-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines
Kraftfahrzeuggetriebes, d. h. eines im Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs
befindlichen Getriebes, die einen Bedienelement- und Getriebesteuergeräteteil und
wenigstens einen davon angesteuerten Aktor zur Getriebebetätigung umfasst.
Der Begriff "Steuerung" ist hierbei vorliegend
in seinem allgemeinen auch Regelungen umfassenden Sinne zu verstehen.
-
Aus
der
DE 40 39 005 A1 ist
ein Datenbus für Fahrzeuge
zur Übertragung
von Signalen verschiedener Steuereinheiten an verschiedene Aktoren
in Form von Stelleinheiten bekannt.
-
Insbesondere
eignet sich die Erfindung für sogenannte
automatisierte Schaltgetriebe (AST) und kontinuierlich verstellbare
Getriebe (CVT). Derartige Fahrzeuggetriebe kommen derzeit vermehrt
zum Einsatz, um dem Wunsch nach Kraftstoffverbrauchs- und Abgasreduzierung
durch Verwendung eines automatisierten Antriebsstranges mit neuartigen
Funktionen, wie Start/Stopp-Automatik, sowie dem Wunsch nach mehr
Komfort durch freie, ergonomische Gestaltung und Platzierung der
zugehörigen
Bedienelemente, nach neuen Konzepten zum Starten und Abstellen des
Fahrzeugs sowie nach Wahlfreiheit des Bedienelementes nachzukommen.
In dieser Hinsicht zukunftsträchtige
Lösungen
sind die Automatisierung der Kupplungsbetätigung durch einen Kupplungsaktor,
des Gangstufenwechsels durch einen Schaltaktor und/oder des Übersetzungswechsels
durch einen Verstellaktor, wobei diese Aktoren elektromotorische/elektromechanische
Stellantriebe beinhalten.
-
Als
Aktoren finden zunehmend sogenannte intelligente Aktoren auch in
Fahrzeugen Verwendung, wobei in solchen intelligenten Aktoren Steuerungselektronik
und elektromotorische/elektromechanische Stellaktorik sowie gegebenenfalls
Sensorik eine kompakte Baueinheit bilden, speziell als sogenanntes
mechatro nisches Aktorsystem. In Fahrzeugsystemen sind solche intelligenten
Aktoren z. B. zur Spiegelverstellung und für Türschloßsysteme in Gebrauch. Dazu
wurden sogenannte Super-Smart-Power Chips entwickelt, die über einen
Mikrocontroller mit RAM, ROM und EEPROM, über Spannungsregler mit Power-On-Reset,
Watchdogtimer, AD-Wandler, Fahrzeugbus-Controller mit Transceiver
z. B. für
CAN-Bus, Standard-E/A-Schnittstellen und voll geschützte Leistungsendstufen
(Motorbrücke)
verfügen.
-
Es
ist bekannt, Fahrzeugkomponenten von Motor, Getriebe, Kupplung,
Fahrwerk und zugehörigen
Bedienelementen an einen gemeinsamen Fahrzeug-Datenbus, z. B. einen
CAN-Bus, anzukoppeln. Dies schafft hinsichtlich der Getriebesteuerung
auch die Möglichkeit
einer nicht-mechanischen Kopplung von Getriebe und zugehörigem Bedienelement,
sogenanntes Shift-by-Wire. Dabei kann insbesondere bei Systemen
zur Automatisierung von Schaltgetrieben oder kontinuierlich verstellbaren
Getrieben vorgesehen sein, die Aktoren von einem zentralen Getriebesteuergerät anzusteuern,
worunter vorliegend der Einfachheit halber neben einem eigentlichen
Getriebesteuergerät
auch ein Antriebsstrangsteuergerät verstanden
werden soll. Getriebesteuerungen dieser und ähnlicher Art sind in der Patentschrift
US 5.251.733 und den Offenlegungsschriften
EP 0 916 548 A2 ,
WO 97/44210 A1 ,
EP 0 641 959 A2 ,
DE 199 04 022 A1 und
DE 197 36 931 A1 offenbart.
