DE3331937A1

DE3331937A1 - Safety device for computer-controlled automatic gears in motor vehicles

Info

Publication number: DE3331937A1
Application number: DE19833331937
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. Dr. 7016 Gerlingen Schwab
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-05
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1985-03-21
Anticipated expiration: 2003-09-06
Also published as: DE3331937C2

Abstract

A safety device for computer-controlled automatic gears in motor vehicles is proposed, the adjustment of the various gear speeds taking place via switching combinations of solenoid valves. When a fault is detected, in particular in the event of an inadmissible changing down of gear at high speeds or speeds of revolution occurring, at least two of these solenoid valves (14, 15) are driven via control signals of the computer in such a way that an uncritical gear speed, in particular a gear with a freewheeling effect, is selected. In this way, a safe changing of gear to an uncritical gear state is ensured without additional expenditure in terms of gear changing even if one of the solenoid valves is defective. <IMAGE>

Description

Sicherheitseinrichtung für rechnergesteuerte Automatik-Safety device for computer-controlled automatic

getriebe in Kraftfahrzeugen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitseinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 24 38 249 sowie der DE-OS 27 00 548 sind solche Sicherheitseinrichtungen bekannt, bei denen die Getriebe so ausgelegt sind, daß ein stromloser Zustand der die Gänge festlegenden elektrohydraulischen Stellglieder zu einem betriebssicheren Zustand (dritter oder vierter Gang) führt. Die Spannung der Stellglieder bzw. der Leistungsendstufen wird dabei über ein Sicherheitsrelais zugeführt. Tritt nun ein Defekt bzw. eine als nicht zulässig erkannte Rückschaltung auf, so wird das Sicherheitsrelais abgeschaltet. Dieses Relais mit der erforderlichen Endstufe stellt jedoch einen zusätzlichen Aufwand dar.gearboxes in motor vehicles prior art The invention is based of a safety device according to the preamble of the main claim. From the DE-OS 24 38 249 and DE-OS 27 00 548 such safety devices are known, in which the gears are designed in such a way that the gears are de-energized fixing electrohydraulic actuators to an operationally safe state (third or fourth gear) leads. The voltage of the actuators or the power output stages is supplied via a safety relay. If there is a defect or a If a downshift is recognized as not permitted, the safety relay is switched off. However, this relay with the required output stage is an additional expense represent.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ohne zusätzlichen Aufwand durch Steuersignale des das Getriebe steuernden Rechners selbst im Fehlerfall ein unkritischer Getriebegang eingelegt wird.Advantages of the invention The safety device according to the invention with the characterizing feature of the main claim has the advantage that without additional effort through control signals of the computer controlling the transmission a non-critical gear is engaged even in the event of a fault.

