DE102005034831A1 - Gear e.g. planetary gear, safety function providing method for motor vehicle, involves limiting additional input rotational speed of input shaft of gear is limited to predefined limit value, when gear is in neutral position - Google Patents

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Abstract

The method involves selectively bringing a gear to a drive or neutral position by an operating unit e.g. gear selector lever. An additional input rotational speed of an input shaft of the gear is limited to a predefined limit value, when the gear is in neutral position, when an output rotational speed of an output shaft of the gear is smaller than a predefined threshold and when a brake system of a motor vehicle is operated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsfunktion für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Antriebswelle des Getriebes mit einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs verbunden oder verbindbar ist, und wobei das Getriebe mittels einer Bedieneinrichtung selektiv in zumindest eine Fahrposition und eine Neutralstellung bringbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a safety function for a transmission of a motor vehicle, wherein a drive shaft of the transmission with a drive motor of the Motor vehicle is connected or connectable, and wherein the transmission by means of an operating device selectively in at least one driving position and a neutral position can be brought, according to the preamble of the claim 1.

Automatisierte oder nicht automatisierte Schaltgetriebe und Automatgetriebe – beispielsweise in Bauform eines Planetengetriebes, Doppelkupplungsgetriebes oder auch stufenlosen Getriebes – sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. Üblicherweise sind derartige Getriebe über eine mechanisch betätigbare Bedieneinrichtung („Wählhebel") selektiv in zumindest eine Fahrposition und eine Neutralstellung bringbar, im Falle eines automatisierten oder automatischen Kraftfahrzeuggetriebes üblicherweise selektiv in eine Parkposition („P"), eine Rückwärtsfahrposition („R"), eine Neutralpostion („N") und in eine Vorwärtsfahrposition („D").automated or non-automated manual transmissions and automatic transmissions - for example in Design of a planetary gear, dual-clutch transmission or else continuously variable transmission - are varied from the prior art known. Usually Such transmissions are over a mechanically actuated Operating device ("selector lever") selectively in at least a driving position and a neutral position, in the case of a automated or automatic motor vehicle transmission usually selectively in a parking position ("P"), a reverse drive position ("R"), a neutral position ("N"), and a forward drive position ( "D").

Ausgehend von Überlegungen zum Komfort beim Einlegen einer Fahrstufe des Getriebes sind automatisierte oder automatische Kraftfahrzeuggetriebe üblicherweise gegen eine missbräuchliche Bedienung der Bedieneinrichtung abgesichert. So ist beispielsweise aus der US 5,460,581 eine Steuerung für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe bekannt, bei der im Falle einer missbräuchlichen Betätigung des Getriebewählhebels getriebeseitig eine Warneinrichtung angesteuert und gleichzeitig bei der Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs eine Reduzierung des Drehmomentes des mit dem Getriebe verbundenen Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs angefordert wird. Außerdem wird in den Wählhebelpositionen Parken, Rückwärts und Neutral generell das Drehmoment des Antriebsmotors reduziert.Based on considerations of comfort when inserting a gear of the transmission automated or automatic motor vehicle transmission are usually hedged against improper operation of the control. For example, from the US 5,460,581 a control for a motor vehicle automatic transmission known, in the case of an abusive operation of the gear selector gear side driven by a warning device and at the same time in the engine control of the motor vehicle, a reduction of the torque of the gear connected to the drive motor of the motor vehicle is required. In addition, in the selector lever positions Park, Reverse and Neutral generally the torque of the drive motor is reduced.

Bei allen vorgenannten Getrieben kann es jedoch infolge einer zu hohen Drehzahl am Getriebeeingang auch in Neutralstellung der Getriebebedieneinrichtung zu einem ungewollten, sicherheitskritischen Kraftschluss im Getriebe und damit zu einer unkontrollierten Fahrzeugbewegung kommen. So ist es beispielsweise bei üblichen Stufenautomatgetrieben, Stufenlosgetrieben und Doppelkupplungsgetrieben, in denen nasslaufende Lamellenkupplungen zum Einsatz kommen, möglich, dass eine zu hohe Drehzahl an einer nicht aktiv angesteuerten, aber rotierenden Lamellenkupplung bei nicht vorhandenem oder ungünstig ausgelegtem oder fehlerhaftem dynamischen Druckausgleich dieser Lamellenkupplung im Druckraum der Servoeinrichtung dieser Lamellenkupplung zu einem zu hohen rotatorischen Druck führt, welcher dann zu einer ungewollten Betätigung des auf das Lamellenpaket dieser Kupplung wirkenden Kupplungskolbens dieser Servoeinrichtung führt und damit zu einer ungewollten Drehmomentübertragung der genannten Lamellenkupplung.at However, all the above transmissions, it may be due to a too high Speed at the transmission input also in neutral position of the transmission control device to an unwanted, safety-critical adhesion in the transmission and thus come to an uncontrolled vehicle movement. So For example, it is usual Automatic stepped transmissions, continuously variable transmissions and dual-clutch transmissions, in which wet-running multi-plate clutches are used, it is possible that too high a speed at a not actively driven, but rotating Multi-plate clutch in case of non-existent or unfavorably designed or faulty dynamic pressure compensation of this multi-plate clutch in the pressure chamber the servo device of this multi-plate clutch to a high rotational Pressure leads, which then leads to an unwanted actuation of the disc pack this coupling acting clutch piston of this servo device leads and thus to an unwanted torque transmission of said multi-plate clutch.