-
Bekannt
sind auch Fahrzeug-Bussysteme, bei denen ein Motor- und ein Getriebesteuergerät sowie
eventuell ein Kupplungs- und Fahrwerksteuergerät, wie für ein Antiblockiersystem (ABS)
oder eine Fahrdynamikregeleinrichtung (ESP), an einen gemeinsamen
Datenbus, insbesondere einen sogenannten Motorbus, angekoppelt sind
und die Aktoren von Kupplung und/oder Getriebe direkt von den entsprechenden
Steuergeräten,
wie Getriebe- oder Kupplungssteuergerät, angesteuert werden, siehe die
Offenlegungsschriften
DE
198 23 762 A1 ,
DE
199 04 022 A1 und
WO
96/10492 A2 .
-
Der
Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer
Getriebesteuerungsvorrichtung der eingangs genannten Art zugrunde,
mit der sich ein elektromotorisch/elektromechanisch betätigtes Getriebe,
gegebenenfalls mit Kupplung, komfortabel und mit hohem Sicherheitsniveau
steuern lässt.
-
Die
Erfindung löst
dieses Problem durch die Bereitstellung einer Getriebesteuerungsvorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Getriebesteuerungsvorrichtung
umfasst einen eigenständigen
Getriebe-Datenbus, an den mechatronisch ausgelegte Getriebeaktoren
sowie der Bedienelement-/Getriebesteuergeräteteil angekoppelt sind, wobei
der Bedienelement-/Getriebesteuergeräteteil gleichzeitig als Gateway
zwischen dem Getriebe-Datenbus und einem weiteren Fahrzeug-Datenbus
fungiert, wie einem Motor-Datenbus. Unter mechatronischen Aktoren
sind intelligente Aktoren mit Elektronikteil, eventueller Sensorik
und dem eigentlichen elektromotorischen/elektromechanischen Aktorteil zu
verstehen.
-
Die
dergestalt ausgelegte Getriebesteuerungsvorrichtung ermöglicht eine
vergleichsweise einfache und zuverlässige Verbindungstechnik der beteiligten
Komponenten durch deren Anbindung an den eigenständigen Getriebe-Datenbus, nachfolgend auch
einfach Getriebebus bezeichnet, sowie eine hohe Funktionssicherheit
und -zuverlässigkeit
durch die auf die Aktoren und den Bedienelement-/Getriebesteuergeräteteil verteilte
und über
die Busvernetzung miteinander kommunizierende Steuerungsintelligenz.
Die Verteilung der Getriebesteuerungsintelligenz zum Teil auf die
Aktoren ermöglicht
weitergehende Vorteile, wie eine Ermittlung und Abspeicherung von
Getriebeadaptionsparametern, z. B. von Greifpunkten der Kupplungen,
Synchronisationspunkten der Schaltelemente sowie Nullpunkt und Offset
von Getriebesensoren, vor Ort, so dass nach Austausch des Getriebes
oder einzelner Komponenten nicht das gesamte Getriebesystem neu
adaptiert zu werden braucht, sondern nur der oder die betreffenden
Komponenten.
-
In
einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist der Bedienelement-/Getriebesteuergeräteteil von
einer intelligenten Bedienelementeinheit und einem Getriebesteuergerät als getrennten Bauteilen
gebildet, wobei letzteres die Gateway-Funktion zu dem weiteren Fahrzeug-Datenbus enthält. Unter
einem intelligenten Bedienelement ist dabei ein mechatronisches
Bedienelement zu verstehen, das über
einen Mikrocontroller verfügt,
der Fahrereingaben erfasst und auswertet. Je nach implementierter
weiterer Getriebesteuerungsintelligenz kann das intelligente Bedienelement
entsprechende weitere Funktionalitäten erfüllen, z. B. für die Realisierung
einer Rückwärtsgangsperre,
einer Parksperre und der sogenannten Shift-Lock-Funktion. Als weitere
Funktionalität
für die
intelligente Bedienelementeinheit kann eine Überwachung der übrigen,
an den Getriebebus angeschlossenen Komponenten vorgesehen sein.
