DE102007040352A1

DE102007040352A1 - Bit-Muster für einen internen Modusschalter für Kupplung/Kupplung-Getriebe

Info

Publication number: DE102007040352A1
Application number: DE102007040352A
Authority: DE
Inventors: Craig A. Marysville Brunstetter
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: DE102007040352B4; US20080065299A1; CN101135370B; US7844376B2; CN101135370A

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Bereichsangabevorrichtung für ein Automatikgetriebe vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass: N Bits empfangen werden, die jeweils einem Zustand von N Schaltkreisen entsprechen, wobei die N Bits mit einer Position einer Bereichsangabevorrichtung in Beziehung stehen und wobei die Position Getriebebereichszustände und Übergangszustände zwischen den Getriebebereichszuständen umfasst; die Bit-Muster zumindest einem Zustand von den Übergangszuständen und den Getriebebereichszuständen zugeordnet werden; das Bit-Muster, das N Bits gleich einem ersten Zustand aufweist, als der Übergangszustand definiert wird, und das Bit-Muster, das N/2 Bits gleich einem Zustand von dem ersten Zustand und einem zweiten Zustand aufweist, als der Getriebebereichszustand definiert wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Systeme zum Angeben eines Zustands einer Bereichsangabevorrichtung für Automatikgetriebe.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein interner Modusschalter (IMS) ist ein Bauteil eines Getriebes, das dazu verwendet wird, die beabsichtigte Bereichsauswahl des Fahrers zu einem Steuersystem eines Fahrers zu einem Steuersystem eines Fahrzeugs weiterzuschalten. Der IMS ist eine elektrische Schalteranordnung mit Schiebekontakt, die an einem unteren Steuerventilkörper des Getriebes angebracht ist. Herkömmliche Schalter bestehen aus zwei Hauptbauteilen: einem Gehäuse, das zumindest sechs Bahnen aus leitfähigem und nicht leitfähigem Material beherbergt, die feststehende Kontakte bilden, und einer Isolatoranordnung, die die sich bewegenden Kontakte bildet und mit einem von einem Bediener gesteuerten Schalthebel verbunden ist. Die sechs Bahnen umfassen einen Schaltkreis A, einen Schaltkreis B, einen Schaltkreis C, einen Schaltkreis P, einen Parken-Neutral-Schaltkreis und einen Masseschaltkreis.
Der IMS ist elektrisch mit einem Steuersystem des Fahrzeugs über zumindest fünf Drähte verbunden (Spannung wird vieren zugeführt und einer ist Masse). Die Bereichsdetektion wird bewerkstelligt, indem die sich bewegenden Kontakte des IMS über den feststehenden Kontakten befestigt werden. Wenn beispielsweise ein Fahrer eine PRNDL-Position auswählt, bewirkt der Schalthebel, dass die sich bewegenden Kontakte des IMS sich verschieben, was wiederum die vier Drähte in einem einzigartigen Muster für jede PRNDL-Position auf Masse legt. Das Bit-Muster, das die PRNDL-Position angibt, besteht aus A-, B-, C- und P-Schaltkreisen. Das Muster wird elektronisch an das Steuersystem zur Interpretation übermittelt.
Das Muster, das an das Steuersystem geliefert wird, wird zur Steuerung des Motors sowie zum Bestimmen von Getriebeschaltmustern verwendet. Der Eingangsspannungspegel ist high (hoch) (Zündungsspannung), wenn der Schaltkreis offen ist, und low (niedrig), wenn der Schaltkreis auf Masse geschlossen ist. Es ist denkbar, dass ein Ausfall in dem IMS auftreten könnte, so dass ein ungenaues Muster an das Steuersystem gesendet wird. Es sollte eine Bit-Muster-Strategie angewandt werden, um alle Einzelpunkt-Ausfallmodi, die auftreten können, zu detektieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist dementsprechend ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Bereichsangabevorrichtung für ein Automatikgetriebe vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass: N Bits empfangen werden, die jeweils einem Zustand von N Schaltkreisen entsprechen, wobei die N Bits mit einer Position einer Bereichsangabevorrichtung in Beziehung stehen und wobei die Position Getriebebereichszustände und Übergangszustände zwischen den Getriebebereichszuständen umfasst; die Bit-Muster zumindest einem Zustand von den Übergangszuständen und den Getriebebereichszuständen zugeordnet werden; das Bit-Muster, das N Bits gleich einem ersten Zustand aufweist, als der Übergangszustand definiert wird, und das Bit-Muster, das N/2 Bits gleich einem Zustand von dem ersten Zustand und einem zweiten Zustand aufweist, als der Getriebebereichszustand definiert wird.
