DE102012110597A1

DE102012110597A1 - Verfahren zur Plausibilisierung einer mittels eines Drehzahlsensors ermittelten Drehzahl in einem Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102012110597A1
Application number: DE201210110597
Authority: DE
Inventors: Oliver Lehner; Melanie Lehner; Arnold Pyschny
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilisierung einer mittels eines Drehzahlsensors (Sturb, S2, Sab) ermittelten Drehzahl (Nturb, N2, Nab) in einem Automatikgetriebe (1) eines Fahrzeugs, wobei die mittels des jeweiligen Drehzahlsensors (Sturb, S2, Sab) ermittelte Drehzahl (Nturb, N2, Nab) mit einer Drehzahl (Nmotor, Nturb, N2,) verglichen wird, welche zum gleichen Zeitpunkt mit einem Drehzahlsensor (Smotor, Sturb, S2) ermittelt wurde, der ausgehend von einem Antriebsmotor (AM) des Fahrzeugs vor dem jeweiligen Drehzahlsensor (Sturb, S2, Sab) an einem Antriebsstrang (AS) des Fahrzeugs angeordnet ist, und wobei die mittels des jeweiligen Drehzahlsensors (Sturb, S2, Sab) ermittelte Drehzahl (Nturb, N2, Nab) mit einer Drehzahl (N2, Nab, Nrad) verglichen wird, welche zum gleichen Zeitpunkt mit einem Drehzahlsensor (S2, Sab, Srad) ermittelt wurde, der ausgehend vom Antriebsmotor (AM) des Fahrzeugs nach dem jeweiligen Drehzahlsensor (Sturb, S2, Sab) am Antriebsstrang (AS) des Fahrzeugs angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilisierung einer mittels eines Drehzahlsensors ermittelten Drehzahl in einem Automatikgetriebe nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
In Getriebesteuergeräten befinden sich insbesondere drei Drehzahlsensoren. Nach dem Einbau des Getriebesteuergerätes in das Automatikgetriebe („Vollintegration“) erfassen diese Sensoren die Drehzahlen der verschiedenen Getriebewellen, Getriebeeingangs- und Ausgangsdrehzahl sowie eine interne Drehzahl. Diese Drehzahlen werden in der Rahmensoftware ausgewertet und anschließend der Funktionssoftware bereitgestellt. Die Drehzahlen geben Auskunft über den aktuellen Zustand des Getriebes, woraufhin sich vor allem die Fahrstrategie wie z. B. Gangwechsel ableiten lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Plausibilisierung einer mittels eines Drehzahlsensors ermittelten Drehzahl in einem Automatikgetriebe anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Plausibilisierung einer mittels eines Drehzahlsensors ermittelten Drehzahl in einem Automatikgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Plausibilisierung einer mittels eines Drehzahlsensors ermittelten Drehzahl in einem Automatikgetriebe eines Fahrzeugs wird die mittels des jeweiligen Drehzahlsensors ermittelte Drehzahl mit einer Drehzahl verglichen, welche zum gleichen Zeitpunkt mit einem Drehzahlsensor ermittelt wurde, der ausgehend von einem Antriebsmotor des Fahrzeugs vor dem jeweiligen Drehzahlsensor an einem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist. Des Weiteren wird die mittels des jeweiligen Drehzahlsensors ermittelte Drehzahl mit einer Drehzahl verglichen, welche zum gleichen Zeitpunkt mit einem Drehzahlsensor ermittelt wurde, der ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem jeweiligen Drehzahlsensor am Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist. Zudem kann die mittels des jeweiligen Drehzahlsensors ermittelte Drehzahl auch zusätzlich noch mit einer oder mehreren weiteren Drehzahlen verglichen werden, welche zum gleichen Zeitpunkt mit einem bzw. mehreren weiteren Drehzahlsensoren ermittelt wurde/wurden, der/die ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor oder hinter dem jeweiligen Drehzahlsensor am Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist/sind.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, insbesondere in einer Rahmensoftware des Automatikgetriebes bzw. eines Steuergeräts des – Automatikgetriebes, sichergestellt werden, dass die Drehzahlen, welche mittels des jeweiligen Drehzahlsensors gemessen wurden, auch der Realität entsprechen. Es kann auf diese Weise auch erkannt werden, ob der jeweilige Drehzahlsensor defekt ist und somit eine falsche Drehzahl liefert. Aus diesem Grund werden die Drehzahlen benachbarter Drehzahlsensoren des Antriebsstrangs gegeneinander plausibilisiert, d. h. miteinander verglichen. Um dies für alle Drehzahlsensoren des Automatikgetriebes durchführen zu können, werden für die Plausibilisierung außerdem noch eine Motordrehzahl sowie Raddrehzahlen an einer Antriebsachse oder an mehreren Antriebsachsen herangezogen. Damit ist eine Plausibilisierung der Drehzahlen sowohl auf einer Antriebs- wie auch auf einer Abtriebsseite des Automatikgetriebes möglich.
Ist ein Drehzahlsensor defekt und liefert einen Drehzahlwert, welcher nicht der Realität entspricht, wird dies mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erkannt, so dass entsprechende Maßnahmen durchgeführt werden können.
Zweckmäßigerweise wird bei dem Vergleich der ermittelten Drehzahlen ein durch das Automatikgetriebe vorgegebenes Übersetzungsverhältnis zwischen den Drehzahlen berücksichtigt. Um einen Vergleich der Drehzahlen am Antriebsstrang benachbarter Drehzahlsensoren durchführen zu können, müssen zu jeder Gangkonstellation im Automatikgetriebe die zugehörigen Übersetzungsverhältnisse zwischen den jeweiligen gemessenen Drehzahlen bekannt sein. Die Übersetzungen im Getriebe selbst sind aufgrund der internen Mechanik feste Größen. Ausnahmen gibt es aufgrund von Kupplungen beim Übersetzungsverhältnis zwischen der Motordrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl sowie beim Verhältnis von Getriebeausgangsdrehzahl zur Raddrehzahl aufgrund des Eingreifens von Fahrerassistenzsystemen, zum Beispiel aufgrund des Eingreifens eines Antiblockiersystems (ABS), welches auf Bremsen des Fahrzeugs wirkt. Aufgrund dessen ist die Stellung der Kupplung von Bedeutung, um Aufschluss über den Kraftschluss zwischen Antriebsmotor und Getriebe zu bekommen. Außerdem muss der Eingriff von bestimmten Fahrerassistenzsystemen (z.B. ABS) detektierbar sein, um entsprechende Aussagen über das Verhältnis zwischen Abtriebsdrehzahl, d. h. Getriebeausgangsdrehzahl, und Raddrehzahl treffen zu können. Weiterhin müssen der aktuell eingelegte Gang und der Zielgang, der als nächstes eingelegt wird, bekannt sein.
