DE2334786B2

DE2334786B2 - Elektrische steuervorrichtung fuer den selbsttaetigen gangwechsel eines kraftfahrzeugwechselgetriebes

Info

Publication number: DE2334786B2
Application number: DE19732334786
Authority: DE
Inventors: Toshio Katsuta; Kinosita Takesi Hitachi; Furuhashi (Japan)
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-07-12
Filing date: 1973-07-09
Publication date: 1978-02-09
Also published as: JPS4926929A; DE2334786A1; US3881368A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuervorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeugwechselgetriebe, d.h. für den selbsttätigen Gangwechsel eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem automatischen Kraftfahrzeugwechselgetriebe werden im allgemeinen die Fahrzeuggeschwindigkeit und die öffnung der Drosselklappe, d.h. die Stellung des Beschleunigungs- oder Gaspedals, erfaßt, um das Zahnradwechselgetriebe oder die Getriebeeinheit zu schalten. Meist wird hydraulische Energie zum Schalten des Getriebes verwendet und wird eine elektrische Berechnung durchgeführt, um Getriebe-Schaltbefehle abzugeben (vgl. zum Beispiel US-PS 34 48 640).

Bei einer bekannten Steuervorrichtung für automatische Kraftfahrzeugwechselgetriebe der eingangs genannten Art (vgl. DT-OS 19 54 757) wird das Übersetzungsverhältnis für hohe Geschwindigkeiten beibehalten, auch wenn das Fahrzeug zum Stillstand gebremst worden ist. Die bekannte Steuervorrichtung weist eine Regeleinheit auf, die ein von der Stellung eines Neigungsmessers abhängiges Eingangssignal erhält. Weiter sind ein Bremsschalter, ein die Fahrzeuggeschwindigkeit messender Tachogenerator und ein die Stellung der Drosselklappe beeinflussendes Gaspedal vorgesehen. Abhängig von diesen Einrichtungen wird ein Getriebeschaltsignal erzeugt, das die Getriebeeinheit schaltet. Bei einer Gefällefahrt wird jedoch bei der bekannten Steuervorrichtung der Gangschaltpunkt abgesenkt, um eine Motorbremsung zu erreichen.

Eine im wesentlichen ähnlich wirkende Steuervorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeugwechselgetriebe wird auch durch die US-PS 36 28 642 angegeben, bei der eine Motorbremsung bei Gefällefahrt dadurch erreicht wird, daß der Fahrer einen Wählhebel von Hand betätigt.

Jedoch ist bei einer Gefällefahrt keineswegs stets eine Motorbremsung erforderlich. Wenn nämlich das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit abwärts fährt, bei der eine Motorbremsung nicht erforderlich ist, ist es nicht nur überflüssig, sondern auch störend und unbequem, das Wechselgetriebe zwecks Motorbremsung in einen niedrigeren Gang bzw. eine niedrigere Stellung zu bringen. Außerdem führt ständiges oder zwangsweises Zurücksehalten des Wechselgetriebes während einer Gefällefahrt dazu, daß der Motor mit hoher Drehzahl betrieben werden muß, wenn eine Beschleunigung erforderlich ist, d. h., wenn die Drosselklappe bei einer Gefällefahrt vollständig geöffnet ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Steuervorrichtung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß bei einer Gefällefahrt eine überflüssige Motorbremsung vermieden wird, um so hohen Fahrkomfort zu erreichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird somit ein Signal zum Zurückschalten des Wechselgetriebes in einen langsameren bzw. niedrigeren Gang nur dann erzeugt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten V/ert bei einer Gefällefahrt überschreitet, die Drosselklappe vollständig geschlossen ist und das Bremspedal betätigt ist.

Wenn im zurückgeschalteten Zustand des Wechselgetriebes die Drosselklappe geöffnet wird, weil beschleunigt werden muß, so wird bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kein digitales Ausgangssignal mehr vom UND-Glied abgegeben, wodurch der Getriebeschaltsignalerzeuger entsprechend dem Öffnungsgrad der Drosselklappe und der Fahrzeuggeschwindigkeit ein geeignetes Schaltsignal an die Getriebeeinheit abgibt Vorteilhaft kann dabei das vom UND-Glied erzeugte Signal von einem Freigibesignalerzeuger unterbrochen werden, wenn dessen Signal abhängig von einem der Eingangssignale einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist vorteilhaft gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 aufgebaut.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Grundanordnung einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung,

F i g. 2 eine elektrische Schaltung der Zustandssignalerzeuger der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung,

F i g. 3 perspektivisch einen Gefällefühler der Steuervorrichtung,

Fig.4 eine elektrische Schaltung eines Getriebeschaltsignalerzeugers zur Motorbremsung mittels eines besonderen Ganges und

F i g. 5 eine elektrische Schaltung eines abgewandelten Getriebeschaltsignalerzeugers zur Motorbremsung mittels eines schnelleren Ganges.

