DE3146516A1 - Verfahren zum verhindern der wahl eines falschen ganges in einem fahrzeuggetriebe - Google Patents
Verfahren zum verhindern der wahl eines falschen ganges in einem fahrzeuggetriebeInfo
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Description
lA-55 427 , D-8000 MÜNCHEN
*' SCHWEIGERSTRASSE 2
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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.1. I O I 3U6516
-A ^ 55 427.
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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» · β
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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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- & - 55 427
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 (3)
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.
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