DE3146516A1

DE3146516A1 - Verfahren zum verhindern der wahl eines falschen ganges in einem fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE3146516A1
Application number: DE19813146516
Authority: DE
Inventors: Hans Valter 15152 Södertälje Stahl
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 1980-11-28
Filing date: 1981-11-24
Publication date: 1982-07-08
Anticipated expiration: 2001-11-25
Also published as: GB2090926B; US4495457A; DE3146516C2; GB2090926A; SE420296B

Description

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lA-55 427 , D-8000 MÜNCHEN

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telefon: (089) 66 jo Ji TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: J 24 070

Beschreibung

Verfahren zum Verhindern der Wahl eines falschen Ganges in einem Fahrzeuggetriebe

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern der Wahl eines betriebsmäßig falschen Ganges in einem Fahrzeuggetriebe, das vorzugsweise sowohl mit einer manuellen als auch mit einer selbsttätigen Gangwähleinrichtung ausgestattet ist, wenn kein den Gangwechsel regelndes Geschwindigkeitssignal vorliegt, wobei das NichtVorhandensein dieses Signals von einer Fehlerdetektorschaltung oder einer Fehlerdetektorroutine festgestellt wird, die dadurch ein Ausgangssignal an eine Betätigungsschaltung o.dgl. abgibt, welche sicherstellt, daß eine falsche Gangwahl verhindert wird, und/oder eine Fehleranzeige in einem Warngerät auslöst.

Ein solches Verfahren für eine selbsttätige Gangwähleinrichtung ist bekannt, und bei dieser bekannten Einrichtung kann die Fehlerfeststellung nur stattfinden, wenn das Fahrzeug mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit angetrieben wird. Ein Fehler im Geschwindigkeitsmeßwertumformer oder ein Fehler, der die Benutzung des Geschwindigkeitssignals in der

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Gangwähleinrichtung verhindert, kann schon beim Starten des Fahrzeuges vorliegen, aber erst entdeckt werden, wenn die Gangwähleinrichtung nicht in der Lage ist, neue Gänge zu wählen. Eine solche Fehlerfeststellung ist ungeeignet für Fahrzeuge, die neben der selbsttätigen Gangwähleinrichtung auch über eine manuelle Gangwahl verfügen. Hierdurch wird es notwendig, Fehler bereits beim Start feststellen zu können, mit dem Ziel, zu verhindern, daß die selbsttätige Gangwähleinrichtung beim Übergang von einer anfänglich benutzten manuellen Gangwahl zu einer automatischen Gangwahl den Anfahrgang wählt. Wenn der Übergang während der Fahrt stattfindet, kann das Einrücken des Anfahrganges sowohl in mechanischer Hinsicht als auch im Hinblick auf die Verkehrssicherheit schwerstwiegende Folgen haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Gefahren auszuschließen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Meßgrößenumformer so ausgelegt sind, daß sie erfassen, wenn der Motor läuft, ein Vorwärtsgang eingelegt ist und eine Kupplung, die zwischen dem Motor und den Antriebsrädern Drehmoment überträgt, eine Drehmoment übertragende Stellung einnimmt, in welcher die Ausgangsdrehzahl des Motors mit der Eingangsdrehzahl des Getriebes übereinstimmt, und dementsprechend diese Betriebszustände darstellende Ausgangssignale erzeugen, und daß die Ausgangssignale der Meßgrößenumformer in einer Fehlerdetektorschaltung oder Fehlerdetektorroutine verarbeitet werden, die der Betätigungsschaltung ein dem Fehler entsprechendes Ausgangssignal zusendet, wenn in einer im voraus festgelegten Zeitspanne das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsmeßwertumformers eine Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, die kleiner ist als ein im voraus festgelegter Grenzwert, und in derselben Zeitspanne gleichzeitig Signale erzeugt werden, die anzeigen, daß der Motor läuft,

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ein Vorwärtsgang eingelegt ist und die Kupplung eine Drehmoment übertragende Stellung einnimmt.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Einrichtung zur automatischen Gangwahl, Fig. 2 eine zur in Fig. 1 dargestellten Einrichtung gehören de Schaltungsanordnung und

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für die Fehlerdetektorroutine des Gangwechselprogramms.

