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) handeln. Derartige automatisierte Getriebe verfügen zumeist sowohl über einen automatischen Betriebsmodus (Automatikmodus) als auch über einen manuellen Betriebsmodus (Manuellmodus). In dem Automatikmodus wird bei eingelegter Vorwärtsfahrstufe D ein Schaltvorgang bzw. eine Änderung des eingestellten Übersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl, und der Fahrpedalstellung, automatisch von dem Getriebesteuergerät ausgelöst und durch eine entsprechende Ansteuerung von Stellantrieben zum Ein- und Ausrücken der Motorkupplung und/oder bestimmter getriebeinterner Schaltkupplungen bzw. Schaltbremsen oder zur Verstellung eines Variators durchgeführt. In dem Manuellmodus kann der Fahrer einen Schaltvorgang durch die Betätigung eines dafür vorgesehenen Schaltbedienungselementes, wie etwa eines in der Mittelkonsole angeordneten Schalt-Wählhebels, der zur manuellen Auslösung eines Schaltvorgangs in der Tipschaltgasse aus der neutralen Mittelstellung M heraus für einen Hochschaltvorgang in die „+”-Schaltposition und für einen Rückschaltvorgang in die „–”-Schaltposition schwenkbar ist, und/oder eines von zumeist zwei beidseitig hinter dem Lenkrad angeordneten Schaltpaddeln und/oder eines von mehreren an dem Lenkrad angeordneten Druck- oder Kippschaltern, jeweils durch die Auslösung elektrischer Steuersignale manuell auslösen (shift-by-wire). Bei einem manuell ausgelösten Schaltvorgang handelt es sich im Normalfall um eine sequenzielle Schaltung, d. h. es wird in Bezug auf die zu Beginn des Schaltvorgangs eingelegte Gangstufe in die nächsthöhere bzw. nächstniedrigere Gangstufe geschaltet. Bei einem CVT-Getriebe mit mehreren fest einprogrammierten Übersetzungsstufen gilt sinngemäß das gleiche, wobei die betreffenden Übersetzungsstufen über eine schnelle kontinuierliche Verstellung des Variators eingestellt werden.
Zur Aktivierung einer von dem Fahrer gewählten Betriebsfunktion und ggf. zur Durchführung eines von dem Fahrer ausgelösten Schaltvorgangs müssen die durch ein Verschwenken des Schalt-Wählhebels eingestellten Schaltpositionen sicher erfasst und an das zugeordnete Getriebesteuergerät übermittelt werden. Als Steuerungsvorrichtung hat sich hierzu weitgehend die eingangs definierte Bauart durchgesetzt, bei der der Schalt-Wählhebel in einer ersten, zumeist in Fahrtrichtung ausgerichteten Automatikschaltgasse zur Einstellung der Automatikfahrstufen P, R, N, D und ggf. weiterer Hochschaltbegrenzungsstufen einstellbar ist, von der D-Schaltposition über eine Quergasse in eine zweite, parallel zu der ersten Schaltgasse ausgerichteten Tipschaltgasse schwenkbar ist, und innerhalb der Tipschaltgasse ausgehend von der mittleren Neutralposition M zur manuellen Auslösung einer Hochschaltung in die „+”-Schaltposition und zur manuellen Auslösung einer Rückschaltung in die „–”-Schaltposition schwenkbar ist, wobei der Schalt-Wählhebel in der Regel mittels einer mechanischen Rückstellvorrichtung jeweils selbsttätig aus den Schaltpositionen „+” und „–” in die Neutralposition M zurückgeschwenkt wird. Die den Schaltpositionen zugeordneten Positionssensoren können in Verbindung mit einem entsprechenden an dem Schalt-Wählhebel angeordneten Positionsgeber elektromechanisch, z. B. als entlang der Schaltgassen angeordnete und durch eine an dem Schalt-Wählhebel angeordnete Schaltnase betätigbare Mikroschalter, oder entsprechend berührungslos, d. h. kapazitiv oder induktiv wirksam ausgebildet sein. Bei derartigen „shift-by-wire”-Steuerungsvorrichtungen ist eine hohe Funktionssicherheit erforderlich, um Fehlfunktionen zu vermeiden und zumindest die wichtigsten sicherheitsrelevanten Schaltfunktionen, insbesondere eine Hochschaltbegrenzung oder eine Bremsrückschaltung zur Nutzung der Motorbremse, in jedem Fall sicher aktivieren zu können. Hierzu ist auch eine Diagnosemöglichkeit der Positionssensoren und zugeordneter Bauteile wünschenswert, so dass ein Defekt frühzeitig erkannt und der Fahrer über den Defekt und über eine möglicherweise damit verbundene Funktionseinschränkung der Steuerungsvorrichtung informiert werden kann.
