Getriebe-/Motorsteuerung für ein Kraftfahrzeug mit einem
Äutomatgetriebe
Die Erfindung betrifft eine Getriebe-/Motorsteuerung für ein Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 naher definierten Art.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Getriebesteuerungen für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer elektronischen Schaltung erfolgt die Aktivierung einer von einem Fahrer gewünschten Getriebeschaltstellung über die Betätigung eines Wahlhebels durch den Fahrer, wobei die Position des Wahlhebels von einer Positionserkennungseinrichtung detektiert wird und ein entsprechendes Si- gnal an eine elektronische Getriebesteuerung übertragen wird.
Tritt eine Störung einer Signalubertragung in dem Übertragungsweg zwischen dem Wahlhebel und den Steuermit- teln des Automatgetriebes auf, wird eine Notfahreinrichtung aktiviert, um das Automatgetriebe in einem hydraulischen Notfahrprogramm zu betreiben. Eine Störung kann durch einen Ausfall eines CAN (Controller Area Network) -Datenbusses oder eines elektronischen Steuergerätes, wie beispielsweise ei- ner elektronischen Getriebesteuerung, ausgelost werden.
Bei einer Störung ist infolge des dann aktivierten Notfahrprogramms bis zum Abstellen des Motors keine Änderung des Fahrprogrammes in dem Automatgetriebe mehr mog- lieh. Üblicherweise wird im Notfahrprogramm eine Gangstufe hydraulisch festgehalten. Kritisch ist eine eventuell von
dem Fahrer herbeigeführte Veränderung der Position des Wahlhebels, da einerseits die elektrohydraulischen Aktuato- ren für die Kupplungsansteuerung elektrisch nicht mehr angesteuert werden können und andererseits die elektrische Positionserkennung nicht mehr übertragen werden kann.
Letzteres ist insbesondere problematisch für ein Automatgetriebe mit einer ausschließlich elektrischen Verbindung zwischen dem Wahlhebel und dem Getriebe.
Beispielsweise beschreibt die DE-OS 196 43 812 ein Parksperrensystem für ein Automatgetriebe, bei dem der Wahlhebel von dem Getriebe mechanisch komplett entkoppelt ist und die Steuerbefehle des Wahlhebels ausschließlich über die Elektronische Getriebesteuerung weiterverarbeitet werden.
Die DE-PS 44 22 257 beschreibt eine Fahrstufenwahlein- richtung für ein Automatgetriebe, bei dem die Fahrstufen „D", „N" und „R" ausschließlich von einem durch die Elektronische Getriebesteuerung gesteuerten Elektromotor geschaltet werden, und bei dem nur in der Fahrstufe „P" eine mechanisch-hydraulische Wirkverbindung zwischen Wahlhebel und Getriebe wirksam wird.
Wenn beim Auftreten der Störung der Signalubertragung eine Gangstufe für Vorwarfstahrt eingelegt ist, und der Fahrer über den Wahlhebel den Befehl zum Wechsel in den Rückwärtsgang gibt, kann dieser Schaltbefehl nicht an die Getriebesteuerung übermittelt und ausgeführt werden, und
das Fahrzeug fahrt beim Anfahren nachteilhafterweise entgegen der Fahrererwartung nach vorne.
Um dem Fahrer anzuzeigen, daß sich das Automatgetriebe im Notfahrprogramm befindet, weisen aus dem Stand der Tech¬ nik bekannte Kraftfahrzeuge im Bereich der Armaturen eine Warnanzeige oder ein Leuchtelement zum Anzeigen der Störung auf. Des weiteren ist es bekannt, eine Aktivierung des Notfahrprogramms dem Fahrer durch das Verloschen der im Nor- malzustand leuchtenden Positionsanzeige, die mit der Elektronischen Getriebesteuerung in Verbindung steht, im Armaturenbereich anzuzeigen.
Nachteilig ist dabei jedoch, daß diese Warnanzeige nur einen allgemeinen Notfahrbetrieb anzeigen, so daß der Fahrer fälschlicherweise von der Durchführbarkeit einer Fahrt- richtungsanderung ausgehen kann, wenngleich sich das Kraftfahrzeug nach Verstellen des Wahlhebels zum Andern des Fahrprogramms für Vorwartsfahrt in das Fahrprogramm für Rückwärtsfahrt beim Anfahren in die „falsche" Richtung bewegt .
