DE2241517C3

DE2241517C3 - Sicherheitsanordnung bei elektronisch gesteuerten Schaltvorrichtungen für den selbsttätigen Gangwechsel von Kraftfahrzeuggetrieben

Info

Publication number: DE2241517C3
Application number: DE19722241517
Authority: DE
Inventors: Guenter 7992 Tettnang Fischer; Franz 7778 Markdorf Streif
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1972-08-24
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2241517B2; DE2241517A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsanordnung bei elektronisch gesteuerten Schaltvorrichtungen für den so selbsttätigen Gangwechsel von Kraftfahrzeuggetrieben nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannt ist eine Sicherheitsanordnung für elektronisch gesteuerte automatische Gangschaltungen für Kraftfahrzeuge, in der ein Drehzahlgeber an der Abtriebsseite des Kraftfahrzeuggetriebes ein frequenz- und amplituden-abhängiges Steuersignal liefert, das in einem Frequenzanalogwandler umgewandelt wird und von dort aus über vorgeschaltete Widerstände auf Eingänge von Schaltverstärkern wirkt, die an ihren Ausgängen zugeordnete Relais zum Schalten einer niedrigen und mehrerer höherer Gangstüfen betätigen.

Eine solche Einrichtung ist in der selbst nicht vorveröffentlichten DE-OS 21 23 700 angegeben, die auf der älteren deutschen Patentanmeldung P 23 700.3 beruht

Um zu verhindern, daß der Gangschaltautomat bei eingelegter hoher Gangstufe nicht sofort herabschaltet, wenn der Drehzahlgeber und/oder sein Steuersignal ausfallen, ist ein Differenzverstärker mit einem seiner Eingänge und mit seinem Ausgang zu dem Frequenzanalogwandler parallel geschaltet und der zweite Eingang ist an den Ausgang des zugeordneten Verstärkers für niedrige Schaltstufen angeschlossen. Ferner ist der Differenzverstärker so ausgeführt, daß er bei Ausfall des Steuersignals eine gegenüber dem normalen Betriebszustand erhöhte Spannung am Ausgang liefert, die ein Abschalten in eine niedrigere Gangstufe verhindert. Daraus ergibt sich jedoch, daß der Gangschaltautomat bei Ausfall des Steuersignals gegebenenfalls um einen Gang heraufschalteL

Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Gangschaltautomaten derart abzusichern, daß er bei Ausfall des Steuersignals keine Rückschaltung einleitet, sondern die eingeschaltete Gangstufe aufrechterhält.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Sicherheitsanordnung mit dem in Patentanspruch 1 angegebenen Kennzeichen. Durch diese Sicherheitsanordnung wird der jeweils eingeschaltete Gang zuverlässig festgehalten, d. h. auch bei Ausfall des fahrgeschwindigkeitsabhängigen Signalstromes.

Mit der DE-AS 12 74 452 ist bereits eine Sicherheitsanordnung für elektrisch gesteuerte Getriebe mit selbsttätigen Gangwechsel bekanntgeworden, bei der zwei Steuergeneratoren für jeweils ein mit der Fahrgeschwindigkeit steigendes elektrisches Signal vorgesehen sind. Um ein Aufwärtsschalten auszulösen, sind die Signale beider Steuergeneratoren notwendig. Bei Ausfall eines dieser beiden Signale reicht das übriggebliebene nicht aus, um das Getriebe hochzuschalten, jedoch ist es stark genug den gerade eingeschalteten Gang zu halten und ein Abwärtsschalten zu verhindern. Sollte jedoch auch das zweite Signal ausfallen, so reagiert die Steuervorrichtung so, als ob ein Signal vom Abwärtsschalten in den niedrigsten selbsttätig schaltbaren Gang gegeben worden wäre. Diese Einrichtung kann daher nicht zuverlässig ein Abwärtsschalten bei Signalstörung vermeiden.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß erst bei Rückgang der Motord?ehzahl unter einen vorbestimmten Wert eine Rückschaltung um einen Gang eingeleitet wird.

In der Zeichnung stellen dar

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild der Sicherheitsanordnung für den selbsttätigen Gangwechsel eines dreigängigen Kraftfahrzeuggetriebes,

Fig.2 eine Arbeitstabelle für eine der bistabilen Kippstufen.

Für die Ausgangsdrehzahl des dreigängigen Kraftfahrzeuggetriebes ist ein Drehzahlgeber 1 angeordnet, der ein frequenzabhängiges Steuersignal über einen Impulsverstärker 2 an einen Frequenz-Analog-Wandler 3 abgibt.

