DE2639367C2

DE2639367C2 - Elektronische digitale Steuerung für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2639367C2
Application number: DE2639367A
Authority: DE
Inventors: Richard C. Brookfield Wis. Akeson; Robert W. Milwaukee Wis. Hockenbury
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1982-09-23
Also published as: GB1506194A; JPS5243066A; DE2639367A1; US4015488A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische digitale Steuerung für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die dem Gattungsbegriff entsprechende DE-OS 20 13 079 offenbart eine derartige elektronische digitale Steuerung, bei der die Zählzeit des Zählers abhängig von unterschiedlichen Fahrparametern verändert wird. Bei der bekannten Steuerung ist es nicht nur schwierig, den unterschiedlichen Einfluß der verschiedenen Parameter auf die Zählzeit festzulegen, sondern auch über die vorprogrammierte Dekodierung und Gangerkennungslogik zur Wirkung zu bringen, da hierfür nur der Zählerstand und ein Gangbereichssignal zur Verfügung steht. Durch die Berücksichtigung der verschiedenen Fahrparameter wird die Steuerung unnötig kompliziert. Aus der DE-OS 23 31593 ist eine elektronische digitale Steuerung für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem zur automatischen Gangbereichswahl ein von der Stellung einer Beschleunigungseinrichtung, insbesondere einer Drosselklappe abgeleitetes digital kodiertes Signal herangezogen wird. Dieses je nach Drosselklappenstellung unterschiedliche digitale Signal wird mit dem Drehzahlsignal verknüpft und das Ergebnis für die Gangbereichswahl herangezogen. Die bekannte Steuerung benötigt eine digitale Kodiereinrichtung für die Drosselklappenstellungen und die Auswerteschaltung wird verhältnismäßig aufwendig. Nachteilig ist ferner, daß bei schwankender Betätigung der Beschleunigungseinrichtung die Steuerung unnötig anspricht.

Die US-PS 38 05 640 beschreibt eine elektronische Steuerung in Analog-Schaltung. wobei an der Steuerung Eingangssignalc von einem von Hand zu betätigenden elektrischen Bereichswählschalter mit mehreren Stellungen, von einem Ausgangsdrehzahlmesser und von einem am Drehmomentwandler angeordneten Motordrehzahlmesser sowie von einem Schalter zugeführt werden, der abhängig von zwei Stellungen der Drosselklappe ein- oder ausgeschaltet ist, die dem Betätigen oder Nicbtbetätigen des Gaspedals entsprechen. Obwohl diese Steuerung verhältnismäßig flexibel ist und eine gute Sicherheit gegen Falschbedienung gewährleistet, ergeben sich aufgrund der analogen Beireibsweisc Gefahrenquellen daraus, daß die Einstellpunkte für die Gangschaltbereiche aufgrund von Temperaturschwankungen, Erschütterungen und Feuchtigkeitseinflüssen abwandern können. Soll dies vermieden werden, wird die bekannte Steuerung verhältnismäßig aufwendig.

Die US-PS 37 27 488 offenbart eine elektronische digitale Steuerung für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Hochschaltabschnitt und einem Herunterschaltabschnitt, die jeweils auf den digital arbeitenden Fahrzeugtachometer ansprechen, wobei jedoch kein Bereichswählschalter vorgesehen ist. Die Gangbereichswahl wird vielmehr wesentlich durch die Stellung des Gashebel¹= bestimmt, so daß auch bei dieser Steuerung die zuvor erwähnten Nachteile auftreten. Aus dieser Druckschrift ist es auch bekannt, Verknüpfungsglieder für eine derartige Steuerung zu verwenden.

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Aus der US-PS 37 02 572 ist eine auf einem ähnlichen Prinzip arbeitende elektronische Steuerung für einen Kraftfahrzeugantrieb bekannt, wobei für die Entkopplung zwischen verschiedenen Signalleitungen Entkopplungsdioden verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische digitale Steuerung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszugestalten, daß bei verringeri2m Aufwand eine zuverlässige, stabile und genaue Funktion erzielt wird.

Die Aufgabe wird ausgehend von Vorrichtungen nach dem Gattungsbegriff durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Da die Beschleunigungseinrichtung nur ein 1-Bit-Signal abgibt, vereinfacht sich die Steuerungsfunktion und damit die Schaltung erheblich. Trotzdem erhält man aufgrund der digitalen Signale eine exakte Steuerung. Hierzu trägt ferner die Verwendung des Hochschalt- und Herunterschaltabschnitts bei. Über den Zählerstand des Vorwärts-/Rückwärtszählers ergibt sich für die Dekodieriogik eine eindeutige Aussage für den zu wählenden Gangbereich.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgetnäßen Steuerung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems des Ausführungsbeispiels,

Fig.2 eine schematische Darstellung der digitalen elektronischen Steuerschaltung für das in F i g. 1 dargestellte Antriebssystem und die F i g. 3,4,5 und 6 Schaltbilder für Schaltungseinheiten.

