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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung zum Steuern
einer Gangschaltung für das
Betätigen
eines mechanischen Automatikgetriebes bzw. einer Kupplungssteuereinheit
für das Ein-/Ausrücken einer
zwischen einem Motor und dem mechanischen Automatikgetriebe angeordneten Kupplung
sowie eine Einrichtung zum Erfassen von Unregelmäßigkeiten in der Steuerschaltung.
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Als
Getriebe eines Kraftfahrzeuges wurde bisher ein mechanisches Automatikgetriebe
eingesetzt, das ähnlich
wie bei einem handgeschalteten Kraftfahrzeug einen Gangschalt- und
einen Kupplungsmechanismus, eine Betätigungseinheit (bzw. Gangschalteinrichtung)
zum Betätigen
des Gangschaltmechanismus sowie eine Betätigungseinheit (bzw. Kupplungssteuereinrichtung)
zum Betätigen des
Kupplungsmechanismus sowie eine elektronische Steuereinheit (ECU)
zum Steuern dieser einzelnen Betätigungseinheiten
aufweist. Dieses mechanische Automatikgetriebe wird zentral in einem
Großfahrzeug
wie einem LKW oder Bus angeordnet.
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Hier
kann für
ein Fahrzeug mit Druckluftpumpe im Falle der Gangschaltung die Betätigungseinheit
zum Betrieb mit Druckluft eingerichtet sein. Fahrzeuge ohne Druckluftpumpe
bieten jedoch aus platz- und kostenmäßiger Sicht größere Vorteile,
wenn statt einer neuen Druckluftpumpe eine elektrische Betätigungseinheit
eingesetzt wird.
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Auch
bei der Kupplungsschalteinrichtung ist es aus ähnlichen Gründen vorteilhafter, eine elektrische
Betätigungseinheit
mit einer Elektropumpe zum Erzeugen eines Fluiddrucks oder einen
Elektromotor einzusetzen.
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Für ein mechanisches
Automatikgetriebe mit einer derartigen Betätigungseinheit lässt sich
generell eine Ausführung
wie in 7 dargestellt in Erwägung ziehen. Wie im Einzelnen
aus 7 ersichtlich, sind eine Treiberschaltung 33 zum
Steuern der betrieblichen Abläufe
einer Gangschalteinrichtung 31 und eine Treiberschaltung 23 zum
Steuern der betrieblichen Abläufe
einer Kupplungssteuereinrichtung 21 dahingehend integriert,
dass die Treiberschaltungen 33 und 23 über Signalleitungen 81 und 82 mit
einer elektronischen Steuerung 41 zum Steuern der Betätigungseinheiten 31 und 21 verbunden
sind.
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Andererseits
muss der elektrische Strom zur Betätigung der Gangschalteinrichtung 31 bzw.
Kupplungssteuereinrichtung 21 von einer Batterie aus über die
Treiberschaltungen 33 und 23 der Gangschalteinrichtung 31 oder
der Kupplungsschalteinrichtung 21 zugeführt werden. Aus diesem Grund muss
ein Stromversorgungskabelbaum (bzw. eine Stromversorgungsleitung) 73 von
der Batterie 70 auf der Fahrwerkseite zu den Treiberschaltungen 33 und 23 angeordnet
werden, um die Stromversorgungskabelbäume (bzw. Stromversorgungskabel) 74 und 75 von
den Treiberschaltungen 33 und 23 zur Gangschalteinrichtung 31 und
zur Kupplungssteuereinrichtung 21 auf der Fahrwerkseite
auszubilden.
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Die
Treiberschaltungen 33 und 23 sind aus den nachstehenden
Gründen
im Abstand von der elektronischen Steuerung 41 angeordnet:
Die
Betätigungseinheiten
wie die Gangschalteinrichtung 31 und die Kupplungssteuereinrichtung 21 sind in
der Nähe
des Motors angeordnet, der eine so hohe Temperatur führt und
so starke Schwingungen erzeugt, dass eine kritische Umgebung für die elektronische
Steuerung 41 entstehen würde. Aus diesem Grund ist die
elektronische Steuerung 41 von der Gangschalteinrichtung 31 und
der Kupplungssteuereinrichtung 21 beabstandet.
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Weiter
muss den Betätigungseinheiten
wie der Gangschalteinrichtung 31 und der Kupplungssteuereinrichtung 21 ein
starker Strom zugeführt
werden, so dass für
starken Strom ausgelegte elektrische Leitungen großen Querschnitts
für die
Kabelbäume 73, 74 und 75 eingesetzt
werden müssen.
Um Kosten- und Gewichtserhöhungen zu
vermeiden, ist es also zweckmäßig, die
Länge der
Kabelbäume 73, 74 und 75 zu
reduzieren. Und eine solche Verkürzung
der Kabelbäume 73, 74 und 75 ist
nur durch Anordnung der Treiberschaltungen 33 und 23 im
Abstand von der elektronischen Steuerung 41 und nahe der
Gangschalteinrichtung 31, der Kupplungssteuereinrichtung 21 und
der Batterie 70 möglich.