In Fig. 1 umfaßt eine Steuervorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung einen Gefällesignalerzeuger 1, einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2, einen Drosselklappenöffnungsfühler 3, einen Fußbremsenbetätigungsfühler 4, ein UND-Glied 5, ein ODER-Glied b, einen Getriebeschaltsignalerzeuger 7 und eine Getriebeeinheit 8 für z. B. drei Getriebeschaltstufen.

Der Gefällesignalerzeuger 1 erfaßt die Neigung des Fahrzeugrahmens oder des Chassis und erzeugt ein digitales Signal »1«, wenn das Fahrzeug ein Gefalle befährt, dessen Steigung oder Neigung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 erfaßt die Fahrzeuggeschwindigkeit und erzeugt ein digitales Signal »1«, wenn das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit als einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt. Der Drosselklappenöffnungsfühler 3 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 abgegeben, wenn alle Eingangssignale des UND-Glieds 5 »1«-Signale sind. Bei Einspeisung eines digitalen Signals »1« vom UND-Glied 5 in den Getriebeschaltsignalerzeuger 7 gibt dieser ein Getriebeschaltsignal an die Getriebeeinheit 8 ab, um diese so einzustellen, daß Motorbremsung bewirkt wird. Das Ausgangssignal des Fußbremsenbetätigungsfühlers 4 und das Ausgangssignai 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 Signals »1« vom UND-Glied 5 vorliegt, das Eingangssignal »1« kontinuierlich in das UND-Glied 5 eingespeist werden kann, bis nicht eines der anderen Signale, die vom Gefällesignalerzeuger ί, vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 und vom Drosselklappenöffnungsfühler 3 eingespeist werden, vom »1 «-Zustand in den »((«-Zustand übergeht.

Bei der oben beschriebenen Steuervorrichtung ist das Ausgangssignal des Gefällesignalerzeugers 1 ein »O«-Signal, und ist das Ausgangssignal des UND-Gliedes 5 ebenfalls ein »O«-Signal, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße oder einer Straße mit einem geringen Gefalle fährt. In einem derartigen Fahrzustand stellt der Getriebeschaltsignalerzeuger 7 eine geeignete Getriebeeinstellung (Gang) in der Getriebeeinheit 8 aufgrund

2» von Signalen ein, einschließlich eines die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellenden analogen Signals und eines Signals die Offensteüung der Drosselklappe anzeigenden (analogen) Signals. Wenn weiter die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die Vorbestimmte ist oder die Drosselklappe sich in Offenstellung befindet oder das Bremspedal nicht betätigt wird, obwohl das Fahrzeug auf einer Straße mit einem größeren Gefalle als dem Vorbestimmten fährt, ist das Ausgangssignal des UND-Gliedes im »Ou-Zustand, und der Getriebeschalt-Signalerzeuger 7 stellt einen geeigneten Gang in der Getriebeeinheit 8 ein.

Wenn jedoch die Ausgangssignale des Gefällesignalerzeugers 1, des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeugers 2, des Drosselklappenöffnungsfühlers 3 und des Fußbremsenbetätigungsfühlers 4 alle »1 «-Signale sind, ist das Ausgangssignal des UND-Glieds 5 ein digitales »1 «-Signal, und der Getriebeschaltsignalerzeuger 7 erzeugt ein Getriebeschaltsignal zur Einstellung eine;. Ganges, der geeignet zum Bewirken der Motorbremsung ist. Wenn einmal ein »1 «-Signal vom UND-Glied 5 abgegeben worden ist, wird ein Eingangssignal »1« kontinuierlich über das ODER-Glied 6 eingegeben, selbst wenn die Betätigung der Fußbremse aufhört. Der Gang für Motorbremsung wird freigegeben, wenn ein »O«-Signal vom Gefällesignalerzeuger 1, vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeugei 2 oder vom Drosselklappenöffnungsfühler 3 erzeugt wird.

