DE2539147A1 - DEVICE FOR CONTROLLING A CONVERSION LOCK-UP CLUTCH - Google Patents
DEVICE FOR CONTROLLING A CONVERSION LOCK-UP CLUTCHInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
- F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
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Description
R- 2 8 06R- 2 8 06
30. 7· 1975 Chr/DoJuly 30, 1975 Chr / Thu
Anlage zurAttachment to
Patent- undPatent and
Gebrauchsmuster-HilfsanmeldungUtility model auxiliary registration
ROBERT BOSCH GMBH, StuttgartROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart
Vorrichtung zum Steuern einer Wandlungsüberbrückur.gskupplung Device for controlling a conversion bridging clutch
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Automatisch schaltbare Getriebesysteme umfassen üblicherweise einen zwischen dem Motor-ausgang und dem Getriebeeingang angeordneten Drehmomentwandler. Das Getriebe weist entsprechend dem eingeschalteter. Gang ein starres Drehzahlverhältnis auf, der Wandler ermöglicht für. eine bestimmte Zeit während eines Gangwechsels ein variables Drehzahlverhältnis. Ist nach einem Schaltvorgang eine durch die Motordrehzahl festgelegte Getriebeeingangsdrehzahl im wesentlichen erreicht, kann der Wandler durch eine gewöhnliche Reibkupplung—nämlich die Wandlerüberbrükkungskupplung oderThe invention relates to a device according to the preamble of the main claim. Automatically shiftable transmission systems usually comprise a torque converter arranged between the engine output and the transmission input. The gearbox has according to the switched on. Gear a rigid speed ratio, the converter allows for. a variable speed ratio for a certain time during a gear change. Is one through after a switching process the engine speed has essentially reached the specified transmission input speed, the converter can be controlled by an ordinary Friction clutch — namely the torque converter lock-up clutch or
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~ 2 -~ 2 - ,28 O % .28 O%
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Wandlerschaltkupplung—überbrückt werden. Man erreicht dadurch einen vollständigen Kraftschluß und vermeidet Leistungsverluste. Selbstverständlich muß die Wandlerüberbruckungskupplung weich geschlossen werden, das bedeutet, daß die beiden Kupplungshälften auf angenähert der gleichen Drehzahl sein müssen. Wenn der Drehzahlunterschied zu groß ist, tritt beim Kuppeln ein großer Stoß auf s dadurch werden Fahrzeugteile übermäßig beansprucht und der Fahrkomfort beeinträchtigt. Um die Wandlerüberbruckungskupplung zu steuern, muß die Motordrehzahl oder die Pumpendrehzahl· einerseits und die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers oder die Getriebeeingangsdrehzahl andererseits erfaßt werden. Die Wandlerüberückungskupplung darf geschlossen werden, wenn das Verhältnis von Turbinendrehzahl zu Pumpendrehzahl einen vorgegebenen oberen Wert erreicht hat. Die Wandlerüberbruckungskupplung muß wieder geöffnet werden, wenn die Turbinendrehzahl —die bei geschlossener Wandlerüberbruckungskupplung gleich der Pumpendrehzahl ist - einen vorgegebenen unteren Wert unterschritten hat. Ist bei einem Beschleunigungsvorgang der Kick-Down-Schalter geschlossen, liegt der untere Wert bei einer höheren Turbinendrehzahl. Üblicherweise wird die Wandlerüberbruckungskupplung dann geschlossen, wenn das Verhältnis von Turbinendrehzahl zu Pumpendrehzahl etwa 0,8 ist, und immer dann geöffnet, wenn die Turbinendrehsahl unter eine vorgegebene Schwelle von beispielsweise 1000 Umdrehungen pro Minute fällt. Diese Schwelle wird im Kick-Down-Fall beispielsweise auf 1600 Umdrehungen pro Minute verschoben.Converter clutch — be bridged. This achieves a complete frictional connection and avoids power losses. Of course, the converter bridging clutch must be closed softly, which means that the two clutch halves must be at approximately the same speed. If the rotational speed difference is too large, when coupling occurs a large shock on s characterized become overly stressed vehicle parts and the riding comfort impaired. In order to control the converter lockup clutch, the engine speed or the pump speed on the one hand and the turbine speed of the torque converter or the transmission input speed on the other hand must be detected. The converter lock-up clutch may be closed when the ratio of turbine speed to pump speed has reached a predetermined upper value. The converter lockup clutch must be opened again when the turbine speed - which is equal to the pump speed when the converter lockup clutch is closed - has fallen below a predetermined lower value. If the kick-down switch is closed during an acceleration process, the lower value is at a higher turbine speed. The converter lock-up clutch is usually closed when the ratio of turbine speed to pump speed is around 0.8, and is opened whenever the turbine speed falls below a predetermined threshold of, for example, 1000 revolutions per minute. In the kick-down case, this threshold is shifted to 1600 revolutions per minute, for example.
Es sind schon Anordnungen bekannt, die sich mit einzelnen Fragen, beispielsweise der Messung der Drehzahlen der beiden Kupplungshälften der Wandlerüberbruckungskupplung, befassen. Es ist jedoch kein komplettes System bekannt geworden, das den Anforderungen im modernen Kraftfahrzeug- und Nutzfahrzeugbau gerecht werden kann.There are already known arrangements that deal with individual Address issues such as measuring the speeds of the two halves of the torque converter lockup clutch. However, no complete system has become known that meets the requirements of modern motor vehicle and commercial vehicle construction can meet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs stellt ein System dar., das den Wir-The device according to the invention with the characterizing features of the main claim is a system.
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- 3 - Zb 3 ό - 3 - Zb 3 ό
kungsgrad einer automatisch schaltbaren Getriebeanordnung wesentlich verbessert, mit handelsüblichen Bausteinen realisiert werden kann und wenig störanfällig ist. Die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben vor allem den Vorteil, daß die geforderten Schaltungsfunktionen mit einfachen Mitteln realisiert werden.The degree of efficiency of an automatically shiftable gear arrangement has been significantly improved, implemented with commercially available modules and is less prone to failure. The embodiments of the device according to the invention have above all the advantage that the required circuit functions can be implemented with simple means.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung mögüich.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the main claim specified device possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the associated description.
In Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispieles dargestellt. Eine erste Geberanordnung 11 umfaßt ein erstes Zahnrad 12, dessen Drehzahl proportional zur Motordrehzahl ist. Am Umfang des ersten Zahnrades 12 ist ein feststehender erster Magnet 13 angeordnet, der mit einer ersten Spule 14 bewickelt ist. Die Kombination aus Zahnrad 12, Magnet 13 und Spule 14 stellt einen induktiven Geber dar. Anstelle des induktiven Gebers kann selbstverständlich auch jede andere Anordnung verwendet werden, die eine Impulsspannung mit einer einer Drehzahl proportionalen Frequenz liefert. Der Ausgang der ersten Spule 14 ist mit dem Eingang einer ersten monostabilen Kippstufe 15 verbunden. Der Ausgang der ersten monostabilen Kippstufe 15 liegt am Eingang einer ersten Integrierstufe l6. Eine zweite Geberanordnung 17 enthält ein zweites Zahnrad 18, dessen Drehzahl proportional der Ausgangsdrehzahl des Drehmomentwandlers, also der Turbinendrehzahl, ist. Die zweite Geberanordnung 17 enthält weiter einen zweiten Magneten 19 mit einer Spule 21, eine zweite monostabile Kippstufe 22 und eine zweite Integrierstufe 23. Der Ausgang der ersten Geberanordnung 11 ist an einen ersten Eingang einer ODER-Schaltung 24 angeschlossen, der Ausgang der ODER-Schaltung 24 liegt am ersten nicht invertierenden Eingang eines erstenFIG. 1 shows a block diagram of a first exemplary embodiment. A first encoder arrangement 11 comprises a first gear 12, the speed of which is proportional to the engine speed is. On the circumference of the first gear 12, a fixed first magnet 13 is arranged, which with a first Coil 14 is wound. The combination of gear 12, magnet 13 and coil 14 represents an inductive transmitter. Instead of the inductive transmitter can of course also be used any other arrangement that provides a pulse voltage with a supplies a frequency proportional to a speed. The output of the first coil 14 is connected to the input of a first monostable Flip-flop 15 connected. The output of the first monostable multivibrator 15 is at the input of a first integrating stage l6. A second encoder arrangement 17 contains a second gear 18, the speed of which is proportional to the output speed of the torque converter, i.e. the turbine speed. The second transmitter arrangement 17 also contains a second one Magnet 19 with a coil 21, a second monostable multivibrator 22 and a second integrating stage 23. The output the first encoder arrangement 11 is connected to a first input of an OR circuit 24, the output of the OR circuit 24 is connected to the first non-inverting input of a first
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!Comparators 25· Der Ausgang der zweiten Geber anordnung 17 ist sowohl an den zweiten invertierenden Eingang des ersten Komparator 25 als auch an einen ersten Eingang eines zweiten Komparators 26 angeschlossen. Der Ausgang des zweiten Komparators 26 liegt am zweiten Eingang·der ODER-Schaltung 24. Ein beim völligen Durchtreten des Fahrpedals betätigter Kickdown-Schalter 27 steuert über eine Verzögerungsstufe 28 den zweiten! Comparators 25 · The output of the second encoder arrangement 17 is both to the second inverting input of the first comparator 25 and to a first input of a second Comparator 26 connected. The output of the second comparator 26 is applied to the second input of the OR circuit 24. A Kickdown switch activated when the accelerator pedal is fully depressed 27 controls the second via a delay stage 28
Komparator 26 über einen zweiten Eingang. Die Verzögerungsstufe 28 dient zum Bewirken einer Mindestlänge des Kick-Down-Signales. Der Ausgang des ersten Komparators 25 ist über eine Verstärkerstufe 29 mit einem Relais 31 verbunden, das seinerseits über ein Magnetventil die Wandlerüberbrückungskupplung steuert. Zur Sicherung der Verstärkerstufe gegen eine Zerstörung gegen Überlastung, beispielsweise infolge eines Kurzschlusses j ist eine Sicherungsvorrichtung 32 vorgesehen.Comparator 26 via a second input. The delay stage 28 is used to bring about a minimum length of the kick-down signal. The output of the first comparator 25 is connected via an amplifier stage 29 to a relay 31, which in turn the converter lock-up clutch via a solenoid valve controls. To secure the amplifier stage against destruction against overload, for example as a result of a Short circuit j a fuse device 32 is provided.
