DE19963468A1 - Verfahren zur Steuerung eines Elementes eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs und Steuereinheit zur Durchführung - Google Patents
Verfahren zur Steuerung eines Elementes eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs und Steuereinheit zur DurchführungInfo
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Elementes eines Antriebsstranges, welches durch ein Bedienmittel beeinflußbar ist, in einem Fahrzeug mit einer Steuereinheit und einem Speichermittel, wobei das Element und/oder das Bedienmittel in verschiedenen Varianten ausführbar ist. Dabei wird wenigstens eine Kennung in dem Speichermittel abgelegt, wobei die Kennung die jeweilige Variante des Elementes und/oder des Bedienelementes repräsentiert, die in dem Fahrzeug enthalten ist. Das Element wird abhängig von der jeweiligen Kennung entsprechend der jeweiligen Variante durch die Steuereinheit gesteuert. Dabei werden, insbesondere durch das Bedienmittel, unterschiedliche Zustände der jeweiligen Variante des Elementes vorgegeben, wobei für jeden möglichen Zustand jeweils eine Kennung zugeordnet ist. Die jeweilige Kennung enthält Steuerinformationen und die Steuereinheit wertet die Steuerinformationen der Kennung aus und steuert die jeweilige Variante des Elementes entsprechend der Auswertung der Steuerinformationen an.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines
Elementes eines Antriebsstranges, welches durch ein
Bedienmittel beeinflußbar ist, in einem Fahrzeug und eine
Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens gemäß den
Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Dazu zeigt die DE 38 02 241 A1 ein elektronisches
Steuergerät für Kraftfahrzeuge, welches eine Zentraleinheit,
einen Programmspeicher, einen Datenspeicher sowie eine Ein-
/Ausgabe-Einheit mit mehreren Ein- und Ausgabekanälen
umfaßt. Dabei ist die Grundausstattung gleichzeitig für
mehrere unterschiedliche individuelle Ausführungsvarianten
auslegbar. Dieser Grundausstattung ist ein Codespeicher für
wenigstens ein Codewort zur Bestimmung der jeweiligen
individuellen Ausführungsvariante zugeordnet. Zum Zeitpunkt
des Einbaus in das Fahrzeug oder auch später wird das für
die Fahrzeugausrüstungsvariante spezifische Codewort in den
Codespeicher eingegeben, um damit die passende spezielle
Steuergeräteausführung anzusteuern bzw. freizugeben. Die
zugehörigen Programmabschnitte, Datensätze, Ein- und/oder
Ausgabekanäle sind in Abhängigkeit vom jeweiligen Inhalt des
Codespeichers ansteuerbar. Dabei wird somit die, dem
jeweiligen Fahrzeugtyp entsprechende Variante des
Steuergeräts durch Eingabe des Codewortes in den
Codespeicher bleibend festgelegt. Bei einer nachträglichen
Änderung z. B. zusätzlichen Komponenteneinbau, kann, wenn
dies bereits vorgesehen war, durch ein neues Codewort diese
neue Komponente berücksichtigt werden. Für den laufenden
Betrieb des Fahrzeugs ist aber dann die entsprechende eine
Variante festgelegt.
Daneben sind vielfältige Steuerungsvarianten für Elemente
des Antriebsstranges, wie z. B. Motor, Kupplung, Getriebe
bekannt. So zeigt der Artikel "Das neue 5-Gang-
Automatikgetriebe . . ." aus der Automobiltechnischen
Zeitschrift 98 aus 1996, Seiten 508 bis 519 eine
elektronische Getriebesteuerung bei welcher einerseits durch
ein Getriebebedienfeld und andererseits durch eine
Getriebeautomatik unterschiedliche Betriebsarten erkennbar
und vorgebbar sind. Dabei ist allerdings die Hardware wie
Steuergerät und/oder Getriebebedienfeld mit den zugehörigen
Steuerprogrammen sehr unflexibel verknüpft und zwar insofern
als jede Getriebebedienfeld-Steuergerät-Steuerprogramm-
Kombination getrennt abgestimmt wird.
Es zeigt sich somit, daß der Stand der Technik nicht in
jeder Beziehung optimal Ergebnisse zu liefern vermag.