Gesamtanordnung und Arbeitsweise

Fig. 1 zeigt einen Fahrzeugantrieb mit einem Drehmomentenwandler TC, der an einem Motor E angekuppelt ist und ein Schaltgetriebe P antreibt, welches auf die Fahrzeugräder W über eine Ausgangswelle SH und einen Hinterachsantrieb FD ein Drehmoment überträgt. Die Motordrehzahl des Motors E wird durch Betätigen eines Gaspedals /ICerhüht oder erniedrigt. Der Drehmomentenwandler TC besitzt eine Feststellkupplung LC, die den Drehmomentenwandler in direktem Antrieb verbindet, wenn die Drehzahl des Motors Eausreichend hoch ist. Das Aus- oder Einrücken der Feststellkupplung wird durch ein Feststellkupplungsventil LU gesteuert, das eine Feststellkupplungs-Betätigungseinrichtung LA in Abhängigkeit des Fluid-Drucks in einem mit dem Schaltgetriebe P in Verbindung stehenden Pitot-Meßgerät PMm Funktion setzt. Das Schallgetriebe P besitzt mehrere Gänge; für Leerlauf und einen Betrieb in Vorwärtsrichtung von einem ersten bis zu einem sechsten Gangbereich sowie in Rückwärtsrichtung, außerdem nicht dargestellte Kupplungen, die wahlweise betätigt werden und das Schaltgetriebe P mittels acht Magnet-Kupplungsventilen Q₁R, T, V, W, X, Y bzw. Z in den jeweiligen Gangbereich schalten.

Fig. 1 und 2 zeigen eine digitale elektronische Steuerschaltung EC, die elektrische Steuersignale bereitstellt und die Magnetspulen der Magnet-Kupplungsventile betätigt, um das Schaltgetriebe P in Funktion zu setzen. Die Steuerschaltung EC erhält Eingangssignal von drei Signalquellen zugeleitet, nämlich ein Gangbereichssienal von einem von Hand zu betätigenden Bereichswählschalter ERS mit mehreren Schalterstellungen, ein Drehzahl-lmpulssignal von einem die Ausgangsdrehzahl um Schaltgetriebe P messenden Drehzahlmesser A und ein Beschleunigungssignal (Ein/Aus) von einer die Drosselklappenstellung feststellenden Einrichtung, nämlich von einem Drosselklappenschalter TPS. Der Schalter TPS schließt, wenn das Gaspedal AC zum Gasgeben niedergedrückt wird und öffnet, wenn das Gaspedal AC zum Abbremsen freigegeben wird. In der zuvor erwähnten US-Patentschrift 38 05 640 sind ein Schaltmechanismus, ein ίο Magnet-Kupplungsventil, ein Bereichswählschalter und ein Drehzahlmesser beschrieben, die den hier verwendeten und beschriebenen Einrichtungen im wesentlichen entsprechen.

