DE102007040352B4

DE102007040352B4 - Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Bereichseingabevorrichtung und Fehlerdetektionssystem

Info

Publication number: DE102007040352B4
Application number: DE102007040352.8A
Authority: DE
Inventors: Craig A. Brunstetter
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: DE102007040352A1; CN101135370A; US7844376B2; CN101135370B; US20080065299A1

Abstract

Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Bereichsangabevorrichtung (26) für ein Automatikgetriebe (14), das umfasst, dass:
N Bits empfangen werden, die jeweils einem Zustand von N Schaltkreisen entsprechen, wobei die N Bits mit einer Position einer Bereichsangabevorrichtung (26) in Beziehung stehen, und wobei die Position Getriebebereichszustände und Übergangszustände zwischen den Getriebebereichszuständen umfasst; und
die Bit-Muster einem Zustand von den Übergangszuständen und den Getriebebereichszuständen zugeordnet werden;
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Bit-Muster als Übergangszustand definiert wird, wenn alle N Bits einen ersten Zustand aufweisen,
ein Bit-Muster als Getriebebereichszustand definiert wird, wenn N/2 Bits den ersten Zustand und N/2 Bits einen zweiten Zustand aufweisen oder wenn N Bits den zweiten Zustand aufweisen, und
ein Fehler in der Bereichsangabevorrichtung (26) diagnostiziert wird, wenn das Bit-Muster nicht als der Übergangszustand definiert ist und nicht als der Getriebebereichszustand definiert ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fehlerdetektionssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 ist beispielsweise aus der DE 41 35 362 C2 bekannt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein interner Modusschalter (IMS) ist ein Bauteil eines Getriebes, das dazu verwendet wird, die beabsichtigte Bereichsauswahl des Fahrers zu einem Steuersystem eines Fahrers zu einem Steuersystem eines Fahrzeugs weiterzuschalten. Der IMS ist eine elektrische Schalteranordnung mit Schiebekontakt, die an einem unteren Steuerventilkörper des Getriebes angebracht ist. Herkömmliche Schalter bestehen aus zwei Hauptbauteilen: einem Gehäuse, das zumindest sechs Bahnen aus leitfähigem und nicht leitfähigem Material beherbergt, die feststehende Kontakte bilden, und einer Isolatoranordnung, die die sich bewegenden Kontakte bildet und mit einem von einem Bediener gesteuerten Schalthebel verbunden ist. Die sechs Bahnen umfassen einen Schaltkreis A, einen Schaltkreis B, einen Schaltkreis C, einen Schaltkreis P, einen Parken-Neutral-Schaltkreis und einen Masseschaltkreis.
Der IMS ist elektrisch mit einem Steuersystem des Fahrzeugs über zumindest fünf Drähte verbunden (Spannung wird vieren zugeführt und einer ist Masse). Die Bereichsdetektion wird bewerkstelligt, indem die sich bewegenden Kontakte des IMS über den feststehenden Kontakten befestigt werden. Wenn beispielsweise ein Fahrer eine PRNDL-Position auswählt, bewirkt der Schalthebel, dass die sich bewegenden Kontakte des IMS sich verschieben, was wiederum die vier Drähte in einem einzigartigen Muster für jede PRNDL-Position auf Masse legt. Das Bit-Muster, das die PRNDL-Position angibt, besteht aus A-, B-, C- und P-Schaltkreisen. Das Muster wird elektronisch an das Steuersystem zur Interpretation übermittelt.
Das Muster, das an das Steuersystem geliefert wird, wird zur Steuerung des Motors sowie zum Bestimmen von Getriebeschaltmustern verwendet. Der Eingangsspannungspegel ist high (hoch) (Zündungsspannung), wenn der Schaltkreis offen ist, und low (niedrig), wenn der Schaltkreis auf Masse geschlossen ist. Es ist denkbar, dass ein Ausfall in dem IMS auftreten könnte, so dass ein ungenaues Muster an das Steuersystem gesendet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Realisierung anzugeben, die es ermöglicht, alle Einzelpunkt-Ausfallmodi, die auftreten können, zuverlässig zu detektieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist dementsprechend ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Bestimmen einer Position einer Bereichsangabevorrichtung für ein Automatikgetriebe vorgesehen.