Des weiteren kann eine solche intelligente Bedienelementeinheit
bei Ausfall des Getriebesteuergerätes eine Notfunktion erfüllen, in
welcher es die Getriebeaktoren mit eingeschränktem Funktionsumfang ansteuert.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung dieser getrennten Realisierung von
intelligentem Bedienelement und Getriebesteuergerät ist gemäß Anspruch
3 das intelligente Bedienelement so ausgelegt, dass es bei einem
Ausfall des Getriebesteuergerätes
dessen Grundfunktionalität übernimmt,
wozu mindestens die Ansteuerung der Aktoren gehört, z. B. auf der Basis eines
manuellen Schaltprogramms. Dadurch lässt sich in dieser Situation
ein Notbetrieb aufrecht erhalten.
-
Bei
einer nach Anspruch 4 weitergebildeten Vorrichtung ist der Getriebe-Datenbus
als Ringstruktur von und zum Bedienelement und Steuergeräteteil realisiert,
der zu diesem Zweck über
zwei Getriebebusanschlüsse
verfügt.
Dies ermöglicht
einen uneingeschränkten
Datenbusbetrieb auch bei einem am Getriebebus auftretenden Einfachfehler.
-
In
einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist vorgesehen,
dass sich die an den Getriebebus angeschlossenen Komponenten durch Austausch
entsprechender Informationen zyklisch gegenseitig auf ihre fehlerfreie
Funktion überwachen, so
dass ein Komponentenausfall vom System selbsttätig erkannt werden kann. In
einer Ausgestaltung dieser Maßnahme
berechnet gemäß Anspruch
6 die intelligente Bedienelementeinheit die Sollvorgaben für die anzusteuernden
Aktoren nach der gleichen Berechnungsvorschrift wie das Getriebesteuergerät, vergleicht
beide Sollvorgaben und generiert bei fehlender Übereinstimmung eine Fehlermeldung.
-
Bei
einer nach Anspruch 7 weitergebildeten Vorrichtung werden getriebebezogene
Sensorsignale direkt vom Bedienelement und Getriebesteuergeräteteil und/oder
von intelligent ausgelegten Aktoren erfasst, die sie über den
Getriebe-Datenbus an den Bedienelement- und Getriebesteuergeräteteil weiterleiten.
-
Bei
einer nach Anspruch 8 weitergebildeten Vorrichtung sind die Aktoren
dergestalt als intelligente Aktoren ausgelegt, dass sie Getriebeadaptionsparameter,
wie Greifpunkte der Kupplungen, Synchronisationspunkte der Schaltelemente,
Nullpunkt und Offset, ermitteln und abspeichern. Dies hat den Vorteil,
dass bei einem Austausch des Getriebes oder einzelner Komponenten
nicht das gesamte Getriebesystem, sondern lediglich die ausgetauschten
Komponenten neu adaptiert werden müssen.
-
In
einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 sind die Aktoren
dergestalt als intelligente Aktoren ausgelegt, dass sie bei einem
Ausfall des Getriebe-Datenbusses untereinander Informationen, wie
Kupplungsposition, eingelegte Gangstufe etc., derart austauschen,
dass ein Notlaufbetrieb aufrecht erhalten werden kann.
-
Alternativ
zu einer getrennten Realisierung von intelligenter Bedieneinheit
und Getriebesteuergerät
sind in einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 die Bedienelementfunktion
und die Getriebesteuerungsfunktion in einem gemeinsamen Bauteil
in Form einer kombinierten Bedienelement-/Getriebesteuereinheit
realisiert.
-
Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Hierbei zeigen:
-
1 eine
schematische, blockdiagrammatische Darstellung einer Getriebesteuerungsvorrichtung
mit intelligentem Bedienelement und Getriebesteuergerät sowie
intelligenten Getriebeaktoren,
-
2 eine
blockdiagrammatische Darstellung eines der in 1 verwendeten,
intelligenten Getriebeaktoren,
-
3 eine
schematische, blockdiagrammatische Darstellung einer Getriebesteuerungsvorrichtung
mit Bedienelement- und
Getriebesteuergeräteteil
als einem einzigen Bauteil und
-
4 eine
schematische, blockdiagrammatische Darstellung einer Getriebesteuerungsvorrichtung
mit ringförmigem
Getriebebus.
