DE102010062461A1

DE102010062461A1 - Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor-oder nachgeschaltet ist

Info

Publication number: DE102010062461A1
Application number: DE102010062461A
Authority: DE
Inventors: Philipp Fehr
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, wobei ein Schaltbefehl zum Übersetzungswechsel des Getriebes vom Fahrer des Kraftfahrzeugs unabhängig von einem Gangwechsel des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes vorgebbar ist. Die Information zu dem Übersetzungswechsel des Getriebes wird mittels einer elektronischen Signalleitung an ein elektronisches Steuergerät des Automatgetriebes bzw. des automatisierten Schaltgetriebes übermittelt. Das elektronische Steuergerät des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes führt bei Vorliegen der Information zu dem Übersetzungswechsel des Getriebes eine Plausibilitätsprüfung durch, ob das Automatgetriebe bzw. automatisierte Schaltgetriebe aktuell kraftschlussfrei ist. Seitens des elektronischen Steuergeräts wird diese Information zum Übersetzungswechsel des Getriebes nur dann akzeptiert und das diesem Übersetzungswechsel des Getriebes entsprechende Übersetzungsverhältnis innerhalb des elektronischen Steuergerätes für weitere Berechnungen herangezogen, wenn sich das Automatgetriebe bzw. das automatisierte Schaltgetriebe aktuell in einer kraftschlussfreien Neutralposition befindet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der Automobiltechnik ist bekannt, einem Hauptgetriebe ein weiteres Getriebe vor- und/oder nachzuschalten. Beispielsweise ist bekannt, bei LKW’s als Vorschaltgetriebe ein Split-Getriebe vorzusehen, durch das die einzelnen Gänge des Hauptgetriebes aufgeteilt („gesplittet”) werden. Ferner ist bekannt, einem Hauptgetriebe ein so genanntes Range-Getriebe, das in der Regel als zweistufiges Planetengetriebe ausgeführt ist, nachzuschalten, wodurch sich die Zahl der schaltbaren Gänge des Hauptgetriebes verdoppelt. Bei schweren NKW’s werden Split-Getriebe und Range-Getriebe kombiniert, wodurch eine hohe Zahl an Gängen zur Verfügung steht.
Ferner ist bekannt, bei allradangetriebenen Fahrzeugen eine dem Getriebe nachgeschaltete Übersetzungsstufe vorgesehen, welche geschaltet werden kann, um eine Straßen- oder Geländeübersetzung zu realisieren.
Aus der DE 102 07 213 A1 der Anmelderin ist ein Verfahren zum Betätigen eines Getriebes mit mehreren Übersetzungsstufen, insbesondere für ein allradangetriebenes Fahrzeug bekannt, im Rahmen dessen zum Einstellen einer Straßen- oder Geländeübersetzung bei beliebiger Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine vorgesehene Übersetzungsstufe geschaltet wird, wobei ein lastloser Zustand realisiert wird.
Gemäß der DE 102 07 213 A1 werden für die jeweiligen Übersetzungsstufen entsprechende Parameter für die Fahrsteuerung bzw. Fahrsoftware umgeschaltet, um auf diese Weise eine genaue Anpassung der Fahrsoftware an die Eigenschaften der jeweiligen Übersetzungsstufe zu ermöglichen. Zudem können Prüfungen durchgeführt werden, in wie weit ein entsprechender Wechsel der Übersetzungsstufen, insbesondere für den Wechsel in die Geländeübersetzung, möglich ist, um bei einer zu hohen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Beschädigung des Getriebes oder des Antriebsmotors, z. B. durch zu hohe Drehzahlen, zu vermeiden bzw. die Belastung des Antriebsstrangs infolge des Übersetzungsstufenwechsels zu vermindern. Wenn während eines Wechsels der Übersetzungsstufen eine Unzulässigkeit festgestellt wird, wird dieser Wechsel abgebrochen und wieder der ursprüngliche Gang bzw. der ursprüngliche Schaltungszustand vor dem gewünschten Wechsel eingestellt.