Gemäß anderen Merkmalen ist eine Bereichsangabevorrichtung zum Angeben zumindest eines Zustandes von einem Bereichszustand und einem Übergangszustand für ein Steuersystem eines Automatikgetriebes vorgesehen. Die Bereichsangabevorrichtung umfasst: ein Gehäuse, das N Bahnen umfasst, die jeweils leitendes und nicht leitendes Material umfassen; einen Verschiebemechanismus, der N Kontakte umfasst, die sich mit den N Bahnen ausrichten, um N Schaltkreise zu bilden, wobei sich der Verschiebemechanismus in M Übergangspositionen und X Bereichspositionen verschiebt, und wobei die N Schaltkreise zumindest ein Zustand von einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand sein können; und N Signalerzeugungsvorrichtungen, die N Signale auf der Basis des ersten Zustands und des zweiten Zustands der N Schaltkreise erzeugen, und wobei das leitende Material in den N Bahnen derart angeordnet ist, dass sich N Schaltkreise der N Schaltkreise in dem ersten Zustand befinden, wenn sich der Verschiebemechanismus in jeder der M Übergangspositionen befindet.
Gemäß noch weiteren Merkmalen ist ein Fehlerdetektionssystem für eine Bereichsangabevorrichtung vorgesehen. Das Fehlerdetektionssystem umfasst eine Signaleingabevorrichtung, die ein Signal empfängt, das Zustände von N Schaltkreisen innerhalb der Bereichsangabevorrichtung angibt; ein Steuermodul, das das Signal über die Signaleingabevorrichtung empfängt, das Signal zu einem Bit-Muster zusammensetzt und das Bit-Muster zumindest einem von einem Übergangszustand, einem Bereichszustand und einem unzulässigen Zustand zuordnet, wobei, wenn das Bit-Muster dem unzulässigen Zustand zugeordnet ist, ein Fehler detektiert wird; und wobei, wenn das Bit-Muster N-Schaltkreise angibt, die in einem ersten Zustand sind, das Bit-Muster dem Übergangszustand zugeordnet ist, wenn das Bit-Muster N/2 Schaltkreise angibt, die in zumindest einem Zustand von dem ersten Zustand und einem zweiten Zustand sind, das Bit-Muster dem Bereichszustand zugeordnet ist, und wobei sonst das Bit-Muster dem unzulässigen Zustand zugeordnet ist.
Weitere Anwendbarkeitsgebiete der vorliegenden Erfindung sollten aus der nachstehend angegebenen ausführlichen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und die besonderen Beispiele, obgleich sie eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, lediglich zu Darstellungszwecken dienen und den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen umfassender verstanden werden, wobei:
1 ein funktionales Blockdiagramm eines Fahrzeugs ist, das ein automatisches Kupplung/Kupplung-Getriebe und einen internen Modusschalter umfasst;
2 ein Diagramm ist, das die Platzierung von leitenden Bahnen in einem internen Modusschalter gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 eine Tabelle ist, die die Bit-Muster für gültige, Übergangs- und unzulässige Zustände gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 eine Tabelle ist, die die Bit-Muster für positive Bereichszustände gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
5 eine Tabelle ist, die die Bit-Muster und das Fehlerdetektionsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen) ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Nutzungen in keiner Weise einschränken. Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (geteilt, zweckgebunden oder eine Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
In 1 ist ein Fahrzeug allgemein bei 10 gezeigt. Das Fahrzeug umfasst einen Motor 12, der ein Getriebe 14 durch einen Drehmomentwandler 16 antreibt. Luft wird in den Motor 12 durch eine Drosselklappe 18 eingesaugt. Die Luft wird mit Kraftstoff vermischt und in Zylindern (die nicht gezeigt sind) des Motors 12 verbrannt, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Der Drehmomentwandler 16 führt das Motordrehmoment dem Getriebe über eine Antriebswelle 20 zu. Das Getriebe 14 ist in der beispiel haften Ausführungsform ein Kupplung/Kupplung-Mehrgang-Automatikgetriebe, das eine Abtriebswelle 22 auf der Basis des Motordrehmoments antreibt.
