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EINLEITUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Kupplung-zu-Kupplung-Getriebesteuerungssysteme für Kraftfahrzeuge.
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Die Konstruktionen von Automatikgetrieben mit automatischen Planetengetrieben und Doppelkupplungsgetrieben, nachstehend als „Kupplung-zu-Kupplung-Getriebe“ bezeichnet, stellen Steuersoftware zum Steuern von Funktionen, die unter anderem die Ablaufsteuerung, Kupplungsdruckregelung, Diagnose und dergleichen beinhalten, zur Verfügung. Eine Steuerungssoftware (SW) steht in direkter Kommunikation mit einem Hardware-Eingangs- und Ausgangs-(HWIO)-Modul. Bei neueren Getriebekonstruktionen wurde parallel zur Steuerung (SW) und dem HWIO-Modul ein Software-(SW)-Monitor hinzugefügt. Der Zweck des SW-Monitors liegt in der Überwachung der Ausgangsbefehlssignale von der Steuersoftware (SW), um zu verhindern, dass ein zu niedriger Gang angewiesen wird, wie beispielsweise ein Gangwechsel vom achten Gang in den ersten Gang, ein Befehl über zu viele Kupplungen oder ein Befehl über eine Kupplungskombination, die zu einer Verbindung der Getriebeausgangswelle führen würde, wie beispielsweise ein Befehl über eine Vorwärtskupplung in Kombination mit einer Rückwärtskupplung.
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Eine Gefahr, wie beispielsweise eine unbeabsichtigte Verzögerung (UD) oder eine unbeabsichtigte Richtung einschließlich einer unbeabsichtigten Beschleunigung, kann auftreten, wenn die Steuerungssoftware (SW), die den Sendebetrieb steuert, beschädigt ist oder fehlerhafte Kalibrierungen oder Algorithmenfehler aufweist. Aktuelle Getriebekonstruktionen setzen einen Code, wenn vorgegebene Gefahrenkriterien erfüllt sind. Die Getriebesteuerung stellt einen gefahrlosen Zustand ein, der dazu führen kann, dass das Getriebe in einen mechanisch-hydraulischen Fehler gerät und eine Motorgefahrenwarnung gesetzt wird. Diese Ergebnisse können die Fähigkeit eines Autofahrers, einen Fahrbefehl einzugeben, beeinträchtigen.
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Somit, während die aktuellen Softwaresteuerungsüberwachungen ihren Zweck erfüllen, besteht die Notwendigkeit für ein neues und verbessertes System und Verfahren zum Überwachen und Steuern von Automatikgetrieben.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Kupplung-zu-Kupplung-Getriebeüberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug eine Steuerungssoftware, die ein Steuersignal erzeugt. Ein Monitor kommuniziert mit der Steuerungssoftware. Ein Vorberechnungsmonitor steht in Kommunikation mit der Steuerungssoftware. Der Vorberechnungsmonitor steht in Kommunikation mit der Steuerungssoftware. Das Schaltschwellwertsignal definiert die zulässigen Betriebsgrenzen für mindestens eine Komponente in der Kommunikation mit dem Monitor. Ein Nachberechnungsmonitor kommuniziert sowohl mit der Steuerungssoftware als auch mit dem Vorberechnungsmonitor. Der Nachberechnungsmonitor empfängt sowohl das Steuersignal als auch das Schaltschwellwertsignal. Der Nachberechnungsmonitor vergleicht das Steuersignal mit dem Betriebsschwellwertsignal, um zu bestimmen, ob das Steuersignal die vom Vorberechnungsmonitor definierten zulässigen Betriebsgrenzen verletzt.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird vom Nachberechnungsmonitor ein Ausfalltimer ausgelöst, wenn das Steuersignal die vom Vorberechnungsmonitor definierten zulässigen Betriebsgrenzen überschreitet.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung empfängt ein Hardware-Eingangs- und Ausgangs-(HWIO)-Modul das Steuersignal und übernimmt Steuerfunktionen für die mindestens eine Komponente in Kommunikation mit dem Monitor und weiter in Kommunikation mit dem Ausfalltimer.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung gibt der Nachberechnungsmonitor nach einer vorgegebenen Betriebsdauer des Ausfalltimers einen Fehlerbefehl an das HWIO-Modul aus, um den Betrieb der mindestens einen Komponente einzustellen.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung definiert der Monitor eine Befehlsschaltüberwachung für eine unbeabsichtigte Fahrzeugverzögerung aufgrund einer Motorüberdrehzahl, die durch das Erreichen eines für eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zu niedrigen Gangs verursacht wird.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung bestimmt der Vorberechnungsmonitor aufgrund einer Fahreranfrage die zulässigen Betriebsgrenzen eines niedrigsten zulässigen Gangs und berücksichtigt die zulässigen Betriebsgrenzen beim Erzeugen des Betriebsschwellwertsignals.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung definiert der Monitor eine Verhältnisüberwachung auf eine falsche Richtung des Fahrzeugs, wenn sich das Fahrzeug aus einer angehaltenen Position zu bewegen beginnt.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung bestätigt der Vorberechnungsmonitor, dass das Getriebe entweder für den Rückwärtsgang oder für den Vorwärtsgang durch die Verwendung eines berechneten Vorzeichenverhältnisses konfiguriert ist.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung definiert der Monitor eine Verbindungsüberwachung für eine unbeabsichtigte Fahrzeugverzögerung aufgrund von zusätzlichen Kupplungen, die angewiesen werden, wenn sie ausgeschaltet sein sollten.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung, wenn das Getriebe ein automatisches Planetengetriebe definiert, identifiziert der Vorberechnungsmonitor, ob normalerweise AUS-Kupplungen für einen gewünschten Gang EIN anzeigen, was auf einen Verbindungszustand hinweist; oder wenn das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe definiert, bestätigt der Vorberechnungsmonitor, dass nicht jede der beiden Kupplungen permanent eingeschaltet ist.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung definiert der Monitor eine Bereichsüberwachung auf eine falsche angewiesene Richtung des Fahrzeugs.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung identifiziert der Vorberechnungsmonitor über eine PRNDL-Position (Parken - Rückwärts - Neutral - Fahren - Niedrig) die zulässigen Kupplungskombinationen.