Eine Bereichsangabevorrichtung zum Angeben zumindest eines Zustandes von einem Bereichszustand und einem Übergangszustand für ein Steuersystem eines Automatikgetriebes kann umfassen: ein Gehäuse, das N Bahnen umfasst, die jeweils leitendes und nicht leitendes Material umfassen; einen Verschiebemechanismus, der N Kontakte umfasst, die sich mit den N Bahnen ausrichten, um N Schaltkreise zu bilden, wobei sich der Verschiebemechanismus in M Übergangspositionen und X Bereichspositionen verschiebt, und wobei die N Schaltkreise zumindest ein Zustand von einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand sein können; und N Signalerzeugungsvorrichtungen, die N Signale auf der Basis des ersten Zustands und des zweiten Zustands der N Schaltkreise erzeugen, und wobei das leitende Material in den N Bahnen derart angeordnet ist, dass sich N Schaltkreise der N Schaltkreise in dem ersten Zustand befinden, wenn sich der Verschiebemechanismus in jeder der M Übergangspositionen befindet.
Gemäß einem anderen Aspekt ist ein Fehlerdetektionssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 6 für eine Bereichsangabevorrichtung vorgesehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen umfassender verstanden werden, wobei:
1 ein funktionales Blockdiagramm eines Fahrzeugs ist, das ein automatisches Kupplung/Kupplung-Getriebe und einen internen Modusschalter umfasst;
2 ein Diagramm ist, das die Platzierung von leitenden Bahnen in einem internen Modusschalter gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 eine Tabelle ist, die die Bit-Muster für gültige, Übergangs- und unzulässige Zustände gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 eine Tabelle ist, die die Bit-Muster für positive Bereichszustände gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
5 eine Tabelle ist, die die Bit-Muster und das Fehlerdetektionsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (geteilt, zweckgebunden oder eine Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
In 1 ist ein Fahrzeug allgemein bei 10 gezeigt. Das Fahrzeug umfasst einen Motor 12, der ein Getriebe 14 durch einen Drehmomentwandler 16 antreibt. Luft wird in den Motor 12 durch eine Drosselklappe 18 eingesaugt. Die Luft wird mit Kraftstoff vermischt und in Zylindern (die nicht gezeigt sind) des Motors 12 verbrannt, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Der Drehmomentwandler 16 führt das Motordrehmoment dem Getriebe über eine Antriebswelle 20 zu. Das Getriebe 14 ist in der beispielhaften Ausführungsform ein Kupplung/Kupplung-Mehrgang-Automatikgetriebe, das eine Abtriebswelle 22 auf der Basis des Motordrehmoments antreibt.
Die Abtriebswelle 22 treibt einen Endantrieb 24 des Fahrzeugs 10 an. Die Drehzahl- und Drehmomentbeziehungen zwischen dem Motor 12 und dem Endantrieb 24 werden durch hydraulisch betätigte Kupplungen C1, C2, C3, C4 und C5 des Getriebes 14 gesteuert. Druckfluid wird den Kupplungen von einer geregelten Hydraulikdruckquelle 28 geliefert. Die Kupplungen C1, C2, C3, C4 und C5 sind mit der Hydraulikdruckquelle über Steuerventile 30 gekoppelt, die den Kupplungsdruck regeln, indem Fluid den Kupplungen C1, C2, C3, C4 und C5 zugeführt oder von diesen abgeführt wird.
