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
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
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.
Zur
Steuerung des Antriebsmotors
Dieses
Steuermodul
Zur
Steuerung des Antriebsmotors
Dieses
Steuermodul 12 wiederum beinhaltet die erfindungsgemäße Sicherheitsfunktion
für das Getriebe
6 zum Schutz gegen eine unzulässig
hohe Eingangsdrehzahl der Antriebswelle
Anhand
der folgenden
In
Wie
in
In
dem genannten dritten Funktionsschritt
In
dem genannten vierten Funktionsschritt
In
einem von
In
In
- 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)
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- 2005-07-26 DE DE102005034831A patent/DE102005034831A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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