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Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Kupplung-zu-Kupplung-Getriebeüberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug eine Steuerungssoftware, die Eingangsdaten von mehreren Systemen eines Kraftfahrzeugs empfängt und ein Steuersignal erzeugt. Ein Monitor kommuniziert mit der Steuerungssoftware. Ein Vorberechnungsmonitor steht in Kommunikation mit der Steuerungssoftware, wobei der Vorberechnungsmonitor auch die Eingangsdaten empfängt und ein Betriebsschwellwertsignal an die Steuerungssoftware ausgibt. Das Betriebsschwellwertsignal definiert die zulässigen Betriebsgrenzen für mindestens eine Komponente in der Kommunikation mit dem Monitor. Der Nachberechnungsmonitor empfängt sowohl das Steuersignal als auch das Betriebsschwellwertsignal. Der Nachberechnungsmonitor vergleicht das Steuersignal mit dem Betriebsschwellwertsignal, um zu bestimmen, ob das Steuersignal die vom Vorberechnungsmonitor definierten zulässigen Betriebsgrenzen verletzt. Ein Ausfalltimer wird vom Nachberechnungsmonitor ausgelöst, wenn das Steuersignal die vom Vorberechnungsmonitor festgelegten zulässigen Betriebsgrenzen überschreitet.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung bestimmen Softwarechecks, die der Steuerungs-SW hinzugefügt werden, die Schwellenwerte, die durch das vom Vorberechnungsmonitor bestimmte Betriebsschwellwertsignal bestimmt werden, nicht überschritten werden.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Vorberechnungsmonitor einen Kalibrierungsmonitor zum Durchführen von Fahrzeuggeschwindigkeits- und zulässigen Gangberechnungen.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speicher integriert, in dem die im Kalibriermonitor des Vorberechnungsmonitors durchgeführten Berechnungen gespeichert werden.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Monitor einen von einem Befehlsverschiebungsmonitor, einem Verhältnismonitor, einem Verbindungsüberwachungsmonitor und einem Bereichsmonitor.
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Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Kupplung-zu-Kupplung-Getriebeüberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug eine Steuerungssoftware, die Eingangsdaten von mehreren Systemen eines Kraftfahrzeugs empfängt und ein Steuersignal erzeugt. Ein Monitor kommuniziert mit der Steuerungssoftware. Ein Vorberechnungsmonitor steht in Kommunikation mit der Steuerungssoftware. Ein Vorberechnungsmonitor steht in Kommunikation mit der Steuerungssoftware. Das Betriebsschwellwertsignal definiert die zulässigen Betriebsgrenzen für mindestens eine Komponente in der Kommunikation mit dem Monitor. Der Nachberechnungsmonitor empfängt sowohl das Steuersignal als auch das Betriebsschwellwertsignal. Der Nachberechnungsmonitor vergleicht das Steuersignal mit dem Betriebsschwellwertsignal, um zu bestimmen, ob das Steuersignal die vom Vorberechnungsmonitor definierten zulässigen Betriebsgrenzen verletzt. Ein Ausfalltimer wird vom Nachberechnungsmonitor ausgelöst, wenn das Steuersignal die festgelegten zulässigen Betriebsgrenzen überschreitet. Ein Hardware-Eingangs- und Ausgangs-(HWIO)-Modul in Kommunikation mit dem Ausfalltimer öffnet Treiber für mehrere Kupplungen, wenn ein Fehlersignal vom Nachrechnungsmonitor nach einer vorgegebenen Betriebszeit des Ausfalltimers erzeugt wird.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung führt ein Kalibriermonitor das Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der zulässigen Gänge durch. Es ist ein Speicher vorgesehen, in dem die Berechnungen im Kalibriermonitor gespeichert sind.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Kalibriermonitor mit dem Vorberechnungsmonitor inbegriffen.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
- 1 ist ein Flussdiagramm eines Kupplung-zu-Kupplung-Getriebeüberwachungssystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
- 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorberechnungsmonitor und einen Nachberechnungsmonitor in Verbindung mit einem Befehlsverschiebungsmonitor gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt;
- 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorberechnungsmonitor und einen Nachberechnungsmonitor in Verbindung mit einem Verhältnismonitor gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt;
