DE9314512U1 - Safety device on a motor vehicle with an automatic transmission - Google Patents

Safety device on a motor vehicle with an automatic transmission

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Description

G 1 7 6 8 DEG 1 7 6 8 EN

Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Sicherheitseinrichtung an einem Kraftfahrzeug mit einem automatischen GetriebeSafety device on a motor vehicle with an automatic transmission

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a safety device according to the preamble of claim 1.

Bei Kraftfahrzeugen mit einem automatischen Getriebe kann das Problem auftreten, daß bei einem Übergang von einem Zustand mit unterbrochenen Kraftschluß im Antriebsstrang zu einem kraftschlüssigen Antriebsstrang ein plötzlicher Anstieg des Drehmoments an dem Getriebeabtrieb auftritt. Ein solcher Anstieg findet z.B. statt, wenn der Fahrer den Hebel aus der Wählstellung "N" (Neutral- oder Leerlauf-Stellung) oder "P" (Parkstellung) in eine Fahrstellung bewegt und gleichzeitig über das Fahrpedal Motorleistung anfordert. Ein plötzlicher Drehmomentanstieg tritt auch auf, wenn das Getriebe die Kraftschlüssigkeit nur verzögert herstellt, wie es z.B. bei tiefen Temperaturen des Getriebes wegen der erhöhten Zähigkeit der Hydraulikflüssigkeit vorkommt.In vehicles with an automatic transmission, the problem can arise that when changing from a state with interrupted power transmission in the drive train to a power transmission, a sudden increase in torque occurs at the transmission output. Such an increase occurs, for example, when the driver moves the lever from the selector position "N" (neutral or idle position) or "P" (parking position) to a drive position and at the same time requests engine power via the accelerator pedal. A sudden increase in torque also occurs when the transmission only establishes power transmission with a delay, as occurs, for example, at low temperatures of the transmission due to the increased viscosity of the hydraulic fluid.

Ein plötzlicher Anstieg des Drehmoments am Getriebeabtrieb führt aber zu einer abrupten Beschleunigung des Fahrzeugs, die eine sicherheitskritische Situation verursachen kann. Außerdem wird dabei das Getriebe kurzzeitig stark belastet. Es können Teile im Antriebsstrang (Getriebe, Differential 0 usw.) beschädigt werden.However, a sudden increase in the torque at the transmission output leads to an abrupt acceleration of the vehicle, which can cause a safety-critical situation. In addition, the transmission is briefly subjected to a heavy load. Parts in the drive train (transmission, differential 0, etc.) can be damaged.

Bei einer bekannten Sicherheitsvorrichtung (DE 34 21 247 C2) wird beim Einlegen einer Fahrstufe, wenn die Bremse des Kraftfahrzeugs nicht betätigt ist, eine Erhöhung der Motorleistung unterbunden, indem entweder das Gaspedal blockiert, die Kraftstoff zufuhr zum Motor gesperrt oder die von dem Motor angesaugte Luftmenge durch eine zweite DrosselklappeIn a known safety device (DE 34 21 247 C2) when engaging a gear and the brake of the motor vehicle is not applied, an increase in engine power is prevented by either blocking the accelerator pedal, blocking the fuel supply to the engine or reducing the amount of air sucked in by the engine by a second throttle valve

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stark verringert wird. Diese Art der Leistungsbegrenzung erfordert einen hohen Aufwand, zumal ein eigenes Steuergerät für die genannten Blockiereinrichtungen benötigt wird.is greatly reduced. This type of power limitation requires a great deal of effort, especially since a separate control unit is required for the aforementioned blocking devices.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung zu schaffen, die unerwünschte plötzliche Drehmomentanstiege am Getriebeausgang mit möglichst geringem Aufwand verhindert.The invention is based on the object of creating a safety device that prevents unwanted sudden torque increases at the transmission output with as little effort as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a safety device according to claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt die wichtigsten Antriebselemente eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Getriebe in schematischer Darstellung.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. The single figure shows the most important drive elements of a motor vehicle with an automatic transmission in a schematic representation.

Der Antrieb eines Kraftfahrzeugs besteht im wesentlichen aus einem Motor 1, einem automatischen Getriebe 2, einer elektronischen Getriebesteuerung 3 und einer Motorsteuerung 4. Mit einem Fahrpedal 5, das mit der Motorsteuerung 4 über einen Bowdenzug oder eine elektrische Signalleitung 6 verbunden ist, fordert der Fahrer von dem Motor 1 Leistung an.The drive of a motor vehicle essentially consists of an engine 1, an automatic transmission 2, an electronic transmission control 3 and an engine control 4. Using an accelerator pedal 5, which is connected to the engine control 4 via a Bowden cable or an electrical signal line 6, the driver requests power from the engine 1.

