DE2258753A1

DE2258753A1 - CONTROL ARRANGEMENT FOR VEHICLE DRIVES

Info

Publication number: DE2258753A1
Application number: DE19722258753
Authority: DE
Inventors: Harvey Frank Dickinson
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1971-12-07
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1973-06-14
Also published as: GB1361881A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUSDIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS DR.-ING. HANSLEYH 2258753DR.-ING. HANSLEYH 2258753

München 71, Melchiorstr. 42Munich 71, Melchiorstr. 42

Unser Zeichen: A 12 558Our reference: A 12 558

FERRANTI LIMITEDFERRANTI LIMITED

Hollinwood-LancashireHollinwood Lancashire

EnglandEngland

Steueranordnung für FahrzeugantriebeControl arrangement for vehicle drives

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern von Fahrzeugantrieben in Verbindung mit einem Getriebe.The invention relates to an arrangement for controlling vehicle drives in connection with a gearbox.

Wenn ein bestimmtes Zahnrad eines Getriebes, in Eingriff gebracht wird, so hat das Getriebe ein gegebenes übersetzungsverhältnis, wobei der optimale Wert des Verhältnisses der Drehzahlen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes bei einem gleichmäßigen stoßfreien Eingriff des ausgewählten Zahnrades dasjenige der gewünschten Übersetzung ist; Ein Getriebe mit Synchronisiereinrichtungen ermöglicht einen gleichmäßigen und stoßfreien Eingriff des ausgewählten Zahnrades auch dann wenn das Verhältnis der Drehzahlen der Eingangs- und der Äusgangswelle des Getriebes von dem des gewünschten Übersetzungsverhältnisses abweicht. Das Getriebe kann jedoch, unabhängig ob es Synchronisiereinrichtungen hat oder nicht, beschädigt werden, wenn der Versuch gemacht wird*, das vor-When a certain gear of a transmission is brought into engagement, the transmission has a given gear ratio, the optimum value of the ratio of the speeds of the input and output shafts of the transmission with a smooth, smooth engagement of the selected gear being that of the desired transmission; A gearbox with synchronizing devices enables a smooth and jolt-free engagement of the selected gear, even if the ratio of the speeds of the input and output shafts of the gearbox deviates from that of the desired gear ratio. However, regardless of whether it has synchronizing devices or not, the transmission can be damaged if an attempt is made * to

Lh/fi - 2 - ·Lh / fi - 2 - ·

3 0 9 8 2 4/08403 0 9 8 2 4/0840

- 2 - A 12 558- 2 - A 12 558

gegebene Zahnrad in Eingriff zu bringen, solange die Differenz zwischen dem gewünschten übersetzungsverhältnis und dem momentanen Drehzahlverhältnis der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes bezogen auf das übersetzungsverhältnis größer ist als ein durch die Konstruktion des Getriebes gegebener zulässiger Wert. Der Maximalwert für diese Differenz ist daher durch die Konstruktion des Getriebes vorgegeben.to bring the given gear into engagement as long as the difference between the desired gear ratio and the current one The speed ratio of the input and output shafts of the transmission based on the transmission ratio is greater than a through the Design of the gearbox given permissible value. The maximum value for this difference is therefore given by the design of the transmission.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde ein Steuersystem für einen Fahrzeugantrieb zu schaffen, in welchem der Beginn des Eingriffs eines bestimmten Zahnrades des Getriebes solange verhindert wird, bis das Zahnrad sanft und stoßfrei eingerückt werden kann, d.h. bis eine etwaige Differenz zwischen dem gewünschten übersetzungsverhältnis und dem Verhältnis der Drehzahlen der Eingangs- und der Ausgangswelle bezogen auf das gewünschte übersetzungsverhältnis kleiner ist als der vorgegebene Maximalwert, der durch die Konstruktion des Getriebes gegeben ist.The invention is now based on the object of creating a control system for a vehicle drive in which the intervention begins a certain gear of the transmission is prevented until the gear can be engaged smoothly and without jolts, i.e. until there is any difference between the desired gear ratio and the ratio of the speeds of the input and output shafts based on the desired transmission ratio is smaller than the specified maximum value, which is given by the design of the gearbox.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Steuersystem für einen Fahrzeugantrieb mit einem Getriebe mit einr Eingangswelle und einer Ausgangswelle erreicht durch einen ersten Umformer und einen zweiten Umformer, zur Erzeugung von Signalen, die die Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes darstellen, einen Komparator mit einem ersten Zähler, der mit dem ersten Umformer verbunden ist, und mit einem zweiten Zähler, der mit dem zweiten Umformer verbunden ist, einer Nummernerzeugungs-Einrichtung, die entsprechend der Auswahl eines Zahnrades bestimmte Größen in den Zählern einstellt, wobei das Verhältnis der im ersten Zähler eingestellten Größe zu der im zweiten Zähler eingestellten Größe das gewünschte übersetzungsverhältnis des Getriebes darstellt, worauf die in den Zählern gespeicherten Größen durch Signale der Umformer geändert werden, derart, daß der Komparator einen Ausgang liefert, der den Anteil jeder Differenz zwischen dem gewünschten übersetzungsverhältnis und dem Verhältnis der Drehzahlen zwischen der Eingangswelle und der Aus-According to the invention, this is the case with a control system for a vehicle drive with a gearbox with an input shaft and an output shaft achieved through a first converter and a second Converter, for generating signals that represent the speeds of the input shaft and the output shaft of the gearbox, a comparator with a first counter, which is connected to the first converter, and with a second counter, which is connected to the second converter is, a number generating device that is selected in accordance with the selection of a gear sets certain sizes in the counters, the ratio of the size set in the first counter to the the desired transmission ratio set in the second counter of the gearbox, whereupon the variables stored in the counters are changed by signals from the converters, in such a way that that the comparator provides an output which represents the proportion of any difference between the desired gear ratio and the Ratio of the speeds between the input shaft and the output

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- 3 - A 12 558- 3 - A 12 558

gangswelle des Getriebes bezüglich dem gewünschten Übersetzungsverhältnis darstellt, und durch Einrichtungen, durch die der Beginn des Eingriffs des bestimmten Zahnrades ermöglicht wird, wenn dieser Anteil kleiner ist als ein vorgegebener Maximalwert, so daß das ausgewählte Zahnrad sanft und stoßfrei in Eingriff gebracht werden kann.represents the output shaft of the transmission with respect to the desired gear ratio, and by means of which the beginning the engagement of the specific gear is made possible if this proportion is smaller than a predetermined maximum value, so that the selected gear can be brought into engagement smoothly and smoothly.

