DE19880915B4 - Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung sowie Verfahren - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung sowie Verfahren Download PDF

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Abstract

Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung (3) im Antriebsstrang mit einem Fahrzeugmotor (2) und einem Getriebe (4), mit einem ersten Steuergerät (15, 102) zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung (3), mit einer Einheit zur Ermittlung einer Motordrehzahl nmot, wobei das erste Steuergerät (15, 102) mittels eines Aktivierungselementes, welches bei einem Einschalten der Zündung (41, 101) ein Zündungssignal Vz an das erste Steuergerät (15, 102) weiterleitet, aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Nichtvorliegen eines Zündungssignales an dem ersten Steuergerät (15, 102) dieses aktiviert bleibt, wenn dem ersten Steuergerät (15, 102) ein Motordrehzahlsignal nmot vorliegt, das über einem vorgebbaren Grenzwert ngrenz liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Die DE 195 48 968A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Solche Kraftfahrzeuge verhalten sich derart, daß bei Ausfall des Zündungssignales bei beispielsweise nur einem Steuergerät und nicht bei allen Steuergeräten, dieses eine Steuergerät sich deaktiviert, während die anderen Steuergeräte aktiviert sind oder bleiben. Dies kann zur Folge haben, daß bei einem Sicherungsausfall innerhalb der Zündungsleitung eines Steuergerätes wegen diesem Ausfall der Zündung das eine Steuergerät sich deaktiviert, obwohl kein allgemeines Ausschalten der Zündung vorliegt. Dadurch können Funktionsnachteile entstehen, da das eine Steuergerät inaktiv ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine oben genannte Vorrichtung zu schaffen, die auch bei Ausfall des Zündungssignales Vz am Eingang eines Steuergerätes, dennoch einen sicheren und im wesentlichen uneingeschränkten Funktionsbetrieb des Fahrzeuges erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Unteransprüchen.
  • Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches den sicheren Funktionsbetrieb des Fahrzeuges erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 gelöst.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Gedanken ist es zweckmäßig, wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang mit einem Motor und einem Getriebe, mit einem ersten Steuergerät zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung, mit einer Einheit zur Ermittlung einer Motordrehzahl nmot, wobei das Steuergerät mittels eines Aktivierungselementes, welches bei einem Einschalten der Zündung ein Zündungssignal Vz an das Steuergerät weiterleitet, aktivierbar ist, bei einem Nichtvorliegen eines Zündungssignales an dem Steuergerät dieses aktiviert bleibt, wenn dem Steuergerät ein Motordrehzahlsignal nmot vorliegt, das über einem vorgebbaren Grenzwert ngrenz liegt.
  • Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken vorteilhaft sein, wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang mit einem Motor und einem Getriebe, mit einem ersten Steuergerät zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung und zumindest einem weiteren Steuergerät, zumindest das erste Steuergerät im aktivierten Zustand über einen Datenbus Signale sendet.
  • Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken vorteilhaft sein, wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang mit einem Motor und einem Getriebe, mit einem ersten Steuergerät zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung und zumindest einem weiteren Steuergerät, zumindest das erste Steuergerät bei Vorliegen eines Signales, das die Aktivierung eines weiteren Steuergerätes signalisiert, über einen Datenbus Signale sendet.
  • Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken vorteilhaft sein, wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang mit einem Motor und einem Getriebe, mit einem ersten Steuergerät zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung und zumindest einem weiteren Steuergerät, zumindest das erste Steuergerät bei Vorliegen eines Motordrehzahlsignales, das eine Motordrehzahl über einer Grenzdrehzahl signalisiert, über einen Datenbus Signale sendet.
  • Nicht erfindungsgemäß ist es, wenn das erste Steuergerät bei im Getriebe eingelegtem Neutralbereich über den Datenbus ein Anlasserfreigabesignal sendet.
  • Nicht erfindungsgemäß ist es , wenn das Steuergerät der Motorsteuerung bei Vorliegen eines Anlasserfreigabesignales und einem fahrerseitigen Motorstartbetätigung den Fahrzeugmotor startet.
  • Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken, ist es vorteilhaft, wenn das weitere Steuergerät eines der folgenden Steuergeräte ist:
    • - ein Steuergerät einer Motorsteuerung,
    • - ein Steuergerät einer Getriebesteuerung,
    • - ein Steuergerät einer Antischlupfregelung,
    • - ein Steuergerät eines Antiblockiersystems,
    • - ein Steuergerät einer Traktionskontrollsteuerung,
    • - ein Steuergerät einer Klimaanlage,
    • - ein Steuergerät eines Navigationssystems,
    • - ein Steuergerät einer Antischlupfregelung oder
    • - ein anderes Steuergerät.
  • Nicht erfindungsgemäß aber Zweckmäßig ist es ebenso, wenn zumindest ein Steuergerät ein elektronisches Steuergerät mit zumindest einem Mikroprozessor ist.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Signalverbindung ein Datenbus ist . Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn die Signalverbindung eine CAN-Bus-Verbindung ist.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Steuergerät der automatisierten Kupplung vor seiner Deaktivierung ein Einrücken der Kupplung steuert, wodurch vorteilhaft erreicht wird, daß bei im Getriebe eingelegtem Gang eine Parksperre realisiert ist. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Einrücken der Kupplung und der Deaktivierung des Steuergerätes ein variabler vorgebbarer Zeitraum liegt. Die Dauer des Zeitraumes kann als Funktion von Fahrzeugparametern erfolgen.
