DE2536917A1

DE2536917A1 - Elektronische schaltungsanordnung zur automatischen schaltung von getrieben

Info

Publication number: DE2536917A1
Application number: DE19752536917
Authority: DE
Inventors: Artur Kugler; Gerhard Ing Grad Straub
Original assignee: Renk GmbH; Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1975-08-19
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DE2536917C2

Description

Elektronische Schaltungsanordnung zur automatischen Schaltung von Getrieben Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung zur automatischen Schaltung von Getrieben, z. B. für Fahrzeuge und dgl., welche einen oder mehrere Schwellwertverstärker aufweist, die durch eine drehzahlabhängige Spannung gesteuert jeweils bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl ein Signal zur Betätigung eines Magnetventils oder entsprechenden Schaltelements zum Umschalten des Getriebes von einem Gang zum andern liefern, wobei bei jedem Verstärker eine Spreizung zwischen dem bei der bestimmten Drehzahl liegenden Hochschaltpunkt und einem bei einer entsprechend niedrigeren Drehzahl liegenden RUckschaltpunkt, bei dem das Signal verschwindet, vorgesehen ist.
Bei elektrisch bzw. elektronisch gesteuerten Getrieben bzw. Fahrzeugen, bei denen automatischer Gangwechsel sowie manuelle Schaltung mit Sperre gegen zu frühes Zurückschalten gefordert sind, werden üblicherweise für jeden Gang für die Automatik sowie für die Rückschaltsperre eigene Schaltglieder verwendet. Dies istnötig, weil für die Automatik für jeden Gang ein Hoch- sowie ein RUckschaltpunkt erforderlich ist, wobei der Ruckschaltpunkt so viel tiefer als der Hochschaltpunkt liegen muß, daß durch den Geschwindigkeitsabfall beim Gangwechsel nicht sofort wieder ein Zurückschalten und somit ein Pendeln zwischen den einzelnen Gegen erfolgt, während für die Rückschaltsperre nur ein Schaltpunkt erforderlich ist, der die Rückschaltung von einem Gang in den nächst niedrigeren bei zu hoher Geschwindigkeit verhindert. Dieser Ruckschaltsperrepunkt soll aber so hoch wegen, daß in Handschaltung der niedrigere Gang bei dem vom Triebwerk höchst zulässigen Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen eingelegt werden kann, um bei Talfahrt durch Zurückschalten eine Bremswirkung zu erzielen.
Der Erfindung liet die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung zur Steuerung eines Getriebes zu schaffen, bei der trotz dieser unterschiedlichen Schaltpunkte sowohl fUr die Automatik als auch für die Rückschaltsperre die gleichen Schaltglieder verwendet werden können.
Gemäß der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß bei derWingangs genannten Schaltungsanordnung durch Umstellen eines Gangwahlschalters von Automatik- auf Handschaltung eine auf sämtliche Schwellwertverstärker wirkende Referenzspannung auf einen die Schaltpunkte auf höhere Drehzahl verschiebenden Wert umschaltbar ist, und ein eine Schwächung der die Spreizung bewirkenden Rückkopplung in den Verstärkern verursachendes Schaltelement einschaltbar ist.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Automatikschaltpunkte beim Umlegen des Gangwahlschalters auf Handschaltung soweit nach oben verschoben werden, daß die Hochschaltpunkte bei normalem Fahrbetrieb nicht erreicht werden und somit bei Handschaltung kein selbsttätiges Hochschalten erfolgt. Gleichzeitig kann die Spreizung zwischen Hoch- und Rückschaltpunkt soweit verkleinert werden, daß die Rückschaltpunkte bei Handschaltung so hoch liegen, daß bei den vom Triebwerk höchst zulässigen Drehzahlen in den nächsten Gang zurückgeschaltetbei werden kann, wöhrendldarüberliegenden Drehzahlen die Rückschaltung nicht möglich ist. Indem man im Rahmen der Erfindung den Wert der Referenzspannung bei Handschaltung so bemißt, daß die Schaltpunkte im Bereiche der höchst zulässigen Drehzahl zu liegen kommen, erreicht man gleicnzeitig einen Schutz des Triebwerkes gegenüber Drehen. Denn während bei normalen Fahrbetrieb diese höchst zuicI;sigen Drehzahlen nicht erreicht werden, wird bei Uberdrehen des Motors auf unzulässig hohe Werte rechtzeitig eine Umschaltung in den nächst höheren Gang bewirkt, die dann wegen der verkleinerten Spreizung unmittelbar nach Unterschreiten dieser Höchstdrehzahl wieder rückgängig gemacht wird.
