DE19963782A1

DE19963782A1 - Steuerung für ein Fahrzeug mit einer Getriebesteuerung

Info

Publication number: DE19963782A1
Application number: DE19963782A
Authority: DE
Inventors: Willi Kuehn; Karl-Heinz Senger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-05
Anticipated expiration: 2019-12-31
Also published as: US20010006924A1; FR2803255B1; JP2001248721A; FR2803255A1; DE19963782B4; US6554740B2

Abstract

Bekannt sind Getriebesteuerungen, die direkt an dem Getriebe des Fahrzeugs angeordnet sind, um dort direkt die hydraulischen Ventile (Aktoren) zu steuern. Die Motorsteuerung des Fahrzeugs ist über einen als CAN-Datenbus ausgebildeten Kommunikationskanal mit der Getriebesteuerung verbunden, um Daten mit der Getriebesteuerung auszustauschen. Außerdem ist eine Vielzahl von elektrischen Schaltelementen, wie z. B. ein Wählhebelschalter, ein Kickdown-Schalter oder ein Fahrprogramm-Wählschalter, im Fahrzeuginnenraum angeordnet, die über viele Einzelleitungen verschiedene Schalt- und Sensorsignale an die Getriebesteuerung übertragen. DOLLAR A Um den Einsatz von einzelnen Signalleitungen mittels einer möglichst einfachen Kontaktierungs- und Verbindungstechnik nochmals deutlich zu verringern, wird eine Steuerung vorgeschlagen, bei der die im Fahrzeuginnenraum angeordneten, elektrischen Schaltelemente (KD, BLS, ..., WHP) über Signalleitungen (SL) an ein im Fahrzeuginnenraum angeordnetes Steuergerät (DB) angeschlossen sind, das mit dem Datenbus (CAN) verbunden ist und das die auf den Signalleitungen übertragenen Signale zusammenfasst und über den Datenbus zu der Getriebesteuerung (GST) leitet. Das bedeutet, dass die vielen Signalleitungen nicht direkt bis zu der Getriebesteuerung verlegt werden müssen, sondern lediglich bis zu dem ebenfalls im Fahrzeuginnenraum angeordneten Steuergerät, welches die Funktion eines vorgeschalteten, prozessorgesteuerten Leitungskonzentrators übernimmt. Der ...

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Steuerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein damit ausgestattetes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Steuerungen für den Motor und das Getriebe von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit einem automatisiertem Getriebe, werden ständig weiterentwickelt und verbessert. Der modernen Getriebesteuerung kommen dabei im wesentlichen die folgenden Funktionen zu:

- Schaltübergangssteuerung für ein weiches und verschleißfreies Schalten der Gänge;
- Steuerung der Wandlerüberbrückungskupplung;
- Schaltlogik, die den jeweils einzulegenden Gang bestimmt;
- Eigendiagnose und
- Basisfunktionen, wie z. B. Ein- und Ausgabefunktionen.

Aus DE 44 41 896 A1 ist eine Steuerung mit einer dort als "Übersetzungswechseleinrichtung" bezeichneten Getriebesteuerung bekannt, die an dem Getriebe des Fahrzeugs angeordnet ist, um dort direkt die hydraulischen Ventile (Aktoren) zu steuern. Außerdem ist eine Motorsteuerung vorgesehen, die über einen als CAN-Datenbus ausgebildeten Kommunikationskanal mit der Getriebesteuerung verbunden ist, um Daten mit der Getriebesteuerung auszutauschen. Die direkte Anordnung der Getriebesteuerung am Getriebegehäuse sowie die Verwendung eines Datenbusses verringern den Einsatz von Signalleitungen, d. h. den Aufwand für den Kabelbaum des Fahrzeugs. Außerdem ist eine Vielzahl von elektrischen Schaltelementen, wie z. B. ein Wählhebelschalter, ein Kickdown-Schalter oder ein Fahrprogramm-Wählschalter, im Fahrzeuginnenraum angeordnet, die über viele Einzelleitungen verschiedene Schalt- und Sensorsignale an die Getriebesteuerung übertragen.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Steuerung so zu verbessern, dass der Einsatz von einzelnen Signalleitungen mittels einer möglichst einfachen Kontaktierungs- und Verbindungstechnik nochmals deutlich verringert wird. Außerdem soll ein damit ausgestattetes Fahrzeug vorgeschlagen werden.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Steuerung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 6.

