DE3843101A1 - 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 eines elektronisch gesteuerten automatischen Getriebes, das in einem Fahrzeug angebracht ist, und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Ausfallsicherungssteuerung gegen ein Ausfallen im mechanischen Bereich eines Getriebes (T/M), wie ein Hängenbleiben eines Ventils oder ein Durch­ rutschen der Reibungsmaterialien oder dergleichen.
Beim üblichen elektronisch gesteuerten automatischen Getriebe werden die dem Drosselklappenöffnungsgrad und der Fahrzeug­ geschwindigkeit oder der Abtriebsdrehzahl des T/M entspre­ chenden Signale verwendet, um das Übersetzungsverhältnis des T/M abzuschätzen, und den Zustand zu ermitteln, ob die Sperrkupplung ein- oder ausgeschaltet ist, so daß eine Betätigungseinrichtung, wie ein im T/M eingebauter Magnet gesteuert wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Art des üblichen Steuerver­ fahrens gibt es zwar kein Problem bei der Ausfallsiche­ rungssteuerung im Hinblick auf das elektrische Versagen der Sensoren oder der Betätigungseinrichtungen. Es ist aber schwierig, eine ausreichende Ausfallsicherungssteuerung im Hinblick auf ein Versagen in den mechanischen Bereichen des T/M zu erreichen, wie z.B. das Hängenbleiben des Ventils oder das Durchrutschen der Reibungsmaterialien. Im Hinblick auf ein komfortables Fahrverhalten sind daher Weiterent­ wicklungen erforderlich.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausfallsicherungssteuerung für ein elektronisch gesteuertes, automatisches Getriebe bereit­ zustellen, bei denen Ausfälle im mechanischen Bereich eines automatischen Getriebes genau erfaßt werden können und das Auftreten der Ausfälle einem Fahrer genau mitgeteilt wird, so daß man eine zuverlässige Ausfallsicherungssteuerung verwirklichen kann.
Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu eine Ausfallsiche­ rungssteuervorrichtung für ein elektronisch gesteuertes, automatisches Getriebe aus durch einen Sensor für die Umdrehungszahl am Eingang des Getriebes, einen Sensor für die Umdrehungszahl am Ausgang des Ge­ triebes oder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, eine Ein­ richtung zum Ermitteln eines momentanen Übersetzungsver­ hältnisses nach Maßgabe der Umdrehungszahl am Eingang des Getriebes, die man von dem Sensor für die Umdrehungszahl am Eingang des Getriebes erhält, und der Umdrehungs­ zahl am Ausgang des Getriebes, die man von dem Sensor für die Umdrehungszahl am Ausgang des Getriebes erhält oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, die man von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erhält, eine Ein­ richtung zum Bestimmen eines formalen Übersetzungsverhält­ nisses, und eine Einrichtung zum Feststellen von Ausfällen im mechanischen Bereich des Getriebes, welche einen Ver­ gleich zwischen dem formalen Übersetzungsverhältnis und dem so ermittelten Übersetzungsverhältnis vornimmt.
Bei einem Ausfallsicherungssteuerungsverfahren für ein elektronisch gesteuertes automatisches Getriebe ist die Auslegung ferner auf die folgende Weise getroffen: ein Verfahren, mittels dem man die Anzahl der Eingangsumdrehun­ gen zu dem Getriebe von einem Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zum Getriebe erhält, ein Verfahren, mittels dem man die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Getriebe von einem Sensor für die Anzahl der Ausgangsum­ drehungen von dem Getriebe oder einem Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor erhält, ein Verfahren, mit welchem ein momen­ tanes Übersetzungsverhältnis nach Maßgabe der Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem Getriebe und der Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Getriebe oder der Fahrzeug­ geschwindigkeit ermittelt wird, ein Verfahren, mittels dem man ein formales Übersetzungsverhältnis erhält, ein Ver­ fahren, welches einen Vergleich zwischen dem formalen Übersetzungsverhältnis und dem zu ermittelnden Übersetzungs­ verhältnis vornimmt, und ein Verfahren zum Feststellen eines Ausfalls im mechanischen Bereich des Getriebes.