Im Rahmen der Erfindung erweist es sch als vorteilhaft, das die Verkleinerung der Spreizung bewirkende Schaltelement als einen Transistor auszubilden, durch den eine zusätzliche Belastung an den RUckkopplungszweig in den einzelnen Verstärkern anschaltbar ist. Hierbei empfiehit es sich weiterhin, die Referenz spannung über einen durch den Gangwahlschalter umschaltbaren Spannungsteiler einzustellen, was insbesondere die Möglichkeit eröffnet, daß der die Verkleinerung der Spreizung bewirkende Transistor mit seinem Eingangteil des Spannunc teiler bildet, wodurch er leicht gleichzeitig mit dem Umschalten des Spannungsteilers geschaltet werden kann.
Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß bei Auto~ matikschalter der Eingang des Transistors kurzgeschlossen ist, und die Referer spannung niedriger als bei Handschaltung ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei Automatikbetrieb der als Schalter wirkende Transistor gesperrt ist und somit die volle Spreizung unverkleinert zur Wirkung kommen läßt, während beim Umschaltung auf Handbetrieb gleichzeitig at der Verkleinerung der Spreizung die Schaltpunkte durch die ReFerenzspannung nach oben auf hohe Drehzahlwerte verlagert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Reerenzspannun! Uber einen Transistor erzeugt wird. Durch einen solchen Transistor lassen sicl der Temperaturgang sowie eine unerwünschte Kopplung der Verstärker vermindern Der Transistor zur Erzeugung der Referenzspannung wird vorteilhafterweise durch das Umschalten des Spannungsteilers gesteuert.
Im Rahmen der Erfindung besteht weiterhin die Möglichkeit, das mindestens ein Widerstand des Spannungsteilers lastabhängig veränderbar ist, so daß eine lastabhängige Schaltpunktverlagerung erreicht werden kann. Besonders wirksam ist die lastabhängige Veränderung eines solchen Widerstandes, der an der Steuerelektrode des die Referenzspannung bestimmenden Transistors liegt.
Die Erfindung ist in der Zeichnungs beispielsweise und schematisch dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1: ein Drehzahldiagramm und Fig. 2: eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Umschalten des Getriebes.
Das Drehzahldiagramm zeigt den Verlauf der Drehzahl n 0 auf der Motor- bzw.
Antriebsseite und der Drehzahl n auf der Abtriebsseite des Getriebes in den verschiedenen Gängen. Die Schaltpunkte bzw. die hinsichtlich ihrer Richtung durch Pfeile gekennzeichneten Schaltvorgänge sind bei Automatikbetrieb, wie ihn die;Schaltung gemäß Fig. 2 bewirkt, durch voll ausgezogene Linien dargestellt, bei Handschaltung hingegen durch gestrichelte Linien. Man erkennt, wie bei einer bestimmten Drehzahl n, die etwa der Motornenndrehzahl n entspricht, in den einzelnen Gängen je-weils ein Hochschaltpunkt H erreicht wird, bei dem in den nächst höheren Gang geschaltet wird, und daß dann, wenn bei einer etwas tiefer liegenden Drehzahl der Ruckschaltpunkt R erreicht wird, wieder zurUckgeschaltet wird.
Wie bei den gestrichelten Linien in Fig. 1 ersichtlich, werden bei Handschaltung die Automatikschaltpunkte so weiter nach oben verschoben, daß die Hochschaltpunkte bei normalem Fahrbetrieb nicht erreicht werden, so daß bei Handschaltung kein selbsttätiges Hochschalten erfolgt. Gleichzeitig ist dann die Spreizung zwischen Hoch- und Rückschaltpunkt so weit verkleinert, daß die Rückschaltpunkte bei Handschaltung ebenfalls hoch genug liegen, so daß bei den vom Triebwerk höchst zulässigen Drehzahlen in den nächsten Gang zuruckgeschaltet werden kann. Das Einschalten höherer Gänge ist jeder Zeit möglich.
Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2besteht im wesentlichen aus den Schwellwertverstärkern S1/2, S2/3 und S3/4, die die Umschaltung zwischen dem ersten und zweiten bzw. zweiten und dritten bzw. dritten und vierten Gang bewirken und bei dem dargestellten Beispiel jeweils aus zwei Transistoren T3 und T4 bzw. T5 und T6 bzw. T7 und T8 bestehen. Hinzu kommen hier noch ein Referenzspannungserzeuger (T1, R1, R2, R3, R4, R5) und ein Transistor T2 zur Veränderung der Spreizung der Verstärker. Die Ausgänge der Verstärker sind an die Magnetventile einer die Umschaltung des Getriebes in an sich bekannter Weise bewirkenden Einrichtung M angeschlossen, die hier, da es sich um eine bekannte Anordnung handelt, nur schematisch angedeutet ist.
