DE1198217B

DE1198217B - Electric control device for the automatic gear change of motor vehicle change gearboxes

Info

Publication number: DE1198217B
Application number: DEH43125A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Hefel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1961-07-13
Filing date: 1961-07-13
Publication date: 1965-08-05

Description

Elektrische Steuervorrichtung für den selbsttätigen Gangwechsel von Kraftfahrzeugwechselgetrieben Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuervorrichtung für den selbsttätigen Gangwechsel von Kraftfahrzeuggetrieben, bestehend aus einem abhängig von der Ausgangsdrehzahl des Wechselgetriebes angetriebenen Wechselstromgenerator, der auf einen Potentiometerwiderstand arbeitet, und aus spannungsabhängigen Schaltelementen für die Durchschaltung der Gänge, die an den den Umschaltdrehzahlen entsprechenden Spannungspunkten des Potentiometerwiderstandes angeschlossen sind.Electric control device for automatic gear change from Motor vehicle change gearboxes The invention relates to an electrical control device for the automatic gear change of motor vehicle transmissions, consisting of a depending on the output speed of the gearbox driven alternator, which works on a potentiometer resistor, and voltage-dependent switching elements for shifting through the gears that correspond to the switching speeds Voltage points of the potentiometer resistor are connected.

Es sind bereits Steuervorrichtungen für elektrisch betätigte Getriebeautomaten bekannt, bei denen ein kleiner Generator von der Ausgangsdrehzahl des Wechselgetriebes angetrieben wird, dessen Spannung proportional der Drehzahl anwächst. Dieser Generator arbeitet auf einen Potentiometerwiderstand, an den in spannungsteilender Schaltung spannungsabhängige Schaltelemente für die Schaltung der einzelnen Gänge an verschiedenen Punkten angeschlossen sind. Der Nachteil solcher Anordnungen besteht hauptsächlich darin, daß besonders bei inehrgängigen Getrieben die Generatorspannung verhältnismäßig hoch anwachsen muß, wobei es nicht immer gelingt, über den ganzen Drehzahlbereich den geradlinigen Verlauf der Spannungsdrehzahlcharakteristik aufrechtzuerhalten.There are already control devices for electrically operated automatic gearboxes known where a small generator from the output speed of the gearbox is driven, the voltage of which increases proportionally to the speed. This generator works on a potentiometer resistor in a voltage-dividing circuit Voltage-dependent shifting elements for shifting the individual gears to different ones Points are connected. The disadvantage of such arrangements is mainly in the fact that the generator voltage is proportionate, especially in multi-speed gearboxes must grow high, although it does not always succeed over the entire speed range to maintain the straight course of the voltage speed characteristic.

Andererseits ist es bei mechanisch und hydraulisch betätigten automatischen Getriebesteuerungen bekannt, die erforderlichen Konstruktionen wesentlich dadurch zu vereinfachen, daß die Verstellungen der Steuerglieder proportional dem Logarithmus der Ausgangsdrehzahl und dem Logarithmus der gewünschten Eingangsdrehzahl des Wechselgetriebes erfolgen.On the other hand, it is with mechanically and hydraulically operated automatic ones Transmission controls known, the necessary constructions significantly thereby to simplify that the adjustments of the control elements proportional to the logarithm the output speed and the logarithm of the desired input speed of the gearbox take place.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Einrichtungen der eingangs erwähnten Art dadurch zu verbessern, daß der Vorteil der logarithmischen Übersetzun-sbeeinflussung auf sie angewendet werden kann.The object of the invention is to provide the known devices of the initially The type mentioned can be improved by taking advantage of the logarithmic translation can be applied to them.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß parallel zu dem gesamten Potentiometerwiderstand ständig wirksame Ohnische - wie an sich bekannt - und in Reihe zu diesen frequenzabhängige Widerstände geschaltet sind.According to the invention, this object is achieved in that, in parallel with the entire potentiometer resistance , constantly effective ohnische - as known per se - and frequency-dependent resistors are connected in series with these.

