DE2334786A1

DE2334786A1 - Steuerungsvorrichtung fuer automatisches kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE2334786A1
Application number: DE19732334786
Authority: DE
Inventors: Toshio Furuhashi; Takesi Kinosita
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-07-12
Filing date: 1973-07-09
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DE2334786B2; JPS4926929A; US3881368A

Description

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Juli

HITACHI, LTD., Tokio (Japan)

Steuerungsvorrichtung für automatisches Kraftfahrzeuggetriebe

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe, und insbesondere auf eine Steuerungsvorrichtung der oben beschriebenen Art, die wirkungsvoll auf das Motorbremsen einwirkt, wenn das Fahrzeug auf einem Gefälle nach unten fährt.

In einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe werden die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges und die öffnung der Drosselklappe im allgemeinen erfaßt, um das Zahnradwechselgetriebe oder die Getriebe-

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einstellung zu schalten. In den meisten Fällen wird eine hydraulische Energie zum Schalten des Getriebes verwendet, und eine elektrische Berechnung wird durchgeführt, um die Getriebeschaltbefehle auszugeben (vgl. z. B. US-PS 3 448 640).

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe anzugeben, die das automatische Getriebe so steuert, daß ein Motorbremsen wirksam stattfindet bei Abwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs; insbesondere soll eine besondere Getriebeschaltung oder ein Gang zur Einwirkung auf das Motorbremsen zuvor ausgewählt werden, so daß das automatische Getriebe zu dieser besonderen Getriebestellung schaltbar ist, wenn alle Bedingungen zur Betätigung der Motorbremse erfüllt sind; dabei soll zu einem schnelleren Gang geschaltet werden, wenn alle Bedingungen zur Betätigung des Motorbremsens erfüllt sind, so daß das Getriebe insgesamt abhängig von der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs geeignet schaltbar ist; schließlich sollte die Steuerungsvorrichtung automatisch die Bedingungen zur Betätigung der Motorbremse ermitteln.

Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Logikeinrichtung zur Durchführung einer Logikoperation an mehreren Zustandssignalen, um zu erfassen, ob das Fahrzeug ein Gefälle befährt, das ein Betätigen oder Einwirken der Motorbremsung erfordert, wobei das Ausgangssignal der Logikeinrichtung zum automatischen Schalten des Getriebes verwendet wird, um die gewünschte wirksame Motorbremsung zu erzielen.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Grundanordnung einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung,

Fig. 2 eine elektrische Schaltung eines Zustandsignalerzeugers in der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Gefällefühlers in der Steuerungsvorrichtung,

Fig. 1 eine elektrische Schaltung eines Getriebeschaltsignalerzeugers zum Betätigen der Motorbremsung mittels eines besonderen Ganges, und

Fig. 5 eine elektrische Schaltung eines abgewandelten Getriebeschaltsignalerzeugers zur Betätigung der Motorbremsung entsprechend eines schnelleren Ganges.

In der Fig. 1 umfaßt eine Steuerungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung einen Gefällesignalerzeuger 1, einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2, einen Fühler 3 für vollständig geschlossene Drosselklappe, einen Fußbremsenbetätigungsfühler 4, ein UND-Glied 5, ein ODER-Glied 6, einen Getriebeschaltsignalerzeuger 7 und eine Getriebeeinheit 8

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für drei Geschwindigkeiten.

Der Gefällesignalerzeuger 1 erfaßt die Neigung des Fahrzeugrahmens oder des Chassis und erzeugt ein digitales Signal "1", wenn das Fahrzeug ein Gefälle beführt, dessen Steigung oder Neigung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 erfaßt die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges und erzeugt ein digitales Signal "1", wenn das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit als einer vorbestimmten Fahrtgeschwindigkeit fährt. Der Fühler 3 für vollständig geschlossene Drosselklappe erzeugt ein digitales Signal "1", wenn die Drosselklappe vollständig geschlossen ist. Der Fußbremsenbetätigungsfühler 4 erzeugt ein digitales Signal "1", wenn die Fußbremse betätigt wird. Ein digitales Signal "1" wird vom UND-Glied 5 ausgesandt, wenn alle Eingangssignale zum UND-Glied 5 ¹¹I"-Signale sind. Bei Einspeisung eines digitalen Signales "1" vom UND-Glied 5 in den Getriebeschaltsignalerzeuger 7 gibt dieser ein Getriebeschaltsignal an die Getriebeeinheit 8 ab, um diese so einzustellen, daß die Motorbremsung einwirkt. Das Ausgangssignal des Fußbremsenbetätigungsfühlers 4 und das Ausgangssignal des UND-Gliedes 5 werden in das ODER-Glied 6 eingespeist. Das ODER-Glied 6 arbeitet so, daß selbst dann, wenn ein "O"-Signal vom Fußbremsenbetätigungsfühler 4 nach dem Auftreten des digitalen Signales "1" vom UND-Glied 5 vorliegt, das Eingangssignal "1" kontinuierlich in das UND-Glied 5 eingespeist werden kann, wenn nicht die anderen Signale, die vom Gefällesignalerzeuger 1, vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 und vom Fühler 3 für eine vollständig geschlossene Drosselklappe eingespeist werden, von einem "1 "-Zustand in einen "O"-Zustand geschaltet werden.

