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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit
eines Neutralgangsensors, ein Verfahren zum Umsetzen einer Start-Stop-Automatik
für einen
Motor eines Fahrzeugs, eine Anordnung zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit
eines Neutralgangsensors, eine Vorrichtung zum Umsetzung einer Start-Stop-Automatik
für einen
Motor eines Fahrzeugs, ein Computerprogramm und Computerprogrammprodukt.
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Stand der Technik
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Im
Rahmen der öffentlich
geführten
Diskussion um den Ausstoß von
Kohlendioxid (CO2) steigt die Bedeutung
von Systemen für
Fahrzeuge, die zum Einsparen von Energie geeignet sind. Ein derartiges Einsparen
kann u. a. mit einer sogenannten Start-Stop-Automatik erzielt werden,
die verstärkt
in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Zum Umsetzen dieser Start-Stop-Automatik
ist es u. a. erforderlich, dass bekannt ist, in welchem Zustand
sich das Getriebe des Fahrzeugs befindet. Zur Überprüfung des Zustands des Getriebes
werden sogenannte Neutralgangsensoren eingesetzt, die erfassen,
ob für
das Getriebe zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Gang eingelegt ist
oder nicht. Eine Information hierzu wird üblicherweise der Start-Stop-Automatik übermittelt, so
dass gewährleistet
werden kann, dass diese ordnungsgemäß funktioniert.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit
eines Neutralgangsensors, der dazu ausgebildet ist zu überprüfen, ob
für ein
Getriebe eines Fahrzeugs ein Gang eingelegt ist oder nicht. Bei
diesem Verfahren wird ein Zustand des Getriebes unter Berücksichtigung
von Informationen, die von einer Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellt werden,
bestimmt wird. Weiterhin wird eine von dem Neutralgangsensor bereitgestellte Sensorinformation
mit dem bestimmten Zustand des Getriebes verglichen.
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Üblicherweise
wird mit dem Neutralgangsensor ein Zustand des Getriebes bestimmt.
Die von dem Neutralgangsensor bereitgestellte Sensorinformation
kann für
verschiedene Anwendungen verwendet werden, für die eine Kenntnis eines Zustands des
Getriebes erforderlich ist. Ein Beispiel für eine derartige Anwendung
ist eine Start-Stop-Automatik.
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Mit
dem beschriebenen Verfahren kann bestimmt werden, ob der Neutralgangsensor
korrekt funktioniert oder nicht und demnach für die weiteren Anwendungen
korrekte Sensorinformationen bereitstellt oder nicht. Üblicherweise
wird der Zustand des Getriebes mit dem Neutralgangsensor direkt
erfasst. Im Rahmen des Verfahrens kommt zudem eine Maßnahme zum
Einsatz, mit der ein Erfassen des Zustands des Getriebes indirekt,
nämlich über die
Motorsteuerungseinrichtung erfolgt. Auf diese Weise wird eine alternative,
redundante Möglichkeit
zur Bestimmung des Zustands des Getriebes realisiert. Ein Ergebnis
dieser alternativen Überprüfung des
Zustands des Getriebes wird bei dem Verfahren dazu verwendet, um
die Funktionstüchtigkeit
des Neutralgangsensors zu diagnostizieren.
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Dieses
Verfahren kann bei Vorliegen bestimmter Anlässe, falls beispielsweise die Start-Stop-Automatik umzusetzen
ist, durchgeführt werden.
Diesbezüglich
bietet sich die Möglichkeit
an, die Start-Stop-Automatik nur dann umzusetzen, falls nachzuweisen
ist, dass die Funktionstüchtigkeit
des Neutralgangsensors gewährleistet
ist. Es ist weiterhin möglich,
das beschriebene Verfahren regelmäßig, nach Verstreichen bestimmter
Zeitabschnitte oder nach Zurücklegen
bestimmter Strecken durch das Fahrzeug durchzuführen.
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In
Ausgestaltung werden zum Bestimmen des Zustands des Getriebes verschiedene
Informationen berücksichtigt.
Bei derartigen Informationen handelt es sich beispielsweise um eine
Motordrehzahl, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Stellung
einer Kupplung des Getriebes, ein Motormoment und weiterer Parameter.
