DE3331937A1

DE3331937A1 - Sicherheitseinrichtung fuer rechnergesteuerte automatikgetriebe in kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3331937A1
Application number: DE19833331937
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. Dr. 7016 Gerlingen Schwab
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-05
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1985-03-21
Anticipated expiration: 2003-09-06
Also published as: DE3331937C2

Description

Sicherheitseinrichtung für rechnergesteuerte Automatik-
getriebe in Kraftfahrzeugen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitseinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 24 38 249 sowie der DE-OS 27 00 548 sind solche Sicherheitseinrichtungen bekannt, bei denen die Getriebe so ausgelegt sind, daß ein stromloser Zustand der die Gänge festlegenden elektrohydraulischen Stellglieder zu einem betriebssicheren Zustand (dritter oder vierter Gang) führt. Die Spannung der Stellglieder bzw. der Leistungsendstufen wird dabei über ein Sicherheitsrelais zugeführt. Tritt nun ein Defekt bzw. eine als nicht zulässig erkannte Rückschaltung auf, so wird das Sicherheitsrelais abgeschaltet. Dieses Relais mit der erforderlichen Endstufe stellt jedoch einen zusätzlichen Aufwand dar.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ohne zusätzlichen Aufwand durch Steuersignale des das Getriebe steuernden Rechners selbst im Fehlerfall ein unkritischer Getriebegang eingelegt wird.
Selbst bei Ausfall eines Stellglieds kann durch geeignete Ansteuerung der übrigen Stellglieder ein unkritischer Getriebezustand hergestellt werden. Dies ist vorzugsweise ein Gang, der einen Freilaufeffekt aufweist oder ein hoher Gang, z.3. der vierte Gang, wodurch Bremsmomente vermieden werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Sicherheitseinrichtung möglich. 3esonders vorteilhaft erweist sich ein zusätzlicher Überwachungskreis, so daß auch bei Ausfall oder fehlerhaftem Arbeiten des Rechners selbst durch Einstellen der entsprechenden Stellglieder über die gleiche logische Anordnung ein unkritischer Getriebezustand hergestellt werden kann. Dies erfolgt insbesondere über invertierunde Gatter.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer elektronischen Getriebesteuerung und Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitsenriohtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der in Figur 1 dargestellten Anordnung treibt eine Brennkraftmaschine 10 über ein elektronisch gesteuertes, automatisches Stufengetriebe 11 Fahrzeugräder 12 an, von denen in der Figur zur Vereinfachung der Darstellung nur eines gezeigt ist. Eine vorzugsweise als Mikrorechner 13 ausgebildete elektronische Getriebesteuervorrichtung steuert die verschiedenen Gänge durch Ansteuerung dreier, als Magnetventile 14 bis 16 ausgebildeter elektrohydraulischer Stellglieder. Dabei werden die Magnetventile 14 bis 15 über einen Sicherheitsschaltkreis 17 gesteuert. Über eine an sich bekannte manuelle Gangwahlvorrichtung 18 erfolgt die Einstellung der verschiedenen Gänge. Ein Motordrehzahlgeber 19 sowie ein Getriebeabtriebsdrehzahlgeber 20 liefern die erforderlichen Drehzahlinformationen n1 und n2. Eine zusätzliche Lastinformation L wird dem Rechner von der Brennkraftmaschine 10 aus zugeführt.
In Abhängigkeit des über die Gangwahlvorrichtung 18 vorgegebenen Getriebegangs werden zur Einlegung von vier verschiedenen Gängen die Magnetventile 14 bis 16 z,3. nach folgendem Schema angesteuert: MV 14 MV 15 MV 1 6 1. Gang 1 1 0 2. Gang 0 1 0 3. Gang 0 0 0 4. Gang 0 0 1 Dabei bedeutet: 1 = Steuerstrom durch das Magnetventil, 0 = kein Steuerstrom durch das Magnetventil.
Die Übergangsfunktionen und Ruckverhinderungsfunktionen erfolgen dabei in bekannter Weise.
3ei solchen elektronisch gesteuerten automatischen Stufengetrieben besteht nun die Gefahr, daß bei Ausfall des Abtriebsdrehzahlgebers 20, bei Störungen in den Endstufen oder Magnetventilen oder Störungen im Rechner selbst unzulässige Rückschaltungen bei hohen Geschwindigkeiten ausgelöst werden. Zum einen besteht dabei die Gefahr eines Überdrehens der Brennkraftmaschine und zum anderen können infolge hoher Bremsmomente gefährliche Fahrsituationen eintreten.