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Bei der oben beschriebenen Steuerungsvorrichtung ist das Ausgangssignal des Gefällesignalerzeugers 1 ein "0"-Signal, und das Ausgangssignaides UND-Gliedes 5 ist ebenfalls ein "O"-Signal, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße oder einer Straße mit einem geringen Gefälle fährt. In einem derartigen Fahrtzustand stellt der Getriebeschaltsignalerzeuger 7 eine geeignete Getriebeeinstellung (Gang) in der Getriebeeinheit 8 aufgrund von Signalen ein, einschließlich eines getrennt erhaltenen Signales, das die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges darstellt (analoge Angabe der Fahrtgeschwindigkeit), und einschließlich eines Signales, das die öffnung der Drosselklappe anzeigt (analoge Angabe des öffnens der Drosselklappe). Wenn weiterhin die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges kleiner als die vorbestimmte Einstellung ist oder die Drosselklappe sich in ihrer geöffneten Stellung befindet oder das Bremspedal nicht betätigt wird, obwohl das Fahrzeug auf einer Straße mit einem größeren Gefälle als der vorbestimmten Einstellung fährt, dann ist das Ausgangssignal des UND-Gliedes im "O"-Zustand, und der Getriebeschaltsignalerzeuger 7 stellt eine geeignete Getriebeeinstellung in der Getriebeeinheit 8 entsprechend eines gewöhnlichen Ganges ein.

Wenn jedoch alle Ausgangssignale des Gefällesignalerzeugers 1, des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeugers 2, des Fühlers 3 für eine vollständig geschlossene Drosselklappe und des Fußbremsenbetätigungsfühlers 4 "1 "-Signale sind, dann tritt ein digitales "1^H-Signal vom UND-Glied 5 auf, und der Getriebeschaltsignalerzeuger 7 erzeugt ein Getriebeschaltsignal zur Einstellung eines Ganges, der geeignet zum Einwirkender Motorbremsung ist. Wenn einmal ein "1 "-Signal vom

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UND-Glied 5 erzeugt wurde, dann wird das Bremssignal kontinuierlich mittels des ODER-Gliedes 6 gespeist, selbst wenn die Betätigung der Fußbremse aufhört. Dieser Motorbremsungsgang wird freigegeben, wenn ein "O"-Signal vom Gefällesignalerzeuger 1, Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 oder Fühler 3 für die vollständig geschlossene Drosselklappe erzeugt wird.

Eine praktische Schaltung zur Erzeugung dieser Einstellungssignale wird nun anhand der Fig. 2 näher erläutert:

Der Gefällesignalerzeuger 1 umfaßt einen Colpitts-Oszillator und einen Empfänger. Dieser Colpitts-Oszillator weist auf einen npn-Transistor 101, eine Spule 102, mehrere Widerstände und mehrere Kon densatoren, und der Empfänger weist auf einen npn-Transistor 103 und eine Empfängerstufe 104. Der Oszillator schwingt mit einer Frequenz von einigen MHz, und die Spule 102 dient ebenfalls als Sendespule. Die Empfangsspule 104 ist gegenüber zur Sendespule 102 angeordnet, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, und eine Abschirmplatte 105, die die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen verhindert, liegt zwischen diesen beiden Spulen 102 und 104. Genauer ausgedruckt, die Abschirmplatte 105 aus leitendem Material ist geeignet im Raum zwischen den Spulen 102 und 104 so vorgesehen, daß die elektromagnetischen Wellen sich nicht von der Sendespule 102 zur Empfangsspule 104 ausbreiten können, wenn das Chassis nicht geneigt ist. Wenn das Chas sis geneigt ist, dann sind diese beiden Spulen 102 und 104 zusammen mit dem Chassis geneigt, aber die Abschirmplatte 105 schwingt auf grund der Schwerkraft, ohne der Neigung des Chassis zu folgen. Da-

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durch ist die Wirkung der Abschirmplatte 105, die die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen verhindert, verringert, und eine zur Neigung des Chassis proportionale Spannung wird in der Empfangsspule 104 induziert. Der npn-Transistor 103 ist mit seiner Basis mit einem Ende der Empfangsspule 104 verbunden, und der Kollektor ist mit einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 106 verbunden, die an die positive Klemme einer Stromquelle angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 103 ist über einen Widerstand 107, eine Diode 108 und weiteren Widerstand 109 geerdet, und das andere Ende der Empfangsspule 104 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 107 und der Diode 108 verbunden. Ein npn-Transistor 110 ist mit seiner Basis mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 107 und der Diode 108 verbunden und mit seinem Kollektor an die Spannungsversorgungsleitung 106 angeschlossen, während der Emitter über einen Widerstand 111 geerdet ist. Eine durch Teilung der Leitungsspannung durch Spannungsteilungswiderstände 113 und 114 erhaltene Bezugsspannung wird in den Eingang (-) eines Vergleichers 112 eingespeist, und der Emitter des Transistors 110 ist mit dem Eingang (+) des Vergleichers 112 verbunden. Eine Ausgangsleitung 115 führt vom Ausgangsanschluß des Vergleichers 112 weg und ist mit dem UND-Glied 5 verbunden.

