DE3720385A1 - Kraftfahrzeug-steuersystem - Google Patents
Kraftfahrzeug-steuersystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug-Steuersystem
mit einer Hauptsteuereinheit und einer
Hilfssteuereinheit zum Steuern von Einrichtungen bzw.
Hilfseinrichtungen, die in das Kraftfahrzeug eingebaut sind.
Kraftfahrzeuge, deren Komponenten durch eine elektronische
Steuereinheit (i. a. als "ECU" bezeichnet), die einen Mikrocomputer
enthält, gesteuert werden, sind in den vergangenen
Jahren in steigender Stückzahl gebaut worden. Zusätzlich zu
der Steuerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine, der
Steuerung des Wechselgetriebes, beispielsweise beim Schalten
in einen anderen Gang in dem Kraftübertragungssystem, und
dem Steuern der Kupplung können in solchen Kraftfahrzeugen
verschiedene Zusatzeinrichtungen durch die elektronische
Steuereinheit gesteuert werden. Auf der Grundlage von Signalen
aus unterschiedlichen Sensoren, die in einer Vielfalt
von Stell- oder Betätigungseinrichtungen vorgesehen sind,
die die Einrichtungen, welche zu steuern sind, stellen oder
betätigen, berechnet die elektronische Steuereinheit Steuervariable
für die verschiedenen Stell- oder Betätigungseinrichtungen,
die zu steuern sind, und gibt dann korrespondierende
Signale an die Stell- oder Betätigungseinrichtungen
aus, um die Arbeitsweise der betreffenden Einrichtungen
zu steuern.
In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf die Japanische
Patentanmeldung Nr. 60-2 17 471 hingewiesen, die von der Anmelderin
auch der vorliegenden Erfindung getätigt wurde. Ein
darin bereits offenbartes elektronisch gesteuertes Fahrzeug
enthält nicht nur eine elektronische Steuereinheit (elektronische
Hauptsteuereinheit) zum Steuern der verschiedenen
Stell- oder Betätigungsmittel, sondern ist auch mit Hilfs-
Stell- oder Betätigungsmitteln für Aushilfszwecke für den
Fall, daß irgendein Stell- oder Betätigungsmittel oder die
Hauptsteuereinheit selbst einen Fehlerzustand - beispielsweise
durch Bruch eines Drahts oder einen Kurzschluß - entwickelt,
und einer elektronischen Hilfssteuereinheit zum
Steuern der Hilfsbetätigungsmittel ausgestattet. Wenn die
elektronische Hauptsteuereinheit eine Fehlfunktion ausführen
sollte, wird das System auf die elektronische Hilfssteuereinheit
umgeschaltet, um zu gewährleisten, daß das Fahrzeug
die Fahrt sicher fortsetzen kann.
In diesem bekannten elektronisch gesteuerten Fahrzeug wird
indessen die elektronische Hilfssteuereinheit nicht benutzt,
wenn die verschiedenen Stell- oder Betätigungsmittel normal
arbeiten, so daß es dem Fahrer nicht möglich ist, zu wissen,
ob die elektronische Hilfssteuereinheit normal oder fehlerhaft
arbeitet.
Da die elektronische Hilfssteuereinheit ohne Fehler arbeiten
muß, wenn die elektronische Hauptsteuereinheit eine Fehlfunktion
ausführt, ist es notwendig, daß irgendeine Form
eines Warnsystems vorgesehen sein muß, um den Fahrer darüber
informieren zu können, daß die elektronische Hilfssteuereinheit
fehlerhaft arbeitet, und zwar selbst dann, wenn sich
das Fahrzeug in einem normalen Fahrzustand, d. h. unter der
Steuerung der elektronischen Hauptsteuereinheit, befindet.
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Kraftfahrzeug-Steuersystem zu schaffen, das
mit Fehlererfassungsmitteln ausgestattet ist, die den Fahrer
darauf aufmerksam machen, daß die elektronische Hilfssteuereinheit
fehlerhaft arbeitet. Des weiteren besteht die Aufgabe
für die vorliegende Erfindung darin, ein Kraftfahrzeug-Steuersystem
zu schaffen, das mit Fehlererfassungsmitteln
ausgestattet ist, die in der Lage sind, zu erfassen,
daß die elektronische Hauptsteuereinheit fehlerhaft arbeitet.