Eine praktische Schaltung zur Erzeugung dieser Zustandssignale wird nun anhand F i g. 2 näher erläutert:

Der Gefällesignalerzeuger 1 umfaßt einen Colpitts-Oszillator und einen Empfänger. Der Colpitts-Oszillator weist einen npn-Transistor 101, eine Spule 102, mehrere Widerstände und mehrere Kondensatoren auf, und der Empfänger weist einen npn-Transistor 103 und eine Empfängerstufe 104 auf. Der Colpitts-Oszillator schwingt mit einer Frequenz von einigen MHz, und die Spule 102 dient ebenfalls als Sendespule. Die Empfangsspule 104 ist gegenüber der Sendespule 102 angeordnet, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, und eine Abschirmplatte 105, die die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen verhindert, ist zwischen den beiden Spulen 102 und 104. Genautr ausgedrückt, die Abschirmplatte 105 aus leitendem Material ist geeignet im Raum zwischen den Spulen 102 und 104 so vorgesehen, daß die elektromagnetischen Weilen sich nicht von der Sendespule 102 zur Empfangsspule 104 ausbreiten können, wenn das Fahrzeug nicht geneigt ist. Wenn das Fahrzeug geneigt

ist, sind die beiden Spulen 102, 104 zusammen mit diesem geneigt, aber die Abschirmplatte 105 schwingt aufgrund Schwerkraft, ohne der Neigung des Fahrzeugs zu folgen. Dadurch ist die die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen verhindernde Wirkung der Abschirmplatte 105 verringert, und eine zur Neigung des Fahrzeugs proportionale Spannung wird in der Empfangsspule 104 induziert. Der npn-Transistor 103 ist basisseitig mit einem Ende der Empfangsspule 104 und kollektorseitig mit einer Konstantspannungs-Versor- ι ο gungsleitung 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 basisseitig mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 107 und der Diode 108 verbunden und kollektorseitig an die Konstantspannungs-Versorgungsleitung 106 angeschlossen, während der Emitter über einen Widerstand 111 geerdet ist. Eine durch Teilung der Versorgungsspannung durch Spannungsteilungswiderstände 113 und 114 erhaltene Bezugsspannung wird in den Minus-Eingang eines Vergleichers 112 eingespeist, und der Emitter des Transistors 110 ist mit dem Plus-Eingang des Vergleichers 112 verbunden. Eine Ausgangsleitung 115 führt vom Ausgangsanschluß des Vergleichers 112 zum UND-Glied5.

Bei dem so aufgebauten Gefällesignalerzeuger 1 wird eine elektromagnetische Welle konstanter Größe von der Sendespule 102 ausgesandt zum Empfang durch die Empfangsspule 104. Wenn jedoch das Fahrzeug auf einer Ebene oder flachen Straße fährt, wird keine wesentliche Spannung in der Empfangsspule 104 induziert, da die Abschirmplatte 105 die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen verhindert. In einem derartigen Fall sind der Transistor 103 und der Transistor 110 nichtleitend. Deshalb sind das Emitterpotential des Transistors 110 und damit das Potential am Plus-Eingang des Vergleichers 112 im wesentlichen gleich dem Erdpotential. Somit ist das in den Minus-Eingang des Vergleichers 112 eingespeiste Eingangssignal größer als das in den Plus-Eingang des Vergleichers 112 eingespeiste Eingangssignal, weshalb ein »0«-Signal an der Ausgangsleitung 115 auftritt. Wenn andererseits das Fahrzeug auf einem Gefälle fährt, 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, 104 und damit proportional zum Neigungsgrad des Fahrzeugs. Die so in der Empfangsspule 104 induzierte Spannung wird gleichgerichtet, durch den Transistor 103 und weiter durch den Transistor 110 verstärkt zur Eingabe in den Plus-Eingang des Vergleichers 112. Da auf diese Weise ein »!«-Signal vom Vergleicher 112 an der Ausgangsleitung 115 auftritt, wenn eine einer vorbestimmten Neigung des Fahrzeugs entsprechende Spannung in den Plus-Eingang des Vergleichers 112 eingespeist wird, kann ein »!«-Gcfüllcsignal erzeugt b5 werden, wenn das Fahrzeug iitif einem abschüssigen Gefälle fährt, das die Einwirkung der Motorbremsung erfordert.

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 gegenüber Erdpotential zu erzeugen. Bei der vorliegenden Erfindung ist die gegenüber Erdpotential negative Spannung wegen der Polarität des in den Getriebeschaltsignalerzeuger 7 eingespeisten Signals 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 unterdrückt Welligkeit. Eine durch Teilung der Versorgungsspannung mittels Spannungsteilerwiderständen 211 und 212 erhaltene Bezugsspannung wird in den Plus-Eingang eines Vergleichers 209 von einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 210 eingespeist, die mit der Plus-Klemme einer Stromquelle verbunden ist. Der Minus-Eingang des Vergleichers 209 ist mit den Anoden der Gleichrichtergruppe 205 über einen Widerstand 213 und mit der Konstantspannungs-Versorgungsleitung 210 über einen Widerstand 214 so verbunden, daß eine veränderbare Eingangsspannung in den Minus-Eingang einspeisbar ist. Eine Ausgangsleitung 215 führt vom Ausgangsanschluß des Vergleichers 209 zum UND-Glied 5.

