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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Technologie zur Fehlerermittlung bzw. -erfassung bei einem automatischen
Getriebe, und insbesondere auf eine Technologie zum genauen Bestimmen
eines Grundes für
eine Zunahme der Motorengeschwindigkeit während des Laufens.
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Eine Vorrichtung, welche einen Fehler
beim Laufen erfaßt,
ist typischerweise in einem an einem Fahrzeug angebrachten automatischen
Getriebe vorgesehen. Bei dem zu erfassenden Fehler handelt es sich
beispielsweise um einen elektrischen Fehler, wie ein Versagen eines
Sensors oder eines Stellgliedes oder dergleichen, oder einen mechanischen
Fehler wie ein Hängenbleiben
eines Schaltventils oder eines Schaltsolenoids, oder das Durchrutschen
eines Reibeelements. Wenn diese Fehlerarten auftreten, springt eine
Sicherheitsvorrichtung an und macht den Fahrer auf den Fehler aufmerksam.
Der Ort des Auftretens des Fehlers kann dann ermittelt werden, und notwendige
Reparaturen können
durchgeführt
werden.
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Die japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 1-172663 offenbart beispielsweise eine ausfallsichere Steuerungsvorrichtung
für ein
elektronisch gesteuertes automatisches Getriebe, welche einen Fehler bzw.
ein Versagen einer Komponente des automatischen Getriebes erkennt.
Die Steuerungsvorrichtung weist einen Sensor für die Getriebe-Eingangsgeschwindigkeit,
eine Schaltung, welche ein aktuelles bzw. tatsächliches Ubersetzungsverhältnis des
Getriebes basierend auf einer Getriebeeingangsgeschwindigkeit, einer
Getriebeausgangsgeschwindigkeit und einer Fahrzeuggeschwindigkeit
berechnet, eine Schaltung, welche ein reguläres Übersetzungsverhältnis enthält, eine
Schaltung, welche das reguläre Übersetzungsverhältnis mit
dem berechneten Ubersetzungsverhält nis
vergleicht, und eine Schaltung, welche ein Versagen bzw. einen Fehler
einer Komponente des automatischen Getriebes basierend auf den Vergleichswerten
erfaßt.
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Die ausfallsichere Steuerungsvorrichtung berechnet
das aktuelle Übersetzungsverhältnis des automatischen
Getriebes basierend auf der erfaßten Eingangsgeschwindigkeit,
der Ausgangsgeschwindigkeit und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Das reguläre Übersetzungsverhältnis wird
andererseits beispielsweise basierend auf einer Schalthebelposition
und einem Ausgangs- bzw. Ausgabezustand eines Schaltsolenoids berechnet.
Weicht die Differenz zwischen dem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis und
dem regulären Übersetzungsverhältnis von
einem voreingestellten Wert ab, so wird im automatischen Getriebe
daher ein Fehler erkannt.
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Wenn das automatische Getriebe die
Anweisung erhalten hat, in eine vorbestimmte Getriebegeschwindigkeit
zu schalten, so können
zwei Arten von Fehlern auftreten: ein Fehler, bei welchem die Übertragung
des Drehmoments unterbrochen ist (im Folgenden als „erster
Fehler" bzw. „Fehler
erster Art" bezeichnet),
und ein Fehler, bei welchem das Anpressen bzw. Anlegen des Reibeelements
derart ungenügend
ist, daß das
Reibeelement rutscht (im Folgenden als „zweiter Fehler" bzw. „Fehler
zweiter Art" bezeichnet).
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Der erste Fehler tritt aufgrund einer
Abnormalität
bzw. Abweichung im Steuerventil auf, welches direkt den hydraulischen
Druck steuert, welcher dem Reibeelement, mit welchem die vorbestimmte Getriebegeschwindigkeit
festgesetzt bzw. etabliert wird, zugeführt wird. Da das Reibeelement
in diesem Fall nicht vollständig
angelegt bzw. angedrückt
ist, kann kein Drehmoment übertragen
werden, was dazu führen
kann, daß sich
das Getriebe in der neutralen Stellung befindet. Die Geschwindigkeit
der Leistungsquelle nimmt zu diesem Zeitpunkt zu, da an der Leistungsquelle
fast keine Last anliegt. Der zweite Fehler tritt hingegen aufgrund
eines Versagens bzw. eines Fehlers eines Regelventiles auf, welches das
von einer Ölpumpe
abgegebene hydraulische Fluid regelt. Wenn das Regelventil versagt,
so fällt der
Basisdruck (sogenannter Leitungsdruck) des hydraulischen Fluids
des automatischen Getriebes ab. Der dem Reibeelement zugeführte hydraulische Druck
fällt infolge
ebenfalls ab. Der Wert des Drehmoments (d. h. die Drehmomentkapazität), welches vom
Reibeelement übertragen
werden kann, nimmt in diesem Fall ebenfalls ab. Nur ein Teil bzw.
Anteil des Eingangsdrehmoments des automatischen Getriebes wird
infolge übertragen,
was zu einem Geschwindigkeitsanstieg der Leistungsquelle führen kann.
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Während
die Steuervorrichtung in der Lage ist, zu erkennen, ob im automatischen
Getriebe ein Fehler bzw. Versagen vorliegt, ist es nicht leicht,
den Grund des Versagens festzustellen, wenn zwei oder mehr Gründe in Frage
kommen. Das heißt,
daß es nicht
leicht ist, einen Zustand des automatischen Getriebes zu identifizieren,
welcher zu einem solchen Anstieg führen könnte, wenn die Geschwindigkeit
der Leistungsquelle zunimmt, während
das Fahrzeug in einer vorbestimmten Getriebegeschwindigkeit läuft.
