VERFAHREN, ANORDNUNG, COMPUTERPROGRAMM UND COMPUTERPROGRAMMPRODUKT ZUR Titel DIAGNOSE EINER FUNKTIONSTÜCHTIGKEIT EINES NEUTRALGANGSENSORS

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit eines

Neutralgangsensors, ein Verfahren zum Umsetzen einer Start-Stop-Automatik für einen Motor eines Fahrzeugs, eine Anordnung zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit eines Neutralgangsensors, eine Vorrichtung zum Umsetzung einer Start-Stop-Automatik für einen Motor eines Fahrzeugs, ein Computerprogramm und Computerprogrammprodukt.

Stand der Technik

Im Rahmen der öffentlich geführten Diskussion um den Ausstoß von Kohlendioxid (CO ₂ ) steigt die Bedeutung von Systemen für Fahrzeuge, die zum Einsparen von Energie geeignet sind. Ein derartiges Einsparen kann u. a. mit einer sogenannten Start-Stop-Automatik erzielt werden, die verstärkt in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Zum Umsetzen dieser Start-Stop-Automatik ist es u. a. erforderlich, dass bekannt ist, in welchem Zustand sich das Getriebe des Fahrzeugs befindet. Zur Überprüfung des Zustands des Getriebes werden sogenannte Neutralgangsensoren eingesetzt, die erfassen, ob für das Getriebe zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Gang eingelegt ist oder nicht. Eine Information hierzu wird üblicherweise der Start-Stop-Automatik übermittelt, so dass gewährleistet werden kann, dass diese ordnungsgemäß funktioniert.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit eines

Neutralgangsensors, der dazu ausgebildet ist zu überprüfen, ob für ein Getriebe eines Fahrzeugs ein Gang eingelegt ist oder nicht. Bei diesem Verfahren wird ein Zustand des Getriebes unter Berücksichtigung von Informationen, die von einer Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellt werden, bestimmt wird. Weiterhin wird eine von dem Neutralgangsensor bereitgestellte Sensorinformation mit dem bestimmten Zustand des Getriebes verglichen.

Üblicherweise wird mit dem Neutralgangsensor ein Zustand des Getriebes bestimmt. Die von dem Neutralgangsensor bereitgestellte Sensorinformation kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden, für die eine Kenntnis eines Zustands des Getriebes erforderlich ist. Ein Beispiel für eine derartige Anwendung ist eine Start-Stop-Automatik.

Mit dem beschriebenen Verfahren kann bestimmt werden, ob der Neutralgangsensor korrekt funktioniert oder nicht und demnach für die weiteren Anwendungen korrekte Sensorinformationen bereitstellt oder nicht. Üblicherweise wird der Zustand des Getriebes mit dem Neutralgangsensor direkt erfasst. Im Rahmen des Verfahrens kommt zudem eine Maßnahme zum Einsatz, mit der ein Erfassen des Zustands des Getriebes indirekt, nämlich über die Motorsteuerungseinrichtung erfolgt. Auf diese Weise wird eine alternative, redundante Möglichkeit zur Bestimmung des Zustands des Getriebes realisiert. Ein Ergebnis dieser alternativen Überprüfung des Zustands des Getriebes wird bei dem Verfahren dazu verwendet, um die Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors zu diagnostizieren.

Dieses Verfahren kann bei Vorliegen bestimmter Anlässe, falls beispielsweise die Start-Stop- Automatik umzusetzen ist, durchgeführt werden. Diesbezüglich bietet sich die Möglichkeit an, die

Start-Stop-Automatik nur dann umzusetzen, falls nachzuweisen ist, dass die Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors gewährleistet ist. Es ist weiterhin möglich, das beschriebene Verfahren regelmäßig, nach Verstreichen bestimmter Zeitabschnitte oder nach Zurücklegen bestimmter Strecken durch das Fahrzeug durchzuführen.