Bei einem derartigen Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 ist das Potential an den Anoden der Gleichrichtergruppe 205 im wesentlichen gleich dem Erdpotential, und eine durch Teilung der Versorgungsspannung mittels Widerständen 213 und 214 erhaltene Spannung wird in den Minus-Eingang des Vergleichers

209 eingespeist, wenn das Fahrzeug anhält und nicht fährt. Es tritt dann ein »0«-Signal an der Ausgangsleitung 215 des Vergleichers 209 auf, wenn die Widerstandswerte der Widerstände 211, 212, 213 und

214 so gewählt sind, daß das Potential am Minus-Eingang des Vergleichers 209 höher ist als das Potential an dessen Plus-Eingang. Wenn das Fahrzeug fährt, ist das Anodenpotential der Gleichrichtergruppe 205 auf einen niedrigeren Pegel als das Erdpotential verringert, abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Folglich ist das Potential am Minus-Eingang des Vergleichers 209 ebenfalls entsprechend verringert. Da dadurch das Potential am Minus-Eingang des Vergleichers 209 auf einen niedrigeren Pegel als das Potential am Plus-Eingang des Vergleichers 209 bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit verringert ist, die die Einwirkung der Motorbremsung erfordert, tritt an der Ausgangsleitung

215 des Vergleichers 209 dann ein »1«-Signal auf.

Der Drosselklappenöffnungsfühler 3 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 einem Ende geerdet und mit dem anderen Ende mit der Basis eines npn-Transistors 302 und mit einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 304 (ähnlich den Konstantspannungs-Versorgungsleitungen 1% 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 Konstantspannungs-Vcrsorgungslcitung 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 der Konstantspannungs-Versorgungsleitung 304 über einen Widerstand 309. Zwei npn-Transistoren 310 und 311 sind vorgesehen, um direkt ein Signal in den Getriebeschaltsignalerzeuger 7 einzuspeisen. Der eine Transistor 310 ist basisseitig mit dem Kollektor des Transistors 302 und kollektorseitig mit der Konstantspannungs-Versorgungsleitung 304 über einen Widerstand 312 verbunden. Eine Diode 313 ist in Durchlaßrichtung zwischen dem Emitter des Transistors 310 und der Basis des anderen Transistors 311 angeschlossen und über einen Widerstand 314 geerdet. Der Transistor 311 ist emitterseitig geerdet und kollektorseitig mit dem Getriebeschaltsignalerzeuger 7 verbunden.

Bei dem oben beschriebenen Drosselklappenöffpungsfühler 3 ist der Schalter 301 in Schließstellung, wenn die Drosselklappe in Ruhestellung oder vollstendig geschlossen ist, und die Transistoren 302 und 305 sind nichtleitend, was das Auftreten eines »1«-Signals an der Ausgangsleitung 308 bewirkt. Der Schalter 301 ist in Offenstellung, wenn die Drosselklappe geöffnet ist, und die Transistoren 302 und 305 sind leitend, was ein »0«-Signal an der Ausgangsleitung 308 bewirkt. Weiterhin sind die Transistoren 310 und 311 in der Schließstellung des Schalters 301 leitend und in der Offenstellung des Schalters 301 nichtleitend.

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

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

Ein praktischer Aufbau des Getriebeschaltsignalerzeugers 7 wird im folgenden anhand Fig.4 näher erläutert. Die in Fig.4 dargestellte Anordnung ist so ausgebildet, daß sie zum Erreichen der Motorbremsung bei einer hesonderen Getriebeeinstellung (Gang) geeignet ist, die (hier z. B.) die zweite Geschwindigkeit ergibt. Die folgende Tabelle gibt die Beziehung zwischen einer Getriebeeinheit S für drei Geschwindigkeiten und den Betriebsbedingungen von Magnetventilen wieder, die (hier) die Getriebeeinstellung (Gang) bestimmen:

Getriebeeinstellung (Gang)

Magnetventile

SVl (738) SV2(740)

I (1. Geschwindigkeit)
II (2. Geschwindigkeit)
III (3. Geschwindigkeit)
0 - Erregt. X - Nicht erregt.