Bei allen vorgenannten Getrieben kann es auch infolge einer zu hohen Differenzdrehzahl zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang in Neutralstellung der Getriebebedieneinrichtung zu einem ungewollten, sicherheitskritischen Kraftschluss im Getriebe und damit zu einer unkontrollierten Fahrzeugbewegung kommen. So kann beispielsweise bei üblichen Schaltgetrieben, aber auch bei Doppelkupplungsgetrieben eine zu hoher Relativdrehzahl zwischen den mit der Abtriebswelle des Getriebes verbundenen rotierenden Stirnradpaaren und der stehenden Hauptwelle des Getriebes zu einem Fressen der Wellen- bzw. Stimradlagerung führen, wodurch dann mehr oder weniger schlagartig ein ungewollter Kraftschluss im Getriebe ausbaut. Dieses Risiko verstärkt sich, je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, aus der heraus die Neutralstellung eingelegt wird.at All the above transmissions can also be due to a high Differential speed between transmission input and transmission output in neutral position the transmission control device to an unwanted, safety-critical Traction in the transmission and thus to an uncontrolled vehicle movement come. For example, in conventional manual transmissions, but Even with dual-clutch transmissions too high a relative speed between the rotating connected to the output shaft of the transmission Spurradpaaren and the stationary main shaft of the transmission to a Feeding the shaft or Stimradlagerung lead, which then more or less abruptly an unwanted traction in the gearbox expands. Reinforced this risk yourself, the higher the vehicle speed is out of the neutral position is inserted.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsfunktion für ein mittels einer Bedieneinrichtung selektiv in zumindest eine Fahrposition und eine Neutralstellung bringbares Getriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, durch die das Getriebe zuverlässig gegen eine unzulässig hohe Eingangsdrehzahl oder gegen eine unzulässig hohe Differenzdrehzahl zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle des Getriebes geschützt ist, wenn sich das Getriebe in seiner Neutralstellung befindet, also kein Drehmoment überträgt.Of the The present invention is therefore based on the object, a safety function for a means an operating device selectively in at least one driving position and to provide a neutral position engageable transmission for a motor vehicle, through which the gearbox reliable against an inadmissibly high Input speed or against an impermissibly high differential speed protected between drive shaft and output shaft of the gearbox, when the transmission is in its neutral position, so no Torque transfers.

Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeug-Getriebe, bei dem eine Antriebswelle des Getriebes mit einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs verbunden oder verbindbar ist, und das mittels einer Bedieneinrichtung selektiv in zumindest eine Fahrposition und eine Neutralstellung bringbar ist. Das Getriebe kann dabei in beliebiger Bauart ausgeführt sein, als Stufenautomatgetriebe, stufenloses Automatgetriebe, automatisiertes Schaltbetriebe, automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe oder auch als halbautomatisches oder nicht automatisiertes Schaltgetriebe. In Verbindung mit einem automatisch schaltenden oder einem automatisierten Getriebe ist die Bedieneinrichtung vorzugsweise ein im Kraftfahrzeug installierter Wählhebel, der vom Fahrer des Kraftfahrzeugs manuell bedienbar ist und mit dem Getriebe elektrisch und/oder mechanisch in Wirkverbindung steht. In Verbindung mit einem halbautomatischen oder nicht automatisierten Getriebe ist die Bedieneinrichtung vorzugsweise ein im Kraftfahrzeug installiertes Kupplungspedal, das auf eine im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor und Getriebe angeordnete Anfahrkupplung wirkt und diese Anfahrkupplung bei einer Betätigung durch den Fahrer auskuppelt bzw. einkuppelt.The invention is based on a motor vehicle transmission, in which a drive shaft of the transmission is connected or connectable to a drive motor of the motor vehicle, and which can be selectively brought into at least one driving position and a neutral position by means of an operating device. The transmission can be designed in any type, as a stepped automatic transmission, continuously variable automatic transmission, automated switching operations, automated dual-clutch transmission or as a semi-automatic or non-automated manual transmission. In conjunction with an automatically switching or an automated transmission, the operating device is preferably a selector lever installed in the motor vehicle, which is manually operated by the driver of the motor vehicle and is electrically and / or mechanically operatively connected to the transmission. In connection with a semi-automatic or non-automated transmission, the operating device is preferably a clutch pedal installed in the motor vehicle, which acts on a force flow between the drive motor and the transmission orderly starting clutch acts and disengages this starting clutch when actuated by the driver or engages.

Zum Schutz des Getriebes gegen eine unzulässig hohe Eingangsdrehzahl der Antriebswelle oder eine unzulässig hohe Differenzdrehzahl zwischen der Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Getriebes wird erfindungsgemäß eine Sicherheitsfunktion vorgeschlagen, die eine zulässige Eingangsdrehzahl der Antriebswelle auf einen vordefinierten Grenzwert begrenzt, wenn sich das Getriebe bzw. der Antriebstrang des Fahrzeugs in Neutralstellung befindet und gleichzeitig eine Ausgangsdrehzahl der Abtriebswelle des Getriebes kleiner ist als ein vordefinierter Schwellwert und/oder gleichzeitig ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs betätigt ist. Dabei kann die Drehzahlbegrenzung durch an sich bekannte antriebsmotorseitige Maßnahmen wie beispielsweise eine Kraftstoffmengenbegrenzung sichergestellt werden.To the Protection of the gearbox against an inadmissibly high input speed the drive shaft or an impermissibly high differential speed between the drive shaft and an output shaft of the transmission According to the invention, a safety function suggested that a permissible Input shaft speed limited to a predefined limit, when the transmission or powertrain of the vehicle in neutral position is located and at the same time an output speed of the output shaft of the transmission is less than a predefined threshold and / or at the same time a brake system of the motor vehicle is actuated. In this case, the speed limitation by known drive motor side activities such as a fuel flow limit ensured become.