Figur 2 zeigt den Stromlaufplan einer möglichen Realisierung der in Figur 1 skizzierten Anordnung. Der Stromlaufplan nach Figur 2 wird dann angewandt, wenn das Relais 31 mit einer Wicklung an Minus liegt. Die Schaltung ist weitgehend konventionall aufgebaut, die Beschreibung beschränkt sich auf Besonderheiten. Die erste monostabile Kippstufe 15 und die zweite monostabile Kippstufe 22 sowie die erste Integrier— stufe 16 und die zweite Integrierstufe 23 sind gleichartig aufgebaut. Die Schaltelemente haben, soweit sie miteinander übereinstimmen, gleiche Bezeichnungen.Figure 2 shows the circuit diagram of a possible implementation the arrangement sketched in FIG. The circuit diagram according to FIG. 2 is used when the relay 31 is connected to minus with one winding. The circuit is largely Conventional structure, the description is limited to special features. The first monostable multivibrator 15 and the The second monostable multivibrator 22 and the first integrating stage 16 and the second integrating stage 23 are of the same type built up. The switching elements have the same designations as far as they match one another.
Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung nach Figur 2 wird im folgenden beschrieben. Die Geberspannung U. der ersten Spule _l4 gelangt über die Dioden Dl, D2 und D3 auf die Basis eines NPN-Transistors Tl. Der Transistor Tl ist bei positiven Geberspannungen IL-leitend. Er wird normalerweise stromlos, wenn die Geberspannung LL von positiven zu negativen Werten durch Null geht. Am Kollektor von Tl steht damit eine näherungsweise rechteckförmige Spannung zur Verfügung; ihre Frequenz ist gleich der Frequenz der Geberspannung. Das Potential am Punkt A springt bei einem positiven Nulldurchgang der Geberspannung IL von dem Wert der BatteriespannungThe mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 2 is described below. The encoder voltage U. of the first Coil _l4 reaches the base of an NPN transistor Tl via the diodes Dl, D2 and D3. The transistor Tl is positive Encoder voltages IL conductive. It usually goes dead, when the encoder voltage LL goes from positive to negative values through zero. At the collector of Tl there is an approximate square-wave voltage available; their Frequency is equal to the frequency of the encoder voltage. The potential at point A jumps with a positive zero crossing the encoder voltage IL from the value of the battery voltage
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5 28 l< 5 5 28 l <5
auf einen kleineren Wert. Wegen des Kondensators Cl muß auch das Potential am Punkt B um den gleichen Betrag in negativer
Richtung springen. Damit wird der Transistor T2 gesperrt, über die Mitkopplung durch den Widerstand R2 wird der Transistor
Tl leitend gehalten. Durch eine geeignete Wahl der Werte der Teilerwiderstände R3 und R4 wird der negative Sprung an der
Basis des Transistors T2 auf eine bestimmte Spannungsamplitude
begrenzt, die für die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 nicht schädlich ist. Der Transistor T2 geht wieder in seine
Ruhelage, wenn der Kondensator Cl über den zeitbestimmenden
Widerstand R5 so weit aufgeladen ist, daß die Basis-Emitter-Strecke
des Transistors T2 wieder leitend wii^d., Die Diode Ok
kompensiert den Temperaturgang der Basis-Emitter—Strecke des
Transistors T2, so daß die Standzeit der Kippstufe weitgehend temperaturunabhängig ist. Das vorzeitige Zurückkippen von
Transistor T2 in die Ruhelage - bevor nämlich die halbe Periode der Schwingung der Geberspannung U1 beendet ist - beeinflußt
den Schaltzustand des Transistors Tl nicht. Der Transistor Tl erhält seinen Basisstrom über den Widerstand Rl und die
Diode D3. Hiervon wird nur ein Teilstrom über den Widerstand R2 und die gesättigte Kolektor-Emitter-Strecke des Transistors
T2 abgezweigt. Dieser Teilstrom ist aber so klein, daft der
Transistor Tl weiterhin voll durchgesteuert bleibt und infolgedessen seinen Zustand nicht ändert solange, bis die
Geberspannung U1 das nächste Mal in negativer Richtung durch
Null geht. Die Kippstufe 15 liefert an ihrem Ausgang C Impulse gleicher Breite, deren Frequenz proportional zur Frequenz der
Geberspannung U. ist. Der Gleichspannungsanteil dieser Impulsfolge
ist proportional zur Frequenz der Geberspannung U1. Am
Ausgang der ersten Integrierstufe 16 steht somit im stationären Zustand eine Gleichspannung U3 zur Verfügung, die der Motordrehzahl
proportional ist. Die Spannung U4 am Ausgang der
zweiten Integrierstufe 23 ist proportional zur Wandlerausgangsdrehzahl (Turbinendrehzahl) und wird unter anderem einem
Eingang des zweiten Komparators 26 zugeführt.to a smaller value. Because of the capacitor C1, the potential at point B must also jump in the negative direction by the same amount. The transistor T2 is thus blocked, and the transistor is activated via the positive feedback through the resistor R2
Tl held conductive. With a suitable choice of the values of the divider resistors R3 and R4, the negative jump at the
Base of the transistor T2 limited to a certain voltage amplitude, which is not harmful to the base-emitter path of the transistor T2. The transistor T2 goes back into his
Rest position when the capacitor Cl over the time-determining
Resistor R5 is charged so far that the base-emitter path of the transistor T2 conductive again wii ^ d., The diode Ok compensates for the temperature coefficient of the base-emitter path of the transistor T2, so that the service life of the flip-flop is largely independent of temperature. The premature tilting back of
Transistor T2 in the rest position - namely before half the period of the oscillation of the transmitter voltage U 1 has ended - does not affect the switching state of the transistor Tl. The transistor Tl receives its base current via the resistor Rl and the
Diode D3. Of this, only a partial current is branched off via the resistor R2 and the saturated collector-emitter path of the transistor T2. However, this partial flow is so small that the
Transistor Tl continues to be fully controlled and, as a result, does not change its state until the
The next time the encoder voltage U 1 goes through zero in the negative direction. The flip-flop 15 delivers at its output C pulses of the same width, the frequency of which is proportional to the frequency of the encoder voltage U. The DC voltage component of this pulse sequence is proportional to the frequency of the encoder voltage U 1 . At the output of the first integrating stage 16, a direct voltage U3 is thus available in the steady state, which is proportional to the engine speed. The voltage U4 at the output of the
The second integration stage 23 is proportional to the converter output speed (turbine speed) and is fed to an input of the second comparator 26, among other things.
Die Spannung U4 vermindert um die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T3, wird mit der Spannung an der Basis des Tran-The voltage U4 is reduced by the base-emitter voltage of the Transistor T3, with the voltage at the base of the tran-
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sistors Τ4, vermindert um die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Tk, verglichen. Der Transistor Th ist leitend oder gesperrt je nachdem, ob die Spannung U 4 kleiner oder großer als die Spannung an der Basis des Transistors T4 ist. Die Bedingungen für den Spannungsvergleich sind bestimmt durch die Widerstände RIO, RIl, R12, R13 und Rl4. Der Transistor T4 steuert den Transistor T5, beide Transistoren werden gleichzeitig leitend oder gesperrt..sistor Τ4, reduced by the base-emitter voltage of the transistor Tk, compared. The transistor Th is conductive or blocked depending on whether the voltage U 4 is lower or higher than the voltage at the base of the transistor T4. The conditions for the voltage comparison are determined by the resistors RIO, RIl, R12, R13 and Rl4. The transistor T4 controls the transistor T5, both transistors become conductive or blocked at the same time.