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Angesichts der zuvor genannten Probleme schafft
die Erfindung somit eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fehlerbestimmung
bei einem automatischen Getriebe, welches in der Lage ist, einen Grund
für eine
Geschwindigkeitszunahme einer Leistungsquelle genau anzugeben.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Eine Vorrichtung zur Fehlerbestimmung
bei einem automatischen Getriebe eines laufenden Fahrzeugs weist
gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen
eines Betriebszustandes des automatischen Getriebes; eine Berechnungs-
bzw. Abschätzeinrichtung zum
Berechnen bzw. Abschätzen
des Betriebszustandes, wenn sich das automatische Getriebe in einer
Neutralstellung befindet, bei welcher die Übertragung von Leistung unterbrochen
ist, basierend auf einer Drehmomenteingabe von einer Leistungsquelle des
Fahrzeugs zum automatischen Getriebe; und eine Fehler-Bestimmungseinrichtung
zum Bestimmen eines ersten Fehlers auf, welcher die neutrale Stellung
des automatischen Getriebes betrifft, und eines zweiten Fehlers,
welcher sich vom ersten Fehler unterscheidet, wobei zwischen beiden
Fehlern unter schieden wird, basierend auf dem erfaßten Betriebszustand
und dem berechneten Betriebszustand.
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Die Erfassungseinrichtung der Fehler-Bestimmungsvorrichtung
erfaßt
einen Betriebszustand (beispielsweise eine Eingangsgeschwindigkeit)
des automatischen Getriebes. Die Berechnungseinheit errechnet den
Betriebszustand des automatischen Getriebes basierend auf dem Drehmomenteingang von
der Leistungsquelle zum automatischen Getriebe. Dieser Betriebszustand
ist ein Zustand, bei welchem sich das automatische Getriebe in einer
Neutralstellung bzw. einem neutralen Zustand befindet, in welcher
die Übertragung
von Leistung unterbrochen ist. Die Fehler-Bestimmungseinrichtung
bestimmt basierend auf dem erfaßten
Betriebszustand und dem berechneten Betriebszustand (beispielsweise
basierend auf dem Unterschied dieser Betriebszustände, Verhältnis von
Mengen oder dergleichen) einen ersten Fehler, welcher die Neutralstellung
des automatischen Getriebes betrifft, und einen zweiten Fehler, welcher
sich vom ersten Fehler unterscheidet, wobei zwischen beiden Fehlern
unterschieden wird. Beim zweiten Fehler handelt es sich beispielsweise
um einen Fehler, der das Durchrutschen eines Reibeelements betrifft,
mit welchem eine Getriebegeschwindigkeit des automatischen Getriebes
etabliert bzw. aufgebaut wird. Wenn der erfaßte Betriebszustand im wesentlichen
derselbe wie der errechnete Betriebszustand ist, so bestimmt die
Fehler-Bestimmungseinrichtung,
daß der
erste Fehler, welche die neutrale Stellung betrifft, im Getriebe
bzw. der Übersetzung aufgetreten
ist. Wenn der erfaßte
Betriebszustand nicht im wesentlichen derselbe wie der errechnete Betriebszustand
ist, so bestimmt die Fehler-Bestimmungseinrichtung, daß der zweite
Fehler (beispielsweise ein Fehler, welcher sich auf das Durchrutschen des
Reibeelements bezieht), welcher sich vom ersten Fehler unterscheidet,
aufgetreten ist. Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung ist es infolge möglich, den Fehler bzw. das
Versagen des automatischen Getriebes zu bestimmten, d. h., daß es möglich ist,
den ersten Fehler, welcher sich auf die Neutralstellung des automatischen
Getriebes bezieht, und den zweiten Fehler, welcher das Durchrutschen eines
Reibeelements, mit welchem eine Getriebegeschwindigkeit des automatischen
Getriebes etabliert wird, betrifft, zu bestimmen, wobei zwischen
beiden unterschieden wird.
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Beim ersten Aspekt kann auch die
Eingangsgeschwindigkeit des automatischen Getriebes als Arbeits-
bzw. Betriebszustand des automatischen Getriebes verwendet werden.
Die Berechnungseinrichtung kann die Eingangsgeschwindigkeit berechnen, wenn
sich das Getriebe im neutralen Zustand bzw. Stellung befindet. Die
Fehler-Bestimmungseinrichtung kann basierend auf diese Eingangsgeschwindigkeiten
(beispielsweise basierend auf dem Unterschied in den Geschwindigkeiten
oder basierend auf den Unterschieden der Werte bzw. Maße) den
ersten Fehler, welcher sich auf die Neutralstellung des Getriebes
bezieht, und den zweiten Fehler (beispielsweise ein Fehler, welcher
mit dem Durchrutschen des Reibeelements verbunden ist), welcher
sich vom ersten Fehler unterscheidet, bestimmen, während zwischen
beiden unterschieden wird.
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Die Fehler-Bestimmungseinrichtung
kann ferner bestimmen, daß der
erste Fehler, welcher sich auf das automatische Getriebe bezieht,
welches im neutralen Zustand bzw. Stellung ist, aufgetreten ist, wenn
ein Unterschied zwischen der erfaßten Eingangsgeschwindigkeit
und der berechneten Eingangsgeschwindigkeit unter einen voreingestellten bzw.
bestimmten Wert fällt
(d. h. wenn der Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten klein
ist), und bestimmen, daß der
zweite Fehler, welcher sich auf ein Durchrutschen bzw. Gleiten eines
Reibeelements bezieht, mit welchem eine Getriebegeschwindigkeit
des automatischen Getriebes etabliert wird, aufgetreten ist, wenn
der Unterschied zwischen der ermittelten Eingangsgeschwindigkeit
und der berechneten Eingangsgeschwindigkeit einen vorbestimmten
Wert übersteigt
(d. h. wenn die Geschwindigkeitsdifferenz bzw. die Differenz zwischen
den Geschwindigkeiten groß ist).
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Beim ersten Aspekt kann das automatische Getriebe
auch ein erstes Steuerventil (beispielsweise ein Magnet- bzw. Solenoidventil)
und ein zweites Steuerventil (beispielsweise ein Magnet- bzw. Solenoidventil)
aufweisen, wobei beide einen hydraulischen Druck steuern. Das erste
Steuerventil steuert einen Betätigungs-
bzw. Anpreß-
bzw. Anlegedruck des Reibeelements, mit welchem eine Getriebegeschwindigkeit
des automatischen Getriebes etabliert wird, und das zweite Steuerventil
reguliert den Druck des hydraulischen Fluids, welches von einer Ölpumpe abgegeben
wird. Der erste Fehler, welcher auf den neutralen Zustand bezogen
ist, kann ein Fehler des ersten Steuerventils sein, und der zweite
Fehler, welcher sich auf das Durchgleiten bzw. -rutschen des Reibeelements
bezieht, kann ein Versagen bzw. Fehler des zweiten Steuerventils
sein.