Bei dem so aufgebauten Gefällesignalerzeuger 1 wird eine elektromagnetische Welle mit einer konstanten Größe von der Sendespule 102 ausgesandt, um durch die Empfangsspule 104 empfangen zu werden . Wenn jedoch das Fahrzeug auf einer Ebene oder flachen Straße fährt, dann wird keine wesentliche Spannung in der Empfangsspule

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induziert, da die Abschirmplatte 105 die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen verhindert. In einem derartigen Fall ist der Transistor 103 nicht leitend, und der Transistor 110 ist ebenfalls nicht leitend. Deshalb sind das Emitterpotential des Transistors 110 und damit das Potential am Eingang ( + ) des Vergleichers 112 im wesentlichen gleich zum Erdpotential. Somit ist das in den Eingang (-) des Vergleichers 112 eingespeiste Eingangssignal größer als das in den Eingang ( + ) des Vergleichers 112 eingespeiste Eingangssignal, und ein "O"-Signal tritt an der Ausgangsleitung 115 auf. Wenn andererseits das Fahrzeug auf einem Gefälle fährt, dann wird die Abschirmplatte 105 in bezug auf die Stellung der Spulen 102 und 104 verschoben, und die von der Sendespule 102 ausgesandten elektromagnetischen Wellen werden durch die Empfangsspule 104 empfangen, wodurch eine Spannung in der Empfangsspule 104 induziert wird. Die Größe dieser induzierten Spannung ist proportional zur relativen Verschiebung der Stellungen der Abschirmplatte 105 und der Spulen 102 und 104, und damit proportional zum Neigungsgrad des Chassis. Die so in der Empfangsspule 104 induzierte Spannung wird gleichgerichtet, durch den Transistor 103 verstärkt und weiterhin durch den Transistor 110 verstärkt, um in den Eingang (+) des Vergleichers 112 eingespeist zu werden. Indem auf diese Weise ein "1"-Signal vom Vergleicher 112 erzeugt wird, das an der Ausgangsleitung 115 auftritt, wenn eine einer vorbestimmten Neigung des Chassis entsprechende Spannung in den Eingang (+) des Vergleichers 112 eingespeist wird, kann ein "1 "-Gefällesignal erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einem abschüssigen Gefälle fährt, das die Einwirkung der Motorbremsung erfordert.

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Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 umfaßt einen Tachogenerator 201, der synchron zu den auf der Straße laufenden Rädern des Fahrzeuges angesteuert wird. Spannungserzeugerspulen 202, 203 und 204 des Tachogenerators 201 sind mit Gleichrichtergruppen 205 und 206 verbunden, um ein negatives Potential in bezug auf das Erdpotential zu erzeugen. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Polarität, die hinsichtlich des Erdpotentials negativ ist, für die Polarität des in den Getriebeschaltsignalerzeuger 7 eingespeisten Signales ausgewählt. Dies ist jedoch keine wesentliche Bedingung, und jede gewünschte Polarität kann verwendet werden, wenn dies erforderlich ist. Die an den gemeinsam angeschlossenen Anoden der Gleichrichtergruppe 205 auftretende negative Spannung wird durch einen Kondensator 207 geglättet, und ein Widerstand 208 schließt Welligkeit aus. Eine durch Teilung der Leitungsspannung mittels Spannungsteilerwider ständen 211 und 212 erhaltene Bezugsspannung wird in den Eingang ( + ) eines Vergleichers 209 von einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 210 eingespeist, die mit der positiven Klemme einer Stromquelle verbunden ist. Der Eingang (-) des Vergleichers 209 ist mit den Anoden der Gleichrichtergruppe 205 über einen Widerstand 213 und mit der Spannungsversorgungsleitung 210 über einen Widerstand 214 verbunden, so daß eine veränderliche Eingangsspannung in diesen Eingang einspeisbar ist. Eine Ausgangsleitung 215 führt vom Ausgangsanschluß des Vergleichers 209 weg und ist mit dem UND-Glied 5 verbunden.

Bei einem derartigen Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger ist das Potential bei den Anoden der Gleichrichtergruppe 205 im wesent -

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lichen gleich zum Erdpotential, und eine durch Teilung der Leitungsspannung mittels Widerständen 213 und 214 erhaltene Spannung wird in den Eingang (-) des Vergleichers 209 eingespeist, wenn das Fahrzeug anhält und nicht fährt. In diesem Zustand tritt deshalb ein "0"-Signal an der Ausgangsleitung 215 des Vergleichers 209 auf, wenn die Widerstandswerte; der Widerstände 211, 212, 213 und 214 so ausgewählt sind, daß das Potential am Eingang (-) des Vergleichers 209 höher ist als das Potential an dessen anderem Eingang (+). Wenn das Fahrzeut fährt, dann ist das Anodenpotential der Gleichrichtergruppe 205 auf einen niedrigeren Pegel als das Erdpotential verringert, abhängig von der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges. Als Ergebnis ist das Potential am Eingang (-) des Vergleichers 209 ebenfalls entsprechend verringert. Indem durch diese Anordnung das Potential an diesem Eingang (-) des Vergleichers 209 auf einen niedrigeren Pegel
als das Potential am Eingang ( + ) des Vergleichers 209 bei einer höheren Geschwindigkeit verringert ist, die die Einwirkung der Motorbremsung erfordert, tritt an der Ausgangsleitung 215 des Vergleichers 209 bei einer Fahrtgeschwindigkeit, die die Einwirkung der Motorbremsung erfordert, ein "1 "-Signal auf.