Durch die Überprüfung, ob und wie schnell das Fahrzeug noch fährt, während sich das Getriebes in Neutralstellung befindet, und die Begrenzung der zulässigen Getriebeeingangsdrehzahl in einem höheren Geschwindigkeitsbereich bei gleichzeitig aktivierter Neutralstellung des Getriebes bzw. des Antriebstrangs wird zuverlässig verhindert, dass innerhalb des Getriebes eine zu hohe Differenzdrehzahl entsteht, hierdurch also die eingangs genannten Risiken eines plötzlichen Kraftschlusses im Getriebe signifikant vermindert.By checking if and how fast the vehicle is still driving while the transmission is in Neutral position is located, and the limit of the permissible transmission input speed in a higher Speed range with simultaneously activated neutral position the transmission or powertrain is reliably prevented that a too high differential speed arises within the transmission, Thus, the above-mentioned risks of a sudden Traction in the transmission significantly reduced.

Durch die Überprüfung, ob das Fahrzeug durch das Fahrzeugbremssystem (Betriebsbremse oder auch Feststellbremse) sicher festgesetzt ist bzw. dass der Fahrer des Fahrzeugs zumindest bereit ist, das Fahrzeug unmittelbar durch das Fahrzeugbremssystem festzusetzen, während sich das Getriebe bzw. der Antriebstrang in Neutralstellung befindet, und die Begrenzung der zulässigen Getriebeeingangsdrehzahl dann, wenn bei gleichzeitig aktivierter Neutralstellung die Betätigung des Fahrzeugbremssystems nicht sichergestellt ist, wird zuverlässig eine exzessiv hohe Getriebeeingangdrehzahl verhindert und hierdurch die eingangs genannten Risiken eines plötzlichen Kraftschlusses im Getriebe weiter minimiert. Die Information, dass das Fahrzeugbremssystem tatsächlich betätigt ist, kann beispielsweise durch Auswertung eines Bremsdrucksignals oder einer Bremsenzuspannkraft, im einfachsten Fall aber auch durch Auswertung eines Bremslichtsignals oder einer Handbremshebelstellung gewonnen werden.By checking if the vehicle through the vehicle brake system (service brake or also parking brake) is securely fixed or that the driver the vehicle is at least ready, the vehicle directly through to fix the vehicle brake system while the transmission or the powertrain is in neutral position, and the limit the permissible Transmission input speed then, if simultaneously activated Neutral position the actuation of the vehicle brake system is not guaranteed to be reliable Excessively high transmission input speed prevents and thereby the the risks of a sudden adhesion in the above mentioned Transmission further minimized. The information that the vehicle brake system indeed actuated is, for example, by evaluating a brake pressure signal or a Bremsenzuspannkraft, in the simplest case, but also by evaluation a brake light signal or a hand brake lever position won become.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Einhaltung der zulässigen Eingangsdrehzahl der Antriebswelle zusätzlich zu überwachen wird und bei Nichteinhaltung der zulässigen Eingangsdrehzahl Maßnahmen zur Absicherung des Getriebes einzuleiten. Als eine derartige Maßnahme kann beispielsweise eine Warneinrichtung des Kraftfahrzeugs angesteuert wird, um den Fahrer entsprechen zu informieren und den Fahrer gegebenenfalls von einer unnötigen Gaspedalbetätigung während der Getriebe-Neutralstellung abzubringen oder den Fahrer von dem risikobehafteten Einlegen der Getriebe-Neutralstellung bei hoher Fahrgeschwindigkeit abzubringen. Als Getriebeschutz kann beispielsweise auch die Aktivierung eines Getriebe-Notbetrieb vorgesehen sein.In An embodiment of the invention is proposed, compliance the permissible In addition, input shaft input speed will be monitored and in case of non-compliance the permissible input speed activities to secure the gearbox. As such a measure can For example, a warning device of the motor vehicle is activated will inform to suit the driver and if necessary the driver of an unnecessary one accelerator pedal operation during the To dissuade transmission neutral position or the driver of the risky Engage the transmission neutral position to dissuade at high speed. As a transmission protection can For example, the activation of a transmission emergency operation provided be.

Als Ausgestaltung der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Sicherheitsfunktion zur Begrenzung der zulässigen Eingangsdrehzahl des Getriebes in einem Steuermodul implementiert ist, welches entweder in ein mit einem Motorsteuergerät des Antriebsmotors und mit der Bedieneinrichtung des Getriebes in Wirkverbindung stehendes Getriebesteuergerät oder aber in ein zumindest mit der Bedieneinrichtung des Getriebes in Wirkverbindung stehenden Motorsteuergerät des Antriebsmotors integriert ist.When Embodiment of the invention is further proposed that the Safety function for limiting the permissible input speed of the gearbox is implemented in a control module which either in with an engine control unit of the Drive motor and with the operating device of the transmission in operative connection stationary transmission control unit or in at least with the operating device of the transmission operatively connected engine control unit of the drive motor integrated is.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung werden nachfolgend zwei beispielhafte Fahrzeugschemata mit erfindungsgemäß gesteuertem Getriebe sowie mehrere beispielhafte Funktionsdiagramme der erfindungsgemäßen Sicherheitsfunktion näher erläutert. Dabei sind gleiche Elemente bzw. Elemente vergleichbarer Funktion auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.to further clarification of the invention are two exemplary below Vehicle schemes with controlled according to the invention as well as several exemplary functional diagrams of the safety function according to the invention explained in more detail. there are same elements or elements of comparable function too provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein beispielhaftes erstes Fahrzeugschema als vereinfacht dargestelltes Blockschaltbild. Ein Antriebstrang 1 des Fahrzeugs weist als wesentliche Komponenten einen Antriebsmotor 2, ein Getriebe 6 und eine Antriebsachse 10 auf. Eine Kurbelwelle als Ausgangselement des Antriebsmotors 2 ist mit 3 bezeichnet. Das Getriebe 6 ist vorzugsweise als Automatgetriebe oder automatisiertes Schalt- oder Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet. Eine Antriebswelle 7 dieses Getriebes 6 ist hier beispielhaft direkt mit der Kurbelwelle 3 des Antriebsmotors 2 verbunden. Selbstverständlich kann im Kraftfluss zwischen Antriebswelle 7 und Kurbelwelle 3 auch ein Anfahrelement – beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler – und/oder ein Drehschwingungsdämpfer angeordnet sein. Eine Abtriebswelle 8 des Getriebes 6 ist mit der Antriebsachse 10 verbunden, welche beispielhaft ein Achsdifferential und zwei Räder aufweist. Mit 11 ist ein zumindest auf die Räder der Antriebsachse 10 wirkendes Bremssystem des Fahrzeugs bezeichnet, wobei dieses Bremssystem 11 sowohl eine Betriebsbremse als auch eine Feststellbremse des Fahrzeugs sein kann. 1 shows an exemplary first vehicle schematic as a simplified block diagram shown. A powertrain 1 The vehicle has as essential components a drive motor 2 , a gearbox 6 and a drive axle 10 on. A crankshaft as an output element of the drive motor 2 is with 3 designated. The gear 6 is preferably designed as an automatic transmission or automated shift or dual-clutch transmission. A drive shaft 7 this transmission 6 Here is an example directly with the crankshaft 3 of the drive motor 2 connected. Of course, in the power flow between the drive shaft 7 and crankshaft 3 also a starting element - for example, a hydrodynamic torque converter - and / or a torsional vibration damper may be arranged. An output shaft 8th of the transmission 6 is with the drive axle 10 connected, which for example has an axle differential and two wheels. With 11 is an at least on the wheels of the drive axle 10 acting brake system of the vehicle, said brake system 11 may be both a service brake and a parking brake of the vehicle.