Eine beispielsweise bevorzugte Ausführungsform der Erdingung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben, die schematisch in Blockform ein Steuersystem nach der Erfindung zeigt.An example of a preferred embodiment of the grounding is described below with reference to the single figure of the drawing, which is a control system according to schematically in block form of the invention shows.

Die dargestellte Steueranordnung für einen Fahrzeugantrieb umfaßt einen Getriebekasten 10 mit sieben Zahnrädern, wobei durch den Eingriff dieser Zahnräder sieben verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Eingangswelle 11 und der Ausgangswelle herstellbar sind. Jedes Übersetzungsverhältnis stellt den optimalen Wert für das Verhältnis der Drehzahlen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes bei gleichmäßigem stoßfreiem Eingriff des betreffenden Zahnrades dar, obgleich mit dem Eingriff des Zahnrades auch begonnen werden kann, wenn noch eine Differenz zwischen dem Übersetzungsverhältnis und dem Drehzahlverhältnis der beiden Wellen besteht. Wenn beispielsweise das Getriebe Synchronisiereinrichtungen besitzt, kann das ausgewählte Zahnrad auch dann zufriedenstellend in Eingriff gebracht werden, wenn die Differenz zwischen dem gewünschten Übersetzungsverhältnis und dem momentanen Drehzahlverhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangswelle des Getriebes bezogen auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis kleiner als ein vorgegebener Maximalwert ist, der durch die Konstruktion des Getriebes gegeben ist. Das erfindungsgemäße System dient dazu, den Beginn des Eingriffs eines Zahnrades zu verhindern bis zu dem Zeitpunkt, in welchem es gleichmäßig und stoßfrei in Eingriff gebracht werden kann.The illustrated control arrangement for a vehicle drive comprises a gear box 10 with seven gears, wherein by the Engagement of these gears seven different gear ratios between the input shaft 11 and the output shaft can be produced. Each gear ratio represents the optimal one Value for the ratio of the speeds of the input and output shafts of the gearbox with smooth, smooth engagement of the gear in question, although the engagement of the gear can also be started if there is still a difference exists between the gear ratio and the speed ratio of the two shafts. For example, if the transmission Has synchronizers, the selected gear can be satisfactorily engaged even when the difference between the desired gear ratio and the current speed ratio between the input and output shaft of the transmission is smaller than a specified maximum value based on the desired transmission ratio, which is determined by the construction of the transmission is given. The system according to the invention is used to prevent the start of engagement of a gear until it can be brought into engagement smoothly and smoothly.

Bei der Wahl eines Zahnrades aber vor Beginn des Eingriffs desWhen choosing a gear, but before the start of the engagement of the

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- 4 - A 12 558- 4 - A 12 558

Zahnrades erzeugt der Getriebekasten 10 ein Signal, das das ausgewählte Sahnrad anzeigt, wobei der Getriebekasten sieben unterschiedliche Ausgänge I, II, III, IV, V, VI und VII hat, die den verschiedenen Zahnrädern zugeordnet sind. Die Ausgänge I bis VII des Getriebes sind mit einer Nummernerzeugungs-Einrichtung verbunden, die in der Zeichnung in Form von zwei Teilen 13 und 14 dargestellt ist. Jede Nummernerzeugungs-Einrichtung 13 oder 14 umfaßt einen Speicher und sie erzeugt aufgrund der Signale der verschiedenen Ausgänge I bis VII des Getriebes 10 unterschiedliche digitale Signale. Das Verhältnis der Größen, die durch die digitalen Signale der Einrichtungen 13 und 14 entsprechend der Auswahl eines Zahnrades dargestellt werden, ist gleich dem übersetzungsverhältnis des zugehörigen Zahnrades.Gear, the gear box 10 generates a signal that the selected Sahnrad indicates, the gear box has seven different outputs I, II, III, IV, V, VI and VII, the assigned to different gears. The outputs I to VII of the transmission are connected to a number generation device, which is shown in the drawing in the form of two parts 13 and 14. Each number generating device 13 or 14 comprises a memory and it generates different ones based on the signals of the various outputs I to VII of the transmission 10 digital signals. The ratio of the quantities generated by the digital signals of the devices 13 and 14 according to the Selection of a gear to be displayed is equal to the gear ratio of the associated gear.

Es sind Umformer vorgesehen, die allgemein mit 15 bezeichnet sind und durch die die Drehzahlen der Eingangswelle 11 und der Ausgangswelle 12 des Getriebes 10 bestimmt werden. Es sind ein erster und ein zweiter Umformer vorgesehen, die entsprechend mit einem ersten Tachometer 16 und einem zweiten Tachometer 17 versehen sind. Die Umformer erzeugen Impulse mit Frequenzen im selben Verhältnis zu den Drehzahlen der Eingangs- und Ausgangswellen 11 und 12 des Getriebes. There are converters provided, which are generally designated 15 and through which the speeds of the input shaft 11 and the output shaft 12 of the transmission 10 can be determined. A first and a second converter are provided, which are correspondingly connected to a first Tachometer 16 and a second tachometer 17 are provided. The converters generate pulses with frequencies in the same ratio to the speeds of the input and output shafts 11 and 12 of the transmission.

