DE2425607B2

DE2425607B2 - Integrierte halbleiter-schaltungsanordnung zur automatischen steuerung eines schaltgetriebes

Info

Publication number: DE2425607B2
Application number: DE19742425607
Authority: DE
Inventors: Harvey Frank Bramhall Cheshire Dickinson (Grossbritannien)
Original assignee: Ferranti Ltd, Hollinwood, Lancashire (Großbritannien)
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1974-05-27
Publication date: 1977-09-01
Also published as: GB1439675A; DE2425607C3; DE2425607A1

Description

n bezieht sich ζ. B. die Kurve 3/4 auf den Wechsel anderer Eingang von einer Zeit-Steuerschaltung 24 dritten zum vierten Zahnrad (bzw. vom dritten zum gespeist wird, die eine Zeitperiode gegebener Länge ^_.,„\ nnH die Kurve 4/3 auf den Wechsel vom Hpfinicrt nnH Hip Hnroh Hie Stufe 16 «steuert wird. Die

^V?^m. π finne) und die Kurve 4/3 auf den Wechsel vom

"wen" zum dritten Zahnrad oder Gang. Obwohl sich

κ He Kurven auf dieselben beiden Zahnräder beziehen,

• d sie getrennt, um einen instabilen Zustand zu

rmeiden, der auftreten könnte, wenn nur eine Kurve

fiir beide Wechsel- oder Schaltvorgänge, d.h. vom

Hritten zum vierten und vom vierten zum dritten

7 hnrad oder Gang vorhanden wäre, da dann dieselbe

kritische Geschwindigkeit für die Aufwärts- und die

Ahwärtsschaltung vorliegen würde, was einen Schwin-

s-Effekt zur Folge haben könnte. Die Kurven für

j"(Lhaltuneen zwischen dem zweiten und dem dritten

dte SCOdIlU 6 „,,„,„_ _on .,„A r,_n _llnH J-.p f_r,_r fljp

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definiert und die durch die Stufe 16 gesteuert wird. Die Geschwindigkeit ist somit proportional zu der Anzahl

5 der Impulse, die das Tor in der gegebenen Zeitspanne

passieren. Diese Impulse bilden den zweiten Impulszug.

Der Ausgang des Tores wird an den Zähler 21 gelegt,

um ihn in entgegengesetzter Richtung als durch den

ersten Impulszug, d. h. abwärts zu schalten. Der Zähler

.ο 21 und die Verbindungen zum Anlegen der beiden Impulszüge an ihn bilden die obengenannte Vergleichseinrichtung. Die Wiederholungsfrequenz der Impulse, die vom Impulsgeber 22 geliefert werden, ist so gewählt, daß dann wenn die wirkliche Fahrgeschwindigkeit den

Eingriii isi. υ mti "—· ·~<·" —> -· - «,

befindenden Rad oder Räderpaar zugeordnet sind, sind die Kurven zu verstehen, die die Schaltung bzw. den Wechsel zum nächsthöheren oder niedrigeren Zahnrad bzw Gang darstellen. So sind z.B. die dem dritten Zahnrad zugeordneten Kurven diejenigen, die die Schaltung nach oben zum vierten Zahnrad und die die Schaltung nach unten zum zweiten Zahnrad angeben, d h die Kurven 3/4 und 3/2. Handelt es sich bei dem in

die Schaltungen zw.scnen _üe... m,,™ _u„u «... u. .„«=„ _{Qau aann wenn Qle wmnc rai}„ _lwlllu,_eiw

Zahnrad sind die Kurven 2/3 und 3/2 und die fur die ,₅ kritischen Wert hat, die Zahl der Impulse, die durch das Zahnräderlund2s.ndd.eKurvenl/2und2/l _{Tor 22 in den Zäh},_er ^_nJ _{der benen}