Der Fühler 3 für eine vollständig geschlossene Drosselklappe ist so aufgebaut, daß sein Ausgangssignal durch einen Schalter 301 gesteuert ist, der geschlossen ist, wenn die Drosselklappe (nicht dargestellt) in ihrer Ruhestellung ist. Der Schalter 301 ist an seinem
einen Ende geerdet und mit seinem anderen Ende mit der Basis eines npn-Transistors 302 und mit einer Konstantspannungs-Versorgungs-

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leitung 304, ähnlich zu den Leitungen 106 und 210, über einen Widerstand 303 verbunden. Der Emitter des Transistors 302 ist mit der Basis eines anderen npn-Transistors 305 verbunden und über einen Widerstand 306 geerdet, und der Kollektor des Transistors 302 ist mit der Spannungs versorgungsleitung 304 über einen Widerstand 307 verbunden. Der Emitter des Transistors 305 ist direkt geerdet, und der Kollektor des Transistors 305 ist verbunden mit einer Ausgangsleitung 308, die an das UND-Glied 5 angeschlossen ist, und mit einer Spannungsversorgungsleitung 304 über einen Widerstand 309. Zwei npn-Transistoren 310 und 311 sind vorgesehen, um direkt ein Signal in den Getriebeschaltsignalerzeuger 7 einzuspeisen. Der Transistor 310 ist mit seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors 302 und mit seinem Kollektor mit der Spannanrjsversorgungsleitung 304 über einen Widerstand 312 verbunden. Eine Diode 313 ist in Durchlaßrichtung mit dem Emitter des Transistors 310 verbunden, und die Kathode dieser Diode 313 ist mit der Basis des Transistors 311 verbunden und über einen Widerstand 314 geerdet. Der Transistor 311 ist mit seinem Emitter geerdet und mit seinem Kollektor mit dem Getriebeschaltsignalerzeuger 7 verbunden.

Bei dem oben beschriebenen Fühler 3 für eine vollständig geschlossene Drosselklappe ist der Schalter 301 in Schließstellung, wenn die Drosselklappe in Ruhestellung oder einer vollständig geschlossenen Stellung ist, und die Transistoren 302 und 305 sind nicht leitend, was das Auftreten eines "1 "-Signales an der Ausgangsleitung 308 bewirkt. Der Schalter 301 ist in seiner geöffneten Stellung, wenn die Drosselklappe in ihrer geöffneten Stellung ist, und die Transistoren 302 und

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sind leitend, was ein "O"-Signal an der Ausgangsleitung 308 bewirkt. Weiterhin sind die Transistoren 310 und 311 in der geschlossenen Stellung des Schalters 301 leitend und in der geöffneten Stellung des Schalters 301 nicht leitend.

Der Fußbremsenbetätigungsfühler 4 umfaßt einen Schalter 401, der abhängig von einer Betätigung des nicht dargestellten Bremspedales geschlossen ist. Dieser Schalter 401 kann ein Schalter sein, der gewöhnlich zur Erregung der Bremsleuchten dient. Dieser Bremsschalter 401 ist mit seinem einen Ende geerdet und mit seinem anderen Ende mit dem Eingangsanschluß eines NICHT-Gliedes 402 und mit einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 404, ähnlich zu den Leitungen 106, 210 und 304, über eimn Widerstand 403 verbunden. Eine Ausgangsleitung 405 führt vorn Auscjangsanschluß des NICHT-Gliedes 402 zum ODER-Glied 6.

Bei dem oben beschriebenen Fußbremsenbetätigungsfühler 4 ist der Schalter 401 abhängig von der Betätigung oder vom Eindrücken des Bremspedals geschlossen, und die in das NICHT-Glied 402 eingespeiste Eingangsspannung ist gleich zum Erdpotential oder einem "0"-Zustand. Deshalb tritt ein "1 "-Signal an der Ausgangsleitung 405 des NICHT-Gliedes 402 auf.

Ein praktischer Aufbau des Getriebeschaltsignalerzeugers 7 wird im folgenden anhand der Fig. 4 näher erläutert. Die in der Fig. 4 dargestellte Anordnung ist so ausgebildet, daß sie zur Einwirkung der Motorbremsung bei einer besonderen Getriebeeinstellung (Gang) geeignet

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ist, die die zweite Geschwindigkeit ergibt. Die folgende Tabelle gibt die Beziehung zwischen der Getriebeeinheit für drei Geschwindigkeiten und den Betriebsbedingungen der Magnetventile wieder, die die Getriebeeinstellung (Gang) bestimmen:

Getriebestellung (Gang)	Magnetventile
I (!.Geschwindigkeit)	SVl (738) SV2 (740)
II (2. Geschwindigkeit)	0 0
III (3. Geschwindigkeit)	0 X '
X X

0 ... erregt X ... nicht erregt

In der Fig. 4 ist der Getriebeschaltsignalerzeuger 7 so aufgebaut, daß er den in die Magnetventile eingespeisten Strom aufgrund der elektrischen Signale steuert, die das öffnen der Drosselklappe und die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellen. Das öffnen der Drosselklappe wird auf ähnliche Weise erfaßt, wie dies anhand des Gefällefühlers erörtert wurde. Genauer ausgedrückt, ein npn-Transistor 701, eine Sendespule 702, mehrere Kondensatoren und mehrere Widerstände bilden einen Colpitts-Oszillator, und eine Abschirmplatte 704 ist vorgesehen, um die Ausbreitung der elektromagnetischen Energie von der Spule 702 zu einer Empfangsspule 703 zu steuern. Diese Abschirmplatte 704 ist zur Verriegelung mit der Drosselklappe so angeordnet, daß eine dem öffnen der Drosselklappe entsprechende Spannung in der Empfangsspule 703 induziert werden kann. Ein npn-Transistor 705 ist