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Die dargestellte Ausführungsform ist hauptsächlich zur Anwendung bei einer selbsttätigen Gangwähleinrichtung für Schwerfahrzeuge gedacht, wobei der gewählte Gang in einem vom Fahrzeugführer manuell eingeleiteten Gangschaltvorgang eingerückt wird. Eine herkömmliche mechanische Übertragungseinrichtung mit einer Hauptkupplung zwischen Motor und Getriebe kann somit unverändert beibehalten werden, was bedeutet, daß der vergleichsweise hohe Wirkungsgrad der Übertragungseinrichtung ebenfalls ausgenutzt werden kann. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Gangwähleinrichtung kann jedoch die automatische Gangwahl abgeschaltet werden, um eine rein manuelle Gangwahl zu ermöglichen. Die Einrichtung läßt auch eine gelegentliche manuelle Betätigung sogar dann zu, wenn die selbsttätige Gangwähl einrichtung eingeschaltet ist. Nach dem manuellen Wählen eines anderen Ganges steht dem Fahrzeugführer eine bestimmte Zeitspanne, beispielsweise von 10 Sekunden, zum Auslösen des Gangschaltvorganges zur Verfügung. Die Auslösung kann beispielsweise durch Niederdrücken des Kupplungspedals vorgenommen werden, wobei dann die Bewegung von der Einrichtung erfaßt wird, die danach "selbsttätig für den Gangwechsel sorgt. Die Beendigung des , Gangwechsels wird dem Fahrzeugführer durch einen Summer und/ oder eine Signallampe angezeigt, wonach der Fahrzeugführer die Kupplung wieder einrücken kann. Die Einrichtung ist danach für eine neue Gangwahl bereit.

Die dargestellte Gangwähleinrichtung spricht auf Eingangssignale an, welche sich auf mehrere Parameter beziehen, die in Fig. 1 schematisch dargestellt sind. So wird ein Signal, das die Motorbelastung darstellt, einer Steuereinheit 1 über eine Leitung 2 zugeführt. Bei einem Auflademotor steht dieses Belastungssignal in einem zweckdienlichen Verhältnis zum Ladedruck in einem Motoransaugsystem 12. Bei einem anderen Anwendungsfall kann die Stellung des Fahrzeug-Gaspedals ein Maß für die Motorbelastung bilden. Die Steuereinheit 1

erhält über eine Leitung 3 ein Signal, das der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades entspricht, die in den meisten Fällen proportional der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist. In der Praxis ist es von Vorteil, wenn die Drehzahl einer Getriebeausgangswelle 13 erfaßt wird. Ein Signal, das die Stellung einer Kupplung 14 anzeigt, die zwischen Motor und Getriebe angeordnet und durch den Fahrzeugführer betätigbar ist, wird der Steuereinrichtung über eine Leitung 4 zugeführt. Die Steuereinheit 1 erhält über eine Leitung 5 ein Signal, das anzeigt, ob der Motor läuft oder nicht. Der letztgenannte Zustand wird zweckdienlicherweise an einem Generator 15 erfaßt, der gewöhnlich mit dem Motor verbunden ist.

Das Eingangssignal, das über ein Leitungsbündel 6 zugeführt wird, gibt die Stellung eines Funktionswählers 16 an, der vom Fahrzeugführer betätigbar.ist und die folgenden vier Stellungen aufweist: eine erste Stellung für das Fahren mit manueller Gangwahl, eine zweite Stellung für das Fahren mit automatischer Gangwahl, eine dritte Stellung als Neutraloder Leergangstellung und eine vierte Stellung für den Rückwärtsgang. Die Steuereinheit 1 erhält über ein Leitungsbündel 7 ein Signal von einem manuell betätigbaren Ganghebel 17 und über ein Leitungsbündel 8 Signale, die den Zustand eines Getriebes 18 darstellen, also anzeigen, ob ein Gang eingelegt ist und, wenn ja, welcher.