Bei einer starken Betätigung des Gaspedals kann dann das Kraftfahrzeug auf ein sich in der Umgebung befindendes Hindernis auffahren, da in solch einer Situation die Reaktionszeit, welche dem Fahrer zum Erfassen der Situation zur Verfugung steht, zu kurz sein kann, um einen Unfall durch Betatigen der Fahrzeugbremse zu vermeiden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebe-/Motorsteuerung für ein Kraftfahrzeug mit ei-
nem Automatgetriebe und elektrischer Positionserkennung der Wahlhebelstellung zur Verfugung zu stellen, mit der bei einer Störung der Signalubertragung zwischen Wahlhebel und Getriebe und bei aktiviertem Notfahrprogramm eine Unfallge- fahr durch ungewolltes Anfahren in die „falsche" Fahrtrichtung vermieden wird oder zumindest ein Anfahren mit nur geringer Beschleunigung möglich ist.
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe mit einer Getriebe- /Motorsteuerung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1, 2, 3 oder 4 gelost.
Wenn die erfindungsgemäße Getriebe-/Motorsteuerung gemäß dem Patentanspruch 1 ausgestaltet ist, ist in vorteil- hafterweise gewährleistet, daß bei einer Störung einer Signalubertragung von der elektrischen Positionserkennungs- einrichtung des Wahlhebels an Steuermittel des Automatgetriebes, bei welcher ein Fahrtrichtungswechsel nicht durchfuhrbar ist, nur ein langsames Anfahren des Kraftfahrzeuges möglich ist.
Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges meint, über eine Betätigung des Wählhebels eine Fahrtrichtungsanderung, z.B. von Vorwarfstahrt in Rückwärtsfahrt, herbeigeführt zu haben, wobei jedoch tatsächlich aufgrund der Störung keine Änderung der eingestellten Gangstufe erfolgte. Mit der erfindungsgemaßen Lösung fahrt namlich das Kraftfahrzeug nicht mit der gesamten zur Verfugung stehenden Motorleistung an, sondern nur mit einer geringen Motorleistung, so daß der Fahrer die tatsachliche Fahrtrichtung erkennen kann und ausreichend Reak-
tionszeit hat, um einen Schaden an seinem Kraftfahrzeug zu vermeiden.
Alternativ dazu kann die erfindungsgemaße Getriebe- /Motorsteuerung gemäß Patentanspruch 2 ausgebildet sein, wobei mit dieser Losung ebenfalls auf einfache Art und Weise gewahrleistet ist, daß bei einer Störung der Signaluber- tragung von der elektrischen Positionserkennungseinrichtung des Wahlhebels an Steuermittel des Automatgetriebes, bei welcher keine Fahrtrichtungsanderung durchfuhrbar ist, ein Fahrer nicht oder nur mit einer verringerten Beschleunigung bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Kraftfahrzeug in die für ihn „falsche" Fahrtrichtung anfahrt.
Durch die Aktivierung der Fahrzeugbremse kann in vorteilhafter Weise ein Unfall vermieden werden. Dabei kann die Fahrzeugbremse von einer getriebeunabhängigen Rechnereinheit derart aktiviert werden, daß ein Anfahren des Kraftfahrzeuges generell verhindert wird oder nur sehr langsam möglich ist.
Mit der erfindungsgemäßen Losung gemäß Patentanspruch 3, welche für sich alleine oder in Kombination mit einer der in den Patentansprüchen 1 und 2 beschriebenen Losungen vorgesehen sein kann, wird der Vorteil erzielt, daß dem
Fahrer eines Kraftfahrzeuges durch den blockierten Wählhebel angezeigt wird, daß eine Fahrtrichtungsanderung durch Wechsel des Fahrprogramms in dem Automatgetriebe nicht möglich ist und beispielsweise eine sich an eine Vorwarfstahrt anschließende Rückwärtsfahrt nicht durchfuhrbar ist. Diese erfindungsgemäße Losung gibt dem Fahrer eine eindeutige
Ruckmeldung, daß eine Änderung der Fahrtrichtung nicht möglich ist.
Eine konstruktiv einfache und kostengünstige Losung stellt die optische oder akustische Hinweiseinrichtung gemäß Patentanspruch 4 dar, die vorzugsweise im Bereich der Armaturen angeordnet ist.
In einer Weiterbildung der Getriebe-/Motorsteuerung kann es vorgesehen sein, daß die Warneinrichtung wenigstens für eine applizierbare Zeit aktiviert ist.
Damit wird dem Fahrer in vorteilhafter Weise zunächst eindeutig signalisiert, daß eine Störung vorliegt und ein Fahrtrichtungswechsel des Kraftfahrzeuges nicht möglich ist. Nach Ablauf der applizierbaren Zeit können die durch die Warneinrichtung ausgelosten motorseitigen oder bremsen- seitigen Eingriffe teilweise zurückgenommen werden, so daß eine größere Fahrzeugmobilitat und eine eingeschränkte Wei- terfahrt in eine Werkstatt in einem hydraulischen Notfahr- programm des Automatgetriebes gewahrleistet ist, ohne das Sicherheitsrisiko für den Fahrer allzu sehr zu erhöhen.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung er- geben sich aus den Unteranspruchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmaßig beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel .
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein äußerst schematisiertes Blockschaltbild einer Getriebe-
/Motorsteuerung 1 für ein Automatgetriebe 2 eines nicht na-
her dargestellten Kraftfahrzeuges, wobei eine Warneinrichtung 3 zum Anzeigen einer Störung einer Signalubertragung von einer elektrischen Positionserkennungseinrichtung 4 eines Wahlhebels 5 an nicht naher dargestellte Steuermittel des Automatgetriebes 2 vorgesehen ist. Über den Wählhebel 5 können mehrere Getriebeschaltstellungen P, R, N, D, I, II, III, IV von einem Fahrer angewählt und elektrisch geschaltet werden.
Die Warneinrichtung 3 ist mit einem Programmodul einer getriebeunabhangigen Rechnereinheit 6 ausgebildet, welche im Notfahrbetrieb des Automatgetriebes 2 bei Erkennen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche kleiner als ein Grenzwert ist, an ein Programmodul einer Motorsteuerung 7, welche vorliegend mit einer Digitale Motorelektronik (DME) ausgebildet ist, ein maximal zulassiges Motormoment und/oder eine maximal zulassige Motordrehzahl für den Notfahrbetrieb ausgibt. Die getriebeunabhangige Rechnereinheit ist bei der in der Figur gezeigten Ausfuhrung gleichzeitig ein Rechner der Motorsteuerung 7.
In einer anderen, nicht dargestellten Ausgestaltung kann die getriebeunabhangige Rechnereinheit 6 der Warneinrichtung 3 selbstverständlich auch als separates Steuerge- rat ausgeführt sein.
Das Automatgetriebe 2 ist über eine Signalleitung 8A mit einem in der Figur als „EGS" bezeichneten elektronischen Getriebesteuergerat 9 verbunden, insbesondere zur Übermittlung der getriebeinternen Sensorsignale und der elektrischen Steuerbefehle für die hydraulische Getriebe-
Steuerung. Die Positionserkennungseinrichtung 4 ist über einen CAN (Controller Area Network) -Datenbus 8 mit dem Ge- triebesteuergerat 9 verbunden. Zur Kommunikation mit anderen Steuereinrichtungen des Fahrzeugs, wie z.B. einer Steu- ereinrichtung 10 einer Fahrzeugbremse, ist das elektronische Getriebesteuergerat 9 mit diesen ebenfalls über den CAN-Datenbus 8 verbunden.
In einer alternativen Ausfuhrungsform kann die elek- frische Signalubertragung zwischen den elektronischen Steuergeraten 6, 7, 9, 10 untereinander und zur Positionserkennungseinrichtung 4 über einzelne Kabel erfolgen.
Eine Störung der Signalubertragung von der Positi- onserkennungseinrichtung 4 zu den Steuermitteln des Automatgetriebes 2 kann durch eine Störung oder einen Ausfall des elektronischen Getriebesteuergerates 9 und/oder des CAN-Datenbusses 8 und/oder der Positionserkennungseinrichtung 4 ausgelost werden. Der Notfahrbetrieb wird dabei von dem elektronischen Getriebesteuergerat 9 ausgelost. Die nicht naher dargestellte hydraulische Steuereinrichtung in dem Automatgetriebe 2 stellt das Notfahrprogramm ein, so daß das Kraftfahrzeug zumindest eingeschränkt weiter gefahren werden kann.
Die Warneinrichtung 3 erkennt den Notfahrbetrieb durch ein Fehlen eines einen Normalbetrieb anzeigenden Ausgangssignales des elektronischen Getriebesteuergerates 9.
Wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges durch Verstellen des Wahlhebels 5 über die Positionserkennungseinrichtung 4
einen Befehl zum Wechsel der Fahrtrichtung oder zum Wechsel des aktuellen Fahrprogrammes, beispielsweise vom „D" nach „I", abgibt, wird bei normaler Funktionsweise der Getriebe- /Motorsteuerung 1 die angewählte Fahrtrichtung oder das angewählte Fahrprogramm in dem Automatgetriebe 2 eingelegt.