Zur Steuerung des Antriebsmotors 2 ist ein (elektronisches) Motorsteuergerät 4 vorgesehen. Zur Steuerung des Getriebes 6 ist zum einen ein (elektronisches, elektohydraulisches oder elektropneumatisches) Getriebesteuergerät 9 vorgesehen, zum anderen auch eine vom Fahrer des Fahrzeugs manuell betätigbare Bedieneinrichtung POS. Diese als Wählhebel ausgebildete Bedieneinrichtung POS steht mit dem Getriebe 6 elektrisch und/oder mechanisch in Wirkverbindung und ermöglicht dem Fahrer durch entsprechende Betätigung das Einlegen von zumindest einer Fahrposition und einer Neutralstellung N im Getriebes 6, im vorliegenden Beispiel das Einlegen einer Parkposition P, einer Rückwärtsfahrposition R, der Neutralposition N und einer Vorwärtsfahrposition D. Vorzugsweise elektrische Wirkverbindungen zwischen Getriebesteuergerät 9 und Motorsteuergerät 4, zwischen Getriebesteuergerät 9 und Bedieneinrichtung POS, sowie zwischen Getriebesteuergerät 9 und Bremssystem 11 sind in 1 gestrichelt eingezeichnet. Innerhalb des Getriebesteuergeräts 9 ist ein Steuermodul 12 eingezeichnet, als integraler Bestandteil dieses Getriebesteuergeräts 9.For controlling the drive motor 2 is an (electronic) engine control unit 4 intended. To control the transmission 6 is on the one hand a (electronic, electro-hydraulic or electropneumatic) transmission control unit 9 provided, on the other hand, a manually operable by the driver of the vehicle operating device POS. This trained as a selector lever operating unit POS is connected to the transmission 6 electrically and / or mechanically in operative connection and allows the driver by appropriate actuation the insertion of at least one driving position and a neutral position N in the transmission 6 , In this example, the insertion of a parking position P, a reverse position R, the neutral position N and a forward driving position D. Preferably electrical connections between the transmission control unit 9 and engine control unit 4 , between transmission control unit 9 and operating device POS, as well as between transmission control unit 9 and braking system 11 are in 1 dashed lines. Inside the transmission control unit 9 is a control module 12 drawn as an integral part of this transmission control unit 9 ,

Dieses Steuermodul 12 wiederum beinhaltet die erfindungsgemäße Sicherheitsfunktion für das Getriebe 6 zum Schutz gegen eine unzulässig hohe Eingangsdrehzahl der Antriebswelle 7 oder gegen eine unzulässig hohe Differenzdrehzahl zwischen Antriebs- und Abtriebswelle 7, 8, wenn sich das Getriebe 6 bzw. der Antriebstrang 1 des Fahrzeugs aufgrund einer Vorgabe der Bedieneinrichtung POS in Neutralstellung N befindet. In einer von 1 abweichenden Ausgestaltung kann das Steuermodul 12 auch ein integraler Bestandteil des Motorsteuergerätes 4 sein, welches mit der Bedieneinrichtung POS ebenfalls in Wirkverbindung steht, entweder direkt oder über das Getriebesteuergerät 9 indirekt.This control module 12 In turn, the inventive safety function for the transmission includes 6 to protect against an inadmissibly high input speed of the drive shaft 7 or against an impermissibly high differential speed between the input and output shafts 7 . 8th when the gearbox 6 or the drive train 1 of the vehicle due to a default of the operating device POS is in neutral position N. In one of 1 deviating embodiment, the control module 12 also an integral part of the engine control unit 4 be, which is also in operative connection with the operating device POS, either directly or via the transmission control unit 9 indirectly.