  • Einen weiteren erfindungsgemäßen Gedanken betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Aggregaten eines Kraftfahrzeuges, wie einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang, mit zumindest einem Steuergerät zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung und einem anderen Steuergerät, wobei die Steuergeräte bei der Betätigung eines Aktivierungselementes zum Einschalten aktiviert werden und bei einer Betätigung zum Ausschalten deaktiviert werden, wobei zumindest einzelne der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
    • - Abfrage ob ein Zündungssignal, ein Motordrehzahlsignal und/oder ein Motorsteuerungsaktivitätssignal dem zumindest einen Steuergerät vorliegt,
    • - bei Vorliegen von zumindest dem Zündungssignal oder dem Motordrehzahlsignal oder dem Motorsteuerungsaktivitätssignal bleibt das Steuergerät aktiviert,
    • - bei Nichtvorliegen des Zündungssignales und des Motordrehzahlsignales oder des Zündungssignales und des Motorsteuerungsaktivitätssignales sendet die Steuereinheit keine Signale über einen Datenbus
    • - bei Nichtvorliegen Zündungssignales und des Motordrehzahlsignales oder des Zündungssignales und des Motorsteuerungsaktivitätssignales wird die Steuereinheit deaktiviert.
  • Zweckmäßig ist es, wenn das Steuergerät ein Steuergerät zur Steuerung der automatisierten Kupplung ist und vor dem Deaktivieren des Steuergerätes die Kupplung eingerückt wird.
  • Ebenso ist es vorteilhaft, wenn vor dem Deaktivieren des Steuergerätes eine Wartezeit abgewartet wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn vor dem Einrücken der Kupplung eine Wartezeit abgewartet wird. Die Dauer der einen oder anderen Wartezeit kann von zumindest einem Betriebsparameter des Fahrzeuges abhängen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht eine Aufrechterhaltung eines sicheren Betriebs der automatisierten Kupplung bei einem Ausfall des Zündungssignales am Eingang des Steuergerätes der automatisierten Kupplung. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird auch nach Ausschalten des Fahrzeugmotors ein sicheres Einschalten oder Wiederstarten des Motors erreicht, auch wenn bei zumindest dem Steuergerät der automatisierten Kupplung das Zündungssignal nicht vorliegt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert, dabei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges,
    • 2 ein Blockschaltbild,
    • 3 ein Blockschaltbild,
    • 4 ein Blockschaltbild,
    • 5 ein Blockschaltbild (nicht-erfindungsgemäß),
    • 6 ein Blockschaltbild (nicht-erfindungsgemäß) und
    • 7 ein Blockschaltbild.
  • Die 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Antriebsaggregat oder Fahrzeugmotor 2, wie Verbrennungsmotor oder Hybridantriebsanordnung mit Verbrennungsmotor und Elektromotor, mit einer Kupplung 3 und einem Getriebe 4 im Antriebsstrang, wobei dem Getriebe eine Antriebsachse 5 nachgeordnet ist, welche mittels eines Differentiales 6 zwei Antriebswellen 7a und 7b antreibt, welche wiederum die angetriebenen Räder 8a und 8b antreiben. Die Kupplung 3 ist als Trockenreibungskupplung mit Druckplatte 10, Kupplungsscheibe 11, Ausrücklager 12 und Ausrückgabel 13 dargestellt, die auf einem Schwungrad montiert ist, wobei die Ausrückgabel mittels eines Aktors 16 mit einem Geberzylinder 20 einer Druckmittelleitung, wie Hydraulikleitung, 17 und einem Nehmerzylinder 18 beaufschlagt oder betätigt wird. Der Aktor ist mit einer Schnüffelbohrung 21 versehen, welche zu einem Reservoir 22 für das Druckmittel verbunden ist. Der Aktor ist als druckmittelbetätigter Aktor dargestellt, welcher einen Elektromotor 19 aufweist, welcher über ein Getriebe den Geberzylinderkolben 20 betätigt, so daß über die Druckmittelleitung 17 und den Nehmerzylinder 18 das Drehmomentübertragungssystem ein- und ausgerückt werden kann.
  • Weiterhin umfaßt der Aktor 16 ein Steuergerät 15 mit einer Steuerelektronik zur Steuerung oder Regelung der Betätigung der Kupplung mittels des Aktors, wobei die Leistungselektronik und/oder die Steuerelektronik innerhalb des Aktorgehäuses angeordnet sein kann. Dies kann aber ebenso auch innerhalb getrennter Gehäuse realisiert sein.