Beispielsweise ist aus der DE 199 59 616 A1 und der DE 101 08 267 A1 eine Steuerungsvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der an dem Schalt-Wählhebel ein zusätzlicher zweiter Positionsgeber derart angeordnet ist, dass in einigen Schaltpositionen der Automatikschaltgasse die drei Positionssensoren der Tipschaltgasse in unterschiedlicher Kombination durch den zweiten Positionsgeber ausgelöst werden, so dass eine Diagnose dieser drei Positionssensoren und der zugeordneten Signalleitungen möglich ist. Bei der Diagnose einer Fehlfunktion eines der Positionssensoren ist vorgesehen, dass beim Verschwenken des Schalt-Wählhebels von der Automatikschaltgasse in die Tipschaltgasse ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder das Verschwenken des Schalt-Wählhebels in die Tipschaltgasse durch die Aktivierung einer mechanischen Sperre in der Quergasse verhindert wird. Da die Diagnosefunktion aber nur für die Tipschaltgasse und nur während des Aufenthalts des Schalt-Wählhebels innerhalb der Automatikschaltgasse wirksam ist, weist diese bekannte Steuerungsvorrichtung nachteilig eine eingeschränkte Funktionssicherheit und Diagnosefähigkeit auf, so dass die sicherheitsrelevante Nutzung der Bremswirkung des Antriebsmotors, d. h. eine Aktivierung der Motorbremse, nur über zusätzlich in der Automatikschaltgasse angeordnete Hochschaltbegrenzungsstufen erfolgen kann, in deren Schaltposition der Schalt-Wählhebel bedarfsweise geschwenkt werden kann. Dies erfordert neben eine zusätzliche mechanische und/oder elektronische Vorrichtung zur sicheren Erfassung dieser zusätzlichen Schaltpositionen des Schalt-Wählhebels.
In einer ähnlichen Steuerungsvorrichtung nach der DE 100 49 307 A1 ist die Funktionssicherheit dadurch verbessert, dass parallel zu den ersten Positionssensoren der Automatikschaltgasse, die mit dem ersten an dem Schalt-Wählhebel befestigten Positionsgeber in Wirkverbindung bringbar sind, auf einer gemeinsamen Platine zweite Positionsgeber angeordnet sind, die mit einem zweiten an dem Schalt-Wählhebel befestigten Positionsgeber in Wirkverbindung bringbar sind. Zur Reduzierung des Aufwands für die Sensorik ist vorgesehen, dass die Platine mit den Positionssensoren in Richtung der beiden Schaltgassen unverschiebbar, jedoch in Richtung der Quergasse verschiebbar ausgebildet und angeordnet ist, so dass teilweise dieselben Positionssensoren zur Erfassung der Schaltpositionen der Automatikschaltgasse und der Tipschaltgasse genutzt werden. Neben dem Nachteil eines komplizierten mechanischen Aufbaus der Schaltkonsole ist hierdurch auch nachteilig die Funktionssicherheit und Diagnosefähigkeit dieser bekannten Steuerungsvorrichtung eingeschränkt, so dass auch in diesem Fall Hochschaltbegrenzungsstufen in der Automatikschaltgasse erforderlich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zu Grunde, die Steuerungsvorrichtung der eingangs genannten Art bei hoher Funktionssicherheit hinsichtlich ihres Bauaufwandes und ihrer Bedienbarkeit zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass anstelle einer Hochschaltbegrenzungsstufe in der Automatikschaltgasse de „–”-Schaltposition der Tipschaltgasse für eine Bremsrückschaltung zur Aktivierung der Motorbremse vorgesehen ist, dass der „–”-Schaltposition zur Erhöhung der Funktionssicherheit ein zweiter Positionssensor zugeordnet ist, der unabhängig von dem ersten Positionssensor in der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels aktivierbar ist, und dass zur Verbesserung der Diagnosefähigkeit die Positionssensoren der „–”-Schaltposition und der neutralen Mittellage M und der Positionsgeber G derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in der neutralen Mittellage M des Schalt-Wählhebels nur der Positionssensor aktiviert ist, in der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels nur die Positionssensoren aktiviert sind, und in einer Zwischenposition des Schalt-Wählhebels zwischen der neutralen Mittellage M und der „–”-Schaltposition sowohl der Positionssensor als auch die Positionssensoren aktiviert sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben.
Durch die Verwendung der „–”-Schaltposition der Tipschaltgasse für die Auslösung von Bremsrückschaltungen zur Nutzung der Bremswirkung des Antriebsmotors, d. h. zur Aktivierung der Motorbremse, werden die hierzu bislang üblichen, in der Automatikschaltgasse angeordneten Hochschaltbegrenzungsstufen eingespart. Dadurch ergeben sich für die Schaltkonsole und die zugeordnete Sensorik vorteilhaft Vereinfachungen, die Kosteneinsparungen und einen geringeren Platzbedarf zur Folge haben. Durch die damit verbundene geringere Anzahl von Schaltpositionen ist die Schaltkonsole für den Fahrer übersichtlicher gestaltet und einfacher zu bedienen. Die hierzu erforderliche Funktionssicherheit zur Aktivierung der Motorbremse wird dabei im wesentlichen durch die zweifache und damit redundante Ausrüstung der „–”-Schaltposition mit Positionssensoren erzielt. Dabei ist ein defekter Positionssensor dadurch diagnostizierbar, dass sich aufgrund der Ausbildung und Anordnung der Positionssensoren und des Positionsgebers bei einer Verschwenkung des Schalt-Wählhebels zwischen der neutralen Mittellage M und der „–”-Schaltposition die zuvor genannten auswertbaren Signalmuster der aktivierten bzw. deaktivierten Positionssensoren ergeben.
Zur weiteren Differenzierung der Signalmuster sind die beiden Positionssensoren der „–”-Schaltposition vorteilhaft in Schwenkrichtung der Tipschaltgasse derart gestaffelt zueinander angeordnet, dass bei einer Verschwenkung des Schalt-Wählhebels aus der neutralen Mittellage M in die „–”-Schaltposition und zurück eine zeitlich versetzte Aktivierung bzw. Deaktivierung dieser Positionssensoren erfolgt.
Zur weiteren Erhöhung der Funktionssicherheit der Steuerungsvorrichtung ist zweckmäßig auch der neutralen Mittellage M der Tipschaltgasse zusätzlich zu dem ersten Positionssensor ein zweiter Positionssensor zugeordnet, der unabhängig von dem ersten Positionssensor in der M-Schaltposition des Schalt-Wählhebels aktivierbar ist. Diese beiden Positionssensoren sind zur Erzielung weiterer Signalmuster zur Diagnostizierung defekter Positionssensoren vorteilhaft in Schwenkrichtung der Tipschaltgasse derart gestaffelt zueinander angeordnet, dass der erste Positionssensor zusätzlich in der „+”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels und der zweite Positionssensor zusätzlich in der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels aktivierbar ist. Des weiteren sind die beiden Positionssensoren und der Positionsgeber G zu diesem Zweck bevorzugt derart ausgebildet und angeordnet, dass beide Positionssensoren zusätzlich in Zwischenpositionen zwischen der M-Schaltposition und der „+”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels und zwischen der M- und der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels aktivierbar sind.