Zur Lösung der genannten Aufgaben wird ein Kraftfahrzeug-Steuersystem
der eingangs genannten Art und gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 vorgeschlagen, das erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet ist, daß die elektronische Hauptsteuereinheit
zum Steuern der in das Kraftfahrzeug eingebauten
Einrichtungen ständig die elektronische Hilfssteuereinheit
zum Steuern der Hilfssteuereinrichtungen und die
elektronische Hilfssteuereinheit ständig die elektronische
Hauptsteuereinheit überwacht, daß erste Fehlererfassungsmittel
für die elektronische Hauptsteuereinheit zum Erfassen
eines Fehlers in der elektronischen Hilfssteuereinheit vorgesehen
sind und daß zweite Fehlererfassungsmittel für die
elektronische Hilfssteuereinheit zum Erfassen eines Fehlers
in der elektronischen Hauptsteuereinheit vorgesehen sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Steuersystem ist ein
solches geschaffen worden, das Fehlererfassungsmittel, die
in der elektronischen Hauptsteuereinheit zum Erfassen von
Fehlern in der elektronischen Hilfssteuereinheit und zur
Überwachung derselben vorgesehen sind, und Fehlererfassungsmittel,
die in der elektronischen Hilfssteuereinheit zum
Erfassen von Fehlern in der elektronischen Hauptsteuereinheit
und zur Überwachung derselben vorgesehen sind, aufweist.
Als Ergebnis ist ständig ein sicherer Betrieb des
Kraftfahrzeugs gewährleistet, da eine ständige Überwachung
durchgeführt wird, um feststellen zu können, ob sowohl die
elektronische Hauptsteuereinheit als auch die elektronische
Hilfssteuereinheit normal oder fehlerhaft arbeitet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind
durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
im folgenden anhand mehrerer Figuren gegebenen Beschreibung
der Erfindung ersichtlich, wobei die Beschreibung lediglich
bevorzugte Ausführungsbeispiele betrifft und wobei gleiche
oder ähnliche Teile und Elemente in allen Figuren mit jeweils
gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, aus dem der Aufbau eines
Kraftfahrzeug-Steuersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung hervorgeht.
Fig. 2 zeigt Darstellungen zum Beschreiben eines Datenaustausches
innerhalb des Kraftfahrzeug-Steuersystems
während einer Fehlerdiagnose.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, aus dem die Einzelheiten
von Betätigungsmitteln für verschiedene Kraftfahrzeug-Komponenten
hervorgehen.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, das Steuerungsvorgänge in dem
Kraftfahrzeug-Steuersystem gemäß der vorliegenden
Erfindung verdeutlicht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für das Kraftfahrzeug-Steuersystem
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun im
einzelnen anhand der genannten Figuren beschrieben.
Wie bereits erläutert, zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild, aus
dem der Aufbau eines Kraftfahrzeug-Steuersystems gemäß der
vorliegenden Erfindung hervorgeht. In Fig. 1 bezeichnet das
Bezugszeichen 101 eine elektronische Hauptsteuereinheit, die
einen Mikrocomputer enthält. Die elektronische Hauptsteuereinheit
101 enthält derartige Einrichtungen wie einen Zentralprozessor,
Speicher- und Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen,
die einen Computer bilden, und desweiteren eine Impulsformungseinrichtung
51, die Kommunikationssignale mit bestimmter
Impulsform erzeugt, durch die eine im folgenden zu beschreibende
elektronische Hilfssteuereinheit 102 zu einer
Selbstdiagnose aufgefordert wird, eine Sendeeinrichtung 52
zum Senden von Kommunikationssignalen mit der Impulsform an
die elektronische Hilfssteuereinheit 102, eine Empfangseinrichtung
71 zum Empfangen von Fehlerdiagnosesignalen mit
einer bestimmten Impulsform aus der elektronischen Hilfssteuereinheit
102 und eine Diagnoseeinrichtung 72 zum
Durchführen einer Diagnose der empfangenen Impulsform.
