DE102016121811A1

DE102016121811A1 - System und verfahren zum steuern eines getriebes, wenn in einer getriebesteuerung ein fehler diagnostiziert wird

Info

Publication number: DE102016121811A1
Application number: DE102016121811.1A
Authority: DE
Inventors: Timothy P. Philippart; Michael R. Grimes
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2017-05-24
Also published as: CN106763729A; US9829096B2; US20170146117A1; CN106763729B

Abstract

Ein System nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein erstes Elektromagnet-Steuermodul, ein Fehlerdiagnosemodul und ein zweites Elektromagnet-Steuermodul. Das erste Elektromagnet-Steuermodul steuert eine Vielzahl von Elektromagneten, um Gänge in einem Getriebe zu schalten. Das Fehlerdiagnosemodul diagnostiziert einen Fehler in einer Getriebesteuerung auf Grundlage eines Betriebsparameters der Getriebesteuerung. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul steuert selektiv die Vielzahl von Elektromagneten, um Gänge in einem Getriebe zu schalten, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Steuern eines Getriebes, wenn in einer Getriebesteuerung ein Fehler diagnostiziert wird.
HINTERGRUND
Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder – im in diesem Hintergrundabschnitt beschriebenen Umfang – sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Anmeldung nicht anderweitig als Stand der Technik gelten, gelten gegenüber der vorliegenden Offenbarung weder ausdrücklich noch konkludent als Stand der Technik.
Eine Getriebesteuerung steuert normalerweise eine Vielzahl von Elektromagneten zum Schalten von Gängen in einem Getriebe. In einem Beispiel bestromt die Getriebesteuerung einen oder mehrere Elektromagneten (z. B. öffnet sie), um das Getriebe in einen bestimmten Gang zu schalten. Die Getriebesteuerung bestromt einen Elektromagneten durch Einstellen der Strommenge, die an den Elektromagneten geleitet wird. Die Bestromung des Elektromagneten ändert das Niveau des hydraulischen Drucks, der zur Auslösung einer Vielzahl von Kupplungen im Getriebe genutzt wird. In einem Beispiel erhöht die Getriebesteuerung die Strommenge, die an einen Elektromagneten geleitet wird, um den Elektromagneten zu bestromen, was den hydraulischen Druck erhöht und damit eine Getriebekupplung betätigt.
Getriebesysteme verlassen sich in der Regel auf einen hydraulischen vorgegebenen Gang für den Fall, dass ein Fehler in der Getriebesteuerung vorliegt, wie ein Leistungsverlustfehler oder ein Prozessorintegritätsfehler (z. B. ein Speicherfehler, ein Watchdog-Timeout). In einem Beispiel kann ein Elektromagnet einen vorgegebenen Gang wie die Parkstellung verhindern, wenn der Elektromagnet bestromt ist. Somit verhindert der Elektromagnet, wenn eine Stromversorgung der Getriebesteuerung unterbrochen wird und als Ergebnis die Fähigkeit der Getriebesteuerung zur Bestromung des Elektromagneten unterbrochen wird, nicht mehr den vorgegebenen Gang. Daher schaltet das Getriebe in den vorgegebenen Gang.
Einige Getriebesysteme verlassen sich auf einen elektronischen vorgegebenen Gang für den Fall, dass ein Fehler in der Getriebesteuerung vorliegt. In einem Beispiel versucht die Getriebesteuerung, das Getriebe in einen vorgegebenen Gang wie die Park- oder Leerlaufstellung zu versetzen, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung vorliegt. Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise wenn sich ein Fahrzeug bewegt, kann es unerwünscht sein, das Getriebe in einen vorgegebenen Gang wie die Park- oder Leerlaufstellung zu versetzen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein System gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein erstes Elektromagnet-Steuermodul, ein Fehlerdiagnosemodul und ein zweites Elektromagnet-Steuermodul. Das erste Elektromagnet-Steuermodul steuert eine Vielzahl von Elektromagneten zum Schalten von Gängen in einem Getriebe. Das Fehlerdiagnosemodul diagnostiziert einen Fehler in einer Getriebesteuerung, basierend auf einem Betriebsparameter der Getriebesteuerung. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul steuert selektiv die Vielzahl von Elektromagneten zum Schalten von Gängen im Getriebe, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird. Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und schränken den Umfang der Offenbarung nicht ein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, worin:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
3 ein Flussdiagramm ist, das ein exemplarisches Steuerverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
In den Zeichnungen werden dieselben Referenznummern für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine Getriebesteuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet verschiedene Komponenten, die Backup-Betrieb bieten, wenn in der Getriebesteuerung ein Fehler wie ein Leistungsverlustfehler oder ein Prozessorintegritätsfehler vorliegt. In einem Beispiel beinhaltet die Getriebesteuerung ein erstes Elektromagnet-Steuermodul und ein zweites Elektromagnet-Steuermodul. Das erste Elektromagnet-Steuermodul steuert eine Vielzahl von Elektromagneten zum Schalten von Gängen in einem Getriebe im Normalbetrieb. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul steuert die Elektromagneten zum Schalten von Gängen im Getriebe, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird.
In verschiedenen Ausführungen schaltet das zweite Elektromagnet-Steuermodul das Getriebe in einen anderen Gang als den vorgegebenen Gang (z. B. einen anderen als die Park- oder Leerlaufstellung), wenn Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmte Kriterien erfüllen. In einem Beispiel schaltet das zweite Elektromagnet-Steuermodul das Getriebe in einen Vorwärtsgang (z. B. den ersten Gang), wenn die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs größer als ein Grenzwert ist, was anzeigt, dass sich das Fahrzeug bewegt. Auf diese Weise ist eine Getriebesteuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht darauf beschränkt, Getriebe in einen vorgegebenen Gang wie die Park- oder Leerlaufstellung zu schalten in dem Fall, dass in der Getriebesteuerung ein Fehler vorliegt.
In verschiedenen Ausführungen erhalten das erste und zweite Elektromagnet-Steuermodul Strom von unterschiedlichen, unabhängigen Stromversorgungen. Zusätzlich kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul die Elektromagneten basierend auf Eingaben von Sensoren ansteuern, deren Stromversorgung unabhängig von der Versorgung des ersten Elektromagnet-Steuermoduls ist. Somit kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul weiterhin ordnungsgemäß arbeiten, wenn die Stromversorgung des ersten Elektromagnet-Steuermoduls unterbrochen wird.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 1 beinhaltet eine beispielhafte Ausführung eines Fahrzeugsystems 100 einen Motor 102, der ein Luft-Kraftstoffgemisch verbrennt, um ein Antriebsmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Die Höhe des von dem Motor 102 erzeugten Antriebsmoments beruht auf einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104. Die Fahrereingabe kann auf einer Position eines Gaspedals basieren. Die Fahrereingabe kann auch auf einem Geschwindigkeitsregelungssystem basieren, das ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um einen zuvor festgelegten Folgeabstand zu halten.