Die in Fi g. 2 dargestellte Steuerschaltung ECbesitzt !5 eine Energiequelle, beispielsweise eine 24-Volt-Batterie BT, die an eine Versorgungsschaltung O (vgl. F i g. 5) Spannung anlegt. Das Drehzahl-lmpulssignal vom Drehzahlmesser A (vgl. F i g. 3) am Schaltgetriebe P wird der Steuerschaltung EC zugeführt, in der es dann von einer Verstärker- und Signalfor ,.jrstufe B (vgl. F i g. 3) verstärkt und geformt wird und daivch zu einem Drehzahlzähier D(vgl. die Fig.3 und 4) gelangt. Eine Überwachungsschaltung C(vgl F i g. 3) stellt laufend die korrekte Arbeitsweise des Drehzahlmessers A fest und schaltet die Steuerschaltung ECab, wenn der Drehzahlmesser A ein falsches Signal abgibt, so daß die Steuerschaltung EC kein falsches Ausgangssignal erzeugen kann. Der Drehzahlzähler D wird periodisch von einem Taktgeber E (vgl. Fig. 4) rür.kgesetzt. Vor dem Rücksetzen liefert der Zähler D ein numerisches Zählersignal entsprechend der Zahl der Impulse, die von der Verstärker- und Signalformerstufe B empfangen wurden. Der Taktgeber E setzt den Drehzahlzähler D jede halbe Sekunde zurück, so daß pro Sekunde zweimal Signale bereitgestellt werden. Der Drehzahlzähler D ist mit einer Diodenmatrix DO(vgl. F i g. 3) verbunden. Die Diodenmatrix DO ist Bestandteil einer Signalmustererkennungsschaltung, die so programmiert ist, daß sit ein bestimmtes, vom Drehzahlzähler D bereitgestelltes Signalmuster erkennt. Die Signalmustererkennungsschaltung enthält ferner einen Herunterschaltabschnitt Fund einen Hochschaltabschnitt C. Das Vorliegen eines bestimmten Signalmusters an der Diodenmatrix DO bedeutet, daß ein bestimmtes Zählersignal, das der festzustellenden Drehzahl entspricht, erreicht ist. Wenn beispielsweise ein vorgegebenes Zählersignal vorliegt, so bedeutet das, daß eine bestimmte Drehzahl erreicht ist. Wenn dieses vorgegebene Zählersignal nicht erreicht wird, ist die bestimmte Drehzahl nicht erreicht worden. Gangschaltsignale werden von einer Gangschaltsteuerstufe H (vgl. die Fig.4 und 6) in Abhängigkeit davon bereugestellt, ob die von den Hochsc!^-dl:- und Herunterschaltabschnitten F und G kommenden den Ausgangsdrehzahlen entsprechenden, programmierten Zählorsignale auftreten oder nhht. Die Gangschaltsteuerstufe H erhält Gangbeieichssignale von einer Gangbereichswählschaltung N (vgl. Fig.6) zugeleitet, die mV. dem Bereichswählschalter ERS verbunden ist und bewirkt, daß kein Hochschaltsignal und kein Hochschaltvorgang zum nächsthöheren Übersetzungsgang auftritt, wenn der höchste von dem Fahrer über den Bereichswählschalter EÄSausgewählte Gang angesteuert wurde oder wenn die Drehzahl für einen bestimmten Gang überschritten wird. Die Gangschaltsteuerstufe H erhält weiterhin Ein/Aus-Signale (die der Beschleunigung bzw. der Abbremsung entsprechen) vom DrosselklappenschalterTAS zugeleitet, der die Drosselklappenstellung feststellt, so daß bei

Übersteigen der Drehzahl für den ausgewählten Gangbereich kein Hochschaltssignal auftritt, wenn das Gaspedal AC nicht niedergedrückt und der Drosselklappenschalter TPS offen ist. Nur dann, wenn das Gaspedal AC niedergedrückt und der Drosselklappenschalter TPS geschlossen ist, tritt ein Hochschaltsignal auf. Die Gangschaltsteuerstufe H legt ein Signal an einen Vorwärts-ZRückwärts-Zähler /(vgl. Fig. 4), der die Signale vorwärts oder rückwärts zählt, um festzustellen, welcher Gangbereich verwendet werden sollte. Das Ausgangssignal des Vorwärts-ZRückwärts-Zählers / gelangt zu einem Docoder /(vgl. F i g. 4), der ein Steuersignal bereitstellt, welches die Magnetspulenerregerstufe K (vgl. Fig.5) in Funktion setzt. Die Magnetspulenerregerstufe K erregt die Steuermatrix i^r> CM und stellt Erregersignale für die Magnetspulen M der in Fig. 1 dargestellten Magnetkupplungsventile des automatischen Schaltgetriebes Pbereit. Die Magnetspuiericrregersiufeii K für uic Eiiisieüuiigeii vüii Hand, nämlich für Leerlauf, den Rückwärtsgang und den ersten Gang, werden nicht vom Decoder /, sondern von woanders her bereitgestellt, wie dies noch erläutert wird. Das Ausgangssignal des Decoders / wird den Magnetspulenerregerstufen K für den zweiten bis sechsten Gang direkt zugeführt. Die Magnetspulen-Erregertransistoren Q 108 bis ζ) 115 (vgl. Fig. 5) werden von einer Schutzschaltung L (vgl. F i g. 6) geschützt, die bei zu hohem Strom die Versorgungsspannung von der Steuerschaltung fCabschaltet.

Allgemeine Betriebsweise

Nachfolgend soll ein Fahrzeugantrieb, bei dem eine Steuerschaltung EC verwendet wird, allgemein beschrieben werden. Angenommen der Motor E läuft, das Gaspedal AC ist nicht niedergedrückt, so daß der Drosselklappenschalter 7"PSoffen ist, und der Bereichswählschalter ERS befindet sich in der neutralen Stellung. In diesem Falle befindet sich das Schaltgetriebe Pin der neutralen Stellung (Leerlauf).