Der Komparator ist allgemein innerhalb der gestrichelten Linie dargestellt und er urr.faßt einen ersten Zähler 19, der mit dem Ausgang der ersten Signalerzeugungs-Einrichtung 13 verbunden ist, sowie einen zweiten Zähler 20, der mit dem Ausgang der zweiten Signalerzeugungs-Einrichtung 14 verbunden ist. Der erste Zähler 19 ist ferner über eine Einheit 21 mit dem ersten Umformer 16 verbunden, während der zweite Zähler 20 über eine Einheit 22 mit dem zweiten Umformer 17 verbunden ist. Der erste Zähler 19 hat acht Ausgänge a, b, c, d, e, f, g, h, an die binär kodierte Signale gegeben werden, die die im Zähler gespeicherte Größe darstellen.The comparator is shown generally within the dashed line and it urr.full a first counter 19, which is connected to the output the first signal generating device 13 is connected, as well as a second counter 20 connected to the output of the second signal generating device 14 is connected. The first counter 19 is also connected to the first converter 16 via a unit 21, while the second counter 20 is connected to the second converter 17 via a unit 22. The first counter 19 has eight outputs a, b, c, d, e, f, g, h, to which binary coded signals are given, which represent the quantity stored in the counter.

Die Ausgänge des ersten Zählers 19 sind über eine TorschaltungThe outputs of the first counter 19 are via a gate circuit

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- 5 - A 12 558- 5 - A 12 558

an drei Betätigungseinrichtungen 25, 26 und 27 gelegt» Die erste Betätigungseinrichtung 25 ist mit einem Ausgang A der Torschaltung 24 verbunden und sie bringt, wenn sie aufgrund eines Signales von dieser erregt wird, das ausgewählte Zahnrad des Getriebes 10 zum Eingriff. Die zweite Betätigungseinrichtung 26 ist mit einem Ausgang B der Torschaltung 24 verbunden und sie erhöht, wenn sie erregt wird, die Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes. Die dritte Betätigungseinrichtung 27 ist mit einem Ausgang C der Torschaltung 24 verbunden und wenn sie erregt wird, reduziert sie die Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes, placed on three actuating devices 25, 26 and 27. The first actuating device 25 is connected to an output A of the gate circuit 24 and, when it is excited by a signal from this, brings the selected gear of the transmission 10 into engagement. The second actuating device 26 is connected to an output B of the gate circuit 24 and, when energized, increases the speed of the input shaft of the transmission. The third actuating device 27 is connected to an output C of the gate circuit 24 and when it is energized, it reduces the speed of the input shaft of the transmission ,

Ein Befehlszähler 30 (sequence counter) steuert den Betrieb des Steuersystemes von welchem er einen Teil bildet. Der Befehlszähler 30 wird über eine Vielzahl von verschiedenen Stufen vorgerückt aufgrund von Impulsen, die er am Eingang J vom ersten Umformer 16 empfängt. Der Befehlszähler empfängt ferner ein Signal vom Getriebe 10 am Eingang K, wodurch angezeigt wird, daß ein Zahnrad ausgewählt worden ist, sowie am Eingang L von der Torschaltung 24. In verschiedenen Stufen gibt der Befehlszähler 30 ein Signal an den Ausgang P, das an die Einrichtungen 13, 14 gelegt wird, ferner gibt er ein Signal an einen Ausgang Q, das an die Zähler 19, 20 gelegt wird. Der Zähler 30 rückt um eine Stufe vor aufgrund eines jeden Impulses von dem ersten Umformer 16, außer daß sein Vorrücken gesperrt wird, nachdem er ein Signal vom Ausgang Q auf die Zähler gegeben hat und bis er ein Signal am Eingang L von der Torschaltung 24 empfängt.A sequence counter 30 controls the operation of the control system of which it forms part. The command counter 30 is advanced through a number of different stages in response to pulses it receives from the first transducer 16 at input J. The command counter also receives a signal from the transmission 10 at the input K, which indicates that a gear has been selected, and at the input L of the gate circuit 24. In various stages, the command counter 30 gives a signal at the output P, which is to the Devices 13, 14 is placed, it also gives a signal to an output Q, which is applied to the counter 19, 20. The counter 30 advances one step on the basis of each pulse from the first transducer 16, except that its advance is blocked after it has given a signal from the output Q to the counters and until it receives a signal at the input L from the gate circuit 24 .

Im Betrieb des Steuersystemes wird der Zähler 30 bei der Auswahl eines Zahnrades durch Impulse des ersten Umformers 16 auf eine Stufe vorgerückt, in der er einen Impuls am Ausgang P liefert, wodurch die Nummernerzeugungs-Einrichtungen 13 und 14 veranlaßt werden, digitale Signale entsprechend an die Zähler 19 und 20 zu geben, in denen entsprechende GröBen bzw. Beträge eingestellt werden. Das Verhältnis dieser Beträge zueinander stellt das gewünschte In the operation of the control system , the counter 30 is advanced when a gear is selected by pulses from the first transducer 16 to a stage in which it supplies a pulse at the output P, whereby the number generating devices 13 and 14 are caused to digital signals accordingly to the To give counters 19 and 20, in which the corresponding values or amounts are set. The ratio of these amounts to each other represents the desired one

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- 6 - A 12 558- 6 - A 12 558

Übersetzungsverhältnis dar. Der Zähler 30 wird dann auf eine Stufe weitergerückt, in der er einen Impuls am Ausgang Q abgibt, wodurch die Umformer 16 und 17 veranlaßt werden, Impulse entsprechend an die beiden Zähler zu geben, wodurch die in ihnen gespeicherten Beträge bzw. Größen abwärts gezählt v/erden (counted down) . Das Vorrücken des Zählers 30 wird dann zeitweilig unterbrochen.The gear ratio. The counter 30 is then on a stage moved further, in which it emits a pulse at output Q, whereby the converters 16 and 17 are caused to pulse accordingly to give the two counters, whereby the amounts or sizes stored in them are counted down. That Advancement of the counter 30 is then temporarily interrupted.