Die Kurven die in digitaler Form vom Speicher Zeitspanne eingegeben wird gleich der Zahl ist, die erhalten werden, sind mathematisch vorgegeben abhän- _{zuvor vom Speicher 14 an den Zähler ben wurde} gig von verschiedenen Faktoren des Fahrzeugs und _Mit dem Zähler 21 ist ein Nuli-Detektor 25 verbunden, seiner Maschine und sie werden in dem Speicher m noch ₂₀ der über eine Ausgangsleitung 26 immer dann ein Signal zu beschreibender Weise gehalten Ein geeigneter abgibt, wenn der Zähler die Ziffer Null hält. Speicher für diesen Zweck ist in der DT-OS 22 40 354.9 _Die Leitung 26 ist an einen Eingang eines Und-Tores

beschrieben. 31 gelegt, an dessen anderen Eingang über eine Leitung

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um wiederholt in ₂7 der Ausgang der Kurven-Wählstufe 17 gelegt ist, schneller Folge die Kurven auszuwählen, die einem in ₂₅ wobei der Ausgang des Tores 31 über eine Leitung 32 an Eingriff befindlichen Zahnrad bzw. Zahnradpaar zu- eine geeignete, nicht dargestellte elektromechanische geordnet sind, wobei diese Einrichtungen einen Einrichtung gegeben wird, durch die das Getriebe Wandler 15 am Getriebekasten 9 umfassen können, der aufwärtsgeschaltet wird, wenn das Tor ein Signal über ein Signal liefert, das angibt, weiches Zahnrad bzw. diese Leitung gibt. Die Leitungen 26 und 27 sind ferner Zahnradpaar in irgendeinem gegebenen Zeitpunkt in ₃₀ über Negator-Stufen 33 und 34 an zwei Eingänge eines Eingriff ist. Unter den Kurven, die dem sich in Eingriff _mi_t drei Eingängen versehenen Und-Tores 35 gelegt, --.^.^^„„„„„„^,,ι,,Η ^_nH das als dritten Eingang den Ausgang der Zeitschaltung

24 hat, der über eine Negator-Stufe 36 angelegt wird. Der Ausgang des Tores 35 wird über eine Leitung 37 an 35 eine nicht gezeigte Einrichtung gelegt, um das Getriebe abwärts zu schalten. Außer den Stufen 17 und 24 steuert die Stufe 16 auch den Betrieb der Stufe 13, wie noch beschrieben wird. d.h. die Kurven J/4una ^/ii. nanucii c» ^₁₁-I, U^, uv...... Zur Vereinfachung wird die Verwendung einer

Eingriff befindlichen Zahnrad um das erste oder das ₄₀ positiven Und-Logik unterstellt, wobei der Ausgang von vierte Zahnrad, so wird nur die Kurve 1/2 oder 4/3 der Wählstufe 17 über die Leitung 27 positiv oder entsprechend wiederholt ausgewählt. negativ ist, abhängig davon, ob die gewählte Kurve sich

Diese Wähleinrichtungen haben die Form einer auf eine Aufwärts- oder Abwärtsschaltung bezieht. Die Steuerung 16 für die Gesamtsteuerung des ganzen Zeitschaltung 24 bestimmt die fixierte Zeitperiode durch Systems, wobei eine Kurven-Wählstufe 17 vorgesehen ₄₅ einen positiven Ausgang, wobei die Schaltung geeignet ist, an die das Signal durch den Wandler 15 gegeben eine monostabile Stufe enthalten kann, die durch die wird, das das in Eingriff befindliche Zahnrad anzeigt. Steuerung 16 aus einem stabilen negativen Zustand in

~~ einen instabilen positiven Zustand getriggert werden

kann, wodurch das Tor 23 vorbereitet wird. Die Impulse 5° des Impulsgebers 22 sind positiv gehend und der Null-Detektor 25 erzeugt ein positives Signal, wenn Null erreicht oder überschritten ist, andernfalls ein negatives Signal.

derart, daß, wenn eine KUirve ausgewanr. wuu, u^. Es soll nun angenommen werden, daß das dritte