Angenommen der Fahrer bringt den Hebel LR des *o Bereichswählschalters ERS in die Stellung für den vierten Gang und drückt den Gashebel AC zur Drehzahlerhöhung des Motors E nach unten, so daß der Schalter TPS geschlossen wird. Das Fahrzeug fährt an und beschleunigt, wodurch die Frequenz der vom Drehzahlmesser A an den Drehzahlzähler Dangelegten Signale ansteigt, was die Arbeitsweise des übrigen Teils der Steuerschaltung beeinflußt. Durch '' rschiebung des Hebels LR im Bereichswählschalter E: . von Hand aus der neutralen in die Stellung für den ersten Gang in Vorwärtsrichtung werden die entsprechenden Magnetspulen für diesen Vorgang direkt erregt. Wenn der Hebel LR von Hand aus der Stellung für den ersten Gang in Vorwärtsrichtung in die Stellung für den zweiten Gang in Vorwärtsrichtung gebracht wird, so bewirken die entsprechenden Magnetspulen, daß in den zweiten Gang geschaltet wird. Die Schaltung vom zweiten in den dritten Gang und vom dritten in den vierten Gang geschieht jedoch automatisch auf Grund des Auftretens eines Ausgangssignals an der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Leitung 46. Wenn der vierte Gang erreicht ist, bringt das Verknüpfungsglied UiQTD in F i g. 4 die Schaltung in den Zustand, daß nicht mehr automatisch in einen höheren Gang geschaltet werden kann, und zwar unabhängig von der Motordrehzahl. Das Schalten in einen höheren Gang ist nur möglich, wenn die Bedienungsperson den Hebel LR des Bereichswählschalters ERS in eine Stellung für einen höheren Gang verschiebt.

Wenn der vierte Gang eingeschaltet ist, und verschiebt der Fahrer den Hebel LR den Btreichswählschalters ERS vom vierten Gang in einen niedrigeren Gang, so tritt so lange keine automatische Schaltung vom vierten in den dritten Gang oder vom dritten in den zweiten Gang auf. bis die entsprechende Drehzahl erreicht und dies vom Drehzahlzähler D festgestellt wird. Das Herunterschalten aus dem zweiten in den ersten Gang oder aus dem ersten Gang in den Leerlauf wird von Hand durchgeführt, wobei die entsprechende Magnetspule von Hand eingeschaltet wird.

Wenn der Fahrer durch Niederdrücken des Gaspedals AC den Motor E beschleunigt, wird der Drosselklappenschalter TPS geschlossen, so daß am Verknüpfungsglied UiOTD ein Signal auftritt, das anzeigt, daß ein Hochschalten in einen gewählten Drehzahlbereich möglich ist. Wenn das Gaspedal AC jedoch ιιιι_ίιί liicuci gedrückt üfiu dcf Schalter TPSoffen ist, so ist das Verknüpfungsglied UWJD nicht durchgeschaltet und es kann unabhängig von dem ausgewählten Drehzahlbereich nicht hochgeschaltet werden. Das Verknüpfungsglied UiOTD, das ein Hochschalten verhindert, verhindert jedoch das Herunterschalten nicht, da letzteres von einer anderen Gruppe von Verknüpfungsgliedern gesteuert wird.

Die Stellung des Drosselklappenschalters TPS hat keinen Linfluß auf die Gangschaltvorgänge in bei den von Hand zu betätigenden Gangbercichen, nämlich bei Leerlauf beim ersten Gang und beim Rückwärtsgang. Die automatische Arbeitsweise tritt nur in den Drehzahlbereichen für die Gänge zwei bis sechs auf.

Impulseingangsstufen

Die in Fig.3 dargestellte Verstärker- und Signalformerstufe B verstärkt und formt die Impulse von der Spule ClO des magnetischen Drehzahlmessers A. Die Schaltungsstufe C überwacht den Drehzahlmesser A, um Kurzschlüsse festzustellen. Die von der Spule ClO des Drezhahlmessers A bereitgestellten Signale gelangen über die Anschlüsse 7101 und Γ102 an die Schaltungen B und C. Der Transistor ζ) 118 in der Überwachungsschaltung C wird über die Widerstände R 135 und R 136 in den leitenden Zustand versetzt, so daß die lichtemittierende Diode LED 202 leitet und anzeigt, daß auch der Drehzahlmesser A leitet. Wenn sich der Transistor ζ) 118 im leitenden Zustand befindet, tritt am Anschluß 9 des Inverters U 108Dein Signal mit niedrigem Pegel auf, so daß am Anschluß 10 des Inverters UiOSD ein Signal mit hohem Pegel anliegt, das über die Leitung 41/4 zum Einschalten aii die Schaltung IPO (vgl. Fig.4) gelangt, so daß der Vorwärts-/Rückwärts-Zähler /, der eine integrierte Schaltung t/101 (vgl. Fig.4) umfaßt, zählen kann. Wenn der Drehzahlmesser A gegen Masse kurzgeschlossen wird, geht der Transistor Q118 in den nicht leitenden Zustand über, so daß am Anschluß 9 des Inverters U108/? ein Signal mit hohem Pegel und damit am Anschluß 10 des Inverters UiOSD ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, das zur Schaltung IPO gelangt wodurch der Vorwärts-ZRückwärts-Zähler / nicht zählt Der Transistor Q 116 in der Schaltungsstufe B verstärkt die einkommenden Impulse, und die Diode £>114 klemmt die negativen Impulse.