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mit seinem Kollektor mit einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 706, ähnlich zur Leitung 106, und mit seiner Basis mit einem Ende der Empfangsspule 703 verbunden. Der Emitter des Transistors 705 ist über einen Widerstand 707, eine Diode 708 und einen weiteren Widerstand 709 geerdet, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind, und das andere Ende der Empfangsspule 703 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 707 und der Diode 708 verbunden. Ein npn-Transistor 710 ist mit seinem Kollektor direkt mit der Spannungsversorgungsleitung 706 und mit seiner Basis mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 707 und der Diode 708 verbunden und mit seinem Emitter über Widerstände 711 und 712 geerdet. Ein Vorspannungswiderstand 746 ist vorgesehen, um den Ausgangssignalpegel oberhalb von einem bestimmten Pegel zu halten. Es ist offensichtlich, daß eine Spannung, deren Pegel dem öffnen der Drosselklappe entspricht, im Emitterkreis des Transistors 710 in einer Weise auftritt, die der anhand des Gefällefühlers beschriebenen Weise entspricht .

Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 711 und 712 ist mit dem Eingang (-) eines Vergleichers 714 über einen Widerstand 713 und mit dem Eingang (-) eines anderen Vergleichers 716 über einen Widerstand 715 verbunden. Eine Leitung 717, die von den Anoden der Gleichrichtergruppe 205 im Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 (Fig. 2) wegführt, ist mit dem Eingang (-) des Vergleichers 714 über einen Widerstand 718 und mit dem Eingang (-) des Vergleichers 716 über einen Widerstand 719 verbunden. Der Vergleicher 714 steuert das Magnetventil SV 1. Eine durch Spannungsteilung

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einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 722 durch Widerstände 720 und 721 erzeugte Bezugsspannung wird in den Eingang (+) des Vergleichers 714 eingespeist, und eine Rückkopplungsschaltung, die aus einem Widerstand 723 und einer Diode 724 besteht, ist für den Vergleicher 714 vorgesehen. Der Vergleicher 716 steuert das Magnetventil SV 2. Eine durch Spannungsteilung einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 727 durch Widerstände 725 und 726 erhaltene Bezugsspannung wird in den Eingang (+) des Vergleichers 716 eingespeist, und eine Rückkopplungsschaltung aus einem Widerstand 728 und einer Diode 721 ist wie bei dem Vergleicher 714 vorgesehen. Weiterhin ist der Eingang (-) des Vergleichers 714 über den Transistor 311 im Fühler 2 für eine vollständig geschlossene Drosselklappe geerdet.

Ein NICHT-Glied 730 ist mit seinem Eingang mit dem Ausgang des Vergleichers 714 verbunden, und ein anderes NICHT-Glied 731 ist mit seinem Eingang mit dem Ausgang des Vergleichers 716 verbunden. Der Ausgang des NICHT-Gliedes 730 ist mit der Basisschaltung einer Darlington-Schaltung aus zwei npn-Transistoren 734 und über einen Widerstand 732 verbunden, und der Ausgang des NICHT-Gliedes 731 ist mit der Basisschaltung einer anderen Darlington-Schaltung aus zwei npn-Transistoren 736 und 737 über einen anderen Widerstand 733 verbunden. Die Emitterstrecke der Transistoren 734 und ist geerdet, und die Kollektorstrecke dieser Transistoren ist mit einer Spannungsversorgungsleitung 739 über das Solenoid 738 des Magnetventils SV 1 verbunden. Auf ähnliche Weise ist die Emitterstrecke der Transistoren 736 und 737 geerdet, und deren Kollektorstrecke ist mit einer anderen Spannungsversorgungsleitung 741 über das Solenoid

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740 des Magnetventils SV 2 verbunden. Der Emitter und der Kollektor des Transistors 734 sind parallel zum Emitter und zum Kollektor eines anderen npn-Transistors 742 geschaltet, und die Basis des Transistors 742 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 5 über einen Widerstand 743 verbunden. Der Kollektor und der Emitter eines anderen npn-Transistors 744 sind zwischen die Basis des Transistors 736 und Erde geschaltet, und die Basis des Transistors 744 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 5 über einen Widerstand 745 verbunden.

Bei dem oben beschriebenen Getriebeschaltsignalerzeuger 7 ist der Eingang (-) des Vergleichers 714 geerdet, und ein "!"-Signal wird vom Vergleicher 714 aufgrund der Tatsache erzeugt, daß der Transistor 311 im Fühler 3 für eine vollständig geschlossene Drosselklappe in dem Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer ebenen oder flachen Straße in Ruhe ist, leitend und das Beschleunigungspedal (nicht dargestellt) nicht betätigt ist. Weiterhin ist in diesem Zustand das Potential am Eingang (-) des Vergleichers 716 niedrig, und ein "1 "-Signal wird vom Vergleicher 716 erzeugt, da die Ausgangsspannung des Transistors 710, die das öffnen der Drosselklappe anzeigt, auf ihrem niedrigsten Pegel ist. Diese beiden Ausgangssignale der Vergleicher 714 und 716 werden durch die jeweiligen NICHT-Glieder und 731 umgekehrt, und ein "O"-Signal erscheint am Ausgang von jedem dieser Glieder 730 und 731. Auf diese Weise sind die Transistoren 734, 735 und 736, 737 nicht leitend, und die Solenoide 738 und 740 sind nicht erregt. Als Ergebnis befindet sich die Getriebeeinstellung (Gang) im "!!!"-Zustand.