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Wenn das erste Steuerventil versagt,
so wird der Anlege- bzw. Anpreßdruck
nicht mehr zugeführt, so
daß das
Reibeelement nicht mehr angelegt bzw. angedrückt werden kann. Das automatische
Getriebe gerät
infolge dessen in einen neutralen Zustand bzw. eine neutrale Stellung,
in welcher kein Drehmoment übertragen
werden kann. Versagt das zweite Steuerventil, so sinkt der Basisdruck
des hydraulischen Fluids derart ab, daß kein ausreichender hydraulischer
Druck zum Betätigen
bzw. Anpressen bzw. Anlegen des Reibeelements weiterhin aufgebracht
werden kann. Das Reibeelement rutscht infolge durch. Wird der neutrale
Zustand bzw. die neutrale Stellung des automatischen Getriebes erkannt,
so bestimmt die Fehler-Bestimmungseinrichtung entsprechend, daß das erste
Steuerventil versagt hat. Wird andererseits ein Durchrutschen des
Reibeelements erfaßt,
so bestimmt die Fehler-Bestimmungseinrichtung, daß das zweite
Steuerventil versagt hat.
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Gemäß dem ersten Aspekt kann die
Fehler-Bestimmungseinrichtung ferner den ersten Fehler, welcher
sich auf den Neutralzustand bezieht, und den zweiten Fehler, welcher
sich auf ein Rutschen bzw. Durchrutschen eines Reibeelements bei
laufendem Fahrzeug in einer vorbestimmten Getriebegeschwindigkeit
bezieht, bestimmen, wobei zwischen beiden unterschieden wird. Die
Fehlerbestimmung kann durchgeführt
werden, wenn das Fahrzeug in einer vorbestimmten Getriebegeschwindigkeit
läuft,
d. h., wenn sich das automatische Getriebe nicht inmitten eines
Schaltvorgangs befindet. Da die Fehler-Bestimmungseinrichtung keine
Fehlerbestimmung durchführt,
wenn das automatische Getriebe normal läuft, kann ein Fehler daher
genau bzw. akkurat bestimmt werden.
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Die Fehler-Bestimmungseinrichtung
kann zudem den ersten Fehler, welcher sich auf die Neutralstellung
bezieht, und den zweiten Fehler. welcher ein Durchgleiten eines
Reibeelements betrifft, bei Unterscheidung zwischen beiden bestimmen,
wenn die Geschwindigkeit der Leistungsquelle eine zuvor bestimmte
Bedingung erfüllt
hat. Wenn die Geschwindigkeit der Leistungsquelle eine vorbestimmte
Bedingung erfüllt
hat (wenn beispielsweise die Differenz zwischen der erfaßten Geschwindigkeit
und der berechneten Synchrongeschwindigkeit außerhalb eines voreingestellten
Geschwindigkeitsbereichs liegt), so bestimmt die Fehler-Bestimmungseinrichtung
den ersten Fehler, welcher sich auf eine Neutralstellung des automatischen
Getriebes bezieht, und den zweiten Fehler, welcher ein Durchrutschen
eines Halbelements betrifft, wobei zwischen beiden unterschieden wird.
Durch Beschränken
der Zeitdauer bzw. Periode, während
welcher ein Fehler bestimmt wird, ist es demzufolge möglich, ein
unnötiges
Ausführen
der Bestimmungsroutine minimal zu halten.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen eines Fehlers bzw. Versagens
bei einem automatischen Getriebe bei einem laufenden Fahrzeug, welches
die Schritte umfaßt:
A. Erfassen eines Betriebszustandes des automatischen Getriebes;
B. Berechnen des Betriebszustandes, wenn sich das automatische Getriebe
in einem neutralen Zustand befindet, in welcher eine Leistungsübertragung
unterbrochen ist, basierend auf einem Drehmomenteingang von einer
Leistungsquelle des Fahrzeugs zum automatischen Getriebe; C. Bestimmen,
ob im automatischen Getriebe ein Fehler aufgetreten ist; und D.
Wenn bestimmt wurde, daß ein
Fehler aufgetreten ist, bestimmen, ob sich dieser Fehler auf einen
ersten Fehler, welcher die Neutralstellung des automatischen Getriebes
betrifft, oder auf einen zweiten Fehler, welcher sich vom zweiten
Fehler unterscheidet, handelt, basierend auf dem erfaßten Betriebszustand
und dem berechneten Betriebszustand.
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In Schritt A wird der Betriebszustand
(beispielsweise eine Eingangsgeschwindigkeit) des automatischen
Getriebes erfaßt.
In Schritt B wird der Betriebszustand des automatischen Getriebes
basierend auf dem von der Leistungsquelle des Fahrzeugs an das automatische
Getriebe abgegebenen Drehmoments berechnet. Dieser Betriebszustand
ist ein Zustand, bei welchem sich das automatische Getriebe in einem
neutralen Zustand befindet, in welchem die Leistungsübertragung
unterbrochen ist. In Schritt C wird be stimmt, ob ein Fehler im automatischen
Getriebe aufgetreten ist. In Schritt D wird bestimmt, ob es sich
bei dem Fehler um den ersten Fehler, welcher sich auf die Neutralstellung
des automatischen Getriebes bezieht, oder um den zweiten Fehler,
welcher sich vom ersten Fehler unterscheidet, handelt, basierend
auf dem erkannten bzw. erfaßten
Betriebszustand und dem berechneten Betriebszustand (beispielsweise
ein Unterschied in den Betriebszuständen, dem Verhältnis zwischen
Werten oder dergleichen). Beim zweiten Fehler kann es sich beispielsweise
um einen Fehler handeln, welcher sich auf ein Durchrutschen eines
Reibeelements bezieht, mit welchem eine Getriebegeschwindigkeit
des automatischen Getriebes erzielt wird. Wenn der erfaßte Betriebszustand
im wesentlichen derselbe wie der berechnete Betriebszustand ist,
so wird in Schritt D bestimmt, daß der erste Fehler, welcher
sich auf den Neutralzustand bzw. die neutrale Stellung bezieht,
im Getriebe aufgetreten ist. Wenn der erfaßte Betriebszustand nicht im
wesentlichen derselbe wie der berechnete Betriebszustand ist, so
wird in Schritt D bestimmt, daß der
zweite Fehler (beispielsweise ein Fehler, welcher sich auf ein Durchrutschen
bzw. -gleiten des Reibeelements bezieht) aufgetreten ist, welcher
sich vom ersten Fehler unterscheidet. Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung
ist es als Folge möglich,
einen Fehler des automatischen Getriebes zu bestimmen. So ist es
beispielsweise möglich,
den ersten Fehler, welcher sich auf den Neutralzustand des automatischen
Getriebes bezieht, und den zweiten Fehler, welcher ein Durchrutschen
eines Reibeelements, mittels welchem die Getriebegeschwindigkeit
des automatischen Getriebes etabliert wird, betrifft, bei Unterscheidung
zwischen beiden zu bestimmen.