Vom Transistor Q116 gelangen die Impulse zur Impulsformerstufe (vgl. F i g. 3), die die Verknüpfungsglieder UX02F, UiOTA und UiOTB umfaßt Diese Verknüpfungsglieder bilden ein Flip-Flop, das von den

Eingangsimpulsen in den hohen oder niedrigen Zustand umgeschaltet wird. Das am Anschluß 3 des Verkniipfungsgliedes UiO7A auftretende Ausgangssignal gelangt zum Anschluß 10 der integrierten Zählcrschaltung U 200 des Drehzahlzahlers D. Das aus den Verknüpfungsgliedern (7 107.4 und (7107ßbestehende Flip-Flop liefert -> ie reine RechteckimpuNfolge mit scharfen Vorder- und Hinterflanken, was für eine gute Taktung wichtig ist.

Ist die Schaltung des Drehzahlmessers A unterbrochen. so würde die Verstärker- und Signalformerstufe B überhaupt keine Drehzahl feststellen und die Steuerschaltung EC würde bei automatischer Arbeitsweise in den zweiten Gang herunterschalten.

Versorgungsschaltung
Die in F i g. 5 dargestellte interne Versorgungsschal-

Ιιιησ Ci für Hip ^tpiiprsrhaltnnff FC hp«it7t pinp σ - ·*-· — ο · -----

und 16 der integrierten Teilerschaltung U 106 gelangt, in der das Signal auf 2 H/. heruntergeteilt wird. Die lichtemittierende Diode LED 201 zeigt an, wenn der Taktgeber E arbeitet. Das am Anschluß 7 der integrierten Teilerschaltung iV106 auftretende Signal mit 2 Hz gelangt an den Anschluß 13 des Verknüpfungsgliedes U\09D. Der positive Übergang des 2-Hz-Signals setzt das aus den Verknüpfungsgliedern LM09C und U109D bestehende Flip-Flop, so daß am Anschluß ti des Verknüpfungsgliedes U \09D ein Signal mit niedrigem und am Anschlusß 10 des Verknüpfungsgliedes UiO9C ein Signal mit hohem Pegel auftritt. Gleichzeitig wird der Kondensator C104 über den Widerstand R\\\ aufgeladen, bis am Anschluß 8 des Verknüpfungsgliedes /7109C ein Signal auftritt das groß genug ist, um die Verknüpfungsglieder U 109Cund L/109D des Flip-Flops zurückzusetzen, so daß am Ansrhlnß 11 pin Sicrnaj mit ΗοΗ

Ρ^Ρσ?! Und 3ΓΠ

Zenerdiode Z101 für die Spannungsregelung mit einem Kondensator C119. Die von der externen Batterie BT >n bereitgestellte Versorgungsspannung von 24 Volt gelangt zu den Eingangsklemmen 7"1OO (negativ) und Γ103 (positiv) und wird auf eine 12-Volt-Gleichspannung umgesetzt. Die lichtemittierende Diode LED700 dient der Anzeige, daß die Spannungsversorgung 2Ί eingeschaltet ist. Die Diode LED "¹W leuchtet nicht, wenn die Leitungen von der Versoigungsschaltung falsch angeschlossen sind, oder wenn die Versorgungsleitung unterbrochen ist.

Schutzschaltung gegen Überstrom

In Fig.5 sind die Schaltungsstufen K und L dargestellt. Die Transistoren QlOO bis QiO7 bilden einen Schutz gegen Überströme tür die den Magnetspulen zugeleiteten Ströme. Der Widerstand R 147 fühlt den Strom an den Emittern der jeweiligen, zuvor erwähnten Transistoren ab. Beispielsweise liegt der Ansteuerbereich für die Schaltung in einem Strombereich von 2,9 A bis 3,9 A. Wenn eine Magnetspule Strom in diesem Steuerbereich zieht, gibt der Widerstand R 147 ein Spannungssignal an die Zenerdiode ZlOO in der Schutzschaltung L ab. Die Zenerdiode Z100 schlägt bei einer Spannung von 2,8 Volt ±5% durch, so daß an der Steuerelektrode des Thyristors ζ) 117 höchstens eine Spannung von 0,6 Volt auftritt. Wenn der Thyristor (?117 gezündet wird, so liegt an der Versorgungsleitung Massepotential an, so daß eine nicht ausreichend große Spannung vorliegt, um die Steuerschaltung EC in Funktion zu setzen. Die Versorgungsspannung tritt erst dann wieder auf, wenn die Versorgungseingangsspannung für einen Augenblick abgeschaltet und danach wieder eingeschaltet wird.