Luft wird durch ein Ansaugsystem 108 in den Motor 102 gezogen. Lediglich als Beispiel kann das Ansaugsystem 108 einen Ansaugkrümmer 110 und eine Drosselklappe 112 beinhalten. Nur als Beispiel kann die Drosselklappe 112 ein Schmetterlingsventil mit einer drehbaren Ventilklappe beinhalten. Ein Motorsteuergerät (ECM) 114 steuert das Drosselklappenstellgliedmodul 116, das wiederum die Öffnung der Drosselklappe 112 zur Regelung der Menge der in den Ansaugkrümmer 110 angesaugten Luft steuert.
Die Luft vom Ansaugkrümmer 110 wird in die Zylinder des Motors gesaugt 102. Obwohl der Motor 102 mehrere Zylinder beinhalten kann, ist hier zu Veranschaulichungszwecken stellvertretend nur ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 dargestellt. Nur als Beispiel kann der Zylinder 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder beinhalten. Das ECM 114 kann einige der Zylinder deaktivieren, was den Kraftstoffverbrauch unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors verbessern kann.
Der Motor 102 kann im Viertaktbetrieb laufen. Die vier unten beschriebenen Takte heißen Ansaugtakt, Kompressionstakt, Verbrennungstakt und Ausstoßtakt. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle 120 erfolgen zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 118. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle für den Zylinder 118 zur Ausführung aller vier Takte erforderlich.
Während des Ansaugtakts wird die Luft aus dem Ansaugkrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gezogen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 124, das die Kraftstoffeinspritzungen des Einspritzventils 125 reguliert, um ein gewünschtes Luft-/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder mehreren Stellen, wie z.°B. nahe am Einlassventil 122 jedes Zylinders, eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in die den Zylindern zugeordneten Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet innerhalb des Zylinders 118 ein Luft-/Kraftstoffgemisch. Während des Kompressionstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 118 das Luft-/Kraftstoffgemisch. Der Motor 102 kann ein Dieselmotor sein, wobei in diesem Fall die Kompression in Zylinder 118 das Luft-/Kraftstoffgemisch zündet. Alternativ kann der Motor 102 ein Ottomotor sein, wobei in diesem Fall ein Zündfunkenstellgliedmodul 126 Spannung an eine Zündkerze 128 legt, um aufgrund eines Signals von ECM 114 einen Zündfunken in Zylinder 118 zu erzeugen, der das Luft-/Kraftstoffgemisch entzündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann so gelegt werden, dass sich der Kolben in diesem Moment in seiner als oberer Totpunkt (TDC) bezeichneten obersten Stellung befindet.
Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann durch ein Zündfunkenzeitsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem oberen Totpunkt der Zündfunke gezündet werden soll. Weil die Kolbenstellung direkt mit der Kurbelwellendrehung zusammenhängt, kann die Funktion des Zündfunkenstellgliedmoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. In verschiedenen Anwendungen kann das Funkenstellgliedmodul 126 die Funkenerzeugung für deaktivierte Zylinder stoppen.
Die Erzeugung des Zündfunkens wird auch als ein Zündereignis bezeichnet. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann die Fähigkeit haben, den Zündzeitpunkt für jedes Zündereignis zu ändern. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 ist möglicherweise sogar fähig, den Zündzeitpunkt für das nächste Zündereignis zu variieren, wenn das Zündfunkenzeitsignal zwischen einem letzten und dem nächsten Zündereignis geändert wird. In verschiedenen Implementierungen beinhaltet der Motor 102 möglicherweise mehrere Zylinder und das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann den Zündzeitpunkt im Verhältnis zum oberen Totpunkt für alle Zylinder in dem Motor 102 um dieselbe Größe verändern.
Während des Verbrennungstakts drückt die Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemischs den Kolben nach unten und treibt dadurch die Kurbelwelle 120 an. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit definiert werden, die zwischen dem Moment, in dem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und dem, an welchem der Kolben zum unteren Totpunkt zurückkehrt, vergeht. Während des Ausstoßtakts beginnt der Kolben, sich vom unteren Totpunkt nach oben zu bewegen und stößt dabei die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden über eine Abgasanlage 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. In unterschiedlichen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) des Zylinders 118 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile des Zylinders 118 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern.
Der Zeitpunkt, an dem das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Einlassnockenversteller 148 variiert werden. Der Zeitpunkt, an dem das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Auslassnockenversteller 150 variiert werden. Ein Ventilstellgliedmodul 158 kann Ein- und Auslassnockenversteller 148 und 150 basierend auf Signalen vom ECM 114 steuern. Wenn vorhanden, kann der variable Ventilhub auch vom Ventilstellgliedmodul 158 gesteuert werden.
Das Zylinderstellgliedmodul 158 kann den Zylinder 118 durch Deaktivieren des Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren. Das Ventilstellgliedmodul 158 kann das Öffnen des Einlassventils 122 deaktivieren, indem es das Einlassventil 122 von der Einlassnockenwelle 148 entkoppelt. Ebenso kann das Ventilstellgliedmodul 158 das Öffnen des Auslassventils 130 deaktivieren, indem es das Auslassventil 130 von der Auslassnockenwelle 150 entkoppelt. In verschiedenen Implementierungen kann das Ventilstellgliedmodul 158 das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 mit anderen Vorrichtungen als Nockenwellen steuern, wie z. B. mit elektromagnetischen oder elektrohydraulischen Stellgliedern.
Drehmoment-Ausgabe an der Kurbelwelle 120 wird durch ein Antriebsstrang-System 160 auf die Räder 162 transferiert. Das Antriebsstrang-System 160 beinhaltet einen Drehmomentwandler 164, ein Getriebe 166, eine Antriebswelle 168, ein Differential 170 und Achswellen 172. Der Drehmomentwandler 164, das Getriebe 166 und das Differential 170 verstärken das Motordrehmoment durch mehrere Übersetzungsverhältnisse, um Achsdrehmoment an den Achswellen 172 bereitzustellen. Das Achsdrehmoment dreht die Räder 162 und Reifen 174, die an den Rädern 162 angebracht sind, wodurch das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts beschleunigt.
Das Fahrzeug-System 100 kann die Position der Kurbelwelle 120 mit einem Kurbelwellenstellungssensor (CKP) 176 messen. Die Temperatur des Motorkühlmittels kann mit einem Kühlmitteltemperatursensor (ECT) 178 gemessen werden. Der ECT-Sensor 178 kann innerhalb des Motors 102 oder an anderen Stellen angeordnet sein, an denen das Kühlmittel umgewälzt wird, wie beispielsweise ein Radiator (nicht dargestellt).