Speicher über einen Kanal 18 einen ersten Zug von ₅₅ Zahnrad in Eingriff ist und die Drossel zur Hälfte Impulsen ausliest, deren Anzahl die kritische Größe der geöffnet ist, was durch den Punkt 0,5 auf der X-Achse Fahrgeschwindigkeit darstellt, die dieser Kurve und der von F i g. 2 angegeben ist. Die Wählstufe 17 wählt somit Drosselöffnung zugeordnet ist, wobei diese durch den die Kurven 3/4 und 3/2 wiederholt an, um festzustellen, parallelen Digitaleingang vom Umformer 13 gegeben ob tine Aufwärts- oder eine Abwärtsschaltung er-ISt. Dieser erste Impulszug wird an einen binären 6o wünscht ist. Aus Fig.2 ergibt sich, daß die kritische reversiblen Zähler 21 gelegt, um ihn in einer Richtung, Geschwindigkeit für eine Aufwärtsschaltung bei dieser z. B. in Aufwärtsrichtung, zu schalten. gegebenen Drosselöffnung etwa 36 Meilen je Stunde

Um einen zweiten Impulszug zu erzeugen, der die (etwa 58 Kilometer je Stunde) beträgt. Wenn somit die wirkliche Fahrgeschwindigkeit angibt, ist ein Impulsge- Kurve 3/4 gewählt wird, gibt der Speicher 14 an den ber 22 vorgesehen, der Impulse mit einer Frequenz 65 Zähler 21 eine Anzahl von Impulsen, die dieser liefert, die dieser Geschwindigkeit proportional ist. Geschwindigkeit proportional ist. Die Steuerung Dieser Impulszug wird als ein Eingang an ein mit zwei gewährleistet, daß nach jeder solchen Impulsabgabe dit versehenes Und-Tor 23 gelegt, dessen Zeitschaltung 24 in ihren instabilen positiven Zustand

wird, das aas in ciugiiu u<-nu^m^..^ «_„ _o..

(Alternativ kann die Information hinsichtlich des in Eingriff stehenden Zahnrades vom Speicher 14 abgeleitet werden abhängig von vorhergehenden Zahnradwechseln bzw. Schaltungen, wobei in diesem Fall der Wandler 15 nicht erforderlich ist.)

Der Speicher 14 arbeitet, wie noch erläutert wird, derart, daß, wenn eine Kurve ausgewähh wird, der

getriggert wird, uin zu ermöglichen, daß die Zahl von Impulsen, die der wirklichen Geschwindigkeit proportional ist, durch das Tor 23 geht und subtrahierend an den Zähler gegeben wird. Wenn die wirkliche und die kritische Geschwindigkeit gleich sind, wird die Zählung auf Null reduziert, wodurch der Ausgang vom Detektor 25 ins positive geändert und über die Leitung 26 als ein Eingang an das Tor 31 gelegt wird. Da die gewählte Kurve sich auf eine Aufwärtsschaltung bezieht, ist das über die Leitung 27 an den anderen Eingang des Tores 31 gelegte Signal ebenfalls positiv. Das Tor läßt somit ein Signal durch, um zum vierten Zahnrad zu wechseln bzw. dieses in Eingriff zu bringen.

Wenn die wirkliche Geschwindigkeit dagegen höher ist als die kritische Geschwindigkeit, so besteht der einzige Unterschied darin, daß der Zähler auf Null gebracht und das Signal zum Wechseln des Zahnrades vor dem Ende der fixierten Zeitperiode erzeugt wird.

Jedesmal wenn die Kurve 3/2 angewählt wird, wird die kritische Geschwindigkeit auf 10 Meilen je Stunde (16 Kilometer je Stunde) reduziert, wie Fig.2 zeigt. Wenn die wirkliche Geschwindigkeit größer ist, wird der Zähler auf Null gebracht innerhalb der fixierten Zeitspanne, um ein positives Signal im Detektor 25 zu erzeugen. Da sich jedoch die Kurve auf eine Abwärtsschaltug bezieht, ist der andere Eingang zum Tor 31 über die Leitung 27 negativ und das Tor bleibt gesperrt.

