DE3843071A1 - Vorrichtung und verfahren zur ausfallsicherungssteuerung fuer elektronisch gesteuerte, automatische getriebe - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur ausfallsicherungssteuerung fuer elektronisch gesteuerte, automatische getriebe

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Description

Die Erfindung betrifft eine Ausfallsicherungssteuerung für ein elektronisch gesteuertes, automatisches Getriebe, das an einem Fahrzeug angebracht ist, und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Ausfallsicherungssteuerung für ein Getriebe (T/M), bei der die Übertragungszeit detek­ tiert wird.
Bei üblichen, elektronisch gesteuerten, automatischen Ge­ trieben werden im allgemeinen das Übersetzungsverhältnis des T/M und der Zustand, bei dem die Sperrkupplung ein­ oder ausgeschaltet wird, in Abhängigkeit von Signalen be­ stimmt, die den Öffnungsgrad einer Drosselklappe und die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Anzahl der Ausgangsum­ drehungen von dem T/M darstellen, so daß eine Betätigungs­ einrichtung, wie ein Magnet oder dergleichen, gesteuert wird, der fest mit dem T/M verbunden ist.
Beim üblichen Steuerverfahren wird im allgemeinen eine Ausfallsicherungssteuerung gegen eine elektrische Störung eines Sensors oder einer Betätigungseinrichtung ausge­ führt.
Bei dem üblichen Steuerverfahren können jedoch Störungen im mechanischen Bereich des T/M, beispielsweise ein Hängen­ bleiben der Ventile oder ein Durchrutschen der Reibungs­ materialien nur in schwieriger Weise im Hinblick auf eine ausreichende Ausfallsicherungssteuerung behandelt werden, und es ist daher eine weitere Verbesserung zum Zwecke einer verbesserten komfortablen Fahrt erforderlich.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Ausfallsicherungs­ steuereinrichtung bereitzustellen, die in geeigneter Weise eine Störung im mechanischen Teil eines automatischen Getriebes feststellen und diese einem Fahrer ver­ mitteln kann, so daß eine zuverlässige Ausfallsicherungs­ steuerung vorgenommen werden kann. Ferner soll ein Aus­ fallsicherungssteuerverfahren hierfür bereitgestellt werden.
Hierzu zeichnet sich erfindungsgemäß eine Ausfallsicherungs­ steuervorrichtung für ein elektronisch gesteuertes automa­ tisches Getriebe nach der Erfindung durch folgendes aus: einen Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zum Getriebe, einen Sensor für die Anzahl der Ausgangsumdrehun­ gen von dem Getriebe oder einen Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensor, eine Einrichtung zum Ermitteln eines momentanen Übersetzungsverhältnisses des Getriebes nach Maßgabe der Anzahl der Eingangsumdrehungen zum Getriebe und der Anzahl der Ausgangsumdrehungen vom Getriebe oder der Fahrzeug­ geschwindigkeit, eine Einrichtung zum Messen der Zeit, die von der Änderung eines momentanen Übersetzungsverhältnisses vor der Übertragung auf ein Übersetzungsverhältnis ver­ streicht, das nach der Übertragung festgelegt wird, und eine Einrichtung zum Feststellen einer Störung der Über­ tragung, indem eine vorbestimmte Übertragungszeit, die zuvor gespeichert worden ist, mit der so gemessenen Zeit ver­ glichen wird.
Ferner wird ein Ausfallsicherungssteuerverfahren für ein elektronisch gesteuertes automatisches Getriebe nach der Erfindung bereitgestellt, welches sich durch folgendes auszeichnet: eine Verarbeitung, bei der eine Eingangsum­ drehungszahl von einem Sensor für die Anzahl der Ein­ gangsumdrehungen zum Getriebe erhalten wird, eine Ver­ arbeitung, bei der die Ausgangsumdrehungszahl von einem Sensor für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Ge­ triebe erhalten wird, oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erhalten wird, eine Verarbeitung, bei der ein momentanes Übersetzungs­ verhältnis des Getriebes nach Maßgabe der Anzahl der Ein­ gangsumdrehungen zum Getriebe und der Anzahl der Ausgangs­ umdrehungen von dem Getriebe oder der Fahrzeuggeschwindig­ keit ermittelt wird, eine Verarbeitung, bei der die Zeit erfaßt wird, die für das momentane Übersetzungsverhält­ nis zum Übertragungszeitpunkt für die Änderung des Über­ setzungsverhältnisses vor der Übertragung zu dem Über­ setzungsverhältnis nach der Übertragung benötigt wird, und eine Verarbeitung, bei der eine Störung des Getriebes dadurch festgestellt wird, daß eine vorbestimmte Übertragungszeit, die zuvor gespeichert worden ist, mit der so gemessenen Zeit verglichen wird.