Die elektronische Hilfssteuereinheit 102 enthält einen Mikrocomputer,
und wie die elektronische Hauptsteuereinheit
101 enthält sie Einrichtungen wie einen Zentralprozessor,
Speicher- und Eingabe/Ausgabeeinrichtungen, die einen Computer
bilden. Außerdem sind in der elektronischen Hilfssteuereinheit
102 eine Impulsformungseinrichtung 81, die
Kommunikationssignale mit bestimmter Impulsform erzeugt, die
die elektronische Hauptsteuereinheit 101 zur Selbstdiagnose
auffordern, eine Sendeeinrichtung 82 zum Senden von Signalen
mit der Impulsform, eine Empfangseinrichtung 61 zum Empfangen
der Fehlerdiagnosesignale mit einer bestimmten Impulsform
der elektronischen Hauptsteuereinheit 101 und eine
Diagnoseeinrichtung 62 zum Durchführen einer Diagnose der
empfangenen Impulsform vorgesehen. Die Sendeeinrichtung 52
und die Empfangseinrichtung 61 sind durch eine Kommunikationsleitung
103 miteinander verbunden, und die Sendeeinrichtung
82 und die Empfangseinrichtung 71 sind durch eine Kommunikationsleitung
104 miteinander verbunden.
Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Motor, für den eine
Motorstelleinrichtung 11 vorgesehen ist. Die Motorstelleinrichtung
11 enthält ein Normalbetriebs-Motorstellorgan
11 a und ein Hilfsbetriebs-Motorstellorgan 11 b. Das Bezugszeichen
4 bezeichnet eine Kupplung, für die eine Kupplungsstelleinrichtung
10 vorgesehen ist, die ein Normalbetriebs-Kupplungsstellorgan
10 a und ein Hilfsbetriebs-Kupplungsstellorgan
10 b enthält. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein
Wechselgetriebe, für das eine Wechselgetriebestelleinrichtung
9 vorgesehen ist, die ein Normalbetriebs-Wechselgetriebestellorgan
9 a und ein Hilfsbetriebs-Wechselgetriebestellorgan
9 b enthält. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen
Anlasser, und das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Anlasserbetätigungseinrichtung,
die ein Normalbetriebs-Anlasserbetätigungsorgan
12 a und ein Hilfsbetriebs-Anlasserbetätigungsorgan
12 b enthält.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Wahlhebeleinrichtung,
und das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
Das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Gaspedalsensoreinrichtung,
die einen Normalbetriebs-Gaspedalsensor
13 a und einen Hilfsbetriebs-Gaspedalsensor 13 b enthält.
Der Hilfsbetriebs-Gaspedalsensor 13 b enthält ein Potentiometer,
das bei Auftreten eines Fehlers ein Eingangssignal
zum gleichzeitigen Steuern der Kupplungsstelleinrichtung 10
und eines Stellmotors 25 (Fig. 3) oder nur zum Steuern des
Stellmotors erzeugt, wie dies weiter unten zu beschreiben
sein wird. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Stromversorgungsumschalter
zum Umschalten der Stromversorgung von
der elektronischen Hauptsteuereinheit 101 auf die elektronische
Hilfssteuereinheit 102 oder umgekehrt.
Das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Hilfsgetriebeschalter,
durch den der Fahrer eine Gangstufe bestimmen kann, wenn das
Kraftfahrzeug bei einem Auftreten eines regelwidrigen Zustands
fährt. Der Hilfsgetriebeschalter erlaubt die Auswahl
einer der Positionen "Rückwärts", "Neutral" oder "1. Gang".
Das Bezugszeichen 28 bezeichnet einen Motordrehungssensor,
und das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Eingangswellendrehungssensor.
Wenn der Betrieb normal ist, empfängt die elektronische
Hauptsteuereinheit 101 sowohl Signale aus der Wahlhebeleinrichtung
7, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8, dem Normalbetriebs-Gaspedalsensor
13 a, dem Motordrehungssensor 28
und dem Eingangswellendrehungssensor 29 als auch derartige
Eingangssignale wie ein Kupplungshubsignal und ein Wechselgetriebepositionssignal
(nicht gezeigt) und reagiert durch
Betätigen des Normalbetriebs-Wechselgetriebestellorgans 9 a,
des Normalbetriebs-Kupplungsstellorgans 10 a, des Normalbetriebs-Motorstellorgans
11 a und des Normalbetriebs-Anlasserstellorgans
12 a, um dadurch eine geeignete Wechselgetriebesteuerung,
Kupplungssteuerung und Motorsteuerung durchzuführen.
Indessen wird, wenn die elektronische Hauptsteuereinheit 101
eine Fehlfunktion ausführt, die Stromversorgung von der
elektronischen Hauptsteuereinheit 101 abgeschaltet, und
gleichzeitig wird die elektronische Hilfssteuereinheit 102
über den Stromversorgungsumschalter 14 mit Energie versorgt.