Die Erfindung zeigt ein Verfahren und eine Steuereinheit zur
Steuerung eines Elementes eines Antriebsstranges, welches
durch ein Bedienmittel beeinflußbar ist, in einem Fahrzeug
mit einer Steuereinheit und einem Speichermittel, wobei das
Element und/oder das Bedienmittel in verschiedenen Varianten
ausführbar ist. Dabei ist wenigstens eine Kennung in dem
Speichermittel abgelegt, wobei die Kennung die jeweilige
Variante des Elementes und/oder des Bedienmittels
repräsentiert die in dem Fahrzeug enthalten ist. Das Element
des Antriebsstranges wird abhängig von der jeweiligen
Kennung entsprechend der jeweiligen Variante durch die
Steuereinheit gesteuert, wobei vorteilhafterweise
unterschiedliche Zustände der jeweiligen Variante des
Elementes vorgegeben werden und für jeden möglichen Zustand
jeweils eine Kennung zugeordnet ist, wobei die jeweilige
Kennung Steuerinformationen enthält, die Steuereinheit die
Steuerinformationen der Kennung auswertet und die jeweilige
Variante des Elementes durch die Steuereinheit entsprechend
der Auswertung der Steuerinformationen angesteuert wird.
Zweckmäßigerweise wird somit, insbesondere im Betrieb, für
jeden Zustand den das Element einnimmt oder einnehmen wird
eine Kennung zur Verfügung gestellt.
Dadurch, daß die Steuerung abhängig von den
Steuerinformationen in der Kennung durchgeführt wird,
erfolgt vorteilhafterweise eine Entkopplung von der
darunterliegenden Hardware.
Somit können die Steuerprogramme und/oder Steuerdaten
unabhängig von einer konkreten Elementstruktur bzw.
Antriebsstrangstruktur, insbesondere der Struktur des
Getriebes bzw. Getriebebedienfeldes als Obermenge erstellt
werden, wobei eben nur die zu realisierenden Zustände und
Zustandsübergänge unabhängig von der Hardware zu
berücksichtigen sind, und damit beliebige Anordnungen,
insbesondere des Antriebsstranges bzw. Getriebes und des
Getriebebedienfeldes, zugrundegelegt werden können.
Vorteilhafterweise wird jedem Zustand applizierbar ein
Wertetupel zugeordnet das alle benötigten Informationen,
sogenannte Steuerinformationen, für die verschiedenen Teile
der Software enthält, ausdrücklich auch für ein
Priorisierungsverfahren bezüglich der Steueranforderungen.
Diese Teile der Software bzw. die entsprechende Steuerung
greift für ihre Berechnungen bzw. Ermittlungen dann
zweckmäßigerweise nur noch auf die Wertetupel
(Steuerinformation in den Kennungen) zurück ohne die
eigentliche Rohinformation, insbesondere des Bedienmittels,
insbesondere eines Getriebebedienfeldes, zu erfahren.
Somit kann vorteilhafterweise eine große Variantenvielfalt
mit der gleichen Steuersoftware bzw. der gleichen Steuerung
bedient werden, wodurch die Bauform bzw. Variante der
Anordnung, insbesondere des Getriebebedienfeldes, keine
Rolle spielt. Die Eingaben können dann zweckmäßigerweise
z. B. über einen Bordkommunikationscomputer erfolgen, wobei
jedem gültigen Eingabezustand ein Wertetupel
(Steuerinformationen) zugeordnet wird.
Bei einer nachträglichen Änderung der Anordnung,
insbesondere des Getriebebedienfeldes, muß nur der
zugehörige Programmteil angepaßt werden und alle übrigen
Programm- bzw. Softwareteile bleiben unverändert. Die
Anpassung geschieht zweckmäßigerweise durch Anpassung der
Steuerinformation bzw. deren Inhalt, also der Tupelwerte.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben
sich aus der Beschreibung sowie den Merkmalen der Ansprüche.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung durch die
nachfolgend beschriebenen Figuren dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild eines
Antriebsstranges mit zugehöriger Sensorik und der
erfindungsgemäßen Steuerung.
In Fig. 2 sind beispielhaft Zustände und Zustandsübergänge
der Erfindung dargestellt.
Fig. 3 zeigt Tabellen zur Zustandsermittlung mit den
enthaltenen Kennungen und Steuerinformationen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Tabelle, als Ergänzung und zur
Erläuterung weiterer Ausführungsbeispiele.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen beschrieben.
In Fig. 1 ist mit 15 ein Antrieb, insbesondere eine
Brennkraftmaschine, dargestellt. Der Antrieb 15 wird hier
über eine Kupplung 16, die insbesondere eine Hauptkupplung
bzw. Wandlerüberbrückungskupplung sein kann und ein Getriebe
17 mit den Antriebsrädern 18 des Fahrzeugs verbunden. Dabei
kann auch vorgesehen sein, daß die Kupplung 16 dem Getriebe
17 nachgelagert ist. Bei dem Getriebe 17 handelt es sich
beispielsweise um ein kontinuierlich in seiner Übersetzung
veränderbares sogenanntes CVT-Getriebe. Der Antrieb 15, die
Kupplung 16 sowie das Getriebe 17 werden durch entsprechende
Steuerungen zusammengefaßt in Block 11 gesteuert. Dabei
können, durch die strichpunktierten Linien dargestellt, die
Antriebssteuerung die Kupplungs- und Wandlersteuerung sowie
die Getriebesteuerung getrennt ausgeführt sein oder die
Steuerung des Antriebsstranges als koordinierte Steuerung
von Antrieb, Kupplung bzw. Wandler und Getriebe zentral
erfolgen. Weiterhin ist zumindest die Erfassung der
Motordrehzahl Nmot mit einem Sensor 101 und der
Getriebeeingangsdrehzahl Nge mit Sensor 102 vorgesehen.