Vorteilhafterweise wird eine Getriebeeingangsdrehzahl einer Getriebeeingangswelle plausibilisiert, welche mittels eines Getriebeeingangsdrehzahlsensors des Automatikgetriebes ermittelt wurde, und/oder es wird eine Getriebeausgangsdrehzahl einer Getriebeausgangswelle plausibilisiert, welche mittels eines Getriebeausgangsdrehzahlsensors des Automatikgetriebes ermittelt wurde, und/oder es wird eine Getriebewellendrehzahl einer weiteren Welle des Automatikgetriebes plausibilisiert, welche mittels eines Getriebewellendrehzahlsensors an dieser weiteren Welle des Automatikgetriebes ermittelt wurde. Steuergeräte für Automatikgetriebe weisen diese drei Drehzahlsensoren auf. Nach dem Einbau des Getriebesteuergerätes in das Getriebe („Vollintegration“) erfassen diese Drehzahlsensoren die Drehzahlen der verschiedenen Getriebewellen, Getriebeeingangsdrehzahl der Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangsdrehzahl der Getriebeausgangswelle sowie eine interne Drehzahl, d. h. eine Getriebewellendrehzahl einer weiteren, internen Welle des Automatikgetriebes. Diese Drehzahlen werden in der Rahmensoftware ausgewertet und anschließend der Funktionssoftware bereitgestellt. Die Drehzahlen geben Auskunft über den aktuellen Zustand des Automatikgetriebes, woraufhin sich vor allem die Fahrstrategie, wie z.B. Gangwechsel, ableiten lässt. In der Rahmensoftware muss sichergestellt werden, dass die Drehzahlen, welche an den Drehzahlsensoren gemessen wurden, auch der Realität entsprechen. Daher muss unter Anderem auch erkannt werden, wenn einer der drei Drehzahlsensoren defekt ist und somit eine falsche Drehzahl liefert. Aus diesem Grund werden die drei Drehzahlen gegeneinander plausibilisiert, d. h. miteinander verglichen. Für die Plausibilisierung werden außerdem noch die Motordrehzahl sowie die Raddrehzahlen an der Antriebsachse oder an mehreren Antriebsachsen herangezogen. Damit ist eine Plausibilisierung der Drehzahlen sowohl auf der Antriebs- wie auch auf der Abtriebsseite des Automatikgetriebes möglich. Bei einer Berücksichtigung der Übersetzungsverhältnisse zwischen den jeweiligen Drehzahlwerten, d. h. zwischen den jeweiligen Wellen oder beweglichen Teilen, deren Drehzahlen ermittelt werden, können die Drehzahlen mittels der Übersetzungsverhältnisse umgerechnet und die derart ermittelten Werte direkt miteinander verglichen werden, so dass Abweichungen erkannt werden können. Auf diese Weise wird zum Beispiel bei Abweichungen, welche vorgegebenen Kriterien entsprechen, beispielsweise bei Abweichungen, welche aus einem vorgegebenen Toleranzband in vorgegebener Weise herausfallen, ein Fehler des jeweiligen Drehzahlsensors ermittelt.
In weiteren Ausführungsformen können derartige Getriebesteuergeräte auch weniger als drei Sensoren oder insbesondere auch mehr als drei Sensoren aufweisen. Für diese Getriebesteuergeräte bzw. für deren Sensoren ist das beschriebene Verfahren ebenfalls anwendbar.
Zweckmäßigerweise wird die mittels des Getriebeeingangsdrehzahlsensors ermittelte Getriebeeingangsdrehzahl der Getriebeeingangswelle durch einen Vergleich mit einer mittels eines Motordrehzahlsensors ermittelten Motordrehzahl des Fahrzeugs sowie durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebewellendrehzahlsensors ermittelten Getriebewellendrehzahl und/oder mit der mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors ermittelten Getriebeausgangsdrehzahl der Getriebeausgangswelle plausibilisiert. Der Motordrehzahlsensor und der Getriebewellendrehzahlsensor sind am Antriebsstrang unmittelbar benachbart zum Getriebeeingangsdrehzahlsensor angeordnet, der Motordrehzahlsensor ist ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor am Antriebsstrang angeordnet, der Getriebewellendrehzahlsensor ist ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor am Antriebsstrang angeordnet. Als zusätzliche Plausibilisierung kann der Getriebeausgangsdrehzahlsensor verwendet werden, welcher ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem Getriebewellendrehzahlsensor und damit auch nach dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor am Antriebsstrang angeordnet ist. Durch diese Plausibilisierung unter Verwendung zumindest eines Drehzahlsensors, welcher am Antriebsstrang ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor angeordnet ist, und zumindest eines Drehzahlsensors, welcher am Antriebsstrang ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor angeordnet ist, wird sichergestellt, dass die Plausibilisierung ein zuverlässiges Ergebnis liefert.
Zweckmäßigerweise wird die mittels des Getriebewellendrehzahlsensors ermittelte Getriebewellendrehzahl durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors ermittelten Getriebeausgangsdrehzahl der Getriebeausgangswelle und durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebeeingangsdrehzahlsensors ermittelten Getriebeeingangsdrehzahl der Getriebeeingangswelle plausibilisiert. Der Getriebeeingangsdrehzahlsensor und der Getriebeausgangsdrehzahlsensor sind am Antriebsstrang unmittelbar benachbart zum Getriebewellendrehzahlsensor angeordnet, der Getriebeeingangsdrehzahlsensor ist ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor dem Getriebewellendrehzahlsensor am Antriebsstrang angeordnet, der Getriebeausgangsdrehzahlsensor ist ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem Getriebewellendrehzahlsensor am Antriebsstrang angeordnet. Durch diese Plausibilisierung unter Verwendung zumindest eines Drehzahlsensors, welcher am Antriebsstrang ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor dem Getriebewellendrehzahlsensor angeordnet ist, und zumindest eines Drehzahlsensors, welcher am Antriebsstrang ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem Getriebewellendrehzahlsensor angeordnet ist, wird sichergestellt, dass die Plausibilisierung ein zuverlässiges Ergebnis liefert.
Zweckmäßigerweise wird die mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors ermittelte Getriebeausgangsdrehzahl der Getriebeausgangswelle durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebewellendrehzahlsensors ermittelten Getriebewellendrehzahl und durch einen Vergleich mit einem Mittelwert von mittels Raddrehzahlsensoren ermittelten Radrehzahlen an einer Antriebsachse des Fahrzeugs oder an mehreren Antriebsachsen des Fahrzeugs plausibilisiert. Der Getriebewellendrehzahlsensor und die Raddrehzahlsensoren sind am Antriebsstrang unmittelbar benachbart zum Getriebeausgangsdrehzahlsensor angeordnet, der Getriebewellendrehzahlsensor ist ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor dem Getriebeausgangsdrehzahlsensor am Antriebsstrang angeordnet, die Raddrehzahlsensoren sind ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem Getriebeausgangsdrehzahlsensor am Antriebsstrang angeordnet. Durch diese Plausibilisierung unter Verwendung zumindest eines Drehzahlsensors, welcher am Antriebsstrang ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor dem Getriebeausgangsdrehzahlsensor angeordnet ist, und der Raddrehzahlsensoren, welche am Antriebsstrang ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs nach dem Getriebeausgangsdrehzahlsensor angeordnet sind, wird sichergestellt, dass die Plausibilisierung ein zuverlässiges Ergebnis liefert.
Vorzugsweise wird aus den Drehzahlen, welche mittels der Drehzahlsensoren ermittelt wurden, die ausgehend vom Antriebsmotor des Fahrzeugs vor bzw. hinter dem jeweiligen Drehzahlsensor, dessen Drehzahl zu plausibilisieren ist, am Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet sind, jeweils eine Vergleichsdrehzahl ermittelt und mit der zu plausibilisierenden Drehzahl verglichen. Aus den jeweils benachbarten Drehzahlen wird für die zu plausibilisierende Drehzahl der Wert berechnet, der anhand der bekannten Randbedingungen (Gang, Übersetzungsverhältnis, usw.) der Realität entsprechen muss. Um diesen Wert wird ein Toleranzband gelegt, in dem die zu plausibilisierende Drehzahl liegen muss. Fällt diese in beide Richtungen mit dem gleichen Vorzeichen (oben raus, unten raus) aus dem Toleranzband, wird ein Fehler der Drehzahl angenommen.