Um auch das Erreichen und Verlassen der Tipschaltgasse durch den Schalt-Wählhebel frühzeitig erfassen zu können, sind die beiden Positionssensoren der neutralen Mittellage zweckmäßig in Schwenkrichtung der Quergasse derart gestaffelt zueinander angeordnet sind, dass einer der beiden Positionssensoren zusätzlich in einer Zwischenposition zwischen einer mittleren Position in der Quergasse und der M-Schaltposition des Schalt-Wählhebels aktivierbar ist.
Zur Erzielung einer zuverlässigen, robusten, verschleißarmen, und kompakten Sensorik sind die Positionssensoren der Steuerungsvorrichtung bevorzugt jeweils als Hallgeber und der an dem Schalt-Wählhebel befestigte Positionsgeber als Dauermagnet ausgebildet. Darüber hinaus sind die Positionssensoren der Tipschaltgasse zur einfacheren und kostengünstigeren Montage vorteilhaft in einem gemeinsamen Tipmodul integriert. Darüber hinaus kann das Tipmodul zur Entlastung des Getriebesteuergerätes einen Microcontroller zur Vorauswertung und Fehlerdiagnose der Steuersignale der Positionssensoren der Tipschaltgasse aufweisen, der eingangsseitig über Sensorleitungen mit den Positionssensoren und ausgangsseitig über Steuerleitungen mit dem Getriebesteuergerät in Verbindung steht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft zur Erläuterung der Erfindung dienen.
Hierzu zeigt:
1 Eine erfindungsgemäße Sensoranordnung der Tipschaltgasse in schematischer Form,
2 eine typische Schaltkonsole zur Anwendung der Sensoranordnung nach 1 in einer Draufsicht,
3 signalrelevante Positionen des Schalt-Wählhebels bzw. des zugeordneten Positionsgebers im Bereich der Tipschaltgasse mit der Sensoranordnung nach 1,
4 das Signalschema der Positionssensoren in Abhängigkeit von den Positionen des Schalt-Wählhebels nach 3 als Tabelle, und
5 eine schaltungstechnische Ausführung der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung mit den Positionssensoren nach 1, 3, und 4 in schematischer Form.
Wie in 2 abgebildet ist, weist eine Schaltkonsole 1 eine Automatikschaltgasse 2, eine dazu parallel angeordnete Tipschaltgasse 3, und eine die beiden Schaltgassen 2, 3 verbindende Quergasse 4 auf. Ein Schalt-Wählhebel 5 ist innerhalb der Automatikschaltgasse 2 zur Einstellung der Automatikfahrstufen P, R, N, D und innerhalb der Tipschaltgasse 3 zur manuellen Auslösung von sequenziellen Schaltvorgängen schwenkbeweglich 6, 7 gelagert. Zum Wechsel zwischen den beiden Schaltgassen 2, 3, d. h. jeweils bei Vorwärtsfahrt zum Wechsel zwischen automatischer Schaltungsauslösung in der Automatikfahrstufe D und manueller Schaltungsauslösung in der Schaltposition M, kann der Schalt-Wählhebel 5 über die Quergasse 4 von der einen in die andere Schaltgasse 2, 3 verschwenkt 8 werden. Zur manuellen Auslösung ist der Schalt-Wählhebel 5 in der Tipschaltgasse 3 ausgehend von der neutralen Mittelstellung M für eine Hochschaltung in die „+”-Schaltposition und für eine Rückschaltung in die ”–”-Schaltposition schwenkbar 6.