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Beim zweiten Aspekt der Erfindung
kann die Eingabe- bzw. Eingangsgeschwindigkeit des automatischen
Getriebes auch als Betriebszustand des automatischen Getriebes verwendet
werden.
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Beim zweiten Aspekt der Erfindung
kann, wenn bestimmt wurde, daß ein
Fehler aufgetreten ist in Schritt D ferner bestimmt werden, daß es sich
bei dem Fehler um einen ersten Fehler, welcher sich auf das automatische
Getriebe in der Neutralstellung handelt, wenn ein Unterschied zwischen
der erfaßten Eingangsgeschwindigkeit
und der berechneten Eingangsgeschwindigkeit unter einen voreingestellten Wert
fällt (d.
h., wenn die Differenz der Geschwindigkeiten klein ist), und bestimmt
werden, daß es
sich bei dem Fehler um einen zweiten Fehler handelt, welcher sich
auf das Durchrutschen eines Reibeelements bezieht, mit welchem die
Getriebegeschwindigkeit des automatischen Getriebes erreicht wird, wenn
der Unterschied zwischen der erfaßten Eingangsgeschwindigkeit
und der berechneten Eingangsgeschwindigkeit den voreingestellten
Wert überschreitet
(d. h., wenn der Unterschied der Geschwindigkeiten groß ist).
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Beim zweiten Aspekt der Erfindung
kann es sich beim ersten Fehler, welcher sich auf den Neutralzustand
bezieht, um einen Fehler eines ersten Steuerventils handeln, welches
im automatischen Getriebe vorgesehen ist, welches einen Anpreß- bzw.
Anlegedruck des Reibeelements, mit welchem eine Getriebegeschwindigkeit
des automatischen Getriebes etabliert wird, steuert, und beim zweiten Fehler,
welcher sich auf ein Durchrutschen des Reibeelements bezieht, um
einen Fehler eines zweiten Steuerventils, welches im automatischen
Getriebe vorgesehen ist und welches einen Druck eines hydraulischen
Fluids, welches von einer Ölpumpe
abgegeben wird, reguliert, handeln.
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Wenn das erste Steuerventil versagt,
so wird der Anpreßdruck
nicht mehr aufgebracht, so daß das Reibeelement
nicht weiterhin angepresst wird. Das automatische Getriebe gerät infolge
in einen neutralen Zustand bzw. eine Neutralstellung, in welcher
ein Drehmoment nicht übertragen
werden kann. Wenn das zweite Steuerventil versagt, so sinkt der
Basisdruck des hydraulischen Fluids derart ab, daß der hydraulische
Druck zum Anpressen des Reibeelements nicht länger aufgebracht werden kann.
Das Reibeelement rutscht infolgedessen durch. Wenn die Neutralstellung
des automatischen Getriebes erfaßt bzw. erkannt wird, wird
dementsprechend in Schritt D bestimmt, daß das erste Steuerventil versagt
hat. Wenn andererseits ein Durchrutschen des Reibeelements erkannt
bzw. erfaßt
wird, so wird in Schritt D bestimmt, daß das zweite Steuerventil versagt
hat.
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Beim zweiten Aspekt kann in Schritt
D ferner bestimmt werden, ob es sich beim Fehler um den ersten Fehler,
welcher den neutralen Zustand bzw. die Neutralstellung des automatischen
Getriebes betrifft. oder den zweiten Fehler, welcher sich auf ein Durchrutschen
des Reibeelements bezieht, handelt, während das Fahrzeug bei einer
vorbestimmten Getriebegeschwindigkeit läuft. Die Fehlerbestimmung kann dementsprechend
durchgeführt
werden, wenn das Fahrzeug bei einer vorbestimmten Getriebegeschwindigkeit
läuft,
d. h., wenn sich das automatische Getriebe nicht inmitten eines
Schaltvorgangs befindet. Da ein Fehler in Schritt D nicht bestimmt
wird, wenn das automatische Getriebe normal arbeitet, kann ein Fehler
dementsprechend genau bzw. akkurat bestimmt werden.
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Beim zweiten Aspekt kann zudem in
Schritt D bestimmt werden, ob es sich beim Fehler um den ersten
Fehler, welcher den Neutralzustand betrifft, oder den zweiten Fehler,
welcher sich auf ein Rutschen bzw. Durchrutschen eines Reibeelements
bezieht, handelt, wenn die Geschwindigkeit der Leistungsquelle eine
voreingestellte Bedingung erfüllt hat.
Es kann in Schritt D also bestimmt werden, ob es sich bei dem Fehler
um den ersten Fehler, welcher einen Neutralzustand betrifft, oder
um den zweiten Fehler, welcher sich auf ein Durchrutschen eines
Reibeelements bezieht, handelt, während das Fahrzeug mit einer
gewissen Getriebegeschwindigkeit läuft, wenn die Geschwindigkeit
der Leistungsquelle eine vorbestimmte Bedingung erfüllt hat
(beispielsweise, wenn die Differenz zwischen der bestimmten Geschwindigkeit
und der berechneten Synchrongeschwindigkeit außerhalb eines vorbestimmten
Geschwindigkeitsbereichs liegt). Durch Beschränken der Periode bzw. Zeitdauer,
während
welcher ein Fehler bestimmt wird, ist es entsprechend möglich, ein
unnötiges
Ausführen
der Bestimmungsroutine zu minimieren.