Zweckmäßigerweise wird die zu plausibilisierende Drehzahl als fehlerhaft erkannt, wenn sie gegenüber beiden Vergleichsdrehzahlen aus einem Toleranzband um die jeweilige Vergleichsdrehzahl in die gleiche Richtung herausfällt. Eine Abweichung in unterschiedliche Richtungen, d. h. ein Unterschreiten des Toleranzbandes gegenüber dem einen Drehzahlsensor und ein Überschreiten des Toleranzbandes gegenüber dem anderen Drehzahlsensor oder ein Herausfallen aus dem Toleranzband lediglich gegenüber einem der anderen Drehzahlsensoren würde hingegen eher auf einen Fehler eines der anderen Drehzahlsensoren bzw. des jeweiligen anderen Drehzahlsensors hindeuten.
Vorteilhafterweise wird ein erkannter Fehler in einem Fehlerspeicher abgespeichert. Dieser Fehlerspeicher kann dann beispielsweise in einer Fachwerkstatt ausgewertet werden und der entsprechende fehlerhafte Sensor gewechselt werden.
Vorteilhafterweise wird vor der Durchführung der Plausibilisierung der Drehzahl überprüft, ob sich ein Wählhebel des Automatikgetriebes in einer Parkstellung oder in einer Neutralstellung befindet und ob ein Eingriff eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs vorliegt. Ist dies der Fall, so wird keine Plausibilisierung des Drehzahlsensors oder der Mehrzahl von Drehzahlsensoren durchgeführt, da in diesem Fall keine korrekten Drehzahlwerte des zu plausibilisierenden Drehzahlsensors und der zur Plausibilisierung erforderlichen Drehzahlsensoren zu ermitteln sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:
1 schematisch ein Automatikgetriebe mit drei Geberrädern, wobei jedem Geberrad ein Drehzahlsensor zugeordnet ist,
2 schematisch eine erste Ausführungsform eines Steuergeräts für ein Automatikgetriebe,
3 schematisch eine zweite Ausführungsform eines Steuergeräts für ein Automatikgetriebe,
4 schematisch eine Explosionsdarstellung und eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Drehzahlsensors,
5 schematisch eine Explosionsdarstellung und eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Drehzahlsensors,
6 schematisch eine erste Ausführungsform eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs,
7 schematisch eine zweite Ausführungsform eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs,
8A bis 8C schematisch ein erster Teil eines Programmflussplans zur Berechnung von Drehzahllimits,
9A bis 9B schematisch ein zweiter Teil eines Programmflussplans zur Berechnung von Drehzahllimits,
10A bis 10C schematisch einen ersten Teil eines Programmflussplans zur Drehzahl-Plausibilisierung für eine erste Ausführungsform eines Steuergeräts für ein Automatikgetriebe,
11A bis 11B schematisch einen ersten Teil eines Programmflussplan zur Drehzahl-Plausibilisierung für eine zweite Ausführungsform eines Steuergeräts für ein Automatikgetriebe, und
12A bis 12C schematisch einen zweiten Teil eines Programmflussplan zur Drehzahl-Plausibilisierung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch ein Automatikgetriebe 1 eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs mit einem Getriebesteuergerät 2. In derartigen Getriebesteuergeräten 2 befinden sich insbesondere drei Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab, ein Getriebeeingangsdrehzahlsensor S_turb, ein Getriebewellendrehzahlsensor S₂ einer weiteren Welle im Automatikgetriebe 1 und ein Getriebeausgangsdrehzahlsensors S_ab. In weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsformen des Getriebesteuergeräts 2 kann dieses auch weniger als die drei hier dargestellten Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab oder insbesondere auch mehr als die drei hier dargestellten Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab aufweisen. Nach einem Einbau des Getriebesteuergerätes 2 in das Automatikgetriebe 1 („Vollintegration“) erfassen diese Sensoren S_turb, S₂, S_ab Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab der verschiedenen Getriebewellen, eine Getriebeeingangsdrehzahl N_turb einer Getriebeeingangswelle, eine Getriebeausgangsdrehzahl N_ab einer Getriebeausgangswelle sowie eine interne Getriebewellendrehzahl N₂ einer weiteren internen Welle des Automatikgetriebes 1.
Diese Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab werden in einer Rahmensoftware ausgewertet und anschließend einer Funktionssoftware bereitgestellt. Die Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab geben Auskunft über einen aktuellen Zustand des Automatikgetriebes 1, woraufhin sich vor allem eine Fahrstrategie ableiten lässt, wie z. B. Gangwechsel.
In der Rahmensoftware muss sichergestellt werden, dass die Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab, welche an den Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab gemessen wurden, auch der Realität entsprechen. Daher muss unter Anderem auch erkannt werden, wenn einer der drei Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab defekt ist und somit eine falsche Drehzahl N_turb, N₂, N_ab liefert. Aus diesem Grund werden die drei Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab gegeneinander plausibilisiert, d. h. miteinander verglichen. Für die Plausibilisierung werden außerdem noch eine Motordrehzahl N_motor, welche beispielsweise mittels eines entsprechenden Motordrehzahlsensors S_motor ermittelt wurde, sowie Raddrehzahlen N_rad an einer Antriebsachse AA oder mehreren Antriebsachsen AA, welche beispielsweise mittels entsprechender Raddrehzahlsensoren S_rad ermittelt wurden, herangezogen. Dabei wird bei den Raddrehzahlen N_rad zur Plausibilisierung ein Mittelwert der beiden Raddrehzahlen N_rad verwendet. Damit ist eine Plausibilisierung der Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab sowohl auf einer Antriebs- wie auch auf einer Abtriebsseite des Automatikgetriebes 1 möglich, d. h. sowohl im Bereich eines Getriebeeingangs 1.1 als auch im Bereich eines Getriebeausgangs 1.2 des Automatikgetriebes 1.
In den vollintegrierten Getriebesteuergeräten 2 befinden sich, wie bereits erwähnt, insbesondere die drei Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab. Diese sind, wie in den 2 und 3 dargestellt, jeweils auf einem Sensordom 6 angebracht. Nach Anbringung des Getriebesteuergerätes 2 im Automatikgetriebe 1, wie in 1 schematisch dargestellt, ragen diese in das Automatikgetriebe 1 hinein, um die verschiedenen Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab im Automatikgetriebe 1 selbst zu messen. In weiteren Ausführungsbeispielen derartiger Getriebesteuergeräte 2 können diese auch weniger oder insbesondere auch mehr als die drei hier dargestellten Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab aufweisen.
Die Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab, welche beispielsweise als Hallsensoren ausgebildet sind, werden jeweils mittels eines dem jeweiligen Drehzahlsensor S_turb, S₂, S_ab zugeordneten, im Automatikgetriebe 1 befindlichen Geberrades 3, 4, 5 stimuliert. Das dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor S_turb zugeordnete erste Geberrad 3, welches auf der Getriebeeingangswelle angeordnet ist, und das dem Getriebewellendrehzahlsensor S₂ zugeordnete zweite Geberrad 4, welches auf einer weiteren, internen Getriebewelle angeordnet ist, sind jeweils als ferromagnetische Impulsräder ausgebildet. Das dem Getriebeausgangsdrehzahlsensors S_ab zugeordnete dritte Geberrad 5, welches auf der Getriebeausgangswelle angeordnet ist, ist als ein Lochrastergeberrad ausgebildet. Gemessen werden mittels des Getriebeeingangsdrehzahlsensors S_turb die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb am Automatikgetriebe 1, auch als Turbinendrehzahl bezeichnet, mittels des Getriebewellendrehzahlsensors S₂ die Getriebewellendrehzahl N₂, d. h. eine interne Drehzahl und mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors S_ab die Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, welche mit einer Richtungsinformation ermittelt wird. Zwischen dem zweiten Geberrad 4 und dem dritten Geberrad 5 sind Planetenradsätze 1.3 des Automatikgetriebes 1 angeordnet.