0	0
0	X
X	X

65 In Fig.4 ist der Getriebeschaltsignalerzeuger 7 se 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 z. B. auf ähnliche Weise erfaßt, wie dies anhand des Gefällefühlers 1 erörtert wurde, d. h., 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 elektromagnetischer Wellen von der Senderspule 702 zu einer Empfangsspille 703 zu steuern Diese Abschirmplatte 704 ist zur Verriegelung so mil der Drosselklappe angeordnet, daß eine dem öffnen det Drosselklappe entsprechende Spannung in der Empfangsspule 703 induziert werden kann. Ein npn-Transistor 705 ist kollektorseitig mit einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 706 (ähnlich der Konstantspannungs-Versorgungsleitung 106) und basisseitig mil einem Ende der Empfangsspule 703 verbunden. Der Emitter des Transistors 705 ist über einen Widerstand 707, eine Diode 708 und einen weiteren Widerstand 70S 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 isl kollektorseitig direkt mit der Konstantspannungs-Versorgungsleitung 706 und basisseitig mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 707 und dei Diode 708 verbunden sowie emitterseitig über Widerstände 711 und 712 geerdet. Ein Vcrspannungswiderstand 746 ist vorgesehen, um den Ausgangssignalpege oberhalb eines bestimmten Pegels zu halten. Somit tritl eine Spannung, deren Pegel dem öffnen der Drosselklappe entspricht, im Emitterkreis des Transistors 710 in einer Weise auf, die der anhand des Gefällefühlers 1 beschriebenen Weise entspricht.

Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständer 711 und 712 ist mit dem Minus-Eingang eines Vergleichers 714 über einen Widerstand 713 und mil dem Minus-Eingang eines anderen Vergleichers 716 über einen Widerstand 715 verbunden. Eine Leitung 717 von den Anoden der Gleichrichtergruppe 205 im Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeugcr 2 (F i g. 2) is: mit dem Minus-Eingang des einen Vergleichers 714 übet einen Widerstand 718 und mit dem Minus-Eingang des anderen Vergleichers 716 über einen Widerstand 71S verbunden. Der eine Vergleicher 714 steuert hier das Magnetventil SVi. Eine durch Spannungsteilung dei Versorgungsspannung einer Konstantspannungs-Versorgungsleitung 722 durch Widerstände 720 und 721 erzeugte Bezugsspannung wird in den Plus-Eingang des einen Vergleichers 714 eingespeist, und eine Rückkopplungsschaltung aus einem Widerstand 723 und einei Diode 724 ist für den einen Vergleicher 714 vorgesehen Der andere Vergleicher 716 steuert hier das Magnetventil SV2. Eine durch Spannungsteilung der Versorgungsspannung einer Konstantspannungs-Versor· gungsleitung 727 durch Widerstände 725 und 726 erhaltene Bezugsspannung wird in den Plus-Eingang des anderen Vergleichers 716 eingespeist, und eine Rückkopplungsschaltung aus einem Widerstand 728 und einer Diode 721 ist wie beim einen Vergleicher 714 vorgesehen. Weiter ist der Minus-Eingang des einen Vergleichers 714 über den Transistor 311 des Drosselklappenöffnungsfühlers 3 (F i g. 2) geerdet.

Ein NICHT-Glied 730 ist eingangsseitig mit dem Ausgang des einen Vergleichers 714 verbunden, und ein

anderes NICHT-Glied 731 ist eingangsseitig mit dem Ausgang des anderen Vergleichers 716 verbunden. Der Ausgang des einen NICHT-Gliedes 730 ist mit dem Basiskreis einer Darlington-Schaltung aus zwei npn-Transistoren 734 und 735 über einen Widerstand 732 verbunden, und der Ausgang des anderen NICHT-Gliedes 731 ist mit dem Basiskreis einer anderen Darlington-Schaltung aus zwei npn-Transistoren 736 und 737 über einen (anderen) Widerstand 733 verbunden. Die Emitterstrecke der Transistoren 734 und 735 ist geerdet, und deren Kollektorstrecke ist mit einer Spannungsversorgungsleitung 739 über das Solenoid 738 des Magnetventils SVi 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 740 des Magnetventils SV2 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 Minus-Eingang des einen Vergleichers 714 geerdet, und ein »1«-Signal wird vom Vergleicher 714 erzeugt, weil der Transistor 311 im Drosselklappenöffnungsfühler 3 dann, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen oder flachen Straße in Ruhe ist, leitend und das Beschleunigungs- oder Gaspedal (nicht dargestellt) nicht betätigt ist. Weiter ist dann das Potential am Minus-Eingang des anderen 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. Die beiden Ausgangssignale der Vergleicher 714 und 716 werden durch die jeweiligen NICHT-Glieder 730 und 731 invertiert, und ein »0«-Signal erscheint am Ausgang jedes NICHT-Glieds 730, 731. Auf diese Weise sind die Transistoren 734, 735 und 736, 737 nichtleitend, und die Solenoide 738 und 740 sind nicht erregt. Daher befindet sich die Getriebeeinstellung (Gang) in der HI-Stellung.