  • Das Fahrzeug 1 mit dem Getriebe 4 weist einen Gangschalthebel 30 auf. An dem Gangschalthebel oder an dem Getriebe ist ein Gangerkennungssensor 31 und/oder ein Schaltabsichtssensor 32 angeordnet ist, welcher eine Betätigung des Gangschalthebels detektiert und somit eine Schaltabsicht des Fahrers anhand der Bewegung des Schalthebels, bzw. anhand der beaufschlagten Kraft, erkennt. Weiterhin ist das Fahrzeug mit einem Drehzahlsensor 33 ausgestattet, welches die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle respektive die Raddrehzahlen detektiert. Weiterhin ist ein Drosselklappensensor 34 angeordnet, welcher die Drosselklappenstellung detektiert und ein Drehzahlsensor 35, welcher die Motordrehzahl detektiert.
  • Der Gangerkennungssensor detektiert direkt oder indirekt die Position von getriebeinternen Schaltelementen oder den im Getriebe eingelegten Gang, so daß mittels des Signales zumindest der eingelegte Gang von der Steuereinheit registriert wird. Weiterhin kann bei einem analogen Sensor die Bewegung der getriebeinternen Schaltelemente detektiert werden, so daß eine frühzeitige Erkennung des nächsten eingelegten Ganges durchgeführt werden kann.
  • Der Aktor 16 wird von einer Batterie 40 gespeist, die eine dauerhafte Verbindung 42b zu dem Aktor aufweist. Wenn die Batterie mit dem Aktor 16 über den Schalter der Zündung 41 verbunden ist, wird die Steuereinheit aktiviert und der Mikrocomputer der Steuereinheit wird in Betrieb genommen, wobei dann ein Zündungssignal Vz am Zündungseingang des Steuergerätes 15 anliegt. Die Vorrichtung verfügt über einen in der Regel mehrstufigen Zündungsschalter 41, welcher in der Regel mittels des Zündschlüssels betätigt wird, wobei in einer ersten Stellung des Schalters die Steuereinheit durch ein Vorliegen eines Zündungssignales Vz aktiviert wird und in einer zweiten Stellung des Schalters mittels dem Steuergerät 50 der Motorsteuerung ein Anlasser des Fahrzeugmotors 2 zum Starten des Motors eingeschaltet werden kann.
  • Wird der Schalter der Zündung 41 ausgeschaltet, werden alle Steuergeräte der automatisierten Kupplung und der Motorsteuerung und gegebenenfalls anderer Einheiten abgeschaltet, da in diesem Zustand kein Zündungssignal an den angeschlossenen Steuergeräten oder Steuereinheiten anliegt.
  • Das Steuergerät 15 und das Steuergerät 50 der Motorsteuerung stehen über die Verbindung 43a, 43b mit der Stromversorgung 40 dauerhaft in Verbindung, wobei die Steuergeräte erst aktiviert werden, wenn über die Verbindung 42a, 42b ein Zündungssignal an den jeweiligen Eingängen vorliegt, wobei die Verbindung 42a, 42b durch den Schalter der Zündung 41 geschaltet wird.
  • Zwischen dem Zündungsschalter und den Steuergeräten sind in der Regel Sicherungen eingebaut, zur Absicherung der Verbraucher. Diese Sicherungen sind in 2 dargestellt.
  • Zwischen den einzelnen Steuergeräten des Kraftfahrzeuges besteht eine Verbindung via Datenbus 60, wie beispielsweise CAN-Bus, wobei die Steuergeräte über diesen Datenbus Signale des Fahrzeuges oder von Zuständen oder Sensordaten senden und/oder empfangen. Beispielsweise kann die Motorsteuerung die Motordrehzahl ermitteln und über den Datenbus den anderen Steuergeräten zur Verfügung stellen, wie senden, so daß diese anderen Steuergeräte diese Größe nicht noch einmal ermitteln müssen.
  • Die 2 zeigt in einem Blockschaltbild 100 eine schematische Anordnung von Steuergeräten. Die Steuergeräte werden von einem Zündungsschalter 101 in der Stellung „Zündung ein“ eingeschaltet und bei der Stellung „Aus“ ausgeschaltet. Schaltet man den Zündungsschalter über die Stellung „Zündung eine“ in die „Anlasserstellung“, wird der Motor vom Anlasser angelassen. Beispielhaft sind die Steuergeräte 102 der automatisierten Kupplung (AK-Steuerung), der Motorsteuerung 104, des Antiblockiersystems 106 (ABS-Steuerung) und anderer Steuergeräte 108 dargestellt. Die Steuergeräte sind jeweils über Sicherungen 103, 105, 107, 109 mit dem Zündungsschalter verbunden, so daß die einzelnen Geräte elektrisch abgesichert sind. Weiterhin kommunizieren die Steuergeräte über den Datenbus 110 miteinander und senden und empfangen Daten und Signale über den Datenbus.
  • Fällt eine der Sicherungen 103 bis 109 aus, so erhält das damit verbundene Steuergerät das gleiche Signal, als sei die Zündung nicht eingeschaltet oder wieder ausgeschaltet.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht vor, daß auch bei einer während des Betriebs der Vorrichtung beispielsweise ausgefallenen Sicherung 103 zu dem Steuergerät 102 der automatisierten Kupplung, wonach das Zündungssignal Vz dem Steuergerät nicht mehr vorliegt, das Steuergerät 102 der automatisierten Kupplung erkennt, daß nicht die Zündung ausgeschaltet ist sondern ein andere Ursache, wie beispielsweise Fehler, vorliegt.
  • Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß zumindest einzelne Steuergeräte beispielsweise über einen Datenbus, wie CAN-Bus, kommunizieren und trotz des Ausfalles oder nicht Vorliegens des Zündungssignales Vz bei dem Steuergerät 102 der automatisierten Kupplung, die weiteren Steuergeräte in Betrieb sind und über den Datenbus Daten senden und/oder empfangen. Weiterhin kann durch den Betrieb beispielsweise der Motorsteuerung 104 die von ihr geregelte Motordrehzahl detektiert werden oder über den Datenbus empfangen werden und als Maß für ein Vorliegen eines Zündungssignales Vz bei den weiteren Steuergeräten gewertet werden.
  • Weiterhin können auch andere Signale von zumindest einem Steuergerät verwendet werden, wie beispielsweise ein Raddrehzahlsignal des ABS-Steuergerätes, um zu detektieren, daß diesem Steuergerät ein Zündungssignal Vz vorliegt.
  • Weiterhin können die Datenbussignale überwacht werden, da die Steuergeräte Daten über den Datenbus senden, wobei die Steuergeräte ebenfalls eine Identifikation senden, die besagt, daß die Daten von diesem Steuergerät gesendet werden. Liegt beispielweise kein Zündungssignal Vz den Steuergeräten vor, kann der Sendebetrieb des jeweiligen Steuergerätes auf den Datenbus unterbleiben oder verhindert werden, jedoch die Erfassung der auf dem Datenbus vorliegenden Daten kann weiter erfolgen. Werden beispielsweise von einem Steuergerät keine Daten gesendet, kann dies von anderen Steuergeräten derart gewertet werden, daß diesen Steuergeräten kein Zündungssignal Vz vorliegt.
  • Ein Zündungssignal Vz liegt dann vor, wenn die Zündung eingeschaltet ist und die elektrische Verbindung zu dem jeweiligen Steuergerät nicht unterbrochen ist. Die Unterbrechung kann, wie oben beschrieben, durch eine Sicherung hervorgerufen werden und/oder durch einen anderen Fehler, wie beispielsweise Kabelbruch etc.
  • Die 3 zeigt in einem Blockschaltbild 200 ein Ausführungsbeispiel einer Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In Block 201 beginnt das Verfahren bei A, das innerhalb jedes Taktzyklus der Steuerung beispielsweise alle 10 ms durchlaufen wird. Bei Block 202 wird von dem Steuergerät 102 der automatisierten Kupplung (AK) abgefragt, ob das Steuergerät der Motorsteuerung auf den Datenbus, wie beispielsweise CAN-Bus, sendet. Liegen auf dem Datenbus Signale der Motorsteuerung vor, so wird diese Abfrage des Blocks 202 bejaht, anderenfalls wird die Frage verneint.
  • Dabei kann es in einem Ausführungsbeispiel unabhängig von den gesendeten Daten sein, wenn Daten von der Motorsteuerung gesendet werden, wird die Abfrage 202 bejaht und ansonsten verneint.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann bei Vorliegen von von der Motorsteuerung gesendeten Daten, die für jeden Datensatz alle gleich null sind, die Motorsteuerung als nicht aktiv gewertet werden. In einem solchen Fall wird die Abfrage bei 202 ebenfalls verneint. Dieser Zustand wird in diesem Fall dem Zustand „nicht senden“ gleichgesetzt.
  • Wird die Abfrage bei 202 bejaht, wird in Block 203 innerhalb des Steuergerätes ein Bit, das Motorsteuerungsaktivitätsbit, B_MOT_AKTIV gleich 1 gesetzt. Es gilt dann B_MOT_AKTIV = 1.
  • In Block 204 wird abgefragt, ob die Motordrehzahl größer als ein Grenzwert von beispielsweise 200 1/min ist. Ist dies der Fall, läuft der Motor und es wird in dem Steuergerät ein Bit gesetzt, das die Aktivität des Motors oder die Motordrehzahl kennzeichnet. Dieses Bit, das B_MOT_DREHT-Bit wird in Block 205 gleich 1 gesetzt. Wird die Abfrage in Block 204 verneint, wird in Block 206 das Bit B_MOT_DREHT gleich 0 gesetzt, der Motor wird als nicht laufend bewertet.
  • Wird die Abfrage in Block 202 mit nein beantwortet, wird in Block 207 das Bit B_MOT_AKTIV = 0 gesetzt und in Block 208 das Bit B_MOT_DREHT = 0 gesetzt. In diesem Zustand ist die Motorsteuerung nicht aktiv und der Motor dreht sich nicht oder nicht mit einer Drehzahl größer als die Grenzdrehzahl von beispielsweise 200 1/min oder im Bereich von 100 1/min bis 500 1/min, wobei die Grenzdrehzahl deutlich unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl liegt.