Der Druck im Ansaugkrümmer 110 kann mit einem Verteiler-Absolutdrucksensor (MAP) 180 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der aus der Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck im Ansaugkrümmer 110 bestehende Motorunterdruck gemessen werden. Der Massendurchsatz der Luft, die in den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann mit einem Luftmassenmessersensor (MAF) 182 gemessen werden. In unterschiedlichen Implementierungen kann der MAF-Sensor 182 in einem Gehäuse untergebracht werden, das auch die Drosselklappe 112 beinhaltet.
Das Drosselklappenstellgliedmodul 116 kann die Stellung der Drosselklappe 112 mittels eines oder mehrerer Drosselklappenstellungssensoren (TPS) 184 überwachen. Die Temperatur der in den Motor 102 gezogenen Umgebungsluft kann mit einem Ansauglufttemperatursensor (IAT) 186 gemessen werden. Die Geschwindigkeit des Getriebes 166 kann unter Verwendung eines Getriebegeschwindigkeitssensors (TS) 188 gemessen werden. Der TS-Sensor 188 kann einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor (TIS), einen Übersetzungsausgabegeschwindigkeitssensor (TOS) und/oder einen oder mehrere Getriebezwischengeschwindigkeitssensoren enthalten. Die Geschwindigkeit der Räder 162 kann unter Verwendung eines Radgeschwindigkeitssensors (WS) 190 gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren nutzen, um Steuerentscheidungen für das Fahrzeugsystem 100 zu treffen.
Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul (TCM) 194 in Verbindung stehen, um den Gangwechsel im Getriebe 166 zu koordinieren. So kann beispielsweise das ECM 114 bei einem Gangwechsel das Motordrehmoment reduzieren. Obwohl einige der Sensorsignale als an das ECM 114 geleitet dargestellt werden, kann das ECM 114 diese Sensorsignale an das TCM 194 weiterleiten. So kann beispielsweise kann das ECM 114 das Signal vom CKP-Sensor 176 an das TCM 194 weiterleiten und das weitergeleitete Signal kann als repliziertes CKP-Signal bezeichnet werden. Alternativ können diese Sensorsignale direkt an das TCM 194 geleitet werden.
Das TCM 194 kann eine Vielzahl von Elektromagneten im Getriebe 166 steuern, um verschiedene Kupplungen im Getriebe 166 anzusteuern und damit Gangwechsel im Getriebe 166 vorzunehmen. So kann beispielsweise das TCM 194 ein erstes Magnetventil 196-1, ein zweites Magnetventil 196-2 und ein Ntes Magnetventil 196-N steuern. Das TCM 194 kann eines oder mehrere der Magnetventile 196-1 bis 196-N bestromen (z.B. öffnen), um das Getriebe 166 in einen bestimmten Gang zu versetzen.
Das TCM 194 kann auch ein Magnetventil 198 im Drehmomentwandler 164 steuern, um den Motor 102 mit dem Getriebe 166 zu koppeln oder den Motor 102 vom Getriebe 166 zu entkoppeln. So kann beispielsweise das TCM 194 das Magnetventil 198 bestromen, um eine Kupplung (nicht dargestellt) im Drehmomentwandler 164 anzusteuern und damit den Motor 102 mit dem Getriebe 166 zu koppeln. Umgekehrt kann das TCM 194 das Magnetventil 198 entstromen (z.B. schließen), um die Drehmomentwandlerkupplung zu lösen und damit den Motor 102 vom Getriebe 166 zu entkoppeln.
Bezugnehmend auf 2 beinhaltet eine beispielhafte Ausführung des TCM 194 ein erstes Energieversorgungsmodul 202, ein erstes Elektromagnet-Steuermodul 204, ein erstes Treibermodul 206, ein zweites Treibermodul 208 und ein Fehlerdiagnosemodul 210. Das erste Stromversorgungsmodul 202 ist mit einem ersten Stromkontakt 212 und einem ersten Erdungsstift 214 verbunden. Der erste Stromkontakt 212 kann Energie von einer Batterie (nicht dargestellt) erhalten und der erste Erdungsstift 214 kann mit einem Boden (nicht dargestellt) verbunden sein. Das erste Stromversorgungsmodul 202 kann Strom 216, empfangen vom ersten Stromkontakt 212, in Strom 218 umwandeln, der mit den Modulen 204–208 und/oder dem TS-Sensor 188 kompatibel ist.
Das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 produziert Steuersignale 220, 222, 224 und 226, jeweils zur Steuerung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198. Das erste Elektromagneten-Steuermodul 204 kann das Steuersignal 220 an das erste Treibermodul 206 ausgeben und die Steuersignale 222, 224 und 226 an das zweite Treibermodul 208 ausgeben. Das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 können jeweils Treiber mit elektrizitätsgesteuertem Output (CCO) und/oder Low-Side-Output-Treiber (LSO) enthalten. Das erste Treibermodul 206 kann die Bestromung des Magnetventils 198 basierend auf dem Steuersignal 220 steuern. So kann beispielsweise das Steuersignal 220 einen Strom-Sollwert angeben und das erste Treibermodul 206 kann die Menge der Bestromung des Magnetventils 198 an den Strom-Sollwert anpassen. Die zweite Treibermodul 208 kann die Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N jeweils basierend auf den Steuersignalen 222, 224 und 226 steuern. So können beispielsweise die Steuersignale 222, 224 und 226 jeweils einen Strom-Sollwert angeben und das erste Treibermodul 206 kann die Menge der Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N an die jeweiligen Strom-Sollwerte anpassen.
In verschiedenen Ausführungen kann jedes der Steuersignale 220, 222, 224 und 226 eine Soll-Amplitude, einen Sollarbeitszyklus und/oder eine Soll-Frequenz für einen durchschnittlichen Strom und/oder einen Dither-Strom (oder Welligkeitsstrom) angeben. In diesen Ausführungen kann das erste Treibermodul 206 die Amplitude, den Arbeitszyklus und/oder die Frequenz der Bestromung des Magnetventils 198 auf Grundlage dieser Sollwerte, die durch das Steuersignal 220 angegeben werden, anpassen. Desgleichen kann das zweite Treibermodul 208 beispielsweise die Amplitude, den Arbeitszyklus und/oder die Frequenz der Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N auf Grundlage dieser Sollwerte, die jeweils durch die Steuersignale 222, 224 und 226 angegeben werden, anpassen. In einem Beispiel leiten das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 Strom mit einer fixierten Amplitude zu den Magnetventilen 196-1, 196-2, 196-N, 198 und erreichen die Soll-Amplitude für den durchschnittlichen Strom durch das Einstellen des Arbeitszyklus des Stroms. Das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 können nur dann die Menge der Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N steuern, wenn das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 aktiviert sind.