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In
einer Systemanordnung, bei der eine elektrische Betätigungseinrichtung
mit einem Elektromotor oder dergleichen bzw. ein Magnetventil in
der Gangschalt- oder Kupplungssteuereinrichtung eingesetzt wird,
ergeben sich jedoch die folgenden Probleme, wenn die Treiberschaltungen 33 und 23 zum
Betätigen
des Elektromotors oder des Magnetventils von der elektronischen
Steuerung 41 getrennt und zur Abnahme der zur Betätigung erforderlichen
Kraft direkt aus der Batterie 70 in der Nähe der Letzteren angeordnet
sind:
- 1. Tritt irgendeine Unregelmäßigkeit
im System ein, so kann eine Betriebsstörung dahingehend verursacht
werden, dass kein Betätigungssignal aus
der elektronischen Steuerung anfällt
und das Fahrzeug ein unerwartetes Fahrverhalten an den Tag legt.
- 2. Fließt
bei ausgeschaltetem Motorschalter ein auch nur geringer Strom um
die Betätigungssignalleitung
herum, so kann die Batterie durch Fehlfunktion oder Stromverbrauch
des Betätigungselements
erschöpft
werden.
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US 5,790,969 offenbart ein
Regelsystem für ein
Fahrzeug mit einer Kraftquelle, die mit einem Getriebe verbunden
ist, eine Getriebesteuerung, eine Kupplung, ein Kupplungsregelelement
zum Regeln der schaltbaren Kupplung und einen Schalthebel in Leerlaufstellung
und nicht Leerlaufstellung, eine Relaisschaltung, die mit dem Schalthebel
und dem Kupplungsregelelement verbunden ist, das auf Leerlaufsignale
und Nicht-Leerlaufsignale des Schalthebels reagiert, und einen "limp-home" (Not-)Schalter, der
mit dem Kupplungsregelelement verbunden ist, um die Versorgung des
Kupplungsregelelements mit Kraft zu regeln, indem das Kupplungsregelelement mit
Kraft versorgt wird, wenn die Schaltung betätigt wird und der Schalthebel
nicht in Leerlaufstellung ist, und die Kraftversorgung des Kupplungsregelelements
unterbrochen wird, wenn entweder der "limp-home" Schalter nicht betätigt wird oder der Schalthebel
in Leerlaufstellung ist.
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Die
vorliegende Erfindung soll diese Probleme ausschalten, wobei ihre
Aufgabe in der Bereitstellung einer Steuerschaltung für ein mechanisches
Automatikgetriebe besteht, das elektrische Einrichtungen als Gangschalteinrichtung
und Kupplungssteuereinrichtung aufweist und in der Lage ist, Fehlfunktionen
der elektrischen Einrichtungen bzw. unnötigen Stromverbrauch dadurch
zu verhindern, dass eine elektronische Steuerung in einer von der
Gangschalteinrichtung bzw. Kupplungssteuereinrichtung beabstandeten
günstigen
Umgebung vorgesehen und die Elektroleitung für starken Strom möglichst
kurz gehalten ist, um Kosten und Gewicht zu reduzieren.
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Diese
Aufgabe lässt
sich durch die in den Ansprüchen
definierten Merkmale lösen.
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Auf
der Basis der Ausgabe/Nichtausgabe des von der elektronischen Steuerung
an die Unterbrechereinrichtung auszugebenden Unterbrechungssignals
sowie der Zufuhr/Nichtzufuhr elektrischen Stroms aus der Energiequelle zur
Treiberschaltung können
unerwartete Unregelmäßigkeiten in
der Stromversorgung der Treiberschaltung bzw. die Abschaltung der
Stromversorgungsschaltung von der Energiequelle zur Treiberschaltung
erfasst und die Fehlfunktion des Betätigungselements verhindert werden.
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Es
folgt eine detailliertere Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf
die Zeichnungen.
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Es
zeigen:
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1 ein
Konstruktionsschema, aus dem der Aufbau einer Steuerschaltung für ein mechanisches
Automatikgetriebe in einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich
ist;
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2 Konstruktionsschema
eines mit einem mechanischen Automatikgetriebe gemäß den einzelnen
Ausführungsformen
der Erfindung versehenen Fahrzeug-Antriebssystems;
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3 ein
Schema zur Veranschaulichung einer Gangschalteinrichtung mit einer
Steuerschaltung gemäß den einzelnen
Ausführungsformen
der Erfindung;
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4 ein
Schema zur Veranschaulichung einer Kupplungssteuereinrichtung mit
einer Steuerschaltung gemäß den einzelnen
Ausführungsformen der
Erfindung;
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5 ein
Konstruktionsschema, das den Aufbau einer Steuerschaltung für ein mechanisches Automatikgetriebe
in einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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6 ein
Konstruktionsschema, welches den Aufbau einer Steuerschaltung für ein mechanisches
Automatikgetriebe in einer dritten Ausführungsform wiedergibt; und
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7 ein
Konstruktionsschema, welches die Aufgabe der Erfindung aufzeigt.