- 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorberechnungsmonitor und einen Nachberechnungsmonitor in Verbindung mit einem Verbindungsmonitor gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt; und
- 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorberechnungsmonitor und einen Nachberechnungsmonitor in Verbindung mit einem Bereichsmonitor gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
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Unter Bezugnahme auf 1 stellt das Hochniveau-Steuerungsmerkmal eines Kupplung-zu-Kupplung-Getriebeüberwachungssystems 10 mehrere Überwachungsfunktionen für ein Kraftfahrzeug 12 mit einer Antriebsmaschine 14 zur Verfügung, wie beispielsweise einen Motor, der mit einem Getriebe 16 verbunden ist und Antriebsleistung für mindestens ein angetriebenes Rad 18 bereitstellt. Das Getriebe 16 kann ein Kupplung-zu-Kupplung-Getriebe, wie beispielsweise ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein automatisches Planetengetriebe sein. Das Getriebe 16 kann mehrere Kupplungen 20 mit mindestens einer Kupplung zum Einlegen eines Gangs beinhalten. So kann beispielsweise ein automatisches Planetengetriebe fünf Kupplungen beinhalten, die in Dreiergruppen oder Druckkupplungen wirken, um eine beabsichtigte Übersetzung im Vorwärtsgang und mindestens eine Übersetzung im Rückwärtsgang zu erreichen. Jede der Kupplungen 20 wird einzeln über einen magnetbetätigten Treiber angesteuert, der die High- und Low-Side-Treiber 21 definiert. Die Stromzufuhr zu den Treibern 21 kann unter bestimmten hierin definierten Bedingungen abgeschaltet werden, wodurch das Getriebe 16 geschützt wird, indem das Getriebe in einen mechanisch-hydraulischen Fehler gezwungen wird.
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Die Überwachungsfunktionen des Überwachungssystems 10 beinhalten mehrere Monitore, darunter einen Befehlsverschiebungsmonitor 22, einen Verhältnismonitor 24, einen Anbindungsmonitor 26 und einen Bereichsmonitor 28. Der Befehlsverschiebungsmonitor 22 schützt vor einer unbeabsichtigten Fahrzeugverzögerung aufgrund einer Motorüberdrehzahl, die durch das Erreichen eines für eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zu niedrigen Gangs verursacht wird. Ein derartiger Zustand würde den Motor auf eine sehr hohe, unsichere Drehzahl zurückfahren. Der Verhältnismonitor 24 schützt durch Überwachen auf eine falsche Richtung, die durch ein Vorzeichen eines gemessenen Verhältnisses gesehen wird, wenn sich das Fahrzeug 12 aus einer Halteposition heraus in Bewegung setzt. Der Anbindungsmonitor 26 schützt vor einer unbeabsichtigten Fahrzeugverzögerung, da zusätzliche Kupplungen zugeschaltet werden, wenn sie ausgeschaltet sein sollten, wie beispielsweise eine Konfiguration der Kupplungen durch Kupplungsdruckbefehle zeigt. Der Bereichsmonitor 28 schützt vor einem falschen Fahrtrichtungsbefehl, wie er durch die Konfiguration der Kupplungen durch Kupplungsdruckbefehle gegeben ist.
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Jeder der Monitore 22, 24, 26, 28 empfängt Eingänge, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Sollbereich, Schaltzustandsaufzählungen, angewiesener Gang, Bremsposition, Kupplungsdruck, Kupplungsfüllstände, Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen. Jeder der Monitore erzeugt ein oder mehrere Signale, die basierend auf den Eingängen und dem Fahrzeugzustand Abhilfemaßnahmen definieren. Die Monitore sind auch in Kommunikation mit einer Steuerungssoftware (SW) 30, die basierend auf den Eingängen Befehlssignale erzeugt.
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Um zusätzlich sicherzustellen, dass die von jedem der Monitore gesteuerten Abhilfemaßnahmen zulässige Schwellenwerte für einen aktuellen Fahrzeugzustand vor dem Erzeugen eines Steuersignals beinhalten und dass das Befehls- oder Steuersignal von jedem der Monitore nicht auf beschädigten Daten basiert, die beispielsweise auf einem Rechenfehler oder einem Speicherfehler beruhen, umfasst das Überwachungssystem 10 jeweils einen Vorberechnungsmonitor und einen Nachberechnungsmonitor für Dateneingabe und Befehle, die von der Steuerungs-SW 30 für jeden der Befehlsverschiebungsmonitore 22, den Verhältnismonitor 24, den Anbindungsmonitor 26 und den Bereichsmonitor 28 ausgegeben werden.