Insbesondere bei CVT-Getrieben ist die Getriebeübersetzung
in einem großen Bereich einstellbar. Durch ein
Getriebebedienfeld 20 kann der Fahrer im allgemeinen
zwischen der Position N (Neutral) der Position P
(Parkstellung) und der Position D (Fahrstufe) wählen. Wählt
der Fahrer die Position N (Neutral), so wird die Kupplung 16
geöffnet und der Kraftfluß im Antriebsstrang im wesentlichen
unterbrochen. In der Neutralstellung kann sicherheitshalber
noch ein geringer Kraftfluß vorgesehen sein. Weiterhin kann
über Sensor 103 die Getriebeausgangsdrehzahl Nga, die der
Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, erfaßt werden. Die
Getriebeausgangsdrehzahl Nga wird ebenso wie die
Getriebeeingangsdrehzahl Nge so wie die Motordrehzahl Nmot
der Antriebsstrangsteuerung 11 zugeführt. Weiterhin erhält
die Steuerung 11 Vorgaben aus dem Getriebebedienfeld 20
sowie weiteren Steuereinheiten 19, wie insbesondere einer
Steuereinheit zur Beeinflussung der Bremswirkung bzw.
Regelung der Fahrstabilität und/oder Sicherheit des
Fahrzeugs. Eine solche Bremswirkungssteuerung 19 erhält
seinerseits Eingangsgrößen, beispielsweise die Raddrehzahl,
erfaßbar mittels Raddrehzahlsensorik 104, oder ein mögliches
Gearmoment.
Die Sensorgrößen, Größen eines Bedienelementes 20,
insbesondere eines Getriebebedienfeldes, und Größen weiterer
Steuereinheiten 19 sowie weitere nicht dargestellte Größen
werden der Steuerung bzw. Steuereinheit 11 zugeführt.
Abhängig von diesen Signalen bildet die Steuerung 11
Sollwerte bzw. Stellgrößen für eine integrierte
Motorsteuerung, eine Kupplungs- bzw. Wandlersteuerung sowie
eine Getriebesteuerung. Diese Steuerungen bzw. die Steuerung
11 liefern wiederum Stellsignale an die entsprechenden
Stellglieder des Antriebes 15, der Kupplung 16 und des
Getriebes 17. Durch Steuerung führen Stellglieder und
Schaltelemente die gewünschten Wandlungseffekte aus. Die
Betätigung der Stellglieder erfolgt direkt vom Fahrer oder
automatisch mit Hilfe von Sensoren deren Signale in einem
hydraulischen oder elektronischen Steuergerät nach einem
vorgegebenen Programm weiterverarbeitet werden.
Im Weiteren wird insbesondere die Steuerung des Getriebes 17
durch die Steuereinheit 11 dargestellt. Hierzu werden durch
Sensoren Größen wie beispielsweise Getriebeabtriebsdrehzahl,
Lastzustand und Drehzahl des Antriebs erfaßt. Ebenso gehen
Wählhebelposition sowie die Stellung des Programm und
Kickdownschalters sowie weitere Größen anderer Steuergeräte
dabei ein. Das Steuergerät 11 verarbeitet diese
Informationen nach vorgegebenen Programmen und bestimmt
daraus die an das Getriebe auszugebenden Größen. So besteht
das Getriebebedienfeld 20 üblicherweise aus einem Wählhebel,
der in mehreren Positionen fest einrastet, und aus einer
beschränkten Anzahl von Tastern oder Schaltern. Aus der
Menge aller gültigen Kombinationen (Wählhebel, Taster und
Zeitverhalten) ergibt sich dabei zu jedem Zeitpunkt ein
aktueller Zustand des Getriebebedienfeldes. Dieser aktuelle
Zustand des Getriebebedienfeldes und die vorher genannten
weiteren Informationen bilden schließlich einen
Getriebezustand zu einem bestimmen Zeitpunkt ab. Das
Getriebebedienfeld besteht somit außer dem Wählhebel oftmals
eben aus Schaltern und/oder Tastern, die das Fahrverhalten
beeinflussen sollen. Typische Beispiele dafür sind Winter-
/Sporttaster/-Schalter und die Manuellstellung des
Wählhebels sowie eventuell eine Spar- bzw. Economic-
Funktion. Dabei kann es zu einer großen Variantenvielfalt
über verschiedene Projekte kommen, die sich aus einer
unterschiedlichen Anzahl von Bedienelementen und der
Ausführung der Bedienelemente ergibt.