Bei einer Störung in der Signalübertragung und Notfahrbetrieb kann eine Veränderung der Position des Wählhebels 5 nicht mehr erkannt werden. Wenn der Fahrer nun den Wahlhebel 5 von einer Position für Vorwarfstahrt D m eine Stellung R, welche der Rückwärtsfahrt zugeordnet ist, verschiebt, wird das Kraftfahrzeug jedoch weiterhin in einem Fahrprogramm für Vorwarfstahrt betrieben.
Die Warneinrichtung 3 gibt hier ein maximal zulassiges Motormoment und/oder eine maximal zulassige Motordrehzahl an die Motorsteuerung 7 aus, damit das Kraftfahrzeug nur mit stark verminderter Beschleunigung und limitierter Zugkraft bzw. mit einer geringen Geschwindigkeit nach vorne anfahren kann. Der Wert des maximal zulässigen Motormomentes oder der maximal zulässigen Motordrehzahl ist entsprechend applizierbar, wobei er im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel derart vorgesehen ist, daß sich das Fahrzeug in Kriechgeschwindigkeit, z.B. mit 8 km/h bewegen kann.
Eine weitere Möglichkeit zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Beschleunigung beim Anfahren des Kraftfahrzeuges bei einer Störung der Signalubertragung ist in einer weiteren, in der Figur gestrichelt dargestellten Ausfuhrungsform ersichtlich, wobei die Warnemrichtung 3 mit ihrer getriebeunabhangigen Rechnereinheit 6 an ein Pro-
grammodul einer Steuereinrichtung 10 einer Fahrzeugbremse em Signal zur Aktivierung der Fahrzeugbremse (nicht dargestellt) ausgibt. Die getriebeunabhangige Rechnereinheit 6 ist dabei in einen Rechner der Steuereinrichtung 10 der Fahrzeugbremse, welche in der gezeigten Ausfuhrung Teil eines ABS-Systems 11 ist, integriert.
Mit dieser Ausfuhrungsvariante ist ebenfalls gewährleistet, daß das Kraftfahrzeug mit verringerter Beschleuni- gung anfahrt oder nur mit einer geringen Fahrzeuggeschwm- digkeit bewegt werden kann. Es liegt jedoch im Ermessen des Fachmannes, den Bremsemgriff durch die Fahrzeugbremse derart vorzusehen, daß em Anfahren des Fahrzeuges generell verhindert wird.
In einer weiteren, in der Figur strichpunktiert dargestellten Ausfuhrungsvariante ist vorgesehen, daß die Warnemrichtung 3 mit einer Arretierungseinrichtung 12 zum Blockieren des Wahlhebels 5 bei Eintritt der Störung m seiner aktuellen Stellung ausgebildet ist. Damit kann der Fahrer den Wahlhebel 5 nicht mehr betätigen und stellt fest, das em Wechsel des Fahrprogramms nicht mehr möglich ist.
Die Arretierungseinrichtung 12 ist vorliegend als em stromführend oder als em stromlos sperrender Magnet ausgebildet, der den Wahlhebel 6 in seiner aktuellen Stellung halt.
Im obigen Ausfuhrungsbeispiel ist die Funktionsweise der erfmdungsgemaßen Getπebe-/Motorsteuerung bei einer
Signalübertragungsstörung und Auslösung des Notfahrprogramms während einer Vorwärtsfahrt beschrieben. Selbstverständlich ist sie jedoch auch analog bei einer Signalübertragungsstörung und Auslösung des Notfahrprogramms während einer Rückwärtsfahrt wirksam.
In diesem Fall blockiert z.B. die Arretierungseinrichtung 12 den Wählhebel in der Stellung „R" . Die beschriebenen motorseitigen und bremsenseitigen Eingriffe sind unab- hängig von der Wählhebelposition wirksam. Das Automatgetriebe 2 verbleibt hydraulisch im Rückwärtsgang, mindestens solange kein Systemreset durch Abschalten des Zündstromes durchgeführt wird.
Bezugszeichen
1 Getriebe-/Motorsteuerung
2 Automatgetriebe 3 Warneinrichtung, Programmodul
4 Positionserkennungseinrichtung
5 Wahlhebel
6 getriebeunabhangige Rechnereinheit
7 Motorsteuerung, Digitale Motorelektronik (DME) 8 CAN (Controller Area Network) -Datenbus
8A Signalleitung
9 elektronisches Getriebesteuergerat (EGS)
10 Steuereinrichtung einer Fahrzeugbremse
11 Fahrzeugbremssystems, Anti-Blockier-System (ABS) 12 Arretierungseinrichtung
P Parken
R Rückwärtsfahrt
N Neutral
D Vorwarfstahrt , Drive I Vorwarfstahrt
II Vorwarfstahrt
III Vorwarfstahrt
IV Vorwarfstahrt