Die Abtriebswelle 22 treibt einen Endantrieb 24 des Fahrzeugs 10 an. Die Drehzahl- und Drehmomentbeziehungen zwischen dem Motor 12 und dem Endantrieb 24 werden durch hydraulisch betätigte Kupplungen C1, C2, C3, C4 und C5 des Getriebes 14 gesteuert. Druckfluid wird den Kupplungen von einer geregelten Hydraulikdruckquelle 28 geliefert. Die Kupplungen C1, C2, C3, C4 und C5 sind mit der Hydraulikdruckquelle über Steuerventile 30 gekoppelt, die den Kupplungsdruck regeln, indem Fluid den Kupplungen C1, C2, C3, C4 und C5 zugeführt oder von diesen abgeführt wird.
Eine Bereichsauswahlvorrichtung 26 ermöglicht es einem Bediener, das Getriebe 14 in einen gewünschten Betriebsbereich zu versetzen, der Parken, Rückwärts, Neutral und ein oder mehrere Vorwärts-Fahrpositionen (Drive) umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Die Bereichsauswahlvorrichtung 26 ist mit einem internen Modusschalter 27 verbunden. Ein interner Modusschalter 27 erzeugt Modussignale. Die Modussignale geben eine Bit-Codierung an, die Zuständen von vier Schaltkreisen des internen Modusschalters 27 entspricht. Wie es festzustellen ist, kann der interne Modusschalter 27 irgendeine Anzahl (N) von Schaltkreisen umfassen, und die Modussignale können eine Bit-Codierung angeben, die Zuständen für N Schaltkreise des internen Modusschaltkreises 27 entspricht. Ein Steuermodul 40 empfängt die Modussignale und interpretiert die Modussignale als einen IMS-Zustand gemäß einem Bit-Muster der vorliegenden Erfindung. Der IMS-Zustand kann ein Übergangszustand, ein Bereichszustand und ein unzulässiger Zustand sein. Auf der Basis des interpretierten IMS-Zustandes bestimmt das Steuermodul den beabsichtigten Bereich und steuert den Motorbetrieb und die Getriebeschaltmuster auf der Basis des Bereichs. Darüber hinaus kann das Steuermodul 40 auf der Basis des Bit-Musters einen Fehler in dem Schalter 27 detektieren.
Nach 2 veranschaulicht das Diagramm nun eine beispielhafte Platzierung der leitenden Bahnen in einem IMS 27, so dass ein Bit-Muster gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt werden kann. Horizontale Linien des Diagramms entsprechen Bahnen A, B, C und P. Die Platzierung der leitenden Bahnen ist durch abgedunkelte Linien 50–80 dargestellt. Vertikale Linien des Diagramms entsprechen positiven IMS-Zuständen: Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive 4, Drive 3 und Drive 2. Die Fläche zwischen den positiven IMS-Zustanden ist als Übergangszustände anzusehen. Die Platzierung der leitenden Bahnen 50–80 sollte derart sein, dass alle Schaltkreise geschlossen sind, wenn der IMS 27 in einem Übergangszustand ist. Als Alternative (die nicht gezeigt ist) kann die Platzierung der leitenden Bahnen derart sein, dass alle Schaltkreise offen sind, wenn der IMS 27 in einem Übergangszustand ist.