Aufgrund dieser Eingangssignale erzeugt die. Steuereinheit 1 Ausgangssignale, die über ein Leitungsbündel 9 einer Betätigungsvorrichtung 19 zum Ausführen des Gangwechsels zugeführt' werden, beispielsweise mehreren Elektromagnetventilen, welche die Zufuhr von Druckluft oder Hydraulikdrucköl zu mehreren, die Gangwechselbewegungen ausführenden Zylindereinheiten steuern. Ausgangssignale werden über ein Leitungsbündel 10 auch einem als Warnvorrichtung dienenden Anzeigegerät 50 zugeleitet, das einen Summer oder ähnliche Vorrichtungen

aufweist, um dem Fahrzeugführer die Gangwahl, die Beendigung des Gangwechsels oder das Auftreten von Fehlern in der Steuereinrichtung zu melden.

Die in Fig. 2 dargestellte Steuereinheit ist aufgebaut auf einem Mikroprozessor MP 20, der in an sich bekannter Weise über mehrere Eingangsschaltungen 21 Eingangssignale erhält, welche ihm über die Leitungen 2 zugeführt werden, die hier durch ein Leitungsbündel 22 dargestellt sind. Die von der Steuereinheit an die hier durch ein Leitungsbündel 24 dargestellten Leitungsbündel 9 und 10 abgegebenen Signale werden in Ausgangsschaltungen 23 so verändert, wie es zum Betätigen der Betätigungsvorrichtung 19 und des Summer- bzw. Anzeigegerätes 50 erforderlich ist. Die Eingangs- und Ausgangsschaltungen 21 und 23 enthalten auch Schutzschaltungen, welche den Mikroprozessor MP 20 gegen sein Funktionieren störende Signale sichern. Die Ausgangsschaltungen 23 enthalten ferner einen Verstärker, der das Ausgangssignal der Steuereinheit auf ein zum Betätigen der Elektromagnetventxle benötigtes Niveau verstärkt.

Der Mikroprozessor MP 20 wirkt in einer in der Mikrorechnertechnik bekannten Weise über einen Datenbus 25, einen Adressenbus 26 und einen Steuerbus 27 sowohl mit den Eingangsund Ausgangsschaltungen 21 und 23 zusammen als auch mit einem externen programmierbaren Festwertspeicher PROM 28 und einem in den Mikroprozessor 20 eingebauten Randomspeicher RAM 29. Dies trifft beispielsweise für den Fall zu, daß als Mikroprozessor MP 20 ein Mikroprozessor des Typs 6802 (z.B. des Fabrikats Motorola) verwendet wird, der sich für die Durchführung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen hat.

Die Steuereinheit enthält ferner einen Niederfrequenzoszillator 48, dessen impulsförmige Ausgangssignale über eine Leitung 49 den Eingangsschältungen 21 zugeführt werden.

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Wie durch jeden der von einem Geschwindigkeitsmeßwertumformer erzeugten Signalimpulse, wird durch jeden Signalimpuls, den der Niederfrequenzoszillator 48 aussendet, der Mikroprozessor MP 20 daran gehindert, ein Unterbrechungsprogramm für die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsberechnung durchzuführen.

Entsprechend dem Unterbrechungsprogramm, das im einzelnen nicht beschrieben wird., wird die Geschwindigkeit nach der Zahl der Geschwindigkeitsimpulse berechnet, die zwischen zwei vom Niederfrequenzoszillator 48 erzeugten und durch eine Zeitspanne von 0,5 Sekunden voneinander getrennten Impulsen ankommen. Der Geschwindigkeitsbetrag stellt somit einen Mittelwert für diese Zeitspanne dar. Die Geschwindigkeitsänderung wird als Differenz zwischen zwei nacheinander ermittelten Geschwindigkeitsbeträgen errechnet. Das Unterbrechungsprogramm wird ferner dazu benutzt, mit Hilfe der Oszillatorimpulse eine Rückwärtszählung in Zeitgeberregistern vorzunehmen, die zur Durchführung des Programms benutzt werden.

In Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm für den Teil des Gangwechselprogramms dargestellt, der die Fehlerdetektorroutine bildet. Das Ablaufdiagramm beginnt bei einer Vergleichsstufe 30, in der entschieden wird, ob das Geschwindigkeitssignal eine Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, die kleiner oder gleich ist einer im voraus festgelegten Geschwindigkeit von beispielsweise 2 km/h. Ist die Geschwindigkeit größer als 2 km/h, führt eine Ablauflinie 31 zu einer Signalverarbeitungsstufe

32, in der angegeben wird, daß der Geschwindigkeitsmeßwertumformer fehlerfrei ist. Von der SignalVerarbeitungsstufe 32 führt die Ablauflinie 31 weiter zum Ausgang der Fehlerdetektorroutine, nach dem der übrige Teil des Gangwechselprogramms durchgeführt wird, bevor die Fehlerdetektorroutine erneut gestartet wird.

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Wenn in der Vergleichsstufe 30 festgestellt wird, daß die Geschwindigkeit kleiner oder gleich 2 km/h ist, führt eine Ablauflinie 33 zu einer Vergleichsstufe 34, in der entschieden wird, ob ein eingelegter Gang vom Leergang verschieden ist. Wenn der eingelegte Gang der Leergang ist, führt eine Ablauflinie zur SignalVerarbeitungsstufe 32; ist der eingelegte Gang nicht der Leergang, führt die Ablauflinie 33 zu einer Vergleichsstufe 36, in der die Entscheidung getroffen wird, ob der Motor läuft oder nicht läuft. Läuft der Motor nicht, führt eine Ablauflinie 37 zur SignalVerarbeitungsstufe 32; im gegenteiligen Falle führt die Ablauflinie 33 zu einer Vergleichsstufe 38, in der entschieden wird, ob das Kupplungspedal niedergedrückt oder nicht niedergedrückt ist. Wenn das Kupplungspedal niedergedrückt ist, führt eine Ablauflinie zur SignalVerarbeitungsstufe 32; im anderen Falle führt die Ablauflinie 33 zu einer Vergleichsstufe

40, in der entschieden wird, ob in einem Wartezeitregister VTR die Rückwärtszählung stattfindet oder nicht stattfindet.

Wenn die Rückwärtszählung im Gange ist, was häufig der Fall ist, weil die Fehlerdetektorroutine während der Rückwärtszählung des Wartezeitregisters mehrmals durchgeführt wird, führt eine Ablauflinie 41 zu einer Arbeitsstufe 42, in welcher der Inhalt des Wartezeitregisters . gelesen wird. Anschließend wird in einer darauffolgenden Vergleichsstufe 43 entschieden, ob dieser Inhalt gleich null ist. Wenn dies nicht der Fall ist, führt eine Ablauflinie 44 direkt zum Ausgang der Routine, damit der übrige Teil des Gangwechselprogramms durchgeführt werden kann.

Wenn in der Vergleichsstufe 43 festgestellt wird, daß der Inhalt des Wartezeitregisters Null ist, führt eine Ablauflinie 45 zu einer Arbeitsstufe 46, in der angegeben wird, daß die Rückwärtszählung im Wartezeitregister nicht mehr im Gange ist und ein Fehler in der Geschwindigkeitsmessung

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vorliegt, der in einen Fehlerspeicher eingespeichert wird. Dieser Fehlerspeicher wird in einem Gangwählprogramm innerhalb des nachfolgenden Hauptprogramms gelesen, und für Geschwindigkeitsfehler, die im Fehlerspeicher gespeichert sind, wird dadurch ein Leergang gewählt. Nach der Arbeitsstufe 46 führt die Ablauflinie 45 zum Ausgang der Routine.