Wenn sie aktiviert sind, können das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 die Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 in einem geschlossenen Regelkreis steuern. So können beispielsweise das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 die Spannung anpassen, die an die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 geleitet wird, um die Differenz zwischen einer gemessenen Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 und einem Strom-Sollwert zu minimieren. Die gemessenen Strommengen können sich von den Soll-Strommengen aufgrund von Variationen und Änderungen in der Systemspannung und aufgrund des Streckenwiderstands unterscheiden. Das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 können Stromsensoren enthalten, die die Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 messen. Diese Strommessung kann durchschnittlichen Strom, Spitzenstrom und Niedrigstrom als Werte enthalten.
Das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 können internen Fehlerschutz und Diagnosefähigkeiten enthalten. Diese Fehlerschutz-Fähigkeiten können die Steuerung eines oder mehrerer Elektromagneten beeinflussen. Wenn beispielsweise ein Masseschlussfehler in einem High-Side-Treiberoutput des ersten Treibermoduls 206 vorliegt, kann das erste Treibermodul 206 den Output zum Schutz vor übermäßigem Strom und thermischer Energie abschalten. Die Abschaltung des Outputs kann einen Elektromagneten oder alle Elektromagneten betreffen, je nachdem wie die Verkabelung der Elektromagneten angelegt ist.
Das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 gibt die Steuersignale 220, 222 und 224 zur jeweiligen Steuerung der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N aus und schaltet damit Gänge im Getriebe 166. Das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 kann im Getriebe 166 Gänge auf Grundlage der Getriebegeschwindigkeit schalten, gemessen durch den TS-Sensor 188. Die Module 204–208 und/oder der TS-Sensor 188 können durch die umgewandelte Energie 218 vom ersten Stromversorgungsmodul 202 mit Strom versorgt werden.
Zusätzlich kann das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 die Steuersignale 228 und 230 zur jeweiligen Steuerung der ersten und zweiten Treiberschaltung 206 und 208 ausgeben. So kann beispielsweise das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 das Steuersignal 228 ausgeben, um das erste Treibermodul 206 zu aktivieren oder deaktivieren und das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 kann das Steuersignal 230 ausgeben, um das zweite Treibermodul 208 zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Das erste Treibermodul 206 empfängt den nicht umgewandelten Strom 216 vom ersten Stromkontakt 212 und regelt die Strommenge 232, die vom ersten Stromkontakt 212 zum Magnetventil 198 strömt. Das erste Treibermodul 206 kann die Strommenge 232 regeln, die vom ersten Stromkontakt 212 zum Magnetventil 198 strömt, basierend auf einer Soll-Strommenge, die durch das Steuersignal 220 angegeben wird. Das erste Treibermodul 206 kann den Stromfluss zum Magnetventil 198 verhindern, wenn das erste Treibermodul 206 deaktiviert wird. Das erste Treibermodul 206 kann den Stromfluss zu dem Magnetventil 198 freigeben, wenn das erste Treibermodul 206 aktiviert ist. Die erste Treibermodul 206 kann einen oder mehrere High-Side-Treiber und und/oder einen oder mehrere Low-Side-Treiber enthalten. Ein High-Side-Treiber stellt Spannung an der Potential-Seite eines Elektromagneten bereit, um doppelseitige Steuerung zu ermöglichen. Ein High-Side-Treiber kann über mehrere Magnetventile hinweg geteilt werden.
In verschiedenen Anwendungen kann das erste Treibermodul 206 den Stromfluss zu einer Vielzahl von Elektromagneten, wie einem Leitungsdrucks-Elektromagneten, einem Drehmomentwandlerkupplungs-Elektromagneten, einem oder mehreren Übertragungskupplungs-Elektromagneten und einem Parkstellungs-Vermeider-Elektromagneten, steuern. Viele dieser Elektromagneten können zur elektronischen Bereichsauswahl und zur Unterhaltung einer Vielzahl von Getriebeölflüssen genutzt werden. Der Parkstellungs-Vermeider-Elektromagnet kann das Getriebe 166 davon abhalten, in die Parkstellung zu schalten, wenn der Parkstellungs-Vermeidungs-Elektromagnet bestromt ist. Somit kann das Getriebe 166 in die Parkstellung schalten, wenn der Park-Vermeider-Elektromagnet nicht bestromt ist. In dieser Hinsicht kann das TCM 194 das Getriebe in eine vorgegebene Parkstellung schalten, indem das erste Treibermodul 206 deaktiviert wird und dadurch das Getriebe 166 dazu gezwungen wird, in die Parkstellung zu schalten.
Das zweite Treibermodul 208 empfängt den nicht umgewandelten Strom 216 vom ersten Stromkontakt 212 und regelt die Strommenge 234, die vom ersten Stromkontakt 212 zu den Magnetventilen 196-1 bis 196-N strömt. Das erste Treibermodul 206 kann die Strommenge 234 regeln, die vom ersten Stromkontakt 212 zu den Magnetventilen 196-1, 196-2 und 196-N strömt, basierend auf einer Soll-Strommenge, die jeweils durch die Steuersignale 222, 224 und 226 angegeben wird. Das zweite Treibermodul 208 kann den Stromfluss zu den Magnetventilen 196-1 bis 196-N verhindern, wenn das zweite Treibermodul 208 deaktiviert wird. Das zweite Treibermodul 208 kann den Stromfluss zu den Magnetventilen 196-1 bis 196-N freigeben, wenn das zweite Treibermodul 208 aktiviert ist. Die zweite Treibermodul 208 kann einen oder mehrere High-Side-Treiber und und/oder einen oder mehrere Low-Side-Treiber enthalten.
Das Fehlerdiagnosemodul 210 diagnostiziert Fehler im TCM 194, im ersten Stromkontakt 212 und im ersten Erdungsstift 214, die gemeinsam als Getriebesteuerung bezeichnet werden können, basierend auf verschiedenen Betriebsparametern der Getriebesteuerung. Das Fehlerdiagnosemodul 210 kann Fehler wie einen Leistungsverlustfehler oder einen Prozessorintegritätsfehler diagnostizieren. Das Fehlerdiagnosemodul 210 kann einen Prozessorintegritätsfehler diagnostizieren, wenn im ersten Elektromagnet-Steuermodul 204 ein Random Access Memory-Fehler, ein Nur-Lese-Speicher- oder Flash-Fehler, ein Speicher-Checksummen-Fehler, ein Recheneinheitsfehler, ein Watchdog-Timeout-Fehler, oder andere Fehler vorliegen, die die Aktionen des ersten Elektromagnet-Steuermoduls 204 beeinflussen. Das Fehlerdiagnosemodul 210 gibt ein Signal 235 aus, das angibt, ob ein Fehler im Getriebesystem diagnostiziert wird. Das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 kann die Steuersignale 228 und 230 anpassen, um jeweils das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 zu deaktivieren, wenn das Signal 235 anzeigt, dass ein Fehler im Getriebesystem diagnostiziert wird. In verschiedenen Anwendungen kann das Fehlerdiagnosemodul 210 das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 direkt deaktivieren, wenn ein Fehler im Getriebesystem diagnostiziert wird. In diesen Anwendungen kann das Fehlerdiagnosemodul 210 die Steuersignale 228 und 230 ausgeben.