Nach 3 veranschaulicht eine Tabelle nun Bit-Muster und deren Abbildung für einen IMS-Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung. Jedes Bit-Muster umfasst Bits A, B, C und P, die Schaltkreis A, Schaltkreis B, Schaltkreis C bzw. Schaltkreis P des IMS entsprechen. Das Bit 0 gibt an, dass der Schaltkreis auf eine gemeinsame Leitung kurzgeschlossen ist. Das Bit 1 gibt an, dass der Schaltkreis zu der gemeinsamen Leitung hin offen ist. In einer alternativen Ausführungsform können die Bits invertiert sein. In Spalte 100 sind Bit-Muster in einem ABCP-Format gezeigt. In Spalte 110 ist ein IMS-Zustand gezeigt, der dem Bit-Muster entspricht. IMS-Zustande können Übergang, Unzulässig, Parken, Neutral, Rückwärts, D2, D3, D4 und D6 sein. Gemäß der Bit-Musterabbildung wird ein einziger Übergangszustand zwischen allen positiven IMS-Zuständen geschaf fen. Dadurch werden acht (8) unzulässige Bit-Muster zum Diagnostizieren von Einzelpunktausfällen geschaffen. Die Tabelle von 4 veranschaulicht die Bit-Muster, die Betriebsbereichen des Getriebes entsprechen, wie sie von dem Bediener über die Bereichsauswahlvorrichtung angefordert werden. Der Controller bestimmt den Bereich auf der Basis dieser Bit-Muster.
Nach 5 veranschaulicht nun ein Schaubild alle Einzelpunktausfälle, die mit dem Bit-Muster, das vier Bits enthält, diagnostiziert werden können. Spalte 200 listet die Einzelpunktausfälle auf, die für die Schaltkreise A, B, C und P auftreten können, wobei jeder Schaltkreis entweder offen oder kurzgeschlossen ist. Die Zeile 210 listet die mechanischen Positionen des IMS auf. Die mechanischen Positionen können sein: positive Bereichszustände, die Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive 4, Drive 3, Drive 2 umfassen, und Übergangszustände, die Parken in Rückwärts, Rückwärts in Neutral, Neutral in Drive 6, Drive 6 in Drive 4, Drive 4 in Drive 3 und Drive 3 in Drive 2 umfassen. Schattierte Zellen, beispielsweise Zelle 220, geben Ausfälle an, die mit dem gegebenen gegenwärtigen Bit-Muster diagnostiziert werden können. Wie es festzustellen ist, kann ein IMS 27 mit mehr oder weniger Bahnen ähnlich Einzelpunktausfälle diagnostizieren, solange das Bit-Muster einen einzigen Übergangszustand zwischen jedem positiven Bereichszustand umfasst.
Fachleute können nun aus der vorstehenden Beschreibung feststellen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Erfindung in einer Vielfalt von Formen umgesetzt werden können. Obgleich diese Erfindung in Verbindung mit besonderen Beispielen davon beschrieben worden ist, sollte daher der wahre Schutzumfang der Erfindung nicht derart beschränkt sein, da dem Fachmann beim Studium der Zeichnungen, der Beschrei bung und der folgenden Ansprüche andere Abwandlungen deutlich werden.

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Bereichsangabevorrichtung für ein Automatikgetriebe, das umfasst, dass: N Bits empfangen werden, die jeweils einem Zustand von N Schaltkreisen entsprechen, wobei die N Bits mit einer Position einer Bereichsangabevorrichtung in Beziehung stehen, und wobei die Position Getriebebereichszustände und Übergangszustände zwischen den Getriebebereichszuständen umfasst; die Bit-Muster zumindest einem Zustand von den Übergangszuständen und den Getriebebereichszuständen zugeordnet werden; das Bit-Muster, das N Bits gleich einem ersten Zustand aufweist, als der Übergangszustand definiert wird, und das Bit-Muster, das N/2 Bits gleich einem Zustand von dem ersten Zustand und einem zweiten Zustand aufweist, als der Getriebebereichszustand definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass ein Fehler in der Bereichsangabevorrichtung diagnostiziert wird, wenn das Bit-Muster nicht als der Übergangszustand definiert ist und nicht als der Getriebebereichszustand definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Getriebebereichszustände Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive 4, Drive 3 und Drive 2 umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die N Schaltkreise in einem offenen Zustand oder einem geschlossenen Zustand sein können.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bit-Muster mehrere Nullen und Einsen enthält, und wobei ein Null-Bit des Bit-Musters einen offenen Zustand angibt und ein Eins-Bit des Bit-Musters einen geschlossenen Zustand angibt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bit-Muster mehrere Nullen und Einsen enthält, und wobei eine Null des Bit-Musters einen geschlossenen Zustand angibt und eine Eins des Bit-Musters einen offenen Zustand angibt.