Die elektronische Hilfssteuereinheit 102 schaltet das
Hilfsbetriebs-Anlasserbetätigungsorgan 12 b ein, um die Anlassung
des Motors vorzubereiten, und reagiert gleichzeitig
auf Signale aus dem Hilfsgetriebeschalter 15 und dem Hilfsbetriebs-Gaspedalsensor
13 b durch Umschalten der Gänge des
Wechselgetriebes, Einrücken und Ausrücken der Kupplung und
Steuern des Motors.
Das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen Schlüssel- oder Zündschalter,
der zwischen dem Stromversorgungsumschalter 14 und
einer Batterie B angeordnet ist. Wenn der Schlüssel- oder
Zündschalter 30 geschlossen ist, wird eine Spannung über den
Stromversorgungsumschalter 14, der ständig mit der elektronischen
Hauptsteuereinheit 101 in Verbindung steht, sowohl
an die elektronische Hauptsteuereinheit 101 als auch an die
elektronische Hilfssteuereinheit 102 über eine Leitung 105,
die mit der elektronischen Hilfssteuereinheit 101 verbunden
ist, gelegt.
Fig. 2 zeigt schematische Darstellungen zum Beschreiben eines
Diagnose-Kommunikationssystems, das zwischen der elektronischen
Hauptsteuereinheit 101 und der elektronischen
Hilfssteuereinheit 102 vorgesehen ist. Fig. 2(A) stellt ein
einfaches Blockschaltbild dar, und Fig. 2(B) zeigt eine
Ausgangssignal-Impulsform eines Diagnosesignals, das durch
die elektronische Hauptsteuereinheit 101 und die elektronische
Hilfssteuereinheit 102 erzeugt wird. Die Ausgangssignal-Impulsform
ist eine solche, die eine Hochpegel-Impulsbreite
T₁ und eine Niederpegel-Impulsbreite T₂ hat. Fig.
2(C) zeigt die Impulsform des zuvor genannten Diagnosesignals,
das durch die elektronische Hauptsteuereinheit 101
und die elektronische Hilfssteuereinheit 102 erzeugt wird.
Dieses Signal tritt auf, wenn es durch die Empfangseinrichtung
61 bzw. 71 empfangen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden fehlerhafte Zustände in der im folgenden
beschriebenen Art und Weise festgestellt:
Die Impulsformungseinrichtung 51 der elektronischen Hauptsteuereinheit
101 erzeugt beispielsweise ständig mittels
Software ein Signal mit einer Impulsform, die einen Zyklus
von T₁=T₂=10 ms (Tastverhältnis: 50%) hat. Das Signal
mit dieser Impulsform wird ohne Unterbrechung über die Sendeeinrichtung
52 zu der elektronischen Hilfssteuereinheit
102 gesendet. Das Signal, nämlich ein Diagnosesignal, das
diese Impulse enthält, wird von der Empfangseinrichtung 61
der elektronischen Hilfssteuereinheit 102 empfangen. Die
Diagnoseeinrichtung 62 der elektronischen Hilfssteuereinheit
102 prüft, ob die Impulsbreiten t₁, t₂ in vorbestimmte Impulsbreiten
fallen, und zwar immer dann, wenn das Diagnosesignal
von der Empfangseinrichtung 61 empfangen wird. Wenn
eine vorbestimmte Anzahl von Diagnosesignalen, für die die
Impulsbreite nicht in den vorbestimmten Wertbereich fallen,
empfangen wird, oder wenn eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen
fehlt, wird eine Entscheidung getroffen, die besagt,
daß die elektronische Hauptsteuereinheit 101 keine Impulse
formen kann, die die vorbestimmte Impulsbreite haben, weil
irgendeine Fehlfunktion vorliegt. Die elektronische Hauptsteuereinheit
wird zu diesem Zeitpunkt als fehlerhaft erkannt.