Zunächst müssen somit unzulässige Rückschaltungen erkannt werden. Dies kann z.B. gemäß dem eingangs angegebenen Stand der Technik dadurch erfolgen, daß die Abtriebsdrehzahl n2 in Bezug zur gewählten Gangstufe, zur Motordrehzahl n1 oder zur Last L gesetzt wird. Die relative Betrachtung dieser Größen zueinander sowie ein Vergleich mit Sollwerten lassen dann jeweils erkennen, ob bei den jeweiligen Bedingungen das Rückschaltsignal korrekterweise erzeugt wurde. Diese Prüfung führt der Rechner intern durch und erzeugt bei Erkennen eines Fehlers Steuersignale zur Einlegung von unkritischen Getriebezuständen. Ein solcher unkritischer Getriebezustand ist z.B. der erste Gang, da bei gebräuchlichen Planetengetrieben der erste Gang einen Freilauf aufweist. Weitere unkritische Getriebezustände sind hohe Gänge, insbesonaere der vierte Gang.
In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sicherheitsschaltkreis 17 näner ausgeführt. Dabei sind zwei Steuerausgänge des Rechners 13 für die beiden Magnetventile 14, 15 über je ein 'JAND-Gatter 30, 31 mit jeweils der Basis zweier Endstufentranslstoren 32, 33 verbunds. Deren Emitter liegen jeweils an Masse, während ihre Kollektoren über die Magnetwicklungen der Magnetventile 14, 15 mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden sind. Ein weiterer Ausgang des Rechners 13, der in Abhängigkeit des ablaufenden Programms üblicherweise zyklische Signale erzeugt ist an den Überwachungskreis (Watchdog) 34 zugeführt, durch den das zyklische Auftreten dieser Signale und damit der ungestörte Programmablauf überwacht wird. Solche Watchdog-Schaltungen sind z.B. aus der DE-OS 29 03 638 bekannt. Der Ausgang ist mit jeweils einem weiteren Eingang der beiden NAND-Gatter 30, 31 verbunden.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst davon ausgegangen, daß der dritte Gang eingelegt und somit sämtliche Magnetventile stromlos sind. Dies bedeutet ein O-Signal am dem Magnetventil 16 zugeordneten Ausgang des Rechners 13 sowie 1-Signale an den beiden, den anderen Magnetventilen zugeordneten Ausgängen, da über die invertierenden Gatter 30, 31 eine Signalumkehr erfolgt.
Am Ausgang des Überwachungskreises 34 liegt bei ordnungsgemäßer Funktion des Rechners 13 grundsätzlich ein 1-Signal. Im folgenden sollen nun verschiedene Fälle von Fehlfunktionen abgehandelt werden: Fall 1: Defektes Ansprechen des Magnetventils 15.
Z.B. infolge eines Kurzschlusses im Endstufentransistor 33 zieht das Magnetventil 15 an. Dies hätte eine unzulässige Rückschaltung in den zweiten Gang zur Folge.
Nachdem der Rechner diese unzulässige Rückschaltung erkannt hat, werden den beiden NAND-Gattern 31, 30 Signale zugeführt, durch die beide Magnetventile 14, 15 angesteuert werden (das Magnetventil 15 ist bereits wegen des aufgetretenen Fehlers angesteuert), wodurch der erste Gang eingelegt, also ein unkritischer Getriebezustand erzeugt wird.
Fall 2: Der Programmablauf des Rechners 13 ist gestört.
Dies wird im Überwachungskreis 34 erkannt, dessen Ausgang infolgedessen auf ein O-Signal wechselt. Die Folge ist wiederum eine Ansteuerung der Magnetventile 14, 15, also ein Einlegen des ersten Ganges.
Es sei nochmals betont, daß als unkritischer Getriebezustand an die Stelle des ersten Ganges aucn ein hoher Gang, z.B. der vierte Gang gewählt werden kann.
Anstelle der NAND-Gatter 30, 31 können natürlich auch andere Gatter mit entsprechenden Funktionen treten, z.B.
bei gleichen Signalpegeln könnten ODER-Gatter mit invertierenden Eingängen verwendet erden. Entsprechend den Steuersignalpegeln des Rechners bzw. der erforderliche Steuersignalpegel für die Ansteuerung des Magnetventils kann die Invertierung unter Umständen auch entfallen.
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Claims

Ansprüche F Sicherheitseinrichtung für rechnergesteuerte Automatikgetriebe in Kraftfahrzeugen, wobei die Einstellung der verschiedenen Getriebegänge über Schaltkombinationen von Magnetventilen erfolgt und wobei bei Erkennung eines Fehlers ein unkritischer Getriebegang eingelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser unkritische Getriebegang über eine bestimmte Schaltkombination von wenigstens zwei Magnetventilen (14, 15) durch Steuersignale des Rechners (13) einlegbar ist.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überwachungskreis (34, Watchdog) für die Rechnerfunktionen vorgesehen ist und daß durch ein Fehlersignal des Überwachungskreises (34") der unkritische Getriebegang einlegbar ist.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale des Rechners (13) und des Jberwachungskreises (3L) er Gatter (30, 31) zur alternativen Ansteuerung der .lagnetventile verknüpft sind.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatter (30, 31) invertierende Gatter sind, wobei die Fehlersignale zur Steuerung der Gatter Signale sind.