Gemäß der Erfindung wird allgemein bei einem automati­ schen Getriebe zum Zeitpunkt des Ausführens eines Schalt­ vorganges die Zeit gemessen für die Ausführung eines Schaltvorgangs, d.h. der Übergang von einem momentanen Über­ setzungsverhältnis vor der Umschaltung (bei­ spielsweise im Falle eines Hochschaltens von einem niedri­ gen Gang auf einen zweiten Gang handelt es sich um das Über­ setzungsverhältnis im niedrigen Gang), zu einem Übertragungs­ verhältnis nach der Vornahme des Schaltvorganges (beispielsweise beim Hochschalten von einem niedrigen Gang auf einen zweiten Gang handelt es sich um das Übertragungs­ verhältnis des zweiten Ganges), wobei die Zeit für den Schaltvorgang beim T/M feststellbar ist (Schaltzeit bzw. Übertragungszeit). Durch die Ermittlung, ob diese Zeit in einem Bereich einer bevorzugten Schaltzeit bzw. Übertragungszeit (vorgegeben) liegt, die zuvor ge­ speichert worden ist, oder nicht, ist eine Beschädi­ gung des Reibungsmaterials und eine Abnormalität des Öl­ drucks für die Steuerung des T/M feststellbar.
Dadurch lassen sich Störungen, wie ein Hängen­ bleiben der Ventile oder das Durchrutschen der Reibungs­ materialien oder dergleichen erkennen, so daß die Störung bzw. das Ausfallen einem Fahrer mitgeteilt werden kann und eine Ausfallsicherungssteuerung vorgenommen werden kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beige­ fügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Ausfall­ sicherungssteuersystems für ein elektronisch ge­ steuertes, automatisches Getriebe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Einzelheiten eines Getriebes (T/M) für ein Fahrzeug mit einem Quermotor FF, welches mit einem Sensor für die Eingangsumdrehungszahl nach der Erfindung versehen ist, und
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeits­ weise eines Ausfallsicherungssteuersystems für ein elektronisch gesteuertes, automatisches Getriebe nach der Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nach­ stehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist mit 1 ein Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu einem Getriebe (T/M) be­ zeichnet. Bei einem T/M für ein Fahrzeug mit einem Quermotor FF ist der Sensor 1 für die Umdrehungszahl in einem Hauptgetriebeteil 9 des T/M zum Feststellen der Anzahl der Umdrehungen einer C 1-Trommel enthalten (bei einem Fahrzeug mit einem Längsmotor FR wird die Anzahl der Umdrehungen in einer C 0-Trommel erfaßt), welche direkt mit einer Eingangswelle verbunden ist. Mit der Bezugsziffer 2 ist ein Sensor für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von T/M versehen. Die Bezugsziffer 3 bezieht sich auf einen Schalthebel-Positionsdetektiersensor (neutral, Anlassen, Schalten), das Bezugszeichen 4 auf einen Drosselklappen­ sensor, das Bezugszeichen 5 auf einen ersten Schaltmagneten, das Bezugszeichen 6 auf einen zweiten Schaltmagneten, das Bezugszeichen 7 auf einen Magneten für die Steuerung des Druckmitteldruckes, das Bezugszeichen 8 auf eine Ausfall­ alarmeinrichtung, das Bezugszeichen 9 auf ein Hauptgetriebe des T/M, das mit dem Sensor 1 für die Anzahl der Eingangs­ umdrehungen zum T/M versehen ist, die Bezugsziffer 10 auf eine elektronische Steuereinrichtung, die Bezugsziffer 11 auf eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), die Bezugs­ zeichen 12 bis 15 auf Schnittstellenschaltungen, das Be­ zugszeichen 16 auf eine Treiberschaltung für das erste Schaltventil 5, das Bezugszeichen 17 auf eine Treiberschal­ tung für den zweiten Schaltmagneten 6, die Bezugsziffer 18 auf eine Treiberschaltung für den Magneten 7 für die Steue­ rung des Druckmitteldrucks, das Bezugszeichen 19 auf eine Treiberschaltung für die Ausfallalarmeinrichtung, das Bezugszeichen 20 auf einen Speicher und das Bezugszeichen 21 auf einen Zeitgeber. Der vorstehend angegebene Sensor für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von T/M wird von einem Sensor gebildet, der an T/M angebracht ist. Er kann jedoch durch einen sogenannten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ersetzt werden, der in einem Geschwindigkeitsmesser mit­ eingeschlossen ist.