-
1 zeigt
schematisch eine Getriebesteuerungsvorrichtung mit einem eigenen
Getriebe-Datenbus 1, kurz Getriebebus, an den als hier
besonders interessierende und daher explizit gezeigte Vorrichtungskomponenten
ein Getriebesteuergerät 2,
ein intelligentes Bedienelement 3 und mehrere intelligente Aktoren 4 angekoppelt
sind. Das Getriebesteuergerät 2 fungiert
als Gateway zwischen dem Getriebebus 1 und einem Motor-Datenbus 5,
kurz Motorbus, herkömmlichen
Typs, an den unter anderem ein Motorsteuergerät 6 angekoppelt ist
und über
den letzteres einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs steuert. Der Getriebebus 1 und
der Motorbus 5 sind von einem beliebigen herkömmlichen
Bustyp, wie CAN, VAN, TTP etc.
-
Das
Getriebesteuergerät 2 ist
mit einem gängigen
Mikrocontroller ausgestattet und überwacht die fehlerfreie Funktion
der anderen, an den Getriebebus 1 angekoppelten Komponenten,
insbe sondere des Bedienelementes 3 und der Aktoren 4,
durch zyklischen Austausch von entsprechenden Informationen, wie
Sensorwerten, Berechnungsergebnissen, Watchdog-Worten, Alive-Zähler etc.
Wird der Ausfall eines Aktors erkannt, versucht das Getriebesteuergerät 2 so
weit wie möglich,
mit den verbleibenden Aktoren einen Notlaufbetrieb mit reduzierter
Funktionalität
aufrechtzuerhalten. Wird ein Ausfall des Bedienelementes 3 erkannt,
so stellt das Getriebesteuergerät 2 entweder
einen Automatik-Modus für
die Getriebesteuerung ein oder es aktiviert über den Motorbus 5 und über eine
Gateway-Funktion eines an den Motorbus 5 angekoppelten
Kombiinstrumentes ein alternatives Bedienelement, z. B. ein Multifunktionslenkrad
oder ein Bedienelement einer Geschwindigkeits- oder Abstandsregeleinrichtung.
Gleichzeitig wird der Fahrzeugführer über ein
Display entsprechend informiert und instruiert.
-
Die
Auslegung des Getriebesteuergerätes 2 ist
so gewählt,
dass es Einzelfehler sicher erkennt und im Fehlerfall in einen fehlersicheren
Zustand übergeht.
Im Normalbetrieb generiert es im Automatik-Modus unter Berücksichtigung
von Motordaten, wie Drehzahl und Moment, und/oder Umgebungsdaten,
wie Steigung, Gefälle
und Beladung, Ansteuerinformationen für die Aktoren 4. Im
Manuell-Modus werden die Fahrereingaben am intelligenten Bedienelement 3 direkt
in Ansteuerinformationen für
die Aktoren 4 umgesetzt. Lediglich bei Überdrehung oder drohendem Abwürgen des
Motors wird automatisch eingegriffen und/oder eine Schaltempfehlung auf
ein Display im Kombiinstrument ausgegeben. Aufwendige Redundanzen
brauchen für
das Getriebesteuergerät 2 nicht
vorgesehen werden.
-
Das
verwendete Getriebe-Bedienelement 3 ist als intelligentes
Bedienelement ausgelegt, worunter zu verstehen ist, dass es eine
mechatronische Einheit bildet, die Fahrereingaben mittels eines
Mikrorechners erfasst, auf Plausibilität prüft und auf dem Getriebebus 1 zur
Verfügung
stellt, insbesondere für
das Getriebesteuergerät 2.
Bei Bedarf kann das intelligente Bedienelement herkömmliche
Getriebefunktionen wie Rückwärtsgangsper re,
Parksperre und Shift-Lock-Funktion übernehmen und gegebenenfalls
eine Gangstufenanzeige, eine Fahrerwarnung und/oder eine Grundbeleuchtung
ansteuern. Zusätzlich
zu diesen grundlegenden Funktionalitäten überwacht das Bedienelement 3 die
fehlerfreie Funktion der anderen Komponenten auf dem Getriebebus 1,
insbesondere des Getriebesteuergerätes 2 und der Aktoren 4,
wiederum durch zyklischen Austausch von entsprechenden Informationen,
wie Sensorwerten, Berechnungsergebnissen, Watchdog-Worten, Alive-Zähler etc.
