DE102006006783B4

DE102006006783B4 - Kraftfahrzeug mit Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006006783B4
Application number: DE102006006783A
Authority: DE
Inventors: Robert Jerger
Original assignee: Jaguar Cars Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2005-03-05
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2026-02-15
Also published as: DE102006006783A1; GB2423800A; GB2423800B; GB0504590D0

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, welches ein Getriebe (11), das eine Anzahl von Betriebsmodi aufweist, und ein Getriebesteuersystem (10) aufweist, das eine Getriebesteuereinrichtung (13), welche bei der Benutzung die Übersetzung des Getriebes (11) steuert, einen Wählschalter (14), welcher vom Fahrer des Fahrzeuges betätigbar ist, um jeweils einen der Betriebsmodi des Getriebes (11) auszuwählen, und Sensormittel zum Erfassen der ausgewählten Modusposition des Wählschalters (14) und Übertragen von Wählschaltersignalen an die Getriebesteuereinrichtung (13) aufweist, wobei die Getriebesteuereinrichtung (13) ein Mittel zum Erfassen eines Fehlers des Wählschalters (14) und Erzeugen eines Fehlersignals aufweist, und wobei eine Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) vorgesehen ist, die von der Getriebesteuereinrichtung (13) aktiviert wird, wenn ein Fehler des Wählschalters (14) erfasst wird, um dem Fahrer zu ermöglichen, einen der Betriebsmodi des Getriebes (11) auszuwählen, welches Verfahren zum Betreiben des Getriebesteuersystems (10) des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, wenn ein Fehler in dem Wählschalter (14) aufgetreten ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieben eines Kraftfahrzeugs, welches ein Getriebe, das eine Anzahl von Betriebsmodi aufweist, umfasst und ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betreiben des Getriebesteuersystems eines Kraftfahrzeuges, wenn ein Fehler in dem Wählschalter aufgetreten ist, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebesteuersystem, einem Getriebe, insbesondere einem Automatik- oder Halbautomatikgetriebe, das von einer elektronisch gesteuerten Schaltung (shift-by-wire) betätigt wird, und einer Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle.
Ein Fahrzeuggetriebe, das von einer elektronisch gesteuerten Schaltung betätigt wird, weist im Allgemeinen einen Wählschalter auf, der mit Positionssensoren verbunden ist, um einen Wählschaltermodus, wie zum Beispiel Parken P, Rückwärts R, Neutral N oder Fahren D, auszuwählen. Die Positionssensoren sind mit einer Getriebesteuereinrichtung verbunden, welche Steuersignale an eine Betätigungseinrichtung, wie zum Beispiel ein Solenoid oder einen Motor, abgibt, um das Getriebe entsprechend den Ausgabesignalen von den Positionssensoren und der von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit zu schalten.
Derartige elektronisch geschaltete Getriebe erfordern eine breite Vielfalt von Sensoren, Schaltern und anderen Steuerungen. In dem Falle, dass eines dieser Bauelemente versagt, kann die Funktion des Getriebes ausfallen. Wenn zum Beispiel ein Fehler in dem Wählschalter auftritt, kann der Wählschalter in keiner Weise das Getriebe darüber informieren, welcher Wählschaltermodus auszuwählen ist. Daher schaltet die Getriebesteuereinrichtung in einen Fehler- oder Notlauf (limp home) Modus, welcher sicherstellt, dass das Fahrzeug so weit wie möglich fahrbar und sicher ist. Im Allgemeinen versucht die Getriebesteuerung in diesem Modus, entweder den momentanen Gang beizubehalten, wenn der Wählschalter in der Position Fahren D ist, oder das Getriebe in die Position Neutral N zu schalten, wenn der Wählschalter in den anderen Positionen ist, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug abgeschleppt werden kann. In jedem Falle wird dem Fahrer der Fehler über eine Warnleuchte oder eine Textmitteilung angezeigt.
Mit einem solchen Notlauf-Modus ist es bei Auftreten eines Fehlers in dem Wählschalter sehr wahrscheinlich, dass das Fahrzeug nicht bewegt werden kann, was auch immer der Fehler für eine Bedeutung hat, was infolgedessen zu einer Unsicherheit für den Fahrer und die Insassen des Fahrzeuges besonders bei schlechtem Wetter führen kann.
Aus der DE 19919537 A1 ist eine Notfahreinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der eine dem Getriebe zugeordnete Steuereinheit mit einem zusätzlichen elektronischen Bedienteil verbunden ist, so dass bei Ausfall eines CAN-Busses oder seiner Schnittstellen oder des Wählhebels das Getriebe über das zusätzliche Bedienteil in alle Übersetzungstufen geschaltet werden kann.