Die Schaltschwelle wird angenähert durch den Spannungsteiler mit den Widerständen RIO und R13 bestimmt. Ist der Kick-äown-Schalter 27 geschlossen so ist der Transistor Τβ leitend. Der Abgleich erfolgt dann durch die Parallelschaltung der Widerstände R13 und Rl4 sowie den Widerstand RIO. Die Hysterese des zweiten !Comparators 26 ist durch-die Widerstände RIl und R12 festgelegt. Die Diode D5 verhindert den Durchbruch der Basis-Eittitter-Strecke des Transistors T4, solange die Spannung Uk sehr viel positiver als die Schaltschwelle ist. Die Diode D6 verhindert den Durchbruch der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T3, solange die Spannung ü6 sehr viel positiver als die Spannung U*! Ist ; dies kommt im Kick-Dovrn-PaIl vor. Der Widerstand Rl8 gewährleistet einen ausreichenden Strom über den Klck-Down-Schalter 27·The switching threshold is approximately determined by the voltage divider with the resistors RIO and R13. If the kick-down switch 27 is closed, the transistor Τβ is conductive. The adjustment then takes place through the parallel connection of the resistors R13 and Rl4 as well as the resistor RIO. The hysteresis of the second comparator 26 is determined by the resistors R11 and R12. The diode D5 prevents the base-eittitter path of the transistor T4 from breaking down as long as the voltage Uk is much more positive than the switching threshold. The diode D6 prevents the base-emitter path of the transistor T3 from breaking down as long as the voltage U6 is much more positive than the voltage U *! Is ; this occurs in the Kick-Dovrn-PaIl. The resistor Rl8 ensures a sufficient current via the click-down switch 27
Wird der Kick-Down-Sehalter nur kurzzeitig betätigt, so wird der Transistor T6 wegen des Zeltgliedes, das aus dem Kondensator C3 und dem Widerstand Rl6 gebildet ist, länger leitend gehalten als der Schalter geschlossen war. Der Widerstand R17 begrenzt den Entladestrom des Kondensators C3 auf einen zulässigen Wert. Die Diode D7 entkoppelt positive Spannungen an der lick-Down-Schalte3?Klemiae vom Zeitglied C3, R16 und von der Basis von T6. Dadurch ist dessen Basls-Emitter-Strecke vor Zerstörung durch positive Störimpulse geschützt, und das Zeltglied C3, Rl6 kann für die Verlängerung des Kick-Down-Schalter-Slgnals mit seiner vollen Zeitkonstanten zur Wirkung kommen. Die Spannung U5 am Kollektor des Tran-If the kick-down switch is only activated for a short time, then the transistor T6 because of the element that comes from the capacitor C3 and the resistor Rl6 is formed, longer conductive held when the switch was closed. The resistor R17 limits the discharge current of the capacitor C3 to one permissible value. The diode D7 decouples positive voltages at the lick-down switch3? Klemiae from the timing element C3, R16 and from the base of T6. This protects its basls-emitter path from being destroyed by positive interference pulses, and the tent member C3, Rl6 can be used for the extension of the Kick-down switch signals with its full time constants come into effect. The voltage U5 at the collector of the trans-
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sistors T5 gelangt über die Diode D8 und den Widerstand R29 auf den Ausgang D der ersten Integrierstufe 16. Die Spannung U3 am Punkt D nimmt einen Wert an, der durch den Betriebszustand des Transistors T5 bestimmt ist. Wenn der Transistor T5 durchgeschaltet ist, leitet die Diode D8, so daß die Spannung U3 am Punkt D angenähert gleich der Batteriespannung ist. Wenn der Transistor T5 gesperrt ist, ist auch die Diode D8 gesperrt. Die Spannung U3 ist in diesem Fall vom Betriebszustand des Transistors T5 nicht mehr beeinflußt, so daß die Spannung U3 proportional zur Motor-drehzahl ist.Sistor T5 reaches the output D of the first integrating stage 16 via the diode D8 and the resistor R29. The voltage U3 at the Point D assumes a value which is determined by the operating state of transistor T5. When the transistor T5 is switched on is, the diode D8 conducts, so that the voltage U3 at point D is approximately equal to the battery voltage. When the transistor T5 is blocked, diode D8 is also blocked. In this case, the voltage U3 corresponds to the operating state of the transistor T5 no longer influenced, so that the voltage U3 is proportional to Engine speed is.
Die Spannung U3' liegt am nicht invertierenden und die Spannung U6 em Emitter des Transistors T3 liegt am invertierenden Eingang des Komparators Gl an. Der Ausgang des Komparators Gl führt die Batteriespannung, wenn die Differenz der Eingangsspannungen, nämlich U31 minus U6, größer als Null ist; der Ausgang des Komparators führt die Spannung von etwa 1 Volt, wenn die Differenz U31 minus U6 kleiner als Null ist. Der Komparator Gl ändert seinen Schaltzustand und seine Ausgangsspannung geht von der Batteriespannung auf 1 Volt, wenn das Verhältnis der Turbinendrehzahl (Wandlerausgangsdrehzahl) zur Motordrehzahl (Pumpendrehzahl) einen vorgegebenen einstellbaren Wert erreicht.The voltage U3 'is applied to the non-inverting and the voltage U6 em emitter of the transistor T3 is applied to the inverting input of the comparator Gl. The output of the comparator Gl carries the battery voltage when the difference between the input voltages, namely U3 1 minus U6, is greater than zero; the output of the comparator carries the voltage of about 1 volt if the difference U3 1 minus U6 is less than zero. The comparator Gl changes its switching state and its output voltage goes from the battery voltage to 1 volt when the ratio of the turbine speed (converter output speed) to the engine speed (pump speed) reaches a predetermined adjustable value.
Der Proportionalitätsfaktor des Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpendrehzahl, nämlich der Faktor K, ist durch den zeitbestimmenden Widerstand R5 der beiden monostabilen Kippstufen 15 und 22 einstellbar. Der Komparator Gl schaltet erst dann von 1 Volt auf die Batteriespannung, wenn die Spannung U3 etwa den Wert der Batteriespannung annimmt, da der Komparator eine große Hysterese hat. Diese Hysterese ist durch die Widerstände R20 und R21 und die Diode DlO bestimmt. Die Rückführung über den Widerstand R21 und die Diode DlO verhindert das öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung, falls während der Zeit, die bis zum Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung vergeht, der Motor beschleunigt wird.The proportionality factor of the ratio of turbine speed to pump speed, namely the factor K, is due to the time-determining resistor R5 of the two monostable Tilt levels 15 and 22 adjustable. The comparator Gl only switches from 1 volt to the battery voltage when the Voltage U3 assumes approximately the value of the battery voltage, since the comparator has a large hysteresis. This hysteresis is through the resistors R20 and R21 and the diode DlO are determined. The feedback via the resistor R21 and the diode DlO prevented the opening of the converter lock-up clutch, if during the time until the converter lock-up clutch is closed passes, the engine is accelerated.
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Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der gewünschte Schaltpunkt unabhängig von Änderungen der Batteriespannung und von Temperatureinflüssen. In vorteilhafter Weise arbeitet der erste Komparator 25 einerseits als Schmitt-Trigger - nämlich dann, wenn die Wandlerüberbrückungskupplung geöffnet werden soll - und andererseits als Differenzverstärker - nämlich dann, wenn die Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen werden soll -.In the circuit arrangement according to the invention, the desired Switching point independent of changes in battery voltage and temperature influences. In an advantageous manner the first comparator 25 works on the one hand as a Schmitt trigger - namely when the converter lockup clutch should be opened - and on the other hand as a differential amplifier - namely when the converter lock-up clutch should be closed -.
Die Ausgangsspannung des Komparators G 1 gelangt über die Widerstände R22 und R23 auf die Basis eines PNP-Ausgangstransistors T15. Dieser Transistor T15 steuert das Relais 31» dessen Wicklung einseitig an Masse liegt. Die Diode DIl wirkt als Freilaufdiode der durch das Relais 31 dargestellten induktiven Last.The output voltage of the comparator G 1 reaches the Resistors R22 and R23 to the base of a PNP output transistor T15. This transistor T15 controls the relay 31 »whose winding is grounded on one side. The diode DIl acts as a freewheeling diode through the relay 31 shown inductive load.