Falls ein hohes Motormoment vorliegt, kann ggf. auf die Information über die
Stellung der Kupplung verzichtet werden. Üblicherweise werden hierzu
Informationen verwendet, die direkte und/oder indirekte Rückschlüsse auf
den Zustand des Getriebes zulassen. Bei den Informationen kann es
sich demnach um bestimmte Parameter sowie bestimmte Werte derartiger
Parameter handeln. Zum Bestimmen des Zustands können bestimmte Parameter auch
kombiniert, d. h. in ein mathematisches Verhältnis gesetzt werden, so dass eine
Aussage über
den Zustand des Getriebes beispielsweise auf Grundlage eines Wertes
eines Quotienten von zwei Parametern gemacht wird.
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Das
Verfahren wird in einer Variante für einen Neutralgangsensor durchgeführt, der
zum Überprüfen eines
Getriebes, das beispielsweise als ein Schaltgetriebe oder Handschaltgetriebe
ausgebildet ist, geeignet ist.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Umsetzen einer Start-Stop-Automatik
für einen Motor
eines Fahrzeugs, bei dem ein Zustand eines Getriebes des Fahrzeugs
mit einem Neutralgangsensor überprüft wird.
Hierzu ist vorgesehen, dass die Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors
mit dem voranstehend beschriebenen Verfahren zur Diagnose dieser
Funktionstüchtigkeit
diagnostiziert wird.
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Somit
ist es möglich,
die Start-Stop-Automatik nur dann zu realisieren, wenn die Funktionstüchtigkeit
des Neutralgangsensors sicher nachgewiesen ist. Dies umfasst auch
die Variante, dass unter Berücksichtigung
des Verfahrens zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit nunmehr zwei Möglichkeiten zum
Erfassen des Zustands des Getriebes gegeben sind. Falls sich nun
ergibt, dass über
den Neutralgangsensor direkt sowie durch die indirekte Überprüfung des
Zustands des Getriebes mit der Motorsteuerungseinrichtung dieselben
Ergebnisse geliefert werden, ist es typischerweise gewährleistet,
dass insgesamt der Zustand des Getriebes mit großer Wahrscheinlichkeit sicher
erfasst wird. Falls sich bei den Überprüfungen verschiedene Ergebnisse
ergeben sollten, ist davon auszugehen, dass über einen Zustand des Getriebes
keine genaue Aussage gemacht werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
ist zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit
eines Neutralgangsensors vorgesehen, wobei der Neutralgangsensor
dazu ausgebildet ist zu überprüfen, ob für ein Getriebe
eines Fahrzeugs ein Gang eingelegt ist oder nicht. Die Anordnung
umfasst mindestens ein Prüfmodul,
das dazu ausgebildet ist, einen Zustand des Getriebes unter Berücksichtigung
von Informationen, die von einer Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellt
werden, zu bestimmen. Außerdem
weist die Anordnung mindestens ein Vergleichsmodul auf, das dazu
ausgebildet ist, eine von dem Neutralgangsensor bereitgestellte
Sensorinformation mit dem von dem mindestens einen Getriebeprüfmodul bestimmten
Zustand des Getriebes zu vergleichen.
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Die
Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Star-Stop-Automatik
für einen Motor
eines Fahrzeugs, die dazu ausgebildet ist, einen Zustand eines Getriebes
des Fahrzeugs mit einem Neutralgangsensor zu überprüfen und mit einer beschriebenen
erfindungsgemäßen Anordnung
zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit
des Neutralgangsensors zusammenzuwirken.
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Eine
Anwendung der beschriebenen Erfindung ist auf dem Gebiet von Star-Stop-Einrichtungen bzw.
Systemen möglich.
Bei derartigen Start-Stop-Einrichtungen wird u. a. entschieden,
ob der Motor des Fahrzeugs automatisch zu stoppen oder wieder zu
starten ist. Derartige Entscheidungen werden typischerweise unter
Berücksichtigung
einer Position von Pedalen des Fahrzeugs und/oder des Schalt- bzw.
Gangwahlhebels getroffen.
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Bei
Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe besteht eine mögliche Bedienstrategie der Star-Stop-Einrichtung darin,
den Motor automatisch abzustellen, wenn das Fahrzeug steht, falls
sich der Gangwahlhebel in einer Neutralgasse befindet und das Kupplungspedal
nicht gedrückt
ist. Weiterhin wird der Motor wieder gestartet, sobald der Fahrer das
Kupplungspedal betätigt.
Neben einem Motorstart durch den Fahrer können somit auch automatische
Starts ermöglicht
werden, wenn z. B. ein zu niedriger Batterieladezustand des Fahrzeugs
erkannt wird.
