DE10232492A1

DE10232492A1 - Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung von Schaltvorgängen in einer Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung und Verfahren zur Ermittlung plausibler Eingriffsstellungen von Gängen einer Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung

Info

Publication number: DE10232492A1
Application number: DE10232492A
Authority: DE
Inventors: Cesar Amendola; Ricardo De Araujo Ortega
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2003-04-10
Also published as: ITMI20021614A1; BR0205795A; FR2828545A1; WO2003016752A1; DE10293602D2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung von Schaltvorgängen in einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine Getriebeeinrichtung aufweist sowie eine Schalteinrichtung, mittels welcher unterschiedliche Gänge der Getriebeeinrichtung geschaltet werden können, wenigstens eine Stellungserfassungseinrichtung, welche die Stellung wenigstens eines Schaltelements der Schalteinrichtung erfaßt und/oder überwacht, ein elektronisches Steuergerät und eine Speichereinrichtung, auf welche das elektronische Steuergerät lesend zugreifen kann; sowie ein Verfahren zur Ermittlung plausibler Eingriffsstellungen der Gänge einer Getriebeeinrichtung für Kraftfahrzeuge, wobei in der Getriebeeinrichtung unterschiedliche, gestufte Gänge geschaltet werden können und eine Schalteinrichtung zum Schalten dieser Gänge vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung von Schaltvorgängen in einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Ermittlung plausibler Eingriffsstellungen der Gänge einer Getriebeeinrichtung für Kraftfahrzeuge.
Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung von Schaltvorgängen in einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs sind bereits bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein anders gestaltetes Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung von Schaltvorgängen in einer Getriebeeinrichtung sowie ein anders gestaltetes Verfahren zur Ermittlung plausibler Eingriffsstellungen der Gänge einer Getriebeeinrichtung bereitzustellen, also ein solches, das sich in wenigstens einem Merkmal von bekannten Verfahren unterscheidet, so daß es im patentrechtlichen Sinne neu gegenüber bekannten Gestaltungen ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, welches wenigstens ein Merkmal der Merkmale aufweist, die in der folgenden Beschreibung oder den Ansprüchen beschrieben sind oder die in den Figuren gezeigt sind.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 4.
Bevorzugte Gestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist insbesondere ein Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung von Schaltvorgängen in einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, bei dem im Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges im Rahmen des Einlegens eines Ganges in der Getriebeeinrichtung des Kraftfahrzeuges vom Steuergerät überprüft wird, ob die von einer Stellungserfassungseinrichtung bezüglich wenigstens einer Richtung angezeigte Schaltstellung innerhalb eines plausiblen Stellungsbereiches liegt, der dem einzulegenden Gang zugeordnet ist. Erfindungsgemäß ist ferner insbesondere vorgesehen, daß für wenigstens einen Gang oder für mehrere Gänge plausible Stellungsbereiche in einer Speichereinrichtung gespeichert sind, auf die ein elektronisches Steuergerät des Kraftfahrzeugs lesend zugreifen kann. Es sei angemerkt, daß das elektronische Steuergerät ggf. auch schreibend auf die Speichereinrichtung zugreifen kann. Die Speichereinrichtung ist ein Bestandteil des Steuergerätes oder dem Steuergerät nicht zugeordnet.
Das Kraftfahrzeug weist eine Getriebeeinrichtung auf, die mittels einer Schalteinrichtung betätigt werden kann, bzw. in welcher unterschiedliche Gänge mittels der Schalteinrichtung geschaltet werden können.
Die gespeicherten plausiblen Stellungsbereiche sind anhand der Mechanik dieser Schalteinrichtung berechnet. Diese plausiblen Stellungsbereiche zeigen gang- oder ganggruppenabhängig an, in welchen Stellungen das Schaltelement geschaltet sein kann, wenn der jeweils zugeordnete Gang oder ein Gang aus der jeweils zugeordneten Ganggruppe eingelegt ist oder eingelegt werden kann.
Diese plausiblen Stellungsbereiche können für eine Schaltrichtung berechnet und gespeichert sein oder für mehrere Schaltrichtungen.
In bevorzugter Weise ist das Schaltbild der Schalteinrichtung als "H-Schaltbild" gestaltet, bei dem eine Wählgasse unterschiedliche Ganggassen verbindet.