Die Verstärkerstufe 29 ist gegen Kurzschluß und überstrom durch die Sicherungsvorrichtung 32 geschützt. Der Strom, der durch den Ausgangstransistor T15 fließt, bewirkt am Widerstand R25 einen Spannungsabfall. Dieser Spannungsabfall gelangt über den Widerstand R26 auf die Basis des Meßtransistors Tl6. Wenn der Spannungsabfall zu groß wird, wird der Meßtransistor Tl6 leitend. Die Spannung am Kollektor des Meßtransistors Tl6 steuert die Basis-Emitter-Strecke des weiteren Transistors T17. Der Transistor T17 wird dann leitend und der Transistor T16 zieht die Basis des Ausgangstransistors T15 nach Plus. Infolgedessen sperrt der Endtransistor T15 und bleibt gesperrt. Die Kombination der Transistoren Tl6 und T17 gleicht in ihrer Punktionsweise einem Thyristor. Um die Sicherungsvorrichtung zurückzusetzen, wenn sie angesprochen hat, muß man die Spannungsversorgung abschalten und dann wieder einschalten.The amplifier stage 29 is against short circuit and overcurrent protected by the safety device 32. The current flowing through the output transistor T15 acts on the resistor R25 a voltage drop. This voltage drop occurs via the resistor R26 to the base of the measuring transistor Tl6. If the voltage drop becomes too large, the measuring transistor will Tl6 conductive. The voltage at the collector of the measuring transistor Tl6 controls the base-emitter path of the further transistor T17. The transistor T17 then becomes conductive and the transistor T16 pulls the base of the output transistor T15 after plus. As a result, the output transistor T15 blocks and remains blocked. The combination of the Transistors Tl6 and T17 resemble a thyristor in their puncture manner. To reset the safety device when has responded, you have to switch off the power supply and then switch it on again.
Figur 3 zeigt einen Stromlaufplan für den Fall, daß die Wicklung des Relais 31 einseitig an der Plusleitung liegt, der erste Komparator 25 ist gleich ausgebildet wie im BeispielFigure 3 shows a circuit diagram for the case that the winding of the relay 31 is on one side of the positive line, the first comparator 25 is designed the same as in the example
709811/0036 - 9 ■-709811/0036 - 9 ■ -
2539U72539U7
nach Figur 2. Der wesentliche Unterschied der Schaltungsanordnung nach Figur 3 im Vergleich zur Schaltungsanordnung nach Figur 2 liegt darin, daß die Spannung U31 jetzt auf den invertierenden und die Spannung U6 jetzt auf den nicht invertierenden Eingang des !Comparators Gl - erster Komparator 25 - geführt sind. Die Rückführung über den Widerstand R21 und Diode DlO ist die gleiche wie bisher mit dem Unterschied, daß die Diode DlO anders herum gepolt ist. Der Ausgang des !Comparators Gl liegt über den Widerstand R23 an der Basis eines NPN-Ausgangstransistors TI5. Dieser Transistor steuert das Relais 31» das einseitig an Plus liegt. Die Diode DIl wirkt wieder als Freilaufdiode.2. The main difference between the circuit arrangement according to FIG. 3 and the circuit arrangement according to FIG. 2 is that the voltage U3 1 is now applied to the inverting input and the voltage U6 is applied to the non-inverting input of the! are led. The feedback via the resistor R21 and diode D10 is the same as before, with the difference that the diode D10 is polarized the other way around. The output of the comparator Gl is connected to the base of an NPN output transistor TI5 via the resistor R23. This transistor controls the relay 31 »which is connected to positive on one side. The diode DIl acts again as a freewheeling diode.
Ein Verpo'lungsschutz wird dadurch erreicht, daß in die Plusleitung zwischen der Batterie 33 und der Schaltungsanordnung eine Diode D13 eingefügt ist. Im Verpolungsfall wäre diese Diode gesperrt. Im Fall der Schaltungsanordnung nach Figur 3 muß der Ausgangstransistor T15 durch eine weitere Diode D15 geschützt sein.A Verpo'lungsschutz is achieved that in the positive line a diode D13 is inserted between the battery 33 and the circuit arrangement. In the case of reverse polarity, this would be Blocked diode. In the case of the circuit arrangement according to FIG. 3, the output transistor T15 must be replaced by a further diode D15 be protected.
Figur k zeigt Beispiele von Stromlaufplänen für eine Sicherungsvorrichtung 32 gegen Kurzschlüsse und überstrom.Figure k shows examples of circuit diagrams for a safety device 32 against short circuits and overcurrent.
Das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßeη Verrichtung zum Steuern einer Wandlerüberbrückungskupplung ist in Figur 5 gezeigt. Gleiche Bausteine sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gegenüber dem ersten, in Figur 1 dargestellten, Ausführungsbeispiel sind die folgenden Unterschiede vorhanden. In der ersten Geberanordnung 11 ist zwischen die erste Spule 13 und die erste monostabile Kippstufe 15 eine erste Impulsformerstufe 34 geschaltet. Entsprechend enthält die zweite Geberanordnung 17 eine zweite Impulsformerstufe 35. Der .Ausgang der ersten Geberanordnung 11 ist direkt dem ersten Eingang des ersten Komparators 25 zugeführt, der Ausgang der zweiten Geberanordnung 17 über eine zweite ODER-Schaltung 36 dem zweiten Eingang des ersten Komparators 25. Der Ausgang des Kipp-Down-Schalters 27 liegt überThe block diagram of a second embodiment of the device according to the invention for controlling a converter lock-up clutch is shown in FIG. The same components are provided with the same reference symbols. Opposite the first, The exemplary embodiment shown in FIG. 1 has the following differences. In the first encoder arrangement 11 a first pulse shaper stage 34 is connected between the first coil 13 and the first monostable multivibrator 15. Corresponding the second transmitter arrangement 17 contains a second pulse shaping stage 35. The output of the first transmitter arrangement 11 is fed directly to the first input of the first comparator 25, the output of the second encoder arrangement 17 via a second OR circuit 36 to the second input of the first comparator 25. The output of the toggle-down switch 27 is above
709811/0036709811/0036
- Io -- Io -
- 10 - 2 3 0 6- 10 - 2 3 0 6
die Verzögerungsstufe 28 am zweiten Eingang der zweiten ODER-Schaltung 36- Vom Ausgang der Verstärkerstufe 29 zu einem weiteren Eingang der zweiten ODERSchaltung 36 ist eine Rückkopplungsleitung vorgesehen.the delay stage 28 at the second input of the second OR circuit 36- From the output of the amplifier stage 29 to a Another input of the second OR circuit 36 is a feedback line intended.
Die Punktion der Schaltungsanordnung nach Figur 5 soll anhand des Stromlaufplanes nach Figur 6 beschrieben werden. Ein Widerstand RlOO, ein Kondensator ClOO und eine Diode DlOl dienen zum Schutz der Schaltungsanordnung vor überspannungsspitzen. An der Eingangsklemme ηφ liegt der Ausgang der ersten Spule 13· Ein Kondensator C3OO dient zum Schutz vor hochfrequenten Einkopplungen und zusammen mit einem Widerstand R3OO, einer Diode D3OO und einer Diode D3OI zum Begrenzen der Eingangsspannung auf einen Amplitudenwert, der die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors T3OO nicht zum Durchbruch bringt und der ein Obersprechen von der einen Drehzahlgeberleitung zur anderen nicht bewirkt. Die Drehzahlgeberleitungen sind im Fahrzeug in einem gemeinsamen Kabelbaum verlegt, so daß an sich ein übersprechen leicht möglich ist. Der Transistor T3OO dient zur Impulsformung und als Verstärkerstufe, er steuert die die Transistoren T301 und T3O2 enthaltende monostabile Kippstufe galvanisch an. Am Kollektor des Transistors T3O2 erhält man positive Inipulse konstanter Höhe und Dauer entsprechend der Frequenz n™. Das Integrierglied mit dem Widerstand R310 und dem Kondensator C3O3 bildet aus dieser Impulsfolge den Gleichspannungsmittelwert. Die mit der Zenerdiode D200 und dem Widerstand R200 gewonnene stabilisierte Spannung dient zur Versorgung der Teile der beiden monostabilen Kippstufen 15 und 22, bei denen eine VersorgungsSpannungsänderung eine Änderung der Standzeit der monostabilen Kippstufen 15, 22 hervorrufen würde. Die zweite Geberanordnung 17 ist im wesentlichen gleich wie die erste Geberanorndung 11 aufgebaut.The puncture of the circuit arrangement according to FIG. 5 is to be described with the aid of the circuit diagram according to FIG. A resistor R100, a capacitor C100 and a diode D101 serve to protect the circuit arrangement from overvoltage peaks. At the input terminal φ η of the output of the first coil 13 x is a capacitor C3OO used to protect against high-frequency couplings and together with a resistor R3OO, a diode D3OO and a diode D3OI for limiting the input voltage to an amplitude value of the base-emitter The path of a transistor T3OO does not break down and does not cause crosstalk from one speed sensor line to the other. The speed sensor lines are laid in a common wiring harness in the vehicle, so that crosstalking is easily possible. The transistor T3OO is used for pulse shaping and as an amplifier stage, it controls the monostable multivibrator containing the transistors T301 and T3O2 galvanically. At the collector of the transistor T3O2 one receives positive pulse pulses of constant height and duration according to the frequency n ™. The integrator with the resistor R310 and the capacitor C3O3 forms the mean DC voltage value from this pulse sequence. The stabilized voltage obtained with the Zener diode D200 and the resistor R200 is used to supply the parts of the two monostable multivibrators 15 and 22 in which a change in supply voltage would cause a change in the service life of the monostable multivibrators 15, 22. The second encoder arrangement 17 is essentially constructed in the same way as the first encoder arrangement 11.