In Ausgestaltung werden zum Bestimmen des Zustands des Getriebes verschiedene Informationen berücksichtigt. Bei derartigen Informationen handelt es sich beispielsweise um eine Motordrehzahl, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Stellung einer Kupplung des Getriebes, ein Motormoment und weiterer Parameter. Falls ein hohes Motormoment vorliegt, kann ggf. auf die Information über die Stellung der Kupplung verzichtet werden. Üblicherweise werden hierzu

Informationen verwendet, die direkte und/oder indirekte Rückschlüsse auf den Zustand des Getriebes zulassen. Bei den Informationen kann es sich demnach um bestimmte Parameter sowie bestimmte Werte derartiger Parameter handeln. Zum Bestimmen des Zustands können bestimmte Parameter auch kombiniert, d. h. in ein mathematisches Verhältnis gesetzt werden, so dass eine Aussage über den Zustand des Getriebes beispielsweise auf Grundlage eines Wertes eines Quotienten von zwei Parametern gemacht wird.

Das Verfahren wird in einer Variante für einen Neutralgangsensor durchgeführt, der zum Überprüfen eines Getriebes, das beispielsweise als ein Schaltgetriebe oder Handschaltgetriebe ausgebildet ist, geeignet ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Umsetzen einer Start-Stop-Automatik für einen Motor eines Fahrzeugs, bei dem ein Zustand eines Getriebes des Fahrzeugs mit einem Neutralgangsensor überprüft wird. Hierzu ist vorgesehen, dass die Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors mit dem voranstehend beschriebenen Verfahren zur Diagnose dieser Funktionstüchtigkeit diagnostiziert wird.

Somit ist es möglich, die Start-Stop-Automatik nur dann zu realisieren, wenn die

Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors sicher nachgewiesen ist. Dies umfasst auch die Variante, dass unter Berücksichtigung des Verfahrens zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit nunmehr zwei Möglichkeiten zum Erfassen des Zustands des Getriebes gegeben sind. Falls sich nun ergibt, dass über den Neutralgangsensor direkt sowie durch die indirekte Überprüfung des Zustands des Getriebes mit der Motorsteuerungseinrichtung dieselben Ergebnisse geliefert werden, ist es typischerweise gewährleistet, dass insgesamt der Zustand des Getriebes mit großer Wahrscheinlichkeit sicher erfasst wird. Falls sich bei den Überprüfungen verschiedene Ergebnisse ergeben sollten, ist davon auszugehen, dass über einen Zustand des Getriebes keine genaue Aussage gemacht werden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit eines Neutralgangsensors vorgesehen, wobei der Neutralgangsensor dazu ausgebildet ist zu überprüfen, ob für ein Getriebe eines Fahrzeugs ein Gang eingelegt ist oder nicht. Die Anordnung umfasst mindestens ein Prüfmodul, das dazu ausgebildet ist, einen Zustand des Getriebes unter Berücksichtigung von Informationen, die von einer Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellt werden, zu bestimmen. Außerdem weist die Anordnung mindestens ein Vergleichsmodul auf, das dazu ausgebildet ist, eine von dem Neutralgangsensor bereitgestellte Sensorinformation mit dem von dem mindestens einen Getriebeprüfmodul bestimmten Zustand des Getriebes zu vergleichen. - A -

Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Star-Stop-Automatik für einen Motor eines Fahrzeugs, die dazu ausgebildet ist, einen Zustand eines Getriebes des Fahrzeugs mit einem Neutralgangsensor zu überprüfen und mit einer beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors zusammenzuwirken.

Eine Anwendung der beschriebenen Erfindung ist auf dem Gebiet von Star-Stop-Einrichtungen bzw. Systemen möglich. Bei derartigen Start-Stop-Einrichtungen wird u. a. entschieden, ob der Motor des Fahrzeugs automatisch zu stoppen oder wieder zu starten ist. Derartige

Entscheidungen werden typischerweise unter Berücksichtigung einer Position von Pedalen des Fahrzeugs und/oder des Schalt- bzw. Gangwahlhebels getroffen.

Bei Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe besteht eine mögliche Bedienstrategie der Star-Stop- Einrichtung darin, den Motor automatisch abzustellen, wenn das Fahrzeug steht, falls sich der Gangwahlhebel in einer Neutralgasse befindet und das Kupplungspedal nicht gedrückt ist. Weiterhin wird der Motor wieder gestartet, sobald der Fahrer das Kupplungspedal betätigt. Neben einem Motorstart durch den Fahrer können somit auch automatische Starts ermöglicht werden, wenn z. B. ein zu niedriger Batterieladezustand des Fahrzeugs erkannt wird.