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Unter Bezugnahme auf 2 und wiederum auf 1 werden für den Befehlsverschiebungsmonitor 22 unter anderem ein erster oder Vorberechnungsmonitor 32 und ein zweiter oder Nachberechnungsmonitor 34 verwendet. Die Eingangsdaten 36 beinhalten unter anderem die Fahrzeuggeschwindigkeit, die über einen Eingangskommunikationspfad 38 an die Steuerungs-SW 30 übermittelt wird. Der Vorberechnungsmonitor 32 befasst sich auch mit der Diagnose von Drehzahlsensoren, High-Side-Treiberzuständen und Servicezuständen. Normale Steuerungsfunktionen der Steuerung SW 30 beinhalten die Ablaufsteuerung, Kupplungsdruckregelung, Diagnose und dergleichen. Gleichzeitig werden die Eingangsdaten 36 über den Eingangskommunikationspfad 38, jedoch mindestens ein Teil der Eingangsdaten 36 auch als Eingangskommunikationsdaten 40 an den Vorberechnungsmonitor 32 übermittelt.
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Der Vorberechnungsmonitor 32 läuft, nachdem alle Fahrzeugzustände, Geschwindigkeiten, Fahreranfragen und dergleichen bekannt sind. Der Vorberechnungsmonitor 32 bietet beispielsweise einen Kalibrierungsmonitor 42 zum Durchführen von Fahrzeuggeschwindigkeits- und zulässigen Gangberechnungen. Der Kalibrierungsmonitor 42 berechnet beispielsweise einen niedrigsten zulässigen Gang durch Bestimmen eines Ganggrenzwerts, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Als erste Software-Überwachungsfünktion für den Befehlsverschiebungsmonitor 22 bestimmt der Vorberechnungsmonitor 32 basierend auf einer Fahreranforderung (d. h. Bereich) die zulässigen Schaltschwellen des niedrigsten zulässigen Gangs und veröffentlicht diese in einem Schaltschwellwertsignal 44, das an jede der Steuerungen SW 30 und an den Nachberechnungsmonitor 34 übermittelt wird. Das Betriebsschwellwertsignal 44 bezeichnet zulässige Schwellenwerte oder Betriebsgrenzen für einen aktuellen Fahrzeugzustand.
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Exemplarische Schwellenwerte oder Betriebsgrenzen, die durch das Betriebsschwellwertsignal 44 identifiziert werden, können die Begrenzung von Getriebeschaltungen beinhalten. Derartige Änderungen können beispielsweise die Untersetzung von einem vorgegebenen Gang, wie beispielsweise während des Betriebs auf der Autobahn in einem hohen Gang, wie dem achten Gang, auf einen Gang unterhalb des zweiten Gangs begrenzen. Die Begrenzungen können auch das Überwachen schlechter Verhältnisänderungen beinhalten, die durch eine Beschädigung des Computercodes, einen elektronischen Impuls, der einen beschädigten Code erzeugt, und dergleichen hervorgerufen werden können.
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Neben den normalen Funktionen der Steuerung SW 30 werden die Funktionen der Steuerung SW 30 durch zusätzliche Softwareprüfungen ergänzt. Die zusätzlichen Softwareprüfungen stellen sicher, dass die durch das Betriebsschwellwertsignal 44 identifizierten Schwellenwerte, die durch den Vorberechnungsmonitor 32 bestimmt wurden, nicht überschritten werden. Nach Ausführung der normalen Steuerungsfunktionen plus Ausführung der vorgenannten zusätzlichen Softwareprüfungen wird ein Steuersignal 46 erzeugt und von der Steuerung SW 30 an ein Hardware-Eingangs- und Ausgangs-(HWIO)-Modul 48 sowie an den Nachberechnungsmonitor 34 übermittelt. Der Nachberechnungsmonitor 34 empfängt somit zwei Eingänge, wobei der erste Eingang das vom Vorberechnungsmonitor 32 erzeugte Betriebsschwellwertsignal 44, das der gleiche Signaleingang zur Steuerung SW 30 ist, und der zweite Eingang das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 46 ist.
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Als zweite Software-Überwachungsfunktion des Überwachungssystems 10 für den Befehlsverschiebungsmonitor 22 überwacht der Nachberechnungsmonitor 34 das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 46 und vergleicht das Steuersignal 46 mit den zulässigen Betriebsgrenzen, die mit dem Betriebsschwellwertsignal 44 des Vorberechnungsmonitors 32 versehen sind. Normalerweise wird erwartet, dass mindestens 99% oder mehr der von der Steuerung SW 30 übermittelten Steuersignale 46 innerhalb der Betriebsgrenzen liegen, die mit dem vom Vorberechnungsmonitor 32 erzeugten Betriebsschwellwertsignal 44 identifiziert werden. Die meisten von der Steuerung SW 30 erzeugten Steuersignale 46 werden daher vom Nachberechnungsmonitor 34 beim Übergang zum HWIO-Modul 48 als innerhalb der Betriebsgrenzen liegend erkannt.