Bei diesem System wird das formale Übersetzungsverhältnis nach Maßgabe der Schalthebelposition und des Ausgangszu­ standes des Schaltmagneten bestimmt. Somit wird ein formales Übersetzungsverhältnis nach Maßgabe des Signals von dem Schalthebel-Positionsdetektiersensor 3 und dem Ausgangs­ zustand der Schaltmagneten 5, 6 in einem Speicher 20 ge­ speichert, der mit CPU 11 verbunden ist, und dann wird ein momentanes Übersetzungsverhältnis aus den Ausgangssignalen jeweils von dem Sensor 1 für die Anzahl der Eingangsum­ drehungen zu T/M und dem Sensor 2 für die Anzahl der Aus­ gangsumdrehungen von T/M ermittelt. Wenn die Schaltzeit bzw. die Übertragungszeit für das Verändern des momentanen Übersetzungsverhältnisses von dem Übersetzungsverhältnis vor dem Schaltvorgang zu dem nach der Beendigung des Schalt­ vorganges die zuvor in Übereinstimmung mit demselben Über­ setzungsverhältnis gespeichert worden ist, nicht innerhalb einer vorbestimmten Übertragungszeit (die näher bestimmt ist) liegt, die zuvor für die Schaltzeit des Schaltens des Schaltmagneten gespeichert ist, so wird bestimmt, daß das Getriebe T/M sich in einem Störzustand befindet. Eine Ausfallsicherungssteuerung zur Ausführung ist hierbei derart ausgelegt, daß eine Betriebsart verwirklichbar ist, bei der ein manueller Schaltbetrieb mit Hilfe eines Schalt­ hebels ausgeführt werden kann, oder in dem Fall, wenn der Druckmitteldruck elektronisch geregelt wird, die Betriebs­ art in eine Notbetriebsart umgeschaltet werden kann, bei der der Druckmitteldruck zur Steuerung des T/M auf einen Maximalwert gesetzt wird.
Darüber hinaus kann diese Störung einem Fahrer unter Ver­ wendung einer Ausfallalarmeinrichtung vermittelt werden, so daß der Fahrer an die Vornahme einer Reparatur erinnert wird.
Ein Getriebe T/M für ein Fahrzeug mit einem Quermotor FF, das mit einem Sensor für die Eingangsanzahl der Umdrehungen nach der Erfindung versehen ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert.
Unter Bezugnahme auf diese Zeichnung ist mit T ein Dreh­ momentwandler, mit C 1, C 2 und C 3 jeweils eine Mehrscheiben­ kupplung, mit B 1 eine Bandbremse, mit B 2, B 3 und B 4 jeweils eine Mehrscheibenbremse, und mit F 1, F 2 und F 3 jeweils eine Einwegbremse dargestellt. Die Bezugsziffer 9 bezieht sich auf ein Hauptgetriebeteil, die Bezugsziffer 30 auf ein Neben- bzw. Untergetriebeteil, die Bezugsziffer 31 auf eine Ausgangswelle, die Bezugsziffer 32 auf eine C 1-Trommel, die direkt mit der Eingangswelle 31 verbunden ist, so daß die Anzahl der Umdrehungen derselben mit Hilfe des Sensors 1 für die Eingangsanzahl der Umdrehungen festgestellt wird. Die Bezugsziffer 33 bezieht sich auch eine Kriechgangein­ richtung U D 1, das Bezugszeichen 34 auf eine Kriechgang­ einrichtung U D 2, das Bezugszeichen 35 auf eine Zwischen­ welle, das Bezugszeichen 36 auf eine Kriechgangeinrichtung U D 3, das Bezugszeichen 37 auf eine Ausgangswelle, das Be­ zugszeichen 38 auf eine Differentialeinrichtung und das Bezugszeichen 39 auf eine Sperrkupplung.