Selbst bei Ausfall eines Stellglieds kann durch geeignete Ansteuerung der übrigen Stellglieder ein unkritischer Getriebezustand hergestellt werden. Dies ist vorzugsweise ein Gang, der einen Freilaufeffekt aufweist oder ein hoher Gang, z.3. der vierte Gang, wodurch Bremsmomente vermieden werden.Even if an actuator fails, suitable control a non-critical gear state can be established for the remaining actuators. this is preferably a gear that has a freewheel effect or a high gear, z.3. fourth gear, which avoids braking torques.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Sicherheitseinrichtung möglich. 3esonders vorteilhaft erweist sich ein zusätzlicher Überwachungskreis, so daß auch bei Ausfall oder fehlerhaftem Arbeiten des Rechners selbst durch Einstellen der entsprechenden Stellglieder über die gleiche logische Anordnung ein unkritischer Getriebezustand hergestellt werden kann. Dies erfolgt insbesondere über invertierunde Gatter.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the safety device specified in the main claim possible. 3 an additional monitoring circuit has proven to be particularly advantageous, so that even if the computer fails or works incorrectly by setting it up the corresponding actuators via the same logical arrangement a non-critical one Transmission state can be established. This is done in particular via inverting rounds Gate.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer elektronischen Getriebesteuerung und Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitsenriohtung.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 1 shows a schematic representation of an electronic transmission control and FIG 2 an embodiment of the safety device.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der in Figur 1 dargestellten Anordnung treibt eine Brennkraftmaschine 10 über ein elektronisch gesteuertes, automatisches Stufengetriebe 11 Fahrzeugräder 12 an, von denen in der Figur zur Vereinfachung der Darstellung nur eines gezeigt ist. Eine vorzugsweise als Mikrorechner 13 ausgebildete elektronische Getriebesteuervorrichtung steuert die verschiedenen Gänge durch Ansteuerung dreier, als Magnetventile 14 bis 16 ausgebildeter elektrohydraulischer Stellglieder. Dabei werden die Magnetventile 14 bis 15 über einen Sicherheitsschaltkreis 17 gesteuert. Über eine an sich bekannte manuelle Gangwahlvorrichtung 18 erfolgt die Einstellung der verschiedenen Gänge. Ein Motordrehzahlgeber 19 sowie ein Getriebeabtriebsdrehzahlgeber 20 liefern die erforderlichen Drehzahlinformationen n1 und n2. Eine zusätzliche Lastinformation L wird dem Rechner von der Brennkraftmaschine 10 aus zugeführt.Description of the exemplary embodiment In the one shown in FIG Arrangement drives an internal combustion engine 10 via an electronically controlled, automatic Multi-step transmission 11 vehicle wheels 12, of which in the figure for simplicity only one is shown in the illustration. One preferably designed as a microcomputer 13 Electronic transmission control device controls the various gears by actuation three electrohydraulic actuators designed as solenoid valves 14 to 16. The solenoid valves 14 to 15 are controlled via a safety circuit 17. The setting takes place via a known manual gear selector device 18 of the different courses. An engine speed sensor 19 and a transmission output speed sensor 20 provide the required speed information n1 and n2. An additional Load information L is fed to the computer from internal combustion engine 10.

In Abhängigkeit des über die Gangwahlvorrichtung 18 vorgegebenen Getriebegangs werden zur Einlegung von vier verschiedenen Gängen die Magnetventile 14 bis 16 z,3. nach folgendem Schema angesteuert: MV 14 MV 15 MV 1 6 1. Gang 1 1 0 2. Gang 0 1 0 3. Gang 0 0 0 4. Gang 0 0 1 Dabei bedeutet: 1 = Steuerstrom durch das Magnetventil, 0 = kein Steuerstrom durch das Magnetventil.Depending on the transmission gear specified by the gear selection device 18 the solenoid valves 14 to 16 z, 3. controlled according to the following scheme: MV 14 MV 15 MV 1 6 1st gear 1 1 0 2nd gear 0 1 0 3rd gear 0 0 0 4th gear 0 0 1 where: 1 = control current through the solenoid valve, 0 = no control current through the solenoid valve.

Die Übergangsfunktionen und Ruckverhinderungsfunktionen erfolgen dabei in bekannter Weise.The transition functions and jerk prevention functions take place here in a known way.

3ei solchen elektronisch gesteuerten automatischen Stufengetrieben besteht nun die Gefahr, daß bei Ausfall des Abtriebsdrehzahlgebers 20, bei Störungen in den Endstufen oder Magnetventilen oder Störungen im Rechner selbst unzulässige Rückschaltungen bei hohen Geschwindigkeiten ausgelöst werden. Zum einen besteht dabei die Gefahr eines Überdrehens der Brennkraftmaschine und zum anderen können infolge hoher Bremsmomente gefährliche Fahrsituationen eintreten.3in such electronically controlled automatic step gears there is now the risk that if the output speed sensor 20 fails, in the event of malfunctions impermissible in the output stages or solenoid valves or faults in the computer itself Downshifts are triggered at high speeds. For one thing, there is thereby the risk of over-revving the internal combustion engine and on the other hand can dangerous driving situations occur due to high braking torques.