Aus der DE 103 25 354 A1 ist eine Steuerung für eine Crawler-Gruppe eines Getriebes bekannt, wobei ein Übersetzungswechsel durch die Crawler-Gruppe nur erlaubt ist, wenn sich die Motordrehzahl in einem definierten Bereich befindet, wobei während des Übersetzungswechsels Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Wählhebelstellung und tatsächliche Fahrtrichtung überwacht werden und wenn sich das Fahrzeug beim Übersetzungswechsel entgegen der gewünschten Fahrtrichtung bewegt, das Fahrzeugbremssystem betätigt wird.
Des Weiteren geht aus der DE 4230989 C2 eine Steuereinrichtung zum Schalten eines Verteiler- oder Zwischengetriebes, dessen Eingangswelle über ein Schaltgetriebe und eine Fahrkupplung mit dem Motor des Fahrzeugs in Verbindung steht hervor, bei der die Ist-Drehzahl in Kraftflussrichtung nach der Fahrkupplung gemessen wird, wobei aus dem Abfall der Ist-Drehzahl während eines bestimmten Messintervalls, aus einer Motorgrenzzahl und aus einer Schaltzeit die Freigabedrehzahl ermittelt wird.
Ferner ist aus der DE 102 59 985 A1 der Anmelderin ein Verfahren zur Übersetzungsauswahl mehrerer hintereinander eingeordneter Getriebe bzw. Übersetzungsstufen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, im Rahmen dessen anhand des Fahrerwunsches eine optimale Gesamtübersetzung eingestellt wird, wobei die Getriebe bzw. Übersetzungsstufen gleichzeitig oder einzeln oder einzeln nacheinander geschaltet werden.
Hierbei kann der Fahrerwunsch über Positionshebel oder entsprechende Switches (z. B. für Low-Range, High-Range, Winter, Sport, Sand ...) oder über die Drosselklappeneinstellung und/oder das Motormoment des Antriebsmotors oder auch durch angeforderte Kraftstoffverbrauchs- und/oder Abgaskennwerte erkannt werden. Alternativ kann der Fahrerwunsch über übliche Fahrertyp- bzw. Fahrzustandserkennungseinrichtungen des Getriebes erkannt werden.
Ein Übersetzungswechsel in einem einem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschaltetem Getriebe geht in Berechnungen, die innerhalb der elektronischen Steuerung des Hauptgetriebes durchgeführt werden, als eine sicherheitskritisch eingestufte Funktionalität ein. Aus diesem Grunde müssen Eingangsinformationen der elektronischen Steuerung des Hauptgetriebes, welche die vom Vor- bzw. Nachschaltgetriebe eingestellte Übersetzungsstufen (Low Range oder High Range) betreffen und beispielsweise als CAN-Botschaften in einem Datenbus-System des Kraftfahrzeugs verfügbar sind, eine bestimmte Güte aufweisen. Die geforderte Güte der dieser Informationen resultiert üblicherweise aus fahrzeugherstellerseitigen Anforderungen an eine Fehlerwahrscheinlichkeit sowie eine Diagnoseabdeckung. Dabei stellt die Fehlerwahrscheinlichkeit das Ergebnis anwendungsspezifischer Rechenmethoden dar, welches die Wahrscheinlichkeit angibt, ob eine Eingangsinformation bzw. ein Signal unentdeckterweise fehlerhaft als Eingangsgröße am Getriebesteuergerät anliegt. Über die Diagnoseabdeckung wird wiederum ermittelt, in wie viel Fällen ein solches fehlerhaftes Signal im Bereich des Getriebesteuergerätes als unrichtig erkannt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchführung einer Überwachung wenigstens eines Betriebsparameters eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, anzugeben, mittels dem Eingangsinformationen des elektronischen Steuergerätes des Automatgetriebes bzw. des automatisierten Schaltgetriebes mit der die einwandfreie Funktionsweise aller Funktionalitäten des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes gewährleistenden Güte bereitstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird ein Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, vorgeschlagen, wobei ein Schaltbefehl zum Übersetzungswechsel des Getriebes vom Fahrer des Kraftfahrzeugs unabhängig von einem Gangwechsel des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes vorgebbar ist.