Bei automatischen Getrieben ist das formale Übersetzungs­ verhältnis im allgemeinen nach Maßgabe der Position des Schalthebels und des Zustands des Ausgangs von dem Schalt­ ventil bestimmt. Wenn man daher einen Vergleich zwischen diesem formalen Übersetzungsverhältnis und dem so ermittelten Übersetzungsverhältnis vornimmt, lassen sich Ausfälle im mechanischen Bereich des automatischen Getriebes, wie ein Hängenbleiben eines Schaltventils des automatischen Getrie­ bes, ein Hängenbleiben des Tauchkolbens des Schaltmagneten, und ein Durchrutschen der Reibungsmaterialien infolge der Reduzierung des Druckmitteldruckes feststellen. Daher können die vorstehend beschriebenen Ausfälle im mechanischen Be­ reich des automatischen Getriebes zuverlässig festgestellt werden. Ferner können die Ausfälle mittels einer Alarm­ anzeige einem Fahrer zur Kenntnis gebracht werden, so daß eine zuverlässige Ausfallsicherungssteuerung vorgenommen werden kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevor­ zugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Ausfallsicherungs­ steuerungssystems in einem elektronisch ge­ steuerten automatischen Getriebe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus eines elektronisch gesteuerten automatischen Getriebes (T/M) für ein Fahrzeug mit einem Quermotor FF, das mit einem Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem T/M nach der Erfindung versehen ist, und
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Funktions­ weise des Ausfallsicherungssteuerungssystem eines elektronisch gesteuerten automatischen Getriebes nach der Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er­ läutert.
Fig. 1 ist eine Gesamtansicht eines Ausfallsicherungs­ steuersystems bei einem elektronisch gesteuerten automati­ schen Getriebe, bei dem diese bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung zur Anwendung kommt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist mit der Bezugsziffer 1 ein Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu einem T/M bezeichnet, wobei dieser Sensor für die Anzahl der Umdrehungen an einem Hauptgetriebeteil 9 des T/M an­ gebracht ist, um zu ermöglichen, daß die Anzahl der Um­ drehungen einer C 1-Trommel eines Fahrzeugs mit einem Quer­ motor FF festgestellt wird, das nachstehend näher beschrie­ ben wird (die Anzahl der Umdrehungen einer C 0-Trommel im Falle eines Fahrzeuges mit Längsmotor). Mit der Bezugs­ ziffer 2 ist ein Sensor für die Anzahl der Ausgangsum­ drehungen von dem T/M bezeichnet. Mit der Bezugsziffer 3 ist ein Schalthebel-Positionsdetektiersensor dargestellt, mit 4 ein Drosselsensor, mit 5 ein erster Schaltmagnet, mit 6 ein zweiter Schaltmagnet, mit 7 eine Ausfallalarm­ einrichtung, mit 10 eine elektronische Steuereinrichtung, mit 11 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), mit 12 bis 15 sind Schnittstellenschaltungen dargestellt, mit 16 ist eine Treiberschaltung für den ersten Schaltmagneten 5, mit 17 eine Überwachungsschaltung für den ersten Schaltmagne­ ten 5, mit 18 eine Treiberschaltung für den zweiten Schalt­ magneten 6, mit 19 eine Überwachungsschaltung für den zweiten Schaltmagneten 6, mit 20 eine Treiberschaltung für die Ausfallalarmeinrichtung und mit 21 ein Speicher be­ zeichnet.
Obgleich der vorstehend genannte Sensor 2 für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von der T/M-Einrichtung mit einer solchen Bauart dargestellt ist, daß er an dem T/M ange­ bracht werden kann, kann der Sensor 2 für die Anzahl der Umdrehungen durch einen sogenannten Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor eines Geschwindigkeitsmessers ersetzt werden.