Da, wie zuvor beschrieben, der Sensor 1 für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu T/M die Anzahl der Umdrehungen der C 1-Trommel 32 erfaßt, die direkt mit der Eingangswelle 31 zur Übertragung der Ausgangsumdrehungsanzahl von dem Dreh­ momentwandler T verbunden ist, erhält man eine genaue Eingangsumdrehungszahl. Da diese Teile alle an einer Stelle in der Nähe der elektronisch gesteuerten Ein­ richtung vorgesehen werden können, die im Vorderteil des Fahrzeuges angeordnet ist, ist deren Wartung einfacher und die Betriebszuverlässigkeit größer.
Eine Arbeitsweise des Ausfallsicherungssteuersystems bei dem elektronisch gesteuerten automatischen Getriebe wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert.
Zuerst wird bestimmt, ob die Änderung des Schaltmagneten vorgenommen wird oder nicht (Schritt 1).
In dem Fall, daß dann der Schaltmagnet sich verändert, wird ein Merker F, der den Zustand des Getriebes darstellt, auf "1" gesetzt, und das Übersetzungsverhältnis GRB vor der Ausgangsschaltung und das Übersetzungsverhältnis GRA nach der Ausgangsschaltung werden ausgelesen (Schritt 2). Diese Übertragungsverhältnisse GRB und GRA sind vorher im Speicher 20 abgespeichert.
Dann erhält man das momentane und das abschließende Über­ setzungsverhältnis GRN mit Hilfe von CPU 11 dadurch, daß man die Anzahl der Umdrehungen Rin am Eingang zu T/M, die man von dem Sensor 1 für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu T/M erhält, durch die Anzahl der Umdrehungen Rout, am Ausgang von T/M, die man von dem Sensor 2 für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von T/M erhält (Schritt 3).
Dann wird bestimmt, ob der Merker F, der den Zustand des Getriebes darstellt, "1" ist oder nicht (Schritt 4).
Wenn dann der Merker F, der den Zustand des Getriebes dar­ stellt, mit "1" festgestellt wird, so wird bestimmt, ob das momentane Übersetzungsverhältnis GRN die folgende Gleichung erfüllt oder nicht (Schritt 5).
GRB-δ < GRN < GRB + δ
Hierbei wird abgeschätzt, ob das Getriebe zu arbeiten be­ gonnen hat, wobei δ eine Konstante zur Verhinderung von fehlerhaften Ermittlungen darstellt.
Wenn dann das Getriebe zu arbeiten begonnen hat, wird der Merker F, der den Zustand des Getriebes darstellt, auf "2" gesetzt, und es wird ein Zeitmesser 21 zum Messen der Schaltzeit bzw. der Übertragungszeit gestartet (Schritt 6).
Dann wird bestimmt, ob der Merker F, der den Zustand des Getriebes darstellt, "2" ist oder nicht (Schritt 7).
Wenn dann der Merker F, der den Zustand des Getriebes dar­ stellt, "2" ist, wird bestimmt, ob das momentane Über­ setzungsverhältnis GRN folgende Gleichung erfüllt oder nicht.
GRA-δ < GRN < GRA + δ
Das heißt, es erfolgt eine Abschätzung, ob das Schalten bzw. die Übertragung behindert ist (Schritt 8).
Wenn dann bestimmt wird, daß der Getriebeschaltvorgang beendet ist, wird der Merker F, der den Zustand des Ge­ triebes darstellt, auf "0" gesetzt (Schritt 9).
Dann wird die Schaltzeit bzw. die Übertragungszeit mit Hilfe des Zeitmessers 21 gemessen, und es wird bestimmt, ob die Übertragungszeit bzw. Schaltzeit folgende Bedingungen erfüllt oder nicht (Schritt 10).
SHORT < T S 1 < LONG
Hierbei stellt SHORT einen spezifischen Wert für eine sehr kurze Zeit für die Schaltzeit dar, während LONG einen spezifischen Wert für eine sehr lange Schaltzeit dar­ stellt. Diese sind zuvor im Speicher 20 nach Maßgabe des Öffnungsgrades der Drosselklappe und der Art des Getriebes gespeichert.
Wenn T S1 nicht innerhalb des spezifischen Wertebereiches liegt, wird eine Notbetriebsart verwirklicht (Schritt 11).