2 zeigt nun ein beispielhaftes zweites Fahrzeugschema als vereinfacht dargestelltes Blockschaltbild. Ähnlich wie in 1 weist der Antriebstrang 1 des Fahrzeugs als wesentliche Komponenten einen Antriebsmotor 2, ein Getriebe 6 und eine Antriebsachse 10 auf. Das Getriebe 6 ist nunmehr jedoch vorzugsweise als halbautomatisches oder nicht automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet. Die Antriebswelle 7 dieses Getriebes 6 ist hier über eine Anfahrkupplung 5 mit der Kurbelwelle 3 des Antriebsmotors 2 verbindbar. Bei Bedarf kann im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor 2 und Anfahrkupplung 5 oder im Kraftfluss zwischen Anfahrkupplung 5 und Getriebe 6 zusätzlich auch ein Drehschwingungsdämpfer angeordnet sein. Die Abtriebswelle 8 des Getriebes 6 ist mit der Antriebsachse 10 verbunden, welche wiederum beispielhaft ein Achsdifferential und zwei Räder aufweist, wobei das Bremssystem 11 (Betriebsbremse oder Feststellbremse) des Fahrzeugs zumindest auf diese Räder der Antriebsachse 10 wirkt. 2 now shows an exemplary second vehicle schematic as a simplified block diagram shown. Similar to in 1 has the drive train 1 the vehicle as essential components a drive motor 2 , a gearbox 6 and a drive axle 10 on. The gear 6 However, it is now preferably designed as a semi-automatic or non-automated transmission. The drive shaft 7 this transmission 6 is here via a starting clutch 5 with the crankshaft 3 of the drive motor 2 connectable. If necessary, in the power flow between the drive motor 2 and starting clutch 5 or in the power flow between starting clutch 5 and gear 6 in addition, a torsional vibration damper may be arranged. The output shaft 8th of the transmission 6 is with the drive axle 10 connected, in turn, for example, an axle differential and two wheels, wherein the brake system 11 (Service brake or parking brake) of the vehicle at least on these wheels of the drive axle 10 acts.

Zur Steuerung des Antriebsmotors 2 ist ein (elektronisches) Motorsteuergerät 4 vorgesehen. Zum Einlegen der einzelnen Gänge des Getriebes 6 ist eine vom Fahrer des Fahrzeugs manuell oder halbautomatisch bedienbare Gangwahleinrichtung G vorgesehen. Im Unterschied zu 1 ist die vom Fahrer manuell betätigbare Bedieneinrichtung POS zum Einlegen der Neutralposition N des Getriebes 6 bzw. des Antriebstrangs 1 des Fahrzeugs nunmehr als Kupplungspedal ausgebildet, welches auf die Anfahrkupplung 5 wirkt. Ist die Anfahrkupplung 5 durch Betätigung dieses Kupplungspedals aufgerückt, so überträgt das Getriebe 6 kein Drehmoment mehr. Vorzugsweise elektrische Wirkverbindungen zwischen Motorsteuergerät 4 und Bedieneinrichtung POS sowie zwischen Motorsteuergerät 4 und Bremssystem 11 sind in 3 gestrichelt eingezeichnet. Innerhalb des Motorsteuergeräts 4 ist ein Steuermodul 12 eingezeichnet, als integraler Bestandteil dieses Motorsteuergeräts 4.For controlling the drive motor 2 is an (electronic) engine control unit 4 intended. For inserting the individual gears of the gearbox 6 a manually or semi-automatically operable by the driver of the vehicle gear selector G is provided. In contrast to 1 is the manually operable by the driver control unit POS for inserting the neutral position N of the transmission 6 or the drive train 1 of the vehicle now designed as a clutch pedal, which on the starting clutch 5 acts. Is the starting clutch 5 moved up by pressing this clutch pedal, so transmits the transmission 6 no more torque. Preferably electrical connections between the engine control unit 4 and operating device POS and between the engine control unit 4 and braking system 11 are in 3 dashed lines. Inside the engine control unit 4 is a control module 12 drawn as an integral part of this engine control unit 4 ,

Dieses Steuermodul 12 wiederum beinhaltet die erfindungsgemäße Sicherheitsfunktion für das Getriebe 6 zum Schutz gegen eine unzulässig hohe Eingangsdrehzahl der Antriebswelle 7 oder gegen eine unzulässig hohe Differenzdrehzahl zwischen Antriebs- und Abtriebswelle 7, 8, wenn sich das Getriebe 6 bzw. der Antriebstrang 1 des Fahrzeugs aufgrund einer Vorgabe der Bedieneinrichtung POS in Neutralstellung N befindet.This control module 12 in turn includes the safety function according to the invention for the transmission 6 for protection against an inadmissibly high input speed of the drive shaft 7 or against an impermissibly high differential speed between the input and output shafts 7 . 8th when the gearbox 6 or the drive train 1 of the vehicle due to a default of the operating device POS is in neutral position N.

Anhand der folgenden 3, 4 und 5 werden nun verschiedene beispielhafte Funktionsdiagramm einer erfindungsgemäßen Sicherheitsfunktion für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß 1 oder 2 näher erläutert.Based on the following 3 . 4 and 5 Now various exemplary functional diagram of a safety function according to the invention for a transmission of a motor vehicle according to 1 or 2 explained in more detail.