Der Getriebeeingangsdrehzahlsensor S_turb misst die Eingangsdrehzahl N_turb am Automatikgetriebe 1, d. h. die Drehzahl, die nach Motor und Kupplung am Getriebeeingang 1.1 anliegt. Die Kupplung ist bei dem in 1 dargestellten Automatikgetriebe 1 als eine Wandlerkupplung 1.4 ausgebildet. Genauer gesagt liegt diese Drehzahl nach dem Getriebeeingang 1.1 und nach der Wandlerkupplung 1.4 am Automatikgetriebe 1 an.
Der Getriebeeingangsdrehzahlsensor N_turb besteht, wie in 4 dargestellt, aus einem Sensordom 6, auch als Sensorträger bezeichnet, an dessen Ende sich der eigentliche Sensor 7 befindet, welcher bei dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor S_turb als ein Hall-Element, z. B. Allegro A3230, ausgebildet ist, mit als ein Stanzgitter 8 ausgebildeten Anschlusskontakten verbunden ist und mit einer Schutzkappe 9 abgedeckt ist. Durch das erste Geberrad 3, welches als ein ferromagnetisches Geberrad mit in diesem Beispiel 20 Polpaaren ausgebildet ist, welches sich auf der Getriebeeingangswelle des Automatikgetriebes 1 befindet, wird der Hallsensor, d. h. das Hall-Element des Getriebeeingangsdrehzahlsensors S_turb, stimuliert. Dieser gibt daraufhin ein Rechtecksignal unterschiedlicher Frequenz, welches von der Getriebeeingangsdrehzahl N_turb abhängig ist, an einen Mikrocontroller des Getriebesteuergerätes 2 weiter, d. h. an eine entsprechende, als ein Mikrocontroller ausgebildete Rechen- und Verarbeitungseinheit. Der Getriebeeingangsdrehzahlsensor S_turb bietet keine integrierte Richtungserkennung. Ausgewertet werden Getriebeeingangsdrehzahlen N_turb von 15–15000 min^–1 bei einer Auflösung von 1 min^–1.
Ein Sensoraufbau und eine Funktion des Getriebewellendrehzahlsensor S₂, welcher die Getriebewellendrehzahl N₂, d. h. eine interne Drehzahl im Inneren des Automatikgetriebes 1 zwischen Getriebeeingang 1.1 und Getriebeausgang 1.2 ermittelt, entsprechen dem Sensoraufbau und der Funktion des Getriebeeingangsdrehzahlsensor S_turb. Das dem Getriebewellendrehzahlsensor S₂ zugeordnete zweite Geberrad 4 ist ebenfalls als ein ferromagnetisches Geberrad mit in diesem Beispiel 20 Polpaaren ausgebildet und auf einer internen Welle im Inneren des Automatikgetriebes 1 zwischen Getriebeeingang 1.1 und Getriebeausgang 1.2 angeordnet.
Der Getriebeausgangsdrehzahlsensor S_ab misst die Getriebeausgangsdrehzahl N_ab am Getriebeausgang 1.2, d. h. eine Abtriebsdrehzahl an einem Abtrieb des Automatikgetriebes 1, d. h. die Drehzahl, welche vor einem Differenzial 10 an die Antriebsachse AA weitergegeben wird. Der Getriebeausgangsdrehzahlsensor S_ab besteht, wie in 5 dargestellt, ebenfalls aus einem Sensordom 6, an dessen Ende sich der eigentliche Sensor 7 befindet, welcher in diesem Fall als ein Differenz-Hall-Element, z. B. ein Allegro ATS655 ausgebildet ist und welcher einen integrierten Magneten aufweist. Der Sensor 7 ist auch hier mit als ein Stanzgitter 8 ausgebildeten Anschlusskontakten verbunden und mit einer Schutzkappe 9 abgedeckt. Durch das dritte Geberrad 5, welches als ein Lochrastergeberrad mit in diesem Beispiel 36 Polpaaren ausgebildet ist und welches auf der Getriebeausgangswelle sitzt, wird der Hallsensor, d. h. das Differenz-Hall-Element, stimuliert. Daraufhin gibt er ein pulsweitenmoduliertes Signal (PWM-Signal) unterschiedlicher Frequenz, welche von der Getriebeausgangsdrehzahl N_ab abhängig ist, an den Mikrocontroller des Getriebesteuergeräts 2 weiter.
Der Getriebeausgangsdrehzahlsensor S_ab bietet vorteilhafterweise eine integrierte Richtungserkennung. Diese wird über das Puls-Pausen-Verhältnis (duty cycle) des PWM-Signals kodiert. Ausgewertet werden Drehzahlen von 15–15000 min^–1 in Vorwärtsrichtung und 15–7500 min^–1 in Rückwärtsrichtung bei einer Auflösung von 1 min^–1.
Ziel der Drehzahl-Plausibilisierung ist das Detektieren von falsch ausgegebenen Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab an den Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab. Ist ein Drehzahlsensor S_turb, S₂, S_ab defekt und liefert einen Drehzahlwert, welcher nicht der Realität entspricht, soll dies erkannt werden, um entsprechende Maßnahmen durchzuführen. Um fehlerhafte Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab zu erkennen, müssen Referenzwerte vorliegen, um plausibilisieren zu können. Im Falle des beschriebenen Automatikgetriebes 1 sind dies die drei Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab der im Getriebesteuergerät 2 integrierten Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab sowie am Automatikgetriebe 1 „angrenzende“ Drehzahlen wie die Motordrehzahl N_motor oder die Raddrehzahl N_rad von Antriebsrädern Rr, Rl der Antriebsachse AA oder der Antriebsachsen AA.
Bei der Drehzahl-Plausibilisierung werden alle benachbarten Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab miteinander verglichen. Dazu zählen die mittels der im Getriebesteuergerät 2 integrierten Drehzahlsensoren S_turb, S₂, S_ab ermittelten Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab. Um die Turbinendrehzahl, d. h. die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb am Getriebeeingang 1.1 nach beiden Seiten vergleichen zu können, wird noch die Motordrehzahl N_motor herangezogen. Für die Plausibilisierung der mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors S_ab ermittelten Abtriebsdrehzahl, d. h. der Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, nach beiden Seiten wird zusätzlich der Mittelwert der Raddrehzahlen N_rad der Antriebsräder Rr, Rl angefordert. Diese beiden Drehzahlen N_motor, N_rad werden z. B. über einen CAN-Bus des Fahrzeugs bereitgestellt.
Insbesondere in einem Automatikgetriebe 1 eines in 6 dargestellten Antriebsstrangs AS, welcher lediglich einen Verbrennungsmotor VM aufweist, wird die Motordrehzahl N_motor des Verbrennungsmotors VM des Fahrzeugs für die Drehzahl-Plausibilisierung herangezogen. Die Motordrehzahl N_motor und die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb sind in diesem Fall mittels Wandler und einer Überbrückungskupplung 11 (optional auch Nasskupplung) miteinander gekoppelt.