Interner Taktgeber

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Der in Fig.4 dargestellte Taktgeber E liefert zweiphasige Taktausgangssignale an die Leitungen Φ 1 und Φ 2. Der Taktgeber E dient der Zeittaktsteuerung für die Verschiebung und der Rücksetzimpulse für die entsprechenden Schaltungsstufen. Die Ausgangssignale an den Leitungen Φ 1 und Φ 2 besitzen eine Periode von beispielsweise 500 ms, wobei das Signal an der Leitung Φ 2 gegenüber dem Signal an der Leitung Φ 1 um 0,6 ms verzögert ist. Die Verzögerung ist dazu vorgesehen, damit die Verschiebungsfolgen vollständig auftreten, bevor das Äusgangssignai an der Leitung Φ 2 die öS zugeordneten Zähler und Flip-Flops rücksetzt.

Ein Schwingquarz X 100 liefert ein Signal mit einer Frequenz von 4.19 MHz, welches zu den Anschlüssen 15 Anschluß 10 ein Signal mit niedrigem Pegel anliegt. Dieselbe Signalfolge tritt an den Gliedern (7109/4 und U 109ß des Flip-Flops auf, so daß auf der Leitung Φ 2 entsprechende Taktsignale erzeugt werden.

Die Impulse an der Leitung Φ 1 gelangen über Leitung 49 direkt zur integrierten Zählerschaltung U200 des Drehzahlzählers D(vgl. die F i g. 3 und 4) und setzen diese zurück. Sie werden jedoch verändert, bevor sie die Verknüpfungsglieder £/107Cund t/104Dder in Fig.4 dargestellten Gangschalt-Steuerstufe H erreichen, die das Hochschalten und das Herunterschalten steuert: Das Ausgangssignal an der Leitung Φ 1 gelangt vom Anschluß 10 des Verknüpfungsgliedes L/109Czum Anschluß 6 des Verknüpfungsgliedes U\05B. Das Verknüpfungsglied LH05C stellt fest, ob sich der Bereichswählschalter ERS in einer definierten Stellung befindet. Wenn der Wählschalter ERS sich in einer Stellung befindet, daß entweder ein AGR- oder ein MG/?-Signal vorliegt, so liegt am Anschluß 9 bzw. am anschluß 8 des Verknüpfungsgliedes U 105Cein Signal mit niedrigem Pegel an, so daß am Anschluß 10 des Verknüpfungsgliedes L/105C ein Signal mit hohem Pegel auftritt, das zum Anschluß 5 des Verknüpfungsgliedes i7105ö gelangt. Das AGR-S\%na\ bzw. das MGRS\gm\ geben an, daß der automatische Gangbereich (AGR) bzw. der manuelle Gangbereich (MGR) nicht eingelegt sind. Das AGR-S'\gna\ wird von den Dioden D 104, D 108, D 111 und D 113 (vgl. F i g. 6) der /IGÄ-Leitung bereitgestellt. Das MC/?-Signal wird von den Dioden D120 bis D122 (vgl. Fig. 6) der A/G/?-Leitung bereitgestellt. Solange am Anschluß 5 von U1055ein Signal mit hohem Pegel auftritt, wird auf der Leitung Φ \A ein Signal für den Hochschalt- und Herunterschaltabschnitt erzeugt. Das auf der Leitung Φ XA auftretende Signal ist das in der zuvor beschriebenen Weise abgewandelte, an der Leitung Φ 1 auftretende Signal und es wird als Hauptimpulssignal zur Erzeugung der Schaltbefehle verwendet

Ist der Bereichswählschalter ERS in einer nicht definierten Stellung, so tritt am Anschluß 10 von U105 C ein Signal mit niederigem Pegel auf, so daß die an der Leitung Φ1 anliegenden Impulse nicht durch das Verknüpfungsglied U\05B hindurchgelassen werden und am Anschluß 11 des Verknüpfungsgiiedes UiOlE ein Signal mit nierigen Pegel auftritt. Am Anschluß 12 von U 102£ tritt ein Signal mit hohem Pegel auf, das über die Diode DiOi zum Anschluß Ii einer integrierten Schaltung U100 des Decoders / gelangt Dieses Signal mit hohem Pegel bewirkt daß an einem nicht benutzten Ausgang von t/100 ein Signal auftritt,

so daß sämtliche Befehle für die Magnetspulenerreger-• i- stufen blockiert werden. In diesen Fällen ist weder der

automatische Gangbereich (AGR) noch der manuelle ,, Gangbereich (MGR)eingescUahel.

' Stufe zur Inbetriebnahme (IPO)

H Die in F i g. 4 dargestellte Stufe IPOzur Inbetriebnah-

V-j me steuert die Rückstellung und Einstellung des

ί: Flip-Flops und der Zähler, wenn die Zündung des

y. Fahrzeuges eingeschaltet wird. Darüber hinaus schaltet die Stufe IPO die Steuerschaltung EC aus. wenn keine

■·'; Versorgungsspannung auftritt oder wenn der Drehzahl-

■ messer A ausfällt oder fehlerhaft arbeitet.