Abhängig von der Betätigung des Gaspedals öffnet sich die Drosselklappe, wodurch das Emitterpotential des Transistors 710 erhöht und der Transistor 311 gesperrt wird. Folglich übersteigen die in die Minus-Eingänge der Vergleicher 714, 716 eingespeisten Spannungen die in die Plus-Eingänge eingespeisten, und das Ausgangssignal jedes Vergleichers 714, 716 wird in ein »O«-Signal invertiert. Die NICHT-Glieder 730, 731 erzeugen ein »1 «-Signal abhängig von der Einspeisung eines »O«-Signals, weshalb die Transistoren 734,735 und 736, 737 leitend sind und die Solenoide 738 und 740 erregen. Dadurch wird die Getriebeeinheit in die 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 Minus-Eingänge der Vergleicher 714, 716 eingespeisten Spannungen werden verringert. Durch Auswahl der Schaltungskonstanten, wie beispielsweise der in den Minus-Eingang des anderen Vergleichers 716 eingespeisten Spannung, die anfänglich auf niedrigerem Pegel als die in den Plus-Eingang eingespeiste Spannung dieses Vergleichers 716 war, tritt mit Anwachsen der Fahrzeuggeschwindigkeit ein »21«-Signal vom Vergleieher 716 auf, und wird ein »0«-Signal vom NICHT-Glied 731 erzeugt, wodurch die Transistoren 736 und 737 gesperrt sind, um das Solenoid 740 zu entregen, wodurch die Getriebeeinstellung (Gang) in die ll-Stellung geschaltet wird. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter anwächst, wird die in den Minus-Eingang des Vergleichers 714 eingespeiste Spannung auf einen niedrigeren Pegel als die in den Plus-Eingang eingespeiste Spannung verringert, und wird ein »1 «-Signal vom Vergleicher 714 erzeugt. Folglich werden die mit dem Vergleicher 714 über das NICHT-Glied 730 verbundenen Transistoren 734 und 735 ebenfalls gesperrt und das Solenoid 738 entregt, wodurch die Getriebeeinstellung (Gang) in die III-Stellung geschaltet wird. Eine derartige Umschaltung der Getriebeeinstellung (Gang) nach oben erfolgt bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit mit größerer 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 Gaspedal einwirkenden Kraft. Dann ist das die öffnung der Drosselklappe darstellende Signal auf seinem niedrigsten Pegel, und die an den Minus-Eingängen der Vergleicher 714, 716 liegenden Spannungen sind niedriger als die an den Plus-Eingängen. Auf diese Weise befindet sich die Getriebeeinstellung (Gang) in der III-Stellung.

Wenn das Bremspedal während des Fahrzustands betätigt wird, währenddem die Neigung des Fahrzeugs größer ist als die vorbestimmte, die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die vorbestimmte und die Drosselklappe vollständig geschlossen ist, gibt das UND-Glied 5 ein digitales »!«-Signal ab, wie dies oben anhand der F i g. 1 und 2 näher erläutert wurde. Die Transistoren 742 und 744 werden durchgeschaltet, wodurch das Solenoid 738 notwendigerweise erregt und das Solenoid 740 notwendigerweise entregt werden, wodurch die Getriebeeinstellung (Gang) in die II-Stellung geschaltet wird. In diesem Zustand kann die Motorbremsung einwirken.
Fig.5 zeigt eine Abwandluuj des in 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 Ver-Schiebung des Schaltpunktes zu verwirklichen, kann der vom Drosselklappenöffnungsfühler 3 eingespeiste Signalpegel zu den Vergleichern 714 und 716 in bezug auf die Offenstellung der Drosselklappe angehoben oder der vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 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 Änderung des Ausgangssignals des Dirosselklappenöffnungsfühlers 3 erreicht. Das Ausgangssignal des

b5 Transistors 710, dessen Emitterpotential mit zunehmender öffnung der Drosselklappe anwächst, wird vom Spannungsteilerwiderstand 712 abgeleitet, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen oder flachen Straße fährt,