Die Steuerprogramme bzw. Steuerdaten zur Bestimmung der
optimalen Übersetzung eines Automatikgetriebes setzen sich
aufgrund unterschiedlicher, sich teilweise widersprechender
Anforderungen (z. B. Wunsch nach Benzineinsparung im
Gegensatz zum Wunsch nach hoher Momentenreserve) aus
mehreren Teilen zusammen, die jeweils einer Anforderung
versuchen gerecht zu werden. Aus allen Anforderungen wird
mittels eines Priorisierungsverfahrens ein endgültiges
Ergebnis ermittelt.
Jedem Zustand, vorgebbar durch die Eingangsgrößen in die
Steuereinheit 11 wird applizierbar eine Kennung zugeordnet.
D. h., es existiert nicht nur eine statische Variante für
eine spezielle Getriebeanordnung bzw. Antriebsstrang
anordnung sondern es werden innerhalb der selben Anordnung
ebenfalls unterschiedliche Zustände unterschieden, wobei
eben diesen Zuständen jeweils eine Kennung zugeordnet wird,
die die Steuerinformation enthält und eben auch die
Informationen für die Priorisierung der Anforderungen. Bei
der Steuerung wird nur noch auf die Kennung bzw. die in den
Kennungen enthaltenen Steuerinformationen zurückgegriffen
ohne die eigentliche Rohinformation des Getriebebedienfeldes
oder der anderen Eingangssignale zu erfahren.
Fig. 2 zeigt dabei allgemein eine Zustandsdarstellung mit
den zugehörigen Zustandsübergängen. In einem
Ausführungsbeispiel könnte beispielsweise der Zustand A
Neutral entsprechen. Das hieße also, daß beispielsweise das
Getriebebedienfeld die Regelstellung N einnähme. Aus diesem
Zustand kann durch Zustandsübergang AC zu Zustand C
übergegangen werden. Zustand C ist beispielsweise eine
spezielle Winterabstimmung. Der Übergang AC kann dabei
einerseits durch Bedienelemente durch den Fahrer erfolgen
oder andererseits durch Informationen von Sensoren oder
weiteren Steuergeräten, beispielsweise im Fall eines
Winterbetriebes durch Temperatursensorik oder eine
Fahrstabilitätserkennung ausgelöst sein. Ebenso kann aus
einem Zustand Winter durch Zustandsübergang CA in einen
Neutralzustand, eben hier Zustand A, übergegangen werden,
wieder durch äußere Informationen oder das
Getriebebedienfeld.
Ebenso sind weitere Zustände wie B z. B. ein Sportzustand
denkbar. Dabei kann aus dem Neutralzustand, also
insbesondere der Neutralstellung N des Getriebebedienfeldes,
mit Zustandsübergang AB in den Sportzustand gewechselt
werden. Der Sportzustand des Getriebes bzw. Antriebsstranges
kann dabei einerseits wieder durch Bedienelemente des
Getriebebedienfeldes, insbesondere einen
Programmwahlschalter oder einen Sporttaster, oder
beispielsweise eine Fahrertyperkennung eines automatischen
Getriebes ausgelöst werden. Die Auslöser für den
Zustandsübergang AB kann auch eine Fahrertyperkennung durch
Auswertung beispielsweise des Fahrpedals bei der
Antriebsansteuerung sein. Wird ein sehr sportliches
Fahrverhalten erkannt, erfolgt der Zustandsübergang in den
Sportzustand, hier B. Ebenso wie beim Winterzustand kann
auch hier aus dem Sportzustand B mittels Zustandsübergang BA
in einen Neutralzustand A zurückgegangen werden. Dies kann
wieder durch Betätigen eines Bedienelementes sein, eben
beispielsweise das Ausschalten eines Sporttasters, das
Betätigen des Wählhebels in Neutralstellung, usw. Ebenso
sind weitere Zustandsübergänge BC und CB des Sportzustandes
in den Winterzustand und umgekehrt denkbar. Aus Gründen der
Übersichtlichkeit ist die Darstellung dabei auf drei
Zustände beschränkt. Weiterhin wäre hier ein Normaler
Fahrzeugstand (als Standard vorgebbar), Fahren mit
Begrenzung, ein Spar- oder Economic-Zustand, ein Off-Road-
Zustand, etc. denkbar.