Eine Bereichsauswahlvorrichtung 26 ermöglicht es einem Bediener, das Getriebe 14 in einen gewünschten Betriebsbereich zu versetzen, der Parken, Rückwärts, Neutral und ein oder mehrere Vorwärts-Fahrpositionen (Drive) umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Die Bereichsauswahlvorrichtung 26 ist mit einem internen Modusschalter 27 verbunden. Ein interner Modusschalter 27 erzeugt Modussignale. Die Modussignale geben eine Bit-Codierung an, die Zuständen von vier Schaltkreisen des internen Modusschalters 27 entspricht. Wie es festzustellen ist, kann der interne Modusschalter 27 irgendeine Anzahl (N) von Schaltkreisen umfassen, und die Modussignale können eine Bit-Codierung angeben, die Zuständen für N Schaltkreise des internen Modusschaltkreises 27 entspricht. Ein Steuermodul 40 empfängt die Modussignale und interpretiert die Modussignale als einen IMS-Zustand gemäß einem Bit-Muster der vorliegenden Erfindung. Der IMS-Zustand kann ein Übergangszustand, ein Bereichszustand und ein unzulässiger Zustand sein. Auf der Basis des interpretierten IMS-Zustandes bestimmt das Steuermodul den beabsichtigten Bereich und steuert den Motorbetrieb und die Getriebeschaltmuster auf der Basis des Bereichs. Darüber hinaus kann das Steuermodul 40 auf der Basis des Bit-Musters einen Fehler in dem Schalter 27 detektieren.
Nach 2 veranschaulicht das Diagramm nun eine beispielhafte Platzierung der leitenden Bahnen in einem IMS 27, so dass ein Bit-Muster gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt werden kann. Horizontale Linien des Diagramms entsprechen Bahnen A, B, C und P. Die Platzierung der leitenden Bahnen ist durch abgedunkelte Linien 50–80 dargestellt. Vertikale Linien des Diagramms entsprechen positiven IMS-Zuständen: Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive 4, Drive 3 und Drive 2. Die Fläche zwischen den positiven IMS-Zuständen ist als Übergangszustände anzusehen. Die Platzierung der leitenden Bahnen 50–80 sollte derart sein, dass alle Schaltkreise geschlossen sind, wenn der IMS 27 in einem Übergangszustand ist. Als Alternative (die nicht gezeigt ist) kann die Platzierung der leitenden Bahnen derart sein, dass alle Schaltkreise offen sind, wenn der IMS 27 in einem Übergangszustand ist.
Nach 3 veranschaulicht eine Tabelle nun Bit-Muster und deren Abbildung für einen IMS-Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung. Jedes Bit-Muster umfasst Bits A, B, C und P, die Schaltkreis A, Schaltkreis B, Schaltkreis C bzw. Schaltkreis P des IMS entsprechen. Das Bit 0 gibt an, dass der Schaltkreis auf eine gemeinsame Leitung kurzgeschlossen ist. Das Bit 1 gibt an, dass der Schaltkreis zu der gemeinsamen Leitung hin offen ist. In einer alternativen Ausführungsform können die Bits invertiert sein. In Spalte 100 sind Bit-Muster in einem ABCP-Format gezeigt. In Spalte 110 ist ein IMS-Zustand gezeigt, der dem Bit-Muster entspricht. IMS-Zustände können Übergang, Unzulässig, Parken, Neutral, Rückwärts, D2, D3, D4 und D6 sein. Gemäß der Bit-Musterabbildung wird ein einziger Übergangszustand zwischen allen positiven IMS-Zuständen geschaffen. Dadurch werden acht (8) unzulässige Bit-Muster zum Diagnostizieren von Einzelpunktausfällen geschaffen. Die Tabelle von 4 veranschaulicht die Bit-Muster, die Betriebsbereichen des Getriebes entsprechen, wie sie von dem Bediener über die Bereichsauswahlvorrichtung angefordert werden. Der Controller bestimmt den Bereich auf der Basis dieser Bit-Muster.
Nach 5 veranschaulicht nun ein Schaubild alle Einzelpunktausfälle, die mit dem Bit-Muster, das vier Bits enthält, diagnostiziert werden können. Spalte 200 listet die Einzelpunktausfälle auf, die für die Schaltkreise A, B, C und P auftreten können, wobei jeder Schaltkreis entweder offen oder kurzgeschlossen ist. Die Zeile 210 listet die mechanischen Positionen des IMS auf. Die mechanischen Positionen können sein: positive Bereichszustände, die Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive 4, Drive 3, Drive 2 umfassen, und Übergangszustände, die Parken in Rückwärts, Rückwärts in Neutral, Neutral in Drive 6, Drive 6 in Drive 4, Drive 4 in Drive 3 und Drive 3 in Drive 2 umfassen. Schattierte Zellen, beispielsweise Zelle 220, geben Ausfälle an, die mit dem gegebenen gegenwärtigen Bit-Muster diagnostiziert werden können. Wie es festzustellen ist, kann ein IMS 27 mit mehr oder weniger Bahnen ähnlich Einzelpunktausfälle diagnostizieren, solange das Bit-Muster einen einzigen Übergangszustand zwischen jedem positiven Bereichszustand umfasst.