Erfindungsgemäß sind hierzu im Bereich der Tipschaltgasse 3 Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5, wie beispielhaft in 1 abgebildet angeordnet. die in Verbindung mit einem entsprechend ausgebildeten und an dem Schalt-Wählhebel 5 befestigten Positionsgeber G zur Erfassung der aktuellen Position des Schalt-Wählhebels 5 und damit zur manuellen Auslösung von Schaltvorgängen dienen.
Der M-Schaltposition (neutrale Mittelstellung) der Tipschaltgasse 3 sind zwei Positionssensoren S1, S2 zugeordnet, die sowohl in Schwenkrichtung 7 der Tipschaltgasse 3 als auch in Schwenkrichtung 8 der Quergasse 4 gestaffelt zueinander angeordnet sind. Der „+”-Schaltposition ist ein einziger Positionssensor S3 zugeordnet. Dagegen sind der „–”-Schaltposition zwei Positionssensoren zugeordnet, die in Schwenkrichtung 7 der Tipschaltgasse 3 leicht gestaffelt zueinander angeordnet sind.
Durch die besondere erfindungsgemäße Anordnung der Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 ergeben sich in Verbindung mit dem geometrisch entsprechend ausgebildeten Positionsgeber G bei einer Verschwenkung des Schalt-Wählhebels 5 innerhalb der Tipschaltgasse 3 in den drei Schaltpositionen M, „+”, und „–” unterschiedliche Signalmuster aus aktivierten (Spannungssignal high) und deaktivierten (Spannungssignal low) Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5. Die relevanten Positionen P1 bis P13 des Schalt-Wählhebels 5 sind in 3 geometrisch dargestellt. Das zugeordnete Signalschema ist in 4 in Form einer Tabelle abgebildet, wobei ein leeres bzw. weißes Feld einen nicht aktivierten und ein ausgefülltes bzw. graues Feld einen aktivierten Positionssensor S1, S2, S3, S4, S5 kennzeichnen. Dabei bezeichnen die Positionen P1 und P13 eine Zwischenposition innerhalb der Quergasse 4 vor Erreichen oder nach Verlassen der M-Schaltposition, die Positionen P2, P6, und P12 exakt die M-Schaltposition, die Positionen P3 und P5 eine Zwischenposition zwischen der M- und der „+”-Schaltposition, die Position P4 exakt die „+”-Schaltposition, die Positionen P7 und P11 eine erste, M-seitige Zwischenposition zwischen der M- und der „–”-Schaltposition, die Positionen P8 und P10 eine zweite, „–”-seitige Zwischenposition zwischen der M- und der „–”-Schaltposition, und die Position P9 exakt die „–”-Schaltposition.
Durch die Ausbildung und Anordnung der Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 und des Positionsgebers G und das daraus resultierende Signalschema wird erreicht, dass die „+”-Schaltposition und die „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels 5 in Verbindung mit den zugeordneten Zwischenpositionen (P3, P5 bei der „+”-Schaltposition P4 bzw. P7, P8, P10, P11 bei der „–”-Schaltposition P9) aufgrund mehrfacher Redundanz sicher erkannt werden, und dass der jeweils zugeordnete Schaltvorgang zuverlässig durchgeführt werden kann. Ein defekter Positionssensor kann bei einem Negativfehler (low-Defekt) durch logischen Signalvergleich mit anderen Positionssensoren in wechselnden Schaltpositionen und Zwischenpositionen erkannt bzw. diagnostiziert werden, wobei die Funktionstüchtigkeit bei nur einem Defekt erhalten bleibt. Dies gilt insbesondere für die „–”-Schaltposition, die erfindungsgemäß auch für eine Bremsrückschaltung zur Aktivierung der Motorbremse vorgesehen ist.
