DE10137590A1 - Getriebe - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Überwachung der Funktionsfähigkeit einer mechanischen Kraftübertragungsstrecke zwischen einem Aktuator eines automatisierten Schaltgetriebes und einem Schaltelement des Getriebes, wobei mit dem Aktuator über eine Steuereinheit betätigt der Wählvorgang der zu schaltenden Gangstufe durchgeführt wird, und vor einem Wählvorgang mit dem Schaltelement eine Abgleichfahrt in Wählrichtung durchgeführt wird, bis von der Steuereinheit ein Referenzpunkt erkannt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Funkti­ onsfähigkeit einer mechanischen Kraftübertragungsstrecke zwischen einem Aktuator eines automatisierten Schaltgetriebe und einem Schaltelement des Getriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 8.

Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge sind bereits in vielen Ausführungsformen bekannt geworden. Unter einem Schaltgetriebe wurden bislang hauptsächlich Handschaltgetriebe verstanden, bei denen der Fahrer eines mit einem solchen Getriebe ausgestatteten Kraftfahrzeugs den Vorgang des Wählens der Schalt­ gasse und der Durchführung des Schaltvorgangs von Hand über den Schalt­ hebel durchgeführt hat. Neben diesen von Hand betätigten Schaltgetrieben sind zwischenzeitlich auch bereits automatisierte Schaltgetriebe bekannt ge­ worden, bei denen der Vorgang des Wählens und des Schaltens der ausge­ wählten Gangstufe beispielsweise programmgesteuert über am Schaltgetriebe vorgesehene Aktuatoren abläuft. Über die Stellung des Schalthebels, der beispielsweise in einem H-Schaltbild betätigt wird, hat der Fahrer eines Kraft­ fahrzeugs mit einem solchen Handschaltgetriebe Kenntnis darüber, in welcher Gangstufe sich das Getriebe momentan befindet. Wenn sich im Kraftübertra­ gungsweg zwischen dem Schalthebel und den getriebeinternen Betätigungs­ elementen ein Defekt beispielsweise in der Form eines Bruches einer Schalt­ stange einstellt, so kann der Fahrer dies beim Wählen oder Schalten am Schalthebel feststellen.

Wenn bei einem automatisierten Schaltgetriebe beispielsweise aufgrund eines Defekts eines Betätigungselements des Getriebes der Vorgang des Wählens der Schaltgasse der zu schaltenden Gangstufe nicht funktioniert, kann dies dazu führen, daß trotz einer neuen Zielgangstufe die auszulegende alte Gang­ stufe wieder eingelegt wird. Zur Erfassung des Wählvorgangs und des Schalt­ vorgangs durch beispielsweise zwei Elektromotoren am automatisierten Schaltgetriebe können in diesen Motoren Wegmessungen folgen, so daß ein Defekt in der den Motoren nachgeschalteten Mechanik nicht erfaßt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit einer mechanischen Kraftüber­ tragungsstrecke zwischen einem Aktuator eines automatisierten Schaltgetriebe und einem Schaltelement des Getriebes zu schaffen, so daß ein Defekt in der Kraftübertragungsstrecke erkannt werden kann, bevor ein Schaltvorgang aus­ geführt wird.

Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 und 8 ange­ gebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Nach der Erfindung ist nunmehr ein Verfahren zur Überwachung der Funkti­ onsfähigkeit einer mechanischen Kraftübertragungsstrecke zwischen einem Aktuator eines automatisierten Schaltgetriebe und einem Schaltelement des Getriebes vorgesehen, wobei mit dem Aktuator über eine Steuereinheit betä­ tigt der Wählvorgang der zu schaltenden Gangstufe durchgeführt wird, und wobei vor einem Wählvorgang mit dem Schaltelement eine Abgleichfahrt in Wählrichtung durchgeführt wird, bis von der Steuereinheit ein Referenzpunkt erkannt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht daher vor, daß eine Abgleichfahrt in Wählrichtung durchgeführt wird, wenn ganz allgemein eine Fehlerbedingung erfüllt ist derart, daß eine gewisse Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß in der Kraftübertragungsstrecke ein Defekt vorliegt. Ein solcher Defekt kann bei­ spielsweise ein Bruch in der Kraftübertragungsstrecke sein, der bei einer Mes­ sung des Verfahrwegs des Aktuators am Aktuator selbst über beispielsweise eine Erfassung der Drehwinkelinkremente des Aktuators nicht festgestellt werden kann. Wenn nun diese Fehlerbedingung erfüllt ist, wird über den Aktu­ ator betätigt mit dem Schaltelement eine Abgleichfahrt in Richtung einer Wählbewegung durchgeführt, bis von der Steuereinheit ein Referenzpunkt erkannt wird, so daß die Wahrscheinlichkeit für den Defekt negiert werden kann.