Der Komparator E5OO hat wieder die Funktion festzustellen, wann die Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen oder wannThe comparator E5OO again has the function of determining when the converter lock-up clutch is closed or when
sie wieder geöffnet werden soll. Zunächst sei die Wandler-it should be opened again. First of all, let the converter
^09811/0036 -11-^ 09811/0036 -11-
2539H72539H7
überbrückungskupplung geöffnet, dann ist der Ausgang des Komparators E5OO auf Null-Potential. Auf den nicht invertierenden Eingang des Komparators E5OO ist über die Diode D5OI die Geberspannung U m, auf den invertierenden Eingang über die Diode D5OO die Geberspannung U p geführt. Die der Pumpendrehzahl entsprechende Geberspannung U p ist solange größer als die der Turbinendrehzahl entsprechende Geberspannung ü T, bis der Drehzahlquotient n^/np, bei dem die Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen werden soll, erreicht ist. Ist dieser Quotient nun erreicht, schaltet der Ausgang des !Comparators E500 auf eine positive Spannung nahe der Batteriespannung, und der Ausgangstransistor T5OO wird leitend. Mit dem Leitendweräen des Ausgangstransistors T5OO spricht ein das Magnetventil steuerndes Relais 3I an und die Wandlerüberbrückungskupplung wird geschlossen. Der Kollektor des Ausgangstransistors T5OO ist dann nahezu auf Null-Potential und die Diode D5O2 trennt die Geberspannung U p vom Komparator E5OO ab. Die Anode der Diode D5OO wird nahezu an Null-Potential gelegt, so daß diese Diode D5OO sperrt. Nun ist das vom Spannungsteiler mit den Widerständen R5O4, R5O5, R5O6 und R5C7 gebildete und über die Diode 5Ο3 auf den invertierenden Eingang des Komparators E5OO gegebene Potential maßgebend für die Geberspannungswerte, bei denen die Wandlerüberbrückungskupplung wieder geöffnet werden soll. Falls der Kick-Down-Schalter 27 geöffnet ist3 sind in das Spannungsteilerverhältnis auch noch die Diode D6OO und die Widerstände R6OO und R6OI einzurechnen. Solange die Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen ist, wirkt der Komparator. E5OO als Diskriminator mit konstanter Schwelle, also als SchmittTrigger für das öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung mit einer durch einen Widerstand R5O4 bestimmten Hysterese.The lock-up clutch is open, then the output of the comparator E5OO is at zero potential. The encoder voltage U m is routed to the non-inverting input of the comparator E5OO via the diode D5OI, and the encoder voltage U p is routed to the inverting input via the diode D5OO. The sensor voltage U p corresponding to the pump speed is greater than the sensor voltage U T corresponding to the turbine speed until the speed quotient n ^ / np, at which the converter lock-up clutch is to be closed, is reached. If this quotient is now reached, the output of the! Comparator E500 switches to a positive voltage close to the battery voltage, and the output transistor T5OO becomes conductive. When the output transistor T5OO is turned on, a relay 3I controlling the solenoid valve responds and the converter lock-up clutch is closed. The collector of the output transistor T5OO is then almost at zero potential and the diode D5O2 separates the transmitter voltage U p from the comparator E5OO. The anode of the diode D5OO is placed almost at zero potential, so that this diode D5OO blocks. Now the potential formed by the voltage divider with the resistors R5O4, R5O5, R5O6 and R5C7 and given to the inverting input of the comparator E5OO via the diode 5Ο3 is decisive for the encoder voltage values at which the converter lock-up clutch should be opened again. If the kick-down switch 27 is open 3 , the diode D6OO and the resistors R6OO and R6OI must also be included in the voltage divider ratio. As long as the converter lock-up clutch is closed, the comparator works. E5OO as a discriminator with a constant threshold, i.e. as a Schmitt trigger for opening the converter lock-up clutch with a hysteresis determined by a resistor R5O4.
Im Kick-Down-Pall ist der Kick-Down-Schalter 27 geöffnet und die Diode D600 ist gesperrt, da die Dioden D601 und D6O2 leitend sind; die Widerstände R6OO und R601 sind demnach vom Spannungsteiler abgetrennt. Das mit dem Spannungsteiler aus den Widerständen R5O4 bis R5O7 eingestellte Potential entspricht der Geberspannung U „ bei einer Drehzahl n™, dieIn the kick-down pall, the kick-down switch 27 is open and the diode D600 is blocked because the diodes D601 and D6O2 are conductive; the resistors R600 and R601 are therefore from Voltage divider disconnected. The potential set with the voltage divider from resistors R5O4 to R5O7 corresponds the encoder voltage U "at a speed n ™ that
7098 11/00 3 67098 11/00 3 6
- 12 -- 12 -
L O O CL I H / LOO CL IH /
gleich der Drehzahl Πη,™, im Kick-Down-Pall ist. Unterschreitet die Turbinendrehzahl nT diesen Wert, so geht der Ausgang des Komparators E500 wieder auf Null—Potential, der Ausgangstransistor T5OO sperrt, die Wandlerüberbruckungskupplung wird wieder geöffnet. Der Ausgang des Komparators E5OO bleibt auf Null—Potential, da infolge des Einwirkens des Widerstandes R504 auf den Spannungsteiler eine Hysterese sichergestellt ist. Der Widerstand R5O4 ist jetzt über die Diode D5O6 und die Relaiswicklung 31 an die Batteriespannung gelegt und nicht mehr, wie vorher, über den Ausgangstransistor T5OO mit Masse verbunden. Wenn der Ausgangstransistor T5OO nun sperrt, ist auch die Diode 502 nicht leitend und die Geberspannung Up liegt wieder am Komparator E5OO. Im Augenblick des öffnens der Wandlerüberbruckungskupplung war ja die Geberspannung Up etwa gleich der Geberspannung U T, der invertierende Eingang des Komparators E5OO liegt aber um die durch den Widerstand R5O4 bestimmte Hysteresespannung höher als die Geberspannung U p, so daß der Ausgang des Komparators E500 nicht unmittelbar wieder auf ein Potential nahe der Batteriespannung gehen kann.is equal to the speed Πη, ™, in the kick-down pall. If the turbine speed n T falls below this value, the output of the comparator E500 goes back to zero potential, the output transistor T500 blocks, and the converter bridging clutch is opened again. The output of the comparator E5OO remains at zero potential, since a hysteresis is ensured due to the action of the resistor R504 on the voltage divider. The resistor R5O4 is now connected to the battery voltage via the diode D5O6 and the relay winding 31 and is no longer connected to ground via the output transistor T5OO as before. When the output transistor T5OO blocks, the diode 502 is also non-conductive and the encoder voltage Up is again applied to the comparator E5OO. At the moment the converter bridging clutch was opened, the transducer voltage Up was roughly equal to the transducer voltage U T , but the inverting input of the comparator E5OO is higher than the transducer voltage U p by the hysteresis voltage determined by the resistor R5O4, so that the output of the comparator E500 is not immediately can go back to a potential close to the battery voltage.
Außerdem ist nach dem öffnen der Wandler-Schaltkupplung der Motor entlastet und kann sofort etwas hochdrehen. Up steigt dadurch über U T an, so daß auch hierdurch der Ausgang des Komparators E 500 nicht wieder sperren kann.In addition, after opening the converter clutch, the engine is relieved and can rev up a little immediately. As a result, Up rises above U T , so that the output of the comparator E 500 cannot block again as a result.
Der Kondensator C5OO dient dazu, die Störempfindlichkeit zu reduzieren. Der Komparator E5OO erhält seine ■Versorgungsspannung über den Spannungsteiler mit den Widerständen R5OO und R5OI. Am Ausgang des Transistors T5OO ist der maximal mögliche Spannungssprung über eine Zenerdiode D507 auf einen ungefährlichen Wert begrenzt. Die Diode D5O6 stellt eine Verpolschutzdiode für den Ausgangstransistor T5OO dar.The capacitor C5OO is used to increase the susceptibility to interference to reduce. The comparator E5OO receives its ■ supply voltage via the voltage divider with the resistors R5OO and R5OI. The maximum possible is at the output of transistor T5OO Voltage jump via a Zener diode D507 to a harmless one Limited value. The diode D5O6 provides a reverse polarity protection diode for the output transistor T5OO.