Wenn in der Vergleichsstufe 40 festgestellt wird, daß die Rückwärtszählung im Wartezeitregister nicht im Gange ist, führt die Ablauf linie 33 zu einer Arbei.tsstufe 47, in der die Rückwärtszählung des Wartezeitregisters ausgelöst wird und nach der die Ablauflinie 33 zum Ausgang der Routine führt. Das Hauptprogramm wird anschließend durchgeführt, bevor die Fehlerdetektorroutine erneut abläuft. Die Rückwärtszählung des Wartezeitregisters wird mit Hilfe der weiter oben erwähnten Rückwärtszählroutine im Unterbrechungsprogramm ausgeführt.

Die durch das Ablaufdiagramm in Fig. 3 dargestellte Fehlerdetektorroutine stellt somit sicher, daß Fehler in der Geschwindigkeitsmessung nur dann registriert werden, wenn ein anderer als der Leergang eingelegt ist, der Motor läuft, das Kupplungspedal nicht niedergedrückt ist und unter diesen Bedingungen in der Zeitspanne, auf die das Wartezeitregister

eingestellt ist, kein Geschwindigkeitssignal registriert wurde, das eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit darstellt. Diese Zeitspanne beträgt zweckmäßigerweise zwischen 5 und 10 Sekunden, um das Anfahren des Fahrzeuges bei einem Durchdrehen der Räder zu ermöglichen, und die niedrigste Geschwindigkeit, die zweckmäßigerweise in dieser Zeitspanne erreicht werden sollte, kann etwa 2 km/h sein.

Claims

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1.) Verfahren zum Verhindern der Wahl eines betriebsmäßig falschen Ganges in einem Fahrzeuggetriebe (18), das vorzugsweise sowohl mit einer manuellen als auch mit einer selbsttätigen Gangwähleinrichtung ausgestattet ist, wenn kein den Gangwechsel regelndes Geschwindigkeitssignal vorliegt, wobei das Nichtvorhandensein dieses Signals von einer Fehlerdetektorschaltung oder einer Fehlerdetektorroutine festgestellt wird, die dadurch ein Ausgangssignal an eine Betätigungsschaltung o.dgl. abgibt, welche sicherstellt, daß eine falsche Gangwahl verhindert'wird, und/oder eine Fehleranzeige in einem Warngerät (50) auslöst, dadurch g e k e η η zeichnet , daß mehrere Meßgrößenumformer so ausgelegt sind, daß sie erfassen, wenn ein Motor läuft, ein Vorwärtsgang eingelegt ist und eine Kupplung (14), die zwischen dem Motor und den Antriebsrädern Drehmoment überträgt, eine Drehmoment übertragende Stellung einnimmt, in welcher die Ausgangsdrehzahl des Motors mit der Eingangsdrehzahl des Getriebes (18) übereinstimmt, und dementsprechend diese Betriebszustände darstellende Ausgangssignale erzeugen, und daß die Ausgangssignale der Meßgrößenumformer in einer Fehlerdetektorschaltung oder Fehlerdetektorroutine verarbeitet werden, die der Betätigungsschaltung (Betätigungsvorrichtung 19, Anzeigegerät 50) ein dem Fehler entsprechendes Ausgangssignal zusendet, wenn in einer im voraus festgelegten Zeitspanne das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsmeßwertumformers (an der Getriebeausgangswelle 13) eine Fahrzeug-

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geschwindigkeit darstellt, die kleiner ist als ein im voraus festgelegter Grenzwert, und in derselben Zeitspanne gleichzeitig Signale erzeugt werden, die anzeigen, daß der Motor läuft, ein Vorwärtsgang eingelegt ist und die Kupplung (14) eine Drehmoment übertragende Stellung einnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Zeitspanne zwischen 5 und 10 Sekunden beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß der Grenzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit etwa 2 km/h ist.