Die vorliegende Erfindung betrifft ein Shift-By-Wire-System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , insbesondere für ein Kraftfahrzeug.

Im Stand der Technik sind Shift-By-Wire-Systeme für Kraftfahrzeuge hinlänglich bekannt, z. B. aus der Druckschrift DE 10 2005 008 383 A1 , welche eine Betätigungseinrichtung zur Verwendung mit einer solchen Shift-By-Wire-Schaltvorrichtung beschreibt.

Derartige Systeme weisen eine Betätigungsbaugruppe, z. B. ein Wählhebelmodul, zur Interaktion mit dem Fahrer auf, welche hierzu einen Schalt- bzw. Wählhebel bereitstellt. Mittels des Wählhebels und einer zugehörigen Sensorik der Betätigungsbaugruppe kann der Fahrerwunsch hinsichtlich eines durch das Getriebe abzubildenden Betriebszustands erfasst und an das Getriebesteuergerät übertragen werden. Zur Übertragung verwenden derartige Systeme kraftlose, insbesondere rein elektrische Übertragungswege, i.e.„by wire".

Bei modernen Systemen ist es allgemein üblich, die Betätigungsbaugruppe über einen CAN-Bus bzw. eine CAN-Schnittstelle derselben mit dem Steuergerät der Getriebesteuerung zu verbinden, um die erforderliche Positionsinformation in Bezug auf den Wählhebel an das Steuergerät zu übertragen bzw. die Wirkverbindung herzustellen. Eine derartige Lösung zeigt z. B. die Druckschrift DE 199 63 782 B4. Um die notwendige Ausfallsicherheit zu gewährleisten sind an der Betätigungsbaugruppe hierbei üblicherweise Safety-Komponenten, insbesondere in Form eines Co-Controllers oder eines Watchdogs vorgesehen, welche den die über den CAN-Bus zu übertragenden Informationen bereitstellenden Controller überwachen.

Nachteilig hierbei ist, dass eine solche Systemarchitektur aufwändig und teuer ist.

Aus DE 100 30 085 A1 ist eine gattungsgemäße elektronische Getriebesteuerung bekannt, welche getrennte Steuerprozessoren für die Steuerung des Getriebeak- tuators einerseits und weitere Getriebefunktionen andererseits aufweist. Diese Steuerprozessoren sind derart miteinander verkoppelt, dass sie sich gegenseitig auf ordnungsgemäße Funktion überwachen.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Shift-By-Wire-System anzugeben, welches durch einen einfacheren Aufbau und insbesondere kostengünstig zu realisieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein S h ift- By-W i re-System für ein Kraftfahrzeug, wobei das Shift-By-Wire-System insbesondere zur Verwendung mit einem automatisierten Getriebe, z. B. einem automatisierten Schaltgetriebe oder einem Stufenau- tomatgetriebe, oder einem CVT-Getriebe des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein kann.

Das Shift-By-Wire-System weist ein Getriebesteuergerät bzw. eine TCU sowie eine über eine elektrische Verbindung mit diesem wirkverbundene bzw. interaktionsfähige Betätigungsbaugruppe auf. Das Getriebesteuergerät kann hierbei Bestandteil einer mechatronischen Getriebesteuerung sein, insbesondere einer integrierten mechatroni- schen Getriebesteuerung, wobei die Steuerschaltung des Getriebesteuergeräts bevorzugt mittels eines MikroControllers des Getriebesteuergeräts realisiert ist.

Die Betätigungsbaugruppe, welche bevorzugt als Wählhebelmodul gebildet ist, insbesondere einstückig, weist einen Wählhebel bzw. ein Nutzereingriffselement auf, und ist dazu ausgebildet, mittels des Wählhebels und wenigstens eines Sensors, insbesondere einem Sensorarray, ein Signal in Abhängigkeit eines mit einer Wählhebelposition korrespondierenden Fahrerwunsches zu generieren. Hierbei können Sensoren z. B. Hallsensoren, induktive Sensoren, Schleifkontakte, optische Sensoren, Endkontaktschalter oder sonstige Aufnehmer sein, z. B. auch Kombinationen daraus, welche die Wählhebelposition, insbesondere im Zuge einer Betätigung detektieren und ein korrespondierendes Messsignal auszugeben. Weiterhin weist die Betätigungsbaugruppe eine Controllereinheit auf, insbesondere in Form eines Controllers, welche weiterhin insbesondere Kommunikations- und Auswertefunktionen bereitstellt bzw. einen Kommunikations- und Auswerterechner bildet. Bevorzugt kann die Controllereinheit mittels eines ASICs gebildet sein.