Jeder Impuls, der von einem Umformer auf einen Zähler gegeben wird, reduziert die in diesem gespeicherte Größe um eine Einheit. Damit sind die Abwärtzzähl-Geschwindigkeiten (count-down rates) der beiden Zähler repräsentativ für die Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes. Wenn die im ersten oder im zweiten Zähler gespeicherte Größe den Wert WuIl erreicht, wird über eine Leitung 32 ein Signal zum anderen Zähler gegeben, worauf der Countdown der in beiden Zählern gespeicherten Größe angehalten wird. Every pulse that is sent by a converter to a counter reduces the size stored in it by one unit. This means that the count-down rates of the two counters are representative of the speeds of the input shaft and the output shaft of the transmission. When the variable stored in the first or in the second counter reaches the value WuIl, a signal is given to the other counter via a line 32, whereupon the countdown of the variable stored in both counters is stopped.

Die im ersten Zähler 19 beim Anhalten des Count-downs gespeicherte Größe wird durch ein binär kodiertes Signal an den acht Ausgängen a bis h dargestellt, das an die Torschaltung 24 gelegt wird. Wenn nun beim Bestimmen der Größen, die anfangs in den Zählern 19 und gespeichert sind und der Frequenzen der Impulse der Umformer 16 und 17 die Größen, die im ersten Zähler verbleiben, zwischen Eins und Acht einschließlich liegt, so kann das ausgewählte Zahnrad glatt und stoßfrei eingerückt werden. Das Steuersystem ist somit der Konstruktion des Getriebes in jeder Hinsicht angepaßt und die unterschiedlichen Größen, die am Anfang in den Zähler 19 und 20 einzustellen sind, werden empirisch abgeleitet. Diese unterschiedlichen Größen werden in vorgegebene Stellen der Speicher 13 und 14 eingeschrieben und die entsprechenden Größen werden an die Zähler gelegt wenn ein Zahnrad ausgewählt wird, wobei die geeigneten Stellen der Speicher aufgrund eines Signales vom Getriebe 10 adressiert werden. Damit ist die im ersten Zähler 19 gespeicherte Größe wenn der Count-down angehalten wird, repräsentativ für das Verhältnis Irgendeiner Differenz zwischen dem gewünschten übersetzungsverhäit- The variable stored in the first counter 19 when the countdown is stopped is represented by a binary-coded signal at the eight outputs a to h , which is applied to the gate circuit 24 . If the values that are initially stored in the counters 19 and 19 and the frequencies of the pulses from the transducers 16 and 17 are determined, the values that remain in the first counter are between one and eight inclusive, the selected gear can be smooth and bumpless to be indented. The control system is thus adapted in every respect to the construction of the transmission and the different quantities which are initially to be set in the counters 19 and 20 are derived empirically. These different values are written into predetermined locations in the memories 13 and 14 and the corresponding values are applied to the counters when a gear is selected, the appropriate locations in the memory being addressed on the basis of a signal from the transmission 10. The size stored in the first counter 19 when the countdown is stopped is therefore representative of the ratio of any difference between the desired transmission ratio.

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- 1 - A 12 558- 1 - A 12 558

nis und dem Drehzahlverhältnis der Singangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes in Bezug zu dem gewünschten übersetzungsverhältnis. Eine Endgröße von Eins oder Acht, die im ersten Zähler gespeichert ist, stellt das Verhältnis dar, das den vorgegebenen Maximalwert für glatten Eingriff des ausgewählten Zahnrades in Übereinstimmung mit der Konstruktion des Getriebes hat. In einer beispielsweisen Ausführungsform eines Getriebes beträgt der vorgegebene Maximalwert für dieses Verhältnis +5%.nis and the speed ratio of the singing shaft and the output shaft of the gearbox in relation to the desired gear ratio. A final magnitude of one or eight stored in the first counter represents the ratio that is given Maximum value for smooth meshing of the selected gear in Conforms to the design of the gearbox. In an exemplary embodiment of a transmission, the specified value is Maximum value for this ratio + 5%.

Wenn die im ersten Zähler beim Anhalten des Count-downs verbleibende Größe zwischen Eins und Acht einschließlich liegt, wird die Betätigungseinrichtung 25 durch ein Signal am Ausgang A der Torschaltung 24 erregt. Die Betätigungseinrichtung 25 ist mit einer Klinke oder einem Riegel 35 gekoppelt, die den Eingriff irgendeines Zahnrades verhindert, bis sie durch ein Signal von. der Betätigungseinrichtung 25, wenn die letztere erregt worden ist, freigegeben wird.If the remaining in the first counter when stopping the countdown Size is between one and eight inclusive, will the actuating device 25 is excited by a signal at the output A of the gate circuit 24. The actuator 25 is with a pawl or latch 35 coupled which prevents the engagement of any gear until it is activated by a signal from. the actuating device 25 when the latter has been energized, is released.

Wenn jedoch die im ersten Zähler beim Anhalten des Count-downs verbleibende Größe größer ist als Acht, so wird die zweite Betätigungseinrichtung 26 durch den Ausgang B der Torschaltung 24 erregt. Die Betätigungseinrichtung 26 ist mit einem Ventil 36 gekoppelt. Das Ventil liegt im Brennstoff-Einspritzsystem des zugehörigen Fahrzeugmotors und wenn die Betätigungseinrichtung 26 erregt wird, wird das Ventil 36 geöffnet, wodurch dem Motor mehr Brennstoff zugeführt wird und zwar in jeder Stellung des Gashebels. Wenn somit der Gashebel in einer gegebenen Stellung ist, führt die Öffnung des Ventils 36 zu einer Erhöhung der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes relativ zur Drehzahl der Ausgangswelle 12. Wenn die im ersten Zähler verbleibende Größe größer als Acht ist, so ist das Übersetzungsverhältnis größer als das Verhältnis der Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes. Die Differenz zwischen diesen Verhältnissen bezogen auf das übersetzungsverhältnis wird somit reduziert auf weniger als den vorgegebenen MaximalwertHowever, if the remaining in the first counter when the countdown is stopped If the size is greater than eight, the second actuating device 26 is excited by the output B of the gate circuit 24. the Actuating device 26 is coupled to a valve 36. The valve is located in the fuel injection system of the associated vehicle engine and when the actuator 26 is energized, the valve 36 is opened, giving the engine more fuel is supplied in every position of the throttle lever. Thus, when the throttle is in a given position, the opening results of the valve 36 to an increase in the speed of the input shaft of the transmission relative to the speed of the output shaft 12. If the The size remaining in the first counter is greater than eight, so it is Gear ratio greater than the ratio of the speeds of the Input shaft and the output shaft of the transmission. The difference between these ratios based on the gear ratio is thus reduced to less than the specified maximum value

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- 8 - A 12 558- 8 - A 12 558

durch Erhöhung der Drehzahl der Eingangswelle 11 des Getriebes.by increasing the speed of the input shaft 11 of the transmission.