Zunächst müssen somit unzulässige Rückschaltungen erkannt werden. Dies kann z.B. gemäß dem eingangs angegebenen Stand der Technik dadurch erfolgen, daß die Abtriebsdrehzahl n2 in Bezug zur gewählten Gangstufe, zur Motordrehzahl n1 oder zur Last L gesetzt wird. Die relative Betrachtung dieser Größen zueinander sowie ein Vergleich mit Sollwerten lassen dann jeweils erkennen, ob bei den jeweiligen Bedingungen das Rückschaltsignal korrekterweise erzeugt wurde. Diese Prüfung führt der Rechner intern durch und erzeugt bei Erkennen eines Fehlers Steuersignale zur Einlegung von unkritischen Getriebezuständen. Ein solcher unkritischer Getriebezustand ist z.B. der erste Gang, da bei gebräuchlichen Planetengetrieben der erste Gang einen Freilauf aufweist. Weitere unkritische Getriebezustände sind hohe Gänge, insbesonaere der vierte Gang.First of all, impermissible downshifts must be recognized. This can be done, for example, in accordance with the state of the art specified at the beginning, that the output speed n2 in relation to the selected gear stage, to the engine speed n1 or to the load L is set. The relative consideration of these quantities to each other as well as a comparison with setpoints can then be seen in each case whether with the respective Conditions the downshift signal was correctly generated. This exam leads the computer internally and generates control signals for the detection of an error Submission of non-critical gear states. Such an uncritical transmission condition is e.g. the first gear, since the first gear in common planetary gears has a freewheel. Other uncritical gear states are high gears, especially the fourth gear.

In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sicherheitsschaltkreis 17 näner ausgeführt. Dabei sind zwei Steuerausgänge des Rechners 13 für die beiden Magnetventile 14, 15 über je ein 'JAND-Gatter 30, 31 mit jeweils der Basis zweier Endstufentranslstoren 32, 33 verbunds. Deren Emitter liegen jeweils an Masse, während ihre Kollektoren über die Magnetwicklungen der Magnetventile 14, 15 mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden sind. Ein weiterer Ausgang des Rechners 13, der in Abhängigkeit des ablaufenden Programms üblicherweise zyklische Signale erzeugt ist an den Überwachungskreis (Watchdog) 34 zugeführt, durch den das zyklische Auftreten dieser Signale und damit der ungestörte Programmablauf überwacht wird. Solche Watchdog-Schaltungen sind z.B. aus der DE-OS 29 03 638 bekannt. Der Ausgang ist mit jeweils einem weiteren Eingang der beiden NAND-Gatter 30, 31 verbunden.In the embodiment shown in Figure 2, the safety circuit 17 men executed. There are two control outputs of the computer 13 for the two Solenoid valves 14, 15 each have a 'JAND gate 30, 31, each with the base of two Output stage translators 32, 33 connected. Their emitters are each connected to ground, while their collectors via the magnetic windings of the solenoid valves 14, 15 with the positive Pole of the supply voltage are connected. Another output of the computer 13, which usually generates cyclic signals depending on the running program is fed to the monitoring circuit (watchdog) 34, through which the cyclical occurrence these signals and thus the undisturbed program sequence is monitored. Such watchdog circuits are known e.g. from DE-OS 29 03 638. The exit is with one more each Input of the two NAND gates 30, 31 connected.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst davon ausgegangen, daß der dritte Gang eingelegt und somit sämtliche Magnetventile stromlos sind. Dies bedeutet ein O-Signal am dem Magnetventil 16 zugeordneten Ausgang des Rechners 13 sowie 1-Signale an den beiden, den anderen Magnetventilen zugeordneten Ausgängen, da über die invertierenden Gatter 30, 31 eine Signalumkehr erfolgt.To explain the mode of action, it is initially assumed that that the third gear is engaged and thus all solenoid valves are de-energized. this means an 0 signal at the output of the computer 13 assigned to the solenoid valve 16 as well as 1-signals at the two outputs assigned to the other solenoid valves, since a signal reversal takes place via the inverting gates 30, 31.