Speziell in einem Automatikgetriebe 1 eines in 7 dargestellten Antriebsstrangs AS, welcher zusätzlich zum Verbrennungsmotor VM eine elektrische Maschine EM aufweist, wird die Drehzahl der elektrischen Maschine EM für die Drehzahl-Plausibilisierung herangezogen, d. h. es wird immer die Motordrehzahl N_motor des Antriebsmotors AM verwendet, welcher benachbart zum Automatikgetriebe 1 ist. Die Motordrehzahl N_motor und die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb sind bei dem in 7 dargestellten Antriebsstrang starr über eine Welle verbunden. Der Verbrennungsmotor VM ist mit der elektrischen Maschine beispielsweise über eine Überbrückungskupplung 11 gekoppelt.
Im Folgenden wird das Prinzip der Plausibilisierung näher erläutert. Im Allgemeinen wird jede der drei Drehzahlen N_ab, N₂ N_turb des Automatikgetriebes 1 mit den jeweils benachbarten Drehzahlwerten verglichen. Um einen Vergleich durchführen zu können, müssen zu jeder Gangkonstellation im Automatikgetriebe 1 die zugehörigen Übersetzungsverhältnisse zwischen den jeweiligen gemessenen Drehzahlen N_ab, N₂ N_turb bekannt sein. Die Übersetzungen im Automatikgetriebe 1 selbst sind aufgrund der internen Mechanik feste Größen. Ausnahmen gibt es bei dem in 6 dargestellten Antriebsstrang AS, welcher nur den Verbrennungsmotor VM aufweist, und dem hierfür ausgebildeten Automatikgetriebe 1 aufgrund der Kupplungen beim Übersetzungsverhältnis zwischen Motordrehzahl N_motor und Getriebeeingangsdrehzahl N_turb sowie beim Verhältnis von Getriebeausgangsdrehzahl N_ab zur Raddrehzahl N_rad aufgrund des Eingreifens von Fahrerassistenzsystemen, zum Beispiel eines Antiblockiersystems (ABS). Aufgrund dessen ist die Stellung der Kupplung, d. h. der Überbrückungskupplung 11 und/oder der Wandlerkupplung 1.4 von Bedeutung, um Aufschluss über den Kraftschluss zwischen dem als Antriebsmotor AM fungierenden Verbrennungsmotor VM und dem Automatikgetriebe 1 zu bekommen. Außerdem muss der Eingriff von bestimmten Fahrerassistenzsystemen, zum Beispiel des Antiblockiersystems (ABS) detektierbar sein, um entsprechende Aussagen über das Verhältnis zwischen Abtriebsdrehzahl, d. h. Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, und Raddrehzahl N_rad treffen zu können. Weiterhin müssen der aktuell eingelegte Gang und der Zielgang, der als nächstes eingelegt wird, bekannt sein.
Aus den jeweils benachbarten Drehzahlen N_motor, N_turb, N₂, N_ab, N_rad wird für die jeweils zu plausibilisierende Drehzahl N_turb, N₂, N_ab der Wert berechnet, der anhand der bekannten Randbedingungen (Gang, Übersetzungsverhältnis, usw.) der Realität entsprechen muss. Um diesen Wert wird ein Toleranzband gelegt, in dem die jeweils zu plausibilisierende Drehzahl N_turb, N₂, N_ab liegen muss. Fällt diese in beide Richtungen mit dem gleichen Vorzeichen (oben raus, unten raus) aus dem Toleranzband, d. h. überschreitet sie jeweils einen oberen Grenzwert des Toleranzbandes oder unterschreitet sie jeweils einen unteren Grenzwert des Toleranzbandes, wird ein Fehler der jeweiligen Drehzahl N_turb, N₂, N_ab angenommen.
Im Folgenden wird die Berechnung des gültigen Drehzahlbereichs, welcher in den 8A bis 8C und 9A bis 9B in einem Programmflussplan dargestellt ist, näher erläutert. Der gültige Drehzahlbereich eines jeweiligen Drehzahlsensors S_turb, S₂, S_ab bzw. der von diesem ermittelten Drehzahl N_turb, N₂, N_ab wird über die jeweils zwei benachbarten Drehzahlen N_motor, N_turb, N₂, N_ab, N_rad berechnet.
Um die Grenzen (Limits) für die zu plausibilisierende Drehzahl N_turb, N₂, N_ab zu berechnen, müssen gemäß Schritt L1 des in 8A bis 8C dargestellten Teil 1 des Programmflussplans zuerst das Übersetzungsverhältnis (ratio) zwischen den zu plausibilisierenden Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab, die für die Berechnung zugrunde liegende Drehzahl (benachbarte Drehzahl n_rev) und die aktuelle Gangsituation (Istgang: gear_actual, Zielgang: gear_target) bekannt sein. Als Erstes wird abhängig vom Ist- und Zielgang das minimal und maximal mögliche Übersetzungsverhältnis ermittelt (ratio_low, ratio_high). Dafür wird in Schritt L2 zunächst überprüft, ob das Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeausgangsdrehzahl N_ab und Raddrehzahl N_rad benötigt wird. Dieses wird aus der Varianteninformation ausgelesen und repräsentiert in diesem Fall gemäß Schritt L4 zugleich maximales als auch minimales Übersetzungsverhältnis. Andernfalls wird gemäß Schritt L3 überprüft, ob das Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingangsdrehzahl N_turb und Raddrehzahl N_rad benötigt wird. In diesem Fall wird wie in Schritt L4 das Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeausgangsdrehzahl N_ab und Raddrehzahl N_rad (ratio "nab/nrad") aus der Varianteninformation über eine Funktion (FSW_get_i_ha()) geholt. Zusätzlich wird in Schritt L5 ein Teiler (divider) auf den Wert 1000 gesetzt, welcher später im Schritt L10 noch eine Rolle spielt. Im anderen Fall werden in Schritt L6 das Übersetzungsverhältnis zwischen Abtriebsdrehzahl, d. h. zwischen der Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, und der Raddrehzahl N_rad sowie der Teiler nicht benötigt und somit auf 1 gesetzt.
Als nächsten Schritt wird in Schritt L7 die derzeit vorliegende Gangsituation erfasst (Hochschalt- oder Runterschaltvorgang). Beim Hochschaltvorgang wird in Schritt L8 der Istgang, in dem Fall der kleinere Gang, auf den index_low und der Zielgang auf den index_high geschrieben. Der Index ist anschließend in Schritt L10 wichtig, um in einer Tabelle (facttable[...][...]) welche zu jedem Gang und zu jeder Drehzahl-Paarung das passende Übersetzungsverhältnis bereitstellt, das jeweilige kleinste und größte Übersetzungsverhältnis zu ermitteln. Sollte in Schritt L3 eine Plausibilisierung zwischen Turbinen- und Raddrehzahl gefordert sein, so wird das Übersetzungsverhältnis zwischen der Abtriebsdrehzahl, d. h. zwischen der Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, und der Raddrehzahl N_rad in Schritt L5 mit berücksichtigt. Beim Runterschalten wird in Schritt L9 der Istgang als größter Gang auf den hohen index_high und der Zielgang auf den kleinen index_low geschrieben.