Wenn andererseits die im ersten Zähler beim Anhalten des Count-downs verbleibende Größe Null ist, wird die dritte Betätigungseinrichtung 27 über den Ausgang C der Torschaltung 24 erregt. Die Betätigungseinrichtung 27 ist mit einer Einrichtung 37 verbunden, durch welche, wenn die Betätigungseinrichtung 27 erregt ist, die Drehzahl der Eingangswelle 11 des Getriebes relativ zur Drehzahl der Ausgangswelle 12 reduziert wird. Die Einrichtung 37 kann ein Ventil aufweisen, durch das öl unter hohem Druck in den Getriebekasten 10 eingeleitet wird. Wenn die Endgröße im ersten Zähler Null ist, so ist das übersetzungsverhältnis kleiner als das Verhältnis der Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes. Das heißt, die Differenz zwischen diesen Verhältnissen bezogen auf das übersetzungsverhältnis wird reduziert auf weniger als den vorgegebenen Maximalwert durch Herabsetzung der Drehzahl der Eingangswelle 11 des Getriebes.On the other hand, if the one in the first counter when stopping the countdown remaining size is zero, the third actuator 27 excited via the output C of the gate circuit 24. The actuator 27 is connected to a device 37 through which, when the actuating device 27 is excited, the speed of the Input shaft 11 of the transmission is reduced relative to the speed of the output shaft 12. The device 37 can have a valve, through which the oil is introduced into the gear box 10 under high pressure. If the final size in the first counter is zero, then so the transmission ratio is smaller than the ratio of the speeds the input shaft and the output shaft of the transmission. That is, the difference between these ratios based on that gear ratio is reduced to less than the specified Maximum value by reducing the speed of the input shaft 11 of the transmission.

Die Torschaltung 24 ist so ausgebildet, daß bei einer Erregung von einer der Betatigungseinrichtungen 25, 26 oder 27 automatisch eine Erregung der beiden anderen Betatigungseinrichtungen verhindert wird.The gate circuit 24 is designed so that when energized by one of the actuating devices 25, 26 or 27 automatically one Excitation of the other two actuating devices is prevented.

Die Torschaltung 24 gibt ferner ein Signal an den Eingang L des Zählers 30. Durch dieses Signal wird der Zähler 30 zurückgestellt wenn die Betätigungseinrichtung 25 erregt wird, er wird jedoch wieder eingeschaltet, wenn die zweite oder die dritte Betätigungseinrichtung 26 bzw. 27 erregt wird. Wenn somit die erste Betätigungseinrichtung 25 erregt wird und das ausgewählte Zahnrad eingerückt wird, kehrt das Steuersystem in seinen Ausgangszustand zurück bis ein anderes Zahnrad für den Eingriff ausgewählt wird. Wenn jedoch die zweite oder die dritte Betätigungseinrichtung 26 bzw. 27 erregt wird, wiederholt das Steuersystem den oben beschriebenen Vorgang unter der Steuerung durch den Zähler 30. DieThe gate circuit 24 also sends a signal to the input L of the counter 30. The counter 30 is reset by this signal when the actuator 25 is energized, but is turned back on when the second or third actuator 26 or 27 is excited. Thus, when the first actuator 25 is energized and the selected gear is engaged the control system returns to its initial state back until another gear is selected for meshing. However, if the second or the third actuating device 26 or 27 is energized, the control system repeats the above-described process under the control of the counter 30. The

— Q —- Q -

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- 9 - A 12 558- 9 - A 12 558

erregten Betätigungseinrichtungen 26 oder 27 bleiben erregt und das zugeordnete Ventil 36 bleibt offen, um die Drehzahl der Eingangswelle 11 zu erhöhen oder die Einrichtung 37 fährt fort/ die Drehzahl der Eingangswelle 11 herabzusetzen, während die Operation des Steuersystems wiederholt wird. Wenn nach Beendigung dieses weiteren Arbeitsvorganges des Steuersystemes die im ersten Zähler gespeicherte Größe nicht zwischen Eins und Acht einschließlich liegt, wird dieser Arbeitsvorgang des Steuersystemes erneut wiederholt. Dies wird fortgesetzt bis die im ersten Zähler gespeicherte Endgröße zwischen Eins und Acht liegt. Danach erregt die Torschaltung 24 die Betätigungseinrichtung 25 und verhindert eine Erregung der anderen Betätigungseinrichtungen 26 und 27. Die Klinke 35 wird gelöst, worauf das ausgewählte Zahnrad glatt und stoßfrei eingerückt und das Steuersystem zurückgestellt wird. Wenn die zweite Betätigungseinrichtung erregt wird nachdem die dritte Betätigungseinrichtung erregt worden ist, oder umgekehrt, wiederholt das Steuersystem seine Tätigkeit bis die Endgröße im ersten Zähler zwischen Eins und Acht liegt.energized actuators 26 or 27 remain energized and the associated valve 36 remains open to the speed of the input shaft 11 to increase or the device 37 continues / the Reduce the speed of the input shaft 11 while the operation of the control system is repeated. If after finishing this further operation of the control system, the size stored in the first counter is not between one and eight inclusive this operation of the control system is repeated again. This continues until the one saved in the first counter Final size is between one and eight. The gate circuit 24 then excites the actuating device 25 and prevents excitation the other actuators 26 and 27. The pawl 35 is released, whereupon the selected gear is smoothly and smoothly engaged and the control system is reset. When the second Actuator is energized after the third actuator has been energized, or vice versa, the control system repeats his activity until the final size in the first numerator is between one and eight.