Wie in 5 schematisch dargestellt ist, sind die Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 der Tipschaltgasse 2 vorteilhaft in ein gemeinsames Tipmodul 9 integriert. Vorliegend enthält das Tipmodul 9 einen Microcontroller 10 zur Vorauswertung und Fehlerdiagnose der Steuersignale der Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 der eingangsseitig über Sensorleitungen 11 mit den Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 und ausgangsseitig über Steuerleitungen 12 mit dem Getriebesteuergerät 13 in Verbindung steht. Das Getriebesteuergerät 13 steht zur Ablaufsteuerung der Schaltvorgänge über Steuer- und Sensorleitungen 14, 15 mit dem Kfz-Getriebe 16 in Verbindung.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Steuerungsvorrichtung, insbesondere durch die Ausbildung und Anordnung der Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 und des Positionsgebers G, ist die Schaltkonsole 1 ohne eine Einschränkung ihres Funktionsumfangs und ihrer Funktionssicherheit im Vergleich zu bekannten Ausführungen deutlich vereinfacht und somit besonders kostengünstig und platzsparend.
Bezugszeichenliste

1: Schaltkonsole
2: Automatikschaltgasse
3: Tipschaltgasse
4: Quergasse
5: Schalt-Wählhebel
6: Schwenkrichtung (von 2)
7: Schwenkrichtung (von 3)
8: Schwenkrichtung (von 4)
9: Tipmodul
10: Microcontroller
11: Sensorleitung
12: Steuerleitung
13: Getriebesteuergerat
14: Steuerleitung
15: Sensorleitung
16: Kfz-Getriebe
D: Automatikfahrstufe, Schaltposition (von 5 in 2)
G: Positionsgeber
M: Schaltposition (von 5 in 3), Schaltsignal
N: Automatikfahrstufe, Schaltposition (von 5 in 2)
P: Automatikfahrstufe, Schaltposition (von 5 in 2)
P1: Zwischenposition (von 5 in 4)
P2: Schaltposition (von 5 in 3, = M)
P3: Zwischenposition (von 5 in 3)
P4: Schaltposition (von 5 in 3, = „+”)
P5: Zwischenposition (von 5 in 3)
P6: Schaltposition (von 5 in 3, = M)
P7: Zwischenposition (von 5 in 3)
P8: Zwischenposition (von 5 in 3)
P9: Schaltposition (von 5 in 3, = „–”)
P10: Zwischenposition (von 5 in 3)
P11: Zwischenposition (von 5 in 3)
P12: Schaltposition (von 5 in 3, = M)
P13: Zwischenposition (von 5 in 4)
R: Automatikfahrstufe, Schaltposition (von 5 in 2)
S1: Positionssensor (von 3)
S2: Positionssensor (von 3)
S3: Positionssensor (von 3)
S4: Positionssensor (von 3)
S5: Positionssensor (von 3)
„+”: Schaltposition (von 5 in 3), Schaltsignal
„–”: Schaltposition (von 5 in 3), Schaltsignal

Claims

Steuerungsvorrichtung eines automatisierten Kfz-Getriebes, mit einem in einer Schaltkonsole innerhalb einer Automatikschaltgasse, einer dazu parallel angeordneten Tipschaltgasse, und einer die beiden Schaltgassen verbindenden Quergasse schwenkbeweglich gelagerten Schalt-Wählhebel zur manuellen Einstellung mehrerer diskreter Schaltpositionen, denen jeweils eine Betriebsfunktion des Getriebes zugeordnet ist, darunter mindestens in der Automatikschaltgasse die Schaltpositionen P für das Einlegen einer Parksperre, R für das Einlegen einer Rückwärtsfahrstufe, N für das Einlegen des Leerlaufs, und D für die Aktivierung eines Vorwärtsfahrprogramms mit mehreren Vorwärtsfahrstufen, und in der Tipschaltgasse die Schaltpositionen M als neutrale Mittellage für eine manuelle Schaltungsauslösung bei Vorwärtsfahrt, „+” für die manuelle Auslösung einer Hochschaltung, und „–” für die manuelle Auslösung einer Rückschaltung, und mit mehreren jeweils einer der Schaltpositionen zugeordneten und karosseriefest angeordneten Positionssensoren zur Ermittlung der jeweiligen Schaltposition des Schalt-Wählhebels, die zur Auslösung elektrischer Steuersignale mit einem an dem Schalt-Wählhebel angeordneten Positionsgeber in Wirkverbindung bringbar sind und zur Übermittlung eines Steuersignals über Signalleitungen mit einem