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1 ist
ein Blockdiagramm der Steuerung eines Antriebsstranges, welcher
eine Vorrichtung zur Fehlerbestimmung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform
der Erfindung aufweist;
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2 ist
ein Diagramm eines hydraulischen Druckkreises, welcher im automatischen
Getriebe gemäß der ersten
erfindungsgemäßen exemplarischen
Ausführungsform
enthalten ist;
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3 ist
ein Diagramm einer Kupplungsbetätigung
für das
automatische Getriebe gemäß einer exemplarischen
erfindungsgemäßen Ausführungsform
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4 ist
ein Flußdiagramm,
welches die Schritte in einem von der Vorrichtung zur Fehlerbestimmung
durchgeführten
Routine gemäß der exemplarischen
erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt;
und
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5 ist
ein Zeitablaufdiagramm, welches eine Veränderung eines charakteristischen
Wertes bzw. Kennwertes des automatischen Getriebes gemäß der exemplarischen
erfindungsgemäßen Ausführungsform
darstellt.
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Im Anschluß hieran werden exemplarische Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezug auf die angefügte Zeichnung detailliert beschrieben.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche Elemente mit gleichen
Bezugszeichen durchnummeriert, und Beschreibungen hiervon werden
ausgelassen.
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Bei 1 handelt
es sich um ein Blockdiagramm der Steuerung eines Antriebsstranges,
welcher eine Vorrichtung zur Fehlerbestimmung gemäß einer
exemplarischen erfindungsgemäßen Ausführungsform
aufweist. Der Antriebsstrang weist eine ECT_ECU (elektronische Steuereinheit
für ein
elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe) 100, ein automatisches
Getriebe 102, einen Motor 106, einen Drehmomentwandler 108 und
eine Ölpumpe 200 auf. Das
automatische Getriebe 102 weist ein Basisdruck-Steuerventil 130,
ein Direktdruck-Steuerventil 132 und ein Reibeelement 134 auf.
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Die ECT_ECU 100 erfaßt eine
Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf Signalen, welche von einem
Fahzeuggeschwindigkeitssensor 112 ausgesandt werden. Die
ECT_ECU 100 erfaßt
einen Drosselklappen- bzw. Gaspedal-Öffnungswert basierend auf Signalen,
welche von einem Drosselklappen- bzw. Gaspedalsensor 114 ausgesandt
werden. Die ECT_ECU 100 erfaßt basierend auf Signalen,
welche von einem Motoren geschwindigkeitssensor 116 ausgesandt
werden, zudem eine Geschwindigkeit des Motors 106.
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Die ECT_ECU 100 berechnet
eine Schalthebelposition des automatischen Getriebes 102 basierend
auf Signalen, welche von einem Schalthebel-Positionssensor 118 ausgesandt
werden. Die ECT_ECU 100 erfaßt eine Eingangsgeschwindigkeit des
automatischen Getriebes 100 basierend auf Signalen, welche
von einem Turbinengeschwindigkeitssensor 120 ausgesandt
werden. Die ECT_ECU 100 erfaßt eine Ausgangsgeschwindigkeit
des automatischen Getriebes 102 basierend auf Signalen,
welche von einem Ausgangsgeschwindigkeitssensor 122 gesandt
werden.
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Die ECT_ECU 100 weist einen
Timer bzw. Zeitnehmer 150 auf, welcher die Prozeßzeit der
Routine mißt
(beispielsweise die Zeit zum Berechnen eines abnormalen bzw. abweichenden
Wertes). Die ECT_ECU 100 mißt auf diese Weise zudem die
Zeitdauer einer Routine und bestimmt in Abhängigkeit davon, ob dieses Zeit
lang oder kurz ist, ob die nächste
Routine ausgeführt
werden soll. Ist die gemessene Zeit beispielsweise kürzer als
eine voreingestellte Zeit (d. h. wenn es denkbar ist, daß eine Abweichung
bzw. Abnormalität
nur vorübergehend
aufgrund einer Störung
oder eines anderen Grundes erfaßt
wurde), so kann die ECT_ECU 100 die Ausführung der
Bestimmungsroutine anschließend
anhalten. Vorübergehende
Abweichungen werden dementsprechend nicht zur Grundlage der Bestimmung in
der Bestimmungsroutine gemacht, so daß die Fehlerbestimmungsroutine
weniger häufig
ausgeführt wird.
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Die ECT_ECU 100 errechnet
basierend auf der Ausgangsgeschwindigkeit und dem Ubersetzungsverhältnis des
automatischen Getriebes 102 eine Synchrongeschwindigkeit
(d. h. eine errechnete Turbinengeschwindigkeit). Die ECT_ECU 100 errechnet
dann basierend auf einem Drosselklappen-Öffnungswert und einer Kraftstoffeinspritzmenge ein
Ausgangsdrehmoment des Motors 106. Die ECT_ECU 100 errechnet
anschließend
eine Turbinengeschwindigkeit. wenn das automatische Getriebe 102 im
neutralen Zustand ist, basierend auf dem errechneten Ausgangsdrehmoment.
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Der Begriff „Neutraler Zustand" bezieht sich in
diesem Fall auf einen Zustand, bei welchem die Übertragung des Drehmomenteingangs
zum automatischen Getriebe 102 unterbrochen ist. Zu diesem Zeitpunkt
ist das Reibeelement 103 in einem Grad nicht betätigt bzw.
angelegt (oder rutscht durch), bei welchem das Drehmoment aufgrund
beispielsweise einer Abweichung im Direktdruck-Steuerventil 132 nicht übertragen
wird, wodurch ein hydraulischer Druck, welcher nötig ist, um das Reibeelement 134 anzudrücken, nicht
erzeugt werden kann, so daß eine
vorbestimmte Getriebegeschwindigkeit nicht erreicht werden kann.