- 13 709811/0036 - 13 709811/0036
- 13 - Zs a a, ■- 13 - Z s a a, ■
Sobald der Kick-Down-Zustand aufgehoben und damit der Kick-Down-Schalter 27 wieder geschlossen wird, sperrt die Diode D6O2. Der Kick-Down-Zustand wird aber noch so lange simmuliert, bis der Kondensator C600 über die Parallelschaltung der Widerstände R600 und R601 so weit entladen ist, daß die Diode D600 leitet und die Widerstände R600, R601 parallel zu den Widerständen R5O6 und R5O7 legt. Wird andererseits der Kick-Down-Schalter 27 geöffnet, so wird der dadurch hervorgerufene Zustand sofort wirksam, weil hierbei der Kondensator C600 über die Widerstände R6O2 und R6O3 und die Diode D6O2 schnell aufgeladen wird. Die Dioden D6O4 und D6O3 dienen dem Begrenzen von negativen und positiven Störspannungsspitzen, die über die Verbindungsleitung des Kick-Down-Schalters 27 zur Schaltungsanordnung gelangen könnten.As soon as the kick-down state is canceled and with it the kick-down switch 27 is closed again, the diode D6O2 blocks. The kick-down state is simulated as long as until the capacitor C600 is discharged so far via the parallel connection of the resistors R600 and R601 that the diode D600 conducts and puts resistors R600, R601 in parallel with resistors R5O6 and R5O7. On the other hand, it becomes the kick-down switch 27 is opened, the resulting state takes effect immediately because the capacitor C600 is over the resistors R6O2 and R6O3 and the diode D6O2 charged quickly will. The diodes D6O4 and D6O3 are used for limiting of negative and positive interference voltage peaks that are transmitted via the connection line of the kick-down switch 27 to the circuit arrangement could get.
Das öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung ohne Kick Down funktioniert im Prinzip genauso wie das öffnen mit Kick Down. Wenn ein Kick-Down-Fall nicht gegeben ist, liegt lediglich am Spannungsteiler eine niedrigere Referenzspannung für das öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung vor als dann, wenn ein Kick-Down-Fall gegeben ist. In Figur 7 ist der Verlauf der Schaltspannung für die verschiedenen Betriebsfälle grafisch dargestellt. In Figur 7a ist in Abhängigkeit vom Quotienten q=nT/np die Schaltspannung für den Fall, wenn die Wandlerüberbrückungskupplung (Wandlerschaltkupplung WSK) geschlossen wird. In Figur 7b ist in Abhängigkeit von der Turbinendrehzahl nT gezeigt, wann die Wandlerüberbrückungskupplung mit und ohne Kick Down geöffnet wird.Opening the torque converter lock-up clutch without kick down works in principle in the same way as opening with kick down. If a kick-down case does not exist, the voltage divider only has a lower reference voltage for opening the converter lock-up clutch than if there is a kick-down case. In Figure 7, the course of the switching voltage for the various operating cases is shown graphically. In FIG. 7a, depending on the quotient q = n T / np, the switching voltage is for the case when the converter lockup clutch (converter clutch WSK) is closed. FIG. 7b shows, as a function of the turbine speed n T , when the converter lock-up clutch is opened with and without a kickdown.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern einer Wandlerüberbrückungskupplung ist in Figur 8 vorgestellt. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine digitalisierte Ausführung. Die Schaltung besteht aus digitalen Inkrementrechensehaltungen, darunter befinden sich serienmäßige Multiplikatoren und serienmäßige Differenzgatter. Es genügt daher, die Bausteine anzu-A third embodiment of the device according to the invention for controlling a converter lock-up clutch is presented in Figure 8. The third embodiment is a digitized version. The circuit consists of digital incremental calculations, including there are standard multipliers and standard difference gates. It is therefore sufficient to
709811/0036 -14-709811/0036 -14-
geben, ohne jede Schaltung im einzelnen zu beschreiben. Der Ausgang des Kick-Down-Schalters 27 ist mit dem Eingang einer Entprellungs-Schaltung 37 verbunden, der Ausgang der Entprellungs-Schaltung 37 liegt an einem Eingang der Verzögerungsstufe 28. Der Ausgang der ersten Geberanordnung 11 liegt über eine erste Synchronisationsschaltung 38 am Eingang einer ersten Untersetzungsstufe 39, der Ausgang der Untersetzungsstufe 39 ist an einen ersten Eingang einer ersten Differenzstufe 4l angeschlossen. Der Ausgang der zweiten Geberanordnung 17 liegt über eine zweite Synchronisationsschaltung 42 am Eingang eines ersten Multiplikators 43, am Eingang eines zweiten Multiplikators 44 und an einem dritten Eingang einer Schwellenauswahlschaltung 45. Mit dem ersten Eingang dieser Schwellenauswahlschaltung 45 ist der Ausgang der Verzögerungsschaltung 28, mit dem zweiten Eingang der Schwellenauswahlschaltung 45 ein Ausgang des zweiten Multiplikators 44 verbunden. Ein besonderer Ausgang des zweiten Multiplikators 44 liegt an einem v/eiteren Eingang der Verzögerungsschaltung 28. Der Ausgang eines Grundtaktgenerators 46 ist an einen Eingang der ersten Synchronisationsschaltung 38, einen Eingang der zweiten Synchronisationsschaltung 42 und an den Eingang einer zweiten Untersetzungsstufe 47 angeschlossen. Der Ausgang der zweiten Untersetzungsstufe 47 liegt an einem ersten Eingang einer zweiten Differenzschaltung 48. Der zweite Eingang der zweiten Differenzstufe 48 ist mit dem Ausgang der Schwellenauswahlschaltung 45 verbunden. Der Ausgang der ersten Differenzschaltung 4l liegt an einem ersten Eingang einer Schaltstufe 49, an einem zweiten Eingang der Schaltstufe 49 liegt der Ausgang der zweiten Differenzstufe 48, und ein dritter Eingang der Schaltstufe 49 ist mit dem Ausgang des Grundtaktgenerators 46 verbunden. Das Magnetventil 31 liegt über die Verstärkerstufe 29 am Ausgang der Schaltstufe 49· Die Punktion der Schaltungsanordnung nach Figur 8 ist im folgenden anhand der Beschreibung der einzelnen Bausteine geschildert.without describing each circuit in detail. The output of the kick-down switch 27 is connected to the input of a Debouncing circuit 37 connected, the output of the debouncing circuit 37 is at an input of the delay stage 28. The output of the first encoder arrangement 11 is located via a first synchronization circuit 38 at the input of a first reduction stage 39, the output of reduction stage 39 is connected to a first input of a first differential stage 4l connected. The output of the second encoder arrangement 17 is via a second synchronization circuit 42 at the input of a first multiplier 43, at the input of a second Multiplier 44 and at a third input of a threshold selection circuit 45. With the first input of this threshold selection circuit 45 is the output of the delay circuit 28, with the second input of the threshold selection circuit 45 an output of the second multiplier 44 is connected. A particular output of the second multiplier 44 is on one Another input of the delay circuit 28. The output of a basic clock generator 46 is connected to an input of the first Synchronization circuit 38, one input of the second synchronization circuit 42 and to the input of a second Reduction stage 47 connected. The outcome of the second Reduction stage 47 is connected to a first input of a second differential circuit 48. The second input of the second Difference stage 48 is connected to the output of threshold selection circuit 45. The output of the first differential circuit 4l is at a first input of a switching stage 49, at a second input of the switching stage 49 is the output of the second differential stage 48, and a third input of the Switching stage 49 is connected to the output of the basic clock generator 46 tied together. The solenoid valve 31 is located via the amplifier stage 29 at the output of the switching stage 49 · The puncture of the circuit arrangement according to Figure 8 is shown below with reference to the description of the individual modules.
Dem Kick-Down-Schalter 27 ist die Entprellungsschaltung 37 nachgeschaltet, die in Figur 9 gezeigt ist. Vom Eingang führtThe kick-down switch 27 is the debouncing circuit 37 downstream, which is shown in Figure 9. From the entrance leads
?0981 1 /0036? 0981 1/0036
- 15 -- 15 -
- 15 - 28 Q β - 15 - 28 Q β
eine Leitung auf einen ersten Eingang eines ersten UND-Gatters und zum Eingang einer Negierungsstufe, der Ausgang der Negierungsstufe ist mit dem zweiten Eingang einer zweiten UND-Schaltung verbunden. Der Ausgang der ersten UND-Schaltung ist mit dem ersten Eingang der zweiten UND-Schaltung und der Ausgang der zweiten UND-Schaltung mit dem zweiten Eingang der ersten UND-Schaltung verbunden. Der Ausgang der ersten UND-Schaltung liegt am Ausgang der Entprellungsschaltung 37·a line to a first input of a first AND gate and to the input of a negation stage, the output of the negation stage is connected to the second input of a second AND circuit. The output of the first AND circuit is with the first input of the second AND circuit and the output of the second AND circuit with the second input of the first AND circuit connected. The output of the first AND circuit is at the output of the debouncing circuit 37
Die Synchronisationsschaltungen 38 und 42 sollen bewirken, daß die Impulse der Geberspannungen aus den Geberanordnungen 11, 17 immer zu definierten Zeiten in die Schaltungsanordnung gelangen. In Figur 10 ist eine solche Synchronisationsschaltung dargestellt. Von den dem jeweiligen Geber 11 und 17 zugeordneten Eingang führt eine Leitung zu einem ersten Eingang einer ersten bistabilen Kippstufe, ein Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe ist mit einem Eingang einer zweiten bistabilen Kippstufe verbunden. Der erwähnte Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe und ein Ausgang der zweiten bistabilen Kippstufe sind auf ein UND-Gatter geführt, dessen Ausgang am Ausgang der Synchronisationsschaltung 38, 42 liegt. Die beiden bistabilen Kippstufen werden außerdem vom Grundtaktgenerator 46 dynamisch gesteuert.The synchronization circuits 38 and 42 are intended to cause that the impulses of the encoder voltages from the encoder arrangements 11, 17 always enter the circuit arrangement at defined times reach. Such a synchronization circuit is shown in FIG. Of the 11 and 17 assigned to the respective encoder Input leads a line to a first input of a first bistable multivibrator, an output of the first bistable Flip-flop is connected to an input of a second bistable flip-flop. The aforementioned outcome of the first bistable flip-flop and an output of the second bistable flip-flop are led to an AND gate, the output of which is on Output of the synchronization circuit 38, 42 is. The two bistable multivibrators are also used by the basic clock generator 46 dynamically controlled.