Es ist zwar bereits bekannt, bei Steuervorrichtungen zum Erzielen eines nichtlinearen Spannungsanstieges abhängig von der betätigten Gangstufe zugeschaltete Widerstände vorzusehen. Diese Ausführungen sind dadurch jedoch erheblich aufwendiger in ihrem Aufbau als die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung, bei dem die zusätzlichen Widerstände ständig wirksam sind und daher weitere Schaltmittel entfallen. Des weiteren ist es bekannt, bei einer Steuervorrichtung einen zusätzlichen, ständig wirksamen, vom Steuergenergtor geschalteten Ohmschen Widerstand vorzusehen, der dort jedoch nur als Belastungswiderstand dient.While it is already known in control devices to achieve a non-linear increase in voltage depending on the gear selected Provide resistances. However, this makes these designs considerably more complex in its construction as the control device according to the invention, in which the additional Resistors are always effective and therefore no further switching means are required. Further it is known to have an additional, continuously effective, ohmic resistance switched by the control generator to be provided, but the one there only serves as a load resistor.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung kann in vorteilhafterWeise derart weitergebildet werden, daß mit dem Gaspedal ein Schleifkontakt verbunden ist, der die gemeinsame Stromrückführung aller spannungsabhängigen Schaltelemente je nach der Stellung des Gaspedals an vorbestimmte Stellen des Potentiometerwiderstandes in dessen Endabschnitt nach der Abnahme der Spannung für das den höchsten Gang steuernde Schaltelement legt. The control device according to the invention can advantageously be developed in such a way that a sliding contact is connected to the accelerator pedal, which feeds the common current of all voltage-dependent switching elements to predetermined points of the potentiometer resistor in its end section after the voltage for the highest gear has decreased, depending on the position of the accelerator pedal controlling switching element sets.

An Hand der Zeichnung ist nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigt F i g. 1 eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung und F i g. 2 die logarithmisch verlaufende Spannungscharakteristik des Generators der Schalteinrichtung nach F i g. 1. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Here, FIG. 1 a switching device according to the invention and FIG . 2 shows the logarithmic voltage characteristic of the generator of the switching device according to FIG . 1.

In F i g. 1 ist mit 10 ein in Abhängigkeit von der Ausgangsdrehzahl des Wechselgetriebes angetriebener Wechselstromgenerator bezeichnet, der auf die beiden Enden eines Potentiometerwiderstandes 13 arbeitet. Diesem ist ein Ohmscher Widerstand 11 und ein zu letzterem in Reihe liegender frequenzabhängiger Widerstand 12 parallel geschaltet. Es sei angenommen, daß das- zu schaltende Getriebe fünf Gänge besitzt, die - um glatte Zahlen zu erhalten - nach einem Stufungsfaktor 2 gestuft seien. Es sei also i,=8, i2=4, i3=2, i 4 = 1 und i 5 = 1/2. Im entsprechenden Verhältnis seien die Get eausgangsdrehzahlen gestuft, bei denen, konstante Belastung der Antriebsmaschine vorausgesetzt, das Wechselgetriebe umgeschaltet werden soll. Die spannungsabhängigen Schaltelemente 4 bis 7 sind für alle Gänge einheitlich gleich und austauschbar. Sie liegen einseitig an einer gemeinsamen Stromrückführungsleitung, während ihre jeweils anderen Anschlüsse nach dem Spannungsteilerprinzip an verschiedene Punkte des Potentiometerwiderstandes 13 gelegt sind. Ist die Generatorspannung so niedrig, daß keines der Schaltelemente anspricht, so ist der erste Gang eingeschaltet. Mit steigender Generatorspannung sprechen nacheinander die spannungsabhängigen Schaltelemente 7, 6, 5, 4 entsprechend der Umschaltung auf den zweiten, dritten, vierten und fünften Gang an.In Fig. 1 , 10 denotes an alternating current generator which is driven as a function of the output speed of the change gear and operates on the two ends of a potentiometer resistor 13. An ohmic resistor 11 and a frequency-dependent resistor 12 lying in series with the latter are connected in parallel to this. It is assumed that the gearbox to be shifted has five gears which - in order to obtain even numbers - are graded according to a gradation factor of 2. So let i, = 8, i2 = 4, i3 = 2, i 4 = 1 and i 5 = 1/2. The output speeds are graded in a corresponding ratio, at which, assuming constant load on the drive machine, the gearbox is to be switched. The voltage-dependent shift elements 4 to 7 are uniformly the same for all gears and can be exchanged. They are connected on one side to a common current return line, while their other connections are connected to different points of the potentiometer resistor 13 according to the voltage divider principle. If the generator voltage is so low that none of the switching elements respond, first gear is engaged. As the generator voltage rises, the voltage-dependent shifting elements 7, 6, 5, 4 respond one after the other according to the shift to the second, third, fourth and fifth gear.