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Um
jedoch eine Gefährdung
durch ungewollte Fahrzeugbeschleunigung beim erneuten Start des Motors
auszuschließen,
muss sicher erkannt werden, dass der Antriebstrang des Fahrzeugs
offen, d. h. kein Gang eingelegt ist. Dies bedeutet, dass für den automatischen
Start des Motors sichergestellt sein muss, dass sich der Gangwahlhebel
in der Neutralgasse des Getriebes befindet. Eine Möglichkeit des
Erkennens eines derartigen Zustands des Getriebes ist durch Vorsehen
des Neutralgangsensors möglich.
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Folglich
ist es erforderlich, einen möglicherweise
vorliegenden Ausfall des Neutralgangsensors zu erkennen. Dies ist
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit
des Neutralgangsensors möglich.
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Bei
einer Variante der Erfindung erfolgt eine indirekte Erkennung eines
Gangs und somit eines Zustands des Getriebes. Hierbei werden die
von der Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellten Informationen
verwendet. So ist es beispielsweise möglich, aus einem Verhältnis einer
Motordrehzahl zu einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei nicht gedrückter Kupplung
den eingelegten Gang zu ermitteln. Diesbezüglich kann bei höheren Motormomenten
ausgeschlossen werden, dass dieses Verhältnis zufällig einen bestimmten Wert
hat, da bei hohen Motormomenten und nicht eingelegten Gang die Motordrehzahl üblicherweise
steigt. Aus den Informationen über
die Stellung der Kupplung, insbesondere falls die Kupplung nicht
gedrückt
ist, der Motordrehzahl, dem Motormoment sowie der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs lässt
sich der eingelegte Gang und somit der Zustand des Getriebes sicher
erkennen. In dieser Variante werden beispielsweise vier Informationen und
somit Parameter der Motorsteuerungseinrichtung in Kombination verwendet,
um die gewünschte Aussage
zu treffen.
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Ein
möglicher
Fehler des Neutralgangsensors liegt beispielsweise dann vor, wenn
dieser als Sensorinformation ein Neutralsignal übermittelt, falls über den
indirekten Nachweis des Zustands des Getriebes jedoch erkannt wird,
dass ein Gang eingelegt wird. Bei Vorliegen eines derartigen Widerspruchs über den
Zustand des Getriebes kann davon ausgegangen werden, dass der Neutralgangsensor
nicht ordnungsgemäß funktioniert.
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Üblicherweise
sollte bei einem Wechsel von einem Gang in einen anderen von dem
Neutralgangsensor kurzzeitig ein Neutralsignal als Sensorinformation
bereitgestellt werden. Dies umfasst u. a. den Aspekt, dass eine
Neutrallage des Getriebes detektiert wird, falls sich der Gang- bzw. Schalthebel vollständig in
der Neutralgasse befindet. Dies bedeutet auch, dass bei einem Wechsel
eines Gangs kurz ein Neutralsignal erzeugt wird, falls eine Neutralposition,
beispielsweise nur zwischen dem dritten und dem vierten Gang, als
Neutrallage erkannt wird. Dies ergibt sich beispielsweise, wenn
der Gangwahlhebel in der Neutralgasse befindet, ohne dass dieser
vom Fahrer gehalten wird, so muss zumindest bei jedem Gangwechsel
von einem Gang, der bei einem Sechsganggetriebe kleiner fünf ist,
d. h. einer der Gänge eins
bis vier, in einen Gang größer zwei,
d. h. für
den dritten bis sechsten Gang und ggf. Rückwärtsgang, ein Neutralsignal
bereitgestellt werden. Wird eines dieser Kriterien verletzt, so
liegt ein Fehler des Neutralgangsensors vor, so dass bei einer Anwendung für die Start-Stop-Automatik
ein sicherer Start des Fahrzeugs nicht mehr garantiert werden kann.
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Die
beschriebene Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten
Verfahrens durchzuführen.
Dabei können
einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der
Anordnung durchgeführt
werden. Weiterhin können
Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten
der Vorrichtung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden.
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Das
Prüfmodul,
das Vergleichsmodul sowie die Vorrichtung können in einer Variante als
Komponenten, bspw. Hardware- und/oder Softwarekomponenten, der Motorsteuerungseinrichtung
bzw. eines Motorsteuergeräts
und somit einer ECU (electronic control unit) ausgebildet sein.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln,
um alle Schritte eines beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn
das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden
Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung,
ausgeführt
wird.
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Das
erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt
mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind,
ist zum Durchführen
aller Schritte eines beschriebenen Verfahrens ausgebildet, wenn
das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden
Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung,
ausgeführt
wird.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt
in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung
und eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Ausführungsform der Erfindung
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Die
Erfindung ist anhand einer Ausführungsform
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 2 zur
Diagnose der Funktionstüchtigkeit
eines hier ebenfalls dargestellten Neutralgangsensors 4.