Das Fehlerdiagnosemodul 210 kann einen Leistungsverlustfehler diagnostizieren, wenn die Spannungsausgabe des ersten Treibermoduls 206 niedriger als ein zuvor festgelegter Wert ist. Ein Spannungssensor 236 kann die Spannungsausgabe des ersten Treibermoduls 206 messen und ein Signal 238 ausgeben, das dies anzeigt. Der Fehlerdiagnosemodul 210 kann auch einen Leistungsverlustfehler diagnostizieren, wenn die Spannungsausgabe des zweiten Treibermoduls 208 niedriger als ein zuvor festgelegter Wert ist. Ein Spannungssensor 240 kann die Spannungsausgabe des zweiten Treibermoduls 208 messen und ein Signal 242 ausgeben, das dies anzeigt. Die Spannungssensoren 236 und 240 können unabhängig vom ersten Stromkontakt 212 und dem ersten Stromversorgungsmodul 202 mit Strom versorgt werden.
Das Fehlerdiagnosemodul 210 kann auch einen Leistungsverlustfehler diagnostizieren, wenn die nicht umgewandelte Energie 216 vom ersten Stromkontakt 212 niedriger als ein zuvor festgelegter Wert ist. Desgleichen kann das Fehlerdiagnosemodul 210 einen Leistungsverlustfehler diagnostizieren, wenn die umgewandelte Energie 218 vom ersten Stromversorgungsmodul 202 niedriger als ein zuvor festgelegter Wert ist. Das Fehlerdiagnosemodul 210 kann die Größe des nicht umgewandelten Stroms 216 und des umgewandelten Stroms 218 mit Spannungs- und/oder Stromstärkesensoren (nicht dargestellt) bestimmen, die unabhängig vom ersten Stromkontakt 212 und vom ersten Stromversorgungsmodul 202 mit Strom versorgt werden können.
Das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 kann das erste Treibermodul 206 und/oder das zweite Treibermodul 208 deaktivieren, wenn das Fehlerdiagnosemodul 210 einen Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert. Wenn das erste Treibermodul 206 deaktiviert wird, kann der Parkstellungs-Vermeidungs-Elektromagnet entstromt werden und das Getriebe 166 kann in die Parkstellung geschaltet werden. Hierdurch kann das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 das Getriebe in einen vorgegebenen Gang wie die Park- oder Leerlaufstellung schalten, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird.
Die exemplarische Ausführung des TCM 194 in 2 beinhaltet außerdem ein zweites Energieversorgungsmodul 244, ein Motordrehzahlmodul 246, ein zweites Elektromagnetmodul 248 und ein drittes Treibermodul 250. Das zweite Energieversorgungsmodul 244 ist mit einem zweiten Stromkontakt 252 und einen ersten Erdungsstift 254 verbunden. Der zweite Stromkontakt 252 kann Energie von einer Batterie (nicht dargestellt) erhalten und der zweite Erdungsstift 254 kann mit einem Boden verbunden sein (nicht dargestellt). Das zweite Energieversorgungsmodul 244 kann Strom 256, der vom zweiten Stromkontakt 252 empfangen wird, in Strom 258 umwandeln, der mit den Modulen 210 und 246–250 und/oder den Spannungssensoren 236 und 240 kompatibel ist. Die Module 210 und 246–250 und/oder die Spannungssensoren 236 und 240 können durch den umgewandelten Strom 258 vom zweiten Energieversorgungsmodul 244 mit Strom versorgt werden.
Das Motordrehzahlmodul 246 bestimmt die Drehzahl des Motors 102 basierend auf dem CKP-Signal 260 vom ECM 114. Das Motordrehzahlmodul 246 kann beispielsweise die Motordrehzahl basierend auf der Zeit berechnen, die die Kurbelwelle braucht, um eine oder mehrere Umdrehungen zu vollenden. Das ECM 114 kann von einer externen Stromquelle gespeist werden (z.B. eine Stromquelle, die von der Stromquelle verschieden ist, die die Stromversorgung des TCM 194 übernimmt) und sollte daher nicht von Stromversorgungsfehlern innerhalb des TCM 194 betroffen sein. Das Motordrehzahlmodul 246 gibt ein Signal 262 aus, das die Motordrehzahl angibt.
Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann die Elektromagneten 196-1 bis 196-N und 198 steuern, wenn das Fehlerdiagnosemodul 210 einen Fehler im Getriebesystem diagnostiziert. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 jedoch kann die Elektromagneten 196-1 bis 196-N und 198 in Reaktion auf die Diagnose eines Getriebesystemfehlers steuern, oder dies nicht tun. So kann beispielsweise das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 bestätigen, dass bestimmte Bedingungen erfüllt sind, wenn ein Getriebesystemfehler diagnostiziert wird, bevor es das Steuern der Elektromagneten 196-1 bis 196-N und 198 übernimmt. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann Steuersignale 264, 266, 268 und 270 zur jeweiligen Steuerung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 ausgeben. Das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 kann die Steuersignale 264, 266, 268 und 270 an das dritte Treibermodul 250 leiten, das einen oder mehrere Low-Side-Treiber (LCC) enthalten kann. Das dritte Treibermodul 250 kann die Bestromung der Elektromagneten 196-1, 196-2, 196-N und 198 basierend auf den jeweiligen Steuersignalen 264, 266, 268 und 270 steuern. So können beispielsweise die Steuersignale 264, 266, 268 und 270 jeweils eine Soll-Strommenge angeben und das dritte Treibermodul 250 kann die Menge der Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N an ihre jeweiligen Soll-Strommengen anpassen.
Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 und/oder das dritte Treibermodul 250 können die Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 als Open-Loop steuern. So kann beispielsweise das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Strommenge schätzen, die an die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 geleitet wird und die Spannung anpassen, die an die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 geleitet wird, um so die Differenz zwischen der geschätzten Menge des zugeführten Stroms und einer Soll-Strommenge zu minimieren. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann die Menge der Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 basierend auf der Spannungsausgabe zu den Magnetventilen 196-1, 196-2, 196-N und 198 und einem Widerstand der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 schätzen. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann den Widerstand der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 auf Grundlage der jeweiligen Temperaturen der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 schätzen. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann die Ansauglufttemperatur vom IAT-Sensor 186 und/oder eine gemessene Getriebeöltemperatur als Näherungswert für die Temperaturen der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 nutzen.
Das Steuern der Strommenge, die im Open-Loop an die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 geleitet wird, kann das Steuern der Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 gegenüber einem geschlossenen Regelkreis vereinfachen. Zusätzlich vermeidet das Steuern der Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 im Open-Loop die Abhängigkeit von Sensoren, die die Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 messen. Dies gewährleistet, dass das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 steuern kann, wenn die Stromversorgung der Stromsensoren unterbrochen wird. Wenn die Stromsensoren beispielsweise im ersten und zweiten Treibermodul 206 und 208 enthalten sind und der Strom 216, der das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 versorgt, unterbrochen ist, kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 steuern.
