DE2425607C3 - Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung eines Schaltgetriebes - Google Patents
Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung eines SchaltgetriebesInfo
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Description
So bezieht sich ζ. B. die Kurve 3/4 auf den Wechsel
vom dritten zum vierten Zahnrad (bzw. vom dritten zum vierten Gang) und die Kurve 4/3 auf den Wechsel vom
vierten zum dritten Zahnrad oder Gang. Obwohl sich beide Kurven auf dieselben beiden Zahnräder beziehen,
sind sie getrennt, um einen instabilen Zustand zu vermeiden, der auftreten könnte, wenn nur eine Kurve
für beide Wechsel- oder Schaltvorgan^e, d. h. vom
dritten zum vierten und vom vierten zum dritten
Zahnrad oder Gang vorhanden wäre, da dann dieselbe kritische Geschwindigkeit für die Aufwärts- und die
Abwärtsschaltung vorliegen würde, was einen Schwingungs-Effekt zur Folge haben könnte. Die Kurven für
die Schaltungen zwischen dem zweiten und dem dritten Zahnrad sind die Kurven 2/3 und 3/2 und die für die
Zahnräder 1 und 2 sind die Kurven 1 /2 und 2/1.
Die Kurven die in digitaler Form vom Speicher erhalten werden, sind mathematisch vorgegeben abhängig
von verschiedenen Faktoren des Fahrzeugs und seiner Maschine und sie werden in dem Speicher in noch
zu beschreibender Weise gehalten. Ein geeigneter Speicher für diesen Zweck ist ;n der DE-OS 22 40 354.9
beschrieben.
Es sind Einrichtungen vorgesehen, um wiederholt in: schneller Folge die Kurven auszuwählen, die einem in
Eingriff befindlichen Zahnrad bzw. Zahnradpaar zugeordnet sind, wobei diese Einrichtungen einen
Wandler 15 am Getriebekasten 9 umfassen können, der ein Signal liefert, das angibt, welches Zahnrad bzw.
Zahnradpaar in irgendeinem gegebenen Zeitpunkt in Eingriff ist. Unter den Kurven, die dem sich in Eingriff
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
Eingriff befindlichen Zahnrad um das erste oder das vierte Zahnrad, so wird nur die Kurve 1/2 oder 4/3
entsprechend wiederholt ausgewählt.
Diese Wähleinrichtungen haben die Form einer Steuerung 16 für die Gesamtsteuerung des ganzen
Systems, wobei eine Kurven-Wählstufe 17 vorgesehen ist, an die das Signal durch den Wandler 15 gegeben
wird, das das in Eingriff befindliche Zahnrad anzeigt. (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 ausgewählt wird, Her
Speicher über einen Kanal 18 einen ersten Zug von Impulsen ausliest, deren Anzahl die kritische Größe der
Fahrgeschwindigkeit darstellt, die dieser Kurve und der Drosselöffnung zugeordnet ist, wobei diese durch den
parallelen Digitaleingang vom Umformer 13 gegeben ist. Dieser erste Impulszug wird an einen binären
reversiblen Zähler 21 gelegt, um ihn in einer Richtung, z. B. in Aufwärtsrichtung, zu schalten.
Um einen zweiten Impulszug zu erzeugen, der die wirkliche Fahrgeschwindigkeit angibt, ist ein Impulsgeber
22 vorgesehen, der Impulse mit einer Frequenz liefert, die dieser Geschwindigkeit proportional ist.
Dieser Impulszug wird als ein Eingang an ein mit zwei
Eingängen versehenes Und-Tor 23 gelegt, dessen anderer Eingang von einer Zeit-Steuerschaltung 24
gespeist wird, die eine Zeitperiode gegebener Länge definiert und die durch die Stufe 16 gesteuert wird. Die
Geschwindigkeit ist somit proportional zu der Anzahl 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 eis durch den
ersten Impulszug, d. h. abwärts zu schalten. Der Zähler
ίο 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
kritischen Wert hat, die Zahl der Impulse, die durch das Tor 22 in den Zähler während der gegebenen
Zeitspanne eingegeben wird gleich der Zahl ist, die zuvor vom Speicher 14 an den Zähler gegeben wurde.
Mit dem Zähler 21 ist ein Null-Detektor 25 verbunden, der über eine Ausgangsleitung 26 immer dann ein Signa)
abgibt, wenn der Zähler die Ziffer Null hält.