Nachdem kleinstes und größtes Übersetzungsverhältnis bestimmt sind, wird in Schritt L11 geprüft, ob ein Gangwechsel stattfindet. Ist dies der Fall, wird in Schritt L12 der kleine index_low um 1 erhöht. Anschließend wird in Schritt L13 aus der Tabelle ein neues Übersetzungsverhältnis, bezogen auf den neuen Index, geholt und überprüft, ob dieses kleiner als das zuvor ermittelte kleinstmögliche Übersetzungsverhältnis ist. Ist dies der Fall, wird in Schritt L14 das alte durch das neue Übersetzungsverhältnis ersetzt. Anschließend wird in Schritt L15 geprüft, ob das aus der Tabelle ermittelte Übersetzungsverhältnis größer als das zuvor größte Übersetzungsverhältnis ist. Trifft dies zu, so wird auch dieses in Schritt L16 durch das neue ersetzt. Diese Prozedur ab Schritt L11 wird solange wiederholt, bis alle möglichen Übersetzungsverhältnisse zwischen Ist und Zielgang überprüft wurden und aus all denen das maximal und minimal mögliche Übersetzungsverhältnis (ratio_low, ratio_high) gespeichert wurden.
Sind ratio_low und ratio_high ermittelt, wird mit der eigentlichen Berechnung von unterem und oberem Limit (limit_low, limit_high) der zu plausibilisierenden Drehzahl begonnen, d. h. der unteren und oberen Drehzahlgrenze. Aus bekannter Nachbardrehzahl (n_rev) und kleinst- bzw. größtmöglichen Übersetzungsverhältnis wird nun in Schritt L18 eine minimale und maximale Drehzahl (n1_low, n1_high) der zu plausibilisierenden Drehzahl berechnet: n1_low = n_rev·ratio_low n1_high = n_rev·ratio_high
Bei ungültigem Übersetzungsverhältnis in Schritt L17 (ratio_low < 0) werden die berechneten Drehzahlen in Schritt L20 auf einen festen Wert gesetzt: n1_low = 0 rpm n1_high = 8000 rpm
Beide Grenzen, also obere und untere Drehzahl (n1_low, n1_high), werden abschließend je nach Fahrsituation mit einem prozentualen Offset (deviation) beaufschlagt. Daraus ergibt sich gemäß Schritt L21 folgendes unteres Drehzahllimit (limit_low) für die zu plausibilisierende Drehzahl:
Bei niedrigen Drehzahlen gilt jedoch in Schritt L20, wenn n1_low < 5000 / deviation dann ist gemäß der Schritte L22, L24, L25 limit_low = n1_low– 50 rpm, wenn n1_low ≥ 50 rpm limit_low = 0 rpm, wenn n1_low < 50 rpm
Das obere Drehzahllimit (limit_high), d. h. die obere Drehzahlgrenze, wird gemäß Schritt L27 wie folgt berechnet:
Bei niedrigen Drehzahlen gilt gemäß Schritt L26, wenn n1_high < 5000 / deviation dann ist gemäß Schritt L28 limit_high = n1_high + 50 rpm
Unabhängig von der Berechnung ist das untere Drehzahllimit, d. h. die untere Drehzahlgrenze, gemäß der Schritte L23 und L24 auf 0 rpm und das obere Drehzahllimit, d. h. die obere Drehzahlgrenze, gemäß der Schritte L29 und L30 auf 12000 rpm begrenzt. Die prozentualen Offsets (deviation) werden je nach Fahrmanöver gewählt und nehmen einen Wert zwischen 200 und 1000 an.
Beide Drehzahllimits (limit_low, limit_high), d. h. beide Drehzahlgrenzen, beschreiben nun gemäß Schritt L31 ein Toleranzband, in dem die zu plausibilisierende Drehzahl N_turb, N₂, N_ab liegen muss.
Im Folgenden wird anhand des in den 10A bis 12C dargestellten Programmflussplans zur Drehzahl-Plausibilisierung ein Ablauf der Drehzahl-Plausibilisierung erläutert. Dabei ist in 10A bis 10C ein erster Teil dieses Programmflussplans dargestellt, welcher für den in 6 dargestellten Antriebsstrang AS und dessen Automatikgetriebe 1 verwendet wird, in welchem Antriebsstrang AS der Verbrennungsmotor VM der Antriebsmotor AM ist, und in 11A bis 11B ist der entsprechende erste Teil dieses Programmflussplans dargestellt, welcher für den in 7 dargestellten Antriebsstrang AS und dessen Automatikgetriebe 1 verwendet wird, welcher zusätzlich eine elektrische Maschine EM aufweist, die als Antriebsmotor AM verwendet wird. Der in 12A bis 12C dargestellte zweite Teil dieses Programmflussplans gilt für beide Automatikgetriebe 1 gleichermaßen.
Vor Beginn jeder Drehzahl-Plausibilisierung werden in Schritt P1 alle temporären OK- und ERROR-flags zurückgesetzt. Zudem muss sichergestellt sein, dass in Schritt P2 alle benötigten Eingangsgrößen vorhanden sind. Diese sind:

– alle drei internen Drehzahlen des Getriebes N_turb, N₂, N_ab
– Motordrehzahl N_motor (für das Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit dem Verbrennungsmotor VM als Antriebsmotor AM die Motordrehzahl N_motor des Verbrennungsmotors VM, für das Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit der elektrischen Maschine EM als Antriebsmotor AM die Motordrehzahl N_motor der elektrischen Maschine EM)
– Raddrehzahlen N_rad (der Antriebsräder Rl, Rr)
– aktuell eingelegter Gang gear_actual
– Zielgang bei Gangwechsel gear_target
– Hinterachsübersetzung ratio_{rear axle}
– Vollbremsung: Bremsmoment break_torque und ABS-Flag

Die Drehzahl-Plausibilisierung ist nur in bestimmten Fahrzeugzuständen möglich, da gemäß Schritt P3 klar definierte Randbedingungen nötig sind, um die Limits, d. h. die Grenzen, für die Drehzahlen berechnen zu können. Sie wird gemäß Schritt P11 insbesondere nicht durchgeführt,

– wenn sich das Fahrzeug in ‘P‘ oder ‘N‘ befindet, (d. h. wenn sich ein Wählhebel des Automatikgetriebes 1 in einer Parkstellung oder in einer Neutralstellung befindet), oder
– wenn die Motordrehzahl N_motor und die Hinterachsübersetzung ungültig sind, oder
– wenn eine Vollbremsung aktiv ist (Bremsmoment, ABS-Flag)

Die Drehzahl-Plausibilisierung wird im Prinzip in 7 Schritten durchgeführt:

(1): N_rad plausibilisiert anhand von N_turb (deviation = 200)
(2): N_rad plausibilisiert anhand von N_motor (Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit dem Verbrennungsmotor VM als Antriebsmotor AM: Kupplung offen: deviation = 1000 Schubbetrieb: deviation = 500 Zugbetrieb: deviation = 650) (Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit der elektrischen Maschine EM als Antriebsmotor AM: deviation = 200)
(3): N_turb plausibilisiert anhand von N_motor (Unterscheidung wie in Schritt 2)
(4): N₂ plausibilisiert anhand von N_turb (deviation = 200)
(5): N_ab plausibilisiert anhand von N_turb (deviation = 200)
(6): N_ab plausibilisiert anhand von N₂ (deviation = 200)
(7): N_rad plausibilisiert anhand von N_ab (deviation = 200)

Im ersten Schritt werden unteres und oberes Drehzahllimit (low_lim_nrad_nturb, upp_lim_nrad_nturb), d. h. untere und obere Drehzahlgrenze, von Raddrehzahl N_rad anhand von Getriebeeingangsdrehzahl N_turb wie oben beschrieben, gemäß Schritt P4 berechnet. Anschließend wird selbiges in Schritt P8 von Raddrehzahl N_rad anhand von Motordrehzahl N_mot getan. Dabei wird zwischen den Automatikgetrieben 1 für die in den 6 und 7 dargestellten unterschiedlichen Antriebsstränge unterschieden, da bei dem Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit dem Verbrennungsmotor VM als Antriebsmotor AM die Motordrehzahl N_motor des Verbrennungsmotors VM und bei dem Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit der elektrischen Maschine als Antriebsmotor AM die Motordrehzahl N_motor der elektrischen Maschine EM verwendet wird.