Diese Anordnung 2 umfasst ein Prüfmodul 6 und ein Vergleichsmodul 8.
Außerdem
zeigt 1 ein schematisch dargestelltes Getriebe 10,
eine schematisch dargestellte Motorsteuerungseinrichtung 12 sowie
ein schematisch dargestellte Vorrichtung 14 zum Umsetzen
einer Start-Stop-Automatik für
den Motor des Fahrzeugs.
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Üblicherweise
ist zur sicheren Umsetzung der Start-Stop-Automatik erforderlich,
dass Kenntnis darüber
vorliegt, ob der Antriebestrang des Getriebes 10 geöffnet oder
geschlossen ist, was bedeutet, dass Informationen darüber vorliegen
müssen,
ob für
das Getriebe 10 ein Gang eingelegt ist oder nicht. Ein
direkter Nachweis 16 hierfür wird mit dem Neutralgangsensor 4 erbracht.
Der Neutralgangsensor 4 ist dazu ausgebildet, auf Grundlage
eines ermittelten Zustands des Getriebes eine Sensorinformation 18 zu
erzeugen, die dann der Vorrichtung 14 übermittelt wird, so dass die
Vorrichtung 14 unter Berücksichtigung der Sensorinformation 18 eine
Entscheidung darüber
trifft, ob die Start-Stop-Automatik umgesetzt werden kann oder nicht.
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Zum Überprüfen der
Funktionstüchtigkeit des
Neutralgangsensors 4 ist die hier schematisch gezeigte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung 2 vorgesehen.
Mit dieser Anordnung 2 wird mittels der Motorsteuerungseinrichtung 12,
die dazu ausgebildet ist, verschiedene Informationen und Parameter
des Fahrzeugs und insbesondere des Motors des Fahrzeugs zu kontrollieren
und somit zu steuern und/oder zu regeln, ein Zustand des Getriebes 10 erfasst.
Demnach ist die Motorsteuerungseinrichtung 12 auch dazu
geeignet, Informationen und somit Parameter, die mit einer Funktion
des Getriebes 10 direkt und/oder indirekt zusammenhängen, zu erfassen.
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Im
Rahmen einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden derartige Informationen 20, beispielsweise Werte
zu einer Motordrehzahl, zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem Motormoment
oder einer Stellung der Kupplung, dem Prüfmodul 6 übermittelt.
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Dieses
Prüfmodul 6 ist
dazu geeignet, die von der Motorsteuerungseinrichtung 12 bereitgestellten
Informationen 20 zu verarbeiten und hierbei beispielsweise
in logische oder mathematische Verhältnisse zueinander zu setzen,
so dass unter Berücksichtigung
dieser Informationen 20 indirekt eine Aussage 22 über den
Zustand des Getriebes 10 getroffen wird.
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Diese
Aussage 22 über
den Zustand des Getriebes 10 wird mit der Sensorinformation 18,
die von dem Neutralgangsensor 4 auch dem Vergleichsmodul 8 übermittelt
wird, verglichen. Falls zwischen der Sensorinformation 18 und
der Aussage 22 ein Widerspruch vorliegen sollte, ist es
ein Indiz hierfür,
dass der Neutralgangsensor 4 nicht ordnungsgemäß funktioniert.
Falls ein derartiger Widerspruch nicht vorliegt d. h., dass die
Sensorinformation 18 und die Aussage 22 zumindest
inhaltlich dieselbe Auskunft über
den Zustand des Getriebes 10 liefern, ist davon auszugehen,
dass der Neutralgangsensor 4 ordnungsgemäß funktioniert.
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Ergänzend kann
die Aussage 22 des Prüfmoduls
auch der Vorrichtung 14 zum Umsetzen der Start-Stop-Automatik übermittelt
werden. Weiterhin kann auch eine Zusatzinformation 24 des
Vergleichsmoduls 8 der Vorrichtung 14 bereitgestellt
werden. Diese Zusatzinformation 24, die in der vorliegenden Ausführungsform
eine Information darüber
enthält, ob
der Neutralgangsensor 4 funktionstüchtig ist oder nicht, kann
von der Vorrichtung 14 für ein Verfahren zum Umsetzen
der Start-Stop-Automatik verwendet werden, wobei vor dem Hintergrund
dieser Zusatzinformation 24 entschieden wird, ob die Start-Stop-Automatik
umgesetzt werden kann.