Demnach wird vorgeschlagen, dass die im Fahrzeuginnenraum angeordneten, elektrischen Schaltelementen über Signalleitungen an ein im Fahrzeuginnenraum angeordnetes Steuergerät angeschlossen sind, das mit dem Datenbus verbunden ist und das die auf den Signalleitungen übertragenen Signale zusammenfasst und über den Datenbus zu der Getriebesteuerung leitet.

Das bedeutet, dass die vielen Signalleitungen nicht direkt bis zu der Getriebesteuerung verlegt werden müssen, sondern lediglich bis zu dem ebenfalls im Fahrzeuginnenraum angeordneten Steuergerät, welches die Funktion eines vorgeschalteten, prozessorgesteuerten Leitungskonzentrators übernimmt, der über den Datenbus mit der Getriebesteuerung in Verbindung steht. Der Aufwand für den Kabelbaum wird nochmals deutlich verringert, wobei der Datenbus nun auch bis in den Fahrzeuginnenraum geführt wird, so dass dort noch weitere Geräte daran angeschlossen werden können. Das Steuerungssystem ist demnach sehr leicht zu erweitern.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demnach ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät ein mikroprozessorgesteuertes Kombiinstrument ist, das am Armaturenbrett oder im Fahrgastinnenraum des Fahrzeugs angeordnet ist. Dadurch kann ein an sich schon vorhandenes Kombiinstrument für die Konzentratorfunktion verwendet werden, indem es lediglich um eine prozessorgesteuerten Busanschluß mit Steckverbindungen sowie um Ein- und Ausgabefunktionen erweitert wird. Damit ist eine besonders kostengünstige Realisierung der Erfindung gegeben.

Außerdem ist es für den Fall, dass das Getriebe ein Stufenautomat-Getriebe oder ein kontinuierlich verstellbares Getriebe ist, besonders vorteilhaft, wenn in die Getriebesteuerung elektro-hydraulische Module integriert sind, die das Getriebe schalten. Dadurch werden ein hoher Integrationsgrad von elektrischen und hydraulischen Bauteilen erreicht sowie die Verkabelung am Getriebegehäuse selbst äußerst gering gehalten. In diesem Zusammenhang ergibt sich ein weiterer besonderer Vorteil dann, wenn die Getriebesteuerung und die Motorsteuerung zu einer zentralen Steuerung zusammengefasst sind, die im Motorraum des Fahrzeuges angeordnet ist.

Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn in dem Fahrzeug parallel zu dem Datenbus eine Sicherheitsleitung installiert ist, über die die zu übertragenen Signale mittels eines Modulationsverfahrens, insbesondere eines Pulsweitenmodulationsverfahrens, zusätzlich übertragen werden. Dadurch bleibt die Steuerung auch dann vollständig erhalten, falls eine Übertragungsstörung auf dem Datenbus auftreten sollte. Dabei ist dank des Modulationsverfahrens, das vorzugsweise ein Pulsweitenmodulationsverfahren ist, eine sichere Übertragung von mehreren Signalen auf dieser einen Sicherheitsleitung möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Die Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile werden nun mit Bezug auf die beiliegende Figur näher beschrieben anhand des folgenden Ausführungsbeispiels:
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Steuerung für ein Fahrzeug mit einer Getriebesteuerung GST, die an dem Getriebe G des Fahrzeugs angeordnet ist. In diesem Beispiel ist das Getriebe ist ein Stufenautomat-Getriebe; es kann aber auch ein anderes Getriebe sein, insbesondere ein sogenanntes CVT-Getriebe mit Schubgliederband (CVT: Continous Variable Transmission). Außerdem ist eine Motorsteuerung MST vorgesehen, die über einen Datenbus CAN mit der Getriebesteuerung GST verbunden ist. Eine Vielzahl von elektrischen Schaltelementen, wie etwa ein Kickdown-Schalter KD, ein Bremslicht-Schalter BLS oder ein Wählhebelpositions-Schalter WHB, die sich im Fahrzeuginnenraum befinden, sollen Signale mit der Getriebesteuerung austauschen. Gleiches gilt auch für andere Schaltelemente, wie etwa einen Handbetriebs-Schalter (Manual-Mode-Switch) IN1, einen Hochschaltsignalgeber IN3 oder Rückschaltsignalgeber IN4, sowie für einen Programmschalter (Economy-Sport-Switch) IN5.