Da sich im Antriebsstrang AS mit dem Verbrennungsmotor VM als Antriebsmotor AM zwischen Verbrennungsmotor VM und Getriebeeingang 1.1 eine Überbrückungskupplung 11 befindet, muss hier in Schritt P5 zwischen offener und geschlossener Überbrückungskupplung 11 unterschieden werden. Bei geschlossener Überbrückungskupplung 11 wird zusätzlich zwischen Zug- und Schubbetrieb unterschieden. Der jeweilige Zustand wird in Schritt P6 über das Motormoment ermittelt. Bei der Berechnung der Drehzahllimits, d. h. der Drehzahlgrenzen, für die Raddrehzahl N_rad anhand der Motordrehzahl N_mot im Zugbetrieb wird in Schritt P8 ein prozentualer Offset deviation_nrad_nmot von 650 zu Grunde gelegt. Beim Schubbetrieb beträgt gemäß Schritt P9 dieser deviation_nrad_nmot_schub = 500. Anschließend wird in Schritt P10 geprüft ob sich die Raddrehzahl N_rad innerhalb der berechneten Drehzahllimits, d. h. innerhalb der berechneten Drehzahlgrenzen, ausgehend von der Getriebeeingangsdrehzahl N_turb und der Motordrehzahl N_mot, befindet. Liegt die Raddrehzahl N_rad innerhalb einer der zwei berechneten Drehzahlschläuche, d. h. innerhalb einer der beiden berechneten Drehzahltoleranzbänder, werden in Schritt P12 abhängig von Zug- oder Schubbetrieb die Drehzahllimits, d. h. die Drehzahlgrenzen, der Turbinendrehzahl, d. h. der Getriebeeingangsdrehzahl N_turb, anhand der Motordrehzahl N_motor berechnet, wie in den Schritten P13 und P14 gezeigt. Andernfalls wird das ERROR-flag 03 gesetzt, die OK-flags der drei internen Drehzahlen gemäß Schritt P11 auf 0 gesetzt und alle weiteren Teile der Plausibilisierung umgangen.
Bei offener Überbrückungskupplung 11 wird gemäß Schritt P7 nur die Raddrehzahl N_rad, ausgehend von der Turbinendrehzahl, d. h. der Getriebeeingangsdrehzahl N_turb, überprüft. Bei erfolgreicher Prüfung werden auch hier anschließend die Drehzahllimits, d. h. die Drehzahlgrenzen, für die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb, ausgehend von der Motordrehzahl N_mot, berechnet. Dabei wird gemäß Schritt P15 ein Offset deviation_nturb_nmot_open von 1000 verwendet. Andernfalls wird auch hier das ERROR-flag 03 gesetzt, die OK-flags auf 0 gesetzt und die folgenden Teile der Plausibilisierung umgangen, gemäß Schritt P11.
Im Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit der elektrischen Maschine EM als Antriebsmotor AM werden hingegen nur die Schritte P8, P10 und P13 durchgeführt, da die elektrische Maschine EM ohne Kupplung starr mit dem Getriebeeingang 1.1 verbunden ist. Bei fehlerhafter Plausibilisierung der Raddrehzahl N_rad wird auch hier gemäß Schritt P11 mit der Fehlerbehandlung fortgefahren.
Die nun folgende Vorgehensweise gemäß des Programmflussplans Drehzahl-Plausibilisierung Teil 2, dargestellt in 12A bis 12C, ist für beide Getriebearten, d. h. für das Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit dem Verbrennungsmotor VM als Antriebsmotor AM und für das Automatikgetriebe 1 des Antriebsstrangs AS mit der elektrischen Maschine EM als Antriebsmotor AM, die Selbe. Für die eigentliche Plausibilisierung der Getriebeeingangsdrehzahl N_turb werden zunächst deren Drehzahllimits, d. h. deren Drehzahlgrenzen, anhand von Getriebewellendrehzahl N₂ in Schritt P16 und Getriebeausgangsdrehzahl N_ab in Schritt P17 berechnet. Anschließend wird die Turbinendrehzahl, d. h. die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb, gegen Motordrehzahl N_mot, Getriebewellendrehzahl N₂ und Getriebeausgangsdrehzahl N_ab plausibilisiert, gemäß Schritt P18. Befindet sich die Turbinendrehzahl, d. h. die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb, entweder über- oder unterhalb der berechneten Limits (gleichzeitig bei allen drei Drehzahlschläuchen, d. h. bei allen drei Drehzahltoleranzbändern), ist davon auszugehen, dass die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb, genauer gesagt der Getriebeeingangsdrehzahlsensor S_turb zur Ermittlung der Getriebeeingangsdrehzahl N_turb, defekt ist. In diesem Fall wird das ERROR-flag 01 gesetzt, gemäß Schritt P19. Bei erfolgreicher Plausibilisierung wird gemäß Schritt P20 das OK-flag N_turb gesetzt.
Für die Plausibilisierung der Getriebewellendrehzahl N₂ werden gemäß Schritt P21 zunächst die Drehzahllimits, d. h. die Drehzahlgrenzen, anhand von der Abtriebsdrehzahl, d. h. der Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, berechnet.
Zusammen mit den berechneten Limits, d. h. Grenzen, aus Schritt P16 wird nun in Schritt P22 die Getriebewellendrehzahl N₂ gegen die Getriebeausgangsdrehzahl N_ab und die Getriebeeingangsdrehzahl N_turb geprüft. Befindet sich die Getriebewellendrehzahl N₂ entweder über- oder unterhalb der berechneten Limits (gleichzeitig bei allen zwei ermittelten Drehzahlschläuchen, d. h. bei allen beiden ermittelten Drehzahltoleranzbändern), ist davon auszugehen, dass die Getriebewellendrehzahl N₂, genauer gesagt der Getriebewellendrehzahlsensor S₂ zur Ermittlung der Getriebewellendrehzahl N₂, defekt ist. In diesem Fall wird gemäß Schritt P23 das ERROR-flag 00 gesetzt. Bei erfolgreicher Plausibilisierung wird das OK-flag N₂ gesetzt, gemäß Schritt P24.
Abschließend muss noch der Abtriebsdrehzahlsensor, d. h. der Getriebeausgangsdrehzahlsensor S_ab zur Ermittlung der Getriebeausgangsdrehzahl N_ab geprüft werden. Seine Limits, d. h. Grenzen, werden gemäß Schritt P21 aus der Getriebewellendrehzahl N₂ und gemäß Schritt P25 aus der Raddrehzahl N_rad ermittelt. Befindet sich die Abtriebsdrehzahl, d. h. die Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, bei ihrer Plausibilisierung gemäß Schritt P26 entweder über- oder unterhalb der berechneten Limits (gleichzeitig bei allen zwei ermittelten Drehzahlschläuchen, d. h. bei allen beiden ermittelten Drehzahltoleranzbändern), ist davon auszugehen, dass die Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, genauer gesagt der Getriebeausgangsdrehzahlsensor S_ab zur Ermittlung der Getriebeausgangsdrehzahl N_ab, defekt ist. In diesem Fall wird das ERROR-flag 02 gesetzt, gemäß Schritt P27. Bei erfolgreicher Plausibilisierung wird das OK-flag N_ab gesetzt, gemäß Schritt P28.