Die Drehbewegung des Motors gelangt über eine Welle 8 zu dem Eingang des Getriebes 2. Der Getriebeausgang oder -abtrieb ist durch einen Abtriebsstrang 9, der hier vereinfacht durch eine Welle dargestellt ist, mit den angetriebenen Rädern 10 des Kraftfahrzeugs verbunden.The rotary motion of the engine reaches the input of the transmission 2 via a shaft 8. The transmission output or output is connected to the driven wheels 10 of the motor vehicle via an output train 9, which is shown here in simplified form as a shaft.

Über einen Wählhebel 12 kann der Fahrer jeweils eine der verschiedenen bekannten Getriebestellungen wählen. Außer den schon genannten Stellungen sind das folgende: "R" für Rück-The driver can select one of the various known gear positions using a selector lever 12. In addition to the positions already mentioned, there are the following: "R" for reverse

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wärtsfahrt und 11D", "1", "2" und ggf. "3" für eine oder mehrere Vorwärts-Fahrstufen. Die Stellung des Wählhebels 12 wird über eine Leitung 13 an das Getriebe 2 und an die Getriebesteuerung 3 übermittelt. Die Getriebesteuerung überwacht die auf der Leitung 13 ankommenden Signale und stellt dadurch fest, wann ein Übergang von einem unterbrochenen Antriebsstrang - z.B. Leerlauf - auf einen kraftschlüssigen Antriebsstrang - z.B. Fahrstufe D - stattfindet. wards and 11 D", "1", "2" and if necessary "3" for one or more forward gears. The position of the selector lever 12 is transmitted via a line 13 to the gearbox 2 and to the gearbox control 3. The gearbox control monitors the signals arriving on line 13 and thereby determines when a transition from an interrupted drive train - e.g. neutral - to a force-locked drive train - e.g. gear D - takes place.

Die Getriebesteuerung 3 ist über eine Datenschnittstelle, die hier aus Signalleitungen 14 und 15 besteht, mit der Motorsteuerung 4 verbunden. Sie kann aber auch als Bus, z.B. für eine schnelle serielle bidirektionale Daten- oder Signalübertragung, ausgebildet sein.The transmission control 3 is connected to the engine control 4 via a data interface, which here consists of signal lines 14 and 15. However, it can also be designed as a bus, e.g. for fast serial bidirectional data or signal transmission.

Im vorliegenden Beispiel empfängt die Getriebesteuerung 3 über die Signalleitung 14 von der Motorsteuerung 4 die Werte folgender Motorbetriebsparameter: den Istwert der Drosselklappenstellung, der mit der Fahrpedalstellung übereinstimmt, die Motordrehzahl und/oder das Motordrehmoment. Außerdem empfängt sie über eine Signalleitung 16 die Getriebetemperatur, d.h. insbesondere die Temperatur des Hydrauliköls. Schaltbefehle werden von der Getriebesteuerung 3 über eine Steuerleitung 17 an das Getriebe 2 übermittelt.In the present example, the transmission control 3 receives the values of the following engine operating parameters from the engine control 4 via the signal line 14: the actual value of the throttle valve position, which corresponds to the accelerator pedal position, the engine speed and/or the engine torque. It also receives the transmission temperature, i.e. in particular the temperature of the hydraulic oil, via a signal line 16. Shift commands are transmitted from the transmission control 3 to the transmission 2 via a control line 17.

Die Getriebesteuerung 3 wertet laufend die empfangenen Parameter und die Wählhebelstellung oder -position aus und erzeugt daraufhin ein Steuersignal, das über die Leitung 15 der Motorsteuerung 4 übermittelt wird. Dieses Steuersignal bewirkt in der Motorsteuerung 4, wie weiter hinten beschrieben wird, eine Verringerung des von dem Motor 1 an das Getriebe 2 abgegebenen Drehmomentes.The transmission control 3 continuously evaluates the received parameters and the selector lever position and then generates a control signal that is transmitted to the engine control 4 via line 15. This control signal causes the engine control 4 to reduce the torque delivered by the engine 1 to the transmission 2, as described further below.