Bei diesem System ist das formale Übersetzungsverhältnis nach Maßgabe der Position des Schalthebels und des Zustands des Ausgangs von dem Schaltmagneten bestimmt.
Nach Maßgabe eines Signals von dem Schalthebel-Positions­ detektiersensor 3 und dem Zustand des Schaltmagneten wird das formale Übersetzungsverhältnis in einem Speicher 21 gespeichert, der mit CPU 11 verbunden ist. Dann wird ein momentanes Übersetzungsverhältnis mittels den Ausgangs­ signalen jeweils von dem Sensor 1 für die Anzahl der Ein­ gangsumdrehungen zu dem T/M und dem Sensor 2 für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem T/M ermittelt, und das so ermittelte momentane Übersetzungsverhältnis und das vor­ stehend genannte formale Übersetzungsverhältnis werden in CPU 11 miteinander verglichen. Wenn das ermittelte, momen­ tane Übersetzungsverhältnis mit dem formalen Übersetzungs­ verhältnis übereinstimmt, so wird bestimmt, daß es sich um einen normalen Zustand handelt. Wenn diese nicht miteinan­ der übereinstimmen, so wird bestimmt, daß sich das T/M in einem Störzustand befindet, so daß die Fehler im T/M fest­ gestellt werden können.
Als Folge hiervon kann der Fahrer eine Betriebsart wählen, bei der das Fahrzeug durch manuelles Schalten des Getriebes fährt, bei dem das Übersetzungsverhältnis durch einen Schalt­ hebel gewählt werden kann, oder der Fahrer kann eine Not­ steuerung vornehmen, bei der der maximale Druckmitteldruck in dem Fall verwendet wird, wenn der Druckmitteldruck elektronisch gesteuert wird.
Ferner wird durch Einschalten einer Ausfallalarmeinrichtung (Anzeigeeinrichtung) 7, die im Armaturenbrett oder der­ gleichen sichtbar vom Fahrersitz aus angeordnet ist und zum Anzeigen einer Störung bzw. eines Ausfalls dient, wird das Auftreten einer Störung oder eines Ausfallens dem Fahrer vermittelt, so daß dieser die Notwendigkeit erkennt, eine Reparatur zu veranlassen.
Während der Zeitperiode unmittelbar im Anschluß, nachdem das Signal eines Getriebes zum Abschluß eines Schaltvor­ ganges ausgegeben worden ist, ändert sich das Übersetzungs­ verhältnis von dem Übersetzungsverhältnis vor dem Schalt­ vorgang zu dem nächsten Übersetzungsverhältnis ständig. Um daher eine fehlerhafte Feststellung zu vermeiden, ist die Auslegung derart getroffen, daß eine Fehlerfest­ stellung für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Schalt­ vorgang der Schaltmagneten unterdrückt wird (hierbei handelt es sich um eine ausreichende Zeit von der Beendi­ gung des Schaltvorganges bis zu dem Zustand, bei dem sich das Übersetzungsverhältnis stabilisiert hat, und Versuche haben gezeigt, daß es sich hierbei um 3 bis 5 Sekunden handeln kann).
Nachstehend wird ein Getriebe für ein Fahrzeug mit einem Quermotor FF beschrieben, das mit einem Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem T/M nach der Erfin­ dung versehen ist, wobei auf Fig. 2 Bezug genommen wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden mit T ein Drehmoment­ wandler, mit C 1, C 2 und C 3 jeweils Mehrscheibenkupplungen, mit B 1 eine Bandbremse, mit B 2, B 3 und B 4 jeweils Mehr­ scheibenbremsen, und mit F 1, F 2 und F 3 jeweils eine Einwegbremse bezeichnet. Mit der Bezugsziffer 9 ist ein Hauptgetriebe, mit der Bezugsziffer 30 ist ein Neben- bzw. Untergetriebe, mit 31 eine Eingangswelle und mit 32 eine C 1-Trommel bezeichnet, die direkt mit der Ein­ gangswelle 31 verbunden ist. Die Anzahl der Umdrehungen dieser C 1-Trommel 32 wird hier anstelle des vorstehend ge­ nannten Sensors 1 für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem T/M festgestellt. Mit der Bezugsziffer 33 ist eine Kriechgangeinrichtung UD 1, mit 34 eine Kriechgangeinrich­ tung UD 2, mit 35 eine Zwischenwelle, mit 36 eine Kriech­ gangeinrichtung UD 3, mit 37 eine Ausgangswelle, mit 38 eine Differentialeinrichtung und mit 39 ein Sperrkupplung dar­ gestellt.