_;·.■ Das aus den Verknüpfungsgliedern Ll 1054 und

'-■'.^; Ll I05D bestehende Flip-Flop erzeugt das /TO-Signal.

Rin am Anschluß 2 von (/1054 auftretende Signal mit

'.■■': niedrigem Pegel setzt das Flip-Flop, so daß am

,'_ Anschluß 3 ein Signal mit hohem Pegel auftritt; ein am

™ Anschluß 13 von UiO5U aultretendes Signal mit

f\ niedrigem Pegel stellt das Flip-Flop zurück, so daß am

Anschluß 3 ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt.

Beim Anlegen der Versorgungsspannung geht der Transistor ζ) 118 (vgl. F i g. 3) in den leitenden Zustand über, so daß am Anschluß 9 vom L'108Dein Signal mit ■·■; niedrigem Pegel anliegt, wodurch am Anschluß 10 von

(/ IO8Dein Signal mit hohem Pegel erzeugt wird. Da die Diode D103 dieses Signal mit hohem Pegel nicht durchläßt, so kann es nur den Kondensator C103 über den Widerstand R 109 aufladen, wodurch eine Verzögerung auftritt, wenn die Spannungsversorgung bei Betriebsbeginn eingeschaltet wird. Wenn die Spannung am Kondensator C 103 etwa 0.7 der Versorungsspannung erreicht, geht die Spannung am Anschluß 2 von i/1054 auf den hohen Pegel über, so daß die Verknüpfungsglieder (/1054 und (/105D des Flip-Flops in Funktion gesetzt werden. Wenn der von Hand eingestellte Drehzahlbereich erreicht ist. tritt am Anschluß 13 des Verknüpfungsgliedes i/203/?ein Signal ·;; mit niedrigem Pegel auf. so daß am Anschluß 13 von

U 105Debenfalls ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, das das Flip-Flop rücksetzt. Wenn das Flip-Flop zurückgesetzt ist, gelangt vom Anschluß 3 von i/1054 ein Signal mit niedrigem Pegel an (/100 und UiQl. so daß die Schaltbefehle erzeugt werden können.

Wenn die Versorgungsspannung nicht auftritt oder

■ unterbrochen wird oder wenn der Drehzahlmesser 4 ■^:..^: ein Signal mit dem Massepegel abgibt, so sperrt der ?.,.; Transistor QHS, wodurch am Anschluß 9 des pl Verknüpfungsgliedes UiOSD ein Signal mit hohem ■C Pegel auftritt. Dadurch geht das am Anschluß 10 von ίΐ UiOSD auftretende Signal auf den niedrigen Pegel über p und es gelangt über die Diose D103 an den Anschluß 2 S von U105A. Das dann am Anschluß 3 von UiOSA jf auftretende Signal mit hohem Pegel gelangt an den yj! Anschluß 1 der integrierten Schaltung i/101 und den i|s Anschluß 11 der integrierten Schaltung (/100, so daß Il das Signal für den befohlenen Gang abfällt und ein ψ< Befehl für ein nicht benutztes Ausgangssignal erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine (nicht dargestellte) Einrastplatte im Schaltgetriebe P in Funktion gesetzt und hält das Fahrzeug in dem zuletzt befohlenen Gang, bis die Steuerschaltung EC rückgesetzt ist Wenn dafür eine momentane Unterbrechung der Versorgungsspannung der Grund war, muß das Fahrzeug auf den von Hand eingestellten Geschivindigkeitsbereich abgebremst werden, bevor die Steuerschaltung EC den normalen Betrieb wieder aufnehmen kann. Wenn das Ausschalter, auf Grund von Schwierigkeiten des

Drehzahlmesser; A verursach! worden ist, muß der Drehzahlmesser A zunächst wieder in Ordnung gebracht weiden, bevor die Steuerschaltung EC ihren normalen Betrieb wieder aufnimmt.

Drehzahlzählcr im Diodenmatrix

Fig. 3 zeigt die integrierte Zählerschaltung i/200 vom Typ CD4040. die die an ihr auftretende Drehzahlimpulse feststellt. Die integrierte Zählerschaltung i/200 ist ein Zwölfstufen-Zähler, dessen Ausgänge mit der in F i g. 3 dargestellten Diodenmatrix DO verbunden sind. Die Diodenmatrix DO besitzt 108 Schaltungspunkte, um die Schaltdrchzahlen auszuwählen. An jedem Punkt ist ein Paar von Verteileranschlüssen, ciio in Reihe mit einer Diode liegen, vorgesehen, wobei beispielsweise eine Schaitdrahtbri'icke angelötet sein kann, um eine bestimmte Drehzahl auszuwählen. Die Diodenmatrix DO ist in drei Gruppen unterteilt, nämlich in die Hochschaltpunkte, die Herunterschaitpunkte und die von Hand einstellbaren Drehzahlpunkte, also in die Stellung für den ersten Gang, den Rückwärtsgang und die Leerlaufstellung.