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Es
folgt eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen.
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Eine
mit Bezug auf die Zeichnungen beschriebene erste Ausführungsform
ist wie folgt:
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1 ist
ein Schema, aus dem der Aufbau einer Steuerschaltung für ein mechanisches
Automatikgetriebe in einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich
ist, 2 ein Schema eines mit einem mechanischen Automatikgetriebe
gemäß den einzelnen
Ausführungsformen
der Erfindung versehenen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug, 3 ein
Schema zur Veranschaulichung einer mit der Steuerschaltung ausgestatteten
Gangschalteinrichtung, und 4 ein Schema
zur Veranschaulichung einer mit der Steuerschaltung versehenen Kupplungssteuereinrichtung.
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Zunächst ist
das mechanische Automatikgetriebe in dieser Ausführungsform am Motor 1 eines Kraftfahrzeugs
(beispielsweise eines LKW mit Führerhaus
auf einem Fahrwerk) wie in 2 dargestellt befestigt.
Das Kraftfahrzeug ist mit einem im Ausgangsbereich des Motors 1 angeordneten
Kupplungsmechanismus 2 (einfach „Kupplung" genannt) mit einer Reibungskupplung
und einem mit diesem Kupplungsmechanismus 2 im Ausgangsbereich
des Motors 1 verbundenen mechanischen Automatikgetriebekörper 3 versehen.
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Weiter
wird der Kupplungsmechanismus 2 über eine als Kupplungsbetätigung wirkende
Kupplungssteuereinrichtung (bzw. einen Kupplungsbooster) 21 ein-
und ausgerückt.
Wie aus 4 ersichtlich, ist die Kupplungssteuereinrichtung 21 mit
einer Elektropumpe 22 als elektrisches Betätigungselement
versehen, so dass der Kupplungsmechanismus 2 durch Beaufschlagen
des nicht dargestellten Haupt- oder Nehmerzylinders mit von der
Elektropumpe 22 erzeugtem Fluiddruck (bzw. Öldruck) über ein
Steuerventil 21a ein- und ausgerückt wird. Hier wird das Steuerventil 21a über ein
Magnetwählventil 21b betätigt. Weiter
wird das Drucköl
aus einem Arbeitsölbehälter 21c zugeführt und über ein
Steuerventil 21d auf einen vorgegebenen Druck gebracht.
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Der
Automatikgetriebekörper 3 wird
mittels einer als Gangschaltbetätigung
wirkenden Gangschalteinrichtung 31 geschaltet. Diese Gangschalteinrichtung 31 ist
beispielsweise mit einem Elektromotor 32a zum Antrieb des
Gangschaltelements in Wählrichtung
und einem Elektromotor 32b zum Antrieb des Gangschaltelements
in Schaltrichtung (beide Elektromotore mit der Bezugsziffer 32 ohne
Differenzierung bezeichnet), wie dies 3 zeigt,
so dass sie als elektrische Betätigungseinrichtung
konzipiert ist. Bei einem Gangwechsel wird weiterhin der Fahrbereich
in den jeweils gewünschten
Zustand versetzt, indem der gewünschte
Bereich mit dem Elektromotor 32 abgefahren und der entsprechende
Eingriffszustand des Zahnradmechanismus des Getriebekörpers 3 hergestellt
wird.
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Der
Motor 1 wird über
Betätigungssignale
einer elektronischen Motorsteuerung 42 gesteuert, während die
Steuerung der Kupplungssteuereinrichtung 21 und der Gangschalteinrichtung 31 über Betätigungssignale
einer elektronischen Getriebesteuerung 41 erfolgt.
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Weiter
kann dieses mechanische Automatikgetriebe auf manuelles Schalten,
bei dem ein Schaltbefehl für
den Fahrbereich vom Fahrer manuell als elektrisches Signal an die
Kupplungssteuereinrichtung 21 und die Gangschalteinrichtung 31 gegeben und
diese Einrichtungen 21 und 31 ferngesteuert werden,
und auf den Automatikschaltmodus, in dem die Funktionen der Kupplungssteuereinrichtung 21 und
der Gangschalteinrichtung 31 gesteuert werden, wenn ein
Schalten des Getriebes je nach Fahrzustand (beispielsweise Fahrgeschwindigkeit
oder Motorbelastung des Fahrzeugs) in einen optimalen Fahrbereich
erforderlich ist, umgestellt werden.
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Deshalb
ist die elektronische Getriebesteuereinrichtung 41 mit
einer Handschalt-Fernsteuereinrichtung 41a zur Fernsteuerung
im manuellen Schaltmodus und einer Automatikschalt-Fernsteuereinrichtung 41b zur
Schaltsteuerung im automatischen Schaltmodus über die Steuerung des Kupplungsausrück-, Getriebeschalt-
und Kupplungseinrückvorgangs
versehen.