Obgleich oben als eine Open-Loop-Steuerung nutzend beschrieben, können das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 und/oder das dritte Treibermodul 250 die Bestromung der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 im geschlossenen Regelkreis steuern. Zusätzlich kann das dritte Treibermodul 250 den phasenmodulierten Strom, der an die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 geleitet wird, kontrollieren, oder dies nicht tun. Somit kann, zusammenfassend, das dritte Treibermodul 250 das gleiche Funktionalitätsniveau wie das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 oder im Sinne der Einfachheit ein reduziertes Funktionalitätsniveau im Vergleich zum ersten und zweiten Treibermodul 206 und 208 bereitstellen. In einem anderen Beispiel hierfür kann das dritte Treibermodul 250 einen einzelnen High-Side-Treiber enthalten, der Strom an alle Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 leitet. Im Gegensatz dazu können das erste und zweite Treibermodul 206 und 208 mehrere High-Side-Treiber enthalten, die unabhängigerweise Strom an die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 liefern.
Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 gibt die Steuersignale 264, 266 und 268 jeweils zur Steuerung der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N aus und schaltet dadurch Gänge im Getriebe 166. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann Gänge im Getriebe 166 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit schalten. Zusätzlich kann das zweite Elektromagneten-Steuermodul 248 ein Steuersignal 272 zur Steuerung des dritten Treibermoduls 250 ausgeben. So kann beispielsweise das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 das Steuersignal 272 ausgeben, um das dritte Treibermodul 250 zu aktivieren oder zu deaktivieren. Das erste und zweite Elektromagnet-Steuermodul 204 und 248 können unterschiedliche integrierte Schaltungen sein, die keine gemeinsamen Komponenten, wie den Arbeitsspeicher, teilen. Die integrierten Schaltungen können beide auf derselben Leiterplatte (PCB) oder auf unterschiedlichen Leiterplatten angebracht sein. In einem Beispiel können die Module 202, 204, 206 und 208 auf einer Leiterplatte angebracht sein und die Module 235, 244, 246, 248 und 250 können auf einer anderen Leiterplatte angebracht sein. Zusätzlich kann der erste Stromkontakt 212 alle Komponenten auf derselben Leiterplatte oder auf demselben Abschnitt davon mit Strom versorgen, wie das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 und der zweite Stromkontakt 252 kann alle Komponenten an derselben Leiterplatte oder demselben Abschnitt davon mit Strom versorgen, wie das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248.
Das dritte Treibermodul 250 empfängt den nicht umgewandelten Strom 256 vom zweiten Stromkontakt 252 und regelt die Strommenge 274, die vom ersten Stromkontakt 252 zu den Magnetventilen 196-1, 196-2, 196-N und 198 strömt. Das dritte Treibermodul 250 kann die Strommenge 274 regeln, die vom ersten Stromkontakt 252 zu den Magnetventilen 196-1, 196-2, 196-N und 198 strömt, basierend auf einer Soll-Strommenge, die jeweils durch die Steuersignale 264, 266, 268 und 270 angegeben wird. Das dritte Treibermodul 250 kann den Stromfluss zu den Magnetventilen 196-1, 196-2, 196-N und 198 verhindern, wenn das erste Treibermodul 206 deaktiviert wird. Das dritte Treibermodul 250 kann den Stromfluss zu den Magnetventilen 196-1, 196-2, 196-N und 198 freigeben, wenn das erste Treibermodul 206 aktiviert ist. Das dritte Treibermodul 250 kann einen oder mehrere High-Side-Treiber und/oder einen oder mehrere Low-Side-Treiber enthalten. Das dritte Treibermodul 250 kann mit jedem der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 durch eine Diode verbunden sein, um das dritte Treibermodul 250 elektrisch von den Magnetventilen 196-1, 196-2, 196-N 198 zu isolieren, wenn das dritte Treibermodul 250 deaktiviert ist. Zusätzlich kann das dritte Treibermodul 250, wenn das dritte Treibermodul 250 deaktiviert ist, in einem hochohmigen elektrischen Zustand gehalten werden und kann so nicht den Stromfluss innerhalb der Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N 198 oder eine elektrische oder rationalitätsbasierte Diagnose, die vom Treibermodul 206 oder dem Fehlerdiagnosemodul 210 durchgeführt wird, beeinflussen.
Wenn aktiviert, kann das dritte Treibermodul 250 den Stromfluss zu all jenen Magnetventilen steuern, zu denen das erste und das zweite Treibermodul 206 und 208 den Stromfluss steuern. Somit kann das dritte Treibermodul 250 in verschiedenen Ausführungen den Stromfluss zu Elektromagneten steuern, wie dem Leitungsdruck-Elektromagneten, dem Drehmomentwandlerkupplungs-Elektromagneten, dem Getriebe-Hilfselektromagneten und dem Parkstellungs-Vermeider-Elektromagneten, sowie den Elektromagneten, die die Kupplungen im Getriebe 166 steuern. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann das dritte Treibermodul 250 aktivieren, wenn das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 steuert
Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann das dritte Treibermodul 250 aktivieren und die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 steuern, wenn das Fehlerdiagnosemodul 210 einen Fehler im Getriebesystem diagnostiziert. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann jedoch zunächst bestimmen, ob Betriebsparameter des Motors 102 und/oder der Getriebesteuerung bestimmte Kriterien erfüllen. Diese Betriebsparameter können die Motordrehzahl, die Spannungsausgabe des ersten Treibermoduls 206 und die Spannungsausgabe des zweiten Treibermoduls 208 beinhalten, wie durch die jeweiligen Signale 262, 238 und 242 angegeben.
Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann die Motordrehzahl, wie durch das Signal 262 angegeben, als Näherungswert für die Fahrzeuggeschwindigkeit nutzen, da das Signal 262 unabhängig davon erzeugt wird, ob die Energieversorgung vom ersten Stromkontakt 212 unterbrochen ist. Im Gegensatz dazu kann der TS-Sensor 188, wie oben angegeben, durch den ersten Stromkontakt 212 versorgt werden. Somit kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Getriebegeschwindigkeit vom TS-Sensor 188 nicht als Näherungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit nutzen, da der TS-Sensor 188 die Getriebegeschwindigkeit nicht ausgeben kann, wenn die Stromversorgung vom ersten Stromkontakt 212 unterbrochen ist.