DE 10159861 A1 offenbart ein Verfahren zur Erfassung und Auswertung der Stellung eines Wählhebels, aufweisend Erfassung der Stellung mittels eines ersten und zweiten Sensors zur Ermittlung eines ersten und zweiten Stellungssignals, mit denen ein Steuersignal für die Getriebesteuereinrichtung gebildet wird, wobei bei einer Nichtübereinstimmung des ersten und zweiten Stellungssignals und einer festgestellten Fahrbewegung des Fahrzeugs ein dem letzten gültigen Steuersignal entsprechendes Ersatzsteuersignal an die Getriebesteuereinrichtung übergeben wird, und wobei das Ersatzsteuersignal bis zum Stillstand des Fahrzeugs aufrechterhalten wird, und wobei bei Fahrzeug-Stillstand an die Getriebesteuerung ein Steuersignal ausgegeben wird, den Triebstrang durch Wechseln in die Neutralstellung zu öffnen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Kraftzeug bereitzustellen, welche dem Kraftfahrzeug-Fahrer betriebsicher ein Schalten des Getriebes und somit eine Weiterfahrt ermöglichen, wenn ein Fehler in dem Wählschalter auftritt.
Hierzu stellt die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftzeug gemäß Anspruch 3 bereit. Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und Kraftfahrzeugs sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung von grundlegenden Teilsystemen eines Kraftfahrzeuges gemäß der Erfindung, die in die Getriebesteuerung einbezogen sind, d. h. eines Wählschalters, einer Getriebesteuereinrichtung, einer Motorsteuereinrichtung und eines Getriebes; und
2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Schalten des Getriebes in dem in 1 gezeigten Getriebesteuersystem, nachdem ein Fehler in dem Wählschalter aufgetreten ist.
Mit Bezug auf 1 ist ein Kraftfahrzeug 9 (nur durch dessen Aufbau und Lenkrad veranschaulicht) mit einem Getriebesteuersystem 10 dargestellt, welches ein Automatik- oder Schaltgetriebe 11 aufweist, das von Betätigungseinrichtungen 12 betätigt wird, welche von einer Getriebesteuereinrichtung (TCU) 13 gesteuert werden. Die TCU 13 ist mit einem Wählschalter 14 elektrisch verbunden, welcher in einem Insassenraum vorgesehen ist, um die Auswahl von Betriebsmodi, d. h. Parken P, Rückwärts R, Neutral N und Fahren D in dem Getriebe zu ermöglichen.
Der Wählschalter 14 weist in der gezeigten Ausführungsform einen Hebel 15a, welcher von dem Fahrer gegriffen werden kann, um den Betriebsmodus auszuwählen, und Sensormittel in der Form von Sensoren 15b auf, um die Position des Hebels 15a zu erfassen und eine Eingabe an die TCU 13 zu übertragen.
Die TCU 13 ist mit einer Motorsteuereinrichtung 16 und einem Bremssensor 17 verbunden, welcher mit einem Bremspedal 17a in Verbindung steht, um das Getriebe 11 entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges in bekannter Weise anzutreiben. Ferner ist die TCU 13 auch mit einer Anzeigeeinrichtung 18 verbunden, um dem Fahrer den momentan eingelegten Gang des Getriebes 11 und möglicherweise eine Getriebestörung anzuzeigen.
Die TCU 13 und der Wählschalter 14 erhalten von einer Fahrzeugbatterie 19 elektrischen Strom für ihren Betrieb.
Es wird angemerkt, dass die Verbindungen zwischen der TCU 13 und den oben genannten verschiedenen elektronischen Bauelementen, d. h. dem Wählschalter 14 und einer Motorsteuereinrichtung 16 durch eine Busschnittstelle, wie zum Beispiel einen seriellen CAN (Controller Area Network) Bus, bequem durchgeführt werden.
Das Getriebesteuersystem, wie soweit beschrieben, ist herkömmlich.
Somit kann der Fahrer dann einen geeigneten Getriebemodus durch Verschieben des Hebels 15a auswählen. Wenn die neue Position des Hebels 15a von den Sensoren 15b erfasst wird, prüft die TCU 13 die Verfügbarkeit der Anforderung und schaltet das Getriebe 11 durch Senden eines Befehls an die Betätigungseinrichtungen 12 und Anzeigen des entsprechenden Modus an der Anzeigeeinrichtung 18.