Besonders bevorzugt zweigt an wenigstens einer Stelle der Wählgasse genau eine Ganggasse von dieser Wählgasse ab. Bevorzugt ist ferner, daß an wenigstens einer Stelle der Wählgasse bzw. der zwei Ganggassen bzw. unterschiedliche Ganggassenabschnitte auf gegenüberliegenden Seiten von der Wählgasse abzweigen. Diese auf unterschiedlichen Seiten der Wählgasse abzweigende Ganggassen bzw. Ganggassenabschnitte sind dabei unterschiedlichen Gängen zugeordnet. In diesem letztgenannten Fall ist besonders bevorzugt, daß diese, bei der gleichen Stellung (in Wählrichtung gesehen) von der Wählgasse abzweigende Ganggassen bzw. Ganggassenabschnitte einer Ganggruppe zugeordnet werden, und zwar bezüglich eines plausiblen Stellungsbereichs, der für die Wählrichtung berechnet wird.
Bevorzugt ist auch, daß sich in Richtung der Wählgassen erstreckende plausible Schaltstellungsbereiche den jeweiligen Gängen zugeordnet sind.
Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, daß eine Stellungserfassungseinrichtung die Stellung wenigstens eines Schaltelementes der Schalteinrichtung erfaßt und/oder überwacht.
Eine Stellungserfassungseinrichtung ist in bevorzugter Gestaltung im Sinne der vorliegenden Erfindung als Inkrementalsensor gestaltet oder als eine Einrichtung, die einen Inkrementalsensor aufweist. Ein Inkrementalsensor ist besonders bevorzugt als Hall-Sensor gestaltet oder weist einen Hall-Sensor auf.
In bevorzugter Gestaltung ist die Getriebeeinrichtung bzw. die Schalteinrichtung der Getriebeeinrichtung so gestaltet, daß zum Einlegen eines Ganges eine Schaltbewegung in Wählrichtung erfolgt, sowie eine Schaltbewegung in Richtung der Wählgassen, wobei in die Wählgasse erst geschaltet werden kann, wenn das Schaltelement in einen Bereich der Wählgasse geschaltet wurde, in dem die Wählgasse von der Wählgasse abzweigt.
In bevorzugter Gestaltung ist unter einem eingelegten Gang ein Gang zu verstehen, der tatsächlich oder vermeintlich eingelegt bzw. geschaltet ist. Unter der Formulierung, daß ein Gang oder eine Ganggruppe eingelegt werden kann, ist vorzugsweise zu verstehen, daß ein Schaltelement in Wählrichtung so angeordnet ist, daß durch eine Stellbewegung dieses Schaltelements in Richtung der Wählgassen ein Gang eingelegt bzw. geschaltet werden kann bzw. vermeintlich eingelegt bzw. geschaltet werden kann.
In bevorzugter Gestaltung ist wenigstens ein Gangerkennungsalgorithmus vorgesehen. Dieser Gangerkennungsalgorithmus ist besonders bevorzugt als Software im elektronischen Steuergerät abgelegt, und so gestaltet, daß geschaltete Gänge erkannt werden oder beim Schalten in Richtung eines Ganges erkannt wird, in welchen Gang geschaltet werden soll.
Vorzugsweise bewirkt das elektronische Steuergerät, daß das Schalten in einen angestrebten Gang wiederholt wird oder ein Gangerkennungsprozess wiederholt wird, wenn festgestellt wurde, daß die Stellung des Schaltelements in Bezug auf den einzulegenden Gang außerhalb des berechneten, plausiblen Stellungsbereichs liegt.
Dieser plausible Stellungsbereich kann sich insbesondere auf den dem Gang oder einer Ganggruppe zugeordneten plausiblen Stellungsbereich in Wählrichtung beziehen. Bevorzugt ist ferner, daß sich der plausible Stellungsbereich auf die Richtung der Wählgassen bezieht. Besonders bevorzugt ist die Kombination der beiden zuvor genannten Gestaltungen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 4.
Erfindungsgemäß ist insbesondere ein Verfahren zur Ermittlung plausibler Eingriffsstellungen der Gänge einer Getriebeeinrichtung für Kraftfahrzeuge vorgesehen, bei dem zumindest ein Teil der Mechanik einer Schalteinrichtung einer Getriebeeinrichtung abgebildet wird und an Hand dieser Abbildung gang- oder ganggruppenabhängig plausible Schaltstellungsbereiche berechnet werden. Diese plausiblen Stellungsbereiche werden so berechnet, daß sie sich auf die Schaltstellungen beziehen, die zumindest einer vorbestimmten Schaltbewegung zugeordnet sind. Diese Schaltbewegung kann insbesondere eine Schaltbewegung in Wählrichtung oder eine Schaltbewegung in Richtung der Ganggassen sein. Eine Kombination dieser Richtungen ist ebenfalls bevorzugt.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß diese plausiblen Schaltstellungsbereiche angeben, in welche Bereiche ein vorbestimmtes Schaltelement angeordnet sein soll oder muß, wenn der zugeordnete Gang geschaltet ist bzw. geschaltet werden soll.