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Abhängig von der Betätigung des Beschleunigungspedals öffnet sich das Drosselventil, wodurch das Emitter potential des Transistors 710 erhöht und der Transistor 311 abgeschaltet wird. Als Ergebnis übersteigen die in die Eingänge (-) der Vergleicher 714 und 716 eingespeisten Spannungen die Spannungen, die in die Eingänge (+) der Vergleicher 714 und 716 eingespeist werden, und jedes Ausgangssignal dieser beiden Vergleicher 714 und 716 wird in ein "O"-Signal umgekehrt. Die NICHT-Glieder 730 erzeugen ein "!"-Signal abhängig von der Einspeisung eines "O"-Signales, und deshalb sind die Transistoren 734, 735 und 736, 737 leitend, um die Solenoide 738 und 740 zu erregen. Aus diesem Grund wird die Getriebeeinheit zur "I"-Stellung geschaltet, und das Fahrzeug beginnt zu fahren. Mit dem Anwachsen der Fahrzeuggeschwindigkeit wird das Potential an der Ausgangsleitung 717 des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeugers 702 negativ in bezug auf das Erdpotential, und die in die Eingänge (-) der Vergleicher 714 und 716 eingespeisten Spannungen werden verringert. Durch Auswahl der Schaltungskonstanten, wie beispielsweise der in den Eingang (-) des Vergleichers 716 eingespeisten Spannung, die anfänglich auf einen niedrigerem Pegel als die in den Eingang (+) eingespeiste Spannung dieses Vergleichers 716 mit einem Anwachsen der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges eingestellt ist, tritt ein "1"-Signal vom Vergleicher 716 auf, und ein "O"-Signal wird von der NICHT-Schaltung 731 erzeugt, mit dem Ergebnis, daß die Transistoren 736 und 737 abgeschaltet sind, um das Solenoid 740 abzuschalten, wodurch die Getriebeeinstellung (Gang) in die "II"-Stellung umgeschaltet wird. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit weiterhin anwächst, wird die in den Eingang (-) des Vergleichers 714 eingespeiste Spannung auf einen nied-

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rigeren Pegel als die in den Eingang (+) dieses Vergleichers 714 eingespeiste Spannung verringert, und ein "1"-Signal wird vom Vergleicher 714 erzeugt. Als Ergebnis werden die mit dem Vergleicher 714 über das NICHT-Glied 730 verbundenen Transistoren 734 und 735 ebenfalls abgeschaltet, um das Solenoid 738 abzuschalten, wodurch die Getriebeeinstellung (Gang) in die "III"-Stellung geschaltet wird. Eine derartige Umschaltung der Getriebeeinstellung (Gang) nach oben erfolgt bei einer höheren Fahrtgeschwindigkeit mit einer größeren öffnung der Drosselklappe.

Die obigen Erläuterungen beziehen sich auf eine Umschaltung der Getriebeeinstellung (Gang), wenn das Fahrzeug auf einer ebenen oder flachen Straße fährt. Wenn das Fahrzeug ein Gefälle befährt, dann bleibt die Drosselklappe in ihrer vollständig geschlossenen Stellung (Ruhestellung) durch die Kraft einer Rückstellfeder, abhängig von der Freigabe der auf das Beschleunigungspedal einwirkenden Kraft, gespeichert. In diesem Fall befindet sich die die öffnung der Drosselklappe darstellende Kraft auf ihrem niedrigsten Pegel, und die an den Eingängen (-) der Vergleicher 714 und 716 liegenden Spannungen sind niedriger als die an den Eingängen (+) dieser Vergleicher liegenden Spannungen. Auf diese Weise befindet sich die Getriebeeinstellung (Gang) im "III"-Zustand.

Wenn das Bremspedal während der Fahrtbedingungen betätigt wird, während denen die Neigung des Chassis größer ist als eine vorbestimmte Einstellung, dann ist die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges größer als die vorbestimmte Einstellung, und die Drossel-

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klappe befindet sich im vollständig geschlossenen Zustand, wobei das UND-Glied 5 ein digitales "1"-Signal erzeugt, wie dies oben anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert wurde. Die Transistoren 743 und 744 werden mit dem Ergebnis eingeschaltet, daß das Solenoid 738 notwendigerweise erregt und das Solenoid 740 notwendigerweise abgeschaltet ist, wodurch die Getriebeeinstellung (Gang) in den ^MII^M-Zustand geschaltet wird. In diesem Zustand kann die Motorbremsung einwirken.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des in der Fig. 4 dargestellten Getriebeschaltsignalerzeugers 7. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Schaltpunkt der Getriebeeinheit nach einer höheren Geschwindigkeit verschoben, wenn alle Bedingungen zur Einwirkung der Motorbremsung erfüllt sind. Um eine derartige Verschiebung des Schaltpunktes zu verwirklichen, kann der vom Fühler für die öffnung der Drosselklappe eingespeiste Signalpegel zu den Vergleichern 714 und 716 in bezug auf die öffnung der Drosselklappe angehoben oder der vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 2 in die Vergleicher 714 und 716 eingespeiste Signalpegel in bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert sein.