In verschiedenen Anwendungen kann der TS-Sensor 188 durch den umgewandelten Strom 218 vom ersten Stromversorgungsmodul 202 versorgt werden und im Normalbetrieb vom zweiten Energieversorgungsmodul 244 elektrisch isoliert sein. Wenn dann ein Leistungsverlustfehler im Zusammenhang mit dem ersten Stromversorgungsmodul 202 diagnostiziert wird, kann der TS-Sensor 188 durch den umgewandelten Strom 258 vom zweiten Energieversorgungsmodul 244 versorgt werden und elektrisch vom ersten Stromversorgungsmodul 202 isoliert sein. In diesen Ausführungen kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248, wenn die Stromversorgung vom ersten Stromkontakt 212 unterbrochen ist, die Getriebegeschwindigkeit vom TS-Sensor 188 als Näherungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit nutzen, anstelle von, oder zusätzlich zu der Motordrehzahl, die durch das Signal 262 als Näherungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit angezeigt wird.
In einem Beispiel kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als eine erste Geschwindigkeit, was anzeigt, dass das Fahrzeug sich nicht bewegt, die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 nicht steuern oder das dritte Treibermodul 250 aktivieren, wenn ein Getriebesystemfehler diagnostiziert wird. Das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 kann wiederum die Erlaubnis haben, das Getriebe durch Deaktivieren des ersten Treibermoduls 206 in einen vorbestimmten Gang wie die Park- oder Leerlaufstellung zu schalten. Die erste Geschwindigkeit kann eine vorgegebene Drehzahl sein (beispielsweise 3.000 Umdrehungen pro Minute).
In einem anderen Beispiel kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248, wenn die Motordrehzahl größer ist als die erste Geschwindigkeit, was anzeigt, dass das Fahrzeug sich bewegt, die Ausgabespannung des ersten und zweiten Treibermoduls 206 und 208 bewerten. Wenn die Ausgabespannung des ersten Treibermoduls 206 größer ist als eine erste Spannung, kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 nicht steuern oder das dritte Treibermodul 250 aktivieren. Desgleichen kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248, wenn die Ausgabespannung des zweiten Treibermoduls 208 größer ist als eine zweite Spannung, die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 nicht steuern oder das dritte Treibermodul 250 aktivieren. Die erste und zweite Spannung können vorbestimmte Spannungen sein und können untereinander dieselbe Spannung oder unterschiedliche Spannungen besitzen. In einem Beispiel können die erste und zweite Spannung einem vorbestimmten Prozentsatz (z.B. 80 Prozent) einer Bordnetzspannung (z.B. einer Spannung im Bereich von 13,5 Volt bis 14 Volt) entsprechen.
Wenn die Motordrehzahl größer ist als die erste Geschwindigkeit und die Ausgabespannungen des ersten und zweiten Treibermoduls 206 und 208 kleiner sind als die erste beziehungsweise die zweite Spannung, kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 steuern und das dritte Treibermodul 250 aktivieren. Wie oben erwähnt steuert das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 durch die Ausgabe der Steuersignale 264, 266, 268 und 270. In einem Beispiel kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 durch die Anpassung der jeweiligen Steuersignale 264, 266, 268 und 270 zur Angabe eines Sollarbeitszyklus (z.B. 40 Prozent) und einer Soll-Frequenz (z. B. 3 Kilohertz) bestromen. Die Soll-Frequenz kann ein festgelegter Wert sein.
Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann die Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N zur Schaltung des Getriebes 166 in einen anderen als den vorgegebenen Gang steuern, wenn die Motordrehzahl größer ist als die erste Geschwindigkeit und die Ausgabespannungen des ersten und zweiten Treibermoduls 206 und 208 jeweils kleiner sind als die erste beziehungsweise die zweite Spannung. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit einen der anderen Gänge wählen und bestimmen, welche(s) der Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N basierend auf dem gewählten Gang zu bestromen ist/sind. So kann beispielsweise das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 den zweiten Gang wählen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als eine zweite Geschwindigkeit (z.B. 20 Meilen pro Stunde (mph) oder 32 km/h). In einem anderen Beispiel kann das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 den fünften Gang wählen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die zweite Geschwindigkeit. Das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem letzten Wert der Getriebegeschwindigkeit vom TS-Sensor 188 schätzen.
Bezugnehmend auf 3 beginnt ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern eines Getriebes, wenn in einer Getriebesteuerung ein Fehler festgestellt wird, bei 302. Das Verfahren aus 3 wird in Zusammenhang mit den Modulen in der exemplarischen Ausführung des TCM 194 beschrieben, wie in 2 gezeigt. Jedoch können die bestimmten Module, die die Schritte des Verfahrens aus 3 ausführen, anders sein als die unten genannten Module und/oder das Verfahren aus 3 kann getrennt von den Modulen von 3 umgesetzt werden.
Bei 304 bestimmt das erste Elektromagnet-Steuermodul 204, ob ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird. Wie oben angedeutet kann die Getriebesteuerung das TCM 194, den ersten Stromkontakt 212 und den ersten Erdungsstift 214 enthalten und das Fehlerdiagnosemodul 210 kann einen Fehler in der Getriebesteuerung diagnostizieren. Wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird, wird das Verfahren bei 306 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt. Bei 306 deaktiviert das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 das erste Treibermodul 206 und/oder das zweite Treibermodul 208. Alternativ kann das Fehlerdiagnosemodul 210 das erste Treibermodul 206 und/oder das zweite Treibermodul 208 deaktivieren. Bei 308 steuert das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 die Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N, um im Getriebe 166 Gänge zu wechseln. Bei 310 bestimmt das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248, ob die Ausgabespannung des ersten Treibermoduls 206 kleiner ist als die erste Spannung. Wenn die Ausgabespannung des ersten Treibermoduls 206 kleiner ist als die erste Spannung, wird das Verfahren bei 312 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
Bei 312 bestimmt das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248, ob die Ausgabespannung des zweiten Treibermoduls 208 kleiner ist als die zweite Spannung. Wenn die Ausgabespannung des zweiten Treibermoduls 208 kleiner ist als die zweite Spannung, wird das Verfahren bei 314 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 316 fortgesetzt.
Bei 314 bestimmt das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248, ob die Motordrehzahl, die durch das Signal 262 angegeben wird, größer ist als die erste Geschwindigkeit. Wenn die Drehzahl größer ist als die erste Geschwindigkeit, wird das Verfahren bei 316 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 318 fortgesetzt. Bei 316 aktiviert das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 das dritte Treibermodul 250 und steuert die Magnetventile 196-1, 196-2 und 196-N, um Gänge im Getriebe 166 zu schalten.
Bei 318 schaltet das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 das Getriebe 166 in einen vorbestimmten Gang wie die Park- oder Leerlaufstellung. So kann beispielsweise das zweite Elektromagnet-Steuermodul 248 nicht die Magnetventile 196-1, 196-2, 196-N und 198 steuern oder das dritte Treibermodul 250 aktivieren. Daher kann das erste Elektromagnet-Steuermodul 204 die Erlaubnis haben, das Getriebe 166 durch Deaktivieren des ersten Treibermoduls 206 in den vorgegebenen Gang zu schalten.
