DE2050291A1

DE2050291A1 - Elektronische Steuervorrichtung fur eine selbstschaltende Kraftubertragungs anlage

Info

Publication number: DE2050291A1
Application number: DE19702050291
Authority: DE
Inventors: Namio Yokohama Ine (Japan)
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1969-10-13
Filing date: 1970-10-13
Publication date: 1971-04-22

Description

Elektronische Steuervorrichtung für eine selbstschaltende Kraftübertragunganlage Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schutzvorrichtung für eine selbstschaltende Kraftübertragungsanlage eines Kraftfahrzeugs und insbesondere auf eine elektronische Schutzvorrichtung, die ein Überdrehen des Kraftfahrzeugmotors verhindern kann, wenn ein Wählhebel bei Fahrt mit hoher Geschwindigkeit sorglos zu niedrideren Orangen oder übersetzungsverhältnissen eschaltet wird.
Eine gewöhnliche selbstschaltende Kraftübertragungsanlage hat vier Wählhebelstellungen, nämlich P (parken), R (rückwArts), N (neutral), D (erster, zweiter und dritter Vorwärtsgang) und L (erster und zweiter Vorwärtsgang) oder sechs Wählhebelstellungen, d.h. P, R, N, D, II (zweiter vorwärtsgang gesperrt) und I (erster und zweiter Vorwärtsgang). Bei selbststschaltenden KraftUbertragungsanlagen dieser Bauart wird die Wahl der Gänge in Abhängigkeit von der Bewegung des Wählhebels durch den Kraftfahrzeugfahrer hydraulich bewirkt, wobei es möglich ist, daß bei Fahren mit hoher Geschwindigkeit oder im hohen Gang der Wählhebel auf ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis, zum Beispiel in die II- oder die Stellung geschaltet wird.
Es besteht dann die Gefahr, daß der Fahrzeugmotor überdreht und auf das laufende Fahrzeug eine übermäßige Motorbremswirkung ausübt, so daß die selbstschaltende Kraftübertragungsanlage erhebliche Schäden erleiden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Schutzvorrichtung für eine selbstschaltende' Kraftübertragungsanlage eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Fühleinrichtung für das elektrische Erfühlen der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Erzeugung eines dieser Geschwindigkeit entsprechenden Ausgangssignals, durch eine Vergleicherschaltung, die auf das Ausgangssignal ansprechen kann, um eine Mehrzahl von Signalen zu erzeugen, die jeweils anzeigen, daß ein über gang zu einem bestimmten ffbersetzungsverhältnis, das jedem dieser Signale zugeordnet ist, möglich ist, um ein Überdrehen des Kraftfahrzeugmotors zu verhindern, durch eine Kommandoschaltung, die auf die Mehrzahl von Signalen anspricht und ein Kommandosignal erzeugt und durch eine hydraulische Steuereinrichtung, die auf das Kommandosignal anspricht, um die selbstschaltende Kraftübertragungsanlage unter Verhinderung des Überdrehens des Kraftfabrzeugotors zu steuern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße elektronische Schutzvorrichtung für eine selbstschaltende Übertragungsanlage; Fig. 2 zeigt ein Schaltschema einer Vergleicherschaltung der elektronischen Schutzvorrichtung nach Fig. 1. ~ Gemäß Fig. 1 ist eine selbstschaltende Kraftübertragungsanlage 10 antriebsmäßig mit einem Kraftfahrzeugmotor 11 verbunden und hat eine Abtriebswelle 12, die an dem dem Motor 11 abgewandten Ende der Übertragungsanlage vorsteht.
Die elektronische Schutzvorrichtung ist allgemein mit 13 bezeichnet und besitzt einen Fühler 14 für das elektronische Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Erzeugung einer dieser entsprechenden Ausgangsspannung. Der Fühler 14 kann beliebige elektronische Bauart haben, die einen negativen Spannungsausgang besitzt, der mit ansteigender Fahrzeuggeschwindigkeit abfällt. Das Ausgangsspannungssignal, das zum Beispiel die Information über die Fahrzeuggeschwin -digkeit trägt, wird über eine Leitung 15 an eine Vergleicherschaltung 16 angelegt. Die Vergleicherschaltung 16 besitzt mehrere Schmitt-Schaltungen und vergleicht das Spannungssignal der Fahrzeuggeschwindigkeit mit vorbestimmten Spannungspegeln, die der oberen Grenze der Geschwindigkeitshöen entsprechen, an denen ein Heraurschalten in der selbstschaltenden Übertragungsanlage 10 bewirkt werden soll. Uberschreitet die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte obere Grenze, legt die Vergleicherschaltung 16 ein Signal über eine Leitung 18 an eine Kommandoschaltung 17 an. Die Korandoschaltung 17 steuert in Antwort auf dieses Signal eine hydraulische Steuervorrichtung 19, um eine Ubersetzungsveränderung in der Übertragungsanlage 10 zur Erzielung eines richtigen Übersetzungsverhältnisses zu bewirken, so daß ein Überdrehen des Motors 11 oder dessen Betrieb bei einer außergewöhnlich hohen Geschwindigkeit verhindert wird.