Das erfindungsgemäße Steuersystem ist ferner mit einer Bypass-Einrichtung 40 versehen. Die Bypass-Einrichtung ist sowohl mit einem Umformer 41, der Impulse mit einer Frequenz liefert, die proportional zur Drehzahl der Ausgangswelle 12 ist, als auch mit dem Getriebe 10 verbunden, das an jeinen Eingang T der Bypass-Einrichtung gelegt ist. Aufgrund der Auswahl eines Zahnrades und aufgrund eines Signales am Eingang T, das anzeigt, daß ein Zahnrad ausgewählt worden ^vist, stellt die Bypass-Einrichtung fest, ob die Impulse vom Umformer 41 anzeigen oder nicht, daß die Drehzahl der Ausgangswelle 12 des Getriebes unter einem vorgegebenen Schwellenwert von beispielsweise zehn Umdrehungen je Minute liegt. Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle unter dem vorgegebenen Schwellenwert liegt, gibt die Bypass-Einrichtung 40 ein Signal ab, das die Betätigungseinrichtung 25 erregt, wodurch das ausgewählte Zahnrad eingerückt wird. Die Bypass-Einrichtung überholt bzw. übersteuert somit den übrigen Teil desThe control system according to the invention is also provided with a bypass device 40. The bypass device is connected both to a converter 41, which supplies pulses with a frequency which is proportional to the speed of the output shaft 12, and to the transmission 10, which is connected to each input T of the bypass device. On the basis of the selection of a gear and on the basis of a signal at the input T which indicates that a gear has been selected ^v , the bypass device determines whether the pulses from the converter 41 indicate or not that the speed of the output shaft 12 of the transmission is below a predetermined threshold of, for example, ten revolutions per minute. If the speed of the output shaft is below the predetermined threshold value, the bypass device 40 emits a signal which energizes the actuating device 25, whereby the selected gear is engaged. The bypass device thus overtakes or overrides the remaining part of the

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- 10 - A 12 558- 10 - A 12 558

-Steuersystemes wenn bei der Auswahl eines Zahnrades die Drehzahl der Ausgangswelle 12 des Getriebes unter dem Schwellenwert liegt. Bei einem Eingriff des ausgewählten Zahnrades in dieser Weise wird der Zähler 30 zurückgestellt und das Steuersystem kehrt in seinen Ausgangszustand zurück.Control system if when selecting a gear the speed of the Output shaft 12 of the transmission is below the threshold. When the selected gear is engaged in this way, the Counter 30 is reset and the control system returns to its original state.

Sämtliche elektrischen Komponenten wenigstens der Nummernerzeugungs-Einrichtung 13, 14, des Komparators 18, der Torschaltung 24 und des Zählers 30 sowie der Bypass-Einrichtung 40 können in Form eines integrierten Halbleiter-Schaltkreises ausgebildet sein, der in bekannter Weise hergestellt sein kann. Insbesondere können die Elemente der Einrichtung 13, 14, Halbleiterspeicher bekannter Konstruktion aufweisen, ebenso können die Zähler 19 und 20 sowie der Zähler 30 in bekannter Weise aufgebaut sein. Die Torschaltung 24 enthält eine Anordnung von logischen Toren bekannter Bauart, ebenso enthält die Bypass-Einrichtung eine Anordnung von Toren sowie einen Taktimpuls-Generator. Weitere Tore können im Bedarfsfall innerhalb der erfindungsgemäßen Steueranordnung vorgesehen werden. Die erforderlichen Zwischenglieder zwischen den einzelnen Teilen des Systems, beispielsweise die Einheiten 21 und 22 der Umformereinrichtung 15 können ebenfalls in der Halbleitereinrichtung ausgebildet werden und von bekannter Bauweise sein. Schließlich können auch die Betärigungseinrichtungen 25, 26 und 27 in der Halbleitereinrichtung angeordnet sein oder sie können auch in Form elektrischer Relais ausgebildet sein.All electrical components of at least the number generation device 13, 14, the comparator 18, the gate circuit 24 and the counter 30 and the bypass device 40 can be in the form of a be formed integrated semiconductor circuit, which can be produced in a known manner. In particular, the elements of the device 13, 14, semiconductor memory of known construction, likewise the counters 19 and 20 as well as the Counter 30 can be constructed in a known manner. Gate circuit 24 includes an array of logic gates of known type as well the bypass device contains an arrangement of gates and a clock pulse generator. If necessary, further gates can be opened within the control arrangement according to the invention are provided. The necessary links between the individual parts of the system, For example, the units 21 and 22 of the converter device 15 can also be formed in the semiconductor device and be of known construction. Finally, the actuation devices 25, 26 and 27 can be arranged in the semiconductor device or they can also be in the form of electrical relays be trained.

Die in den Zählern durch die Nummernerzeugungs-Einrichtung zu Anfang eingestellten Größen können entsprechend den im System vorherrschenden Bedingungen variieren. So können das Zahnrad, das bereits in Eingriff ist und/oder die Drehzahl der Eingangswelle oder der Ausgangswelle des Getriebes berücksichtigt werden. Wenn die vorherrschenden Bedingungen nicht berücksichtigt werden, sind die anfangs in den Zählern bei der Auswahl eines gegebenen Zahnrades eingestellten Grossen jedesmal wenn das Zahnrad ausgewählt wird dieselben, wobei unter-Those in the counters by the number generating device at the beginning The set sizes can vary according to the prevailing conditions in the system. So the gear that is already in Is engagement and / or the speed of the input shaft or the output shaft of the transmission are taken into account. If the prevailing Conditions are not taken into account, are the quantities initially set in the counters when selecting a given gear the same every time the gear is selected, with different