Die entsprechend vielen Signale werden zunächst über einzelne Signalleitungen SL geführt. Erfindungsgemäß werden die Signalleitungen jedoch nicht bis zu der Getriebesteuerung GST geführt, sondern zu einem im Fahrzeuginnenraum angeordneten Steuergerät DB, das mit dem Datenbus CAN verbunden ist und das die auf den Signalleitungen SL übertragenen Signale zusammenfasst und diese dann über den Datenbus CAN zu der Getriebesteuerung GST leitet. Dadurch wird ein erheblicher Verkabelungsaufwand vermieden. Der an sich schon sehr komplexe Kabelbaum im Fahrzeug muß nicht um viele Einzelleitungen erweitert werden. Daher werden Materialkosten eingespart und die Betriebssicherheit erhöht.

Das Steuergerät ist ein Kombiinstrument DB, das im Armaturenbrett des Fahrzeugs integriert ist. In diesem Beispiel wird ein an sich aus der Kompaktklasse bekanntes Kombiinstrument verwendet, das um einen Busanschluß erweitert worden ist. Für die Zusammenfassung der vielen Schaltsignale zu einem digitalen Datenbussignal wird weitestgehend die bereits im Kombiinstrument vorhandene Elektronik, insbesondere der Mikroprozessor verwendet, die im wesentlichen eine Multiplexfunktion ausführen. Die Zusammenfassung der Signale hat nicht nur den Vorteil, dass die Anzahl an Leitungen erheblich reduziert wird. Auch die an der Getriebesteuerung GST vorgesehenen Steckverbinder können einfach aufgebaut sein, da sich die Pinanzahl pro Stecker deutlich verringert. Es müssen also im wesentlichen nur einfache Steckverbinder und Ein- und Ausgabeeinheiten (I/O-Schaltungen) bereitgestellt werden, wohingegen am Getriebe teure, medien- und schüttelfeste Kontakte hätten verwendet werden müssen. Zudem vereinfacht sich auch die Verbindungstechnik in dem im Getriebe befindlichen Steuergerät, da konventionelle Stanzgitter anstelle von teureren Feinstanzgittern verwendet werden können.

Lediglich der Datenbus CAN muß durch die Spritzwand vom Innenraum des Fahrzeuges in den Motorraum geführt werden.

Zusätzlich zu dem digitalen Datenbus CAN kann vorzugsweise noch eine analoge Sicherheitsleitung (hier nicht dargestellt) vorgesehen werden, über die die Signale parallel zu dem Datenbussignal übertragen werden. Dazu kann ein Pulsweitenmodulationsverfahren o. dgl. verwendet werden, um die vielen Signale störresistent zur Getriebsteuerung GST zu übertragen. Im Falle von Störungen auf dem Datenbus CAN erfüllt die Sicherheitsleitung eine Ersatzfunktion, so dass der Betrieb des Fahrzeugs jederzeit sichergestellt ist.