Falls aufgrund eines Signals auf der Leitung 13 ein Übergang zu einem kraftschlüssigen Antriebsstrang festgestellt worden ist, wird von der Getriebesteuerung 2 das Getriebeeingangs-If a transition to a force-locking drive train has been detected due to a signal on line 13, the transmission control 2 switches the transmission input

G 1 7 6 8 OEG 1 7 6 8 OE

moment, das dem Motordrehmoment entspricht, mit einem vorgegebenen ersten Grenzwert verglichen. Dieser Grenzwert hängt von dem jeweiligen Kraftfahrzeugtyp und gegebenenfalls von dem vorgesehenen Einsatzzweck ab. Er liegt für übliche Kraftfahrzeugtypen in der Größenordnung von 3 0 bis 50 Nm.torque, which corresponds to the engine torque, is compared with a specified first limit value. This limit value depends on the type of vehicle and, where applicable, on the intended use. For typical types of vehicle, it is in the range of 30 to 50 Nm.

Durch die Getriebesteuerung 3 werden außerdem die Motordrehzahl mit einem zweiten Grenzwert, der etwa bei 2000 U/min liegt, und die Drosselklappenstellung mit einem dritten Grenzwert verglichen, der etwa bei einem Winkel von 10° liegt. Und schließlich wird die Getriebetemperatur mit einem vierten Grenzwert von etwa 5 bis 100C verglichen.The transmission control 3 also compares the engine speed with a second limit value, which is approximately 2000 rpm, and the throttle valve position with a third limit value, which is approximately at an angle of 10°. And finally, the transmission temperature is compared with a fourth limit value of approximately 5 to 10 0 C.

Überschreitet einer der ersten drei Motorbetriebsparameter den jeweils vorgegebenen Grenzwert, oder unterschreitet die Getriebetemperatur den vierten Grenzwert, so erzeugt die Getriebesteuerung 3 das Steuer- oder Eingriffssignal, das über die Signalleitung 15 an die Motorsteuerung übermittelt wird und in dieser eine sofortige Verringerung des Motordrehmoments auf 30 bis 50 Nm bewirkt.If one of the first three engine operating parameters exceeds the specified limit value, or if the transmission temperature falls below the fourth limit value, the transmission control 3 generates the control or intervention signal, which is transmitted to the engine control via the signal line 15 and causes an immediate reduction in the engine torque to 30 to 50 Nm.

Das Motordrehmoment kann auf zwei Arten verringert werden:
Entweder wird es schlagartig um den angegebenen Anteil verringert und auf dem niedrigen Wert gehalten, bis sämtliche überwachten Grenzwerte wieder unter- bzw. überschritten worden sind. Oder es wird schlagartig verringert und dann kontinuierlich wieder erhöht, und zwar so langsam, daß Beschädigungen des Antriebsstrangs sicher vermieden werden. In letzterem Fall hat der Fahrer langer die Möglichkeit, sich auf die geänderte Antriebsleistung einzustellen, wenn er sie über das Fahrpedal 5 angefordert und danach erst die Wählhebelstellung N oder P verlassen hat.The engine torque can be reduced in two ways:
Either it is suddenly reduced by the specified amount and kept at the low value until all monitored limits are again exceeded or not reached. Or it is suddenly reduced and then continuously increased again, at a rate that is so slow that damage to the drive train is safely avoided. In the latter case, the driver has more time to adjust to the changed drive power if he has requested it using the accelerator pedal 5 and only then has left the selector lever position N or P.

Den von der Getriebesteuerung 3 wie beschrieben veranlaßten Motoreingriff führt die Motorsteuerung 4 aus, indem sie auf eine der bekannten Arten das Motordrehmoment verringert:The engine intervention initiated by the transmission control 3 as described is carried out by the engine control 4 by reducing the engine torque in one of the known ways:

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durch Zündungseingriff, d.h. Spätverstellen des Zündzeitpunkts, durch Verringern der eingespritzten Kraftstoffmenge, durch Abschalten einzelner Zylinder, oder durch Verkleinern des Drosselklappenwinkel-Istwertes mit einem geeigneten Stellglied.by intervening in the ignition, i.e. retarding the ignition timing, by reducing the amount of fuel injected, by switching off individual cylinders, or by reducing the actual throttle angle value with a suitable actuator.

Die Motorsteuerung 4 ist mit dem Motor 1 über drei Signalleitungen verbunden, über die sie folgende Signale übermittelt: über eine Leitung 18 an die Zündkerzen die Zündung steuernde oder bewirkende Signale, über eine Leitung 19 an die Einspritzventile die Kraftstoffmenge steuernde Signale und über eine Leitung 20 an ein elektrisches Drosselklappenstellglied die angesaugte Luftmenge steuernde Signale.The engine control unit 4 is connected to the engine 1 via three signal lines, via which it transmits the following signals: via a line 18 to the spark plugs, signals controlling or causing the ignition, via a line 19 to the injection valves, signals controlling the fuel quantity, and via a line 20 to an electric throttle valve actuator, signals controlling the intake air quantity.