Bevorzugt ist ferner, daß ein angestrebter Gang nicht eingelegt wird, wenn festgestellt wird, daß die Stellung eines Schaltelementes in einer Richtung außerhalb des dem betreffenden Gang zugeordneten plausiblen Schaltstellungsbereichs angeordnet ist. Diese bevorzugte Gestaltung kann besonders bevorzugt so sein, daß ein Schaltelement in Richtung der Wählgasse bewegt wird und vor einer etwaigen, sich hieran anschließenden Bewegung in Richtung einer Wählgasse, überprüft wird, ob die Stellung in Wählrichtung bezüglich des angestrebten Ganges eine plausible Schaltstellung ist. Hierbei wird also insbesondere überprüft, ob die Schaltstellung dem plausiblen Schaltstellungsbereich für die Wählrichtung zugeordnet ist, der wiederum dem zu schaltenden Gang zugeordnet ist. Wenn festgestellt wird, daß dies nicht gegeben ist, wird in dieser bevorzugten Gestaltung nicht unmittelbar in den zu schaltenden Gang bzw. in die zu schaltende Ganggasse geschaltet. Wenn in festgestellt wurde, daß die Schaltstellung nicht plausibel ist, wird das Schaltelement gegebenenfalls zunächst erneut in Wählrichtung bewegt, bis festgestellt wird, daß es innerhalb des plausiblen Schaltstellungsbereichs angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß wenigstens eine Referenzschaltstellung für das vorbestimmte Schaltelement vorgesehen ist, auf welche die Berechnung bezogen ist.
In besonders bevorzugter Gestaltung weist die Stellungserfassungseinrichtung ferner einen Bezugs- bzw. Nullpunkt auf, bezüglich dem Wegdifferenzen gemessen bzw. angezeigt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß dieser Bezugspunkt der Stellungserfassungseinrichtung von der Referenzschaltstellung verschieden ist, so daß die Stellungserfassungseinrichtung in der Referenzschaltstellung einen Wert anzeigt, der ungleich Null ist.
Beispielsweise, ohne daß die Erfindung hierdurch beschränkt werden soll, kann diese Referenzschaltstellung in einem H-Schaltbild eine Stellung innerhalb der Wählgasse sein, bei der das Schaltelement im wesentlichen in einer kraftfreien Stellung bzw. einer Ruhelage des Neutralgangs ist.
Beispielsweise, ohne daß die Erfindung hierdurch beschränkt werden soll, kann bei einem H-Schaltbild eines 5- oder 6-Gang-Getriebes, bei dem die Ganggasse des ersten und zweiten Ganges fluchten, die Ganggasse der dritten und vierten Ganges fluchten und - sofern ein sechster Gang vorgesehen ist - die Ganggasse der fünften und sechsten Ganges fluchten, diese kraftfreie Ruhestellung des Neutralgangs, in Wählrichtung gesehen, im Bereich der dritten bzw. vierten Ganggasse angeordnet sein.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die jeweiligen plausiblen Schaltstellungen jeweils durch ein maximales Maß sowie ein minimales Maß in einer vorbestimmten Richtung definiert werden.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß ausgehend von der genannten Referenzschaltstellung die plausiblen Bereiche der vorbestimmten Gänge oder Ganggruppen festgelegt bzw. berechnet werden.
In besonders bevorzugter Gestaltung werden im Rahmen dieser Berechnung bzw. einer entsprechenden Abbildung Bauteiltoleranzen und/oder Schalttoleranzen und/oder Bauteilabmaße berücksichtigt.
Unter ist insbesondere ein Spiel zu verstehen, das gegeben - insbesondere während eines Schaltvorganges - in der Kraftübertragungsstrecke der Schalteinrichtung, die bei diesem Schalten aktiviert ist.
Im folgenden wird nun rein beispielhaft aufgezeigt, wie Bauteilmaße in die Berechnung eingehen können. Es sei in diesem Zusammenhang aber betont, daß das folgende Beispiel die Erfindung nicht beschränken soll, und - je nach konstruktiver Gestaltung - Bauteilmaße auch in anderer Art und Weise berücksichtigt werden können bzw. in die Berechnung einfließen können.
Beispielsweise kann ein Schaltfinger, der mit unterschiedlichen Schaltgabeln in Eingriff gebracht werden kann, durch eine Durchgangsöffnung dieser Schaltgabeln, oder zumindest eine Durchgangsöffnung einer der Schaltgabeln, bewegt werden, wobei dieser Schaltfinger bei dieser Bewegung zunächst mit der Schaltgabel nicht in Eingriff ist, bei weiterer Bewegung teilweise in Eingriff gerät, anschließend vollständig im Eingriff ist, und bei weiterer Bewegung abnehmend teilweise im Eingriff ist, ehe er mit der Schaltgabel außer Eingriff ist.
Es sei angemerkt, daß auch andere Gestaltungen bevorzugt sind.
In der genannten, beispielhaften Gestaltung, könnten als Bauteilmaße beispielsweise die Breite des Schaltfingers (in Axialrichtung einer Schalthülse) sowie die Breite des Aufnahmebereichs einer jeweiligen einem Gang oder einer Ganggruppe zugeordneten Schaltgabel bei der Berechnung eines plausiblen Schaltstellungsbereichs berücksichtigt werden. Hierbei ist der Aufnahmebereich der jeweiligen Schaltgabel dazu bestimmt, den Schaltfinger - in einer entsprechenden Stellung des Schaltfingers - aufzunehmen.