Wenn andererseits die Fahrgeschwindigkeit kleiner ist als 10 Meilen je Stunde (16 Kilometer je Stunde), reichen die während der festen Zeitspanne an den Zähler 21 gegebenen Impulse nicht aus, um ihn auf Null zu bringen. Am Ende der fixen Zeitspanne, wenn die Zeitschaltung 24 in ihren stabilen negativen Zustand umschaltet, ist somit das Signal auf der Leitung 26 ebenfalls negativ. Da das dritte Signal für das Tor 35, das über die Leitung 27 kommt, ebenfalls negativ ist (da die gewählte Kurve sich auf eine Abwärtsschaltung bezieht), sind alle drei Eingänge zum Tor 35 nach ihrer entsprechenden Negierung positiv. Das Tor läßt somit ein Signal durch, das einen Wechsel zum 7 weiten Zahnrad, d. h. eine Abwärtsschaltung bewirkt.

Die Schaltungsanordnung arbeitet sich wiederholend mit hoher Geschwindigkeit in folgender Weise:

a) Die Stufe 17, die vom Getriebekasten die Information erhält, daß beispielsweise das Zahnrad 3 in Eingriff ist, wählt beispielsweise die Kurve 3/4.

b) Obwohl die Drossel im wesentlichen stationär ist, beispielsweise zu 50% geöffnet, tastet die Stufe 13 den Drosselbereich von 0% bis zu diesem Wert ab.

c) Daraufhin '.astet der Speicher 14 die Kurve 3/4 über diesen Bereich ab und gibt hierbei Impulse additiv in den Zähler 21 bis zu einer Gesamtzahl ein. die die kritische Geschwindigkeit von 36 Meilen je Stunde (58 Kilometer je Stunde) darstellt.

d) Am Ende eines Intervalls, das gerade lang genug ist, um der Stufe 13 die Möglichkeit zu geben, den vollen Bereich bis zu einer Drosselöffnung von 100% abzutasten, beginnt die Zeitschaltung 24 Impulse, die die Fahrgeschwindigkeit darstellen, subtrahierend in den Zähler 21 einzugeben, um festzustellen, ob eine Aufwärtsschaltung erforderlich ist.

c) Am Ende eines Intervalls, das genügend lang ist, um den vorzunehmenden Vergleich zu ermöglichen <>? (unter der Annahme, daß kein Zahnradwechsel erforderlich ist) wählt die Stufe 17 die andere dem Zahnrad 3 angeordnete Kurve 3/2 und das Verfahren wird wiederholt, um festzustellen, ob eine Abwärtsschaltung erforderlich ist. f) Wenn ein 2^ahnradwechsel, also eine Schaltung, erforderlich war, so wird das vorbeschriebene entsprechende Verfahren mit dem neuen Zahnrad wiederholt, sobald der Wandler 15 die Stufe 17 informiert hat, um welches Zahnrad es sich handelt.

Eine Ausführungsform des Speichers 14 wird nun anhand der F i g. 3 und 4 beschrieben.

Die charakteristischen Größen oder Kurven, die in dem Speicher gespeichert sind, sind in Form einer regelmäßigen rechtwinkeligen Matrix von Zellen dargestellt, von denen einige, z. B. die Zelle 41 (Fig.3) eine vollständige bistabile Halbleiterstufe z. B. einen NPN-Transistor enthalten, während andere, z.B. die Zelle 42, keinen vollständigen Transistor enthalten. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die erstgenannten Zellen als wirksame und die letzteren als unwirksame Zellen bezeichnet. Die Zellen-Positionen in der vierten Linie der Matrix sind in Fig.3 innerhalb gestrichelter Linien gezeichnet.

Jede einzelne Kurve wird durch eine Reihe von Zellen dargestellt, wobei die sechs Reihen bezeichnet sind mit Kurve 4/3; Kurve 3/4; usw. Die Reihen können auch als Reihe 4/3 usw. bezeichnet werden. Der wirkliche Verlauf der Kurve ist durch das Muster an wirksamen und unwirksamen Zellen in der betreffenden Reihe bestimmt, wie anhand von F i g. 4 beschrieben wird.

Eine Adressenleitung 43 verbindet die Basis-Elektroden der Spalte der ersten Transistoren (wo sie vorhanden sind) jeder Reihe mit einem Ausgangspunkt an einem Dekoder 44, der vom digitalen Umformer 13 in der Weise erregt wird, daß das Potential der Leitung und damit der Basis-Elektroden der Transistoren, die mit ihr verbunden sind, erhöht wird, wenn die Drossel um 1 % ihrer vollen öffnung geöffnet ist.