während dieses 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 ist, daß der Widerstand 712 und der Emitter des Transistors 710 mit jeweils feststehenden Kontakten 750ό bzw. 750c des elektromagnetischen Relais 750 verbunden sind und daß dieser bewegliche Kontakt 750a durch eine elektromagnetische Spule 75Od betätigt wird, die durch das Ausgangssingal des UND-Gliedes 5 steuerbar ist. Der bewegliche Kontakt 750a des elektromagnetischen Relais 750 ist normalerweise in Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 750ό, und die elektromagnetische Spule 750Z> 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 des 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 Drosselklappenöffnungsfühlers 3 in das UND-Glied 5 über ein ODER-Glied 1000 eingespeist, dem' als anderes Eingangssignal, das Ausgangssignal des UND-Glieds 5 zugeführt wird. Ein Freigabesignal tritt auf, wenn die öffnung der Drosselklappe eine vorbestimmte Stellung überschreitet, um so den Abbruch der logischen Operation durch das UND-Glied 5 zu erreichen. Dieses Freigabesignal wird durch einen Freigabesignalerzeuger 9 erzeugt. Dieser Freigabesignalerzeuger 9 enthält einen npn-Transistor 901 und einen Vergleicher 905. Der Transistor 901 ist kollektorseitig mit einer Spannungsversorgungsleitung 902 und basisseitig mit dem beweglichen Kontakt 750a des elektromagnetischen Relais 750 verbunden, und der Emitter dieses Transistors 901 ist über Spannungsteilungswiderstände 903 und 904 geerdet. Eine Bezugsspannung wird an den Plus-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 Minus-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 Ausgangssignal des UND-Gliedes 5 ein »0«-Signal, wobei die Transistoren 752 und 754 nichtleitend sind und der bewegliche Kontakt 750a des elektromagnetischen Relais 750 in Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 750b ist, wenn das Fahrzeug so fährt, daß keine Einwirkung oder Beteiligung der Motorbremsung erforderlich ist. Deshalb ist der an die Vergleiche)· 714 und 716 angelegte Signalpcgel 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 Fahrzcuggeschwindigkeits-Signalerzeuger 2 erzeugt wird, ist auf relativ niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt.

Wenn andererseits alle Bedingungen zur Einwirkung oder Beteiligung der Motorbremsung erfüllt sind, wird vom UND-Glied 5 ein »!«-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 750c/des elektromagnetischen Relais 750, und der bewegliche Kontakt 750a wird vom feststehenden Kontakt 750£> gelöst, um nunmehr auf den feststehenden Kontakt 750c einzuwirken. Da der Transistor 710 durch den Vorspannungswiderstand 746 indirekt so gesteuert wird, daß die Emitterspannung selbst dann auf einem bestimmten Pegel gehalten werden kann, wenn das öffnen der Drosselklappe »Null« beträgt, bewirkt das Aufliegen des beweglichen Kontaktes 750a auf den feststehenden Kontakt 750c eine Einspeisung einer relativ großen positiven Spannung in die Minus-Eingänge der Vergleich«*¹" 714, 716. Dann erzeugt der Vergleicher 7Ϊ4 weiterhin ein »0«-Signal, wenn nicht die Ausgangsspannung (proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeugers 2 einen relativ großen negativen Wert annimmt. Folglich bleibt die Getriebeeinstellung (Gang) in der !!-Stellung, obwohl die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beträchtlich anwächst. Die Wirkung der Motorbremse ist ziemlich groß, wenn die Getriebeeinstellung (Gang) in der II-Stellung ist und

die öffnung der Drosselklappe »Null« beträgt.

Wenn das Gaspedal betätigt wird, um die Drosselklappe während der Fahrt des Fahrzeuges zu öffnen bei der Betätigung der Motorbremsung in der oben beschriebenen Weise, erzeugt der Motor seine Aus-

J5 gangsleistung, und das Fahrzeug wird beschleunigt. Selbst in einem derartigen Fall tritt keine Verschiebung im Schaltpunkt auf, weil ein »1 «-Signal fortlaufend vom UND-Glied 5 durch die Wirkung des ODER-Gliedes 1000 erzeugt wird, obwohl das Ausgangssignal des Drosselklappenöffnungsfühlers 3 vom »1 «-Zustand in den »0«-Zustand übergegangen ist. Mit steigender öffnung der Drosselklappe nimmt jedoch die Emitterspannung des Transistors 710 zu, wodurch der Transistor 910 im Freigabesignalerzeuger 9 zum leitenden Zustand vorgespannt wird, wodurch die an den Minus-Eingang des Vergleichers 905 anliegende Spannung anwächst. Wenn die Drosselklappe so weit geöffnet ist, daß die am Minus-Eingang des Vergleichers 905 anliegende Spannung die am Plus- Eingang anliegende Spannung überschreitet, die durch die Spannungsteilerwiderstände 906 und 907 bestimmt ist. wechselt das Ausgangssignal des Vergleichers 905 vom »!«-Zustand zum »(/«-Zustand, wodurch die UN D-Bedingung des UND-Gliedes 5 freigegeben oder gelöst wird. Dadurch tritt ein »0«-Signal vom UND-Glied 5 auf, und die Transistoren 752 und 754 werden gesperrt. Der bewegliche Kontakt 750a des elektromagnetischen Relais 750 wird vom feststehenden Kontakt 750c gelöst und wird mit dem feststehenden Kontakt 7506 bo verbunden, und der Gang für eine Fahrt auf einer flachen oder ebenen Straße wird beibehalten.