Die TCU 13 sendet über den CAN-Bus regelmäßig Daten an jedes elektronische Bauelement und wartet auf eine richtige Antwort, um einen Fehler in einem der elektronischen Bauelemente zu erfassen. Wenn zum Beispiel der Wählschalter 14 auf die TCU 13 nicht richtig erwidert, sendet die TCU 13 eine Mitteilung an die Anzeigeeinrichtung 18, um den Fahrer zu warnen, dass das Getriebe im Fehlermodus ist. Wenn das Fahrzeug im Stillstand ist, schaltet die TCU 13 das Getriebe 11 in die Position Neutral N, oder behält anderenfalls den momentanen Modus bei und schaltet das Getriebe 11 in die Position Neutral N, wenn das Fahrzeug in den Stillstand gelangt. In jedem Falle wird verhindert, dass das Fahrzeug die Fahrt fortsetzt. Eine solche unrichtige Antwort von dem Wählschalter 14 kann das Resultat einer unrichtigen Stromzufuhr von der Batterie 19 zu dem Wählschalter 14 oder eines Schaltungsproblems in dem Wählschalter 14 sein, wodurch verhindert wird, dass der Fahrer eine Eingabe an die TCU 13 sendet und einen Betriebsmodus des Getriebes 11 auswählt, obwohl das Getriebe 11 voll funktionsfähig ist. Um dieses Problem zu beheben und ein Schalten des Getriebes zu ermöglichen, wenn ein solcher Fehler in dem Wählschalter 14 auftritt, ist die TCU 13 für den Notfall mit einer Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle 20 verbunden.
Die Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle 20 weist einen Druckknopf 20a auf, welcher in diesem Beispiel einen Teil einer herkömmlichen Instrumententafel bildet, welche die Anzeigeeinrichtung 18 aufweist. Die Anzeigeeinrichtung 18 kann wie üblich für die Anzeige von Warnungen bezüglich des Fahrzeugzustandes (z. B. Tür offen) oder des Straßenzustandes (z. B. Frostwetter) verwendet werden, wobei der Druckknopf 20a ein separates Element oder ein üblicherweise für andere Funktionen, z. B. zum Rückstellen eines Fahrtenschreibers verwendetes Element sein kann. Der Druckknopf 20a ist mit der TCU 13 verbunden, wenn ein Fehler in dem Wählschalter 14 erfasst wird, so dass der Fahrer das Getriebe 11 entsprechend einer Steuerstrategie schalten kann. Mit anderen Worten kann der Druckknopf 20a in seinem normalen Betrieb die Auswahl eines Betriebsmodus des Getriebes 11 nicht beeinflussen und wird nur dann wirksam, wenn ein Fehler den Betrieb des Wählschalters 14 beeinträchtigt.
2 zeigt ein Flussdiagramm der Steuerstrategie, wenn ein Fehler in dem Wählschalter 14 auftritt. Der Steuerungsvorgang beginnt bei Schritt 110. In den Schritten 120, 130 und 140 werden Abfragen durchgeführt, um den Gesamtzustand des Fahrzeuges zu prüfen. Insbesondere wird in Schritt 120 eine Abfrage durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Motor läuft. Wenn ja, wird in Schritt 130 abgefragt, ob das Fahrzeug steht. Wenn das Fahrzeug steht, wird in Schritt 130 eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Wählschalter 14 an die Getriebesteuereinrichtung 13 richtig antwortet. Bei einer negativen Antwort auf eine dieser Anfragen schaltet dieser Vorgang zurück zu Schritt 110. Im Gegensatz dazu schaltet bei einer positiven Antwort auf all diese Anfragen in Schritt 150 das Getriebe in die Auswahl Neutral, und in Schritt 160 wird der Fahrer über den Fehler informiert. Dann wird in Schritt 170 die Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle 20 aktiviert, und in Schritt 180 wird der Fahrer darüber informiert, dass durch Betätigen des Druckknopfes 20a bei betätigtem Bremspedal Vorwärtsgänge verfügbar sind. In den Schritten 190 und 200 werden Anfragen durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Bremspedal betätigt ist, z. B. dass das Bremspedal niedergedrückt ist, und der Druckknopf 20a gedrückt ist. Wenn ja, schaltet in Schritt 210 die TCU 13 in den Vorwärtsmodus (Fahren). Bei einer negativen Antwort auf eine dieser Anfragen kehrt der Vorgang zurück zu Schritt 180.
Es wird angemerkt, dass, wenn das Fahrzeug wieder steht, der oben beschriebene Vorgang weiterläuft und der Fahrer wieder zu einer Eingabe dazu aufgefordert wird, ob er das Getriebe in den Vorwärtsmodus schalten möchte, so dass das Fahrzeug fahrbar und sicher ist. Dies wird fortgeführt, bis das Fahrzeug gewartet und der Fehler behoben ist.
Es wird angemerkt, dass durch Verbinden des Druckknopfes 20a mit der TCU 13 bei Auftreten eines Fehlers in dem Wählschalter 14 der Fahrer mit dem Fahrzeug niemals stehen bleibt und das Fahrzeug bis zu einer Reparaturwerkstatt sicher fahren kann, statt auf die Bergung des Fahrzeuges zu warten.