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Die
elektronische Getriebesteuerung 41 (ECU) ist im Einzelnen
verbunden mit: einer Gangschalteinheit 5 als Schalt- sowie Hand-/Automatik-Wählelement,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 als Einrichtung
zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Kupplungshubsensor 52,
einem Kupplungsschalter 53 zum Erfassen des Betätigungshubs
eines Kupplungspedals 6, einem Getriebesensor (nicht dargestellt)
zum Erfassen des Fahrbereichs des Kupplungskörpers 3, einem Kupplungsdrehzahlsensor 54 zum
Erfassen der Kupplungsabtriebsdrehzahl (d.h. der Drehzahl des Kupplungsmechanismus 2 auf
der Ausgangsseite), einem Bremslichtschalter 56 (einschließlich der
den Luftdruck einer Bremse erfassenden Ausführung), der beim Treten eines
Bremspedals 7 zum Erfassen der Bremsfunktion eingelegt
wird, einem Notschalter (nicht dargestellt), einer Anzeige 60,
einem Parkbremsenschalter 59, einem Schlüsselschalter 62 usw.,
um die verschiedenen Signale (wie in 2 aufgeführt) einzugeben.
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Andererseits
ist die elektronische Motorsteuerung 42 im Einzelnen mit
dem Schlüsselschalter 62, dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51, einem Gaspedalhubsensor 57,
einem Motordrehzahlsensor 58, der elektronischen Getriebesteuerung 41,
einem Auspuffbremssystem 61 usw. Hier ist der Gaspedalhubsensor 57 an
einem Gaspedal 8 angeordnet.
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Bei
der Wahl des Handschaltmodus über
die Gangschalteinheit 5 werden entweder die Getriebeschalteinrichtung 31 allein
oder sowohl die Getriebeschalteinrichtung 31 als auch die
Kupplungssteuereinrichtung 21 auf Basis eines Befehls von
der Gangschalteinheit 5 über die in der elektronischen
Getriebesteuerung 41 angeordnete Handschalt-Fernsteuerung 41a ferngesteuert.
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Kurz
gesagt werden in der Handschalt-Fernsteuereinrichtung 41a die
Abläufe
für das
Ausrücken der
Kupplung, das Umschalten des Getriebes und das Einrücken der
Kupplung im Handschaltmodus allein durch Betätigen des Schalthebels 5a der
Gangschalteinheit 5 zum manuellen Betätigen der Gangschalteinrichtung 31 und
der Kupplungssteuereinrichtung 21 für die Bedienung des wesentlichen
Teils des Getriebekörpers 3 und
des Kupplungsmechanismus gesteuert.
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Bei
Wahl des Automatikschaltmodus über den
Schalthebel 5a wird andererseits das Schalten automatisch
bewirkt. In diesem Automatikschaltmodus werden die Gangschalteinrichtung 31 und
die Kupplungssteuereinrichtung 21 auf der Basis der verschiedenen
Informationen, die von der in der elektronischen Getriebesteuerung 41 enthaltenen
Automatikschalt-Fernsteuerung 41b geliefert werden, fernbetätigt und
wird der Motor 1 der elektronischen Motorsteuerung 42 auf
der Basis dieser verschiedenen Informationen gesteuert.
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Es
folgt eine Beschreibung des Betätigungssystems
für die
Gangschalteinrichtung 31 und die Kupplungssteuereinrichtung 21.
Wie aus 1 ersichtlich, ist die Gangschalteinrichtung 31 mit
einer Gangschalt-Treiberschaltung 33 zum Betätigen des Elektromotors 32 oder
dergleichen und die Kupplungssteuereinrichtung 21 mit einer
Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 zum
Antrieb der Elektropumpe 22 usw. versehen.
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In
der Steuerschaltung der hier beschriebenen Ausführungsform sind die Gangschalt-Treiberschaltung 33 und
die Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 zu einer integrierten
Treiberschaltung 34 zusammengefasst. Anders gesagt hat
diese integrierte Treiberschaltung 34 beide Funktionen
sowohl der Gangschalt-Treiberschaltung 33 als auch der
Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23.
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Der
Elektromotor 32 der Gangschalteinrichtung 31,
die Elektropumpe 22 der Kupplungssteuereinrichtung 21 usw.
werden bei ordnungsgemäßer Versorgung
mit elektrischer Energie aus einer im Fahrzeug angeordneten Batterie
(bzw. Stromquelle) 70 über
die integrierte Treiberschaltung 34 (mit der Gangschalt-Treiberschaltung 33 und
der Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23) aktiviert. Für diese
Ablaufe sind ein Kabelbaum (beispielsweise eine Stromversorgungs-
bzw. Elektroleitung) 73 von der Batterie 70 zur
integrierten Treiberschaltung 34, ein Kabelbaum (beispielsweise
eine Stromversorgungs- bzw. Elektroleitung) 74 von der
integrierten Treiberschaltung 34 zur Gangschalteinrichtung 31 mit
dem Elektromotor 32 usw. und ein Kabelbaum (beispielsweise
eine Stromversorgungs- bzw. Elektroleitung 75 von der integrierten
Treiberschaltung 34 zur Kupplungssteuereinrichtung 21 mit
der Elektropumpe 22 usw. vorgesehen.