In Figur 11 ist ein Serienmultiplikator gezeigt, wie er für die Multiplikatoren 43 und 44 Verwendung findet. Es handelt sich um ein Chip von Texas Instruments mit der Bezeichnung SN 7497 N. Dieses Chip enthält einen Teilerzähler, eine Teilerdekodierung, eine Stufe, in der nicht-koinzidente Teilfrequenzen gewonnen werden, eine Frequenzauswahlstufe und eine Stufe, die einen Faktor K als Dualzahl zur Verfügung stellt. An den Eingang des Teilerzählers wird die der Turbinendrehzahl entsprechende Geberspannung U m oder die der Motordrehzahl entsprechende Geberspannung U M gelegt. Am Ausgang der Stufe für nicht-koinzidente Teilfrequenzen, dem sogenannten Enäble-Output, steht eine Spannung mit einer niedrigen FrequenzFIG. 11 shows a series multiplier such as is used for the multipliers 43 and 44. It is a chip from Texas Instruments with the designation SN 7497 N. This chip contains a divisor counter, a divisional decoding, a stage in which non-coincident partial frequencies are obtained, a frequency selection stage and a stage that uses a factor K as a binary number Provides. The encoder voltage U m corresponding to the turbine speed or the encoder voltage U M corresponding to the engine speed is applied to the input of the divider counter. At the output of the stage for non-coincident partial frequencies, the so-called enabel output, there is a voltage with a low frequency
70981 1 /0036 - 16 -70981 1/0036 - 16 -
- 16 - 38 3 «.- 16 - 38 3 «.
requenzauswahl-Stufe Spannung mit der Frequenz K . fm·frequency selection stage voltage with frequency K. fm
f zur Verfügung, am Ausgang der Frequenzauswahl-Stufe einef available, at the output of the frequency selection stage a
In der ersten Differenzstufe 4l wird die Differenz zwischen der aufbereiteten Motordrehzahl f „ und der mit dem Faktor K gewichteten aufbereiteten Turbinendrehzahl K . f T gebildet. Das Vorzeichen der Differenz wird zum Schalten der Wandlerüberbrückungskupplung verwendet. In Figur 12 ist eine einfache Differenzschaltung gezeigt. Der dem ersten Multiplikator 43 zugeordnete negative Eingang ist dem ersten Eingang eines UND-Gatters 411 sowie einem Inverter 4l4 zugeführt. Der der ersten Geberanordnung 11 zugeordnete positive Eingang wird dem ersten Eingang eines UND-Gatters 412 sowie einem Inverter 4l3 zugeführt, Die Ausgänge des Inverters 4l4 sind mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 412 verbunden, der Ausgang des Inverters 413 mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 4ll.In the first differential stage 41, the difference between the conditioned engine speed f n and the conditioned turbine speed K weighted with the factor K is determined. f T formed. The sign of the difference is used to switch the converter lock-up clutch. A simple differential circuit is shown in FIG. The negative input assigned to the first multiplier 43 is fed to the first input of an AND gate 411 and an inverter 414. The positive input assigned to the first encoder arrangement 11 is fed to the first input of an AND gate 412 and an inverter 4l3. The outputs of the inverter 4l4 are connected to the second input of the AND gate 412, the output of the inverter 413 to the second input of the AND gate 4ll.
Der Ausgang des UND-Gatters 411 ist dem ersten Eingang eines UND-Gatters 4l6 sowie dem ^-Eingang eines IK-Flipflops 415 zugeführt. Der Ausgang des UND-Gatters 412 führt auf den K-Eingang des IK-Flipflops 415. Der Ausgang des IK-Flipflops wird dem zweiten Eingang des UND-Gatters 416 zugeführt. Der Ausgang der Differenzschaltung 4l liegt am Ausgang des UND-Gatters 4l6. Als IK-Flipflop kann beispielsweise der Baustein SN 7476 N von Texas Instruments verwendet werden.The output of the AND gate 411 is the first input of an AND gate 416 and the ^ input of an IK flip-flop 415 fed. The output of the AND gate 412 leads to the K input of the IK flip-flop 415. The output of the IK flip-flop is fed to the second input of AND gate 416. Of the The output of the differential circuit 4l is at the output of the AND gate 4l6. The module Texas Instruments SN 7476 N can be used.
Wenn für ungünstige Zahlenwerte des ersten Zahnrades 12 Faktoren K realisiert werden müßten, die. größer als 1 sind, so kann man das umgehen, indem man die Motordrehzahl um einen Faktor voruntersetzt, der ein Vielfaches von zwei ist. Um diesen Faktor wird dann der Wichtungsfaktor K reduziert, so daß er kleiner als 1 wird. Eine solche erste Untersetzungsschaltung 39 für die Motordrehzahl enthält lediglich einige bekannte bistabile Kippschaltungen, die in ebenfalls bekannter Weise verschaltet sind. Die Untersetzungsschaltung ist daher nicht gesondert angegeben.If for unfavorable numerical values of the first gear 12 factors K would have to be implemented, the. are greater than 1, this can be avoided by reducing the engine speed by a factor that is a multiple of two. Around this factor is then reduced by the weighting factor K so that it becomes less than 1. Such a first reduction circuit 39 for the engine speed contains only a few known bistable multivibrators, which are also known in Way are interconnected. The reduction circuit is therefore not specified separately.
■70981 1/0036■ 70981 1/0036
2539U72539U7
Das öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung wird aus einem Vergleich der Turbinendrehzahl mit einem festen Frequenzwert abgeleitet. Im Kick-Down-Fall wird der Vergleichswert für einen Mindestzeitraum geändert. Die Änderung des Vergleichswertes im Kick-Down-Fall erfolgt in der Schwellenauswahlschaltung 45» der Vergleich der Turbinendrehzahl mit einer festen Frequenz in der zweiten Äquivaltentsstufe 48. Einzelheiten zur Schwellenauswahlschaltung 45 sind in Figur 13 dargestellt. Der als untere Anschluß gezeigte erste Eingang führt zum ersten Eingang einer ersten UND-Schaltung und über eine Negierungsstufe zum ersten Eingang einer zweiten UND-Schaltung, der mittlere zweite Eingang der Schwellenauswahlschaltung führt zum zweiten Eingang der ersten UND-Schaltung und der obere dritte Eingang der Schwellenauswahlschaltung führt zum zweiten Eingang der zweiten UND-Schaltung. Die Ausgänge der beiden UND-Schaltungen sind mit den Eingängen einer ODER-Schaltung verbunden und der Ausgang der ODER-Schaltung liegt am Ausgang der Schwellenauswahlschaltung 45. Das Ausgangssignal der zweiten Geberanordnung mit der Frequenz f T wird - nachdem es die zweite Synchronisationsschaltung 42 passiert hat - entweder über den dritten Eingang direkt durch die Schwellenauswahlschaltung 45 durchgeschaltet oder erst im zweiten Multiplikator 44 mit einem Faktor von beispielsweise 1/1,6 bewertet und dann über den zweiten Ausgang über die Schwellenauswahlschaltung 45 durchgeschaltet; welcher Wert gewählt wird, hängt davon ab, ob am ersten Eingang der Schwellenauswahlschaltung ein vom Kick-Down-Schalter 27 kommendes Signal anliegt oder nicht. Liegt ein solches Kick-Down-Signal an, wird die der •Turbinendrehzahl entsprechende Geberspannung mit der Frequenz fnT direkt, also ohne eine Multiplikation, durchgeschaltet.The opening of the converter lock-up clutch is derived from a comparison of the turbine speed with a fixed frequency value. In the event of a kick-down, the comparison value is changed for a minimum period of time. The comparison value is changed in the kick-down case in the threshold selection circuit 45. The comparison of the turbine speed with a fixed frequency in the second equivalent stage 48. Details of the threshold selection circuit 45 are shown in FIG. The first input shown as the lower connection leads to the first input of a first AND circuit and via a negation stage to the first input of a second AND circuit, the middle second input of the threshold selection circuit leads to the second input of the first AND circuit and the upper third input of the Threshold selection circuit leads to the second input of the second AND circuit. The outputs of the two AND circuits are connected to the inputs of an OR circuit and the output of the OR circuit is located at the output of the threshold selection circuit 45. The output signal of the second transmitter array with the frequency f T is - after it has passed the second synchronization circuit 42 - Either switched through directly by the threshold selection circuit 45 via the third input or first weighted in the second multiplier 44 with a factor of, for example, 1 / 1.6 and then switched through via the second output via the threshold selection circuit 45; which value is selected depends on whether a signal coming from the kick-down switch 27 is present at the first input of the threshold selection circuit or not. If such a kick-down signal is present, the encoder voltage corresponding to the turbine speed is switched through with the frequency f nT directly, ie without a multiplication.