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Bereichsangabevorrichtung (26) für ein Automatikgetriebe (14), das umfasst, dass: N Bits empfangen werden, die jeweils einem Zustand von N Schaltkreisen entsprechen, wobei die N Bits mit einer Position einer Bereichsangabevorrichtung (26) in Beziehung stehen, und wobei die Position Getriebebereichszustände und Übergangszustände zwischen den Getriebebereichszuständen umfasst; und die Bit-Muster einem Zustand von den Übergangszuständen und den Getriebebereichszuständen zugeordnet werden; dadurch gekennzeichnet, dass ein Bit-Muster als Übergangszustand definiert wird, wenn alle N Bits einen ersten Zustand aufweisen, ein Bit-Muster als Getriebebereichszustand definiert wird, wenn N/2 Bits den ersten Zustand und N/2 Bits einen zweiten Zustand aufweisen oder wenn N Bits den zweiten Zustand aufweisen, und ein Fehler in der Bereichsangabevorrichtung (26) diagnostiziert wird, wenn das Bit-Muster nicht als der Übergangszustand definiert ist und nicht als der Getriebebereichszustand definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Getriebebereichszustände Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive 4, Drive 3 und Drive 2 umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die N Schaltkreise in einem offenen Zustand oder einem geschlossenen Zustand sein können.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bit-Muster mehrere Nullen und Einsen enthält, und wobei ein Null-Bit des Bit-Musters einen offenen Zustand angibt und ein Eins-Bit des Bit-Musters einen geschlossenen Zustand angibt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bit-Muster mehrere Nullen und Einsen enthält, und wobei eine Null des Bit-Musters einen geschlossenen Zustand angibt und eine Eins des Bit-Musters einen offenen Zustand angibt.
Fehlerdetektionssystem für eine Bereichsangabevorrichtung (26), umfassend: eine Signaleingabevorrichtung (27), die ein Signal empfängt, das Zustände von N Schaltkreisen innerhalb der Bereichsangabevorrichtung angibt; und ein Steuermodul (40), das das Signal über die Signaleingabevorrichtung (27) empfängt, das Signal zu einem Bit-Muster zusammensetzt, und das Bit-Muster einem von einem Übergangszustand, einem Bereichszustand und einem unzulässigen Zustand zuordnet, wobei, wenn das Bit-Muster dem unzulässigen Zustand zugeordnet ist, ein Fehler detektiert wird; dadurch gekennzeichnet, dass wenn das Bit-Muster N Schaltkreise angibt, die in einem ersten Zustand sind, das Bit-Muster dem Übergangszustand zugeordnet ist, wenn das Bit-Muster angibt, dass jeweils N/2 Schaltkreise in dem ersten Zustand und einem zweiten Zustand sind oder N Schaltkreise in dem zweiten Zustand sind, das Bit-Muster dem Bereichszustand zugeordnet ist, und w obei sonst das Bit-Muster dem unzulässigen Zustand zugeordnet ist.
Fehlerdetektionssystem nach Anspruch 6, wobei der Übergangszustand ein Zustand zwischen Bereichszuständen der Bereichsangabevorrichtung (26) ist.
Fehlerdetektionssystem nach Anspruch 7, wobei der Bereichszustand der Bereichsangabevorrichtung (26) zumindest einer von Parken, Rückwärts, Neutral, Drive 6, Drive, 4, Drive 3 und Drive 2 sein kann.
Fehlerdetektionssystem nach Anspruch 6, wobei die Zustände der N Schaltkreise zumindest ein Zustand von einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand sein können.
Fehlerdetektionssystem nach Anspruch 9, wobei das Bit-Muster eine Null für den geschlossenen Zustand und eine Eins für den offenen Zustand umfasst.
Fehlerdetektionssystem nach Anspruch 9, wobei das Bit-Muster eine Eins für den offenen Zustand und eine Null für den geschlossenen Zustand umfasst.