  • In Block 209 wird abgefragt, ob das Zündungssignal Vz dem Steuergerät 102 der automatisierten Kupplung beispielsweise von dem Zündungsschalter vorliegt oder ob das Bit B_MOT_DREHT = 1 gesetzt ist. Ist entweder das Zündungssignal Vz und/oder das Bit = 1 gesetzt, wird der Betriebszustand derart bewertet, als sei die Zündung eingeschaltet. Somit wird bei Block 210 die Zündung als „EIN“ bewertet. Ist in Block 209 weder Vz vorliegend noch B_MOT_DREHT = 1, wird in Block 211 die Zündung als „AUS“ bewertet. In Block 212 wird bei ZÜNDUNG = EIN der normale Fahrzustand oder die normale Fahrstrategie gesteuert. Die bedeutet, daß beim Anfahren des Fahrzeuges beispielsweise aus dem Stand die Kupplung geschlossen wird, bei einem Gangwechsel die Kupplung geöffnet wird und nach dem Gangwechsel wieder eingerückt wird und/oder beim Anhalten des Fahrzeuges die Kupplung ausgerückt wird. Weiterhin wird in Block 212 die Kupplung eingerückt, wenn die ZÜNDUNG = AUS gesetzt ist, damit bei im Getriebe eingelegtem Gang eine Parksperre erreicht wird und das Fahrzeug gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen gesichert ist. In Block 213 folgen bei B weitere Verfahrensschritte zur Steuerung der Betätigung der Kupplung.
  • Die 4 zeigt in einem Blockschaltbild 250 ein Ausführungsbeispiel einer Verwendung der Erfindung und ein erfindungsgemäßes Verfahren. In Block 251 beginnt das Verfahren bei A+, das innerhalb jedes Taktzyklus der Steuerung beispielsweise alle 10 ms oder mit einer anderen Taktrate durchlaufen wird. Bei Block 252 wird von dem Steuergerät der automatisierten Kupplung (AK) abgefragt, ob das Steuergerät der Motorsteuerung auf den Datenbus, wie beispielsweise CAN-Bus, sendet. Liegen auf dem Datenbus Signale der Motorsteuerung vor, so wird diese Abfrage des Blocks 252 bejaht, anderenfalls wird die Frage verneint.
  • Wird die Abfrage bei 252 bejaht, wird in Block 253 innerhalb des Steuergerätes ein Bit, das Motorsteuerungsaktivitätsbit, B_MOT_AKTIV gleich 1 gesetzt. Es gilt dann B_MOT_AKTIV = 1.
  • Wird die Abfrage in Block 252 mit nein beantwortet, wird in Block 254 das Bit B_MOT_AKTIV = 0 gesetzt. In diesem Zustand ist die Motorsteuerung nicht aktiv.
  • In Block 255 wird abgefragt, ob das Zündungssignal Vz des Steuergeräts 102 beispielsweise von dem Zündungsschalter vorliegt oder ob das Bit B_MOT_AKTIV = 1 gesetzt ist. Ist entweder das Zündungssignal Vz und/oder das Bit B_MOT_AKTIV = 1 gesetzt, wird der Betriebszustand derart bewertet, als sei die Zündung eingeschaltet. Somit wird bei Block 256 die Zündung als „EIN“ bewertet. Ist in Block 255 weder Vz vorliegend noch B_MOT_AKTIV = 1, wird in Block 257 die Zündung als „AUS“ bewertet. In Block 258 wird bei ZÜNDUNG = EIN der normale Fahrzustand oder die normale Fahrstrategie gesteuert. Dies bedeutet, daß beim Anfahren des Fahrzeuges beispielsweise aus dem Stand die Kupplung geschlossen wird, bei einem Gangwechsel die Kupplung geöffnet wird und nach dem Gangwechsel wieder eingerückt wird und/oder beim Anhalten des Fahrzeuges die Kupplung ausgerückt wird. Weiterhin wird in Block 258 die Kupplung eingerückt, wenn die ZÜNDUNG = AUS gesetzt ist, damit bei im Getriebe eingelegtem Gang eine Parksperre erreicht wird und das Fahrzeug gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen gesichert ist. In Block 259 folgen bei B+ weitere Verfahrensschritte zur Steuerung der Betätigung der Kupplung.
  • Die 5 und 6 zeigen in Blockschaltbildern 300 und 350 nichterfindungsgemäße Beispiele zur Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sowie zu dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • In 5 wird in Block 301 bei C das Verfahren fortgeführt, dessen Beschreibung bei B oder B+ beendet wurde. In Block 302 wird abgefragt, ob das Zündungssignal Vz vorliegt und/oder ob das Bit B_MOT_DREHT = 1 gesetzt ist. Ist dies der Fall, werden wie in Block 303 dargestellt von dem Steuergerät der automatisierten Kupplung auf den Datenbus (CAN-Bus) Signale gesendet. Das Steuergerät gibt dann beispielsweise bei im Getriebe eingelegtem Neutralbereich und stehendem Motor eine Anlasserfreigabe, siehe Block 304, die als Bit B_ALF = 1 gesetzt ist. Diese Anlasserfreigabe wird über den CAN-Bus gesendet. Erhält die Motorsteuerung diese Anlasserfreigabe und der Fahrer betätigt den Zündschlüssel in die Motorstartposition, so wird der Motor gestartet, siehe Block 305. Ist die Abfrage bei Block 302 mit „Nein“ beantwortet, werden wie in Block 306 dargestellt von dem Steuergerät der automatisierten Kupplung keine Signale auf den Datenbus (CAN-Bus) gesendet. Das Steuergerät sendet auch bei im Getriebe eingelegtem Neutralbereich und stehendem Motor keine Anlasserfreigabe, siehe Block 307, die innerhalb des Mikroprozessors des Steuergerätes als Bit B_ALF = 1 gesetzt ist. Die Motorsteuerung erhält die gegebenenfalls gesetzte Anlasserfreigabe nicht, da sie nicht gesendet wird und der Motor wird auch bei vom Fahrer betätigtem Zündschlüssel in die Motorstartposition nicht gestartet, siehe Block 308. Bei Block 309 wird bei D weiter mit anderen Steuerungsverfahren fortgefahren.