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Wenn der Nachberechnungsmonitor 34 feststellt, dass ein mit dem Steuersignal 46 belegter Steuerausgang eine der zulässigen Betriebsgrenzen überschreitet, die mit dem Betriebsschwellwertsignal 44 des Vorberechnungsmonitors 32 identifiziert wurden, startet ein Ausfalltimer 50. Der Nachberechnungsmonitor 34 stört nicht direkt das Steuersignal 46 vor dem Durchgang zum HWIO-Modul 48, sondern führt kontinuierlich eine Überprüfung des Steuersignals 46 durch, das von der Steuerung SW 30 ausgegeben wird, um zu ermitteln, ob das Steuersignal 46 innerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen liegt.
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Wenn der Ausfalltimer 50 schließlich anzeigt, dass sich eine vorbestimmte Ausfallzeit angesammelt hat, wie beispielsweise ein vorhergesagter Gefahrenzustand, wie ein falscher Schaltbefehl, der 200 Millisekunden oder länger andauert, wird ein Fehlersignal 52 erzeugt und vom Nachberechnungsmonitor 34 an das HWIO-Modul 48 weitergeleitet, das ähnlich wie bekannte Getriebesteuerungssysteme arbeitet, um einen vorbestimmten sicheren Getriebezustand einzustellen, indem beispielsweise die Leistung an die hochseitigen Kupplungs-Magnettreiber gezogen wird. Es wird erwartet, dass das Ausfallsignal 52, wenn es erzeugt wird, auf ein Berechnungsproblem zurückzuführen ist, das nicht Teil der Software ist, wie beispielsweise Beschädigungen in den Daten oder ein Speicherproblem.
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Die im Vorberechnungsmonitor 32 durchgeführten Berechnungen werden ebenfalls in einem Speicher 54 gespeichert. Auf die im Speicher 54 gespeicherten Daten kann somit für nachfolgende Schleifen des Programms zugegriffen werden.
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Unter Bezugnahme auf 3 und wiederum auf die 1 und 2, werden die Überwachungsfunktionen für den Verhältnismonitor 24 verwendet, einschließlich einem ersten oder Vorberechnungsmonitor 56 und einem zweiten oder Nachberechnungsmonitor 58. Die Eingangsdaten 60 beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf vorzeichenbehaftete TIS und TOS, Kupplungsschlupf, Motordrehzahl und PRNDL-Position, die über einen Eingangskommunikationsweg 62 an die Steuerung SW 30 übermittelt werden. Der Vorberechnungsmonitor 56 analysiert auch die Diagnose von Drehzahlsensoren, High-Side-Treiberzuständen und Servicezuständen. Die erwartete Richtung wird durch die Position PRNDL vorgegeben.
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Gleichzeitig werden die Eingangsdaten 60 über den Eingangskommunikationspfad 62 an die Steuerung SW 30 übermittelt, mindestens ein Teil der Eingangsdaten 60 wird auch als Eingangskommunikationsdaten 64 an den Vorberechnungsmonitor 56 übermittelt. Als erste Software-Überwachungsfunktion für den Verhältnismonitor 24 validiert der Vorberechnungsmonitor 56 die Konfiguration des Getriebes 16 für Rückwärts- oder Vorwärtsfahrt durch die Verwendung eines berechneten Vorzeichenverhältnisses, erwarteter Kupplungsschlupfe und Verhältnis-Binning. Eine Binning-Menge von x.5 ist beispielsweise Laufwerk 1 und x.9 ist gegenläufig, sodass diese eindeutigen Zahlen auch die Richtung gegenüber einem neutralen Zustand wiedergeben. Der Vorberechnungsmonitor 56 validiert zudem die Konfiguration des Getriebes 16 für die Rückwärts- oder Vorwärtsfahrt durch die Verwendung des Drehmomentwandlerdrehzahlverhältnisses, um zu bestimmen, ob das Drehmoment übertragen wird sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Vorberechnungsmonitor 56 veröffentlicht dies in einem Betriebsschwellwertsignal 66, das an jede der Steuerungen SW 30 und an den Nachberechnungsmonitor 58 übermittelt wird. Das Betriebsschwellwertsignal 66 bezeichnet zulässige Schwellenwerte oder Betriebsgrenzen für einen aktuellen Fahrzeugzustand.
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Weitere Softwareprüfungen, die der Steuerung SW 30 hinzugefügt wurden, stellen sicher, dass die durch das Betriebsschwellwertsignal 66 identifizierten Schwellenwerte, die durch den Vorberechnungsmonitor 56 ermittelt wurden, nicht überschritten werden. Nach Ausführung der normalen Steuerungsfunktionen plus Ausführung der vorgenannten zusätzlichen Softwareprüfungen wird ein Steuersignal 68 erzeugt und von der Steuerung SW 30 an das Hardware-Eingangs- und Ausgangs-(HWIO)-Modul 48 sowie an den Nachberechnungsmonitor 58 übermittelt. Der Nachberechnungsmonitor 58 empfängt somit zwei Eingänge, wobei der erste Eingang das vom Vorberechnungsmonitor 56 erzeugte Betriebsschwellwertsignal 66, das der gleiche Signaleingang zur Steuerung SW 30 ist, und der zweite Eingang das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 68 ist.