Hierbei wird eine Information zu dem Übersetzungswechsel des Getriebes mittels einer elektronischen Signalleitung an ein elektronisches Steuergerät des Automatgetriebes bzw. des automatisierten Schaltgetriebes übermittelt. Bei Vorliegen der Information zu dem Übersetzungswechsel des Getriebes führt das elektronische Steuergerät des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes eine Plausibilitätsprüfung durch, ob das Automatgetriebe bzw. automatisierte Schaltgetriebe aktuell kraftschlussfrei ist. Diese Information zum Übersetzungswechsel des Getriebes wird seitens des elektronischen Steuergeräts des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes nur dann akzeptiert und das dem Übersetzungswechsel des Getriebes entsprechende Übersetzungsverhältnis innerhalb des elektronischen Steuergerätes für weitere Berechnungen herangezogen, wenn sich das Automatgetriebe bzw. das automatisierte Schaltgetriebe aktuell in einer kraftschlussfreien Neutralposition befindet.
Wird die Plausibilitätsprüfung anhand der vorhandenen Informationen über die aktuelle Getriebeposition (Istgang), die vom Steuergerät des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes generiert wird (z. B. für den Fall eines Automatgetriebes P, R, N oder D) und/oder der Fahrerwunschposition, die anhand der Wählhebelposition ermittelbar ist und vom Steuergerät des Wählhebels generiert wird und/oder der Positionsanzeige, die vom elektronischen Steuergerät des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes generiert wird, durchgeführt, so sind für das erfindungsgemäße Verfahren keine zusätzlichen Sensoren erforderlich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren für den Fall eines Range-Getriebes beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1: Eine Übersicht von Bedingungen, die gemäß drei Varianten der erfindungsgemäßen Plausibilitätsprüfung erfüllt sein müssen, um einen Übersetzungswechsel in einem einem Automatgetriebe nachgeschalteten Range-Getriebe zuzulassen;
2: Eine Darstellung des Ablaufs der erfindungsgemäßen Plausibilitätsprüfung basierend auf den Bedingungen gemäß 1; und
3: Ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Einstiegsbedingungen für die erfindungsgemäße Plausibilitätsprüfung für ein einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe nachgeschalteten Range-Getriebe.
Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 1 wird für den Fall, dass ein Flag Schalter_RangePos den Wert Null annimmt ein Übersetzungswechsel in einem einem Automatgetriebe nachgeschalteten Range-Getriebe als plausibel erkannt, wenn die Wahlhebelposition Neutral (N) oder eine Zwischenposition zwischen Neutral (N) und Rückwärtsgangstellung (R) oder zwischen Neutral (N) und der Drive Stellung (D) ist und wenn gleichzeitig der Istgang Neutral ist. In diesem Fall wird das Flag Flag_RangeChangePosition_OK auf 1 gesetzt. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird das Flag Flag_RangeChangePosition_OK auf 0 gesetzt.
Für den Fall, dass das Flag Schalter_RangePos den Wert Eins annimmt, ist ein Übersetzungswechsel in dem dem Automatgetriebe nachgeschalteten Range-Getriebe als plausibel erkannt, da die aktuelle Wahlhebelposition „Neutral” (N), gleichzeitig der aktuelle Istgang „Neutral” und gleichzeitig die aktuelle Positionsanzeige „Neutral” ist.
Für den Fall, dass das Flag Schalter_RangePos den Wert Zwei annimmt, ist ein Übersetzungswechsel in dem dem Automatgetriebe nachgeschalteten Range-Getriebe als plausibel erkannt, da der aktuelle Istgang „Neutral” ist und gleichzeitig die aktuelle Positionsanzeige „Neutral” ist.
Das Flag Schalter_RangePos nimmt für eine Serie immer denselben Wert an; in Abhängigkeit vom Wert des Flags müssen unterschiedliche Bedingungen erfüllt sein, damit ein Übersetzungswechsel als plausibel erkannt wird.
Wenn ein Übersetzungswechsel in dem dem Automatgetriebe nachgeschalteten Range-Getriebe zugelassen ist, d. h. wenn bezugnehmend auf 1 das Flag Flag_RangeChangePosition_OK auf 1 gesetzt ist bzw. wenn das Flag nicht den Wert Null annimmt, wird bei einer bereits aktiven oder angeforderten Umschaltung nach Low Range oder High Range für innerhalb der Automatgetriebesteuerung stattfindende Berechnungen und Funktionen das Übersetzungsverhältnis entsprechend der übermittelten Übersetzungsstufe („Low Range” oder „High Range”) angenommen, wie anhand 2 veranschaulicht. Für den Fall, dass die Umschaltung nicht plausibel ist, wird ein Flag f_RangeUnplausi auf Eins gesetzt, bis ein Zündungswechsel – d. h. ein Spannungsreset für das elektronische Steuergerät des Automatgetriebes – erkannt wird. Damit wird für innerhalb der Getriebesteuerung stattfindende Berechnungen und Funktionen das Übersetzungsverhältnis wie in „High Range” angenommen.