Nach durchlaufener Plausibilierung wird ein Error-Handling durchgeführt, um aufgetretene Fehler permanent zu speichern, gemäß Schritt P29. Dies wird im Folgenden näher beschrieben.
Bei der Speedplausibiliserung, d. h. bei der Drehzahlplausibilisierung, wird zwischen zwei Fehlerarten unterschieden:

– Single flags
– Fehlereintrag in den Fehlerspeicher (DMS)

Die Single flags repräsentieren jeden einzelnen der oben beschriebenen sieben Schritte (1) bis (7) und werden bei erfolgreicher Plausibilisierung auf ‘0‘ und bei einem Fehler auf ‘1‘ gesetzt. Somit ist es möglich, über jeden einzelnen der sieben Schritte eine Aussage zu treffen. Die Single flags werden in eine 16Bit-Variable geschrieben, wobei Bit0 bis Bit7 den aktuellen Zustand repräsentiert, Bit8 bis Bit15 zeigen hingegen an, ob jemals nach einem Steuergeräte-Reset ein Plausibilisierungsfehler aufgetreten ist. Wird keine Plausibiliserung durchgeführt, werden alle aktuellen Single flags (Bit0–Bit7) auf ‘0‘ gesetzt gemäß Schritt P11.

Ein Fehlereintrag in den Fehlerspeicher erfolgt nur dann, wenn eine der drei Drehzahlen N_turb, N₂, N_ab hinsichtlich jeder Nachbardrehzahl aus dem Toleranzband fällt. Dies muss jedoch mit dem gleichen Vorzeichen geschehen. So lässt sich feststellen, ob eine gemessene Drehzahl N_turb, N₂, N_ab zu hoch oder zu niedrig ist, d. h. sie fällt bezüglich ihrer benachbarten Drehzahlen oben oder unten aus dem Toleranzband hinaus.

Fehler Nturb:	ID10	N_turb/N_mot	fehlerhaft
		N_turb/N₂	fehlerhaft
		N_turb/N_ab	fehlerhaft
Fehler Nab:	ID11	N_ab/N₂	fehlerhaft
		N_ab/N_rad	fehlerhaft
Fehler N2:	ID18	N₂/N_turb	fehlerhaft
		N₂/N_ab	fehlerhaft

Claims

Verfahren zur Plausibilisierung einer mittels eines Drehzahlsensors (S_turb, S₂, S_ab) ermittelten Drehzahl (N_turb, N₂, N_ab) in einem Automatikgetriebe (1) eines Fahrzeugs, wobei die mittels des jeweiligen Drehzahlsensors (S_turb, S₂, S_ab) ermittelte Drehzahl (N_turb, N₂, N_ab) mit einer Drehzahl (N_motor, N_turb, N₂,) verglichen wird, welche zum gleichen Zeitpunkt mit einem Drehzahlsensor (S_motor, S_turb, S₂) ermittelt wurde, der ausgehend von einem Antriebsmotor (AM) des Fahrzeugs vor dem jeweiligen Drehzahlsensor (S_turb, S₂, S_ab) an einem Antriebsstrang (AS) des Fahrzeugs angeordnet ist, und wobei die mittels des jeweiligen Drehzahlsensors (S_turb, S₂, S_ab) ermittelte Drehzahl (N_turb, N₂, N_ab) mit einer Drehzahl (N₂, N_ab, N_rad) verglichen wird, welche zum gleichen Zeitpunkt mit einem Drehzahlsensor (S₂, S_ab, S_rad) ermittelt wurde, der ausgehend vom Antriebsmotor (AM) des Fahrzeugs nach dem jeweiligen Drehzahlsensor (S_turb, S₂, S_ab) am Antriebsstrang (AS) des Fahrzeugs angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich der ermittelten Drehzahlen (N_motor, N_turb, N₂, N_ab, N_rad) ein durch das Automatikgetriebe (1) vorgegebenes Übersetzungsverhältnis zwischen den Drehzahlen (N_motor, N_turb, N₂, N_ab, N_rad) berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Getriebeeingangsdrehzahl (N_turb) einer Getriebeeingangswelle plausibilisiert wird, welche mittels eines Getriebeeingangsdrehzahlsensors (S_turb) des Automatikgetriebes (1) ermittelt wurde, und/oder dass eine Getriebeausgangsdrehzahl (N_ab) einer Getriebeausgangswelle plausibilisiert wird, welche mittels eines Getriebeausgangsdrehzahlsensors (S_ab) des Automatikgetriebes (1) ermittelt wurde, und/oder dass eine Getriebewellendrehzahl (N₂) einer weiteren Welle des Automatikgetriebes (1) plausibilisiert wird, welche mittels eines Getriebewellendrehzahlsensors (S₂) an dieser weiteren Welle des Automatikgetriebes (1) ermittelt wurde.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (S_turb) ermittelte Getriebeeingangsdrehzahl (N_turb) durch einen Vergleich mit einer Motordrehzahl (N_motor) des Fahrzeugs sowie durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebewellendrehzahlsensors (S₂) ermittelten Getriebewellendrehzahl (N₂) und/oder mit der mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors (S_ab) ermittelten Getriebeausgangsdrehzahl (N_ab) plausibilisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Getriebewellendrehzahlsensors (S₂) ermittelte Getriebewellendrehzahl (N₂) durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors (S_ab) ermittelten Getriebeausgangsdrehzahl (N_ab) und durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (S_turb) ermittelten Getriebeeingangsdrehzahl (N_turb) plausibilisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Getriebeausgangsdrehzahlsensors (S_ab) ermittelte Getriebeausgangsdrehzahl (N_ab) durch einen Vergleich mit der mittels des Getriebewellendrehzahlsensors (S₂) ermittelten Getriebewellendrehzahl (N₂) und durch einen Vergleich mit einem Mittelwert von mittels Raddrehzahlsensoren (S_rad) ermittelten Radrehzahlen (N_rad) an einer Antriebsachse (AA) des Fahrzeugs oder an mehreren Antriebsachsen (AA) des Fahrzeugs plausibilisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Drehzahlen (N_motor, N_turb, N₂, N_ab, N_rad), welche mittels der Drehzahlsensoren (S_motor, S_turb, S₂, S_ab, S_rad) ermittelt wurden, die ausgehend vom Antriebsmotor (AM) des Fahrzeugs vor bzw. hinter dem jeweiligen Drehzahlsensor (S_turb, S₂, S_ab), dessen Drehzahl (N_turb, N₂, N_ab) zu plausibilisieren ist, am Antriebsstrang (AS) des Fahrzeugs angeordnet sind, jeweils eine Vergleichsdrehzahl ermittelt wird und mit der zu plausibilisierenden Drehzahl (N_turb, N₂, N_ab) verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zu plausibilisierende Drehzahl (N_turb, N₂, N_ab) als fehlerhaft erkannt wird, wenn sie gegenüber beiden Vergleichsdrehzahlen aus einem Toleranzband um die jeweilige Vergleichsdrehzahl in die gleiche Richtung herausfällt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erkannter Fehler in einem Fehlerspeicher abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Durchführung der Plausibilisierung der Drehzahl (N_turb, N₂, N_ab) überprüft wird, ob sich ein Wählhebel des Automatikgetriebes in einer Parkstellung oder in einer Neutralstellung befindet und ob ein Eingriff eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs vorliegt.