-
Speziell
berechnet das intelligente Bedienelement 3 zur Überwachung
der fehlerfreien Funktion des Getriebesteuergerätes 2 die Sollvorgaben
für die Aktoren 4 nach
der gleichen Berechnungsvorschrift wie das Getriebesteuergerät 2.
Hierzu erhält
es über die
Gateway-Funktion des Getriebesteuergerätes 2 die notwendigen
Eingangsdaten und Parameter vom Motorbus 5, wie Motordrehzahl,
Motormoment, Steigung, Gefälle,
Beladung etc. Wird ein Ausfall des Getriebesteuergerätes 2 erkannt,
so übernimmt
das Bedienelement 3 dessen Grundfunktionen, insbesondere
die Ansteuerung der Aktoren 4, d. h. die Sollwertvorgabe
für selbige über den
Getriebebus 1. Da in diesem Fall die Motordaten, wie Drehzahl,
Moment etc., und Umgebungsdaten, wie Steigung, Gefälle, Beladung
etc., nicht mehr zur Verfügung
stehen, erfolgt die Getriebesteuerung in einer eingeschränkten Form,
z. B. in einem Manuell-Modus mit manuellem Schaltprogramm. Dazu übernimmt
eine noch funktionierende Reststeuerung die Motor- und Getriebesynchronisation
(Doppelkupplung), oder der Fahrer trägt durch Gaswegnehmen während eines
Handschaltvorgangs zur Getriebesynchronisation bei, wozu er über eine
Anzeige am Kombiinstrument entsprechend instruiert werden kann.
-
Die
Aktoren 4 sind als intelligente Aktoren ausgelegt, speziell
als mechatronische Aktoren, bei denen die Elektronik und die eigentliche
elektromotorische/elektromechanische Aktuatorik sowie gegebenenfalls
eine Sensorik in einer kompakten Baueinheit integriert sind. Die
Aktoren 4 sind vorzugsweise am zu steuernden Getriebe 7 an
geeigneter Stelle angeordnet, um die ihnen jeweils zugedachte Getriebebetätigungsfunktion
auszuüben.
Bevorzugt sind mindestens ein Kupplungsaktor, ein Schaltaktor und/oder
ein Verstellaktor vorgesehen. Das Getriebe 7 ist vorzugsweise
ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) oder ein kontinuierlich
verstellbares Getriebe (CVT).
-
2 zeigt
den typischen Aufbau der verwendeten, intelligenten, mechatronischen
Aktoren. Wie daraus ersichtlich, beinhaltet jeder Aktor einen Mikrocontroller
mit Signalaufbereitung, eine Spannungsversorgung, diverse Speicher,
eine Leistungsendstufe, eine serielle Busschnittstelle, die eigentliche
elektromotorische/elektromechanische Aktuatoreinheit, optionale
Sensorikkomponenten und periphere Komponenten, wie Watchdog, Wake-Up
und Reset.
-
Die
intelligenten Aktoren 4 setzen die vom Getriebesteuergerät 2 über den
Getriebebus 1 zugeführten
Sollvorgaben in entsprechende Kupplungs-, Schalt- oder Verstellbetätigungen
des Getriebes 7 um und melden die aktuellen Einstellungen,
wie Kupplungsposition, aktuell eingelegte Gangstufe, Variatorposition
etc., zurück. Über den
Getriebebus 1 tauschen die intelligenten Aktoren 4 zyklisch
mit dem Getriebesteuergerät 2 und/oder
dem intelligenten Bedienelement 3 hinsichtlich Fehlerkennung
aussagekräftige
Informationen aus, wie Sensorwerte, Berechnungsergebnisse, Watchdog-Worte,
Alive-Zähler
etc., und überwachen
sich auf diese Weise gegenseitig. Erkennt die Elektronik eines Aktors 4 einen Fehler,
so versetzt sie, falls möglich,
den Aktor in seine Grundstellung, und die Endstufe wird abgeschaltet.