  • In 6 wird in Block 351 bei C+ das Verfahren fortgeführt, dessen Beschreibung bei B oder B+ beendet wurde. In Block 352 wird abgefragt, ob das Zündungssignal Vz vorliegt und/oder ob das Bit B_MOT_AKTIV = 1 gesetzt ist. Ist dies der Fall, werden wie in Block 353 dargestellt von dem Steuergerät der automatisierten Kupplung auf den Datenbus (CAN-Bus) Signale gesendet. Das Steuergerät gibt dann beispielsweise bei im Getriebe eingelegtem Neutralbereich und stehendem Motor eine Anlasserfreigabe, siehe Block 354, die als Bit B_ALF = 1 gesetzt ist. Diese Anlasserfreigabe wird über den CAN-Bus gesendet. Erhält die Motorsteuerung diese Anlasserfreigabe und der Fahrer betätigt den Zündschlüssel in die Motorstartposition, so wird der Motor gestartet, siehe Block 355. Ist die Abfrage bei Block 352 mit „Nein“ beantwortet, werden wie in Block 356 dargestellt von dem Steuergerät der automatisierten Kupplung Signale auf den Datenbus (CAN-Bus) gesendet.
  • Das Steuergerät gibt auch bei im Getriebe eingelegtem Neutralbereich und stehendem Motor keine Anlasserfreigabe, siehe Block 307. Diese nicht vorhandene Anlasserfreigabe wird innerhalb des Mikroprozessors des Steuergerätes als Bit B_ALF = 0 gesetzt. Die Motorsteuerung erhält die nicht gesetzte Anlasserfreigabe und der Motor wird auch bei vom Fahrer betätigtem Zündschlüssel in die Motorstartposition nicht gestartet, siehe Block 308. Bei Block 309 wird bei D+ weiter mit anderen Steuerungsverfahren fortgefahren.
  • Die nicht-erfindungsgemäßen Beispiele der 5 und 6 haben zum Vorteil, daß das Fahrzeug auch bei dem Steuergerät nicht vorliegendem Zündungssignal Vz und abgestelltem Motor und eingeschalteter Zündung in der Lage ist, den Fahrzeugmotor zu starten und das Fahrzeug zu bewegen. Anderenfalls würde das Fahrzeug bei einem Fehler, beispielsweise im Bereich einer Zuleitung oder einer Sicherung, nicht mehr den Motor starten können und das Fahrzeug würde wegen des Fehlers liegenbleiben.
  • Ein Fehler kann dadurch identifiziert werden indem nur einem Steuergerät das Zündungssignal Vz nicht vorliegt und zumindest einem anderen Steuergerät oder allen Steuergeräten das Zündungssignal Vz vorliegt. Wenn die Steuergeräte über eine Signalverbindung, wie Datenbus, verbunden sind und darüber Daten und Signale austauschen, erkennt das eine Steuergerät ohne Zündungssignal, daß den anderen Steuergeräten das Zündungssignal vorliegt, denn diese senden vereinbarungsgemäß Signale auf den Datenbus. In dieser Situation wird die Steuerung des Steuergerätes ohne Zündungssignal derart durchgeführt, daß bei Vorliegen von Zündungssignalen bei den anderen Steuergeräten das Nichtvorliegen des Zündungssignales ignoriert wird und statt dessen auf die Aktivität des Sendens der anderen Steuergeräte als Maß für das Vorliegen eines Zündungssignales umgeschaltet wird. Wird die Zündung tatsächlich von dem Fahrer ausgeschaltet, so sendet keines der Steuergeräte auf den Datenbus und die Steuergeräte identifizieren dies als allgemein nicht vorliegendes Zündungssignal und schalten sich jeweils selbst aus. Dies kann auch mit einer Zeitverzögerung erfolgen, solange während dieser Zeit keine oder definierte Signale gesendet werden. Neben der oben beschriebenen Variante kann in einem anderen Ausführungsbeispiel bei einem Nichtvorliegen eines Zündungssignales nicht ein Nichtsenden auf den Datenbus erfolgen, sondern ein Senden von zuvor definierten Signalen, wie beispielsweise Nullsignalen, die als ein Nichtvorliegen von einem Zündungssignal identifiziert werden.