Hierbei ist die Notbetriebsart eine Betriebsart (1), bei der beide Schaltmagnete 5 und 6 ausgeschaltet werden und die Fahrt mit dem Getriebe mittels manueller Schaltung weitergeführt werden kann und eine Betriebsart (2), bei der durch Abschalten des Magneten 7 für die Steuerung des Druck­ mitteldrucks der Druckmitteldruck des Getriebes auf den Maximalwert gesetzt wird und das Leistungsvermögen des Reibungsmaterials oder dergleichen verstärkt wird. Bei dieser Betriebsart wird die Ausfallalarmeinrichtung 8 ein­ geschaltet, so daß die Störung bzw. der Ausfall dem Fahrer vermittelt wird.
Da die Auslegung auf die vorstehende Weise getroffen ist, lassen sich Störungen im mechanischen Bereich des automa­ tischen Getriebes, wie ein Hängenbleiben eines Schalt­ ventiles, ein Hängenbleiben eines Tauchkolben des Schalt­ magneten und ein Durchrutschen des Reibungsmateriales in­ folge der Reduktion des Druckmitteldruckes oder dergleichen auf genaue Weise erkennen, und es wird ein Alarm an den Fahrer abgegeben. Ferner läßt sich eine zuverlässige Ausfallsicherungssteuerung vornehmen.

Claims (4)

1. Ausfallsicherungssteuervorrichtung für ein elektro­ nisch gesteuertes, automatisches Getriebe, gekenn­ zeichnet durch:
  • (a) einen Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zum Getriebe (T/M),
  • (b) einen Sensor (2) für die Anzahl der Ausgangsumdrehun­ gen von dem Getriebe (T/M) oder einen Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor,
  • (c) eine Einrichtung zum Ermitteln eines momentanen Übersetzungsverhältnisses des Getriebes nach Maßgabe der Anzahl der Eingangsumdrehungen zum Getriebe und der Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Getriebe oder der Fahrzeug­ geschwindigkeit,
  • (d) eine Einrichtung (21) zum Messen der Zeit, die man für die Änderung von einem momentanen Übersetzungsverhältnis vor der Umschaltung auf ein festes Übersetzungsverhältnis nach der Umschaltung erhält, und
  • (e) eine Einrichtung (11) zum Feststellen einer Störung des Getriebes (T/M), indem eine vorbestimmte Schaltzeit bzw. Übertragungszeit die zuvor gespeichert worden ist, mit der so bemessenen Zeit verglichen wird.
2. Ausfallsicherungssteuervorrichtung für ein elektro­ nisch gesteuertes, automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Eingangsumdrehungen zum Getriebe (T/M) durch Detektion der Anzahl der Umdrehungen einer C 1-Trommel (32) für ein Fahr­ zeug mit Quermotor (FF) erhalten wird.
3. Ausfallsicherungssteuervorrichtung für ein elektro­ nisch gesteuertes, automatisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Getriebes (T/M) zur Anzeige gebracht wird, indem eine Ausfallalarmeinrichtung (7) aktiviert wird.
4. Ausfallsicherungssteuerverfahren für ein elektronisch gesteuertes, automatisches Getriebe, gekenn­ zeichnet durch folgendes:
  • (a) eine Verarbeitung, bei der die Eingangsumdrehungszahl von einem Sensor für die Anzahl der Eingangs­ umdrehungen zum Getriebe erhalten wird,
  • (b) eine Verarbeitung, bei der die Ausgangsumdrehungszahl von einem Sensor für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Getriebe oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erhalten wird,
  • (c) eine Verarbeitung, bei der ein momentanes Über­ setzungsverhältnis des Getriebes nach Maßgabe der Zahl der Eingangsumdrehungen zum Getriebe und der Anzahl der Aus­ gangsumdrehungen vom Getriebe oder der Fahrzeuggeschwindig­ keit ermittelt wird,
  • (d) eine Verarbeitung, bei der die Zeit erfaßt wird, die für das momentane Übersetzungsverhältnis vom Zeitpunkt des Schaltens des Getriebes von dem Übersetzungsverhältnis vor dem Schalten bis zum Übergang auf das Übersetzungsver­ hältnis nach der Schaltung verstreicht, und
  • (e) eine Verarbeitung, bei der eine Störung bzw. ein Aus­ fallen des Getriebes dadurch festgestellt wird, daß eine vorbestimmte Schaltzeit bzw. Übertragungszeit, die zuvor gespeichert worden ist, mit der so gemessenen Zeit ver­ glichen wird.
DE3843071A 1987-12-28 1988-12-21 Vorrichtung und verfahren zur ausfallsicherungssteuerung fuer elektronisch gesteuerte, automatische getriebe Ceased DE3843071A1 (de)

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GB (1) GB2213220B (de)

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