Da entsprechend den vorangehenden Ausführungen der Sensor 1 für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem T/M die An­ zahl der Umdrehungen der C 1-Trommel 32 erfaßt, die direkt mit der Eingangswelle 31 zur Übertragung der Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Drehmomentwandler T verbunden ist, läßt sich in genauer Weise die Eingangsdrehungsanzahl erfassen. Da ferner der Sensor 1 für die Anzahl der Ein­ gangsumdrehungen zu dem T/M in Verbundanordnung an einer Stelle in der Nähe der elektronischen Steuereinrichtung vorgesehen werden kann, die in einem vorderen Teil des Fahrzeuges angebracht ist, ergibt sich ein Vorteil dahin­ gehend, daß man eine einfache Wartung verwirklichen kann und sich eine verbesserte Betriebszuverlässigkeit erzielen läßt.
Die Arbeitsweise des Ausfallsicherungssteuersystems bei dem elektronisch gesteuerten automatischen Getriebe wird nach­ stehend unter Bezugnahme auf Figur j erläutert.
Zuerst wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit Tsec nach der Änderung der Arbeitsweise des Schaltmagneten (Schritt 1) verstrichen ist oder nicht, wobei die vorbestimmte Zeit Tsec eine ausreichende Zeit (3 bis 5 Sekunden) dar­ stellt, um einen momentanen Schaltvorgang nach der Änderung der Arbeitsweise des Schaltmagneten abzuschließen. Wenn dann bestimmt wird, daß die vorbestimmte Zeit Tsec ver­ strichen ist, so wird bestimmt, daß sich die Schalthebel in der Position bei N (Neutralstellung), bei P (Parken) oder R (Rückwärtsfahrt) befindet (Schritt 2).
Wenn dann festgestellt wird, daß die Schalthebelposition nicht eine der Stellungen N (Neutral), P (Parken) oder R (Rückwärtsfahrt) ist, wird das Übersetzungsverhältnis der Getriebestufe R, die momentan der Ausgang ist, zu GR ge­ macht (Schritt 3), wobei gilt, daß GR × Rout = X ist, und Rout die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Ge­ triebe (T/M) darstellt.
Dann wird bestimmt, ob Rin < X + δ oder Rin < X-δ ist (Schritt 4), wobei δ eine Konstante zur Verhinderung einer fehlerhaften Feststellung darstellt, und es sich entweder um einen Absolutwert oder um einen Verhältniswert bezüglich X handeln kann, und Rin die Anzahl der Eingangs­ umdrehungen zu T/M darstellt.
Wenn festgestellt wird, daß Rin < X + δ ist oder Rin < X
  • -δ ist, so wird bestimmt, daß eine Störung im Getriebe aufgetreten ist, so daß die Notbetriebsart ausgeführt wer­ den muß (Schritt 5).
In diesem Fall ist die Notbetriebsart eine Betriebsart (1), bei der mit Hilfe des Schalthebels eine manuelle Schaltung des Getriebes vorgenommen werden kann, und eine Betriebsart (2), bei der der Druckmitteldruck für das Getriebe auf seinen Maximalwert gesetzt wird (Sicherheitsbereich). Hier­ bei wird dem Fahrer eine Anzeige der Störung bzw. des Ver­ sagens vermittelt.