Somit vermeidet die vorstehend beschriebene Sicherheitseinrichtung mit einfachen Mitteln plötzliche unerwünschte Drehmomentanstiege am Getriebeabtrieb und die damit verbundenen Gefahren und Schaden.The safety device described above thus uses simple means to prevent sudden, undesirable increases in torque at the gearbox output and the associated dangers and damage.

Claims (7)

6 1 7 6 8 &Ogr;&iacgr; Schutzansprüche6 1 7 6 8 &Ogr;&iacgr; Protection claims 1. Sicherheitseinrichtung an einem Kraftfahrzeug mit einem1. Safety device on a motor vehicle with a - einen Motor (1) und ein automatisches Getriebe (2) aufweisenden - Antrieb, durch die bei einem Übergang von einem unterbrochenen Antriebsstrang zu einem kraftschlüssigen Antriebsstrang (8, 2, 9) ein plötzlicher Anstieg des Motordrehmoments verhindert wird,- a drive comprising an engine (1) and an automatic transmission (2), which prevents a sudden increase in the engine torque during a transition from an interrupted drive train to a force-locked drive train (8, 2, 9), dadurch gekennzeichnet,characterized, - daß sie eine Einrichtung aufweist (13), über die der Getriebesteuerung (3) der Übergang des Fahrstufen-Wählhebels (12) von seiner Leerlauf- oder Parkstellung auf eine Fahrbereichsstellung übermittelt wird,- that it has a device (13) via which the transition of the gear selector lever (12) from its neutral or parking position to a driving range position is transmitted to the transmission control (3), - daß bei Vorliegen eines solchen Übergangs durch die Getriebesteuerung (3) das Drehmoment am Eingang des Getriebes (2) mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, und- that when such a transition occurs, the transmission control (3) compares the torque at the input of the transmission (2) with a predetermined limit value, and - daß bei Über- oder Unterschreiten dieses Grenzwertes von der Getriebesteuerung (3) ein Signal an die Motorsteuerung- that if this limit is exceeded or not reached, the transmission control (3) sends a signal to the engine control (4) übermittelt und damit das Motordrehmoment verringert 0 wird.(4) and thus the engine torque is reduced to 0. 2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebesteuerung (3) über eine Datenschnittstelle (14,15) mit der Motorsteuerung (4) verbunden ist,2. Safety device according to claim 1, characterized in that the transmission control (3) is connected to the engine control (4) via a data interface (14, 15), 3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebesteuerung (3) als Betriebsparameter ein die Motordrehzahl darstellendes Meßsignal zugeführt und 0 auf Überschreiten eines zweiten Grenzwertes überwacht wird.3. Safety device according to claim 1, characterized in that the transmission control (3) is supplied with a measuring signal representing the engine speed as an operating parameter and is monitored for exceeding a second limit value. 4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebesteuerung (3) als Betriebsparameter ein die Drosselklappenstellung darstellendes Meßsignal zugeführt und auf Überschreiten eines dritten Grenzwertes überwacht wird.4. Safety device according to claim 1, characterized in that a measuring signal representing the throttle valve position is fed to the transmission control (3) as an operating parameter and is monitored for exceeding a third limit value. G 1 7 6 8 DEG 1 7 6 8 EN 5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebesteuerung (3) als Betriebsparameter ein die Temperatur des Getriebes (2) darstellendes Meßsignal zugeführt und auf Unterschreiten eines vierten Grenzwertes überwacht wird.5. Safety device according to claim 1, characterized in that a measuring signal representing the temperature of the transmission (2) is fed to the transmission control (3) as an operating parameter and is monitored for falling below a fourth limit value. 6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das von der Getriebesteuerung (3) an die Motorsteuerung (4) übermittelte Signal das Motordrehmoment um einen vorgegebenen Anteil verringert und auf dem niedrigeren Wert belassen wird.6. Safety device according to claim 1, characterized in that the signal transmitted from the transmission control (3) to the engine control (4) reduces the engine torque by a predetermined amount and leaves it at the lower value. 7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das von der Getriebesteuerung (3) an die Motorsteuerung (4) übermittelte Signal das Motordrehmoment um einen vorgegebenen Wert verringert und danach langsam wieder erhöht wird.7. Safety device according to claim 1, characterized in that the signal transmitted from the transmission control (3) to the engine control (4) reduces the engine torque by a predetermined value and then slowly increases it again.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1188601A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-20 Voith Turbo GmbH & Co. KG Limiting control of the input torque to a transmission during start
WO2006027045A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Method for protecting vehicle gearboxes, in particular hydrostatic-mechanical torque division gearboxes against overloads

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