Die Leitung 26 ist an einen Eingang eines Und-Tores 31 gelegt, an dessen anderen Eingang über eine Leitung
27 der Ausgang der Kurven-Wählstufe 17 gelegt ist, wobei der Ausgang des Tores 31 über eine Leitung 32 an
eine geeignet, nicht dargestellte elektromechanische Einrichtung gegeben wird, durch die das Getriebe
aufwärtsgeschaltet wird, wenn das Tor ein Signal über diese Leitung gibt. Die Leitungen 26 und 27 sind ferner
über Nega'or-Stufen 33 und 34 an zwei Eingänge eines
mit drei Eingängen versehenen Und Tores 35 gelegt, das als dritten Eingang den Ausgang der Zeitschaltung
24 hat, aer über eine Negator-Stufe 36 angelegt wird. Der Ausgang des Tores 35 wird über eine Leitung 37 an
eine nicht gezeigte Einrichtung gelegt, um das Getriebe abwärts zu schalten. Außer Hen Stufen 17 und 24 steuert
die Stufe 16 auch den Betrieb der Stufe 13, wie noch beschrieben wird.
Zur Vereinfachung wird die Verwendung einer positiven Und-Logik unterstellt, wobei der Ausgang von
der Wählstufe 17 über die Leitung 27 positiv oder negativ ist, abhängig davon, ob die gewählte Kurve sich
auf eine Aufwärts- oder Abwärtsschaltung bezieht. Die Zeitschaltung 24 bestimmt die fixierte Zeitperiode durch
einen positiven Ausgang, wobei die Schaltung geeignet eine monostabile Stufe enthalten kann, die durch die
Steuerung 16 aus einem stabilen negativen Zustand in einen instabilen positiven Zustand getriggert werden
kann, wodurch das Tor 23 vorbereitet wird. Die Impulse 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.
Es soll nun angenommen werden, daß das dritte Zahnrad in Eingriff ist und die Drossel zur Hälfte
geöffnet ist, was durch den Punkt 0,5 auf der .X-Achse von F i g. 2 angegeben ist. Die Wählstufe 17 wShlt somit
die Kurven 3/4 und 3/2 wiederholt an, um festzustellen, ob eine Aufwärts- oder eine Abwärtsschaltung erwünscht
ist. Aus F i g. 2 ergibt sich, daß die kritische Geschwindigkeit für eine Aufwärtsschaltung bei dieser
gegebenen Drosselöffnung etwa 3G Meilen je Stunde (etwa 58 Kilometer je Stunde) beträgt. Wenn somit die
Kurve 3/4 gewählt wird, gibt der Speicher 14 an den Zähler 21 eine Anzahl von Impulsen, die dieser
Geschwindigkeit proportional ist. Die Steuerung 16 gewährleistet, daß nach jeder solchen Impulsabgabe die
Zeitschaltung 24 in ihren instabilen positiven Zustand
getriggert wird, um 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 besieht 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 zweiten 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 tastet 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
e) 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 Zahnradwechsel, 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.
f) Wenn ein Zahnradwechsel, 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 (F i g. 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 K jrve 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 52
und eine Leitung 53' an die Emitter sämtliche! Transistoren angeschlossen die in der Reihe 4/;
vorhanden sind und über Tore 54 und 55 sowie Leitungen 54' und 55' an die Emitter der Reihen 3/2 unc
2/1.
Die Leitung51 ist in ähnlicher Weise über Tore 56 bi:
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 2: Tore 57 und 55;
Zahnrad 1: nur Tor 58.
Zahnrad 3: Tore 56 und 54;
Zahnrad 2: Tore 57 und 55;
Zahnrad 1: nur Tor 58.
Die Kollektoren sämtlicher Transistoren in allei
sechs Reihen sind über eine gemeinsame Leitung 61 ai den Zähler 21 (F i g. 1) angeschlossen.
Wenn das niedrige Potential, das an die bistabile Stufi
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 s 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
Deginn 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
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 Abwärtsschaltung 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 vollständigen 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 beginnt, d.h. etwa im Punkt mit der kritischen Geschwindigkeit Null
und der Drosselöffnung Null, sondern oberhalb des Nullpunktes an der V-Achse, 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 entspricht. 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 Drossclbereich 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 Linien sein, wie sie in F i g. 2 gezeigt sind. Wenn wirksame und
unwirksame Zellen in entsprechend unregelmäßiger Folge in der betreffenden Reihe angeordnet werden, so
können auch gekrümmte Kurven benutzt und gespeichert werden. Wenn die charakteristischen Größen, die
durch die Zellen einer Reihe gegeben sind, geänden werden sollen, so können die unwirksamen Zellen der
Reihe mit Transistoren ausgerüstet werden, die noch nicht an die Schaltung angeschlossen sind, um dann die
Charakteristik zu ändern, wenn eine solche Änderung erforderlich ist. Die in der Beschreibung als unwirksame
Zellen bezeichneten Zellen umfassen auch solche Zellen
die einen Transistor enthalten, der nicht voll an die Schaltung angeschlossen ist. Jede Zelle kann anstatt
eines vollständigen Transistor-Schaltelementes auch irgendeine geeignete Form für eine bistabile Stufe
haben.