Eine Adressenleitung 45 für eine Drosselöffnung von 2% ist in gleicher Weise mit den Basis-Elektroden der Transistoren in der nächsten Spalte verbunden usw. bis zur nicht gezeigten hundertsten Spalte.

Die Wählstufe 17 enthält eine bistabile Stufe 46, die durch ein Signal von der Zeitschaltung 24 geschaltet wird, wenn sie in ihren stabilen Zustand zurückkehrt, um eine Energiequelle mit niedrigem Potential (nicht gezeigt) an eine Leitung 51 zum Heraufschalten oder an eine Leitung 52 zum Herabschalten zu legen, wenn sie untersucht, ob ein Zahnradwechsel nach oben oder nach unten erforderlich ist. Die Leitung 52 ist über ein Tor 53 und eine Leitung 53' an die Emitter sämtlicher Transistoren angeschlossen die in der Reihe 4/3 vorhanden sind und über Tore 54 und 55 sowie Leitungen 54' und 55' an die Emitter der Reihen 3/2 und 2/1.

Die Leitung 51 ist in ähnlicher Weise über Tore 56 bis 58 und Leitungen 56' bis 58' mit den Emittern dei Reihen 3/4,2/3 und 1/2 verbunden.

Die Tore werden durch den Wandler 15 geöffnet wenn die einzelnen Zahnräder wie folgt im Eingriff sind Zahnrad 4: nur Tor 53;
Zahnrad 3: Tore 56 und 54;
Zahnrad Ii: Tore 57 und 55;
Zahnrad I: nur Tor 58.

Die Kollektoren sämtlicher Transistoren in allci sechs Reihen sind über eine gemeinsame Leitung 61 a den Zähler 21 (F i g. 1) angeschlossen.

Wenn das niedrige Potential, das an die bistabile Stuf 46 angeschlossen ist, über eines der Tore an die Emitte der Transistoren in einer der Reihen angelegt wird, s

werden diese Transistoren dadurch vorbereitet und jeder wird eingeschaltet, wodurch er einen Impuls an den Zähler 21 gibt, wenn das Potential auf der Adressenleitung, die mit seiner Basis verbunden ist, durch den Dekoder 44 erhöht wird. Die Stufe 44 tastet somit den Drosselbereich von 0% bis zur wirklichen Größe der Drosselöffnung ab, wobei die in der betreffenden Reihe vorhandenen Transistoren der Reihe nach angeschaltet werden und einen Impuls an den Zähler 21 geben. Die Zahl der so eingeschalteten Transistoren gibt den kritischen Wert der Fahrgeschwindigkeit für diesen speziellen Grad der Drosselöffnung und diesen Getriebewechsel an.

Die Wirkung am Zähler 21, wo die wirksamen und unwirksamen Zellen abwechselnd auftreten, wie beim Beginn der Kurve 2/3 (F i g. 3), ist in F i g. 4 gezeigt. Hier sind die Bedarfs-Signale (demand signals), die durch die prozentualen Drosselöffnungen dargestellt sind, längs der X-Achse (bis zu 20%) aufgezeichnet, während die kritische Geschwindigkeit, die durch die resultierende Zahl der Impulse im Zähler 21 gegeben ist, längs der V-Achse aufgezeichnet ist. Wenn die wirksamen und unwirksamen Zellen durch Digits 1 und 0 dargestellt sind, so ergibt die Folge 101010 ... eine Treppenkurve 62, wobei jedes Digit 1 den Zähler um eine Einheit weiterschaltet, während die Digits 0 keine Wirkung haben. Wenn die Stufen größenmäßig reduziert werden, um auf demselben Raum den vollen Drosselöffnungsbereich von 100% unterzubringen, so ergibt sich eine verhältnismäßig gleichmäßige gerade Linie.

Bei der Folge 111111 ... wie beim Beginn der Kurve 4/3, ergibt sich eine steilere Linie und eine weniger steile Linie bei der Folge 100100100...(Kurve 1/2) usw.