Um jedoch eine Gefährdung durch ungewollte Fahrzeugbeschleunigung beim erneuten Start des Motors auszuschließen, muss sicher erkannt werden, dass der Antriebstrang des Fahrzeugs offen, d. h. kein Gang eingelegt ist. Dies bedeutet, dass für den automatischen Start des Motors sichergestellt sein muss, dass sich der Gangwahlhebel in der Neutralgasse des Getriebes befindet. Eine Möglichkeit des Erkennens eines derartigen Zustands des Getriebes ist durch Vorsehen des

Neutralgangsensors möglich.

Folglich ist es erforderlich, einen möglicherweise vorliegenden Ausfall des Neutralgangsensors zu erkennen. Dies ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors möglich.

Bei einer Variante der Erfindung erfolgt eine indirekte Erkennung eines Gangs und somit eines Zustands des Getriebes. Hierbei werden die von der Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellten Informationen verwendet. So ist es beispielsweise möglich, aus einem Verhältnis einer Motordrehzahl zu einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei nicht gedrückter Kupplung den eingelegten Gang zu ermitteln. Diesbezüglich kann bei höheren Motormomenten ausgeschlossen werden, dass dieses Verhältnis zufällig einen bestimmten Wert hat, da bei hohen Motormomenten und nicht eingelegten Gang die Motordrehzahl üblicherweise steigt. Aus den Informationen über die Stellung der Kupplung, insbesondere falls die Kupplung nicht gedrückt ist, der Motordrehzahl, dem Motormoment sowie der Geschwindigkeit des Fahrzeugs lässt sich der eingelegte Gang und somit der Zustand des Getriebes sicher erkennen. In dieser Variante werden beispielsweise vier Informationen und somit Parameter der Motorsteuerungseinrichtung in Kombination verwendet, um die gewünschte Aussage zu treffen.

Ein möglicher Fehler des Neutralgangsensors liegt beispielsweise dann vor, wenn dieser als Sensorinformation ein Neutralsignal übermittelt, falls über den indirekten Nachweis des Zustands des Getriebes jedoch erkannt wird, dass ein Gang eingelegt wird. Bei Vorliegen eines derartigen Widerspruchs über den Zustand des Getriebes kann davon ausgegangen werden, dass der Neutralgangsensor nicht ordnungsgemäß funktioniert.

Üblicherweise sollte bei einem Wechsel von einem Gang in einen anderen von dem Neutralgangsensor kurzzeitig ein Neutralsignal als Sensorinformation bereitgestellt werden. Dies umfasst u. a. den Aspekt, dass eine Neutrallage des Getriebes detektiert wird, falls sich der Gangbzw. Schalthebel vollständig in der Neutralgasse befindet. Dies bedeutet auch, dass bei einem Wechsel eines Gangs kurz ein Neutralsignal erzeugt wird, falls eine Neutralposition, beispielsweise nur zwischen dem dritten und dem vierten Gang, als Neutrallage erkannt wird. Dies ergibt sich beispielsweise, wenn der Gangwahlhebel in der Neutralgasse befindet, ohne dass dieser vom Fahrer gehalten wird, so muss zumindest bei jedem Gangwechsel von einem Gang, der bei einem Sechsganggetriebe kleiner fünf ist, d. h. einer der Gänge eins bis vier, in einen Gang größer zwei, d. h. für den dritten bis sechsten Gang und ggf. Rückwärtsgang, ein Neutralsignal bereitgestellt werden. Wird eines dieser Kriterien verletzt, so liegt ein Fehler des Neutralgangsensors vor, so dass bei einer Anwendung für die Start-Stop-Automatik ein sicherer Start des Fahrzeugs nicht mehr garantiert werden kann.

Die beschriebene Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Anordnung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Vorrichtung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden.

Das Prüfmodul, das Vergleichsmodul sowie die Vorrichtung können in einer Variante als Komponenten, bspw. Hardware- und/oder Softwarekomponenten, der Motorsteuerungseinrichtung bzw. eines Motorsteuergeräts und somit einer ECU (electronic control unit) ausgebildet sein.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle

Schritte eines beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung, ausgeführt wird.

Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, ist zum Durchführen aller Schritte eines beschriebenen Verfahrens ausgebildet, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung, ausgeführt wird.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung und eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Ausführungsform der Erfindung

Die Erfindung ist anhand einer Ausfuhrungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 2 zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit eines hier ebenfalls dargestellten Neutralgangsensors 4. Diese Anordnung 2 umfasst ein Prüfmodul 6 und ein Vergleichsmodul 8. Außerdem zeigt Figur 1 ein schematisch dargestelltes Getriebe 10, eine schematisch dargestellte Motorsteuerungseinrichtung 12 sowie ein schematisch dargestellte Vorrichtung 14 zum Umsetzen einer Start-Stop-Automatik für den Motor des Fahrzeugs.

Üblicherweise ist zur sicheren Umsetzung der Start-Stop-Automatik erforderlich, dass Kenntnis darüber vorliegt, ob der Antriebestrang des Getriebes 10 geöffnet oder geschlossen ist, was bedeutet, dass Informationen darüber vorliegen müssen, ob für das Getriebe 10 ein Gang eingelegt ist oder nicht. Ein direkter Nachweis 16 hierfür wird mit dem Neutralgangsensor 4 erbracht. Der Neutralgangsensor 4 ist dazu ausgebildet, auf Grundlage eines ermittelten Zustands des Getriebes eine Sensorinformation 18 zu erzeugen, die dann der Vorrichtung 14 übermittelt wird, so dass die Vorrichtung 14 unter Berücksichtigung der Sensorinformation 18 eine Entscheidung darüber trifft, ob die Start-Stop-Automatik umgesetzt werden kann oder nicht.

Zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit des Neutralgangsensors 4 ist die hier schematisch gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 2 vorgesehen. Mit dieser Anordnung 2 wird mittels der Motorsteuerungseinrichtung 12, die dazu ausgebildet ist, verschiedene Informationen und Parameter des Fahrzeugs und insbesondere des Motors des

Fahrzeugs zu kontrollieren und somit zu steuern und/oder zu regeln, ein Zustand des Getriebes 10 erfasst. Demnach ist die Motorsteuerungseinrichtung 12 auch dazu geeignet, Informationen und somit Parameter, die mit einer Funktion des Getriebes 10 direkt und/oder indirekt zusammenhängen, zu erfassen.

Im Rahmen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden derartige Informationen 20, beispielsweise Werte zu einer Motordrehzahl, zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem Motormoment oder einer Stellung der Kupplung, dem Prüfmodul 6 übermittelt. Dieses Prüfmodul 6 ist dazu geeignet, die von der Motorsteuerungseinrichtung 12 bereitgestellten Informationen 20 zu verarbeiten und hierbei beispielsweise in logische oder mathematische Verhältnisse zueinander zu setzen, so dass unter Berücksichtigung dieser Informationen 20 indirekt eine Aussage 22 über den Zustand des Getriebes 10 getroffen wird.

Diese Aussage 22 über den Zustand des Getriebes 10 wird mit der Sensorinformation 18, die von dem Neutralgangsensor 4 auch dem Vergleichsmodul 8 übermittelt wird, verglichen. Falls zwischen der Sensorinformation 18 und der Aussage 22 ein Widerspruch vorliegen sollte, ist es ein Indiz hierfür, dass der Neutralgangsensor 4 nicht ordnungsgemäß funktioniert. Falls ein derartiger Widerspruch nicht vorliegt d. h., dass die Sensorinformation 18 und die Aussage 22 zumindest inhaltlich dieselbe Auskunft über den Zustand des Getriebes 10 liefern, ist davon auszugehen, dass der Neutralgangsensor 4 ordnungsgemäß funktioniert.

Ergänzend kann die Aussage 22 des Prüfmoduls auch der Vorrichtung 14 zum Umsetzen der Start-Stop-Automatik übermittelt werden. Weiterhin kann auch eine Zusatzinformation 24 des Vergleichsmoduls 8 der Vorrichtung 14 bereitgestellt werden. Diese Zusatzinformation 24, die in der vorliegenden Ausfuhrungsform eine Information darüber enthält, ob der Neutralgangsensor 4 funktionstüchtig ist oder nicht, kann von der Vorrichtung 14 für ein Verfahren zum Umsetzen der Start-Stop-Automatik verwendet werden, wobei vor dem Hintergrund dieser Zusatzinformation 24 entschieden wird, ob die Start-Stop-Automatik umgesetzt werden kann.