In Fig. 3 ist beispielhaft eine Tasterkombination mit
bestimmten Wählhebelwerten dargestellt. So existieren die
Bedienelementvorgaben, insbesondere Taster bzw. Schalter,
bzw. Zustandsvorgaben für Sport und Winter und wenn keiner
dieser beiden anliegt, Normal. Dargestellt in Tabelle 1 T1,
Tabelle 2 T2 und Tabelle 3 T3. Die Zuordnungstabelle ZT
enthält beispielhaft die Wählhebelpositionen P für
Parkstellung, R für Rückwärts, N wie Neutral, D wie
Fahrbetrieb sowie die Begrenzungen 3, 2 und 1. Es kann somit
eine 7.3 Matrix in diesem Ausführungsbeispiel erstellt
werden, in der 21 unterschiedliche Reaktionen sprich 21
unterschiedliche Kennungen abgelegt sein können. Die vorher
genannten Zustände werden damit durch jeweils eine Kennung
repräsentiert. Bei gleichen Kennungen können die zugehörigen
Vorgaben in einem Zustand zusammengefaßt werden.
Beispielsweise könnten die Positionen P, R, N des
Wählhebels, ohne daß in diesem Beispiel eine Sport- oder
Wintereinstellung vorgesehen ist, also im Normalbetrieb,
Tabelle 1 T1 zu einem Zustand zusammengefügt werden.
Bei den Einstellungen 1, 2, 3 bzw. 2, 3, 4 oder 2, 3, 4, 5 usw. des
Getriebebedienfeldes also einer Begrenzung bzw.
Gangbeschränkung gibt es drei Möglichkeiten: Einerseits soll
genau der angegebene Gang eingelegt werden, was bei einer
Gangbestimmung zu einer Schaltung ebenso wie einer
Schaltverhinderung führen kann. Zum Anderen soll die
Gangmenge entsprechend dem angegebenen Gang eingehalten
werden, was zu einer Rückschaltung ebenso wie einer
Schaltverhinderung führen kann. Im Weiteren soll die
Gangmenge entsprechend dem angegebenen Gang nicht verlassen
werden, falls ein höherer Gang anliegt wird dieser aber
akzeptiert, was zu einer Schaltverhinderung führen kann. Die
Entscheidung, welche der drei Möglichkeiten vorliegt, kann
durch das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls im
Bedienelement stattfinden und ist applizierbar.
Um die Unterschiede bezüglich Steuerung, Antriebsstrang
und/oder Bedienfeld, insbesondere Getriebebedienfeld, auf
eine gemeinsame abstrakte Ebene zu heben, ohne
Kombinationsmöglichkeiten auszuschließen, werden die in den
Kennungen enthaltenen Steuerinformationen zur Steuerung des
Antriebsstranges, insbesondere des Getriebes, ausgewertet.
Konkret besteht jeder Eintrag der Matrix, also jede Kennung
beispielsweise aus den Bestandteilen Kennlinie KL, Adaption
bzw. Adaptionsverfahren AD, Fahrertyp FT sowie
Schaltsituation SS. Es werden also applizierte bzw.
applizierbare Informationen, Steuerinformationen zur
Verfügung gestellt, die vom aktuellen Zustand des
Getriebebedienfeldes bzw. des Antriebsstranges, insbesondere
des Getriebes abhängig sind. Die Kennlinieninformation KL
beinhaltet dabei Identifikationen für alle möglichen
Schaltkennlinien des Getriebes. Dies können Schaltkennlinien
für ökonomischen Betrieb, Bergbetrieb, sportliche Fahrweise,
Ralley oder Offroad, Winterbetrieb, Warmlauf, Kurvenfahrt,
Komfort, eine Sportbergmatrix, Schaltkennlinien für ACC-
Betrieb, für Anhängerbetrieb, usw. sein.
Eine Identifikation als Steuerinformation beispielsweise 99
erlaubt es keine fest vorgegebene Kennlinie zu verwenden. Im
Beispiel in Fig. 3 ist beispielsweise für den Sportbetrieb
die Kennlinie 3 und für den Winterbetrieb eine Kennlinie 7
vorgesehen, wohingegen im Normalbetrieb, also Tabelle T1,
keine fest vorgegebene Kennlinie (99) existiert, sondern im
Betrieb wählbar bzw. vorgebbar ist. Für die Wählhebel
stellungen P, R, N wird beispielsweise generell eine
Schaltkennlinie 0 vorgesehen.
Die nächste Information betrifft die Adaption, sprich das
Adaptionsverfahren. Dabei kann beispielsweise unterschieden
werden zwischen nicht adaptieren 0, ökonomisch adaptieren 1,
sportlich adaptieren 2 und offroad adaptieren 4, welche den
einzelnen Zuständen zuordenbar sind.
Neben einer differenzierteren Fahrertyperkennung
beispielsweise durch Auswertung des Fahrpedals ist in der
Kennung für jeden Zustand ein Fahrergrundtyp FT vorgebbar.