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Andererseits
sind die Batterie 70 zusammen mit der Gangschalteinrichtung 31 mit
dem Elektromotor 32 usw., die Kupplungssteuereinrichtung 21 mit der
Elektropumpe 22 usw. und auch die integrierte Treiberschaltung 31 auf
der Fahrwerkseite angeordnet. Damit befindet sich die Stromversorgungsschaltung
mit Batterie 70, integrierter Treiberschaltung 34, Gangschalteinrichtung 31 und
Kupplungssteuereinrichtung 21 als Ganzes auf der Fahrwerkseite,
so dass die Kabelbäume 73 bis 75 auf
kurzen Wegen ausschließlich
auf der Fahrwerkseite verkabelt werden können. Natürlich ist die integrierte Treiberschaltung 34 in
der Nähe
der Gangschalteinrichtung 31 und die Kupplungssteuereinrichtung 21 von
der Batterie 70 beabstandet angeordnet.
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Demgegenüber befindet
sich die elektronische Getriebesteuerung (bzw. elektronische Steuereinrichtung) 41 auf
der Führerhausseite,
wo die Umgebungsverhältnisse
bezüglich
Temperatur und Schwingungen besser als auf der Fahrwerkseite sind.
Damit sind die integrierte Treiberschaltung 34 und die
elektronische Getriebesteuerung 41 im großen Abstand
voneinander angeordnet. Integrierte Treiberschaltung 34 und
elektronische Getriebesteuerung 41 sind über Signalleitungen 81 und 82 miteinander
verbunden und es wird der wesentliche Teil der Gangschalteinrichtung 31 durch
Aussenden eines Befehlssignals aus der elektronischen Getriebesteuerung 41 über die
Signalleitung 81 aktiviert. In gleicher Weise erfolgt die
Aktivierung des wesentlichen Teils der Kupplungssteuereinrichtung 21 durch
Ausgabe eines Betätigungssignals
aus der elektronischen Getriebesteuerung 41 über die
Signalleitung 82.
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Bei
dieser Anordnung, in welcher die Treiberschaltung 34 von
der elektronischen Steuerung 41 abgesetzt und auf der Seite
der Kupplungssteuereinrichtung 21 bzw. der Batterie 70 angeordnet
ist dergestalt, dass die Antriebskraft direkt aus der Batterie entnommen
wird, kann eine Fehlfunktion ohne Vorliegen irgendeines Betätigungssignals
aus der elektronischen Steuerung auftreten, so dass das Fahrzeug unerwartet
reagieren kann, wenn eine Unregelmäßigkeit im System auftritt.
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Deshalb
kann in dieser Steuerschaltung die Stromführung im Kabelbaum 73 zwischen
der Batterie 70 und der integrierten Treiberschaltung 34 durch die
elektronische Steuerung 41 unterbrochen werden. Genauer
gesagt befindet sich im Kabelbaum 73 ein (zum Unterbrechen
der Stromversorgung zur Gangschalt- und zur Kupplungssteuereinrichtung) als
Schalter wirkender Transistor 91 und sind Signalleitungen 83 und 84 zwischen
der elektronischen Steuerung 41 und dem Transistor 91 bzw.
zwischen dem Kabelbaum 73 und der elektronischen Steuerung 41 eingeschaltet.
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Als
Ergebnis kann die elektronische Steuerung 41 den Kabelbaum 73 in
den leitenden Zustand überführen, wenn
dem Transistor 91 ein Hauptstromsignal über die Signalleitung 83 beaufschlagt
wird, während
sich ohne dieses Hauptstromsignal der Kabelbaum in einem nichtleitenden
Zustand befindet. In diesem Zusammenhang wird das Hauptstromsignal zum Überführen des
Kabelbaums 73 in den leitenden Zustand von der elektronischen
Steuerung 41 nur dann ausgegeben, wenn der Schlüsselschalter 62 des
Motors eingeschaltet ist, während
bei ausgeschaltetem Schlüsselschalter 62 keine
Signalgabe zum Überführen des
Kabelbaums 73 in den leitenden Zustand erfolgt.
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Diese
Einstellungen sind vorgesehen, um selbst den geringsten Stromfluss
um den Kabelbaum (bzw. die Betätigungssignalleitung) 73 herum
beim Abstellen des Motors zu verhindern, so dass eine Fehlfunktion
der (aus der Gangschalteinrichtung 31 und die Kupplungssteuereinrichtung 21 bestehenden)
elektrischen Betätigungseinheit
und ein unnötiger
Verbrauch elektrischen Stroms aus der Batterie 70 aufgrund
einer solchen Fehlfunktion zuverlässig ausgeschlossen sind.