Mittels der Controllereinheit wird eine auf dem Signal basierende Information an das Getriebesteuergerät kommuniziert, d. h. über die elektrische Verbindung. Die Controllereinheit kann hierzu das Messsignal verarbeiten bzw. auswerten und stellt die mit der Wählhebelstellung korrespondierende Information für das Steuergerät geeignet zur Verfügung, welche über die elektrische Verbindung übertragen wird. Darauf basierend kann das Getriebesteuergerät den gewünschten Getriebebetriebszustand initiieren, z. B. das Einlegen einer Fahrstufe oder die Anwahl einer Übersetzung.

Um ein insbesondere kostengünstig zu realisierendes Shift-By-Wire-System zu schaffen, ist vorgesehen, dass das Getriebesteuergerät die Controllereinheit in der Betätigungsbaugruppe über die elektrische Verbindung fernüberwacht. Hierdurch können die im Stand der Technik vorgesehenen, teuren Safety-Komponenten der Betätigungsbaugruppe, welche die Controllereinheit in situ überwachen, ersatzlos entfallen.

Gemäß der Erfindung ist als elektrische Verbindung eine Kommunikationsleitung vorgesehen, auf welcher einerseits das auf dem Fahrerwunsch einer bestimmten Wählhebelposition basierende Signal und ein auf der Fernüberwachung basierende Signal andererseits übermittelt werden. Unter dem Begriff Signal wird hierbei eine durch ein Signal transportierte Information verstanden, d.h. Informationen bezüglich der Wählhebelposition und bezüglich der Fernüberwachung werden mittels Signalen übertragen. Beide Signale werden somit über eine gemeinsame Kommunikationsleitung geführt.

Durch Verwendung des leistungsfähigen TCU-Controllers für eine Überwachung der Controllereinheit der Betätigungsbaugruppe, d. h. im Rahmen einer Fernüberwachung über die elektrische Verbindung, wird es zudem möglich, auch weitergehende Abfrageroutinen im Shift-By-Wire-System zu implementieren, d. h. eine erweiterte Kommunikation, die über eine bisher übliche, einfache Signaturabfrage zwischen Si- cherheitscoprozessor bzw. Watchdog und der Controllereinheit hinausgeht, und derart die Sicherheit bzw. Systemverfügbarkeit zu maximieren.

Vorgesehen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das Getriebesteuergerät zur Fernüberwachung eine Watchdog-Funktionalität implementiert hat, welche insbesondere die eines intelligenten Watchdogs ist, und weiterhin, dass die Controllereinheit eine mit der Watchdog-Funktionalität des Getriebesteuergeräts zusammenwirkende Watchdog-Funktionalität zu ihrer Fernüberwachung implementiert hat. Bevorzugt ist die Funktionalität eines intelligenten Watchdogs durch ein Challenge-Response- Konzept bzw. ein Frage-und-Antwort-Spiel zwischen dem Getriebesteuergerät und der Controllereinheit realisiert. Hierbei stellt das Getriebesteuergerät Fragen, welche - über die elektrische Verbindung übermittelt - seitens der Controllereinheit korrekt zu beantworten sind. Im erkannten Fehlerfall kann eine dazu vorgesehene Fehlerroutine abgearbeitet werden, z. B. ein Reset initiiert werden. Durch den intelligenten Watchdog ist vorteilhaft eine hohe Ausfallsicherheit realisierbar.

Für die Fernüberwachung ist vorgesehen, dass die Controllereinheit einen Programmcode aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, zur Fernüberwachung ausgeführt zu werden und mit ausgeführtem Programmcode des Getriebesteuergeräts zur Fernüberwachung zusammenzuwirken. Entsprechender Programmcode kann z. B. in einem als ASIC ausgeführtem Controller auf einfache Weise hinterlegt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner vorgeschlagen, zur Fernüberwachung die elektrische Verbindung als Bus auszubilden, wobei das Getriebesteuergerät über die als Bus ausgebildete elektrische Verbindung die Controllereinheit fernüberwacht, insbesondere über einen LIN-, einen CAN- oder einen proprietären Bus.

Um ein insbesondere kostengünstiges Shift-By-Wire-System bereitzustellen, ist hierbei vorgesehen, die Fernüberwachung und insbesondere auch die Übertragung der fahrerwunschbasierten, wählhebelstellungsabhängigen Information ohne teure CAN- Schnittstelle zwischen der Betätigungsbaugruppe und dem Getriebesteuergerät zu realisieren. Durch ein solches Downsizing können erhebliche Einsparungen erzielt werden, z. B. dadurch, dass Controllerbausteine ohne CAN-Komponenten deutlich kleiner bauend und somit günstiger ausgeführt werden können.