In 3 ist ein erstes beispielhaftes Funktionsdiagramm für die erfindungsgemäße Sicherheitsfunktion dargestellt. Die im Steuermodul 12 implementierte Sicherheitsfunktion weist mehrere Funktionsschritte 13 bis 17 auf. In einem ersten Funktionsschritt 13 wird abgefragt, ob sich das Getriebe in Neu tralposition N befindet; hierzu wird die aktuelle Stellung der Bedieneinrichtung POS signaltechnisch ausgewertet. Ist die Neutralposition N erkannt, so folgt im Funktionsablauf ein zweiter Funktionsschritt 14. Ist die Neutralposition N nicht erkannt, so wird im weiteren Funktionsablauf vor dem Zurückkehren zum Funktionsanfang eine eventuell noch aktive Begrenzung der Getriebeeingangdrehzahl in dem letzten Funktionsschritt 17 zurückgesetzt, indem eine zulässige Eingangsdrehzahl n_an_zul des Getriebes bzw. der Getriebeantriebswelle auf einen vordefinierten Wert n_an_max gesetzt wird, der der maximal möglichen Eingangsdrehzahl des Getriebes entspricht. Dieser Wert n_an_max kann beispielsweise die maximal mögliche Motordrehzahl der Antriebsmotors sein. An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die Signalauswertung zur Erkennung der Neutralstellung N des Getriebes bzw. des Antriebstrangs abhängig ist von dem jeweiligen Getriebetyp, wie bereits im Rahmen der Beschreibung von 1 und 2 erläutert.In 3 a first exemplary functional diagram for the security function according to the invention is shown. The in the control module 12 implemented safety function has several functional steps 13 to 17 on. In a first step 13 is queried whether the transmission is in neutral position N; For this purpose, the current position of the operating device POS is signal-technically evaluated. If the neutral position N is detected, a second functional step follows in the functional sequence 14 , If the neutral position N is not recognized, in the further functional sequence prior to the return to the start of the function, a possibly still active limitation of the transmission input speed in the last functional step will become 17 reset by an allowable input speed n_an_zul the transmission or the transmission input shaft is set to a predefined value n_an_max, which corresponds to the maximum possible input speed of the transmission. This value n_an_max can be, for example, the maximum possible engine speed of the drive motor. At this point it should be pointed out again that the signal evaluation for detection the neutral position N of the transmission or the drive train is dependent on the respective transmission type, as already in the context of the description of 1 and 2 explained.

Wie in 3 weiterhin ersichtlich, wird in dem genannten zweiten Funktionsschritt 14 geprüft, ob das Fahrzeug hinreichend schnell fährt, sodass im Getriebe bei eingelegter Neutralposition N keine unzulässig hohe Differenzdrehzahl entstehen oder vorliegen kann. Hierzu wird im Funktionsschritt 14 abgefragt, ob eine aktuelle Ausgangsdrehzahl n_ab des Getriebes, also die aktuelle Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes größer oder gleich einem vordefinierten Schwellwert n_ab_1 ist. Bei negativem Abfrageergebnis folgt im Funktionsablauf ein dritter Funktionsschritt 15. Ist das Abfrageergebnis des Funktionsschritts 14 positiv, besteht für das Getriebe kein Risiko; entsprechend wird dann im folgenden Funktionsablauf im Funktionsschritt 17 eine eventuell noch aktive Begrenzung der Getriebeeingangdrehzahl zurückgesetzt und danach zum Funktionsanfang zurückgekehrt. Selbstverständlich kann anstelle der aktuelle Ausgangsdrehzahl n_ab des Getriebes auch ein dazu äquivalentes Drehzahlsignal verwendet werden.As in 3 Furthermore, it can be seen in the said second functional step 14 Checks whether the vehicle is driving sufficiently fast, so that in the transmission with the neutral position N engaged no inadmissibly high differential speed occur or may be present. This is done in the functional step 14 queried whether a current output speed n_ab of the transmission, so the current speed of the output shaft of the transmission is greater than or equal to a predefined threshold n_ab_1. If the query result is negative, a third function step follows in the functional sequence 15 , Is the query result of the function step 14 positive, there is no risk for the transmission; Accordingly, the following functional sequence then becomes in the functional step 17 a possibly still active limit of the transmission input speed is reset and then returned to the beginning of the function. Of course, instead of the current output speed n_ab of the transmission, an equivalent speed signal can also be used.

In dem genannten dritten Funktionsschritt 15 wird geprüft, ob das Bremssystem (Betriebsbremse oder Feststellbremse) des Fahrzeugs betätigt ist. Hierzu wird im Funktionsschritt 15 abgefragt, ob ein für die Betätigung des Fahrzeugbremssystems repräsentatives Signal BR gesetzt ist. Dieses Signal BR kann beispielsweise ein Bremslichtsignal oder ein Bremsdrucksignal sein bzw. aus einem Bremsdruck oder einer oder Bremsenzuspannkraft oder einer Handbremshebelstellung abgeleitet sein. Bei negativem Abfrageergebnis folgt im Funktionsablauf ein vierter Funktionsschritt 16. Ist das Abfrageergebnis des Funktionsschritts 15 positiv, besteht für das Getriebe kein Risiko; entsprechend wird dann im folgenden Funktionsablauf im Funktionsschritt 17 eine eventuell noch aktive Begrenzung der Getriebeeingangdrehzahl zurückgesetzt und danach zum Funktionsanfang zurückgekehrt.In the mentioned third functional step 15 It is checked whether the brake system (service brake or parking brake) of the vehicle is operated. This is done in the functional step 15 queried whether a representative of the operation of the vehicle braking system signal BR is set. This signal BR may, for example, be a brake light signal or a brake pressure signal or be derived from a brake pressure or a brake application force or a hand brake lever position. If the query result is negative, a fourth function step follows in the function sequence 16 , Is the query result of the function step 15 positive, there is no risk for the transmission; Accordingly, the following functional sequence then becomes in the functional step 17 a possibly still active limit of the transmission input speed is reset and then returned to the beginning of the function.

In dem genannten vierten Funktionsschritt 16 schließlich wird die Getriebeeingangdrehzahl auf einen hinsichtlich der Sicherheit für das jeweilige Getriebe noch akzeptablen Wert begrenzt, indem die zulässige Eingangsdrehzahl n_an_zul des Getriebes bzw. der Getriebeantriebswelle auf einen vordefinierten Grenzwert n_an_1 gesetzt wird. Anschließend erfolgt im Funktionsablauf ein Rücksprung zum Funktionsanfang.In the mentioned fourth functional step 16 Finally, the transmission input speed is limited to a still acceptable in terms of safety for the respective transmission value by the allowable input speed n_an_zul the transmission or the transmission input shaft is set to a predefined limit n_an_1. Subsequently, in the functional sequence, a return to the beginning of the function takes place.