Da die Auslegung gemäß den vorstehenden Ausführungen ge­ troffen ist, lassen sich Störungen im mechanischen Bereich eines automatischen Getriebes, wie das Hängenbleiben des Schalthebels, das Hängenbleiben des Tauchkolbens des Schalt­ magneten, und das Durchrutschen des Reibungsmateriales in­ folge der Reduktion des Druckmitteldruckes oder dergleichen genau feststellen, so daß der Fahrer gewarnt werden kann. Ferner läßt sich eine zuverlässige Ausfallsicherungs­ steuerung ausführen.

Claims (4)

1. Ausfallsicherungssteuervorrichtung für ein elektro­ nisch gesteuertes, automatisches Getriebe, gekenn­ zeichnet durch:
  • (a) einen Sensor (1) für die Anzahl der Eingangsum­ drehungen zum Getriebe (T/M),
  • (b) einen Sensor (2) für die Anzahl der Ausgangsum­ drehungen von dem Getriebe (T/M) oder einem Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor,
  • (c) eine Einrichtung (11) zum Ermitteln eines momentanen Übersetzungsverhältnis nach Maßgabe der Anzahl der Eingangs­ umdrehungen zum Getriebe, die man durch den Sensor (1) für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem Getriebe erhält, und der Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Getriebe, die man von dem Sensor (2) für die Anzahl der Ausgangsum­ drehungen von dem Getriebe erhält, oder der Fahrzeugge­ schwindigkeit, die man von dem Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensor erhält,
  • (d) eine Einrichtung (11) zum Ermitteln eines formalen Übersetzungsverhältnisses, und
  • (e) eine Einrichtung (11, 19) zum Feststellen von Störungen in einem mechanischen Bereich des Getriebes dadurch, daß ein Vergleich zwischen dem formalen Übersetzungsverhältnis und dem so ermittelten Übersetzungsverhältnis vorgenommen wird.
2. Ausfallsicherungssteuervorrichtung für ein elektro­ nisch gesteuertes, automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem Getriebe (T/M) derart ausgelegt ist, daß die Anzahl der Umdrehungen einer C 1-Trommel (32) eines Fahrzeugs mit Quermotor (FF) festgestellt wird.
3. Ausfallsicherungssteuervorrichtung für ein elektro­ nisch gesteuertes, automatisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslegung derart getroffen ist, daß bei einer Störung im mechanischen Teil des Getriebes (T/M) eine Anzeige dadurch vorgenommen wird, daß eine Ausfallalarmeinrichtung (7) angesteuert wird.
4. Ausfallsicherungssteuerverfahren für ein elektronisch gesteuertes, automatisches Getriebe, gekenn­ zeichnet durch:
  • (a) eine Verarbeitung zum Erhalten der Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem Getriebe von einem Sensor für die Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem Getriebe,
  • (b) eine Verarbeitung zum Erhalten der Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Getriebe von einem Sensor für die Anzahl der Ausgangsumdrehungen von dem Getriebe oder einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor,
  • (c) eine Verarbeitung zum Ermitteln eines momen­ tanen Übersetzungsverhältnisses nach Maßgabe der Anzahl der Eingangsumdrehungen zu dem Getriebe und der Anzahl der Aus­ gangsumdrehungen von dem Getriebe oder der Fahrzeugge­ schwindigkeit,
  • (d) eine Verarbeitung zum Erhalten eines formalen Übersetzungsverhältnisses,
  • (e) eine Verarbeitung zum Erhalten eines Ver­ gleichs zwischen dem formalen Übersetzungsverhältnis und dem so ermittelten Übersetzungsverhältnis, und
  • (f) eine Verarbeitung zum Feststellen einer Störung in dem mechanischen Bereich des Getriebes.
DE3843101A 1987-12-28 1988-12-21 Vorrichtung und verfahren zur ausfallsicherungssteuerung fuer elektronisch gesteuerte, automatische getriebe Ceased DE3843101A1 (de)

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