Die Impulsformungseinrichtung 81 der elektronischen Hilfssteuereinheit
102 erzeugt beispielsweise mittels Software
alle 200 ms eine Periode eines Signals mit einer Impulsform,
die einen Zyklus von T₁=T₂=10 ms (Tastverhältnis: 50%)
hat. Das Signal mit dieser Impulsform wird über die Sendeeinrichtung
82 zu der elektronischen Hauptsteuereinheit 101
gesendet. Das Signal, nämlich ein Diagnosesignal, das diese
Impulse enthält, wird von der Empfangseinrichtung 71 der
elektronischen Hauptsteuereinheit 101 empfangen. Die Diagnoseeinrichtung
72 der elektronischen Hauptsteuereinheit
101 prüft immer dann, wenn das Diagnosesignal von der Empfangseinrichtung
71 empfangen wird, ob die Impulsbreiten t₁,
t₂ in vorbestimmte Impulsbreiten fallen. Wenn ein Diagnosesignal
empfangen wird, bei dem die Impulsbreiten nicht in
den vorbestimmten Wertbereich fallen, oder wenn das Diagnosesignal
trotz der Tatsache, daß dieses Signal zu diesem
Zeitpunkt erzeugt werden sollte, nicht empfangen werden
kann, wird eine Entscheidung getroffen, die besagt, daß die
elektronische Hilfssteuereinheit 102 aufgrund einer Fehlfunktion
keine Impulse formen kann, die die vorbestimmte
Impulsbreite haben, oder das Diagnosesignal selbst nicht
erzeugt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die elektronische
Hilfssteuereinheit 102 als fehlerhaft erkannt.
Die Einzelheiten der Stell- bzw. Betätigungseinrichtungen
werden im folgenden anhand von Fig. 3 beschrieben:
Zunächst wird der Aufbau der Stell- bzw. Betätigungseinrichtungen
für die Steuerung, wenn der Betrieb normal ist,
beschrieben. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Wahlbetätigungseinrichtung
des Wechselgetriebes 5. Die Wahlbetätigungseinrichtung
17 hat eine Zylinderstruktur, die in drei
Positionen durch eine Kombination von elektromagnetischen
Ventilen V₁, V₂ einstellbar ist und dazu bestimmt ist, drei
Wahlpositionen festzulegen, nämlich eine Position "1. Gang/Rückwärtsgang",
eine Position "2. Gang/3. Gang" und
eine Position "4. Gang/5. "Gang". In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
wird die Position "1. Gang/Rückwärtsgang"
durch Einschalten des elektromagnetischen Ventils V₁ und
Ausschalten des elektromagnetischen Ventils V₂ gewählt, die
Position "2. Gang/3. Gang" wird durch Einschalten der elektromagnetischen
Ventile V₁, V₂ gewählt, und die Position "4. Gang/5. Gang"
wird durch Einschalten des elektromagnetischen
Ventils V₂ und Ausschalten des elektromagnetischen Ventils
V₁ gewählt.
Das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Schaltbetätigungseinrichtung,
die eine Struktur ähnlich der der Wahlbetätigungseinrichtung
17, zum Bestimmen einer Schaltposition
durch Kombination von elektromagnetischen Ventilen V₃, V₄
hat. Die Wahlbetätigungseinrichtung 17, die Schaltbetätigungseinrichtung
18 und die elektromagnetischen Ventile
V₁, V₂, V₃, V₄ bilden das zuvor genannte Normalbetriebs-Wechselgetriebestellorgan
9 a (Fig. 1).
Das Bezugszeichen 19 bezeichnet ein Betätigungsorgan für das
Betätigen der Kupplung 4. Das Betätigungsorgan 19 ist in
einer Richtung durch die Kraft einer Feder vorgespannt, die
an der Kupplung 4 vorgesehen ist und von einer Art ist, daß
sie Druck auf eine Seite eines Kolbens ausübt, um so die
einwirkende Vorspannkraft zu überwinden. Die Kupplung wird
durch elektromagnetische Ventile V₅, V₆ eingerückt und ausgerückt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die
Kupplung durch Einschalten der elektromagnetischen Ventile
V₅, V₆ ausgerückt und durch Ausschalten dieser elektromagnetischen
Ventile eingerückt. Das Betätigungsorgan 19 und
die elektromagnetischen Ventile V₅, V₆ bilden das Normalbetriebs-Kupplungsstellorgan
10 a (Fig. 1).
Das Bezugszeichen 20 bezeichnet ein Motorstellorgan, das
einen Aufbau ähnlich dem des Normalbetriebs-Kupplungsstellorgans
10 a hat, zum Steuern der Motordrehung durch eine
Kombination von elektromagnetischen Ventilen V₇, V₈. Das
Motorstellorgan 20 und die elektromagnetischen Ventile V₇,
V₈ bilden das Normalbetriebs-Motorstellorgan 11 a (Fig. 1).