Am Ausgang des Überwachungskreises 34 liegt bei ordnungsgemäßer Funktion des Rechners 13 grundsätzlich ein 1-Signal. Im folgenden sollen nun verschiedene Fälle von Fehlfunktionen abgehandelt werden: Fall 1: Defektes Ansprechen des Magnetventils 15.At the output of the monitoring circuit 34 is a proper function of the computer 13 basically has a 1 signal. In the following, various Cases of malfunctions are dealt with: Case 1: Defective response of the solenoid valve 15th

Z.B. infolge eines Kurzschlusses im Endstufentransistor 33 zieht das Magnetventil 15 an. Dies hätte eine unzulässige Rückschaltung in den zweiten Gang zur Folge.E.g. as a result of a short circuit in the output stage transistor 33, it pulls Solenoid valve 15 on. This would result in an impermissible downshift into second gear result.

Nachdem der Rechner diese unzulässige Rückschaltung erkannt hat, werden den beiden NAND-Gattern 31, 30 Signale zugeführt, durch die beide Magnetventile 14, 15 angesteuert werden (das Magnetventil 15 ist bereits wegen des aufgetretenen Fehlers angesteuert), wodurch der erste Gang eingelegt, also ein unkritischer Getriebezustand erzeugt wird.After the computer has recognized this inadmissible downshift, the two NAND gates 31, 30 are fed signals through the two solenoid valves 14, 15 are controlled (the solenoid valve 15 has already occurred because of the Error triggered), whereby the first gear is engaged, i.e. an uncritical transmission state is produced.

Fall 2: Der Programmablauf des Rechners 13 ist gestört.Case 2: The program flow of the computer 13 is disturbed.

Dies wird im Überwachungskreis 34 erkannt, dessen Ausgang infolgedessen auf ein O-Signal wechselt. Die Folge ist wiederum eine Ansteuerung der Magnetventile 14, 15, also ein Einlegen des ersten Ganges.This is recognized in the monitoring circuit 34, its output as a result changes to an O signal. The result is, in turn, an activation of the solenoid valves 14, 15, so engaging first gear.

Es sei nochmals betont, daß als unkritischer Getriebezustand an die Stelle des ersten Ganges aucn ein hoher Gang, z.B. der vierte Gang gewählt werden kann.It should be emphasized again that as an uncritical gear state to the Place the first gear in a high gear, e.g. fourth gear can be selected can.

Anstelle der NAND-Gatter 30, 31 können natürlich auch andere Gatter mit entsprechenden Funktionen treten, z.B.Instead of the NAND gates 30, 31, other gates can of course also be used step with corresponding functions, e.g.

bei gleichen Signalpegeln könnten ODER-Gatter mit invertierenden Eingängen verwendet erden. Entsprechend den Steuersignalpegeln des Rechners bzw. der erforderliche Steuersignalpegel für die Ansteuerung des Magnetventils kann die Invertierung unter Umständen auch entfallen.with the same signal levels, OR gates with inverting inputs could be used used earth. According to the control signal level of the computer or the required Control signal level for activating the solenoid valve can be inverted under Circumstances also do not apply.

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Claims

Claims F Safety device for computer-controlled automatic transmissions in motor vehicles, with the setting of the various transmission gears via switching combinations by solenoid valves and a non-critical one when an error is detected Gear is engaged, characterized in that this uncritical gear via a specific switching combination of at least two solenoid valves (14, 15) can be inserted by control signals from the computer (13).

2. Safety device according to claim 1, characterized in that that a monitoring circuit (34, watchdog) is provided for the computer functions and that an error signal of the monitoring circuit (34 ") the uncritical gear is insertable.

3. Safety device according to claim 1 or 2, characterized in that that the control signals of the computer (13) and the Jberwachungskreises (3L) he gate (30, 31) are linked for alternative control of the .lagnetventile.

4. Safety device according to claim 3, characterized in that that the gates (30, 31) are inverting gates, the error signals for control the gate are signals.