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Als zweite Software-Überwachungsfunktion des Überwachungssystems 10 für den Verhältnismonitor 24 überwacht der Nachberechnungsmonitor 58 das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 68 und vergleicht das Steuersignal 68 mit den zulässigen Betriebsgrenzen, die mit dem Betriebsschwellwertsignal 66 des Vorberechnungsmonitors 56 versehen sind. Der Nachberechnungsmonitor 58 identifiziert, ob eine Verschiebung kürzer ist als die Zeit, die ein Gesamtgefahren- oder Ausfalltimer 70 zulässt, zum Beispiel 500 ms. Wenn die Verschiebung bei einem kalten Getriebe 16 so lange wie möglich anhält, oder in einem Zustand, in dem der Nachberechnungsmonitor 58 nicht mit der vom PRNDL-Befehl angegebenen Richtung des Fahrers übereinstimmt, wie beispielsweise einem negativen Verhältnis, wenn der Fahrer vorwärts fährt, und innerhalb der ersten 150 bis 300 ms, veranlasst der Nachberechnungsmonitor 58 die Steuerung, die Verschiebung zu beenden, indem er die kommende Kupplung „plötzlich“ einschaltet und dann das Verhältnis, entweder vorwärts oder rückwärts, bewertet. Wenn die Verschiebung andauert, das Verhältnis jedoch dem Vorzeichen entspricht, werden keine Maßnahmen durchgeführt. Wenn der Nachberechnungsmonitor 58 ein falsches Richtungsverhältnis wahrnimmt, sendet der Nachberechnungsmonitor 58 ein Ausfallsignal 72 an das HWIO-Modul 48, um die High-Side-Treiber der Kupplung am 500 msec-Punkt zu betätigen. Wenn der Nachberechnungsmonitor 58 die gesamte Verschiebungszeit über den vom Ausfalltimer 70 vorgegebenen maximalen 500 msec-Punkt hinausgeht und die ermittelte Richtung über das Verhältnis Binning oder Kupplungsschlupf oder dergleichen nicht mit dem Fahrerbefehl übereinstimmt, nachdem die Verschiebung abgeschlossen ist, sendet der Nachberechnungsmonitor 58 das Fehlersignal 72 an das HWIO-Modul 48, um die Leistung an die High-Side-Treiber der Kupplung anzuziehen. Es wird erwartet, dass das Ausfallsignal 72, wenn es erzeugt wird, auf ein Berechnungsproblem zurückzuführen ist, das nicht Teil der Software ist, wie beispielsweise Beschädigungen in den Daten oder ein Speicherproblem.
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Der Nachberechnungsmonitor 58 stört nicht direkt das Steuersignal 68 vor dem Durchgang zum HWIO-Modul 48, sondern führt kontinuierlich eine Überprüfung des Steuersignals 68 durch, das von der Steuerung SW 30 ausgegeben wird, um zu bestimmen, ob das Steuersignal 68 innerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen liegt.
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Unter Bezugnahme auf 4 und wiederum auf die 1 bis 3, werden für den Anbindungsmonitor 26 ein erster oder Vorberechnungsmonitor 74 und ein zweiter oder Nachberechnungsmonitor 76 verwendet. Die Eingangsdaten 78 beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf die PRNDL-Position, den vorgegebenen Gang und den erreichten Gang, die über einen Eingangskommunikationspfad 80 an die Steuerung SW 30 übermittelt werden. Der Vorberechnungsmonitor 74 betrachtet auch den Füllgrad einer Kupplung, den Druck der Rückholfeder, der anzeigt, dass sich die Kupplungsscheiben berühren, TOS als Indikator für das Auftreten einer Verzögerung sowie Diagnose- und Serviceprüfungen. Die erwartete Richtung wird durch die Position PRNDL vorgegeben.
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Gleichzeitig werden die Eingangsdaten 78 über den Eingangskommunikationspfad 80, mindestens ein Teil der Eingangsdaten 78 ebenfalls als Eingangskommunikationsdaten 82 an den Vorberechnungsmonitor 74 übermittelt. Als erste Software-Überwachungsfunktion für den Anbindungsmonitor 26 wird der Vorberechnungsmonitor 74 identifiziert wenn die normalerweise AUS-Kupplung oder die Kupplungen für den gewünschten Gang EIN anzeigen, ist ein Zustand des Getriebes vorhanden. Die normalerweise AUS-Kupplung oder - Kupplungen müssen über einem vorbestimmten Schwellenwert liegen, der ein Anbinden oder Verzögern über einem vorbestimmten Schwellenwert erwarten lässt. In einem Doppelkupplungsgetriebe bestätigt der Vorberechnungsmonitor 74 dass nicht immer beide Kupplungen eingeschaltet sind. In beiden Fällen veröffentlicht der Vorberechnungsmonitor 74 dies in einem Betriebsschwellwertsignal 84, das an jede der Steuerungen SW 30 und an den Nachberechnungsmonitor 76 übermittelt wird. Das Betriebsschwellwertsignal 84 bezeichnet zulässige Schwellenwerte oder Betriebsgrenzen für einen aktuellen Fahrzeugzustand.