In einem von 3 abweichendem Funktionsablauf kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass nach dem Erkennen der Neutralposition (Funktionsschritt 13) zunächst die Betätigung des Fahrzeug-Bremssystems abgeprüft wird (Funktionsschritt 15) und danach erst die aktuelle Abtriebswellendrehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit (Funktionsschritt 14).In one of 3 Deviating functional sequence can, for example, also be provided that after the detection of the neutral position (functional step 13 ) first the operation of the vehicle brake system is checked (function step 15 ) and then only the current output shaft speed or vehicle speed (function step 14 ).

In 4 dargestellt ist ein zweites beispielhaftes Funktionsdiagramm für die erfindungsgemäßen Sicherheitsfunktion. Es ist leicht ersichtlich, dass der einzige Unterschied zu dem zuvor im Detail erläuterten ersten Funktionsdiagramm gemäß 3 darin besteht, dass bei einem negativen Abfrageer gebnis des Funktionsschritts 14 die zum Schutz des Getriebe notwendige Begrenzung der Getriebeeingangsdrehzahl im Funktionsschritt 16 sofort ausgeführt wird parallel zur Abfrage im Funktionsschritt 15, ob das Bremssystem des Fahrzeugs betätigt ist. Ein negativen Abfrageergebnis im Funktionsschritt 15 erfolgt im daran anschließenden Funktionsschritt 16 ebenfalls die zum Schutz des Getriebe notwendige Begrenzung der Getriebeeingangsdrehzahl. In einem von 4 abweichendem Funktionsablauf kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass nach dem Erkennen der Neutralposition (Funktionsschritt 13) zunächst die Betätigung des Fahrzeug-Bremssystems abgeprüft wird (Funktionsschritt 15) und danach erst die Abtriebswellendrehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit (Funktionsschritt 14).In 4 A second exemplary functional diagram for the safety function according to the invention is shown. It can easily be seen that the only difference to the first functional diagram explained in detail in accordance with FIG 3 it is that in case of a negative query result of the function step 14 the necessary to protect the transmission limitation of the transmission input speed in the functional step 16 is executed immediately parallel to the query in the function step 15 whether the braking system of the vehicle is actuated. A negative query result in the function step 15 takes place in the subsequent functional step 16 also necessary to protect the transmission limitation of the transmission input speed. In one of 4 Deviating functional sequence can, for example, also be provided that after the detection of the neutral position (functional step 13 ) first the operation of the vehicle brake system is checked (function step 15 ) and then only the output shaft speed or vehicle speed (function step 14 ).

In 5 schließlich dargestellt ist ein drittes beispielhaftes Funktionsdiagramm für die erfindungsgemäßen Sicherheitsfunktion. Es ist leicht ersichtlich, dass der einzige Unterschied zu dem zuvor im Detail erläuterten ersten Funktionsdiagramm gemäß 3 darin besteht, dass sofort nach dem Erkennen der Neutralposition N (Funktionsschritt 13) zeitlich parallel die Abtriebswellendrehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit (Funktionsschritt 14) und die Betätigung des Fahrzeug-Bremssystems (Funktionsschritt 15) abgeprüft werden.In 5 Finally, shown is a third exemplary functional diagram for the safety function according to the invention. It can easily be seen that the only difference to the first functional diagram explained in detail in accordance with FIG 3 It is that immediately after detecting the neutral position N (function step 13 ) parallel in time the output shaft speed or vehicle speed (function step 14 ) and the operation of the vehicle brake system (function step 15 ) are checked.

11
Antriebstrangpowertrain
22
Antriebsmotordrive motor
33
Kurbelwelle des Antriebsmotorscrankshaft of the drive motor
44
MotorsteuergerätEngine control unit
55
Anfahrkupplungclutch
66
Getriebetransmission
77
Antriebswelle des Getriebesdrive shaft of the transmission
88th
Antriebswelle des Getriebesdrive shaft of the transmission
99
GetriebesteuergerätTransmission Control Module
1010
Antriebsachsedrive axle
1111
Bremssystembraking system
1212
Steuermodulcontrol module
1313
Funktionsschritt des Steuermodulsfunction step of the control module
1414
Funktionsschritt des Steuermodulsfunction step of the control module
1515
Funktionsschritt des Steuermodulsfunction step of the control module
1616
Funktionsschritt des Steuermodulsfunction step of the control module
1717
Funktionsschritt des Steuermodulsfunction step of the control module
BRBR
Signal des Bremssystemssignal of the brake system
GG
Gangwähleinrichtunggear selector
POSPOS
Bedieneinrichtungoperating device
PP
Signal der Bedieneinrichtung, Parkpositionsignal the operating device, parking position
RR
Signal der Bedieneinrichtung, Rückwärtsfahrtpositionsignal the operating device, reverse drive position
NN
Signal der Bedieneinrichtung, Neutralpositionsignal the operating device, neutral position
DD
Signal der Bedieneinrichtung, Vorwärtsfahrtpositionsignal the operating device, forward drive position
n_abn_ab
Ausgangsdrehzahl des GetriebesOutput speed of the transmission
n_ab_1n_ab_1
Schwellwert für die Ausgangsdrehzahl des Getriebesthreshold for the Output speed of the gearbox
n_an_maxn_an_max
maximal mögliche Eingangsdrehzahl des Getriebesmaximum possible Input speed of the gearbox
n_an_zuln_an_zul
zulässige Eingangsdrehzahl des Getriebes permissible input speed of the transmission
n_an_1n_an_1
Grenzwert der Eingangsdrehzahl des Getriebes bei aktivierter Drehzahlbegrenzunglimit the input speed of the gearbox with activated speed limitation