Der Ausgang des Frequenz-Analog-Wandlers 3 ist mit parallelen Zweigen verbunden, deren Anzahl der Zahl der Gangstufen ohne Anfahrgang entspricht Im dargestellten Schaltbeispiel für ein Dreiganggetriebe sind daher zwei parallele Zweige vorhanden, von denen jeder aus einem Widerstand 4a bzw. 4b, einem Sehältvefstärker 5a bzw. 56 und einem den Gangwechsel im Getriebe auslösenden Schaltglied besteht, das im gezeichneten Beispiel durch ein Relais 7a bzw. 7b dargestellt ist. Anstelle dieser Relais können auch elektronische Schalter angeordnet werden.

Zwischen dem Schaltverstärker 5a bzw. 5b und dem Schaltglied 7a bzw. 7b jeder Gangstufe ist eine bistabile

Kippstufe 6a bzw, 66 angeordnet, deren Setzeingang S Vorrang vor dem Löscheingang R hat. Jedem Schaltglied 7a bzw, 76 ist ein Umschalter 7a 1 bzw, 76 1 zugeordnet, dessen bei erregtem Schaltglied geschlossener Kontakt mit dem Löscheingang R der zugehörigen Kippstufe 6a bzw. 66 und dessen bei stromlosem Schaltglied geschlossener Kontakt mit dem Umschalter des Schaltgliedes des jeweils nächstniedrigeren Ganges verbunden ist, im gezeichneten Beispiel F i g. 1, also Tb 1 mit 7s 1, Schließlich ist ein Frequenzteiler 11 zwischen dem Eingang zum Frequenz-Analog-Wandler 3 und dem Umschalter 761, der dem Schaltglied Tb des höchsten selbsttätig schaltbaren Ganges zugehört, angeordnet Dem Schaltglied Ta bzw. Tb ist je ein weiterer Umschalter Ta 2 bzw. Tb 2 zugeordnet, durch die die Gänge geschaltet werden. Der Kontaktarm des Umschalters 762 ist mit einer Stromquelle 15 verbunden. Sein in der Zeichnung linker Kontakt führt über eine Leitung 10 zur dritten Gangstufe und ist bei erregtem Relais 7a geschlossen. Sein rechter Kontakt führt zum Kontaktarm eines Umschalters 7a 2, der vom Relais Ta abhängt und bei stromführendem Relais 7a eine Leitung 9 zur zweiten Gangstufe schließt Der rechte Kontakt des Umschalters 7a 2 führt über eine Leitung 8 zur ersten Gangstufe.

In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung befindet sich die Schaltung in Anfahrstellung bzw. in der ersten Gangstufe. Bei stromführendem Relais 7a werden die Umschalter Ta 1 und Ta 2 umgelegt (in der Zeichnung nach links). Hierbei wird durch den Umschalter 7a 2 die Stromzufuhr über die Leitung 8 zur ersten Gangstufe unterbrochen und die Leitung 9 zur zweiten Gangstufe mit der Stromquelle 15 verbunden.

Die Schaltung der dritten Gangstufe erfolgt über die Kippstufe 6b und das Relais Tb mit den Umschaltern Tb 1 und Tb 2, wobei letzterer die Leitung 10 zur dritten Gangstufe mit der Stromquelle 15 verbindet

Die Umschalter 7a 1 und Tb 1 sind für die Rückschaltung vorgesehen.

Diese Schaltanordnung hat zur Folge, daß bei beaufschlagtem Setzeingang S der bistabilen Kippstufe 6a, 6b über den Löscheingang R keine Wirkung erfolgt Andererseits wird durch den Frequenzteiler 11 erreicht, daß bei Wegfall des Signalstroms auf den Setzoingang S (Absinken der Fahrgeschwindigkeit) ein Löschimpuls vom Löscheingang R erst nach mehreren Impulsen abgegeben wird.