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309824/08A0309824 / 08A0

- 11 - A 12 55-8- 11 - A 12 55-8

schiedliche Änfangskombinationen von Größen eingestellt werden, wenn unterschiedliche Zahnräder ausgewählt werden„ Wenn jedoch die vorherrschenden Bedingungen berücksichtigt werden _s können die zu Anfang in den Zählern bei der Auswahl eines gegebenen Sahnrades eingestellten Größen eine von mehreren unterschiedlichen möglichen Kombinationen von Größen sein. Die Speicher 13 und 14 müssen dann größer sein und sämtliche unterschiedlichen möglichen Größen werden dann in die Speicher eingeschrieben. Die entsprechenden Stellen der Speicher werden dann adressiert aufgrund eines Signales vom Getriebe und ■ aufgrund der Feststellung der vorherrschenden Bedingungen.schiedliche Änfangskombinationen set of sizes, if different gears are selected "However, if the prevailing conditions are taken into account _s can be one of several different possible combinations of sizes beginning in the counters in the selection of a given Sahnrades set sizes. The memories 13 and 14 must then be larger and all the different possible sizes are then written into the memories. The corresponding locations in the memory are then addressed on the basis of a signal from the transmission and on the basis of the determination of the prevailing conditions.

Wenn die von den beiden Umformern abgegebenen Impulse andere. Frequenzen haben als die Drehzahlen der Singangswelle und der Ausgangswelle, so kann diese Differenz bei der Anfangseinstellung der Größen in den •Zählern berücksichtigt Werden.If the pulses emitted by the two converters are different. Frequencies have as the speeds of the singing shaft and the output shaft, so this difference can be taken into account in the initial setting of the variables in the • counters.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem umfaßt der Komparator zwei Zähler in welchen bei der Auswahl eines Zahnrades Anfangsgrößen eingestellt werden, wobei das Verhältnis der Größen repräsentativ für das gewünschte übersetzungsverhältnis ist und die Größen aufgrund von Signalen von den Umformern geändert werden, die repräsentativ für die Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes sind, wobei der Komparator einen Ausgang abgibt, der das gewünschte Verhältnis darstellt. Die Umformer können auch andere Signale abgeben als Impulse mit Frequenzen, die den Drehzahlen der Wellen proportional sind. Die in den Zählern gespeicherten Größen brauchen nicht abwärts gezählt zu werden, sondern sie können auch aufgrund der von den Umformern kommenden Signale aufwärts gezählt werden. Die Zählung aufgrund der Signale von den Umformern braucht nicht angehalten zu werden, wenn die in einem Zähler gespeicherte Größe gleich Null ist, sondern sie kann auch angehalten werden, wenn die in einem Zähler gespeicherte Größe einen anderen speziellen Wert hat. Bei der Auswahl irgendeines Zahnrades kann immer dieselbe Größe in einem Zähler gespeichert werden, während die im anderen ZählerIn the control system according to the invention, the comparator comprises two counters in which initial values are set when a gear is selected The ratio of the sizes is representative of the desired transmission ratio and the sizes are based on are changed by signals from the converters, which are representative of the speeds of the input shaft and the output shaft of the gearbox with the comparator giving an output representing the desired ratio. The converters can also be used by others Emit signals as impulses with frequencies that are proportional to the speed of the shafts. The quantities stored in the counters do not need to be counted down, they can also be counted up based on the signals coming from the converters will. The counting takes due to the signals from the converters not to be stopped when the quantity stored in a counter is equal to zero, but it can also be stopped when the quantity stored in a counter has another special value. When choosing any gear can always be the same size stored in one meter while those in the other meter

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30982 4/084030982 4/0840

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gespeicherte Größe entsprechend dem gewählten Zahnrad und eventuell aufgrund der vorherrschenden Bedingungen differiert, wobei in manchen Fällen nur ein Speicher in der Nummernerzeugungs-Einrichtung erforderlich ist.saved size according to the selected gear and possibly differs due to the prevailing conditions, although in some Cases only require a memory in the number generation device is.

Anstelle einer Änderung der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes kann auch vorgesehen werden, die Drehzahl der Ausgangswelle zu ändern. Wenn die Drehzahl der Eingangswelle geändert wird, können gegebenenfalls die Einrichtungen zur Reduzierung der Drehzahl der Eingangswelle weggelassen werden, da die im Getriebe zwischen den bewegten Teilen vorhandene Reibung ebenfalls eine Reduzierung der Drehzahl bewirken kann.Instead of changing the speed of the input shaft of the transmission it can also be provided to change the speed of the output shaft. If the speed of the input shaft is changed, you can, if necessary the devices for reducing the speed of the input shaft can be omitted, since those in the gearbox are moved between the Parts of existing friction can also cause a reduction in speed.

Das erfindungsgemäße Steuersystem und seine Modifikationen hat Torschaltungen, um festzustellen, ob die in einem der Zähler gespeicherte Endgröße innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt und damit ob eine Differenz zwischen dem gewünschten Übersetzungsverhältnis und dem Verhältnis der Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes bezogen auf das gewünschte übersetzungsverhältnis kleiner ist als der vorgegebene Maximalwert. Die Anordnung kann jedoch so getroffen sein, daß der Ausgang des !Comparators, der die beiden Zähler aufweist, direkt an die Einrichtung gelegt wird, die den Beginn des Eingriffs des ausgewählten Zahnrades steuert. Der Komparator kann ferner so ausgebildet sein, daß die oben genannte Differenz durch den Ausgang des zweiten Zählers oder durch die Ausgänge beider Zähler dargestellt wird, anstatt durch den Ausgang nur des ersten Zählers.The control system according to the invention and its modifications has gate circuits, to determine whether the final size stored in one of the counters is within a specified range and thus whether a difference between the desired gear ratio and the ratio of the speeds of the input shaft and the output shaft of the gearbox based on the desired transmission ratio is smaller than the specified maximum value. However, the arrangement can be made so that the output of the comparator, which the two Has counter, is placed directly at the facility that started the process controls the engagement of the selected gear. The comparator can also be designed so that the above-mentioned difference by the output of the second counter or the outputs of both counters instead of the output of only the first counter.