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Die ECT_ECU 100 gibt ein
Signal an das Basisdruck-Steuerventil 130 ab und steuert
den Basisdruck (sogenannter Leitungsdruck), welcher an das automatische
Getriebe 102 angelegt ist. Die ECT_ECU 100 gibt
dann ein Signal an das Direktdruck-Steuerventil 132 ab, um den
hydraulischen Druck bzw. Hydraulikdruck des hydraulischen Fluids, welches
dem Reibeelement 134 zugeführt wird, zu steuern. Das Reibeelement 134 wird
dann basierend auf dem hydraulischen Druck des hydraulischen Fluids
angepreßt
bzw. gedrückt.
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2 ist
ein Diagramm eines hydraulischen Druckkreises, welcher im automatischen
Getriebe 102 der exemplarischen erfindungsgemäßen Ausführungsform
enthalten ist. Das hydraulische Fluid, welches von der Ölpumpe 200 abgegeben
wird, wird über
eine Passage 202 für
das hydraulische Fluid zum Basisdruck-Steuerventil 130 geleitet.
Das Basisdruck-Steuerventil 130 regelt bzw. reguliert den
hydraulischen Druck des hydraulischen Fluids, um den Basisdruck
(d. h. den Leitungsdruck) zu erzeugen. Das Direktdruck-Steuerventil 132 steuert
den Basisdruck, um den Anpreß-
bzw. Anlegedruck, welcher dem Reibeelement 134 zugeführt wird,
zu erzeugen.
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Mit Bezug auf 2 ist das Basisdruck-Steuerventil 130 nicht
in der Lage, einen ausreichenden Basisdruck zu erzeugen, so daß auf das
Reibeelement 134 kein ausreichender Anpreßdruck ausgeübt werden
kann, falls das Basisdruck-Steuerventil 130 einen Fehler
aufweist, bzw. versagt. Die Drehmomentkapazität bzw. -Leistung des Reibeelements 134 sinkt
bzw. fällt
infolgedessen ab, und das Reibeelement 134 beginnt durchzurutschen.
Dem automatischen Getriebe 132 wird daher nur ein Teil
des vom Motor 106 eingebrachten Drehmoments übertragen.
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Versagt andererseits das Direktdruck-Steuerventil 132,
so kann dem Reibeelement 134 nicht länger der nötige Anpreßdruck zugeführt werden. Das
Reibeelement 134 ist als Folge nicht länger in der Lage, Drehmomente
zu übertragen,
und das automatische Getriebe 132 gerät in einen neutralen Zustand
bzw. eine neutrale Stellung.
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Die Last des Motors 106 nimmt
in jedem Fall ab, so daß die
Geschwindigkeit des Motors 106 zunimmt. Die Geschwindigkeit
des Motors 106 ist in diesem Fall höher, wenn sich das automatische
Getriebe 106 im neutralen Zustand bzw. der Neutralstellung befindet,
als wenn das Reibeelement 134 durchrutscht, da am Motor
nahezu keine Last anliegt, wenn sich das automatische Getriebe in
der Neutralstellung befindet.
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3 ist
eine Kupplungsanlege- bzw. Betätigungstafel
für das
automatische Getriebe 102 gemäß der exemplarischen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Die Bezugszeichen „C1" bis „C3" und „B1" bis „B4" bezeichnen Reibeelemente.
Der einzelne Kreis in der Tafel zeigt an, daß das Reibeelement angelegt
bzw. angedrückt
wird. In diesem Moment wird ein dem automatischen Getriebe 102 eingegebenes
Drehmoment auf das Reibeelement übertragen.
Der doppelte Zirkel bzw. Kreis in der Tafel zeigt an, daß das Reibeelement
nur angelegt ist, wenn die Motorbremse an ist, und der solide bzw.
ausgemalte Kreis gibt an, daß das
Reibeelement angelegt ist, jedoch kein Drehmoment übertragen
wird.
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Falls der auf ein Reibeelement übertragene hydraulische
Druck aufgrund einer Abweichung des Direktdruck-Steuerventils 132 abfällt, so
löst sich
das Reibeelement. Mit Bezug auf 3 werden
beispielsweise „C1" und „C2" derart angelegt,
daß Drehmoment übertragen
wird, wenn sich das automatische Getriebe 102 in „4." (d. h. im vierten
Gang) befindet. Obwohl „C3" und „B3" auch angelegt bzw.
betätigt
sind, übertragen
sie kein Drehmoment. Falls der auf eines oder beide der „C1" und „C2" angelegte hydraulische
Druck in diesem Zustand aufgrund einer Abweichung des Direkt druck-Steuerventils 132 abfällt, so
löst bzw.
lösen sich
eines oder beide dieser Reibeelemente. Dies bedeutet, daß wenigstens
eines der „C1" und „C2" durchzurutschen
beginnen, was eine Drehmomentübertragung
unterbricht. Da die Last am Motor 106 in diesem Fall verringert
ist, nimmt die Turbinengeschwindigkeit des Ausgangsdrehmoments des
Motors 106 zu. Das automatische Getriebe 106 gerät dementsprechend
in eine Neutralstellung.
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Die von der Vorrichtung zu Fehlerbestimmung
gemäß der exemplarischen
erfindungsgemäßen Ausführungsform
durchgeführten
Schritte der Routine werden nun basierend auf dem in 4 gezeigten Flußdiagramm
nun beschrieben.
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In Schritt S102 erfaßt die ECT_ECU 100 den Betriebszustand
(d. h. den Drosselklappen-Öffnungswert,
die Motorengeschwindigkeit, die Kraftstoffeinspritzmenge, die Menge
an Einlaßluft
oder der gleichen) des Fahrzeugs. Dieser Betriebszustand wird dann
zum Errechnen des Ausgangsdrehmoments des Motors 106 oder
der Synchrongeschwindigkeit oder dergleichen verwendet.
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In Schritt S104 erfaßt die ECT_ECU 100 den Betriebszustand
(d. h. die Schalthebelposition, die Turbinengeschwindigkeit NT,
die Ausgangsgeschwindigkeit, das AT-Solenoidsignal und dergleichen) des
automatischen Getriebes 102. Die ECT_ECU 100 errechnet
dann basierend auf diesen Signalen die Turbinengeschwindigkeit (d.
h. die Motorengeschwindigkeit), wenn sich das automatische Getriebe 102 im
neutralen Zustand bzw. in der Neutralstellung befindet.