Je nach Fehlerart kann nach Ausfall des Getriebebusses 1 durch
Informationsaustausch der intelligenten Aktoren 4 untereinander,
z. B. über
Kupplungsposition und eingelegte Gangstufe von den Aktoren 4 eigenständig ein
Notlaufbetrieb mit abgestufter Funktionsreduzierung aufrechterhalten
werden.
-
Bevorzugt
bilden die Aktoren 4 eine Bau- und Funktionseinheit mit
dem Getriebe 7. Alternativ können einzelne Aktoren, insbesondere
für die
Kupplungsbetätigung
aus Platzgründen
auch an anderen Freiräumen
im Fahrzeug angeordnet sein und sind dann nicht mehr fest mit dem
Getriebe 7 verbunden.
-
Des
weiteren können
die intelligenten Aktoren 4 so ausgelegt sein, dass sie
zusätzliche
Sensorsignale, wie Drehzahlen und/oder Temperaturen, erfassen und über den
Getriebebus 1 an das Getriebesteuergerät 2 übertragen.
Alternativ können
derartige Sensorsignale direkt vom Getriebesteuergerät 2 erfaßt werden.
Bevorzugt sind die intelligenten Aktoren 4 dafür eingerichtet,
Adaptionsparameter des Getriebes 7, wie Greifpunkte der
Kupplungen, Synchronisationspunkte der Schaltelemente, Nullpunkt,
Offset etc., zu ermitteln und abzuspeichern. Dies hat gegenüber einer
herkömmlichen
Ermittlung und Abspeicherung der Getriebeadaptionsparameter im zentralen Getriebesteuergerät den Vorteil,
dass bei Austausch des Getriebes oder einzelner Getriebesteuerungskomponenten,
wie Getriebesteuergerät,
Sensoren und Aktoren, nicht das gesamte Getriebesystem, sondern
lediglich die betreffende, ausgetauschte Komponente neu adaptiert
werden muß.
-
Das
Getriebesteuergerät 2 bildet
ein sogenanntes Wegbausteuergerät,
was bedeutet, dass es eine eigenständige Baueinheit darstellt,
die an beliebiger Stelle im Fahrzeug platziert werden kann. Dadurch
brauchen keine besonderen Anforderungen an die Betriebstemperatur,
Dichtigkeit oder Vibrationsfestigkeit gestellt werden. Obwohl das
Getriebesteuergerät 2 ein
Wegbausteuergerät
ist, kann das Getriebe-/Kupplungsmodul 7 aufgrund der Verwendung der
intelligenten Aktoren 4 als eigenständiges Modul getestet bzw.
geprüft
werden.
-
3 zeigt
eine Variante des Ausführungsbeispiels
nach 1, wobei für
funktionell gleiche Komponenten der Übersichtlichkeit halber gleiche Bezugszeichen
verwendet sind. Die Realisierung gemäß 3 unterscheidet
sich von derjenigen der 1 darin, dass die Funktionen
von Getriebesteuergerät
und intelligentem Bedienelement in eine kombinierte Bedienelement-/Getriebesteuereinheit 8 und
damit in ein einziges Bauteil integriert sind. Diese kombinierte
Bedienelement- und Getriebesteuereinheit 8 entsteht auf
der Basis des intelligenten Bedienelementes 3 von 1 dadurch,
dass in letzteres zusätzlich
die Funktionen des Getriebesteuergerätes 2 von 1 implementiert
werden, speziell die Generierung der Ansteuerinformationen für die Aktoren 4 abhängig von
den Motor- und/oder Umgebungsdaten im Automatik-Modus sowie die
direkte Umsetzung der Fahrereingaben in Ansteuerinformationen für die Aktoren
im Manuell-Modus mit Ausgabe von Schaltempfehlungen auf ein Display
im Kombiinstrument und die Option eines automatischen Eingriffs
bei drohender Überdrehung
oder drohendem Abwürgen
des Motors. Weiter wird das Bedienelement 3 von 1 zur
Realisierung der kombinierten Bedienelement-/Getriebesteuerungseinheit 8 mit
einem zweiten Busanschluß versehen,
so dass es einerseits an den Getriebebus 1 und andererseits
an den Motorbus 5 angeschlossen ist und dadurch auch die
entsprechende Gateway-Funktion erfüllt.