In Fig. 5 wird die Verschiebung des Schaltpunktes durch Veränderung des Ausgangssignales des Fühlers für die Öffnung der Drosselklappe durchgeführt. Das Ausgangssignal des Transistors 710, dessen Emitterpotential mit zunehmender öffnung der Drosselklappe anwächst, wird vom Spannungsteiler wider stand 712 abgeleitet, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen oder flachen Straße fährt, während ein derar-

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tiges Ausgangssignal direkt vom Emitter erhalten wird, wenn das Fahrzeug ein Gefälle befährt, das die Einwirkung der Motorbremsung erfordert. Dies kann dadurch erzielt werden, daß der gemeinsame Anschluß der Widerstände 713 und 715 mit einem beweglichen Kontakt 750a eines elektromagnetischen Relais 750 verbunden wird, daß der Widerstand 712 und der Emitter des Transistors 710 mit jeweiligen feststehenden Kontakten 750b und 750c des elektromagnetischen Relais 750 verbunden wird, und daß dieser bewegliche Kontakt 750a durch eine elektromagnetische Spule 750d betätigt wird, die durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes 5 steuerbar ist. Der bewegliche Kontakt 750a des elektromagnetischen Relais 750 ist normalerweise in Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 750b, und die elektromagnetische Spule 750b ist mit ihrem einen Ende mit einer Spannungsversorgungsleitung 751 verbunden und mit ihrem anderen Ende über den Kollektor und den Emitter eines npn-Transistors 752 geerdet. Die Basis des Transistors 752 ist mit dem Ausgang eines UND-Gliedes 5 über einen Widerstand 753 verbunden. Die Basis des Transistors 311 ist über den Kollektor und den Emitter eines npn-Transistors 754 geerdet, und die Basis dieses Transistors 754 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 5 über einen Widerstand 755 verbunden. Weiterhin muß bei einer Umschaltung entsprechend einem Gang einer höheren Geschwindigkeit dieser Gang selbst dann beibehalten werden, wenn die Drosselklappe leicht geöffnet ist. Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des Fühlers 3 für eine vollständig geschlossene Stellung der Drosselklappe in das UND-Glied 5 über ein ODER-Glied 1000 eingespeist, dem ein anderes Eingangssignal vom UND-Glied 5 zugeführt wird. Ein Freigabesignal

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tritt auf, wenn die öffnung der Drosselklappe eine vorbestimmte Stellung überschreitet, wie beispielsweise den Abbruch der logischen Operation durch das UND-Glied 5. Dieses Freigabesignal wird durch einen Freigabesignalerzeuger 9 erzeugt. Dieser Freigabesignalerzeuger 9 umfaßt einen npn-Transistor 901 und einen Vergleicher 905. Der Transistor 901 ist mit seinem Kollektor mit einer Spannungsversorgungsleitung 902 und mit seiner Basis mit einem beweglichen Kontakt 750a eines elektromagnetischen Relais 750 verbunden, und der Emitter dieses Transistors 901 ist über Spannungsteilungswiderstände 903 und 904 geerdet. Eine Bezugsspannung wird an den Eingang (+) des Vergleichers 905 von der Spannungsversorgungsleitung 902 über Spannungsteilungswiderstände 906 und 907 angelegt, und die durch die Spannungsteilungswiderstände 903 und 904 erhaltene Spannung liegt am Eingang (-) des Vergleichers 905. Das Ausgangssignal des Vergleichers 905 ist das Freigabesignal, das in das UND-Glied 5 eingespeist wird.

Bei dem oben beschriebenen Getriebeschaltsignalerzeuger 7 ist das Ausgangssignaides UND-Gliedes 5 ein "0"-Signal, wobei die Transistoren 752 und 754 nicht leitend sind und der bewegliche Kontakt 750a des elektromagnetischen Relais 750 in Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 750b ist, wenn das Fahrzeug unter solchen Bedingungen fährt, die keine Einwirkung oder Beteiligung der Motorbremsung erfordern. Deshalb ist der an die Vergleicher 714 und 716 angelegte Signalpegel relativ niedrig im Vergleich mit der öffnung der Drosselklappe, und der Arbeitspunkt, der in bezug auf das auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Signal bestimmt ist, das vom

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Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 2 erzeugt wird, ist auf eine relativ niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt.

Wenn andererseits alle Bedingungen zur Einwirkung oder Beteiligung der Motorbremsung erfüllt sind, dann wird vom UND-Glied 5 ein "1 "-Signal erzeugt, und die Transistoren 752 und 755 leiten gleichzeitig, wie dies oben beschrieben wurde. Abhängig von der Leitung des Transistors 752 fließt ein Strom durch die elektromagnetische Spule 75Od des elektromagnetischen Relais 750, und der bewegliche Kontakt 750a wird vom feststehenden Kontakt 75Ob gelöst« um nunmehr auf den feststehenden Kontakt 750c einzuwirken. Da der Transistor 710 direkt durch den Vorspannungswiderstand 746 gesteuert wird, so daß die Emitter spannung selbst dann auf einem bestimmten Pegel gehalten werden kann, wenn das Öffnen der Drosselklappe "null" beträgt, bewirkt das Eingreifen des beweglichen Kontaktes 750a auf den feststehenden Kontakt 75Oc eine Einspeisung einer relativ großen positiven Spannung in jeden der Eingänge (-) der Vergleicher 714 und 716. In einem derartigen Zustand erzeugt der Vergleicher 760 weiterhin ein "0"-Signal, wenn nicht die Ausgangsspannung (proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeuggeschwindigkeitsfühlers 2 einen relativ großen negativen Wert annimmt. Folglich bleibt die Getriebeeinstellung (Gang) im "II"-Zustand, obwohl die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beträchtlich anwächst. Die Wirkung der Motorbremse ist ziemlich groß, wenn die Getriebeeinstellung (Gang) im "II"-Zustand ist, und das öffnen der Drosselklappe beträgt "null".