In einer Modifikation wird der Druckknopf 20a der Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle 20 durch einen Berührungsschalter eines Touchscreen ersetzt, um Eingaben von dem Fahrer zu erhalten, wenn ein Wählschalterfehler erfasst wird.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, welches ein Getriebe (11), das eine Anzahl von Betriebsmodi aufweist, und ein Getriebesteuersystem (10) aufweist, das eine Getriebesteuereinrichtung (13), welche bei der Benutzung die Übersetzung des Getriebes (11) steuert, einen Wählschalter (14), welcher vom Fahrer des Fahrzeuges betätigbar ist, um jeweils einen der Betriebsmodi des Getriebes (11) auszuwählen, und Sensormittel zum Erfassen der ausgewählten Modusposition des Wählschalters (14) und Übertragen von Wählschaltersignalen an die Getriebesteuereinrichtung (13) aufweist, wobei die Getriebesteuereinrichtung (13) ein Mittel zum Erfassen eines Fehlers des Wählschalters (14) und Erzeugen eines Fehlersignals aufweist, und wobei eine Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) vorgesehen ist, die von der Getriebesteuereinrichtung (13) aktiviert wird, wenn ein Fehler des Wählschalters (14) erfasst wird, um dem Fahrer zu ermöglichen, einen der Betriebsmodi des Getriebes (11) auszuwählen, welches Verfahren zum Betreiben des Getriebesteuersystems (10) des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, wenn ein Fehler in dem Wählschalter (14) aufgetreten ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Prüfen, ob ein Fehler des Wählschalters (14) vorliegt (140) und gegebenenfalls Erzeugen eines Fehlersignals; b) Prüfen, ob das Fahrzeug in einer Stillstandsposition mit einem laufenden Motor ist (120, 130); c) Schalten des Fahrzeuggetriebes (11) in Neutral (N) (150), wenn das Fahrzeug in Stillstandsposition mit laufendem Motor ist und ein Fehler des Wählschalters (14) erfasst wurde; d) Ausgeben einer Anweisung an den Fahrer unter Verwendung einer Anzeigeeinrichtung (18), um den Fahrer über den Fehler zu informieren (160), und Aktivieren der Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) (170), wenn das Getriebe (11) in die Auswahl Neutral (N) geschaltet wurde; e) Empfangen eines Eingabebefehls über die Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) und f) Schalten des Fahrzeuggetriebes (11) in einen der Betriebsmodi des Getriebes (11).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt e) umfasst: Überwachen eines Bremssystems des Fahrzeuges derart, dass der Eingabebefehl nur dann ausgegeben wird, wenn eine Bremse des Fahrzeuges betätigt wird.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe (11), das eine Anzahl von Betriebsmodi aufweist, und einem Getriebesteuersystem (10), das eine Getriebesteuereinrichtung (13), welche bei der Benutzung die Übersetzung des Getriebes (11) steuert, einen Wählschalter (14), welcher vom Fahrer des Fahrzeuges betätigbar ist, um jeweils einen der Betriebsmodi des Getriebes (11) auszuwählen, und Sensormittel zum Erfassen der ausgewählten Modusposition des Wählschalters (14) und Übertragen von Wählschaltersignalen an die Getriebesteuereinrichtung (13) aufweist, wobei die Getriebesteuereinrichtung (13) ein Mittel zum Erfassen eines Fehlers des Wählschalters (14) und Erzeugen eines Fehlersignals aufweist, und wobei eine Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) vorgesehen ist, die von der Getriebesteuereinrichtung (13) aktiviert wird, wenn ein Fehler des Wählschalters (14) erfasst wird und detektiert wird, dass das Fahrzeug steht und das Getriebe in Neutral geschaltet wurde, um dem Fahrer zu ermöglichen, einen der Betriebsmodi des Getriebes (11) auszuwählen, und wobei die Getriebesteuereinrichtung (13) eingerichtet ist, das Getriebesteuersystem (10) des Kraftfahrzeugs gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zu betreiben, wenn ein Fehler in dem Wählschalter (14) aufgetreten ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, aufweisend einen Bremssensor (17), wobei die Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) angepasst ist, einen der Betriebsmodi des Getriebes nur dann auszuwählen, wenn der Bremssensor (17) erfasst, dass eine Bremse des Fahrzeuges betätigt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) ein Teil eines Fahrzeugsystems ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Hilfsgangwählschalter-Schnittstelle (20) eine Anzeigeeinrichtung (18) und einen Schalter aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Schalter ein Druckknopf (20a) eines Fahrtenschreibers ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Schalter ein Berührungsschalter eines Touchscreen-Navigationssystems ist.