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In Schritt S106 bestimmt die ECT_ECU 100 basierend
auf der Schalthebelposition und dem AT-Solenoidsignal, ob ein Schaltvorgang
bzw. eine Schaltroutine des automatischen Getriebes 102 ausgeführt wird.
Diese Bestimmung ermöglicht
es, daß ein
Schaltvorgang, bei welchem sich die Turbinengeschwindigkeit ändert, wenn
das automatische Getriebe 102 normal betätigt bzw.
betrieben wird, als Gegenstand der Fehlerbestimmungsroutine ausgeschlossen
wird. Wenn der Schaltvorgang des automatischen Getriebes 102 durchgeführt wird
(d. h. JA in Schritt S106), so endet die Routine. Wenn kein Schaltvorgang
ausgeführt
wird (d. h. NEIN in Schritt S106), so schreitet die Routine bzw.
das Programm zu Schritt S108 weiter.
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In Schritt S108 bestimmt die ECT_ECU 100, ob
eine Differenz zwischen der Turbinengeschwindigkeit und der Synchrongeschwindigkeit
einen voreingestellten Wert α überschreitet. Überschreitet
die Differenz zwischen der Turbinengeschwindigkeit und der Synchrongeschwindigkeit
den voreingestellten Wert α (d.
h. JA in Schritt S108), so schreitet die Routine bzw. das Programm
fort zu S110. Wenn die Differenz zwischen der Turbinengeschwindigkeit
und der Synchrongeschwindigkeit den voreingestellten Wert α nicht übersteigt
(d. h. NEIN in Schritt S108) so geht die Routine bzw. das Programm über zu Schritt S118.
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In Schritt S110 errechnet die ECT_ECU 100 eine
Differenz (d. h. ΔNT)
zwischen der errechneten Turbinengeschwindigkeit und der erfaßten bzw.
festgestellten aktuellen bzw. tatsächlichen Turbinengeschwindigkeit.
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In Schritt S112 bestimmt die ECT_ECU 100, ob
die ΔNT
kleiner als eine voreingestellte Geschwindigkeit β ist. Wird
festgestellt, daß die ΔNT kleiner
als die voreingestellte Geschwindigkeit β ist (d. h. JA in Schritt S112),
so schreitet die Routine fort mit S114. Wird bestimmt, daß ΔNT kleiner
als die voreingestellte Geschwindigkeit β ist (d. h. NEIN in Schritt
S112), so schreitet die Routine bzw. das Programm fort mit Schritt
S116.
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In Schritt S114 stellt die ECT_ECU 100 fest, daß eine Störung bzw.
Unterbrechung der Übertragung
des vom Motor 106 dem automatischen Getriebe 102 eingegebenen
Drehmoments besteht, d. h., daß sich
das automatische Getriebe 102 in einer neutralen Stellung
bzw. einem neutralen Zustand befindet. In diesem Fall wird dem Reibeelement 134 kein hydraulischer
Druck zugeführt,
so daß erkannt
wird, daß eine
Abweichung im Direktdruck-Steuerventil 132 besteht.
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Im Schritt S116 bestimmt die ECT_ECU 100, daß das Reibeelement 134 durchrutscht.
In diesem Fall wird kein ausreichender Basisdruck (d. h. Leitungsdruck)
erzeugt, so daß erkannt
wird, daß eine Abweichung
im Basisdruck-Steuerventil 130 besteht. Dabei wird nur
ein Teil des Drehmomenteingangs vom Motor 106 zum automatischen
Getriebe 102 tatsächlich übertragen.
Es ist ebenfalls vorstellbar, daß der Grund für den unzureichenden
Leitungsdruck darin besteht, daß die Ölpumpe 200 nicht
genug Druck erzeugt. Es kann daher zudem bestimmt bzw. festgestellt
werden, daß eine
Abweichung in der Ölpumpe 200 ebenso
wie im Basisdruck-Steuerventil 130 vorliegt.
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In Schritt S118 bestimmt die ECT_ECU 100, daß die Drehmomenteingabe
vom Motor 106 zum automatischen Getriebe 102 normal übertragen
wird. Das automatische Getriebe 102 und die Schaltung des
hydraulischen Drucks arbeiten dabei normal.
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In Schritt S120 gibt die ECT_ECU 100 ein
Signal an eine Anzeigevorrichtung oder einen Speicher oder dergleichen
ab, welches den bestimmten bzw. festgestellten Zustand anzeigt.
Bei diesem Signal kann es sich beispielsweise um ein Signal, welches anzeigt,
daß das
automatische Getriebe 102 normal betrieben wird, ein Signal,
welches anzeigt, daß eine Abweichung
im Basisdruck-Steuerventil 130 besteht, oder ein Signal,
welches anzeigt, daß eine
Abweichung im Direktdruck-Steuerventil 132 besteht, oder dergleichen,
handeln. Nimmt die Geschwindigkeit des Motors 106 zu, so
kann der Zustand des automatischen Getriebes 102 mittels
dieses Signals erkannt werden. Es ist dementsprechend leicht, den
Ort der Abweichung festzustellen, was ein schnelles Ersetzen oder
eine Reparatur von Teilen oder dergleichen erleichtert.
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise
der Vorrichtung zur Fehlerbestimmung gemäß der exemplarischen erfindungsgemäßen Ausführungsform
basierend auf der vorangestellten Konstruktion bzw. Aufbau und dem
Flußdiagramm
in einem Fall beschrieben, bei welchem das Fahrzeug in einer bestimmten Getriebegeschwindigkeit
läuft.
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Wenn das Fahrzeug mit dem automatischen Getriebe
in einer vorbestimmten Getriebegeschwindigkeit läuft, so wird die Geschwindigkeit
oder die Kraftstoffeinspritzmenge oder dergleichen des Motors 106 erfaßt (Schritt
S102). Ebenso wird die Ausgangsgeschwindigkeit oder Turbinengeschwindigkeit des
automatischen Getriebes 102 erfaßt, und die Synchrongeschwindigkeit
für diese
Getriebegeschwindigkeit wird berechnet (Schritt S104). Befindet sich
das automatische Getriebe 102 nicht in einem Schaltvorgang
(d. h. NEIN in Schritt S106), und übersteigt die Differenz zwischen
der Turbinengeschwindigkeit und der Synchrongeschwindigkeit den
voreingestellten Wert α (d.
h. JA in Schritt S108), so wird die Differenz zwischen der berechneten
Turbinengeschwindigkeit, wenn sich das automatische Getriebe 102 in
der Neutralstellung befindet, und der aktuellen Turbinengeschwindigkeit
berechnet (Schritt S110).