In der Schaltstellung A ("Automatik") wird mit dem Spannungsteiler R2 R1 // R3 sowie mit dem Transistor T1 und den Widerständen R4, R5 am Emitter von T1 eine Referanzspannung gebildet. Die Eingangsstufen T4, T6, T8 der Schwellwertverstärker liegen mit ihrem Emitter auf der Referenspannung. Durch die drehahlabhdngige Gleichspannung USt, welche über die Spannungsteiler R13, R14 bzw. R21, R22 bzw. R29 R30 entsprechend den SpannungSUSt, bei denen die einzelnen Schwellwertverstärker schalten sollen, geteilt wird, werden die Schwellwertverstärker geschaltet. Da in Stellung A (Automatik) durch den Gangwahlschalter G der Transistor T2 gesperrt ist, fließt über die Widerstände R10, R18, R26 kein Strom ab und somit wird die Rückkopplung und die Spreizung der Schaltpunkte nur von den Widerständen R8 und R9 bzw. R10 und R17 bzw. R24 und R25 bastimmt.
Dadurch, daß der Temperaturgang der Emitter-Basis-Spannung der Eingangsstufen T4, T6, T8 der Schwellwertverstärker durch den Temperaturgong der Emitter-Basis-Spannung von T1 kompensiert wird, sind die Schaltpunkte der Verstärker weitgehend temperaturunabhängig. Weiterhin wird durch T1 die Gegenkupplungswirkung von R5 beim Schalten der Transistoren T4, T6, T8 sehr stark verringert und die Referenzspannung am Emitter von 11 ändert sich auch bei Anderung der Steuerspannung Ust nur unwesentlich.
Ist nicht "Automatik" sondern einer der Gänge, also "Handschaltung" geschaltet und muß somit die Rückschaltsperre in Tigkeit sein, so liegt zu R3 nicht mehr R1 parallel, sondern R1 + R6, wobei R62> R1, und dadurch steigt die Spannung am Emitter von T1 an und die Schaltpunkte liegen somit bei Handschaltung höher als bei Automatik. Gleichzeitig wird T2 über die Widerstände R1u und R6 geöffnet. Dadurch wird der RUckkopplungsstrom, der bei gesperrtem T3 bzw. T5 bzw. T7 Uber R9 bzw. R17 bzw. R25 in die Basis von T4 bzw. T6 bzw. T8 fließt, nun kleiner als bei Automatik (T2 gesperrt), da Uber die Widerstände R10 bzw. R18 bzw. R26 Strom Uber T2 abfließt und die Spreizung der Schwellwertverstärker wird somit in "Handschaltung" kleiner als bei "Automatik".
Da alle Schwellwertverstäker auf der gleichen Referenzspannung liegen, wird bei Verschiebung der Schaltpunkte von Automatik in Handschaltung jeder Schaltpunkt mit dem gleichen Faktor verändert. Dies gilt allerdings nur dann exakt, wenn die Dioden D4, D5, D6 eingebaut sind, da sich sonst durch die Widerstände R. bzw. R18 bzw. R26 kleine Fehler einstellen. Sind R9 2t R13, R17 » R21 und R25 » R29, dann sind diese Fehler vernachlässigbar und D4, D5, D6 können entfallen. Die Widerstände R31, R32, R33 werden nur benötigt, wenn D4, D5, D6 eingebaut sind und dienen zur Verbesserung der RUckkopplung.
Diese Schaltelemente sind daher nur gestrichelt gezeichnet.
Ist bei automatisd,em Betrieb eine lastabhängige Schaltpunktverschiebung erforderlich, so wird diese dadurch erreicht, daß die Referenzspannung am Emitter von T1 durch einen lastabhängigen Widerstand RL verstellt wird. Statt RL können auch-verschiedene Widerstände durch lastabhängige Schalter eingeschaltet werden, wenn keine kontinuierliche Verstellung erforderlich ist oder es können statt eines Widerständsgebers andere kontinuierliche Geber verwendet werden. D7 wird nur benötigt, wenn RL eingebaut ist.
Die in Fig. 2 für vier Gänge angegebene Schaltung kann natürlich auch für mehr oder weniger Gänge durch die entsprechende Anzahl von Schwellwertverstärkern ausgelegt werden. Zur Verstellung der Zchaltpunkte können auch die einzelnen Gangstellungen statt der Automatikstellung verwendet werden. Ist es nicht erwünscht, daß in Handschaltung ein selbsttätiges Hochschalten beim Uberdrehen des Motors erfolgt, so kann dies durch gangstellungsabhängige Einwirkung auf die Schwellwertverstärker verbndert werden. Die Erfindung ist daher nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Patentanspruche:

Claims

PATENTANSPRÜCHE Elektronische Schaltungsanordnung zur automatischen Schaltung von Getrieben, welche einen oder mehrere Schwellwertverstärker aufweist, die durch eine drehzahlabhängige Spannung gesteuert jweils bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl ein Signal zum Umschalten des Getriebes liefern, wobei bei jedem Verstärker eine Spreizung zwischen dem bei der bestimmten Drehzahl liegenden Hochschaltpunkt und einem bei einer entsprechend niedrigeren Drehzahl liegenden Ruckschaltpunkt, bei dem das Signal verschwindet, vorgesehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß durch Umstellen eines Gangwahlschalters (G) von Automatik- auf Handschaltung eine auf sämtiche Schwellwertverstärker/2' S2/3' S3/4) wirkende Referenzspannung auf einen die Schaltpunkte auf höhere Drehzahlen verschiebenden Wert umschaltbar ist, und ein eine Schwächung der die Spreizung bewirkenden Rückkopplung (R3, R9; R16, R17; R24, R25) in den Verstärkern verusachendes Schaltelement (T2) einschaltbar ist.
2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Wert der Referenzspannung bei Handschaltung für die Lage der Schaltpunkte (H, R) im Bereich der höchst zulässigen Drehzahl bemessen ist.
3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ke n n -z e i c h n e t, daß das Schaltelement als ein Transistor (T2) ausgebildet ist, durch den eine zusätzliche Belastung (R10, R18,R26) an den Rückkopplungszweig in den einzelnen Verstärkern anschaltbar ist.
4.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Referenzspannung über einen durch den Gangwahlschalter (G) umschaltbaren Spannungsteiler (R1, R21 R3, R4, R5, R6,) einstellbar ist.
5.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Transistor (T2) mit seinem Eingang Teil des Spannungsteilers bildet.
6.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z ei c h n e t, daß bei Automatikschaltung der Eingang des Transistors (T2) kurzgeschlossen und die Referenzspannung niedriger als bei Handschaltung ist.
7.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Referenzspannung Uber einen Transistor (T1) erzeugbar ist.
8.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch g e ke n n z e i c h -n e t, daß der Transistor (T1) durch den Spannungsteiler steerbar ist.
9.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens ein Widerstand (RL) des Spannungsteilers lastabhängig veränderbar ist.
10.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 und 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der an der Steuerelektrode des Transistors (T1) liegende Widerstand (RL) des Spannungsteilers lastabhängig veränderbar ist.

L e e r s e i t e