[Fig.[Fig.
Die weitere Differenzschaltung 48rTst genau so aufgebaut wie dieThe further differential circuit 48rTst is constructed exactly like that
s(Fig. 12)s (Fig. 12)
Schaltung 4JVr*Der Ausgang der Schwellenauswahl 45 wird dem positiven Eingang der Differenzschaltung 48 zugeführt. Der negative Eingang der Differenzschaltung 48 erhält sein Signal vom Ausgang der Untersetzungsschaltung 47. Der Ausgang der Differenzschaltung 48 ist dem K-Eingang der Schaltstufe 49 zugeführt.Circuit 4JVr * The output of threshold select 45 becomes the positive Input of the differential circuit 48 is supplied. The negative input of the differential circuit 48 receives its signal from the output the reduction circuit 47. The output of the differential circuit 48 is fed to the K input of the switching stage 49.
- 18 7098 1 1 /0036 - 18 7098 1 1/0036
of a of a
Der Grundtaktgenerator 46, wie er in Figur 15 dargestellt ist, ist ein serienmäßiger Oszillator von RCA. Er enthält eine erste Negierungsstufe, an deren Ausgang ein Kondensator und der Eingang einer zweiten Negierungsstufe liegt. Der noch freie Anschluß des Kondensators ist über einen ersten Widerstand mit dem Eingang der ersten Negierungsstufe und über einen zweiten - erforderlichenfalls einstellbaren - Widerstand mit dem Ausgang der zweiten Negierungsstufe verbunden. Der Ausgang der zweiten Negierungsstufe liegt am Ausgang des Grundtaktgenerators 46. Der zweite Widerstand wird zweckmäßigerweise justiert, um den Vergleich für kleine Turbinendrehzahlen genau einzustellen. Der Grundtaktgenerator 46 weist bei einer Realisierung in CMOS-Technik oder in TTL-Technik eine hohe Unabhängigkeit von der Spannungsversorgung und von der Umgebungstemperatur auf.The basic clock generator 46, as shown in Figure 15, is a standard oscillator from RCA. It contains a first negation stage, at the output of which a capacitor and the input of a second negation stage is located. The still free connection of the capacitor is via a first resistor with the input of the first negation stage and a second - if necessary adjustable - resistor connected to the output of the second negation stage. The output of the second negation stage is at the output of the basic clock generator 46. The second resistor is expediently adjusted in order to ensure that the comparison is accurate for low turbine speeds to adjust. When implemented in CMOS technology or in TTL technology, the basic clock generator 46 has a high degree of independence from the power supply and from the ambient temperature.
Aufgabe der Schaltstufe 49 ist es, ein definiertes Ausgangssignal mit normierten Mindestwerten zu erreichen. Es enthält eine bistabile Kippstufe, de,ren ersten statischen Eingang das Ausgangssignal der ersten Differenzstufe 4l und derem zweiten statischen Eingang das Ausgangssignal der zweiten Differenzstufe 48 zugeführt ist und die an ihrem dynamischen Eingang vom Grundtaktgenerator 46 gesteuert wird. Ein Ausgang der bistabilen Kippstufe liegt am Ausgang der Schaltstufe 49· In Figur 17 schließlich ist eine Version der Verzögerungsschaltung 28 gezeigt, die sich leicht durch integrierte Bausteine verwirklichen läßt und die ein vorzügliches Ausgangssignal liefert. Am oberen Eingang liegt das aus der Entprellungsscnaltung 37 kommende Signal an. Der obere Eingang ist über drei in Serie geschalteten Negierungsstufen mit dem ersten Eingang und in direkter Weise mit dem zweiten Eingang einer UND-Schaltung verbunden, der Ausgang der UND-Schaltung ist an den Setzeingang einer ersten bistabilen Kippstufe angeschlossen. Außerdem ist der obere Eingang noch mit dem ersten Eingang einer ersten ODER-Schaltung verbunden. Dem unten eingezeichneten weiteren Eingang ist vom besonderen Ausgang des zweiten Multiplikators kk eine Wechselspannung niedriger Frequenz zugeführt; der weitere Eingang ist mit dem dynamischen Eingang derThe task of switching stage 49 is to achieve a defined output signal with standardized minimum values. It contains a bistable multivibrator whose first static input receives the output signal from the first differential stage 4l and whose second static input receives the output signal from the second differential stage 48 and which is controlled by the basic clock generator 46 at its dynamic input. One output of the bistable multivibrator is at the output of the switching stage 49. Finally, FIG. 17 shows a version of the delay circuit 28 which can be easily implemented by means of integrated modules and which supplies an excellent output signal. The signal coming from the debouncing circuit 37 is present at the upper input. The upper input is connected via three negation stages connected in series to the first input and directly to the second input of an AND circuit, the output of the AND circuit is connected to the set input of a first bistable multivibrator. In addition, the upper input is still connected to the first input of a first OR circuit. An alternating voltage of low frequency is fed to the further input shown below from the special output of the second multiplier kk; the other input is with the dynamic input of the
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- I9 -- I 9 -
ersten und mit dem dynamischen Eingang einer zweiten bistabilen Kippstufe verbunden. Ein Ausgang der bistabilen Kippstufe ist an beide statische Eingänge der zweiten bistabilen Kippstufe und an den ersten Eingang einer zweiten ODER-Schaltung angeschlossen. Ein Ausgang der zweiten bistabilen Kippstufe liegt am zweiten Eingang der zweiten ODER-Schaltung. Der Ausgang der zweiten ODER-Schaltung führt zu beiden statischen Eingängen der ersten bistabilen Kippstufe und zum zweiten Eingang der ersten ODER-Schaltung. Der Ausgang der ersten ODER-Schaltung liegt am Ausgang der Verzögerungsschaltung 28.first and connected to the dynamic input of a second bistable multivibrator. An output of the bistable multivibrator is connected to both static inputs of the second bistable multivibrator and to the first input of a second OR circuit. An output of the second bistable multivibrator is connected to the second input of the second OR circuit. The exit the second OR circuit leads to both static inputs of the first bistable multivibrator and to the second input of the first OR circuit. The output of the first OR circuit is at the output of the delay circuit 28.
Es sei darauf aufmerksam gemacht, daß die Multiplikation der Turbinendrehzahl in der vorgeschlagenen Schaltung zweimal erfolgt. Der Teilerzähler und die Teilerdekodierung brauchen aber nur einmal aufgebaut werden, lediglich die Teilerfrequenzauswahl muß zweifach realisiert werden. Dadurch spart man einen großen Teil der Bauelemente ein.It should be noted that the multiplication of the turbine speed in the proposed circuit is twice he follows. The divider counter and divider decoding only need to be set up once, only the divider frequency selection must be implemented twice. This saves a large part of the components.
709811/0036 - 20 -709811/0036 - 20 -
Claims (17)
über eine Verstärkerstufe (29) - an das Magnetventil (31) angeschlossen.- The output of the switching stage (49) is - expedient
Via an amplifier stage (29) - connected to the solenoid valve (31).
(Figur 8).9. Device according to claim 8, characterized in that a debouncing circuit (37) is arranged between the kick-down switch (27) and the delay circuit (28)
(Figure 8).
NAND-Gatter enthält (Figur 9).10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the debouncing circuit (37) has a negation stage and two
Includes NAND gate (Figure 9).
zwei bistabile Kippschaltungen, die vom zugeordneten Geber
(11, 17) statisch und vom Grundtaktgenerator (46) dynamisch steuerbar sind, und ein UND-Gatter enthalten (Figur 10).11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the synchronization circuits (38, 42)
two bistable multivibrators, which are from the assigned encoder
(11, 17) can be controlled statically and dynamically by the basic clock generator (46), and contain an AND gate (FIG. 10).
Priority Applications (6)
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