Es ist dabei nach der Erfindung vorgesehen, daß der Referenzpunkt ein An­ schlag ist, an den das Schaltelement in Wählrichtung anschlägt und dieser Anschlag von der Steuereinheit erkannt wird. Dieser Anschlag kann dabei ein getriebeinterner Anschlag beispielsweise in der Neutralgasse des Getriebes sein. Wenn das Schaltelement an diesen Anschlag trifft, dann wird das Anfah­ ren dieses Anschlags von der Steuereinheit erkannt, wobei zu diesem Zweck beispielsweise die Drehzahl des Aktuators für den Wählvorgang überwacht werden kann, so daß eine starke Verringerung der Drehzahl des Aktuators auf das Erreichen des Anschlags hinweist. Auch kann ein Anstieg der Spannung und/oder des Stroms für die Ansteuerung des Aktuators überwacht werden.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung ist es vorge­ sehen, daß die Steuereinheit die Summe aus der kinetischen Energie des Aktuators und der dem Aktuator zugeführten elektrischen Energie überwacht und mit einem Referenzwert der von der Kraftübertragungsstrecke elastisch aufnehmbaren Energie vergleicht und nach dem Überschreiten des Referenz­ wertes die Abgleichfahrt durchgeführt wird.

Wenn der Aktuator in der Form eines Elektromotors mit Strom versorgt wird, dann wird die Ankerwelle des Elektromotors beschleunigt, so daß sie eine bestimmte kinetische Energie besitzt. Diese führt dann nach dem Ende der Bestromung des Elektromotors zu einer Einleitung einer Kraft in die Kraftüber­ tragungsstrecke in der Form beispielsweise eines dem Elektromotor nachge­ schalteten Getriebes, mit dem die Kraft auf das Schaltelement in der Form beispielsweise eines Schaltfingers übertragen wird. Wenn das Schaltelement im Schaltgetriebe an einem Anschlag anliegt, so führt ein Weiterlaufen des Elektromotors zu einem Aufziehen bzw. Verspannen des dem Elektromotor nachgeschalteten Getriebes. Die Überwachung der Summe der kinetischen Energie des Aktuators und der dem Aktuator zugeführten elektrischen Energie ermöglicht es nun festzustellen, ob diese Summe einen Referenzwert oder Schwellenwert überschreitet, den das dem Elektromotor nachgeschalteten Getriebe noch im Rahmen einer elastischen Verformung aufnehmen kann, ohne daß es dabei beschädigt wird.

Wenn nun dieser Referenzwert von der Summe erreicht wurde, dann ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, eine Abgleichfahrt vor­ zunehmen, die zu dem Ergebnis führt, ob das dem Elektromotor nachgeschal­ teten Getriebe noch funktionsfähig ist, was von der Steuereinheit daran er­ kannt wird, daß das von dem Getriebe betätigte Schaltelement einen Anschlag erreicht, dessen Referenzposition bekannt ist, oder ob dies nicht der Fall ist.

Da der Referenzwert nicht so hoch angesetzt wird, daß das dem Elektromotor nachgeschalteten Getriebe eine bleibende Beschädigung aufnimmt, führt ein Erreichen des Referenzwerts nicht zu einer solchen Beschädigung. Nach dem Verfahren ist aber auch eine Maßnahme vorgesehen, wenn die vorgenannte Summe den Referenzwert nicht nur erreicht, sondern ihn wesentlich über­ schreitet. Die Steuereinheit kann nach dem Überschreiten des Referenzwerts über einen vorbestimmten Schwellenwert hinaus eine Fehlermeldung ausge­ ben und dies dem Fahrer des Fahrzeugs mit dem automatisierten Schaltge­ triebe signalisieren.