Durch die Verkettung der Umschalter 7a 1, 7a 2 und

Tb 1, 762 ist sichergestellt, daß bei einem Löschimpuls auf den Löscheingang R der bistabilen Kippstufe 6a bzw, 6b eine RQckschaltung um nur ein Gangstufe erfolgt

Daher ist der Ausgang des Frequenzteilers 11 mit dem Umschalter 761 des der höchsten Gangstufe zugeordneten Relais Tb verbunden. Bei eingeschaltetem höchsten Gang — im vorliegenden Beispiel dem 3. Gang — verbindet der Umschalter Tb 2 die Stromquelle 15 mit

ίο der Leitung 10 zur dritten Gangstufe, während gleichzeitig der Umschalter Tb 1 den Ausgang des Frequenzteilers 11 mit dem Löscheingang R der Kippstufe 66 verbindet Beim Rückschalten auf den nächst niedrigeren Gang (2. Gang) wird das Relais 76 stromlos und die Umschalter 762 und 7a 2 stellen eine Verbindung zwischen der Leitung 9 zur zweiten Gangstufe und der Stromquelle 15 her. Gleichzeitig verbindet nunmehr der Umschalter 761 den Frequenzteiler 11 über den Umschalter 7a 1 mit dem Löscheingang R der Kippstufe 6a

Durch das Hintereinanderschalten der Umschalter 7a 2 und 76 2 zum Einschalten der einz-inen Gangstufen und die jeweilige Zuordnung eines zweiten. Umschalters 761 zum Relais 76 bzw. des Umschalters 7a 1 zum

Relais 7a wird eine Rückschaltung vorbereitet

Da die bistabilen Kippstufen 7a und 76 bei Ausfaii des Steuerstroms in der jeweils vorhandenen Schaltstellung verbleiben, wird somit auch der jeweils eingeschaltete Gang gehalten.

Mit dem Ausgang des Frequenzteilers 11 ist ferner ein Schalter 12 verbunden, der bei Unterschreiten einer vorbestimmten Motordrehzahl schließt und auf den bistabilen Kippschalter 6a oder 66 einen Löschimpuls über einen Analog-Digitalwandler 13 abgibt durch den die Zeitspanne für eine Verzögerung der Löschimpulsabgabe bestimmt wird.

Die Arbeitstabelle nach Fig.2 dient zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise der bistabilen Kippstufen. Mit »L« ist Stromzufuhr bezeichnet; O bedeutet stromlos. Q bezeichnet den Ausgang, der mit dem als Schaltglied dienenden Relais 7a bzw. 76 verbunden ist

Aus dieser Arbeitstabelle geht hervor, daß bei beaufschlagtem Setzeingang 5über den Ausgang Qdes Relais 7a bzw. 76 stets Strom bekommt d. h. daß der vom Schaltverstärker angesteuerte Setzeingang 5 der bistabilen Kippstufe 6a bzw. 66 absoluten Vorrang vor dem Löscheingang hat

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Paten tanspröche;

t, Sicherheitsanordnung bei elektronisch gesteuerten Schaltvorrichtungen Für den selbsttätigen Gangweehsel von Kraftfabrzeuggetrieben, bestehend aus einem Drehzahlgeber fCr die Ausgangsdrehzahl des Getriebes, einem Impulsverstärker und einem Frequenz-Analog-Wandler, dessen Ausgang mit parallelen Zweigen verbunden ist, deren Anzahl der Zahl der vorhandenen Gangstufen ohne Anfahrgang entspricht, und die je aus einem Widerstand, einem Schaltverstärker und einem den Gangwechsel im Getriebe auslösenden Schaltglied bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltverstärker (5a, 5b) und dem is Schaltglied (7a, 7b) jeder Gangstufe eine bistabile Kippstufe (6a, 6b) mit Vorrang des Setzeinganges (S) vor dem Löscheingang (7ty angeordnet ist, daß jedem Schaltglied (7a, 7b) je ein Umschalter (7a 1, 7b 1) zugeordnet ist, dessen bei erregtem Schaltglied geschlossener Kontakt mit dem Löscheingang (R) der zugehörigen Kippstufe (6a. 6b) und dessen bei stromlosen Schaltglied (7a, 7b) geschlossener Kontakt mit dem Umschalter des Schaltgliedes des jeweils nächst niedrigeren Ganges verbunden ist, und daß ein Frequenzteiler (U) zwischen dem Eingang zum Frequenz-Analog-Wandler (3) und dem Umschalter (Jb 1), der dem Schaltglied (7b) des höchsten selbsttätig schaltbaren Ganges zugehört, angeordnet ist
2. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Motordrehzahl abhängig betätigbarer Schalter (12) vorgesehen ist ,der bei Unterschreiten «iner vorbestimmten Motordrehzahl schließt und über einen Analog-Digitalwandler (13) an die vom Fr: quenzteiler (11) zu den Umschaltern (Jb 1, 7a 1) der Schaltglieder (7b, 7a) führende Leitung angeschlossen ist.
3. Sicherheitsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltglieder elektromagnetische Relais (Ja, 7tyangeordnet sind.
4. Sicherheitsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltglieder elektronische Schaltelemente angeordnet sind.

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