809 619/343
Claims (5)
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
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 Aufwärtsschaltung und Einrichtungen zur Erzeugung einer
Abwärtsschaltung des Schaltgetriebes, gekennzeichnet
durch eine Wählstufe (17, 46) um wiederholt die dem gerade in Eingriff befindlichen
Zahnrad des Schallgetriebes (9) zugeordnete Schallkurve 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
Aufwärtsschaltung bzw. zur Abwärtsschaltung des Schaltgetriebes (9) ansteuerbar sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich der beiden
Impulszüge ein reversibler Zähler (21) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit den Toren (31, 35)
verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 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 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 DE-AS i 1 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 Vorgleich mit vorgegebenen, auf die unterschiedlichen
Drosselstellungen bezogenen Schaltkurven erfolgt hier nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zug-unde, 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 Fig. 1;
F i g. 3 zeigt den Teil einer Stufe nach Fig. 1,
Fig.4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 3;
F i g. 5 zeigt weitere Details der Ausführungsform nach F i g. 3.
Fig. 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 U treibt einen Wandler 12, der ein der Drosselöffnung
proportionales Analogsignal liefert. Dieses Signal wird an einen Analog/Digital-Umformer 13 gelegt, der
seinen digitalen binären Ausgang parallel an einen Speicher 14 (incremental store) gibt.
Dieser Speicher enthält eine Gruppe von charakteristischen Größen, die die gewünschte Fahrgeschwindigkeit
auf die kritische Fahrgeschwindigkeit beziehen, und zwar bei jedem Gctriebewechsel bzw. bei jeder
Schaltung in Aufwärts- und Abwärtsrichtung.
Typische Größen dieser Art sind in F i g. 2 gezeigt. Die Kurven, die geraden Linien angenähert sind, zeigen
die kritischen Werte der Fahrgeschwindigkeit abhängig von der Drosselöffnung zwischen geschlossener Drossel
bei 0 und voll geöffneter Drossel bei 1 für jeden gewünschten Getriehewechsel.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2554573A GB1439675A (en) | 1973-05-29 | 1973-05-29 | Electrical systems for automatically controlling the gear changes of road vehicles |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2425607A1 DE2425607A1 (de) | 1975-01-02 |
DE2425607B2 DE2425607B2 (de) | 1977-09-01 |
DE2425607C3 true DE2425607C3 (de) | 1978-05-11 |
Family
ID=10229423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742425607 Expired DE2425607C3 (de) | 1973-05-29 | 1974-05-27 | Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung eines Schaltgetriebes |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2425607C3 (de) |
GB (1) | GB1439675A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3140973A1 (de) * | 1981-10-15 | 1983-05-05 | Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss | Verfahren und einrichtung zum erfassen der getriebe-gangstellung bzw. der untersetzung des antriebsstrangs bei kraftfahrzeugen |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1582430A (en) * | 1976-12-22 | 1981-01-07 | Secr Defence | Variable ratio transmission systems |
JPS5531669A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-06 | Toyota Motor Corp | Speed change timing instructor for vehicle speed change gear |
US4586403A (en) * | 1984-01-05 | 1986-05-06 | General Motors Corporation | Adaptively calibrated sensing mechanism for an engine demand device |
HU206654B (en) * | 1987-10-14 | 1992-12-28 | Csepeli Autogyar | Method for ratio switching of automatic or automatized mechanical synchronous gear box at motor vehicles |
DE3832971A1 (de) * | 1988-09-29 | 1990-04-12 | Porsche Ag | Anzeigevorrichtung fuer ein automatisches kraftfahrzeuggetriebe |
-
1973
- 1973-05-29 GB GB2554573A patent/GB1439675A/en not_active Expired
-
1974
- 1974-05-27 DE DE19742425607 patent/DE2425607C3/de not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3140973A1 (de) * | 1981-10-15 | 1983-05-05 | Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss | Verfahren und einrichtung zum erfassen der getriebe-gangstellung bzw. der untersetzung des antriebsstrangs bei kraftfahrzeugen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2425607B2 (de) | 1977-09-01 |
GB1439675A (en) | 1976-06-16 |
DE2425607A1 (de) | 1975-01-02 |
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