Während zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, können zahlreiche Veränderungen und Abwandlungen in der

Vi elektrischen Schaltung zur Ermittlung des Schalipunktcs der Geiriebeeinheit vorgenommen werden.

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Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Steuervorrichtung für den selbsttätigen Gangwechsel eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes, mit einem Gefällesignalerzeuger, der ein digitales erstes Ausgangssignal erzeugt, wenn die Neigung des Fahrzeugs einen bestimmten Wert überschreitet, mit einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger, der ein von der Fahrzeuggeschwin- ι ο digkeit abhängiges zweites Ausgangssignal erzeugt, mit einem Drosselklappenöffnungsfühler, der ein von der öffnung der Drosselklappe abhängiges drittes Ausgangssignal erzeugt, mit einem Fußbremsenbetätigungsfühler, der ein digitales viertes Ausgangssignal erzeugt, wenn die Fußbremse betätigt wird, sowie mit einem Getriebeschiltsignalerzeuger, der von den vier Ausgangssignalen beaufschlagt wird und in Abhängigkeit von diesen Signalen eine Getriebeeinheit steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger (2) ein digitales Ausgangssignal erzeugt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitet, daß der Drosselklappenöffnungsfühler (3) ein digitales Ausgangssignal erzeugt, wenn die Drosselklappe geschlossen ist, daß die digitalen Ausgangssignale des Gefällesignalerzeugers (1), des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeugers (2) und des Drosselklappenöffnungsfühlers (3) als drei erste Eingangssignale an ein UND-Glied (5) gelegt sind, daß jedoch das digitale Ausgangssignal des Fußbremsenbetätigungsfühlers (4) als erstes Eingangssignal an ein ODER-Glied (6) gelegt ist, dessen zweites Eingangssignal vom resultierenden Ausgangssignal des UND-Gliedes (5) abgeleitet ist und dessen Ausgangssignal als viertes Eingangssignal an das UND-Glied (5) gelegt ist, wobei das resultierende Ausgangssignal des UND-Gliedes* (5) den Getriebeschaltsignalerzeuger (7) beaufschlagt und ihn bei Aktivität aller vier Eingangssignale des UND-Gliedes (5) veranlaßt, ein Herabschaltsignal für einen niedrigeren Gang an die Getriebeeinheit (8) zu leiten.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeuggeschwindigkeits Signalerzeuger (2) einen Drehzahlgeber (201), der abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit ein analoges Ausgangssignal erzeugt,, und einen Gleichrichter für das Ausgangssignal des Drehzahlgebers hat;

daß der Gefällesignalerzeuger (t) folgende Merkmale aufweist:

Einen Colpitts-Oszillator (101), eine erste Spule (102), die ein Schwingungssignal vom Colpitts-Oszillator (101) empfängt, eine zweite Spule (104), die magnetisch mit der ersten Spule (102) gekoppelt ist, eine Abschirmplatie (105) zwischen der ersten und der zweiten Spule (102 bzw. 104), um das dazwischen zu übertragende Schwingungssignal abhängig von eo der Neigung des Fahrzeugs zu ändern, und einen ersten Vergleicher (112) zum Vergleichen des geänderten Signals der zweiten Spule (104) mit einem vorbestimmten ersten Bezugssignal und zum Erzeugen des ersten Ausgangssignals, wenn das geänderte Signal größer ist als das erste Bezugssignal;
daß der Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalerzeuger

(2) einen zweiten Vergleicher (209) hat, der das Signal von einem Gleichrichterglied (205, 206) mit einem zweiten Bezugssignal vergleicht und das zweite Ausgangssignal erzeugt, wenn das gleichgerichtete Signal größer als das zweite Bezugssignal ist;

daß der Fußbremsenbetätigungsfühler (4) das vierte Ausgangssignal über ein NICHT-Glied (402) erzeugt.