Bereichsangabevorrichtung zum Angeben zumindest eines Zustands von einem Bereichszustand und einem Übergangszustand für ein Steuersystem eines Automatikgetriebes, umfassend: ein Gehäuse, das N Bahnen umfasst, die jeweils leitendes und nicht leitendes Material umfassen; einen Verschiebemechanismus, der N Kontakte umfasst, die sich mit den N Bahnen ausrichten, um N Schaltkreise zu bilden, wobei sich der Verschiebemechanismus in M Übergangspositionen und X Bereichspositionen verschiebt, und wobei die N Schaltkreise in zumindest einem Zustand von einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand sein können; und N Signalerzeugungsvorrichtungen, die N Signale auf der Basis des ersten Zustands und des zweiten Zustands der N Schaltkreise erzeugen, und wobei das leitende Material in den N Bahnen derart angeordnet ist, dass N Schaltkreise der N Schaltkreise in dem ersten Zustand sind, wenn sich der Verschiebemechanismus in jeder der M Übergangspositionen befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das leitende Material in den N Bahnen derart angeordnet ist, dass N/2 Schaltkreise in zumindest einem Zustand von dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand sind, wenn sich der Verschiebemechanismus in den X Bereichspositionen befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das X gleich sieben ist und die Bereichspositionen Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive 4, Drive 3 und Drive 2 sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste Zustand einem offenen Zustand des Schaltkreises entspricht, und wobei der zweite Zustand einem geschlossenen Zustand des Schaltkreises entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste Zustand einem geschlossenen Zustand des Schaltkreises entspricht, und wobei der zweite Zustand einem offenen Zustand eines Schaltkreises entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die N Signalerzeugungsvorrichtungen zumindest ein Signal von einem High-Signal und einem Low-Signal erzeugen, wobei ein High-Signal einem offenen Zustand eines Schaltkreises entspricht, und ein Low-Signal einem geschlossenen Zustand eines Schaltkreises entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die leitenden Bahnen derart angeordnet sind, dass Z Schaltkreise der N Schaltkreise in zumin dest einem Zustand von dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand sind, wenn ein Kurzschluss von einem Schaltkreis der N Schaltkreise auftritt, und wobei Z eine ungerade Zahl ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Übergangspositionen Positionen zwischen Bereichspositionen sind.
Fehlerdetektionssystem für eine Bereichsangabevorrichtung, umfassend: eine Signaleingabevorrichtung, die ein Signal empfangt, das Zustande von N Schaltkreisen innerhalb der Bereichsangabevorrichtung angibt; ein Steuermodul, das das Signal über die Signaleingabevorrichtung empfangt, das Signal zu einem Bit-Muster zusammensetzt, und das Bit-Muster zumindest einem von einem Übergangszustand, einem Bereichszustand und einem unzulässigen Zustand zuordnet, wobei, wenn das Bit-Muster dem unzulässigen Zustand zugeordnet ist, ein Fehler detektiert wird; und wobei, wenn das Bit-Muster N Schaltkreise angibt, die in einem ersten Zustand sind, das Bit-Muster dem Übergangszustand zugeordnet ist, wenn das Bit-Muster N/2 Schaltkreise angibt, die in zumindest einem Zustand von dem ersten Zustand und einem zweiten Zustand sind, das Bit-Muster dem Bereichszustand zugeordnet ist, und wobei sonst das Bit-Muster dem unzulässigen Zustand zugeordnet ist. System nach Anspruch 15, wobei der Übergangszustand ein Zustand zwischen Bereichszuständen der Bereichsangabevorrichtung ist.
System nach Anspruch 16, wobei der Bereichszustand der Bereichsangabevorrichtung zumindest einer von Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive, 4, Drive 3 und Drive 2 sein kann.
System nach Anspruch 13, wobei die Zustande der N Schaltkreise zumindest ein Zustand von einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand sein können.
System nach Anspruch 18, wobei das Bit-Muster eine Null für den geschlossenen Zustand und eine Eins für den offenen Zustand umfasst.
System nach Anspruch 18, wobei das Bit-Muster eine Eins für den offenen Zustand und eine Null für den geschlossenen Zustand umfasst.