Ergänzend hierzu können die Motorsteuerung und die Getriebesteuerung in ein Gerät integriert werden, das sich im Motorraum des Fahrzeuges befindet. Außerdem können durch die erfindungsgemäße Einbeziehung des Bussystems in die Getriebesteuerung weitere Signale mit Informationsgrößen, wie etwa die Fahrersitz-Speicherfunktion (Sitzmemory), berücksichtigt werden. Beispielsweise wird beim Vorliegen einer für den Fahrer im Sitzmemory gespeicherten Kennziffer das adaptive Fahrprogramm mit einem Korrekturwert (Offset) beaufschlagt, der der letzten Einstellung dieses Fahrers entspricht. Das Fahrzeug reagiert somit auch bei einem Fahrerwechsel spontan mit dem gewünschten Fahrverhalten, ohne sich an eine längere Lernphase anpassen zu müssen. Dieser und andere Synergieeffekte werden durch die erfindungsgemäße Ankopplung der Getriebsteuerung an das Datenbussystem erzielt. In diesem Zusammenhang ist auch der Vorteil zu nennen, dass mittels des Bussystems im Fehlerfall der Getriebesteuerung GST Informationen, insbesondere Alarmsignale, zum Kombiinstrument DB geleitet werden können. Unabhängig davon erlaubt die Datenbusverbindung CAN auch den Einsatz eines elektronischen Wählhebels der vorzugsweise integriert ist in den Blinkerhebel am Armaturenbrett des Fahrzeuges.

Die Erfindung wurde anhand eines besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiels beschrieben, sie ist jedoch nicht auf diese eine Ausführungsform beschränkt. Zahlreiche andere Ausführungen, wie etwa der Einsatz eines optischen Datenbussystems, sind denkbar.

Claims

1. Steuerung für ein Fahrzeug mit einer Getriebesteuerung (GST), die an dem Getriebe (G) des Fahrzeugs angeordnet ist, mit einer Motorsteuerung (MST), die über einen Datenbus (CAN) mit der Getriebesteuerung (GST) verbunden ist, und mit einer Vielzahl von elektrischen Schaltelementen (KD, BLS, IN1, IN2, IN3, IN4, IN5, WHP), die im Fahrzeuginnenraum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet dass die Schaltelemente (KD, BLS, IN1, IN2, IN3, IN4, IN5, WHP) über Signalleitungen (SL) an ein im Fahrzeuginnenraum angeordnetes Steuergerät (DB) angeschlossen sind, das mit dem Datenbus (CAN) verbunden ist und das die auf den Signalleitungen (SL) übertragenen Signale zusammenfasst und über den Datenbus (CAN) zu der Getriebesteuerung (GST) leitet.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ein mikroprozessorgesteuertes Kombiinstrument (DB) ist, das am Armaturenbrett oder im Fahrgastinnenraum des Fahrzeugs angeordnet ist.

3. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Stufenautomat-Getriebe (G) oder ein kontinuierlich verstellbares Getriebe ist und dass in die Getriebesteuerung (GST) elektro-hydraulische Module (EHM) integriert sind, die das Stufenautomat-Getriebe (G) schalten.

4. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerung (GST) und die Motorsteuerung (MST) zu einer zentralen Steuerung zusammengefasst sind, die im Motorraum des Fahrzeuges angeordnet ist.

5. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fahrzeug parallel zu dem Datenbus eine Sicherheitsleitung installiert ist, über die die zu übertragenen Signale mittels eines Modulationsverfahrens, insbesondere eines Pulsweitenmodulationsverfahrens, zusätzlich übertragen werden.

6. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug mit einem automatisiertem Getriebe (G), mit einer Steuerung, die eine Getriebesteuerung (GST) umfasst, welche an dem Getriebe (G) des Fahrzeugs angeordnet ist, und die eine Motorsteuerung (MST) umfasst, welche über einen Datenbus (CAN) mit der Getriebesteuerung (GST) verbunden ist, und die eine Vielzahl von elektrischen Schaltelementen (KD, BLS, IN1, IN2, IN3, IN4, IN5, WHP) umfasst, welche im Fahrzeuginnenraum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet dass die Schaltelemente (KD, BLS, IN1, IN2, IN3, IN4, IN5, WHP) über Signalleitungen (SL) an ein im Fahrzeuginnenraum angeordnetes Steuergerät (DB) angeschlossen sind, das mit dem Datenbus (CAN) verbunden ist und das die auf den Signalleitungen (SL) übertragenen Signale zusammenfasst und über den Datenbus (CAN) zu der Getriebesteuerung (GST) leitet.