Der Betrieb der Anordnung wird unter der Annahme beschrieben, daß das Zahnrad 3 in Eingriff ist und die Wählstufe 17 sich in demjenigen ihrer stabilen Zustände befindet, der das niedere Potential an ihre Leitung 51 legt. Obwohl beide Tore 56 und 54 geöffnet sind, ist daher nur das Tor 56 wirksam und läßt das niedrige Potential über die Leitung 56 durch zu den Emittern in der Reihe 3/4, wodurch diese vorbereitet werden. Angenommen, die Drosselöffnung sei z. B. 16% geöffnet, so steuert die Steuerung 16 die Stufe 44 an, um diese Reihe mit hoher Geschwindigkeit abzutasten bis herauf zu der Höhe von 16%. Wie aus Fig.4 4s hervorgeht, führt dies dazu, daß der Zähler 21 acht Impulse erhält. Das Ende der Testperiode fällt mit der Rückkehr der Zeitschaltung 24 in ihren stabilen Zustand zusammen, wodurch ein Signal erzeugt wird, um die bistabile Einheit 46 in ihren Zustand für die Abwartsschaltung zu schalten, wobei das niedrige Potential über die Leitung 54' an die Emitter in der Reihe 3/2 gelegt wird.

In dem Speicher 14 kann somit durch die Wahl der geeigneten Folge von Zellen mit oder ohne vollstänrJigen Transistoren Kurven, wie z. B. die Kurve 62 vorgegeben werden, die die gewünschte Fahrgeschwindigkeit mit dem kritischen Wert der Fahrgeschwindigkeit für jede gewünschte Aufwärts- oder Abwärtsschaltung in Beziehung setzt. <*>

Wenn eine Kurve, im Gegensatz zur Kurve 62, nicht im Ursprung des Koordinatensystems beginn», d. h. etwa im Punkt mit der kritischen Geschwindigkeit Null und der Drosselöffnung Null, sondern oberhalb des Nullpunktes an der V-Achsc, ist es erforderlich, vor der '"> Abtastung der Drosselöffnung in den Zähler 21 eine Anzahl von Impulsen einzugeben, die der kritischen Geschwindigkeit am Anfangspunkt der Kurve cntspricht. Aus F i g. 2 ergibt sich, daß der Anfangspunkt der Kurve 3/4 bei etwa 25 Meilen je Stunde (40 km je Stunde) liegt, während der für die Kurven 4/3 und 2/3, die denselben Anfangspunkt haben, bei etwa 18 Meilen je Stunde (29 km je Stunde) und der für die Kurven 3/2 und 1/2 bei etwa 16 Meilen je Stunde (etwa 13 km je Stunde) liegt. Ein geeigneter Weg zum Eingeben von Impulsen, die diesen Geschwindigkeiten entsprechen, ist in F i g. 5 gezeigt.

Mit dem Zähler 61 sind Zusatzspeicher 63 bis 65 verbunden, die Impulse enthalten, die den drei Startgeschwindigkeiten entsprechen. Um den Anteil der Impulse im Speicher 63 in den Zähler 21 einzugeben, wird eine Verbindung zu diesem Speicher von der Leitung 56' der Kurve 3/4 aus hergestellt über eine monostabile Stufe 66. Entsprechende Verbindungen werden zu den Speichern 64 und 65 von den beiden Leitungen 53' und 57' aus über eine monostabile Stufe 67 und von den beiden Leitungen 54' und 58' aus über eine monostabile Stufe 68 hergestellt. Wenn im Betrieb die Kurve 3/4 ausgewählt wird, so schaltet der durch die bistabile Stufe 46 an die Leitung 56' angelegte Spannungsabfall die monostabile Stufe 66 in einen instabilen Zustand von sehr kurzer Dauer, in welchem sein numerischer Inhalt parallel in den Zähler 21 eingegeben wird. Entsprechend wird, wenn die Kurve 4/3 oder 2/3 angewählt wird, der Speicher 67 aktiviert. Der Speicher 68 wird aktiviert, wenn die Kurve 3/2 oder 1/2 gewählt wird. Alle drei Speicher liefern somit ein nichtdestruktives Auslesen.