Es sei angemerkt, daß das Normalbetriebs-Motorstellorgan 11 a
durch einen Impuls- oder Schrittmotor realisiert sein kann.
Das Bezugszeichen 26 bezeichnet ein Anlasserrelais, das
durch ein Motorstart-Freigabesignal aus der elektronischen
Hauptsteuereinheit 101 eingeschaltet wird, wenn der Betrieb
normal verläuft, um dadurch einen Motorstart-Vorbereitungszustand
herzustellen. Das Anlasserrelais 26 bildet das Normalbetriebs-Anlasserbetätigungsorgan
12 a (Fig. 1).
Im folgenden wird der Aufbau der Hilfsbetriebs-Stell- bzw.
Betätigungseinrichtungen beschrieben:
Ein elektromagnetisches Ventil V e 0 stellt ein Hauptventil
zum Umschalten einer Hydraulikdruckquelle von den Normalbetriebs-Stell-
bzw. Betätigungseinrichtungen auf die Hilfsbetriebs-Stell-
bzw. Betätigungseinrichtungen dar. Das Ventil
V e 0 wird in einem Notfall eingeschaltet, um den Druck
von den Stell- bzw. Betätigungseinrichtungen für den Normalbetrieb
abzuschalten und den Druck auf die Hilfsbetriebs-Stell-
bzw. Betätigungseinrichtungen zu leiten.
Ein elektromagnetisches Ventil V e 1 ist ein elektromagnetisches
Hilfsventil, das der Wahlbetätigungseinrichtung 17 zur
Auswahl eines Ganges zugeordnet ist. Wenn das Ventil eingeschaltet
ist, wählt die Wahlbetätigungseinrichtung 17 in
Übereinstimmung mit dem gezeigten Ausführungsbeispiel die
Position "1. Gang/Rückwärtsgang" aus.
Elektromagnetische Ventile V e 2, V e 3 sind elektromagnetische
Hilfsventile, die der Schaltbetätigungseinrichtung 18 zugeordnet
sind. Diese Ventile arbeiten in gleicher Weise wie
die elektromagnetischen Ventile V e 3, V e 4 der Betätigungseinrichtung
für den Normalbetrieb.
Die elektromagnetischen Ventile V e 1, V e 2, V e 3 der Wahlbetätigungseinrichtung
17 und der Schaltbetätigungseinrichtung
18 bilden das Hilfsbetriebs-Wechselgetriebestellorgan 9 b
(Fig. 1).
Ein elektromagnetisches Ventil V e 4 ist ein elektromagnetisches
Hilfsventil, das dem Betätigungsorgan 19 für die
Kupplung zugeordnet ist. Die Kupplung wird ausgerückt, wenn
das Ventil eingeschaltet wird, und sie wird eingerückt, wenn
das Ventil ausgeschaltet wird. Das elektromagnetische Ventil
V e 4 und das Betätigungsorgan 19 bilden das Hilfsbetriebs-Kupplungsstellorgan
10 b (Fig. 1).
Der Stellmotor 25 ist ein Betätigungsorgan für die Hilfssteuerung
und ist mit einem Stangensteuerhebel (oder einer
Zahnstange) des Motors verbunden. Der Stellmotor 25 bildet
das Hilfsbetriebs-Motorstellorgan 11 b (Fig. 1).
Ein Hilfsbetriebs-Anlasserrelais 27 ist ähnlich dem Anlasserrelais
26 zum Steuern während des Normalbetriebs vorgesehen
und bildet das Hilfsbetriebs-Anlasserbetätigungsorgan
12 b (Fig. 1). Es sei angemerkt, daß ein Hilfsbetriebs-Hydraulikdrucksystem
23 durch gestrichelte Linien angedeutet
ist und daß ein Normalbetriebs-Hydraulikdrucksystem 24 durch
ausgezogene Linien angedeutet ist. Die Bezugszeichen 21, 22
bezeichnen eine Hydraulikquelle bzw. einen Tank.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des in Fig. 3 gezeigten
Systems beschrieben:
Wenn sowohl die elektronische Hauptsteuereinheit 101 als
auch die elektronische Hilfssteuereinheit 102 normal arbeitet,
strömt Arbeitsöl lediglich durch die elektromagnetischen
Hilfsventile, und die Stell- bzw. Betätigungsorgane
arbeiten in üblicher Weise. Wenn die elektronische Hauptsteuereinheit
101 als fehlerhaft erkannt ist, betätigt der
Fahrer den Stromversorgungsumschalter 14, um die Zufuhr von
Strom zu der elektronischen Hauptsteuereinheit 101 zu unterbrechen
und so die elektronische Hauptsteuereinheit 102
über eine Signalleitung 106 über diesen Zustand zu informieren.