Es werden beispielsweise verschiedene Grundtypen 1 bis 5,
eben sportlich, ökonomisch, komfortbewußt, usw.
unterschieden wobei beispielsweise ein Eintrag 0 der Vorgabe
kein Fahrergrundtyp entspricht, also kein Grundtyp
vorgegeben wird.
Die hier letzte Information der Kennung die Schaltsituation
SS gibt bestimmte Schaltsituationen ausgelöst beispielsweise
durch das Getriebebedienfeld vor. Ein 0-Eintrag deutet an,
daß beispielsweise keine bestimmte Schaltsituation
vorgegeben ist. Daneben kann mit 1 beispielsweise eine
besondere Schaltsituation P, R, N entsprechend der
Wählhebelstellungen vorgegeben sein, mit 2 eine Darstellung
des Begrenzungsbetriebes, also hier der Stellungen 3, 2, 1
aus ZT, mit 3 beispielsweise die Schaltsituation Winter und
mit 4 beispielsweise die Schaltsituation Sport. Weitere
Schaltsituationen wie Warmlauf, Notlauf, Berg oder Kurve,
insbesondere nicht durch das Getriebebedienfeld auslösbare,
können dabei mit 5, 6, 7 usw. gekennzeichnet sein. Das
Priorisierungsverfahren kann also auf die Identifikation der
einzelnen Schaltsituationen zurückgreifen und beispielsweise
entsprechend einer Zuordnungstabelle die unterschiedlichen
Anforderungen priorisieren.
In einer Ausgestaltung wäre auch denkbar feststehende bzw.
vorgebbare Priorisierungen einzelner Anforderungen und/oder
der Zustandsauslösesignale in die Steuerinformationen direkt
aufzunehmen und damit direkt auswertbar zu machen.
Durch die Einführung der Zustände und diesen zugeordneten
Kennungen und den darin enthaltenen Steuerinformationen wird
durch die Steuerprogramme nur noch auf die
Steuerinformationen selbst zurückgegriffen, wodurch diese
Hardware unabhängig ausgelegt werden können. Es wird also
für die Berechnungen nur noch auf die Steuerinformationen
der Kennungen zurückgegriffen ohne die eigentlichen
Rohinformationen beispielsweise des Getriebebedienfeldes zu
erfahren. Somit werden die Kennungen und die in ihnen
enthaltenen Informationen im laufenden Betrieb der Steuerung
entsprechend der möglichen Zustände und Zustandsübergänge
umgeschaltet und es wird auf die entsprechenden, eindeutigen
Steuerinformation zurückgegriffen, wobei diese, also hier
eben KL, AD, FT, SS über alle Varianten der Anordnungen des
Antriebsstranges und/oder des Getriebebedienfeldes (vgl.
Fig. 1) festgelegt werden und darauf unabhängig von der
jeweiligen Anordnung zugegriffen wird.
In Fig. 4 ist eine weitere Option Manuell in Tabelle T4
dargestellt. Dabei wurde beispielsweise bei dem
Getriebebedienfeld der Wählhebel in eine Gasse geschoben und
in dieser kann nun über Taster manuell getippt werden. Wie
in Tabelle 4 vorgegeben, ist dies insbesondere nur im
normalen Fahrbetrieb D erlaubt. Auch dieses unter dem
Begriff Tipptronic bekannte Verhalten kann durch das
Verfahren der Zustände und Zustandsübergänge mit
zugeordneten Kennungen beherrscht werden. Als Kennlinie wird
dabei keine spezielle Kennlinie festgelegt, adaptiert wird
beispielsweise ökonomisch, wobei desweiteren kein
Fahrergrundtyp und keine bestimmte Schaltsituation
vorgegeben werden. Diese Tabelle T4 kann den Tabellen aus
Fig. 3 hinzugefügt werden oder einzelne ersetzen. Ebenso
wie Tabelle T4 sind weitere Tabellen beispielsweise eine
Economic-Tabelle, Ralley bzw. Offroad-Tabelle,
Allradtabelle, Komforttabelle oder vgl. der Tipptronic eine
Hypertronic mit Gangsimulation usw. als Matrixbestandteil
denkbar.
Erfindungsgemäß wird also die Steuerinformation der Kennung
der Zustände ausgewertet unabhängig davon, wie man in den
jeweiligen Zustand gelangt ist.
Durch die Vielzahl der möglichen Varianten und daraus
resultierender Zustände ist es weiterhin sinnvoll, diese
Varianten zu reduzieren. Einerseits gelingt dies wie bereits
genannt durch die Zusammenfassung gleicher Kennungen in den
selben Zustand. Diese Reduktion von Varianten ist insofern
sinnvoll, als durch die Matrizenbildung für das Bedienfeld
und die Zustände Obermengen gebildet werden. Um diese
Obermengen möglichst gering zu halten, können andere
Möglichkeiten zu Variantenreduktion herangezogen werden.