Die Einrichtungen zur Steuerung des Beginns des Eingriffs des ausgewählten Zahnrades können auch in anderer Heise ausgebildet sein, d.h. sie können normalerweise in Ruhestellung sein und sie können betätigt werden vor Beginn des Eingriffs des ausgewählten Zahnrades, um diesen Beginn zu verhindern, wenn festgestellt worden 1st, daß die Differenz größer ist als der vorgegebene Maximalwert.The means for controlling the start of the intervention of the selected Gear wheels can also be designed in a different Heise, i.e. they can normally be in the rest position and they can be actuated prior to the commencement of the engagement of the selected gear, in order to prevent this commencement if it is determined that the difference is greater than the specified maximum value.

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Die Bypass-Einrichtung kann auch aufgrund der Feststellung betätigt werden, daß die Drehzahlen beider Wellen des Getriebes unter dem vorgegebenen Schwellenwert liegen. Der vorgegebene Maximalwert für die Differenz zwischen dem gewünschten übersetzungsverhältnis und dem Verhältnis der Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes bezogen auf das gewünschte übersetzungsverhältnis, der eine Konstruktionsgröße des Getriebes darstellt, kann für die einzelnen Zahnräder des Getriebes unterschiedlich sein.The bypass device can also be actuated on the basis of the determination be that the speeds of both shafts of the transmission are below the predetermined threshold. The specified maximum value for the difference between the desired gear ratio and the ratio of the speeds of the input shaft and the output shaft of the gearbox based on the desired transmission ratio, which represents a design size of the transmission, can be different for the individual gears of the transmission.

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Claims

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Patent claims

Arrangement for controlling a vehicle drive, with a transmission which has an input shaft and an output shaft, characterized by a first converter (16) and a second converter (17) for generating of signals which represent the speeds of the input shaft (11) and the output shaft (12) of the transmission (10), a comparator (18) having a first counter (19) which is connected to the first converter (16) and to a second Counter (20) which is connected to the second converter (17), a device (13, 14) for generating digits when selecting a gear in the counters (19, 20) certain sizes are set, with the ratio the size set in the counter (19) to the size set in the counter (20) the desired transmission ratio of the transmission (10), further in that the quantities stored in the counters (19, 20) are transmitted by signals from the transducers (16, 17) can be changed, whereupon the comparator (18) gives an output which is the difference between the desiredi transmission ratio and the ratio of the speed in the input shaft (11) and in the output shaft (12) based on represents the desired gear ratio, and that facilities (25, 35) are provided to enable the selected gear to start meshing when this Difference is below a predetermined maximum value.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that it contains an instruction counter (30).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that devices (36, 37) are provided,

- 15 -

30982A/084030982A / 0840

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by which the ratio of the speeds of the input shaft (11) and the output shaft (12) of the transmission (10) is changeable on the basis of the finding that the difference between the desired transmission ratio and the ratio of the speeds of the input shaft and the output shaft based on the desired transmission ratio is greater than the specified maximum value in order to reduce this difference.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that that the determination of the difference is repeated / if the measured Difference is greater than the specified maximum value.

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a gate circuit (24) is arranged between the comparator (18) and the means (25, 35) which initiate the engagement of the selected Control gear.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that g e k en η ze i c h η e t, that by the gate circuit (24) different output signals can be generated, one output signal at the Determination is generated that the difference is less than the predetermined maximum value.

7. Arrangement according to claim 5, characterized in that an output signal through the gate circuit (24) can be generated when it is established that the desired transmission ratio is greater than the ratio of the

numbers of the input shaft (11) and the output shaft (16) and that the difference is greater than the predetermined maximum value.

8. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that a signal through the gate circuit (24) can be generated when it is determined that the desired

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309 824/08

- 16 - A 12 558

Settlement ratio is smaller than the ratio of the speeds of the input shaft (11) and the output shaft (12) and that the difference is greater than the specified maximum value.

9. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that by the in one of the Counter (19, 20) of the comparator (18) stored final variable if it is within a predetermined range Signal for the engagement of the selected gear can be emitted.

10. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the device for controlling the beginning of the engagement of the selected gear has a latchable and releasable pawl (35) by which the gear can be engaged when the difference is below the specified value.

11. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the converter (16, 17) Pulses can be generated at a frequency which corresponds to the speed of the associated shaft of the transmission (10) that furthermore, the variable stored in the associated counter can be changed proportionally to the pulse frequency of the converter is.

12. Arrangement according to claim 11, characterized in that that the variable stored in each counter (19, 20) is proportional to the pulse frequency of the associated converter is counted down.

13. Arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that the change in the two counters (19, 20) is stopped when the in

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309824/0840

2250753

a value stored in a counter reaches a specified value Has.

14. Arrangement according to claim 13, characterized in / that the downward counting in the two counters (19, 20) is stopped when the size stored in a counter has reached the value of garbage.

15 »Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the device (13, 14) for generating digits has at least one memory that the various sizes can be written into each memory are, and that the corresponding location of the memory on the basis of at least one signal from the transmission (10) in the selection a gear is addressed, and that the corresponding size is set in the associated counter.

16. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized marked that setting the size in at least one of the counters on the basis of a signal from the transmission (10) which indicates the selected gear and on the basis of the determination of the conditions prevailing in the system takes place.

17. The arrangement according to claim 16, characterized in that g e k e η η ζ ei c h net, that the setting of the size in question takes place in at least one of the counters on the basis of signals from the transmission (10), which indicate the selected gear and the gear already engaged. '

18. The arrangement according to claim 16 or 17, characterized in that the setting of the size in question in at least one of the counters on the basis of a signal from the transmission (10) indicating the selected gear and one Signal from the converter takes place, which indicates the speed of one of the shafts of the transmission (10).

- 18 3Q9824 / Q840

^ - 18 - A 12 558

19. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized by a bypass device (40), by which, when selecting the gear, it can be determined whether the speed of one of the shafts of the gear (10) is below a predetermined threshold value and by the dependent thereon the selected gear independent of the output of the Comparator (18) is indentable.

20. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the individual gears of the transmission (10) are assigned different predetermined maximum values.

309824/08AO309824 / 08AO