Das Flag f_RangeUnplausi wird auch auf Eins gesetzt, wenn die Umschaltung länger als ein applizierbarer Wert dauert, wie anhand 3 veranschaulicht. Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 3 wird die Plausibilitätsprüfung durchgeführt, wenn ein Initialisierungs-Timer abgelaufen ist, der gestartet wird, wenn nach einer Fehlerinformation bei einem Übersetzungswechsel ein Initialisierungs-Wert erkannt wird. Der Initialisierungs-Timer weist innerhalb einer Getriebeserie einen konstanten Wert auf.
Das anhand der beigefügten Figuren für den Fall eines dem Hauptgetriebe des Kraftfahrzeugs nachgeschalteten Range-Getriebes beschriebene Verfahren kann auch für ein dem Hauptgetriebe des Kraftfahrzeugs vorgeschalteten Split-Getriebe durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10207213 A1 [0004, 0005]
DE 10325354 A1 [0006]
DE 4230989 C2 [0007]
DE 10259985 A1 [0008]

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, wobei ein Schaltbefehl zum Übersetzungswechsel des Getriebes vom Fahrer des Kraftfahrzeugs unabhängig von einem Gangwechsel des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes vorgebbar ist, und wobei eine Information zu dem Übersetzungswechsel des Getriebes mittels einer elektronischen Signalleitung an ein elektronisches Steuergerät des Automatgetriebes bzw. des automatisierten Schaltgetriebes übermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes bei Vorliegen der Information zu dem Übersetzungswechsel des Getriebes eine Plausibilitätsprüfung durchführt, ob das Automatgetriebe bzw. automatisierte Schaltgetriebe aktuell kraftschlussfrei ist, und wobei die Information zu dem Übersetzungswechsel des Getriebes seitens des elektronischen Steuergeräts des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes nur dann akzeptiert und das dem Übersetzungswechsel des Getriebes entsprechende Übersetzungsverhältnis innerhalb des elektronischen Steuergerätes für weitere Berechnungen herangezogen wird, wenn sich das Automatgetriebe bzw. das automatisierte Schaltgetriebe aktuell in einer kraftschlussfreien Neutralposition befindet.
Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilitätsprüfung anhand der vorhandenen Informationen über die aktuelle Getriebeposition (Istgang), die vom Steuergerät des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes generiert wird und/oder der Fahrerwunschposition, die anhand der Wahlhebelposition ermittelbar ist und/oder vom Steuergerät des Wahlhebels generiert wird und der Positionsanzeige, die vom Steuergerät des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes generiert wird, durchgeführt wird.
Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übersetzungswechsel des vor- bzw. nachgeschalteten Getriebes seitens des elektronischen Steuergeräts des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes akzeptiert wird, wenn die Wahlhebelposition Neutral (N) oder eine Zwischenposition zwischen Neutral (N) und Rückwärtsgangstellung (R) oder zwischen Neutral (N) und der Drive Stellung (D) ist und wenn gleichzeitig der Istgang Neutral ist.
Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übersetzungswechsel des vor- bzw. nachgeschalteten Getriebes seitens des elektronischen Steuergeräts des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes akzeptiert wird, wenn die Wählhebelposition Neutral (N) ist, gleichzeitig der Istgang Neutral und gleichzeitig die Positionsanzeige Neutral ist.
Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übersetzungswechsel des vor- bzw. nachgeschalteten Getriebes seitens des elektronischen Steuergeräts des Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes akzeptiert wird, wenn der Istgang Neutral ist und gleichzeitig die Positionsanzeige Neutral ist.
Verfahren zur Überwachung eines Übersetzungswechsels in einem Getriebe, welches einem Automatgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vor- oder nachgeschaltet ist, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, wenn ein Initialisierungs-Timer abgelaufen ist, welcher gestartet wird, wenn nach einer Fehlerinformation bei einem Übersetzungswechsel ein Initialisierungs-Wert erkannt wird.