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Weitere Softwareprüfungen, die der Steuerung SW 30 hinzugefügt wurden, stellen sicher, dass die durch das Betriebsschwellwertsignal 84 identifizierten Schwellenwerte, die durch den Vorberechnungsmonitor 74 ermittelt wurden, nicht überschritten werden. Nach Ausführung der normalen Steuerungsfunktionen plus Ausführung der vorgenannten zusätzlichen Softwareprüfungen wird ein Steuersignal 86 erzeugt und von der Steuerung SW 30 an das Hardware-Eingangs- und Ausgangs-(HWIO)-Modul 48 sowie an den Nachberechnungsmonitor 76 übermittelt. Der Nachberechnungsmonitor 76 empfängt somit zwei Eingänge, wobei der erste Eingang das vom Vorberechnungsmonitor 74 erzeugte Betriebsschwellwertsignal 84, das der gleiche Signaleingang zur Steuerung SW 30 ist, und der zweite Eingang das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 86 ist.
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Als zweite Software-Überwachungsfunktion des Überwachungssystems 10 für den Anbindungsmonitor 26 überwacht der Nachberechnungsmonitor 76 das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 86 und vergleicht das Steuersignal 86 mit den zulässigen Betriebsgrenzen, die mit dem Betriebsschwellwertsignal 84 des Vorberechnungsmonitors 74 versehen sind. Der Nachberechnungsmonitor 76 prüft, ob unzulässige Kupplungskombinationen angewiesen wurden. Wenn der Nachberechnungsmonitor 76 eine unzulässige Kupplungskombination wahrnimmt, gibt der Nachberechnungsmonitor 76 keine Rückmeldung an die Steuerung, sondern löst einen Ausfalltimer 88 aus. Wenn der Ausfalltimer 88 für eine vorbestimmte Zeit läuft, während die unzulässige Kupplungskombination noch angewiesen ist, beispielsweise 200 msec, sendet der Nachberechnungsmonitor 76 ein Fehlersignal 90 an das HWIO-Modul 48, um die High-Side-Treiber der Kupplung zu ziehen. Es wird erwartet, dass das Ausfallsignal 90, wenn es erzeugt wird, auf ein Berechnungsproblem zurückzuführen ist, das nicht Teil der Software ist, wie beispielsweise Beschädigungen in den Daten oder ein Speicherproblem.
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Der Nachberechnungsmonitor 76 stört nicht direkt das Steuersignal 86 vor dem Durchgang zum HWIO-Modul 48, sondern führt kontinuierlich eine Überprüfung des Steuersignals 86 durch, das von der Steuerung SW 30 ausgegeben wird, um zu bestimmen, ob das Steuersignal 86 innerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen liegt.
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Unter Bezugnahme auf 5 und wiederum auf die 1 bis 4, beinhaltet die für den Bereichsmonitor 28 verwendete Überwachungsfunktion einen ersten oder Vorberechnungsmonitor 92 und einen zweiten oder Nachberechnungsmonitor 94. Die Eingangsdaten 96 beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf die PRNDL-Position, die über einen ersten Kommunikationspfad 98 an die Steuerung SW 30 übermittelt wird. Der Vorberechnungsmonitor 92 analysiert auch einen Füllgrad einer Kupplung, einen Rückstellfederdruck, der anzeigt, dass sich die Kupplungsscheiben berühren, Diagnosen und Serviceprüfungen.
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Gleichzeitig werden die Eingangsdaten 96 über den ersten Kommunikationspfad 98, ein Teil der Eingangsdaten 96 auch als Eingangskommunikationsdaten 100 an den Vorberechnungsmonitor 92 übermittelt. Als erste Software-Überwachungsfunktion für den Bereichsmonitor 28 identifiziert der Vorberechnungsmonitor 92 zulässige Kupplungskombinationen basierend auf der PRNDL-Position über die Kupplungskonnektivitätserkennung. Wenn zum Beispiel das Getriebe 16 im Antrieb positioniert ist, können die zulässigen Kupplungskombinationen nicht zum Rückwärtsgang führen. Der Vorberechnungsmonitor 92 veröffentlicht die zulässigen Kupplungskombinationen in einem Betriebsschwellwertsignal 102, das an jede der Steuerungen SW 30 und an den Nachberechnungsmonitor 94 übermittelt wird. Das Betriebsschwellwertsignal 102 bezeichnet zulässige Schwellenwerte oder Betriebsgrenzen für die zulässigen Kupplungskombinationen im aktuellen Fahrzeugzustand.