  • Bei Ausführungsbeispielen kann eine begonnene Betriebsphase des Betriebes des Kraftfahrzeuges mit vorliegendem Zündungssignal auch nach Ausfall des Zündungssignales des Steuergerätes der automatisierten Kupplung bei vollem Erhalt der Fahrfunktionalität zu Ende geführt werden. Hierzu wird zusätzlich zum Zündungssignal der AK ein CAN-Signal IDxxx, wie Identifizierer, der Motorsteuerung überwacht. Solange die Motorsteuerung auf dem IDxxx eine Motordrehzahl größer als beispielsweise 210 [1/min] sendet, hält das Steuergerät der automatisierten Kupplung auch ohne Zündungssignal den normalen Funktionsmodus aufrecht. Der Ausfall des Zündungssignales bei der Steuereinheit oder dem Steuergerät der automatisierten Kupplung ist für den Fahrer des Fahrzeuges beispielsweise durch ein Signal in der Instrumentenanzeige des Fahrzeuges oder an einem Ausfall der Ganganzeige, die den aktuell eingelegten Gang anzeigt, erkenntlich. Das Steuergerät der automatisierten Kupplung sendet über eine Signalverbindung, wie auf dem CAN-Bus, nur bei vorhandenem Zündungssignal.
  • Sendet die Motorsteuerung nach Ausfall des Zündungssignales am Eingang des Steuergerätes der automatisierten Kupplung in 5 aufeinanderfolgenden Interrupts (beispielsweise im 10 [ms] Zyklus) des Steuergerätes der automatisierten Kupplung (d.h. beispielsweise 3 Sendezyklen der Motorsteuerung bei einem 20 [ms] Zyklus) auf dem IDxxx eine Motordrehzahl kleiner als 210 [1/min], so erkennt das Steuergerät der automatisierten Kupplung den Zustand „Zündung AUS“. In diesem Zustand wird die Kupplung über eine definierte Funktion geschlossen („Parksperrfunktion“).
  • Nach Abwarten einer von der Motorlaufzeit abhängigen Nachlaufzeit schaltet das Steuergerät der automatisierten Kupplung vollständig ab. Ein Neustart des Motors ist nach Ausfall des Zündungssignales bei diesem Ausführungsbeispiel nicht möglich.
  • Diese Strategie ist im wesentlichen die Steuerung der automatisierten Kupplung abhängig vom Motordrehzahlsignal während des Nachlaufes der Motorsteuerung, also nach „Zündung AUS“. Solange die Motorsteuerung eine Motordrehzahl größer als beispielsweise 100 bis 500 [1/min], wie z.B. 210 [1/min] sendet, erkennt die Steuerung der automatisierten Kupplung den Zustand „Zündung EIN“ auch wenn das Zündungssignal nicht vorliegt und gewährleistet die Funktionalität der automatisierten Kupplung.
  • Folgende Signale sind daher nach „Zündung AUS“ seitens der Motorsteuerung denkbar:
    1. 1. Motorsteuerung sendet nach „Zündung AUS“ nicht auf dem CAN-Bus. Die Steuerung der automatisierten Kupplung erkennt mit dem tatsächlichen Abschalten der Zündung den Zustand „Zündung AUS“. Die Motorauslaufzeit
      • - Verzögerungszeit beim Schließen der Kupplung in der Parkfunktion - berechnet sich aus der zuletzt vor „Zündung AUS“ gesendeten Motordrehzahl, wie zum Beispiel 850 [1/min]. daraus folgt eine korrekte Funktionsweise der automatisierten Kupplung.
    2. 2. Die Motorsteuerung sendet im Nachlauf eine Motordrehzahl von 0 [1/min]:
      • Das Steuergerät der automatisierten Kupplung erkennt sofort nach „Zündung AUS“ die allgemein ausgeschaltete Zündung und aktiviert die Parksperre indem die Kupplung zeitverzögert geschlossen wird. Die Auslaufzeit des Motors berechnet sich aus der letzten Drehzahl des Motors vor Abschalten der Zündung (z.B. 850 [1/min]). Es erfolgt ein sicherer Betrieb der automatisierten Kupplung.
    3. 3. Motorsteuerung sendet im Nachlauf die physikalische Motordrehzahl:
      • Das Steuergerät der automatisierten Kupplung erkennt erst nach Unterschreiten einer Schwelle von beispielsweise 210 [1/min] die Situation „Zündung AUS“. Die Auslaufzeit des Motors berechnet sich aus der letzten Drehzahl vor unterschreiten der 210 [1/min] Schwelle (z.B. 211 [1/min]). Es erfolgt ein sicherer Betrieb der automatisierten Kupplung.