Getriebesteuergerät in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer Hochschaltbegrenzungsstufe in der Automatikschaltgasse (2) die „–”-Schaltposition der Tipschaltgasse (3) für eine Bremsrückschaltung zur Aktivierung der Motorbremse vorgesehen ist, dass der „–”-Schaltposition zur Erhöhung der Funktionssicherheit ein zweiter Positionssensor S5 zugeordnet ist, der unabhängig von dem ersten Positionssensor S4 in der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels (5) aktivierbar ist, und dass zur Verbesserung der Diagnosefähigkeit die Positionssensoren der „–”-Schaltposition S4, S5 und der neutralen Mittellage M S1 und der Positionsgeber G derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in der neutralen Mittellage M des Schalt-Wählhebels (5) nur der Positionssensor S1 aktiviert ist, in der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels nur die Positionssensoren S4 und S5 aktiviert sind, und in einer Zwischenposition des Schalt-Wählhebels (5) zwischen der neutralen Mittellage M und der „–”-Schaltposition sowohl der Positionssensor S1 als auch die Positionssensoren S4 und S5 aktiviert sind.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Positionssensoren S4, S5 der „–”-Schaltposition in Schwenkrichtung (7) der Tipschaltgasse (3) derart gestaffelt zueinander angeordnet sind, dass bei einer Verschwenkung des Schalt-Wählhebels (5) aus der neutralen Mittellage M in die „–”-Schaltposition und zurück eine zeitlich versetzte Aktivierung bzw. Deaktivierung dieser Positionssensoren S4, S5 erfolgt.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der neutralen Mittellage M der Tipschaltgasse (3) zur Erhöhung der Funktionssicherheit ein zweiter Positionssensor S2 zugeordnet ist, der unabhängig von dem ersten Positionssensor S1 in der M-Schaltposition des Schalt-Wählhebels (5) aktivierbar ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Positionssensoren S1, S2 der neutralen Mittellage M in Schwenkrichtung (7) der Tipschaltgasse (3) derart gestaffelt zueinander angeordnet sind, dass der erste Positionssensor S1 zusätzlich in der „+”-Schaltposition und der zweite Positionssensor S2 zusätzlich in der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels (5) aktivierbar ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Positionssensoren S1, S2 der neutralen Mittellage M und der Positionsgeber G derart ausgebildet und angeordnet sind, dass beide Positionssensoren S1, S2 zusätzlich in Zwischenpositionen zwischen der M-Schaltposition und der „+”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels (5) und zwischen der M- und der „–”-Schaltposition des Schalt-Wählhebels (5) aktivierbar sind.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Positionssensoren S1, S2 der neutralen Mittellage M in Schwenkrichtung (8) der Quergasse (4) derart gestaffelt zueinander angeordnet sind, dass einer der beiden Positionssensoren (S2) zusätzlich in einer Zwischenposition zwischen einer mittleren Position in der Quergasse (4) und der M-Schaltposition des Schalt-Wählhebels (5) aktivierbar ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 jeweils als Hallgeber und der Positionsgeber G als Dauermagnet ausgebildet sind.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 der Tipschaltgasse (3) in ein gemeinsames Tipmodul (9) integriert sind.
Steuerungsvorrichtung Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Tipmodul (9) einen Microcontroller (10) zur Vorauswertung und Fehlerdiagnose der Steuersignale der Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 aufweist, der eingangsseitig über Sensorleitungen (11) mit den Positionssensoren S1, S2, S3, S4, S5 und ausgangsseitig über Steuerleitungen (12) mit dem Getriebesteuergerät (13) in Verbindung steht.