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Weiter
besitzt die elektronische Steuerung 41 eine Funktion 41c der
Erfassung einer Unregelmäßigkeit
(oder Fehlfunktion) in der Stromversorgungsschaltung wie dem Kabelbaum 73,
indem ein Stromrückmeldesignal
vom Kabelbaum 73 über
die Signalleitung 84 überwacht
wird. Wird der integrierten Treiberschaltung 34 kein elektrischer
Strom aus der Batterie 70 über den Kabelbaum 73 zugeführt, obwohl
ein Hauptstromsignal aus der elektronischen Steuerung 41 vorliegt,
so kann demgegenüber
die Einrichtung zur Erfassung von Unregelmäßigkeiten 41c feststellen,
dass die Stromversorgungsschaltung unterbrochen ist oder nicht den
richtigen Kontakt hat.
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Für den Fall,
wo die Stromversorgungsschaltung (bzw. der Hauptstromkreis) wie
der Kabelbaum 73 ausfällt,
ist ein Vorbereitungskabelbaum (bzw. ein vorbereitender Versorgungskreis) 90 zwischen
die Batterie 70 und die integrierte Treiberschaltung 34 parallel
mit dem Kabelbaum 73 vorgesehen. Auch in diesem Vorbreitungskabelbaum 90 befindet
sich ein (zum Unterbrechen der Stromversorgung zur Gangschalteinrichtung
und zur Kupplungssteuereinrichtung) als Schalter wirkender Transistor 92 und
ist zwischen die elektronische Steuerung 41 und den Transistor 92 eine
Signalleitung 85 eingeschaltet.
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Somit
kann die elektronische Steuerung 41 den Kabelbaum 90 in
den leitenden Zustand versetzen, wenn über die Signalleitung 85 ein
vorbereitendes Stromsignal an den Transistor 92 gegeben
wird, aber in den nichtleitenden Zustand, wenn dieses vorbereitende
Stromsignal nicht vorliegt.
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In
der Annahme nunmehr, dass die elektronische Steuerung 41 das
vorbereitende Stromsignal zum Überführen des
Kabelbaums in den nichtleitenden Zustand zu einem normalen Zeitpunkt,
an dem sich der Kabelbaum im normalen Betriebszustand befindet,
nicht ausgegeben wird, kann die Steuerung feststellen, dass der
Hauptstromversorgungskreis wie der Kabelbaum 73 ausgefallen
ist. Ist weiterhin der Motorschüsselschalter 62 eingelegt,
so unterbricht die elektronische Steuerung 41 die Weitergabe des
Hauptstromsignals an den Transistor 91 und schickt das
vorbereitende Stromsignal an den Transistor 92, um so den
Kabelbaum 73 in den nichtleitenden und den Kabelbaum 90 in
den leitenden Zustand zu überführen.
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Die
Steuerschaltung des mechanischen Automatikgetriebes nach der ersten
Ausführungsform der
Erfindung ist wie vorbeschrieben aufgebaut. An einem normalen Zeitpunkt
wird somit beim Einlegen des Motorschlüsselschalters 62 von
der elektronischen Steuerung 41 das Hauptstromsignal an
den Transistor 91 gegeben, um den Hauptstromversorgungskreis
wie den Kabelbaum 73 oder dergleichen zu aktivieren. Zu
diesem Zeitpunkt wird das vorbereitende Stromsignal nicht an den
Transistor 92 gegeben, sondern vom vorbereitenden Stromversorgungskreis
wie dem Kabelbaum 90 die Stromzufuhr unterbrochen.
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Dies
hat zur Folge, dass die integrierte Treiberschaltung 34 über die
Treibersignale, die über
die Signalleitungen 81 und 82 aus der elektronischen Steuerung 41 kommen,
aktiviert wird, um die Gangschalteinrichtung 31 und die
Kupplungssteuereinrichtung 21 unter Benutzung des aus der
Batterie 70 über den
Hauptstromversorgungskreis wie den Kabelbaum 73 zugeführten Stroms
zu betätigen.
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Wird
der Motorschlüsselschalter 62 in
die Aus-Stellung gebracht, so unterbricht die elektronische Steuerung 41 andererseits
die Ausgabe des Hauptstromsignals an den Transistor 91 und
damit die Stromzufuhr über
den Hauptstromversorgungskreis wie den Kabelbaum 73.
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Dadurch
kann die Situation verhindert werden, in der nach dem Ausschalten
des Motors ein geringer Strom um den Kabelbaum (bzw. die Betätigungssignalleitung) 73 fliesst
und damit die elektrische Betätigungseinrichtung
(mit Gangschalteinrichtung 31 und Kupplungssteuereinrichtung 21)
eine Fehlfunktion verursacht, und zuverlässig ein unnötiger Verbrauch
elektrischen Stroms aus der Batterie aufgrund einer derartigen Fehlfunktion
ausgeschlossen werden.