Claims (7)

Sicherheitsfunktion für ein Getriebe (6) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Antriebswelle (7) des Getriebes (6) mit einem Antriebsmotor (2) des Kraftfahrzeugs verbunden oder verbindbar ist, und wobei das Getriebe (6) mittels einer Bedieneinrichtung (POS) selektiv in zumindest eine Fahrposition und eine Neutralstellung (N) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine zulässige Eingangsdrehzahl (n_an_zul) der Antriebswelle (7) auf einen vordefinierten Grenzwert (n_an_1) begrenzt wird, wenn sich das Getriebe (6) in Neutralstellung (N) befindet und gleichzeitig eine Ausgangsdrehzahl (n_ab) einer Abtriebswelle (8) des Getriebes (6) kleiner ist als ein vordefinierter Schwellwert (n_ab_1) und/oder gleichzeitig ein Bremssystem (11) des Kraftfahrzeugs betätigt ist.Safety function for a transmission ( 6 ) of a motor vehicle, wherein a drive shaft ( 7 ) of the transmission ( 6 ) with a drive motor ( 2 ) of the motor vehicle is connected or connectable, and wherein the transmission ( 6 ) by means of an operating device (POS) selectively in at least one driving position and a neutral position (N) can be brought, characterized in that an allowable input speed (n_an_zul) of the drive shaft ( 7 ) is limited to a predefined limit (n_an_1) when the transmission ( 6 ) is in neutral position (N) and at the same time an output speed (n_ab) of an output shaft ( 8th ) of the transmission ( 6 ) is smaller than a predefined threshold (n_ab_1) and / or at the same time a braking system ( 11 ) of the motor vehicle is actuated. Sicherheitsfunktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Bremssystems (11) aus einem Bremslichtsignal oder/und aus einem Bremsdrucksignal oder/und aus einer Bremsenzuspannkraft und/oder einer Handbremshebelstellung abgeleitet wird.Safety function according to claim 1, characterized in that the actuation of the brake system ( 11 ) is derived from a brake light signal and / or from a brake pressure signal and / or from a brake application force and / or a hand brake lever position. Sicherheitsfunktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhaltung der zulässigen Eingangsdrehzahl (n_an_zul) der Antriebswelle (7) überwacht wird, wobei bei Nichteinhaltung der zulässigen Eingangsdrehzahl (n_an_zul) eine Warneinrichtung des Kraftfahrzeugs angesteuert wird und/oder das Getriebe (6) in einen Notbetrieb gebracht wird.Safety function according to claim 1 or 2, characterized in that compliance with the permissible input speed (n_an_zul) of the drive shaft ( 7 ) is monitored, in case of non-compliance with the permissible input speed (n_an_zul) a warning device of the motor vehicle is controlled and / or the transmission ( 6 ) is brought into an emergency operation. Sicherheitsfunktion nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der zulässigen Eingangsdrehzahl (n_an_zul) der Antriebswelle (7) ein Steuermodul (12) vorgesehen ist, welches in ein mit einem Motorsteuergerät (4) des Antriebsmotors (2) und mit der Bedieneinrichtung (POS) des Getriebes (6) in Wirkverbindung stehenden Getriebesteuergerät (9) des Getriebes (6) integriert ist.Safety function according to claim 1, 2 or 3, characterized in that for limiting the permissible input rotational speed (n_an_zul) of the drive shaft ( 7 ) a control module ( 12 ) is provided, which in one with an engine control unit ( 4 ) of the drive motor ( 2 ) and with the operating device (POS) of the transmission ( 6 ) operatively connected transmission control unit ( 9 ) of the transmission ( 6 ) is integrated. Sicherheitsfunktion nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der zulässigen Eingangsdrehzahl (n_an_zul) der Antriebswelle (7) ein Steuermodul (12) vorgesehen ist, welches in ein zumindest mit der Bedieneinrichtung (POS) des Getriebes (6) in Wirkverbindung stehenden Motorsteuergerät (4) des Antriebsmotors (2) integriert ist.Safety function according to claim 1, 2 or 3, characterized in that for limiting the permissible input rotational speed (n_an_zul) of the drive shaft ( 7 ) a control module ( 12 ) is provided, which in at least with the operating device (POS) of the transmission ( 6 ) operatively connected engine control unit ( 4 ) of the drive motor ( 2 ) is integrated. Sicherheitsfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) ein Automatgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe ist, wobei als Bedieneinrichtung (POS) des Getriebes (6) ein mit dem Getriebe (6) in Wirkverbindung stehender Wählhebel des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.Safety function according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmission ( 6 ) is an automatic transmission or an automated manual transmission, wherein as the operating device (POS) of the transmission ( 6 ) with the gearbox ( 6 ) is provided in operative connection selector lever of the motor vehicle. Sicherheitsfunktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) ein halbautomatisches oder nicht automatisiertes Schaltgetriebe ist, wobei als Bedieneinrichtung des Getriebes (6) ein Kupplungspedal des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, welches auf eine im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor und Getriebes angeordnete Anfahrkupplung (5) wirkt, wobei die Neutralstellung (N) des Getriebes (6) erkannt wird, wenn das Kupplungspedal betätigt und die Anfahrkupplung (5) geöffnet ist.Safety function according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmission ( 6 ) is a semi-automatic or non-automated transmission, wherein as an operating device of the transmission ( 6 ) a clutch pedal of the motor vehicle is provided, which is arranged on a in the power flow between the drive motor and transmission starting clutch ( 5 ), wherein the neutral position (N) of the transmission ( 6 ) is detected when the clutch pedal is actuated and the starting clutch ( 5 ) is open.
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