Eine Möglichkeit ist, den Zustandswechsel beispielsweise
durch das Getriebebedienfeld initiiert applizierbar mittels
Automatentabelle zu definieren. Dabei werden alle Zustände
die durch äußeren Signale, insbesondere das
Getriebebedienfeld erreicht werden sollen, codiert. So
erhält beispielsweise der Neutralzustand dargestellt durch
Wählhebelpositionen P, R und N im Normalbetrieb die
Codierung 0. Der Sportzustand 1, der Winterzustand 2 und ein
möglicher Manuellzustand 3, binär codierbar in 2 Bit. Von
Elementen des Getriebebedienfeldes also den Bedienelementen,
insbesondere den Tastern/Schaltern werden der aktuelle als
auch der Zustand des letzten Zyklus benutzt.
Der Sporttaster also mit dem aktuellen Zustand S(0) und dem
vergangenen S(-1).
Der Wintertaster mit W(0) und W(-1) und
der Manuelltaster mit M(0) und M(-1).
Der aktuelle Zustand der sich aus den vorangegangenen
Bedienungen der Taster oder der äußeren Signale
beispielsweise durch Sensoren oder ein weiteres Steuergerät
ergibt, wird mittels eines Zustandsautomaten bestimmt. Nach
Neustart oder Reset steht der Automat im Zustand Neutral. Je
nach äußerem Eingangssignal wird in die Zustände
entsprechend Fig. 2 gewechselt. Um den neuen aktuellen
Zustand STA(0) zu ermitteln, wird aus dem letzten Zustand
STA(-1) und den aktuellen Eingangssignalzuständen S(0),
W(0), M(0), das zusammengesetzte Eingangssignal EIN für die
Automatentabelle generiert.
Dadurch ergeben sich in diesem Beispiel theoretisch 256
verschiedene Kombinationen für das Eingangssignal EIN. Für
alle Kombinationen wird jetzt in einer applizierbaren
Tabelle jeweils ein Ausgangswert AUS festgelegt, der nun
folgendermaßen interpretiert wird.
Wobei dabei der neue Zustand STA (0) durch Bit 3 und 4
dargestellt ist, sowie die Löschung der vorhergehenden
Signale durch Reset also M(R), W(R), S(R) (mit R wie
Reset). Dadurch sind alle Zustandsübergänge durch die
Bedienung des Getriebebedienfeldes, sowie äußere Signale
vollständig applizierbar.
Um nun also eine trotz der großen Variantenvielfalt
möglichst wieder verwendbare Software sprich Steuerprogramm
und/oder Daten zu bekommen, ist eine mehrfach
instantiierbare Klasse als Softwareobjekt Schalter/Taster
eingeführt. Diese Klasse ist von den realen Bedienelementen
abgehoben und stellt ein Objekt dar, das diese
repräsentiert. Eine Instanz dieser Klasse repräsentiert ein
reales Bedienelement, wobei der Typ (Schalter oder Taster)
über einen Applikationsschalter (in HW oder SW) festgelegt
werden kann. Die Anpassung des Getriebebedienfeldes an ein
Projekt kann also sehr einfach durch die (mehrfache)
Instanziierung der Klasse Schalter/Taster (Realisierung
unterschiedliche Anzahl von Bedienelementen) und der
Applikation der Objekte (Realisierung Schalter oder Taster)
erfolgen. Es ist also keine Duplizierung von Codeblöcken bei
geänderter Bedienelementanzahl und keine Umcodierung bei
geändertem Bedienelementtyp (Schalter/Taster) notwendig. Die
Klasse Schalter/Taster ist dabei so realisiert, daß sie
aufgrund des erfaßten Hardwaresignals einen internen
Zustandsautomaten abarbeitet und die übrige Software über
eine Methode abfragen kann, ob sich der jeweilige
Schalter/Taster in einem aktiven oder inaktiven Zustand
befindet. Außerdem ist es oft notwendig, den Zustand des
Tasters nicht nur durch die Betätigung des realen Tasters
verändern zu können, sondern auch durch die Software löschen
zu können. Auch dieses Feature wird von der Klasse
Schalter/Taster durch eine entsprechende
Methodenschnittstelle unterstützt, wenn das betreffende
Objekt als Taster appliziert ist.
Bei Schaltern wird diese Funktion naturgemäß nicht
unterstützt. Für die anwendende Software ist es transparent,
ob eine Instanz der Klasse Schalter/Taster als Schalter oder
Taster appliziert ist, da die Methodenschnittstelle
unverändert bleibt. Bei Änderung des Bedienelementtyps ist
also auch in der anwendenden Software nicht zwingend eine
Softwareänderung nötig. So wird z. B. eine Löschanforderung
an einen Schalter von der Klasse Schalter/Taster einfach
ignoriert, während sie für einen Taster umgesetzt wird.