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Weiter überwacht
die elektronische Steuerung 41 ständig das aus dem Kabelbaum 73 über die Signalleitung 84 anstehende
Stromrückmeldesignal. Die
elektronische Steuereinrichtung 41 unterbricht durch Abschalten
des Kabelbaums 73 die Ausgabe des Hauptstromsignals an
den Transistor 91, wenn sie eine Fehlfunktion des Stromversorgungskreises wie
beispielsweise des Kabelbaums 73 erfasst, und gibt ein
vorbereitendes Stromversorgungssignal an den Transistor 92,
wenn der Motorschlüsselschalter 62 eingelegt
ist, jedoch nicht bei im Ausschaltzustand befindlichem Schlüsselschalter 62.
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Selbst
bei Ausfall des Hauptstromversorgungskreises bzw. Kabelbaums 73 wird
also unter Heranziehung des vorbereitenden Stromversorgungskreises
wie des normalen Kabelbaums 90 oder dergleichen die integrierte
Treiberschaltung 34 in die Lage versetzt, die Gangschalteinrichtung 31 und
die Kupplungssteuereinrichtung 21 ordnungsgemäß zu betätigen.
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Wird
der Motorschlüsselschalter 62 in
die Aus-Stellung gebracht, so wird die Stromzufuhr zum vorbereitendenden
Stromversorgungskreis 90 unterbrochen dergestalt, dass
eine Fehlfunktion der elektrischen Betätigung (beispielsweise der
Gangschalteinrichtung 31 bzw. der Kupplungssteuereinrichtung 21)
beim Abstellen des Motors und damit ein unnötiger Verbrauch von Strom aus
der Batterie 70 zuverlässig
verhindert wird.
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Weiterhin
sind die Gangschalt-Treiberschaltung 33 und die Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 genau
wie die integrierte Treiberschaltung 34 integriert ausgeführt, so
dass die Schaltungsanordnung raumsparend ausgebildet ist.
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Als
Nächstes
folgt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung.
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5 ist
ein Schema, aus dem der Aufbau einer Steuerschaltung eines mechanischen
Automatikgetriebes in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich
ist, wobei ähnliche
Bauteile wie in 1 dargestellt mit jeweils gleichen
Bezugsziffern bezeichnet sind.
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In
dieser Ausführungsform
gemäß 5 sind
die Gangschalt-Treiberschaltung 33 und die Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 wie
in der ersten Ausführungsform
zu einer integrierten Treiberschaltung 34 zusammengefasst.
Diese Ausführungsform
unterscheidet sich jedoch dadurch von der ersten Ausführungsform,
dass die integrierte Treiberschaltung 34 mit der Kupplungssteuereinrichtung 21 integriert
ist.
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Zwischen
der Batterie 70 und der integrierten Treiberschaltung 34 sowie
zwischen der integrierten Treiberschaltung 34 und der Gangschalteinrichtung 31 sind
deshalb verdrahtete Kabelbäume
(bzw. Stromversorgungs- oder Elektroleitungen) 73 bzw. 76 angeordnet.
Der als Schalter wirkende Transistor 91 ist in dem Kabelbaum 73 zwischen
der Batterie 70 und der integrierten Treiberschaltung 34 vorgesehen und
es ist der vorbereitende Kabelbaum (bzw. der vorbereitende Stromversorgungs-
kreis) 90 mit dem Kabelbaum 73 parallelgeschaltet.
Weiter sind die Signalleitung 83 zwischen der elektronischen
Steuerung 41 und dem Transistor 91, die Signalleitung 84 zwischen
dem Kabelbaum 73 und der elektronischen Steuerung 41 und
die Signalleitung zwischen der elektronischen Steuerung 41 und
dem Transistor 92 angeordnet.
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Der
Aufbau der Steuerschaltung für
das mechanische Automatikgetriebe gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung wie vorstehend beschrieben ist für ähnliche Abläufe und Wirkungen wie für die erste
Ausführungsform
erläutert
konzipiert.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform
sind weiterhin die Gangschalt-Treiberschaltung 33 und die
Kupplungssteuer-Treiberschaltung
als integrierte Treiberschaltung 34 ausgeführt, so
dass sich eine raumsparende Schaltungsanordnung ergibt.
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Wird
die integrierte Treiberschaltung 34 direkt an der Gangschalteinrichtung 31 befestigt,
so ist sie einer hohen Temperatur sowie starken Schwingungen des
Motors oder Getriebes ausgesetzt, so dass die Treiberschaltung 34 strikt
gegen hohe Temperatur und starke Schwingung geschützt werden muss.