Bevorzugt wird die elektrische Verbindung bzw. die Wirkverbindung mittels wenigstens eines LIN-Busses, bei welchem das Getriebesteuergerät bevorzugt als Master und die Controllereinheit als Slave fungiert, und/oder mittels wenigstens eines proprietären Busses realisiert. Insbesondere ein proprietärer Bus erlaubt die tatsächlichen Kommunikations- bzw. Interaktionserfordernisse zwischen Getriebesteuergerät und Controllereinheit in seiner Implementierung zu berücksichtigen und somit, bedarfsgerecht und günstig ausgelegt zu werden, i.e. Jean". Das proprietäre Kommunikationsprotokoll hierzu kann z. B. in einem Controllerbaustein in Form eines ASICs auf einfache Weise hinterlegt werden.

Allgemein kann vorgesehen sein, z. B. in Abhängigkeit erforderlicher Sicherheitslevel und Redundanzen, dass die Controllereinheit über eine Schnittstelle eines ersten Bussystems die fahrerwunschabhängige Information an das Getriebesteuergerät kommuniziert, z. B. über einen proprietären Bus, und über eine Schnittstelle eines zweiten Bussystems fernüberwacht wird, z. B. über einen LIN-Bus. Denkbar ist natürlich auch, die fahrerwunschabhängige Information über den Bus bzw. die Schnittstelle für die Fernüberwachung mit zu übertragen. Schnittstellen sind bevorzugt asynchrone Schnittstellen.

Die Fernüberwachung kann hierbei mittels wenigstens einer bidirektionalen Schnittstelle oder wenigstens zweier unidirektionaler Schnittstellen vorgesehen sein, die Informationsübertragung über wenigstens eine unidirektionale Schnittstelle, d. h. in Richtung von der Controllereinheit zum Getriebesteuergerät, z. B. auch über eine der Schnittstellen für die Fernüberwachung. Die Schnittstelle für die Übertragung der auf dem Signal basierenden Information kann z. B. vorteilhaft einfach als PWM-Schnittstelle realisiert sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figur der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 exemplarisch und schematisch ein Shift-By-Wire-System gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung.

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt exemplarisch und schematisch ein Shift-By-Wire-System 1 mit einem Getriebesteuergerät bzw. einer TCU 2 einer Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs sowie einer Betätigungsbaugruppe bzw. einem Wählhebelmodul 3.

Das Wählhebelmodul 3 ist dazu ausgebildet, mittels eines Betätigungselements, insbesondere eines Wählhebels, sowie einer Sensorik 4, je des Wählhebelmoduls 3 einen Fahrerwunsch in Bezug auf einen Betriebszustands des Getriebes zu erfassen, d. h. in Abhängigkeit der Stellung des Wählhebels. Zur Erfassung der Wählhebelposition weist die Sensorik 4 eine Vielzahl von je in einem Sensorarray 4a, b angeordneten Sensoren bzw. Aufnehmern 4c auf, wobei für eine ausfallsichere Erfassung neben dem Sensorarray 4a das redundante Sensorarray 4b vorgesehen ist. Der Wählhebel ist in Figur 1 aus Klarheitsgründen nicht dargestellt.

Mittels der Sensoren 4c werden Signale, insbesondere Messsignale, generiert, welche von der Wählhebelstellung abhängen und einer Controllereinheit bzw. einem Microcontroller 5, insbesondere in Form eines ASICs, des Wählhebelmoduls 3 über Verbindungsleitungen 6 bereitgestellt werden. Der Microcontroller 5 verarbeitet die Signale und kommuniziert eine darauf basierende Positionsinformation über die elektrische Verbindung 7 zum Getriebesteuergerät 2. Der Microcontroller 5 wird über die elektrische Verbindung 7 hierbei vom Getriebesteuergerät 2 auch fernüberwacht. Zur Fernüberwachung weist das Getriebesteuergerät 2 geeigneten Programmcode 2a auf, welcher in einem Speicher, auf welchen das Getriebesteuergerät 2 zugreifen kann, hinterlegt ist. In gleicher weise kann auch der Microcontroller 5 zu seiner Fernüberwachung durch das Getriebesteuergerät 2 auf geeigneten Programmcode 5a zugreifen, welcher in einem Speicher des Wählhebelmoduls 3, insbesondere des Microcontrollers 5, hinterlegt ist. Der Programmcode 2a zur Fernüberwachung wird vom Getriebesteuergerät 2 im Rahmen eines routinemäßigen Frage- und Antwortspiels mit dem Microcontroller 5 aufgerufen, wobei der Microcontroller 5 seitens des Getriebesteuergeräts 2 über die elektrische Verbindung 7 eine Frage gestellt bekommt. Die gestellte Frage muss der Microcontroller 5 - mittels des nunmehr seinerseits aufgerufenen Programmcodes 5a - beantworten und die Antwort wiederum über die elektrische Verbindung 7 an das Getriebesteuergerät 2 kommunizieren. Das Getriebesteuergerät 2 kann die erhaltene Antwort nunmehr mit einer erwarteten Antwort vergleichen und in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisse beurteilen, ob der Microcontroller 5 ordnungsgemäß arbeitet, d. h. diesen somit überwachen. Die hierdurch abgebildete Funktionalität ist die eines intelligenten Watchdogs. Alternative Überwachungsfunktionalitäten sind daneben denkbar.