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Ist diese Differenz kleiner oder
gleich der voreingestellten Geschwindigkeit β (d. h. JA in Schritt S112),
so wird bestimmt, daß sich
das automatische Getriebe 102 im neutralen Zustand bzw.
der Neutralstellung befindet (Schritt S114). Ein Signal, welches diese
Bestimmung wiedergibt, wird daraufhin abgegeben (Schritt S120).
Es kann dann basierend auf diesem Signal bestimmt werden, daß eine Abweichung
im Basisdruck-Steuerventil 130 des
automatischen Getriebes 102 vorliegt.
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5 ist
eine Zeittabelle, welche eine Änderung
eines charakteristischen Wertes bzw. Kennwertes des automatischen
Getriebes gemäß der exemplarischen
erfindungsgemäßen Ausführungsform
darstellt. Die durchgehende Linie (A) gibt die aus der Ausgangsgeschwindigkeit
und dem Übersetzungsverhältnis des
automatischen Getriebes 102 errechnete Synchrongeschwindigkeit
an. Die gepunktete bzw. gestrichelte Linie (B) gibt die Geschwindigkeit an,
welche erfaßt
wird, wenn das Reibeelement teilweise angelegt ist. Die gepunktete
Linie (C) gibt die Geschwindigkeit an, welche erfaßt wird,
wenn sich das automatische Getriebe 102 im Neutralzustand befindet.
Die durchgehende Linie (D) gibt die errechnete Geschwindigkeit an,
wenn sich das automatische Getriebe 102 im Neutralzustand
bzw. in der Neutralstellung befindet, welche basierend auf dem in
dieses eingegebene Drehmoment berechnet wird.
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Unter Bezug auf 5 tritt ein Fehler des automatischen
Getriebes 102 zum Zeitpunkt t(0) auf. Zum Zeitpunkt t(1) überschreitet
die Differenz zwischen der aktuellen bzw. tatsächlichen Turbinengeschwindigkeit
und der Synchrongeschwindigkeit den voreingestellten Wert α. Eine Abweichung
wird hierbei im automatischen Getriebe 102 erkannt.
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Nach Ablauf der Zeitdauer T wird ΔNT, wobei es
sich um die Differenz zwischen der errechneten Turbinengeschwindigkeit
(d. h. die errechnete NT) und der tatsächlichen Turbinengeschwindigkeit
handelt, zum Zeitpunkt t(2) berechnet. Beträgt die erfaßte Geschwindigkeit beispielsweise
NT(1) (siehe die gestrichelte Linie (C)), so wird ΔNT(1) errechnet.
In diesem Fall wird bestimmt, daß sich das automatische Getriebe 102 in
einem neutralen Zustand bzw. einer Neutralstellung befindet, und
daß ein
Fehler bzw. ein Versagen des Direktdruck-Steuerventils 132 vorliegt.
Beträgt
die erfaßte
Geschwindigkeit andererseits ΔNT(2)
(siehe die gestrichelte Linie (B)), so wird bestimmt, daß das Reibeelement
durchrutscht, und daß ein
Versagen des Basisdruck-Steuerventils 130 vorliegt.
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Die Zeit bzw. Zeitdauer T kann zudem
entsprechend der Eigenschaften des automatischen Getriebes 102 (beispielsweise
der Größe des übertragenen
Drehmomentes) oder des Zustands (beispielsweise mittels der Getriebegeschwindigkeit)
des automatischen Getriebes 102 festgesetzt werden. Es ist
demzufolge möglich,
exakt festzulegen bzw. zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist.
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Zum Zeitpunkt t(3), d. h. nach Ablauf
der Bestimmungszeit (= t(3) – t(2)),
wird ein Signal ausgegeben, welches den Zustand des automatischen
Getriebes 102 anzeigt. Das auf diese Weise durchgeführte Einstellen
der Bestimmungszeit ermöglicht dementsprechend
eine exakte Bestimmung des Zustandes des automatischen Getriebes 102.
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Es ist dementsprechend möglich. den
charakteristischen bzw. kennzeichnenden Wert (d. h. die errechnete
Eingangsgeschwindigkeit, wenn kein Drehmoment übertragen wird), welcher den
Zustand des automatischen Getriebes 102 angibt, als Bestimmungskriterium
zu nutzen. Basierend auf diesem Kriterium ist es möglich, den
Grund zu bestimmen, aufgrund dessen die Geschwindigkeit des Motors 106 über die
Synchrongeschwindigkeit hinaus ansteigt (d. h. die Geschwindigkeit,
welche basierend auf der Ausgangsgeschwindigkeit und dem Übertragungsverhältnis des
automatischen Getriebes 102 errechnet wird). Dies bedeutet,
daß, wenn
sich das automatische Getriebe 102 im neutralen Zustand
befindet, in welchem kein Drehmoment übertragen wird, geurteilt wird,
daß ein
Fehler bzw. Versagen im Direktdruck-Steuerventil 132 vorliegt.
Rutscht das Reibeelement andererseits derart durch, daß nicht
ausreichend Drehmoment übertragen
wird, so wird festgelegt, daß eine
Abweichung im Basisdruck-Steuerventil 130 vorliegt. Es
ist demzufolge möglich,
eine Vorrichtung zur Fehlerbestimmung vorzuschlagen bzw. zu schaffen,
welche in der Lage ist, den Grund der Zunahme der Geschwindigkeit
der Leistungsquelle exakt anzugeben bzw. zu bestimmen.
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Die Erfindung kann in anderen speziellen Formen
ausgestaltet werden, ohne vom Geist der Erfindung oder seiner wesentlichen
Kennzeichen abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sollen in ihrem
Ganzen daher als erläuternd
und nicht als beschränkend
angesehen werden, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die
angehängten Ansprüche als
durch die vorangegangene Beschreibung angegeben wird, und wobei
alle Änderungen, welche
innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereiches
der Ansprüche
fallen, hierin umfasst sind.