Hierbei könnte bei der Berechnung der Grenzen, also insbesondere einer ersten Grenze und einer zweiten Grenze, des plausiblen Stellungsbereichs in Wählrichtung (für einen jeweiligen Gang bzw. eine jeweilige Ganggruppe) beispielsweise die genannte Breite des Schaltfinger und des Aufnahmebereichs der Schaltgabel so berücksichtigt werden, daß anhand dieser Maße berechnet wird, in welcher jeweiligen Stellung der Schaltfinger an den beiden axialen Enden des Aufnahmebereichs gerade noch (gegebenenfalls gesichert) in die Schaltgabel eingreift.
Zusätzlich könnte beispielsweise auch der jeweilige axiale Abstand zur benachbarten bzw. zu den benachbarten Schaltgabeln bzw. deren Aufnahmebereiche in die Berechnung einfließen. Dieser könnte - muß allerdings nicht - beispielsweise bei einer Gestaltung berücksichtigt werden, bei der die Breite des Schaltfingers kleiner als der genannte axiale Abstand ist.
Es sei allerdings angemerkt, daß die Erfindung soll durch diese beispielhaften Gestaltungen nicht beschränkt werden soll. Insbesondere können in die Berechnung der Grenzen zusätzlich weitere Maße und/oder Kennwerte und/oder Spiel oder dergleichen einfließen.
In bevorzugter Gestaltung weist die Schalteinrichtung Schaltgabeln auf, die jeweils wenigstens einem Gang zugeordnet sind und von denen wenigstens eine zwei Gängen zugeordnet ist.
Bevorzugt ist ferner, daß ein beweglich angeordneter Schaltfinger vorgesehen ist, der mit einer jeweiligen Schaltgabel in Eingriff gebracht werden kann.
In besonders bevorzugter Gestaltung ist ein Schaltfinger an einer axial beweglich und drehbar angeordneten Schalthülse angeordnet und kann über eine entsprechende Betätigung mit einer jeweiligen Schaltgabel in Eingriff gebracht werden.
Im folgenden wird nun eine besonders bevorzugte Gestaltung einer derartigen Anordnung beschrieben, die die Erfindung allerdings nicht beschränken soll. Nach dieser Gestaltung ist eine Schalthülse mit daran fest angeordnetem Schaltfinger einerseits axial verschieblich angeordnet und andererseits in Umfangsrichtung dreh- bzw. schwenkbar angeordnet. Zur Verstellung in Längs- bzw. Axialrichtung, die insbesondere einer Wählgasse entspricht, ist besonders bevorzugt eine Antriebseinrichtung vorgesehen, mittels welcher eine Bewegung der Schalthülse in Axialrichtung bewirkt werden kann. Zur Erzeugung der Betätigung der Schalthülse in Schwenk- bzw. Umfangsrichtung ist vorzugsweise ein weiterer Antrieb vorgesehen. Diese Antriebe weisen besonders bevorzugt jeweils einen Elektromotor auf.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß ferner - in Axialrichtung der Schalthülse gesehen - mehrere Schaltgabeln vorgesehen sind. Diese Schaltgabeln weisen bevorzugt einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Schaltfingers auf. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß die Schaltgabeln beweglich angeordnet sind und in eine Stellung geschaltet werden können, in welcher die Öffnung bzw. Durchgangsöffnungen der unterschiedlichen Schaltgabeln fluchten, so daß der Schaltfinger, in einer entsprechenden Stellung, bei einer Axialbewegung der Schalthülse diese Öffnungen bzw. Durchgangsöffnungen passieren kann, also mehrere Schaltgabeln in Axialrichtung durchlaufen kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß eine Schwenk- bzw. Bewegung in Umfangsrichtung des Schaltfingers bzw. der Schalthülse bewirkt, daß die Stellung einer Schaltgabel verändert wird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß dieser entsprechenden Bewegung die Ganggassen eines Schaltbildes zugeordnet sind. Zumindest eine Ganggasse ist vorzugsweise so gestaltet, daß ein Verschwenken der Schalthülse bzw. des Schaltfingers in einer ersten Orientierung der Umfangsrichtung aus einer Neutrallage bewirken kann, daß ein Gang geschaltet wird, und eine Bewegung in der entgegengesetzten Umfangsrichtung bewirken kann, daß ein anderer Gang geschaltet wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß bei fluchtenden Öffnungen bzw. Durchgangsöffnungen der Schaltgabeln der Schaltfinger zwischen Eingriffspositionen dieser unterschiedlichen Schaltgabeln (axial) verschoben werden kann, was im wesentlichen einem Wählen bzw. einem Verschieben in einer Wählgasse entspricht.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß ein verschwenkter Schaltfinger erst dann mit einer benachbarten Schaltgabel in Eingriff gebracht werden kann, wenn er zuvor in die Neutrallage zurück geschwenkt wurde, in der die Öffnungen bzw. Durchgangsöffnungen der Schaltgabeln fluchten. In besonders bevorzugter Gestaltung sind an den Schaltgabeln Synchronisationsringe angeordnet, oder es sind die Schaltgabeln mit Synchronisationsringen verbunden.