In Reaktion darauf betätigt die elektronische
Hilfssteuereinheit 102 die elektromagnetischen Hilfsventile,
das Hydrauliksystem wird zu dem Hilfshydraulikkreis umgeschaltet,
und jedes Stell- bzw. Betätigungsorgan arbeitet in
einem Hilfsbetriebszustand.
Die Steueroperation des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Steuersystems,
das mit einem Fehlerdetektor ausgestattet
ist, wird im folgenden anhand des Flußdiagramms gemäß Fig. 4
beschrieben.
Wenn der Schlüssel- oder Zündschalter 30 geschlossen wird,
um Spannung an die elektronische Hauptsteuereinheit 101 und
die elektronische Hilfssteuereinheit 102 zu legen, erzeugen
diese Steuereinheiten die Diagnosesignale. Das Diagnosesignal
aus der elektronischen Hauptsteuereinheit 101 wird
ständig zu der elektronischen Hilfssteuereinheit 102
gesendet (Schritt S 1).
Als nächstes wird das Diagnosesignal, das in der elektronischen
Hilfssteuereinheit 102 erzeugt wird, durch die elektronische
Hauptsteuereinheit 101 eingelesen (Schritt S 2). In
Reaktion darauf wird die Hauptroutine der elektronischen
Hauptsteuereinheit 101 unterbrochen, und es wird entschieden,
ob das Diagnosesignal normal oder nicht normal ist
(Schritt S 3). Falls die Entscheidung in Schritt S 3 dahingehend
ausfällt, daß das Diagnosesignal nicht normal ist, wird
in einem Schritt S 4 geprüft, ob das Diagnosesignal zumindest
n-mal nacheinander in nicht normaler Form erfaßt wird. Falls
die Antwort in dem Schritt S 4 JA lautet, wird in einem
Schritt S 5 ein Alarm ausgegeben, um den Fahrer über die
Tatsache zu informieren, daß die elektronische Hilfssteuereinheit
102 fehlerhaft ist. Falls die Entscheidung, die in
dem Schritt S 3 getroffen wird, derart ist, daß das Diagnosesignal
normal ist oder falls in dem Schritt S 4 entschieden
wird, daß das Diagnosesignal nicht n-mal nacheinander in
nicht normaler Form auftritt, ist damit festgestellt worden,
daß die elektronische Hilfssteuereinheit 102 normal arbeitet,
und es wird kein Alarm ausgegeben (Schritt S 6).
Indessen nimmt zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Spannung an die
elektronische Hilfssteuereinheit 102 gelegt wird, diese
ihren Betrieb auf, und es wird das Diagnosesignal, das eine
eingestellte Anzahl von Impulsen enthält, erzeugt und zu der
elektronischen Hauptsteuereinheit 101 ausgegeben, und zwar
z. B. alle 200 ms (Schritt S 11). Desweiteren wird das Diagnosesignal,
das ständig durch die elektronische Hauptsteuereinheit
101 übertragen wird, eingelesen (Schritt S 12), und
es wird geprüft, ob das Diagnosesignal normal ist (Schritt
S 13). Falls das Signal als nicht normal erkannt wird, wird
geprüft, ob das Signal zumindest m-mal nacheinander in nicht
normaler Form auftritt (Schritt S 14). Falls die Antwort JA
lautet, ist damit entschieden worden, daß die elektronische
Hauptsteuereinheit 101 als fehlerhaft zu behandeln ist. Es
wird ein Alarm ausgegeben (Schritt S 15), und der Motor wird
in den Leerlaufzustand versetzt (Schritt S 16). Daraufhin
erfolgt ein Umschalten auf einen Notbetrieb, um eine eingetretene
Notsituation bewältigen zu können. Falls das Signal
als normal erkannt wird oder falls das Diagnosesignal nicht
m-mal nacheinander in nicht normaler Form auftritt, wird
kein Alarm ausgegeben (Schritt S 17). Falls der Motor im
Leerlauf dreht, wird der Motor in den zuvor bestehenden
Laufzustand zurückgeführt (Schritt S 18).