Bei der Kurve 3/4 folgt auf ihren Beginn an der V-Achse ein unveränderlicher Bereich mit der kritischen Geschwindigkeit über einen Drosselbereich von 0 bis 25%. Die ersten 25 Zellen der Reihe 3/4 sind daher unwirksame Zellen. Danach, wenn der ansteigende Teil der Kurve beginnt, folgen wirksame und unwirksame Zellen einander in einer Verteilung, die vom Winkel der Neigung abhängt. Dasselbe gilt für die übrigen fünf Kurven einschließlich der Kurve 2/1, die auf der X-Achse nach 50 aufeinanderfolgenden unwirksamen Zellen beginnt.

Die Erfindung kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Bezugsgröße, auf die die Zahl im Zähler 21 reduziert wird, um einen positiven Ausgang von der Stufe 25 zu erzeugen, eine andere als Null sein, wobei die Stufe 25 dann derart modifiziert ist, daß sie diese Zahl anstelle von Null feststellt. Ferner kann eine andere Logik, z. B. eine positive Nand-Logik, benutzt werden. Die Kurven brauchen nicht gerade bzw. annähernd gerade Linier sein, wie sie in F i g. 2 gezeigt sind. Wenn wirksame unc unwirksame Zellen in entsprechend unregelmäßigei Folge in der betreffenden Reihe angeordnet werden, se können auch gekrümmte Kurven benutzt und gcspei chert werden. Wenn die charakteristischen Größen, di< durch die Zellen einer Reihe gegeben sind, gettnder werden sollen, so können die unwirksamen Zellen de Reihe mit Transistoren ausgerüstet werden, die nocl nicht an die Schaltung angeschlossen sind, um dann di Charakteristik zu andern, wenn eine solche Ändcrun erforderlich ist. Die in der Beschreibung als unwirksam Zellen bezeichneten Zellen umfassen auch selche Zelle die einen Transistor enthalten, der nicht voll an di Schaltung angeschlossen ist. Jede Zelle kann onsta eines vollständigen Transistor-Schaltelcmentes auc irgendeine geeignete Form für eine bistabile Stu haben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 709 535/:

Claims

Patentansprüche:

1. Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung eines Schaltgetriebes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, in Abhängigkeit von einem Bedarfssignal, mit einem Speicher, in welchem charakteristische Schaltkurven speicherbar sind, die die Größe der Fahrgeschwindigkeit abhängig von der Drosselöffnung darstellen, bei der eine Aufwärts- oder so Abwärtsschaltung erforderlich ist, einem Impulsgeber zur Erzeugung eines Zuges von Impulsen, deren Zahl die wirkliche Fahrgeschwindigkeit in irgendeinem gegebenen Zeitpunkt darstellt, ferner mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Aufwärtsschal- '5 tung und Einrichtungen zur Erzeugung einer Abwärtsschaltung des Schaltgetriebes, gekennzeichnet durch eine Wählstufe (17, 46) um wiederholt die dem gerade in Eingriff befindlichen Zahnrad des Schaltgetriebes (9) zugeordnete Schaltkurve im Speicher (14) auszuwählen bzw. wiederholt und alternativ zwei diesem Zahnrad zugeordnete Schaltkurven im Speicher (14) auszuwählen, wenn das Zahnrad das erste oder das letzte des Schaltgetriebes ist oder wenn das Zahnrad ein zwischen diesen liegendes Zahnrad des Schaltgetriebes ist, ferner dadurch, daß vom Speicher (14) entsprechend der ausgewählten Schaltkurve und abhängig von der Größe des Bedarfssignals ein erster Zug von Impulsen abgeleitet und mit dem vom Impulsgeber (22) erzeugten Zug von Impulsen verglichen wird und daß abhängig von dem Vergleich über Tore (31, 35) die einrichtungen zur AulFwärtsschaltung bzw. zur Abwartsschaltung des Schaltgetriebes (9) ansteuerbar sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich der beiden Inipulszüge ein reversibler Zähler (21) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit den Toren (31, 35) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, daidurch gekennzeichnet, daß die vom Impulsgeber (22) erzeugten Impulse über ein Tor (23) an den Zähler (21) angelegt werden.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaltkurve im Speicher (14) durch eine Reihe von Zellen (41) gebildet ist, von denen wenigstens ein Teil eine vollständige bistabile Halbleiterstufe in einer Anordnung enthält, die der betreffenden Schaltkurve entspricht, daß ferner ein Dekoder (44) vorgesehen ist, um die Reihe oder die Reihen aus Zellen abzutasten, um einen Impuls des ersten Impulszuges immer dann zu erzeugen, wenn eine vollständige bistabile Halbleiterstufe bei der Abtastung erreicht wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die charakteristischen Schaltkurven mit anderen Werten als der Geschwindigkeit Null beginnen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzspeicher (63, <« 64,65) vorgesehen ist, um eine Zahl zu speichern, die den Anfangswert dieser Geschwindigkeit darstellt und daß diese Zahl an den reversiblen Zähler (21) angelegt wird, unmittelbar vor der Abtastung der Reihe oder Reihen, die diese charakteristische ">5 Schaltkurve darstellt.