Aufgrund der Tatsache, daß das Fahrzeug mit dem automatisierten Schaltge­ triebe unterschiedlichen Temperaturbedingungen ausgesetzt ist, die bei­ spielsweise von einem mit dem Schaltgetriebe gekoppelten Verbrennungsmo­ tor wesentlich beeinflußt werden können, ist es nach der Erfindung auch vor­ gesehen, daß der Referenzwert in Abhängigkeit von der Temperatur im Be­ reich der Kraftübertragungsstrecke ermittelt wird.

Ein Anstieg der festgestellten Temperatur kann somit beispielsweise zu einer Erniedrigung des Referenzwerts führen, da das dem Elektromotor nachge­ schaltete Getriebe einer erhöhten Temperaturbelastung ausgesetzt ist und somit die von diesem im Rahmen einer elastischen Verformung aufnehmbare Energie ohne eine bleibende Verformung verringert ist.

Da die Kraftübertragungsstrecke in der Form eines dem Elektromotor nachge­ schalteten Getriebes bei einer erhöhten Temperaturbelastung mechanisch weniger belastet werden darf, ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß die dem Aktuator zugeführte elektrische Energie in Abhän­ gigkeit der kinetischen Energie des Aktuators und der Temperatur im Bereich der Kraftübertragungsstrecke begrenzt wird.

Schließlich ist es nach der Erfindung auch vorgesehen, daß die dem Aktuator zugeführte elektrische Energie nach dem Erkennen eines Anschlags verringert wird, so daß die am Aktuator anliegende Steuerspannung oder der dem Aktu­ ator zugeführte Laststrom nach dem Erkennen des Anschlags durch die Steu­ ereinheit deutlich reduziert wird.

Die Steuereinheit kann die vorstehend genannte Summe aus der kinetischen Energie und der elektrischen Energie ständig mitberechnen. Die elektrische Energie kann dabei in Abhängigkeit von der kinetischen Energie und bei­ spielsweise der Temperatur auf einen höchstzulässigen Wert begrenzt wer­ den: Dabei wird während eines Wählvorgangs der mit der höchsten kineti­ schen Energie der Ankerwelle verbundene höchste Drehzahlwert berücksich­ tigt und die elektrische Energie hierauf bezogen begrenzt.

Durch Versuchsreihen kann ermittelt werden, welche zu einer zulässigen elas­ tischen Verformung der Wählmechanik führende Energiesumme in die Wähl­ mechanik eingeleitet werden darf, was auch in Abhängigkeit von der Tempe­ ratur im Bereich der Wählmechanik erfolgen kann. Wenn diese Energiesumme erreicht wurde, besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit für einen Defekt in der Wählmechanik. Aufgrund einer Referenzfahrt oder Abgleichfahrt zur Er­ kennung eines Anschlags in Wählrichtung wird festgestellt, ob ein Defekt vor­ liegt oder nicht. Das Vertrauensmaß in die jeweilige Aussage kann durch Wie­ derholung erhöht werden. Wenn die Energiesumme den Referenzwert deutlich übersteigen sollte, ist die Möglichkeit einer bleibenden Beschädigung höher und es kann vorgesehen sein, daß die Steuereinheit zusätzlich zum Herbeifüh­ ren einer Referenzfahrt oder alternativ zu einer Referenzfahrt eine entspre­ chende Fehlerinformation an den Fahrer des Fahrzeugs ausgibt.

Nach der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Überwachung der Funktionsfä­ higkeit einer mechanischen Kraftübertragungsstrecke zwischen einem Aktua­ tor eines automatisierten Schaltgetriebe und einem Schaltelement des Getrie­ bes vorgesehen, wobei mit dem Aktuator über eine Steuereinheit betätigt der Wählvorgang der zu schaltenden Gangstufe durchgeführt wird, wobei die von der Kraftübertragungsstrecke zu einer zulässigen elastischen Verformung der Kraftübertragungsstrecke führende Schwellenkraft festgestellt wird und vor oder bei dem Erreichen der Schwellenkraft eine in der Kraftübertragungsstre­ cke vorgesehene Überlastkupplung geöffnet wird.