Die Fig. 2 zeigt einen Schaltplan der Vergleicherschaltung 16 der elektronischen Schutzvorrichtung. Die Vergleicherschaltung oder Komparatorschaltung 16 besteht zum Beispiel aus sechs Transistoren 20 bis 25 und deren zugehörigen elektronischen Teilen. Der Transistor 20 ist an seiner Basis an einen Widerstand 26 und dieser wiederum an eine Sammelleitung 27 vorbestimmter positiver Spannung, zum Beispiel 10 Volt angeschlossen. Die Basis des Transistors 20 ist über eine Diode 28 geerdet, die so polarisiert ist, daß an der Basis des Transistors 20 kein negatives Potential aufgebaut wird. Die Basis des Transistors 20 ist über einen Widerstand 29 an den Ausgang des Fühlers 14 angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors 20 ist über einen Widerstand 30 an die Sammelleitung 27 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 20 ist unmittelbar mit Erde verbunden.
Der Transistor 21 ist an seinem Kollektor an den Widerstand 31 angeschlossen, der seinerseits mit der Sammelleitung 27 verbunden ist. Die Basis des Transistors 21 ist über einen Widerstand 32 an den Kollektor des Transistors 20 ,-.d über einen Widerstand 33 an Erde oder Masse angeschlossen.
Der Emitter des Transistors 21 ist unmittelbar an Erde angeschlossen. Zwischen der Basis des Transistors 20 und dem Kollektor des Transistors 21 ist ein Widerstand 74 eingeschaltet. An einer Stelle der Leitung zwischen dem Kollektor des Transistors 21 und dem Widerstand 31 ist eine Leitung 35 angeschlossen, durch die ein Signal an die Kommandoschaltung 17 angelegt wird, das anzeigt, daß eine Umschaltung zum ersten Übersetzungsverhältnis ohne Überdrehen des Motors möglich ist.
Der Transistor 22 ist mit seiner Basis über einen wliaerstand 36 an die Sammelleitung 27 angeschlossen. Die Basis des Transistors 22 ist über eine Diode 37 geerdet, die so polarisiert oder gepolt ist, daß an der Basis kein negatives Potential aufgebaut wird. Die Basis des Transistors 22 ist ebenfalls über einen Widerstand 38 an den Fühler 1 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 22 ist über einen Widerstand 39 mit der Sammelleitung 27 verbunden. Der Emitter des Transistors 22 ist ebenfalls unmittelbar mit Erde oder Masse verbunden.
Der Transistor 24 ist an seinem Kollektor über einen Widerstand 44 mit der Sammelleitung 27 und an seinem Emitter ;unmittelbar an Erde angeschlossen. Die Basis des Transistors 24 ist über einen Widerstand 45 mit dem Kollektor des Transistors 21 verbunden und über einen Widerstand 46 mit dem Kollektor des Transistors 2?. An einer Stelle der Leitung zwischen dem Kollektor des Transistors 24 und dem Widerstand 44 ist eine Leitung 47 angeschlossen, durch die ein Signal an die Kommandoschaltung 17 gegeben wird, das anzeigt, daß ein Herabschalten auf das zweite Übersetzungsverhältnis ohne Überdrehen des Motors möglich ist.
Der Transistor 25 ist an seinem Kollektor über einen Widerstand 48 mit der Sammelleitung 27 verbunden. Die Basis des Transistors 25 ist über einen Widerstand 49 mit Masse verbunden und unmittelbar an den Kollektor des Transistors 23 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 25 ist unmittelbar mit Erde oder Masse verbunden. Eine Leitung 50 ist an den Kollektor des Transistors 25 angeschlossen, um von diesem ein Signal zu erhalten, das anzeigt, daß ein Heraufschalten auf das dritte Übersetzungsverhältnis möglich ist, wobei dieses Signal an die Kommandoschaltung 17 anzulegen ist.
Bei Vorwärtsfahrt im ersten Gang wird auf der Leitung 35 ein Signal W1 geliefert. Läuft das Fahrzeug im ersten Gang, hat der Fühler 14 einen niedrigen negativen Spannungsausgang, der an die Basis des Transistors 20 angelegt wird.
Über den Widerstand 26 wird ebenfalls eine vorbestImmte positive Spannung an die Basis des Transistors 20 angelegt.
Da der Ausgang des Fühlers 14 im Wert wesentlich niedriger als die positive Spannung ist, überschreitet das Potential an der Basis des Transistors 20 einen vorbestmmnten oberen Pegel, wodurch der Transistor 20 leitend wird. Somit befindet sich der Kollektor des Transistors 20 auf Nulipotential, so daß der Transistor 21 dadurch gesperrt wird, daß dessen Basis an den Kollektor des Transistors 20 angeschlossen ist.
Dies führt zu einem Spannungssignal W1 auf der Leitung 35, das anzeigt, daß der Wähihebel ohne die Gefahr des über drehens des Motors in eine Stellung geschaltet werden kann, die dem ersten Übersetzungsverhältnis entspricht.