Aus der GB-PS 13 11 771 ist eine Schaltungsanordnung zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der ein die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigendes Signal entsprechend der Einstellung der Drosselklappe modifiziert und dieses modifizierte Signal mit einem vorgegebenen Bezugssignal verglichen wird, um zu bestimmen, ob das Getriebe geschaltet werden soll oder nicht. Nachteilig hierbei ist, daß nur drei unterschiedliche Stellungen der Drosselklappe vorgesehen sind, weshalb diese Schaltungsanordnung nicht genügend flexibel und nicht optimal an die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßt ist.

Aus der DT-AS 11 78 305 ist eine drehzahlabhängig arbeitende Schalteinrichtung für Stufen-Wechselgetriebe für Fahrzeuge bekannt, bei der eine Schaltwalze zwei Transistorkreise steuert, von denen einer den Gangaufwärtsschaltungen und der andere den Gangabwärtsschaltungen zugeordnet ist. Zur eigentlichen Schaltung sind Schalttransistoren vorgesehen, die einen bestimmten, vorgegebenen Schaltpunkt haben und schalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine bestimmte Größe erreicht hat oder überschreitet.

Ein Vergleich mit vorgegebenen, auf die unterschiedlicher. Drosselstellungen bezogenen Schaltkurven erfolgt hier nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die empfindlicher und zuverlässiger arbeitet.

Erfindungsgemäß wird dies durch die in Anspruch 1 angegebene Lösung erreicht.

Zweckmäßigere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

F i g. 1 zeigt ein Blockdiagramm eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung;

F i g. 2 zeigt eine Gruppe von Schaltkurven zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F ig. 1;

F i g. 3 zeigt den Teil einer Stufe nach F i g. 1;

Fig.4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 3;

Fig.5 zeigt weitere Details der Auüführungsform nach F i g. 3.

F i g. 1 zeigt ein Schaltgetriebe 9 für vier Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen für ein Straßenfahrzeug sowie eine Drossel-Ventil-Steuerung 10, dessen Öffnungsgrad (der die gewünschte Fahrgeschwindigkeit darstellt) durch die Winkel-Position einer Welle 11 bezüglich einer Bezugsstellung gegeben ist. Die Welle 11 treibt einen Wandler 12, der ein der Drosselöffnung proportionales Analogsignal Hefen. Dieses Signal wire an einen Analog/Digital-Umformer 13 gelegt, dei seinen digitalen binären Ausgang parallel an einer Speicher 14 (incremental store) gibt.

Dieser Speicher enthält eine Gruppe von charakteri stischen Größen, die die gewünschte Fahrgeschwindig keit auf die kritische Fahrgeschwindigkeit beziehen, unc zwar bei jedem Getriebewechsel bzw. bei jede Schaltung in Aufwärts- und Abwärtsrichtiing.

Typische Größen dieser Art sind in F i g. 2 gezeigi Die Kurven, die geraden Linien angenähert sind, zeiget die kritischen Werte der Fahrgeschwindigkeit abhängi] von der Drosselöffnung zwischen geschlossener Drosse bei 0 und voll geöffneter Drossel bei 1 für jedei gewünschten Getriebewechsel.