In der Kraftübertragungsstrecke zwischen dem Aktuator und dem automati­ sierten Schaltgetriebe kann eine Überlastkupplung vorgesehen sein, die bei dem Erreichen einer bestimmten Kraftschwelle auslöst und damit den Kraft­ fluss zwischen Aktuator und Schaltelement unterbricht. Eine Beschädigung der Kraftübertragungsstrecke ist dadurch verhindert.

Nachdem die Überlastkupplung zur Vermeidung einer Beschädigung geöffnet wurde, kann sie wieder geschlossen werden, woraufhin dann vor einem Wähl­ vorgang mit dem Schaltelement eine Abgleichfahrt in Wählrichtung durchge­ führt wird, bis von der Steuereinheit ein Referenzpunkt erkannt wird. Dieses Anfahren des Referenzpunkts wird einerseits dazu verwendet, festzustellen, daß das dem Aktuator nachgeschalteten Getriebe nicht beschädigt wurde und andererseits auch dazu, eine Referenzierung der Drehwinkelinkrementsenso­ ren des Aktuators auszuführen. Dies macht es auch deutlich, daß das Schlie­ ßen der Überlastkupplung nicht winkel- bzw. weggetreu erfolgen muß. Nach dem Schließen der Überlastkupplung verhält sich diese wie eine formschlüssi­ ge Verbindung.

Durch Versuchsreihen kann die Energie festgestellt werden, die das dem Ak­ tuator nachgeschaltete Getriebe zur Betätigung des Schaltelements des Schaltgetriebes im Rahmen einer elastischen Verformung ohne eine bleibende Beschädigung aufnehmen kann. Diese Energie kann auch in Abhängigkeit der. Temperatur im Bereich der Kraftübertragungsstrecke ermittelt werden. Die beim Erreichen der jeweiligen Energie auftretende Kraftspitze wird ermittelt und die Überlastkupplung so ausgeführt, daß sie bei einer Kraftschwelle un­ terhalb der ertragbaren Kraftspitze auslöst. Übersteigt die Summe der kineti­ schen Energie des Aktuators und der dem Aktuator zugeführten elektrischen Energie die Auslöseschwelle der Überlastkupplung, löst die Überlastkupplung aus und vermeidet auf diese Weise eine Beschädigung der Kraftübertragung.

Nach dem Schließen der Überlastkupplung wird dann eine entsprechende Referenzierung durchgeführt, wie sie vorstehend beschrieben worden ist. Durch das Erreichen eines Anschlags im Schaltgetriebe wird positiv festge­ stellt, daß die Kraftübertragungsstricke nicht beschädigt wurde und es kann dadurch auch die Drehwinkelinkrementmessung abgeglichen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Verwendung als Ver­ schaltsicherung gegen ein Verschalten zwischen der Vorwärtsfahrtrichtung und der Rückwärtsfahrtrichtung des automatisierten Schaltgetriebes vorgese­ hen.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand beispielhafter, nicht beschrän­ kender Ausführungsformen näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schemati­ scher, teilgeschnittener Ansicht.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeu­ ges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nach­ geordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupp­ lung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungs­ kupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, eine ver­ schleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist als Handschalt­ getriebe, wie Wechselstufengetriebe, dargestellt. Entsprechend des erfin­ dungsgemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schaltgetriebe sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbre­ chung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.

Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Au­ tomatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist.

Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegel­ scheibenumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungs­ system 3, wie Kupplung oder Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trockenreibungskupplung oder eine naß laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann sie ein Drehmomentwandler sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, wie Aktor, betätigt.

Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann der Aktor und die Steuerelektronik auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein.

Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteue­ rung des Elektromotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispiels­ weise vorteilhaft erreicht werden, daß das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Ge­ triebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewindespindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.

Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors, wie des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylin­ der 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewe­ gung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, daß das Aus­ rückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.

Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Dreh­ momentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., es kann mittels Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druck­ mittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgese­ hen sein, wobei der Elektromotor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes An­ triebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.

Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Dreh­ momentes dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsschei­ be zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge ge­ zielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endposi­ tionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine End­ position entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwi­ schen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es kön­ nen aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen wer­ den, wobei die Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.

Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertra­ gungssystems werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steue­ rung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elektronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.

Die Fig. 1 zeigt, daß ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden und Meßwerte bzw. Infor­ mationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Compu­ tereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.

Das Getriebe ist als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Überset­ zungsstufen mittels eines Schalthebels gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Bedienhebel, wie Schalthebel 18, des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltab­ sicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausges­ taltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positi­ onssignals eine Schaltabsicht erkennt.

Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbin­ dung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuerein­ heit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das Antriebselement 12 des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuer­ einheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhän­ gigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerpro­ gramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.

Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungs­ einheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungsein­ heit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einhei­ ten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software imp­ lementiert sein, so daß mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmo­ ment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssys­ tems herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit die­ ser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein wei­ terer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Gas­ pedal, wie Lasthebel, ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei ei­ nem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthe­ bels.

Die Fig. 1 zeigt neben dem Gaspedal 30, wie Lasthebel, und den damit in Verbindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Be­ tätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Fest­ stellbremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 an­ geordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Be­ triebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann je­ doch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betäti­ gungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrich­ tung in Signalverbindung stehen.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, hoch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili­ gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei­ lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun­ gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprü­ che unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste­ hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be­ schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschrit­ ten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit einer mechanischen Kraftübertragungsstrecke zwischen einem Aktuator eines automatisierten Schaltgetriebes und einem Schaltelement des Getriebes; wobei mit dem Aktuator über eine Steuereinheit betätigt der Wählvorgang der zu schal­ tenden Gangstufe durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor ei­ nem Wählvorgang mit dem Schaltelement ein Abgleich oder eine Ab­ gleichfahrt in Wählrichtung durchgeführt wird, bis von der Steuereinheit ein Referenzpunkt erkannt wird.

2. Verfahren insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzpunkt ein Anschlag ist, an den das Schaltelement in Wähl­ richtung anschlägt und dieser Anschlag von der Steuereinheit erkannt wird.

3. Verfahren insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit die Summe aus der kinetischen Energie des Aktua­ tors und der dem Aktuator zugeführten elektrischen Energie überwacht und mit einem Referenzwert der von der Kraftübertragungsstrecke elastisch aufnehmbaren Energie vergleicht und nach dem Überschreiten des Refe­ renzwertes die Abgleichfahrt durchgeführt wird.

4. Verfahren insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit nach dem Überschreiten des Referenzwerts über einen vorbestimmten Schwellenwert hinaus eine Fehlermeldung ausgibt.

5. Verfahren insbesondere nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert in Abhängigkeit von der Temperatur im Bereich der Kraftübertragungsstrecke ermittelt wird.

6. Verfahren insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dem Aktuator zugeführte elektrische Energie in Ab­ hängigkeit der kinetischen Energie des Aktuators und der Temperatur im Bereich der Kraftübertragungsstrecke begrenzt wird.

7. Verfahren insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dem Aktuator zugeführte elektrische Energie nach dem Erkennen eines Anschlags verringert wird.

8. Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit einer mechanischen Kraftübertragungsstrecke zwischen einem Aktuator eines automatisierten Schaltgetriebe und einem Schaltelement des Getriebes, wobei mit dem Aktuator über eine Steuereinheit betätigt der Wählvorgang der zu schal­ tenden Gangstufe durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kraftübertragungsstrecke zu einer zulässigen elastischen Verformung der Kraftübertragungsstrecke führende Schwellenkraft festgestellt wird und vor oder bei dem Erreichen der Schwellenkraft eine in der Kraftübertra­ gungsstrecke vorgesehene Überlastkupplung geöffnet wird.

9. Verfahren insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geöffnete Überlastkupplung wieder geschlossen wird und vor einem Wählvorgang mit dem Schaltelement eine Abgleichfahrt in Wählrichtung durchgeführt wird, bis von der Steuereinheit ein Referenzpunkt erkannt wird.

10. Verfahren insbesondere nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenkraft in Abhängigkeit von der Temperatur im Bereich der Kraftübertragungsstrecke ermittelt wird.