Die Widerstände 26 und 29 sollten so eingestellt werden, daß sie solche relative Widerstandswerte haben, daß der Transistor 20 in den Sperrzustand übergeht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet, bei der eine Umschaltung vom ersten Obersetzungsverhältnis zum zweiten stattfindet. Wenn daher die Fahrzeuggeschwindigkeit den vorbestimmten Pegel überschreitet, wird der Transistor 20 nicht leitend, wodurch der Transistor 21 leitend wird,'so däß das Spannungssignal W1 auf der Leitung 35 verschwindet.
Die Widerstände 36 und 38 sind aso eingestellt, daß der Transistor 22 erst dann nichtleitend gemacht werden kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet, bei der eine Umschaltung vom zweiten zum ersten Übersetzungsverhältnis stattfindet. Beim Antrieb im ersten und im zweiten Vorwärtsgang bleibt der Transistor 23, dessen Basis an den Kollektor des Transistors 22 angeschlossen ist, gesperrt. Dadurch wird der Transistor 25, dessen Basis an den Kollektor des Transistors 23 angeschlossen ist, leitend gemacht. In diesem Fall erscheint auf der Leitung 50 ein Spannungssignal W3 nicht. Überschreitet gemäß Vorbeschreibung die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert, bei dem eine Umschaltung vom ersten zum zweiten Übersetzungs verhältnis stattfinden kann, wird der Transistor 20 nichtleitend gemacht, wodurch der Transistor 21 leitend wird.
Hierdurch fällt das Potential an das Basis des Transistors 24 ab, die über den Widerstand 45 an den Kollektor des Transistors 21 angeschlossen ist, so daß der Transistor 24 nichtleitend gemacht wird. Wird der Transistor 24 nichtleitrend, erscheint auf der Leitung 47 ein Spannungssignal W2, das anzeigt, daß der Wählhebel ohne Motorüberdrehung auf eine Stellung geschaltet werden kann, die dem zweiten Übersetzungsverhältnis entspricht.
Überschreitet gemäß Vorbeschreibung die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert, bei dem eine Umschaltung vom zweiten auf den dritten Gang stattfinden kann, wird der Transistor 22 nichtleitend gemacht, wodurch das Basispotential des Transistors 24 ansteigt. Hierdurch wird der Transistor 24 leitend, so daß das Spannungssignal W2 auf der Leitung 47 verschwindet. Da die Basis des Transistors 23 über den Widerstand 40 an den Kollektor des Transistor 22 angeschlossen ist, wird dann der Transistor 23 leitend, so daß der Transistor 25 nichtleitend wird, dessen Basis an den Kollektor des Transistors 23 angeschlossen ist. Hierdurch wird das Spannungssignal W3-auf der Leitung 50 erzeugt.
Die Arbeitsweise der sechs Transistoren 20 bis 25 in den ersten, zweiten und dritten Übersetzungsverhältnissen ist in der folgenden Tabelle gezeigt.
Übersetzungsverhältnis 1. 2. 3.
Transistor 20 leitend nicht leitend nichtleitend 21 nichtleitend leitend leitend # W1 22 leitend leitend nichtleitend 23 nichtleitend nichtleitend leitend II 24 leitend nicht leitend leitend # W2 25 leitend leitend nichtleitend # W3 Wie man aus der Tabelle ersieht, werden die Spannungssignale W1, W2 und W3 jeweils auf den Leitungen 35, 47 und 50 erzeugt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sich im ersten, zweiten und dritten Geschwindigkeitsbereich befindet. Diese Signale W1, W2 und W3 werden an die Kommandoschaltung 17 angelegt, die ein an die hydraulische Steuervorrichtung 19 anzulegendes Steuersignal erzeugt. Die hydraulische Steuervorrichtung 19 steuert die selbstschaltende Kraftübertragungsanlage 10, um ein ueberdrehen des Kraftfahrzeugmotors zu verhindern.
Es sei angenommen, daß der Wählhebel achtlos aus der Stellung "D" in die Stellung t'IIn geschaltet wird, während das Fahrzeug in einer hohen Geschwindigkeit läuft; dann wird das Signal W3 an die Kommandoschaltung 17 angelegt, während die Signale W1 und W2 Null sind. In der Vergleicherschaltung 16 befindet sich lediglich das eine Signal W3, das anzeigt, daß ein Heraufschalten lediglich auf den dritten Gang möglich ist. Somit findet ein Heraufschalten auf den dritten Gang in der selbst schaltenden KraftUbertragungsanlage statt, ohne daß der Kraftfahrzeugmotor.überdreht, so daß eine übermäßige Motorbremswirkung verhindert wird.
Es ist ergänzend noch hervorzuheben, daß in Fig. 2 der Transistor 23 über einen Widerstand 40 an seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors 22 verbunden ist. Die Basis des Transistors 23 ist über einen Widerstand 41 geerdet. Der Kollektor des Transistors 23 ist über einen Widerstand 42 an die Sammelleitung 27 und über einen Widerstand 43 an die Basis des Transistors 22 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 23 liegt unmittelbar an Masse oder rde.