In bevorzugter Gestaltung sind die Schaltgabeln sowie die Synchronisationsringe - bezüglich einer zentralen Achse dieser Synchronisationsringe - axial verschieblich angeordnet, wobei eine Dreh- bzw. Schwenkbewegung in Umfangsrichtung der Schalthülse bzw. des Schaltfingers, bei entsprechendem Eingriff mit der Schaltgabel, eine Axialverschiebung (bezüglich der zentralen Achse des Synchronisationsringes) der Schaltgabel bzw. des entsprechenden Synchronisationsringes bewirkt.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß die Axialrichtung der Schalthülse im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Synchronisationsringe angeordnet ist.
Bei einer derartigen beispielhaften Gestaltung kann der Aufnahmebereich der Schaltgabel, der zur Aufnahme des Schaltfingers bestimmt ist, beispielsweise so gestaltet sein, daß er, bezogen auf die Erstreckung der Schalthülse, in Axialrichtung als Durchgangsöffnung gestaltet ist. Ferner kann der Aufnahmebereich der Schaltgabel, ebenfalls bezüglich der Schalthülse, in Radialrichtung als Langloch gestaltet ist. Bei dieser bevorzugten Gestaltung kann bei einer Verschwenkung des in einen derartigen Aufnahmebereich eingreifenden Schaltfingers in Umfangsrichtung bewirkt kann, daß ein Synchronisationsring bezüglich der diesem Synchronisationsring zugeordneten zentralen Achse in axialer Richtung verschoben wird.
Bevorzugt ist allerdings beispielsweise auch, daß der Schaltfinger so in die Schaltgabel eingreift, daß die Schaltgabel bei einem Verschwenken des Schaltfingers bezüglich der Längsachse der Schalthülse in Umfangsrichtung bewegt wird und über eine Kopplung zwischen dieser Schaltgabel und einem Synchronisationsring, die beispielsweise auch mittels eines in ein Langloch eingreifenden Elementes gestaltet sein kann, eine Transformation einer Schwenkbewegung in eine linear gerichtete Bewegung erfolgt.
Es sei angemerkt, daß diese vorgenannten Gestaltungen bevorzugte Gestaltungen sind, die auch anders gestaltet sein können und somit die Erfindung hierdurch nicht beschränkt werden soll.
In bevorzugter Gestaltung ist eine Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer Axialbewegung der Schalthülse als Elektromotor gestaltet, wobei die Drehbewegung eine Ausgangswelle dieses Elektromotors in eine translatorische Bewegung der Schalthülse gewandelt wird.
Bevorzugt ist ferner, daß ein Elektromotor zur Erzeugung einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung der Schalthülse vorgesehen ist. Gegebenenfalls wird in der Übertragungsstrecke zwischen diesem Elektromotor und dieser Schalthülse eine Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewegung und anschließend erneut in eine Schwenk- bzw. Drehbewegung umgewandelt.
Bevorzugt ist allerdings auch, daß in der Übertragungsstrecke zwischen dem letztgenannten Elektromotor und der Schalthülse nur Schwenk- bzw. Drehbewegungen gegeben sind.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß ein plausibler Schaltstellungsbereich für wenigstens eine Gangruhelage, die insbesondere eine kraftfreie Lage ist, berechnet wird, und zwar insbesondere hinsichtlich der Wählrichtung und/oder hinsichtlich der Ganggassenrichtung.
Bevorzugt ist ferner, daß wenigstens ein plausibler Schaltstellungsbereich für wenigstens eine Ganganschlagslage bezüglich einer oder beider der genannten Richtungen berechnet wird, und zwar insbesondere in beiden Orientierungen der jeweiligen Richtung.
Im folgenden werden einige beispielhaften Kennwerte bzw. Maße angegeben, die in die Berechnung der plausiblen Schaltstellungsbereiche einfließen können. Es sei allerdings in diesem Zusammenhang angemerkt, daß diese Kennwerte bzw. Maße rein beispielhafter Natur sind und auch andere Gestaltungen bevorzugt sind.
Beispielsweise kann der plausible Schaltstellungsbereich, insbesondere hinsichtlich der Wählrichtung, in Abhängigkeit der Breite des Schaltfingers in Axialrichtung, also insbesondere in Axialrichtung einer Schalthülse, in die Berechnung einfließen.
Ferner kann insbesondere die Breite des Aufnahmebereichs wenigstens einer Schaltgabel in der vorgenannten Axialrichtung in die Berechnung einfließen. Ferner kann beispielsweise die Genauigkeit, mit der eine Axialstellung und/oder eine Schwenkstellung der Schalthülse angesteuert werden kann, in die Berechnung einfließen.
Hier können beispielsweise wiederum Maße von Bauteilen und/oder in der Übertragungsstrecke gegebenes Spiel in die Berechnung einfließen. Eine weiteres Beispiel für einen Kennwert, der in die Berechnung einfließen kann, ist die Anzeigegenauigkeit einer Stellungserfassungseinrichtung. Ein weiteres beispielhaftes Maß, das in die Berechnung einfließen kann, ist ein Hebelarm wenigstens eines Elements, mittels welchem eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung transformiert werden kann, oder umgekehrt. Dies kann beispielsweise der Hebelarm eines Schaltfingers bezüglich der zentralen Achse einer Schalthülse sein, wobei der Hebelarm im wesentlichen dem zentralen Abstand zwischen der Schalthülse und dem Eingriffspunkt in eine Schaltgabel entspricht.