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Weitere Softwareprüfungen, die der Steuerung SW 30 hinzugefügt wurden, stellen sicher, dass die durch das Betriebsschwellwertsignal 102 identifizierten Schwellenwerte, die durch den Vorberechnungsmonitor 92 ermittelt wurden, nicht überschritten werden. Nach Ausführung der normalen Steuerungsfunktionen plus Ausführung der vorgenannten zusätzlichen Softwareprüfungen wird ein Steuersignal 104 erzeugt und von der Steuerung SW 30 an das Hardware-Eingangs- und Ausgangs-(HWIO)-Modul 48 sowie an den Nachberechnungsmonitor 94 übermittelt. Der Nachberechnungsmonitor 94 empfängt somit zwei Eingänge, wobei der erste Eingang das vom Vorberechnungsmonitor 92 erzeugte Betriebsschwellwertsignal 102, das der gleiche Signaleingang zur Steuerung SW 30 ist, und der zweite Eingang das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 104 ist.
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Als zweite Software-Überwachungsfunktion des Überwachungssystems 10 für den Bereichsmonitor 28 überwacht der Nachberechnungsmonitor 94 das von der Steuerung SW 30 ausgegebene Steuersignal 104 und vergleicht das Steuersignal 104 mit den zulässigen Betriebsgrenzen, die mit dem Betriebsschwellwertsignal 102 des Vorberechnungsmonitors 92 versehen sind. Der Nachberechnungsmonitor 94 prüft, ob die Steuerung eine unzulässige Kupplungskombination erzeugt hat. Wenn der Nachberechnungsmonitor 94 eine unzulässige, angewiesene Kupplungskombination wahrnimmt, wird eine Gefahr deklariert, die anzeigt, dass die angewiesene Kupplungskombination falsch ist, und der Nachberechnungsmonitor 94 löst einen Ausfalltimer 106 aus. Wenn der Ausfalltimer 106 für eine vorbestimmte Zeit läuft, während die unzulässige Kupplungskombination noch angewiesen wird, sendet der Nachberechnungsmonitor 94 ein Fehlersignal 108 an das HWIO-Modul 48, um die High-Side-Treiber der Kupplung zu ziehen. Es wird erwartet, dass das Ausfallsignal 108, wenn es erzeugt wird, auf ein Berechnungsproblem zurückzuführen ist, das nicht Teil der Software ist, wie beispielsweise Beschädigungen in den Daten oder ein Speicherproblem.
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Der Nachberechnungsmonitor 94 stört nicht direkt das Steuersignal 104 vor dem Durchgang zum HWIO-Modul 48, sondern führt kontinuierlich eine Überprüfung des Steuersignals 104 durch, das von der Steuerung SW 30 ausgegeben wird, um zu bestimmen, ob das Steuersignal 104 innerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen liegt.
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Das Verfahren und System zur Gefahrenerkennung, -vermeidung und -minderung wird eingesetzt, wenn ein Gefahrenzustand erkannt wird. Diese beinhalten eine Befehlsverschiebungspunktsteuerung, die mit dem Befehlsverschiebungsmonitor 22 identifiziert wurde, eine Endschaltbefehlssteuerung, die bei einer falschen Richtungserkennung, wie sie durch das Vorzeichen eines gemessenen Verhältnisses mit dem Verhältnismonitor 24 angezeigt wird, eine angewiesene Anbindung, wenn für einen bestimmten Gang, der mit dem Anbindungsmonitor 26 identifiziert wurde, eine falsche Kupplungssequenz auftritt, und einen Bereichsregelalgorithmus, der verwendet wird, wenn eine falsche Sequenz einer Verschiebung auftritt, die nicht mit der Absicht des Fahrers, die mit dem Bereichsmonitor 28 identifiziert wurde, übereinstimmt. Ein Algorithmus zum Steuern der Motorüberdrehzahl ist ebenfalls mit dem Befehlsschaltmonitor 22 versehen.
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Ein Kupplung-zu-Kupplung-Getriebeüberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Diese beinhalten den Einsatz jeweils eines Vorberechnungsmonitors, der die Eingangsdaten analysiert und die zulässigen Betriebsgrenzen vor der Steuerung SW einstellt, und eines Nachberechnungsmonitors, der die von der Steuerungssoftware ausgegebenen Steuersignale mit den vom Vorberechnungsmonitor eingestellten zulässigen Betriebsgrenzen vergleicht. Die Verwendung des Vorberechnungsmonitors liefert der Steuerung SW eine auf den Fahrzeugzustand bezogene Eingabe, während der Nachberechnungsmonitor die Möglichkeit bereitstellt, zu erkennen, ob ein Berechnungsfehler in der Steuerung SW aufgetreten ist. Die für jeden Systemmonitor spezifischen Daten können in einzelne von mehreren Vorberechnungsmonitoren eingegeben werden und jedem Vorberechnungsmonitor kann ein eigener Nachberechnungsmonitor zugeordnet werden.
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Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung entfernen, werden als im Rahmen der vorliegenden Offenbarung befindlich vorausgesetzt. Solche Varianten sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.