Claims (7)
1. Verfahren zur Steuerung eines Elementes eines
Antriebsstranges, welches durch ein Bedienmittel
beeinflußbar ist, in einem Fahrzeug mit einer
Steuereinheit und einem Speichermittel, wobei das Element
und/oder das Bedienmittel in verschiedenen Varianten
ausführbar ist, wobei wenigstens eine Kennung in dem
Speichermittel abgelegt wird und die Kennung die
jeweilige Variante des Elementes und/oder des
Bedienelementes repräsentiert, die in dem Fahrzeug
enthalten ist und das Element abhängig von der jeweiligen
Kennung entsprechend der jeweiligen Variante durch die
Steuereinheit gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß,
insbesondere durch das Bedienmittel unterschiedliche
Zustände der jeweiligen Variante des Elementes vorgegeben
werden und für jeden möglichen Zustand jeweils eine
Kennung zugeordnet ist, wobei die jeweilige Kennung
Steuerinformationen enthält, wobei die Steuereinheit, die
Steuerinformationen der Kennung auswertet und die
jeweilige Variante des Elementes durch die Steuereinheit
entsprechend der Auswertung der Steuerinformationen
angesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorgabe eines Zustandes und/oder ein Wechsel aus
einem Zustand in einen anderen Zustand durch Signale aus
dem Bedienmittel, insbesondere des Getriebebedienfeldes,
oder Sensorsignale oder Signale weiterer Steuereinheiten
ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens zwei Zustände aus einer Menge von Zuständen,
die wenigstens einen Neutralzustand, wenigstens einen
Winterzustand, wenigstens einen Sportzustand, wenigstens
einen Economiczustand, wenigstens einen Geländezustand,
wenigstens einen Komfortzustand, wenigstens einen
Manuellzustand und wenigstens einen Normalfahrzustand
sowie wenigstens einen Zustand Begrenzung enthält, als
Zustände vorgegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerinformationen wenigstens zwei Informationen aus
einer Informationsmenge, die Kennlinieninformation,
Fahrertypinformation, Adaptionsinformation und
Schaltsituationsinformation sowie
Priorisierungsinformation enthält, umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Reduktion der Anzahl der Zustände durch
Zusammenfassung gleicher Kennungen und/oder Verwendung
einer Zustandstabelle durchgeführt wird.
6. Vorrichtung zur Steuerung eines Elementes eines
Antriebsstranges, welches ein Bedienmittel zur
Beeinflussung des Elementes enthält, in einem Fahrzeug
mit einer Steuereinheit und einem Speichermittel, wobei
das Element und/oder das Bedienmittel in verschiedenen
Varianten ausführbar ist, wobei wenigstens eine Kennung
in dem Speichermittel abgelegt wird und die Kennung die
jeweilige Variante des Elementes und/oder des
Bedienelementes repräsentiert, die in dem Fahrzeug
enthalten ist und das Element abhängig von der jeweiligen
Kennung entsprechend der jeweiligen Variante durch die
Steuereinheit gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß,
insbesondere durch das Bedienmittel, unterschiedliche
Zustände der jeweiligen Variante des Elementes vorgegeben
werden und für jeden möglichen Zustand jeweils eine
Kennung zugeordnet ist, wobei die jeweilige Kennung
Steuerinformationen enthält, wobei die Steuereinheit, die
Steuerinformationen der Kennung auswertet und die
jeweilige Variante des Elementes durch die Steuereinheit
entsprechend der Auswertung der Steuerinformationen
angesteuert wird.
7. Steuereinheit zur Steuerung eines Elementes eines
Antriebsstranges, welches durch ein Bedienmittel
beeinflußbar ist, in einem Fahrzeug, mit einem
Speichermittel, wobei das Element und/oder das
Bedienmittel in verschiedenen Varianten ausführbar ist,
wobei wenigstens eine Kennung in dem Speichermittel
abgelegt wird und die Kennung die jeweilige Variante des
Elementes und/oder des Bedienelementes repräsentiert, die
in dem Fahrzeug enthalten ist und das Element abhängig
von der jeweiligen Kennung entsprechend der jeweiligen
Variante durch die Steuereinheit gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß,
insbesondere durch das Bedienmittel, unterschiedliche
Zustände der jeweiligen Variante des Elementes vorgegeben
werden und Mittel enthalten sind, die für jeden möglichen
Zustand jeweils eine Kennung zuordnen, wobei die
jeweilige Kennung Steuerinformationen enthält, wobei die
Steuereinheit, die Steuerinformationen der Kennung
auswertet und die jeweilige Variante des Elementes durch
die Steuereinheit entsprechend der Auswertung der
Steuerinformationen angesteuert wird.
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