In entsprechender Weise können auch die Maße anderer Hebelarme berücksichtigt werden, die bei der Umsetzung von ein rotatorischen Bewegung in eine lineare Bewegung, oder umgekehrt, wirken.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß für die jeweiligen Maße bzw. Kennwerte jeweils zwei Werte oder Toleranzwerte in die Berechnung einfließen, nämlich ein oberer Wert eines Toleranzfeldes oder Plausibilitätsbereichs sowie ein unterer Rand eines Toleranzfeldes oder Plausibilitätsbereichs bezüglich des jeweiligen Maßes bzw. Kennwerts.
Bevorzugt ist ferner, daß wenigstens eine Winkelfunktion, wie Sinus-Funktion oder Cosinus-Funktion oder Tangens-Funktion oder Cotangens-Funktion oder wenigstens eine der entsprechenden Arcus-Funktionen, in die Berechnung eingeht.
Beispielsweise, ohne daß die Erfindung hierdurch beschränkt werden soll, kann eine arcsin-Funktion eingehen, um in der Wählrichtung gegebene Schaltstellungswerte, die z. B. einen Bereich, wie plausiblen Bereich, begrenzen über einen Hebelarm auf die Winkelstellungen dieses Hebels zu produzieren.
Eine arcsin-Funktion wird bevorzugt verwendet, um Bereichsgrenzen eines plausiblen Stellungsbereichs, der im Bereich einer Schalthülse, eines Schaltfingers sowie einer Schaltgabel gegeben ist, und zwar insbesondere in Wählrichtung bzw. in Axialrichtung der Schalthülse, in korrespondierende Winkelstellungen eines Schwenkelements umzurechnen, die eine Bewegung der Schalthülse in Wählrichtung bewirken kann.
Ferner fließt bevorzugt eine cos-Funktion in die Berechnung ein, um ein Schaltstellungen, und insbesondere Grenzen eines plausiblen Schaltstellungsbereichs, auf die entsprechenden von einem Sensor angezeigtes Werte zu transformieren.
Es sei noch mal betont, das diese Maße, Kennwerte und Funktionen rein beispielhaft genannt sind, und in beliebiger Kombination oder einzeln in die Berechnung einfließen können.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß in der Berechnung unter Verwendung von Addition und/oder Subtraktion und/oder Multiplikation und/oder Division durchgeführt wird.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß Toleranzen im Rahmen der Berechnung überlagert werden.
Vorzugsweise ist in wenigstens einer Richtung, insbesondere in Wählrichtung, der Abstand der Bereichsgrenzen des plausiblen Stellungsbereichs bezüglich der Gänge am geringsten, deren Ganggassen an die Referenzstellung grenzen. Beispielsweise kann vorgesehen, daß in einem H-Schaltbild eines 5-Gang-Getriebes oder 6-Gang-Getriebes die Referenzstellung in der Wählgasse auf Höhe des dritten bzw. vierten Ganges angeordnet ist, wobei der berechnete plausible Stellungsbereich des dritten Ganges eine geringere Breite aufweist, als der des fünften Ganges.
Besonders bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß in die Berechnung des - insbesondere in Wählrichtung gegebenen - plausiblen Stellungsbereichs eines Ganges, dessen Ganggasse an die Referenzstellung grenzt, im Vergleich zu der Berechnung der plausiblen Stellungsbereichen anderer Gängen die geringste Anzahl an Maßen bzw. Kennwerten bzw. Operatoren oder Summanden einfließt.
Vorzugsweise werden die Grenzen der plausiblen Stellungsbereiche im Rahmen der Berechnung in entsprechende Stellungswerte transformiert, die von einer Stellungserfassungseinrichtung angezeigt werden, bzw. so transformiert, daß sie von dieser Stellungserfassungseinrichtung erfaßt bzw. erkannt werden können.
Bevorzugt ist ferner, daß andere Kennwerte oder Maße bzw. Abmaße in die Berechnung einfließen sowie, daß einzelne oder mehrere der genannten Kennwerte bzw. Maße nicht in der Berechnung nicht berücksichtigt werden.
In bevorzugter Gestaltung wird die Berechnung sowie das Abspeichern der hieraus resultierenden plausiblen Stellungsbereiche im Rahmen der Fertigung eines Kraftfahrzeugs vorgenommen. Bevorzugt ist ferner, daß diese Schritte im Rahmen einer Werkstattroutine oder im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
Unter dem Begriff "Steuern" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere "Regeln" und/oder "Steuern" im Sinne der DIN zu verstehen. Entsprechendes gilt für von dem Begriff "Steuern" abgeleitete Begriffe.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und /oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Im folgenden werden nun bevorzugte Aspekte der Erfindung anhand der Figur erläutert, wodurch die Erfindung nicht beschränkt werden soll.
Dabei zeigt:
Fig. 1 die Schritte eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung;