Wie zuvor im einzelnen beschrieben, ist die elektronische
Hauptsteuereinheit mit Fehlererfassungsmitteln zum Überwachen
der elektronischen Hilfssteuereinheit versehen, und die
elektronische Hilfssteuereinheit ist mit Fehlererfassungsmitteln
zum Überwachen der elektronischen Hauptsteuereinheit
versehen. Daher kann sowohl die elektronische Hauptsteuereinheit
als auch die elektronische Hilfssteuereinheit jederzeit
überwacht werden, um feststellen zu können, ob die
Steuereinheiten normal oder nicht normal arbeiten. Dies
gewährleistet jederzeit einen sicheren Fahrzeugbetrieb. Desweiteren
wird der Fahrer unverzüglich über einen nicht normalen
Zustand in jeder der elektronischen Steuereinheiten
informiert, um das Auftreten eines Unfalls zu verhindert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene
bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt, und es können
zahlreiche weitgehend unterschiedliche Ausführungsformen der
Erfindung durch den Fachmann realisiert werden, ohne daß
dazu der allgemeine Erfindungsgedanke oder der Schutzumfang,
der durch die Ansprüche bestimmt ist, verlassen werden müßte.
Claims (6)
1. Kraftfahrzeug-Steuersystem mit einer Hauptsteuereinheit
und einer Hilfssteuereinheit zum Steuern von Einrichtungen
bzw. Hilfseinrichtungen, die in das Kraftfahrzeug eingebaut
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische
Hauptsteuereinheit (101) zum Steuern der in das
Kraftfahrzeug eingebauten Einrichtungen (3, 4, 5, 6; 9 a,
10 a, 11 a, 12 a) ständig die elektronische Hilfssteuereinheit
(102) zum Steuern der Hilfssteuereinrichtungen (9 b, 10 b,
11 b, 12 b) und die elektronische Hilfssteuereinheit (102)
ständig diie elektronische Hauptsteuereinheit (101) überwacht,
daß erste Fehlererfassungsmittel (71, 72) für die
elektronische Hauptsteuereinheit (101) zum Erfassen eines
Fehlers in der elektronischen Hilfssteuereinheit (102) vorgesehen
sind und daß zweite Fehlererfassungsmittel (61, 62)
für die elektronische Hilfssteuereinheit (102) zum Erfassen
eines Fehlers in der elektronischen Hauptsteuereinheit (101)
vorgesehen sind.
2. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten
Fehlererfassungsmittel Impulsformungseinrichtungen (51, 81)
zum Formen eines Diagnosesignals, Sendeeinrichtungen (52,
82) zum Senden des Diagnosesignals, Empfangseinrichtungen
(61, 71) zum Empfangen des Diagnosesignals, das durch die
die Sendeeinrichtung (51 bzw. 81) der jeweils anderen elektronischen
Steuereinheit (101 bzw. 102) gesendet wird, und
Diagnoseeinrichtungen (62, 72) zum Prüfen des Diagnosesignals,
das durch die jeweilige Empfangseinrichtung (61 bzw.
71) empfangen wird, enthalten.
3. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Impulsformungseinrichtungen
(51, 81) Impulsformungsmittel zum Formen einer
Kommunikationssignal-Impulsform für die Fehlerdiagnose enthalten.
4. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Impulsformungsmittel
Impulse formen, die eine vorbestimmte Impulsbreite (T₁/T₂)
haben.
5. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Diagnoseeinrichtungen
(62, 72) einen Fehler erfassen, wenn die Impulsform eines
Signals, das durch die Sendeeinrichtung (52 bzw. 82) der
jeweils anderen elektronischen Steuereinheit (101 bzw. 102)
gesendet wird, eine Impulsbreite aufweist, die eine vorbestimmte
Impulsbreite übersteigt, oder wenn das Signal nicht
eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen enthält.
6. Kraftfahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektronische Hauptsteuereinheit
(101) einen Alarm ausgibt, wenn die ersten
Fehlererfassungsmittel einen Fehler in der elektronischen
Hilfssteuereinheit (102) erfassen, und daß die elektronische
Hilfssteuereinheit (102) einen Alarm ausgibt, wenn die
zweiten Fehlererfassungsmittel einen Fehler in der elektronischen
Hauptsteuereinheit (101) erfassen.
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