Die Spannungscharakteristik des Wechselstromgenerators 10 ist in F i g. 2 durch die mit 14 bezifferte Kurve dargestellt, die einen logarithmischen Verlauf über die Ausgangsdrehzahl annimmt. Spricht das spannungsabhängige Schaltelement 7 bei der Spannung Ei an, so ist für das Ansprechen des Schaltelements 4 nur mehr eine Spannung E4 = 4 - Ei erforderlich, während bei den vorbekannten Ausführungen ähnlicher Art eine Spannung für die Schaltung des fünften Ganges notwendig ist, die achtmal so groß ist als die Ansprechspannung Ei für die Schaltung des zweiten Ganges.The voltage characteristic of the alternator 10 is shown in FIG. 2 is represented by the curve numbered 14, which assumes a logarithmic curve over the output speed. If the voltage-dependent switching element 7 responds at the voltage Ei , then only a voltage E4 = 4 - Ei is required for the response of the switching element 4, while in the previously known designs of a similar type, a voltage for shifting the fifth gear is required eight times is as large as the response voltage Ei for shifting the second gear.

Durch die erfmdungsgemäße Maßnahme, parallel zu dem Potentiometerwiderstand 13 ständig wirksame Ohmsche und frequenzabhängige Widerstände 11, 12 zu schalten, wird somit erreicht, daß die Spannungsabnahmestellen auf dem Potentiometerwiderstand 13 niinmebr im Gegensatz zu den erwähnten vorbekannten Ausführungen gleichen Ab- stand aufweisen. Es erhöht sich nämlich für die vorgesehene Stufung der Umschaltdrehzahlen die Generaterspannung von Gang zu Gang jeweils um den gleichen Betrag, so daß gegenüber den vorbekannten Schalteinrichtungen der Gesamtspannungsbereich des Wechselstromgenerators wesentlich, in dem vorgenannten Beispiel um die Hälfte, reduziert werden kann.By The inventive measure, in parallel with the potentiometer 13 continuously effective and frequency-dependent ohmic resistors 11 to switch 12, it is thus achieved that the voltage have take-off points on the potentiometer 13 niinmebr in contrast to the mentioned prior art designs was the same waste. The generator voltage increases from gear to gear by the same amount for the intended gradation of the switching speeds, so that the total voltage range of the alternator can be reduced significantly, in the above example by half, compared to the previously known switching devices.

Mit dem nicht dargestellten Gaspedal ist ein Schleifkontakt 15 verbunden, der die gemeinsame Stromrückführung aller spannungsabhängigen Schaltelemente 4 bis 7 je nach der Stellung des Gaspedals an vorbestimmte Stellen des Potentiometerwiderstandes 13 in dessen Endabschnitt nach der Ab- nahme der Spannung für das den höchsten Gang steuernde Schaltelement 4 legt.With the accelerator pedal, not shown, a sliding contact 15 is connected, which the common current return of all voltage-dependent switching elements 4 to 7 depending on the position of the accelerator pedal at predetermined points of the potentiometer resistor 13 in its end section after the decrease in voltage for the switching element controlling the highest gear 4 sets.

Steht der Schleifkontakt 15 in der gestrichelt gezeichneten Stellung, so ergeben sich in F i g. 2 die punktiert gezeichneten Drehzahlen. Es erhöhen sich also auch bei einer derartigen Anordnung die Schaltdrehzahlen aller Gänge proportional in gleichem Maße. Die Schaltung der Gänge wird auf diese Weise der jeweiligen Belastung der Antriebsmaschine angeglichen.If the sliding contact 15 is in the position shown in dashed lines, then in FIG. 2 the speeds shown in dotted lines. With such an arrangement, the shift speeds of all gears increase proportionally to the same extent. In this way, the shifting of the gears is matched to the respective load on the prime mover.

Claims

Claims: 1. Electrical control device for the automatic gear change of motor vehicle gearboxes, consisting of an alternating current generator that is driven depending on the output speed of the gearbox and works on a potentiometer resistor, and of voltage-dependent switching elements for switching through the gears, which are connected to the voltage points of the potentiometer resistor corresponding to the switching speeds are, characterized in that parallel to the entire potentiometer resistor (13) constantly effective ohmic (11) - as known per se - and connected in series with these frequency-dependent resistors (12).

2. Control device according to claim 1, characterized in that a sliding contact (15) is connected to the accelerator pedal, the common current return of all voltage-dependent switching elements (4 to 7) depending on the position of the accelerator pedal at predetermined points of the potentiometer resistor (3) in its End section sets after the decrease in voltage for the shift element controlling the highest gear. Documents considered: Austrian Patent No. 183 660; Swiss Patent No. 343 240; French Patent No. 902,625; British Patent No. 867,879; USA. Pat. No. 2,182,438.