Fig. 1 zeigt die Schritte eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung.
Im Schritt 10 wird für ein beweglich angeordnetes Bauteil einer Schalteinrichtung, mittels welcher gestuft unterschiedliche Gänge einer Getriebeeinrichtung geschaltet werden können, festgelegt. Diese Referenzstellung wird insbesondere so festgelegt, daß sie innerhalb einer Wählgasse angeordnet ist, und zwar an einer Stelle, an welcher eine Ganggasse des dritten Ganges abzweigt.
Im Schritt 12 wird anhand der Übertragungsmechanik, bzw. der entsprechenden Bauteile der Schalteinrichtung, für unterschiedliche Gänge berechnet, wie die Stellung eines vorbestimmten Schaltelementes in Wählrichtung sein kann, damit durch eine Bewegung in Richtung der Wählgasse in betreffenden vorbestimmten Gang geschaltet werden kann. Hierbei werden Bauteiltoleranzen und/oder Spiel in der Übertragungsmechanik und/oder Bauteilabmaße berücksichtigt. Hierbei wird eine obere Grenze sowie eine untere Grenze für jeden vorbestimmten Gang bzw. für jede vorbestimmte Ganggruppe festgelegt. Diese Grenzen bilden die Grenze eines jeweiligen plausiblen Bereichs.
Die Berechnung wird auf die Referenzschaltstellung bezogen. Die Berechnung ist insbesondere so, daß die Breite des plausiblen Bereiches des dritten Ganges, dessen Ganggasse im Bereich der Referenzstellung in die Wählgasse mündet, geringer ist, als beispielsweise die Breite des plausiblen Bereiches des fünften Ganges.
In Schritt 14 werden die berechneten plausiblen Stellungsbereiche, bzw. deren Grenzen, in entsprechende Maße einer vorgesehenen Wegerfassungseinrichtung transformiert.
Im Schritt 16 werden die transformierten plausiblen Stellungsbereiche, bzw. deren Grenzen, in einer Speichereinrichtung eines elektronischen Steuergerätes gespeichert. Dieses elektronische Steuergerät ist insbesondere ein elektronisches Steuergerät einer Getriebeeinrichtung oder ein elektronisches Steuergerät einer Kupplungseinrichtung des Kraftfahrzeugs.
Im Schritt 18 wird im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, insbesondere im Rahmen des Einlegens eines Ganges überprüft, ob die momentane Schaltstellung innerhalb des dem betreffenden Gang zugeordneten plausiblen Stellungsbereich positioniert ist. Dies kann beispielsweise in dem Fall, daß der plausible Stellungsbereich ein plausibler Stellungsbereich für die Wählrichtung ist, überprüft werden, bevor das Schaltelement in die angestrebte Ganggasse geschaltet wird, oder dann, wenn das entsprechende Schaltelement vermeintlich in der angestrebten Ganggasse angeordnet ist.
Sofern die Überprüfung im Schritt 18 ergeben hat, daß das Schaltelement im plausiblen Schaltstellungsbereich angeordnet ist, wird das Verfahren im Schritt 20 beendet. In einer Gestaltung, bei der das Schaltelement bei der Plausibilitätsüberprüfung noch in der Wählgasse positioniert ist, wird in die entsprechende angestrebte Ganggasse geschaltet und das Verfahren anschließend beendet.
Sofern allerdings die Überprüfung im Schritt 18 ergeben hat, daß das Schaltelement nicht im plausiblen Werte- bzw. Schaltstellungsbereich ist, wird im Schritt 22 die Schaltstellung in Wählrichtung entsprechend korrigiert, bzw. in dem Fall, daß bereits in eine Ganggasse geschaltet wird, der Gang wieder herausgenommen und erneut eingelegt, wobei anschließend erneut eine Plausibilitätsüberprüfung erfolgt.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung von Schaltvorgängen in einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug
eine Getriebeeinrichtung aufweist; sowie
eine Schalteinrichtung, mittels welcher unterschiedliche Gänge der Getriebeeinrichtung geschaltet werden können;
wenigstens eine Stellungserfassungseinrichtung, welche die Stellung wenigstens eines Schaltelements der Schalteinrichtung erfaßt und/oder überwacht;
ein elektronisches Steuergerät; und
eine Speichereinrichtung, auf welche das elektronische Steuergerät lesend zugreifen kann;
dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Speichereinrichtung plausible Stellungsbereiche gespeichert sind, die anhand der Gestaltung der Mechanik der Schalteinrichtung berechnet wurden und gang- oder ganggruppenabhängig anzeigen, in welchen Stellungen das Schaltelement geschaltet sein kann, wenn der jeweils zugeordnete Gang oder ein Gang aus der jeweils zugeordneten Ganggruppe eingelegt ist oder eingelegt werden kann, wobei im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs im Rahmen des Einlegen eines Ganges vom Steuergerät überprüft wird, ob die von der Stellungserfassungseinrichtung angezeigte Schaltstellung innerhalb des plausiblen Stellungsbereichs liegt, die dem einzulegenden Gang zugeordnet ist.

2. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gangerkennungsalgorithmus vorgesehen ist.

3. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät bewirkt, daß das Schalten in den angestrebten Gang wiederholt wird und/oder der Gangerkennungsprozeß wiederholt wird, wenn festgestellt wurde, daß die Stellung des Schaltelements in bezug auf den einzulegenden Gang außerhalb des plausiblen der Schaltstellungsbereichs liegt.

4. Verfahren zur Ermittlung plausibler Eingriffsstellungen der Gänge einer Getriebeeinrichtung für Kraftfahrzeuge, wobei in der Getriebeeinrichtung unterschiedliche, gestufte Gänge geschaltet werden können und eine Schalteinrichtung zum Schalten dieser Gänge vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Mechanik dieser Schalteinrichtung abgebildet wird und anhand dieser Abbildung gang- oder ganggruppenabhängig plausible Schaltstellungsbereiche für auf zumindest eine Schaltbewegung bezogene Schaltstellungen berechnet werden, in welchen ein vorbestimmtes Schaltelement angeordnet sein muß, wenn der zugeordnete Gang geschaltet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 1 bis 3.

6. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzschaltstellung festgelegt wird, auf welche die Berechnung bezogen ist.

7. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzschaltstellung eine vorbestimmte Stellung ist, die dem Neutralgang zugeordnet ist.

8. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der Abbildung und/oder im Rahmen der Berechnung Bauteiltoleranzen und 1 oder Schalttoleranzen und/oder Bauteilabmaße berücksichtigt werden.

9. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung Schaltgabeln aufweist, die jeweils wenigstens einem Gang zugeordnet sind und von denen wenigstens eine zwei Gängen zugeordnet ist.

10. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein beweglich angeordneter Schaltfinger vorgesehen ist, der mit einer jeweiligen Schaltgabel in Eingriff gebracht werden kann.

11. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltfinger an einer axial beweglich und drehbar angeordneten Schalthülse angeordnet ist und über eine entsprechende Betätigung mit einer jeweiligen Schaltgabel in Eingriff gebracht werden kann.

12. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltfinger über eine Axialverschiebung des Schaltfingers bzw. der Schalthülse in eine jeweilige Eingriffsstellung mit einer jeweiligen Schaltgabel gebracht werden kann und über eine Schwenkbewegung bewirken kann, daß mittels der Schaltgabel, mit welcher der Schaltfinger im Eingriff ist, in einen oder aus einem Gang geschaltet wird.

13. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung und die Schwenkbewegung von separaten Antriebseinrichtungen erzeugt werden.

14. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung durch Transformation einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung in eine translatorische Bewegung erzeugt wird.

15. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die plausiblen Schaltstellungsbereiche bezüglich einer Schaltbewegung in Axialrichtung (Wählrichtung) berechnet werden.

16. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein plausibler Bereich für wenigstens eine Gangruhelage bezüglich wenigstens einer Stellrichtung berechnet wird.

17. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein plausibler Bereich für wenigstens eine Ganganschlagslage bezüglich wenigstens einer Stellrichtung berechnet wird.

18. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die plausiblen Schaltstellungsbereiche in Abhängigkeit der Axialrichtung der Schalthülse gegebenen Breite des Schaltfingers und/oder in Abhängigkeit der in Axialrichtung der Schalthülse gegebenen Breite der Aufnahmebereiche der Schaltgabeln, in welche der Schaltfinger eingreift, und/oder in Abhängigkeit der Genauigkeit, mit der eine vorbestimmte Axialstellung der Schalthülse angesteuert werden kann, und 1 oder in Abhängigkeit eines wirksamen Hebelarms wenigstens eines Elements, mittels dem eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung transformiert wird, oder umgekehrt, berechnet wird.

19. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein plausibler Schaltstellungsbereich vor oder im Rahmen der Inbetriebnahme oder im Rahmen einer Werkstattroutine berechnet wird.

20. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein plausibler Schaltstellungsbereich im Rahmen des normalen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs berechnet wird.

21. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung ein automatisiertes Schaltgetriebe ist.