Claims

Patentansprüche

Elektronische Schutzvorrichtung für eine selbstschaltende Kraftübertragungsanlage eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Fühleinrichtung (14) für das elektrische Erfühlen der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Erzeugung eines dieser entsprechenden Ausgangssignals, durch eine Vergleicherschaltung (16), die auf das Ausgangssignal anspricht und eine Mehrzahl von Signalen erzeugt, die jeweils anzeigen, daß eine Umschaltung auf ein spezielles Übersetzungsverhältnis ohne Überdrehen des Fahrzeugmotors möglich ist, das jedem der Signale zugeordnet ist, durch eine Kommandoschaltung (17), die auf die Vielzahl der Signale anspricht und ein Kommandosignal erzeugt und durch eine hydraulische Steuereinrichtung (19), die auf das Kommandosignal anspricht und die selbstschaltende Kraftübertragungsanlage steuert, um ein Überdrehen des Kraftfahrzeugmotors zu verhindern.
2. Elektronische Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heraufschalten bewirkt wird.

wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte obere Grenze des speziellen Übersetzungsver,hältnisses überschritten hat.
3. Elektronische Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Fühleinrichtung (14) erzeugte Ausgangssignal eine negative Spannung ist, die in ihrer Größe mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt.
4. Elektronische Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleicherschaltung (16) eine Mehrzahl von Schmitt-Schaltungen aufweist, die jeweils über zugeordnete Widerstände sowohl an eine Sammelleitung (27) vorbestimmter positiver Spannung als auch an den Ausgang der Fühleinrichtung (14) angeschlossen sind.
5. Elektronische Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schmitt-Schaltungen vorgesehen sind, die den ersten, zweiten und dritten Gang liefern.
6. Elektronische Schutzvorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorschaltung (16) sechs Transistoren (20,21,22,23,24,25) aufweist, an die über Sammelleitung (2?) eine positive Spannung angelegt wird.
7. Elektronische Schutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Transistoren nichtleitend gemacht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte obere Grenze überschreitet, an der eine Umschaltung vom ersten zum zweiten Übersetzungsverhältnis stattfindet, wobei die Basis dieses einen Transistors (20) über zwei der zugeordneten Widerstände (26,29) sowohl an die Sammelleitung (27) als auch an den Ausgang der Bünleinrichtung (14) angeschlossen ist.
8. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Transistoren nichtleitend gemacht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte obere Grenze überschreitet, an der ein übergang vom zweiten zum dritten Übersetzungsverhältnis stattfindet, wobei die Basis dieses einen Transistors durch zwei der zugeordneten Widerstände sowohl an die Sammelleitung (27) als auch an den Ausgang der Fühleinrichtung (14) angeschlossen ist.