  • Die 7 stellt ein Blockschaltbild 400 zur Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung dar. In Block 401 wird abgefragt, ob die Motordrehzahl n_Motor größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert. Der Grenzwert ist in diesem Ausführungsbeispiel auf 210 [1/min] festgelegt. Ist diese Abfrage bei 401 positiv bewertet, wird bei 402 ein Ersatzündsignal, wie Bit, gleich „EIN“ gesetzt. Ist die Abfrage bei 401 negativ beantwortet, wird bei 403 das Ersatzzündsignal auf „AUS“ gesetzt. In Block 404 wird abgefragt, ob das Zündungssignal oder das Ersatzzündungssignal gleich EIN gesetzt ist. Falls dies so ist, wird bei 405 der Zustand auf Zündung = EIN gesetzt. Andernfalls wird in Block 406 der Zustand auf Zündung = AUS gesetzt. Anschließend wird in Block 407 die aktuelle Betriebsstrategie gesteuert. Bei Zündung = EIN wird die Steuerstrategie zum Fahren, Schalten, Anfahren Anschleppen, Abbremsen und Anhalten etc. mit aktiver Schaltabsichtserkennung durchgeführt. Bei Zündung = AUS wird die Kupplung nach einer vorgebbaren Zeitverzögerung zur Realisierung einer Parksperre eingerückt, die Schaltabsichtserkennung ist deaktiviert, das heißt, die Kupplung wird bei einer Betätigung eines Schalthebels nicht geöffnet. In Block 408 wird das Vorliegen eines Zündungssignales Vz noch einmal abgefragt. Ist das Zündungssignal = EIN, wird in Block 409 von dem Steuergerät der automatisierten Kupplung auf dem CAN-Bus gesendet und anderenfalls wird in Block 410 von der Steuereinheit der automatisierten Kupplung nicht gesendet.

Claims (11)

  1. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung (3) im Antriebsstrang mit einem Fahrzeugmotor (2) und einem Getriebe (4), mit einem ersten Steuergerät (15, 102) zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung (3), mit einer Einheit zur Ermittlung einer Motordrehzahl nmot, wobei das erste Steuergerät (15, 102) mittels eines Aktivierungselementes, welches bei einem Einschalten der Zündung (41, 101) ein Zündungssignal Vz an das erste Steuergerät (15, 102) weiterleitet, aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Nichtvorliegen eines Zündungssignales an dem ersten Steuergerät (15, 102) dieses aktiviert bleibt, wenn dem ersten Steuergerät (15, 102) ein Motordrehzahlsignal nmot vorliegt, das über einem vorgebbaren Grenzwert ngrenz liegt.
  2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, mit zumindest einem weiteren Steuergerät (50, 104, 106, 108), wobei zumindest das erste Steuergerät (15, 102) im aktivierten Zustand über einen Datenbus (60, 110) Signale sendet.
  3. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, mit zumindest einem weiteren Steuergerät (50, 104, 106, 108), wobei zumindest das erste Steuergerät (15, 102) bei Vorliegen eines Signales, das die Aktivierung eines weiteren Steuergerätes (50, 104, 106, 108) signalisiert, über einen Datenbus (60, 110) Signale sendet.
  4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zumindest einem weiteren Steuergerät (50, 104, 106, 108), wobei zumindest das erste Steuergerät (15, 102) bei Vorliegen eines Motordrehzahlsignales, das eine Motordrehzahl über einer Grenzdrehzahl signalisiert, über einen Datenbus (60, 110) Signale sendet.
  5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Steuergerät (50, 104, 106, 108) eines der folgenden Steuergeräte ist: - ein Steuergerät (50, 104) einer Motorsteuerung, - ein Steuergerät einer Getriebesteuerung, - ein Steuergerät einer Antischlupfregelung, - ein Steuergerät (106) eines Antiblockiersystems, - ein Steuergerät einer Traktionskontrollsteuerung, - ein Steuergerät einer Klimaanlage, - ein Steuergerät eines Navigationssystems, - ein Steuergerät einer Antischlupfregelung oder - ein anderes, drittes Steuergerät.
  6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuergerät (15, 102) der automatisierten Kupplung (3) vor seiner Deaktivierung das Einrücken der Kupplung (3) steuert.
  7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einrücken der Kupplung (3) und der Deaktivierung des ersten Steuergerätes (15, 102) ein variabler vorgebbarer Zeitraum liegt.
  8. Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung (3) im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest einem ersten Steuergerät (15, 102) zur Steuerung der Betätigung der automatisierten Kupplung (3) und einem weiteren Steuergerät (50, 104, 106, 108), wobei die Steuergeräte (15, 102, 50, 104, 106, 108) bei der Betätigung eines Aktivierungselementes zum Einschalten aktiviert werden und bei einer Betätigung zum Ausschalten deaktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte durchgeführt werden: - Abfrage ob ein Zündungssignal, ein Motordrehzahlsignal und/oder ein Motorsteuerungsaktivitätssignal dem zumindest einen ersten Steuergerät (15, 102) vorliegt, - bei Vorliegen von zumindest dem Zündungssignal oder dem Motordrehzahlsignal oder dem Motorsteuerungsaktivitätssignal bleibt das erste Steuergerät (15, 102) aktiviert, -bei Nichtvorliegen des Zündungssignales und des Motordrehzahlsignales oder des Zündungssignales und des Motorsteuerungsaktivitätssignales sendet das erste Steuergerät (15, 102) dem weiteren Steuergerät (50) keine Signale über einen Datenbus (60, 110) -bei Nichtvorliegen Zündungssignales und des Motordrehzahlsignales oder des Zündungssignales und des Motorsteuerungsaktivitätssignales wird das erste Steuergerät (15, 102) deaktiviert.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Deaktivieren des ersten Steuergerätes (15, 102) die Kupplung (3) eingerückt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Deaktivieren des ersten Steuergerätes (15, 102) eine Wartezeit abgewartet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einrücken der Kupplung (3) eine Wartezeit abgewartet wird.
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