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• 233Λ786

Wenn das Beschleunigungspedal betätigt wird, um die Drosselklappe während der Fahrt des Fahrzeuges mit der Betätigung der Motorbremsung hinsichtlich der oben beschriebenen Weise zu öffnen, dann erzeugt der Motor seine Ausgangsleistung, und das Fahrzeug wird beschleunigt. Selbst wenn in einem derartigen Fall keine Verschiebung im Schaltpunkt aufgrund der Tatsache auftritt, daß ein "1"-Signal fortlaufend vom UND-Glied 5 durch die Wirkung des ODER-Gliedes 1000 erzeugt wird, dann wird dennoch das Ausgangssignal des Fühlers 3 für eine vollständig geschlossene Drosselklappe von einem "1 "-Zustand in einen "O"-Zustand verändert. Mit der Steigerung der öffnung der Drosselklappe nimmt jedoch die Emitterspannung des Transistors 710 zu, und diese Spannung neigt dazu, den Transistor 910 im Freigubesignalerzeuger 9 gegen den leitenden-Zustand vorzuspannen, wodurch die an den Eingang (-) des Vergleichers 905 angelegte Spannung anwächst. Wenn die Drosselklappe bis zu einem derartigen Grad geöffnet ist, daß die an den Eingang (-) des Vergleichers 905 angelegte Spannung die an den Eingang (+) des Vergleichers 905 angelegte Spannung überschreitet, die durch die Spannungsteilerwiderstände 906 und 907 bestimmt ist, dann wechselt das Ausgangssignal des Vergleichers 905 vom "1"-Zustand zum "0"-Zustand, wodurch die UND-Bedingungen des UND-Gliedes 5 freigegeben werden. Als Ergebnis tritt ein ⁿO"-Signal vom UND-Glied 5 auf, und die Transistoren 752 und 754 sind abgeschaltet. Der bewegliche Kontakt 750a des elektromagnetischen Relais 750 ist vom stationären Kontakt 750c gelöst, um nunmehr mit dem stationären Kontakt 750b verbunden zu sein, und der Gang für eine Fahrt auf einer flachen oder ebenen Straße wird beibehalten.

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Während zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, können zahlreiche Veränderungen und Abwandlungen in der elektrischen Schaltung zur Ermittlung des Schaltpunktes der Getriebeeinheit vorgenommen werden.

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Claims

■- 25

Patentansprüche

(\) Steuerungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeug-Getriebe, wobei die Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs zur Steuerung der Einstellung des Getriebes erfaßbar sind, gekennzeichnet durch

einen Gefällesignalerzeuger (l), der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Neigung des Kraftfahrzeuggestells eine vorbestimmte Einstellung überschreitet,

einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger (2), der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges eine vorbestimmte Einstellung überschreitet,

einen Fühler (3) für vollständig geschlossene Drosselklappe, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Drosselklappe vollständig geschlossen ist,

einen Fußbremsenbetätigungsfühler (4), der ein Ausgangssignal abhängig von der Betätigung der Fußbremse erzeugt,

ein ODER-Glied (6), das mit dem Fußbremsenbetätigungsfühler (4) verbunden ist, um ein erstes Eingangssignal von diesem zu empfangen,

und UND-Glied (5), das verbunden ist mit dem Gefällesignalerzeuger (l), dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger (2), dem Fühler (3) für eine vollständige Schließung der Drosselklappe und dem ODER-

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Glied (6), um von diesem mehrere Eingangssignale zu empfangen,

eine Schaltungseinrichtung zur Einspeisung des Ausgangssignales von dem UND-Glied (5) in das ODER-Glied (6) als zweites Eingangssignal, und

einen Getriebeschaltsignalerzeuger (7), der mit dem UND-Glied (5) verbunden ist und das Getriebe so steuert, daß die geeignetste Getriebeeinstellung (Gang) zur Betätigung der Motorbremsung abhängig vom Ausgangssignal des UND-Gliedes (5) einstellbar ist (Fig. 1).
2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebeschaltsignalerzeuger (7) ein Ausgangssignal zur Einstellung einer besonderen Getriebeeinstellung (Gang) abhängig von der Einspeisung des Ausgangssignales des UND-Gliedes (5) erzeugt.
3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erfassung des öffnens der Drosselklappe und zur Erzeugung eines Ausgangssignales, das ein öffnen der Drosselklappe darstellt, und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignales , das die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges darstellt, vorgesehen sind, um ihre Ausgangssignale in den Getriebeschaltsignalerzeuger (7) einzuspeisen, so daß der Getriebeschaltsignalerzeuger (7) ein Signal zur Einstellung einer geeigneten Getriebeeinstellung (Gang) abhängig von der Einspeisung dieser Signale erzeugt, und daß der Getriebeschaltsignalerzeuger (7) ein Getriebeschaltsignal zur Um-

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schaltung des Getriebes bei einer höheren Fahrtgeschwindigkeit abhängig von der Einspeisung des Ausgangssignales des UND-Gliedes (5) erzeugt.

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