Die Kupplungssteuereinrichtung 21 kann jedoch an anderer
Stelle wie am Fahrwerk oder Rahmen angeordnet werden, wo Temperatur
und Schwingung verhältnismäßig geringer
sind. Damit braucht die integrierte Treiberschaltung 34 nicht
so ausgeprägt
gegen hohe Temperatur oder starke Schwingung wie bei einer Anordnung
direkt an der Kupplungssteuereinrichtung 21 geschützt zu werden, so
dass ihre Haltbarkeit mit geringem Kostenaufwand sichergestellt
ist.
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Es
folgt nunmehr eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung.
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6 ist
ein Schema, das den Aufbau einer Steuerschaltung für ein mechanisches
Automatikgetriebe nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
wobei gleiche Bezugsziffern wie in 1 und 5 jeweils ähnliche
Bauteile bezeichnen.
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In
dieser Ausführungsform
nach 6 sind die Gangschalt-Treiberschaltung 33 und
die Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 separat
vorgesehen. Die Gangschalt-Treiberschaltung 33 ist
direkt an der Gangschalteinrichtung 31 und die Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 direkt
an der Kupplungssteuereinrichtung 21 befestigt.
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Zwischen
der Batterie 70 und der Gangschalt-Treiberschaltung 33 bzw. der
Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 befinden sich verdrahtete
Kabelbäume
(bzw.
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Stromversorgungs-
oder Elektroleitungen) 73, 72a und 72b.
Im Einzelnen ist der Kabelbaum 73 an einem Ende mit der
Batterie 70 verbunden und mit seinem anderen Ende in die
Kabelbäume 72a und 72b eingezweigt,
während
der Kabelbaum 72a mit der Gangschalt-Treiberschaltung 33 und
der Kabelbaum 72b mit der Kupplungssteuer-Treiberschaltung 23 verbunden
sind.
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Der
als Schalter wirkende Transistor 91 ist im Kabelbaum 73 angeordnet
und es ist der Vorbereitungskabelbaum (bzw. der vorbereitende Stromversorgungskreis) 90 mit
dem Kabelbaum 73 parallelgeschaltet. Im Kabelbaum 90 befindet
sich ein als Schalter wirkender Transistor 92. Weiter sind
die Signalleitung 83 zwischen die elektronische Steuerung 41 und
den Transistor 91, die Signalleitung 84 zwischen
den Kabelbaum 73 und die elektronische Steuerung 41 und
die Signalleitung 85 zwischen die elektronische Steuerung 41 und
den Transistor 92 eingeschaltet.
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Die
wie vorbeschrieben aufgebaute Steuerschaltung eines mechanischen
Automatikgetriebes in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist für ähnliche
Abläufe
und Wirkungen wie für
die erste und zweite Ausführungsform
erläutert konzipiert.
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Wenngleich
die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen beschrieben wurde,
ist sie nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt, sondern
in verschiedenen Abwandlungen einsetzbar, ohne dass vom Wesen der
Erfindung abgewichen wird.
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In
den einzelnen Ausführungsformen
wirkt der Transistor 91 beispielsweise als Stromunterbrecherschaltung
für die
Gangschalteinrichtung und die Kupplungssteuereinrichtung. Bei der
Gangschalteinrichtung und der Kupplungssteuereinrichtung mit unterschiedlichen
Stromversorgungsschaltungen gemäß der dritten
Ausführungsform
jedoch kann jeder Stromversorgungs-Schaltungsbereich mit einem (als Stromunterbrechereinrichtung
für die
Gangschalteinrichtung bzw. die Kupplungssteuereinrichtung wirkenden)
Transistor versehen sein.
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Bei
der Anordnung gemäß der dritten
Ausführungsform
brauchen weiterhin die einzelnen Treiberschaltungen 33 und 23 nicht
direkt an der Gangschalt- oder der Kupplungssteuereinrichtung angebracht
zu werden, sondern ist ihre Anordnung auch in der Nähe derselben
möglich.
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In
einer Anordnung, wo die Kupplungssteuereinrichtung kein elektrisches
Element mit hohem Strombedarf aufweist, sondern ein derartiges elektrisches
Element mit hohem Strombedarf nur für die Gangschalteinrichtung
eingesetzt wird, kann desweiteren die erfindungsgemäße Treiberschaltung
an der Gangschalteinrichtung angeordnet sein.
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Weiter
kann für
die Kupplungssteuereinrichtung ein elektrisches Betätigungselement
wie ein Elektromotor anstelle der Betätigungseinrichtung für den Kupplungsmechanismus 2,
bei dem der Öldruck mittels
der Elektropumpe 22 mit Steuerventil 21a geregelt
wird.
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Schließlich lässt sich
die erfindungsgemäße Steuerschaltung
in den verschiedenen Kraftfahrzeugen nicht nur in einer selbsttragenden
Karosserie mit auf dem Fahrwerk befindlichem Führerhaus anordnen, sondern
auch in Fahrzeugen mit auf dem Fahrwerk sitzender Karosserie.