Die vorhergehende Beschreibung ist rein illustrativ und soll die vorliegende Offenbarung sowie ihre Anwendungen oder Verwendungen keineswegs einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in zahlreichen Formen umgesetzt werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung also bestimmte Beispiele beinhaltet, ist der eigentliche Umfang der Offenbarung hierdurch in keiner Weise eingeschränkt und weitere Modifikationen gehen aus dem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und den folgenden Ansprüchen hervor. Der Ausdruck „mindestens A, B oder C”, so wie er hier verwendet wird, bedeutet (A ODER B ODER C), d. h., es handelt sich um ein nicht-exklusives logisches ODER. Der Ausdruck bedeutet nicht „mindestens A, mindestens B und mindestens C”. Es sei darauf hingewiesen, dass einer oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
In dieser Anwendung, einschließlich der folgenden Definitionen, kann der Begriff „Modul” oder der Begriff „Steuerung” ggf. durch den Begriff „Schaltung” ersetzt werden. Der Begriff „Modul” kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen von einem Prozessor ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
Das Modul kann ebenfalls eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellen-Schaltkreise kabelgebundene oder -lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hieraus verbunden sind. Die Funktionalität der in dieser Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die mit Schnittstellen-Schaltkreisen verbunden sind. Beispiel: Mehrere Module können einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z.°B. Remote-Server oder Cloud) bestimmte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
Der Ausdruck Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Ausdruck „gemeinsamer Prozessor-Schaltkreis” bezieht sich auf einen einzelnen Prozessor-Schaltkreis, der bestimmten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Ausdruck „gruppierter Prozessor-Schaltkreis” bezieht sich auf einen Prozessor-Schaltkreis, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessor-Schaltkreisen bestimmten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltkreise umfassen mehrere Prozessorschaltkreise auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessor-Schaltkreise auf einem einzelnen Die, mehrere Kerne auf einem einzelnen Prozessor-Schaltkreis, mehrere Threads eines einzelnen Prozessor-Schaltkreises oder eine Kombination der oben genannten. Der Ausdruck „gemeinsamer Speicherschaltkreis” bezieht sich auf einen einzelnen Speicherschaltkreis, der bestimmten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck „gruppierter Speicherschaltkreis” bezieht sich auf einen Speicherschaltkreis, der in Kombination mit zusätzlichem Speicher bestimmten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen speichert.
Der Ausdruck „Speicherschaltkreis” ist dem Ausdruck „computerlesbares Medium” untergeordnet. Der Ausdruck „computerlesbares Medium”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf transitorische elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium” ist daher als greifbar und nicht-transitorisch zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht-transitorischen, greifbaren computerlesbaren Mediums sind nicht-flüchtige Speicherschaltkreise (z. B. Flash-Speicherschaltkreise, löschbare programmierbare ROM-Schaltkreise oder Masken-ROM-Schaltkreise), flüchtige Speicherschaltkreise (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltkreise), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-ray).
Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziell hierfür vorgesehenen Computer, der für die Ausführung bestimmter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und weiteren oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nicht-transitorischen greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic Input Output System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des Spezialcomputers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit bestimmten Vorrichtungen des Spezialcomputers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) Beschreibungstext, der geparst wird, wie etwa HTML (hypertext markup language) oder XML (extensible markup language), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der aus Quellcode von einem Compiler erstellt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-time-Compiler usw. Ausschließlich als Beispiel kann Quellcode mit einem Syntax von Sprachen, wie etwa C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java^®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript^®, HTML5, Ada, ASP (active server pages), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash^®, Visual Basic^®, Lua und Python^®, geschrieben werden.
Keines der in den Ansprüchen genannten Elemente ist als „Mittel für eine Funktion” (sog. „means plus function”) gemäß 35 U.S.C. §112(f) zu verstehen, es sei denn ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „means for” (Mittel für) beschrieben oder falls in einem Verfahrensanspruch die Ausdrücke „Operation für” oder „Schritt für” verwendet werden.

Claims

Verfahren, umfassend: das Steuern einer Vielzahl von Magnetventilen, um Gänge in einem Getriebe unter Verwendung eines ersten Elektromagnet-Steuermoduls zu schalten; das Diagnostizieren eines Fehlers in einer Getriebesteuerung, basierend auf einem Betriebsparameter der Getriebesteuerung; und das selektive Steuern der Vielzahl von Elektromagneten, um Gänge in einem Getriebe unter Verwendung eines zweiten Elektromagnet-Steuermoduls zu schalten, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das erste und zweite Elektromagnet-Steuermodul verschiedene integrierte Schaltungen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, worin: das erste Elektromagnet-Steuermodul durch einen ersten Stromkontakt mit Strom versorgt wird und das zweite Elektromagnet-Steuermodul von einem zweiten Stromkontakt, der vom ersten Stromkontakt verschieden ist, mit Strom versorgt wird; und das erste Elektromagnet-Steuermodul durch einen ersten Erdungsstift geerdet ist und das zweite Elektromagnet-Steuermodul durch einen zweiten Erdungsstift, der vom ersten Massekontakt verschieden ist, geerdet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend das Steuern der Vielzahl von Elektromagneten, basierend auf mindestens einem Faktor aus Motordrehzahl und Spannungsausgabe eines Treibers, der die Vielzahl von Elektromagneten mit Strom versorgt, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, des Weiteren umfassend die Bestimmung der Motordrehzahl basierend auf einer Eingabe von einem Sensor, der unabhängig von einer Stromversorgung des ersten Elektromagnet-Steuermoduls mit Strom versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, des Weiteren umfassend das Steuern der Vielzahl von Elektromagneten zum Schalten des Getriebes in einen vorgegebenen Gang, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird, die Motordrehzahl kleiner ist als eine erste Geschwindigkeit und die Spannungsausgabe des Treibers kleiner ist als eine erste Spannung.
Verfahren nach Anspruch 6, worin der vorgegebene Gang mindestens einen aus Park- oder Leerlaufstellung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend das Steuern der Vielzahl von Elektromagneten zum Schalten des Getriebes in einen Vorwärtsgang, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird, die Motordrehzahl größer ist als die erste Geschwindigkeit und die Spannungsausgabe des Treibers kleiner ist als die erste Spannung.
Verfahren nach Anspruch 8, des Weiteren umfassend das Auswählen des Vorwärtsgangs basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren Folgendes umfassend: das Schätzen einer Strommenge, die der Vielzahl von Elektromagneten basierend auf einer Temperatur der Vielzahl von Elektromagneten zugeführt wird; und das Steuern der Strommenge, die der Vielzahl von Elektromagneten basierend auf der geschätzten Strommenge, die der Vielzahl von Elektromagneten zugeführt wird, wenn ein Fehler in der Getriebesteuerung diagnostiziert wird.