Der Microcontroller 5 wird mittels eines Spannungsreglers 8, welcher seine Energie aus einem Kraftfahrzeugbordnetz bezieht, Bz. 9, über Versorgungsleitungen 10 mit Energie versorgt. Stellt das Getriebesteuergerät 2 im Rahmen seiner Fernüberwachung des Microcontrollers 5 eine Disfunktionalität bzw. einen Fehler fest, kann ein Re- set des Microcontrollers 5 durch Unterbrechung der Stromversorgung des Microcontrollers 5 via den Spannungsregler 8 erfolgen, wozu das Getriebesteuergerät 2 über eine Reset-Verbindungsleitung 1 1 mit dem Spannungsregler 8 kommuniziert. Der Reset hat hierbei zum Ziel, die ordnungsgemäße Funktionalität des Microcontrollers 5 wiederherzustellen, insbesondere im Zusammenhang mit einem Softwarefehler.

Angemerkt sei hierbei, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung alternativ vorgesehen sein kann, dass Wählhebelmodul 3 bzw. den MikroController 5 unmittelbar durch das Getriebesteuergerät 2 mit Energie zu versorgen. Insbesondere bei kleinen zu überbrückenden Abständen zwischen Getriebesteuergerät 2 und Wählhebelmodul 3 kann dies vorgesehen sein. Hierbei kann eine Unterbrechung der Energieversorgung zum Zwecke eines Resets des Microcontrollers 5 zum Beispiel unmittelbar durch das Getriebesteuergerät 2 erfolgen.

Die elektrische Verbindung 7 zwischen dem Microcontroller 5 und dem Getriebesteuergerät 2 ist, s.a. Fig. 1 , vorteilhaft einfach mittels einer Eindraht-Schnittstelle 12 gebildet, insbesondere als proprietärer Bus. Die Eindraht-Schnittstelle 12 ist hierbei als bidirektionale Schnittstelle ausgeführt. Über die Eindraht-Schnittstelle 12 werden hierbei gemäß einem proprietären - auf den Kommunikationsbedarf abgestimmten - Kommunikationsprotokoll des proprietären Busses, welches als Programmcode sowohl im Mikro- controller 5, Bz. 5b, als auch im Getriebesteuergerät 2, Bz. 2b, implementiert ist, sowohl die den Wählhebel betreffenden Positionsinformationen in Richtung vom Mikrocontrol- ler 5 zum Getriebesteuergerät 2 übertragen als auch die Fernüberwachung durchgeführt. Anstelle einer bidirektionalen Schnittstelle 12 können zum Beispiel zwei unidirek- tionale Schnittstellen vorgesehen sein, zum Beispiel in Form einer Zweidrahtschnittstelle.

Daneben sind weitere, insbesondere eingangs beschriebene Möglichkeiten der Umsetzung der elektrischen Verbindung 7 denkbar. Angemerkt sei, dass das Shift-By- Wire-System 1 hierbei vorteilhaft keine CAN-Schnittstelle bzw. keinen CAN-Bus zwischen Wählhebelmodul 3 und dem Getriebesteuergerät 2 erfordert bzw. vorsieht, so dass unter Wegfall des üblichen CAN-Controllers, des CAN-Stacks und des Co- Controllers deutlich geringere Komponentenkosten resultieren.

Bezuaszeichen

Shift-By-Wire-System

Getriebesteuergerät

a Programmcode Fernüberwachung

b Programmcode proprietäres Kommunikationsprotokoll

Betätigungsbaugruppe

Sensorik

a, b Sensorarray

c Sensor

Controllereinheit

a Programmcode Fernüberwachung

b Programmcode proprietäres Kommunikationsprotokoll

Verbindungsleitungen

elektrische Verbindung

Spannungsregler

Bordnetzversorgung

0 Versorgungsleitungen

1 Reset-Verbindungsleitung

2 Eindraht-Schnittstelle