-
Eine
wesentliche Bedeutung in Fahrzeugelektroniksystemen haben Sicherheit
und Zuverlässigkeit
insbesondere bezüglich
des oder der verwendeten Datenbusse. Bei einer Unterbrechung oder
einem Kurzschluß einer
oder mehrerer Busleitungen droht die Gefahr, dass das gesamte Fahrzeugelektroniksystem
lahmgelegt wird. Wenn beide Busleiter der üblichen Zweileiter-Datenbusse
unterbrochen sind, was z. B. durch abgequetschte Leitungen oder Steckverbinderprobleme
auftritt, ist ein Übergang von
der differenziellen Datenübertragung
auf eine Eindrahtübertragung
nicht mehr möglich.
Unter diesem Aspekt günstig
ist eine Auslegung des Getriebebusses als Ring, wie dies im Ausführungsbeispiel
von 4 realisiert ist.
-
In 4 sind
funktionell gleiche Komponenten wie im Beispiel von 1 wiederum
mit denselben Bezugszeichen versehen, und es kann insoweit auf die
obigen Ausführungen
zu den 1 und 3 verwiesen werden. Wie aus 4 zu
erkennen, sind die Getriebesteuerungskomponenten, d. h. das Getriebesteuergerät 2,
das intelligente Bedienelement 3 und die intelligenten
Aktoren 4, an einen ringförmigen Getriebebus 1a angekoppelt,
der von einem ersten Busanschluß des
Getriebesteuergerätes 2 abgeht und über die
Aktoren 4 zum Bedienelement 3 und wieder zurück zum Getriebesteuergerät 2 führt, wo
er an einen zweiten Getriebebusanschluß des Getriebesteuergerätes 2 angeschlossen
ist. Über
einen dritten Busanschluß ist
das Getriebesteuergerät 2 an den
Motorbus 5 angekoppelt.
-
Im
Betrieb überwacht
das Getriebesteuergerät 2,
ob die über
den ersten Getriebebusanschluß ausgesendeten
Daten am zweiten Getriebebusanschluß empfangen werden. Ist dies
nicht der Fall, sendet das Getriebesteuergerät 2 über den
zweiten Getriebebusanschluß zeitsynchron
dieselben Daten aus, wie mit den vom zweiten zum ersten Getriebebusanschluß führenden
Datenflusspfeilen 9 symbolisiert. Auf diese Weise sind
selbst dann, wenn ein Einfachfehler in Form einer Unterbrechung
des Getriebebusses 1a an beliebiger Stelle vorliegt, weiterhin alle
Getriebebusteilnehmer vom Getriebesteuergerät 2 über dessen
beide Getriebebusanschlüsse
erreichbar. Wenn vom Getriebebus 1a eine Stichleitung zu einem
jeweiligen Busteilnehmer, wie z. B. zu einem der intelligenten Aktoren 4,
führt,
gilt dies jedenfalls dann, wenn kein Unterbrechungsfehler einer
solchen Stichleitung vorliegt. Dieses Problem lässt sich gegebenenfalls dadurch
umgehen, dass der zugehörige Getriebebusknoten
in den Steckverbinder des Busteilnehmers platziert wird.
-
Wie
die gezeigten und oben erläuterten
Ausführungsbeispiele
deutlich machen, ermöglicht
die erfindungsgemäße Getriebesteuerungsvorrichtung eine
Steuerung bzw. Regelung eines elektromotorisch/elektromechanisch
betätigten
Getriebes mit oder ohne Kupplung auf hohem Sicherheitsniveau. Durch
die einfache und damit zuverlässigere
Verbindungstechnik in Form des Getriebebusses sowie durch die verteilte
und über
den Getriebebus miteinander kommunizierende Intelligenz von Getriebesteuergerät, intelligentem
Bedienelement und intelligenten Aktoren lässt sich die Sicherheit und
Zuverlässigkeit
des Systems entscheidend verbessern. Das erfindungsgemäße Konzept
der modularen Getriebesteuerungselektronik ist hinsichtlich der
Darstellung ei nes zentralen Antriebsmanagements mit intelligenter
Sensorik und Aktorik und/oder hinsichtlich der Integration eines
Startergenerators offen.