Die Drehzahlimpulsc vom Anschluß 3 des Verkriüpfungsgliedes i/107,4 (vgl. F i fr. 3) gelangen zum Takteingangsanschluß 10 der integrierten Zählerschaltung i/200. Diese zählt in Binärschritten (0-1-2-4-8-16-32usw.) bei jedem negativen Übergang des Taktimpulses weiter und wird jeweils nach 500 ms mit den an der Leitung Φ 1 anliegenden Taktimpulsen rückgesetzt, so daß sie vom Zählerstand Null aus wieder zum größten Zählerstand zu zählen beginnt. In F i g. 3 ist eine Leitung in der Diodenmatrix DO mit dem Bezugszeichen MAN versehen, das für »Handbetrieb« steht, über die die Geschwindigkeit von Hand programmiert wird Die Leitungen für den 2-auf-3-Hochschaltpunkt ist mit der Bezeichnung »2 UP«, die Leitung für den 3-auf-4-Hochschaltpunkt ist mit der Bezeichnung »3 UP«, die Leitung für den 4-auf-5-Hochschaltpunkt ist mit der Bezeichnung »4 UP« und die Leitung für den 5-auf-6-Hochschaltpunkt ist mit der Bezeichnung »5 UP« versehen. Die Leitu;.g für die 4-auf-3-Herunterschaltleitung ist mit der Bezeichnung »4 DN«. die 3-auf-2-Herunterschaltleitung ist mit der Bezeichnung »3 DN« und die übrigen Leitungen sind gemäß demselben Bezeichnungsverfahren mit den Bezeichnungen »5 DN« und »6 DN« versehen. Iη F i g. 3 sind die Leitungen in der Matrix DO. die senkrecht zu den Schaltleitungen verlaufen, die Drehzahlleitungen, über die von zwei Impulsen pro Sekunde (pps) bis zu 4096 Impulsen pro Sekunde (pps) laufen.

Wie bereits zuvor erwähnt, sind die Paare von Verteileranschlüssen zum Programmieren einer Drehzahl vorgesehen. Da die momentane Schaltdrehzahl nicht gleich einer der festgelegten Drehzahlen in der Matrix ist, wird eine Gruppe von Drehzahlen zusammengezählt, wobei die Summe dann gleich der Schaltdrehzahl ist. Beispielsweise soll bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung der 2-auf-3-Schaltpunkt 300 Impulse pro Sekunde (pps) sein. Dann sollten die Verteilerdrähte an den folgenden Punkten verlötet sein: 256 Impulse pro Sekunde (pps)+ 32 Impulse pro Sekunde (pps)+ 8 Impulse pro Sekunde (pps)+ 4 Impulse pro Sekunde (pps)=300 Impulse pro Sekunde (Dps) auf der »2 UP«-Leitung.

Manuelle Schaltung

Der manuelle Drehzahlbereich wird durch integrierte Schaltungen U203A und U203B sowie durch die

Verknüpfungsglieder {72044, (/204C und (7104D(vgl. Fi g. 4)gesteu?rt.

Durch Einfügen von Dioden in die Leitungen für 64 Impulse pro Sekunde (pps), 32 Impulse pro Sekuiden (pps) und 4 Impulse pro Sekunde (pps) wird eine manuelle Drehzahl von 100 Impulsen pro Sekunde (pps) in der Matrix DO programmiert (vgl. F i g. 3). Solange die Drehzahl unter 100 Impulsen pro Sekunde (pps) liegt, tritt am Anschluß 6 der integrierten Schaltung {7203/4 ein Signal mit niedrigem Pegel auf. wogegen bei einer Drehzahl von 100 Impulsen pro Sekunde (pps) oder darüber die Diodenmatrix DO der integrierten Schaltung (72034 über den Anschluß 6 einen Impuls mit hohem Pegel zufjhrt. so daß das Ausgangssignal am Anschluß 1 einen hohen Pegel aufweist. Dieses am Anschluß 1 auftretende Ausgangssignal gelangt zum FJngangsanschluß 9 der integrierten Schaltung (7 203W. Wenn an der Leitung Φ 1 ein Signal mit hohem Pegel anliegt, so tritt derselbe Signalzustand, der am Anschluß 9 der integriert -n Schaltung (7203W auftritt, ,uich am Ausgang, d. h. am Anschluß 13 auf und der inverse Zustand tritt an der Ausgangsklemmc 12 auf. Wenn an der Leitung Φ 1 ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, so wird der Zustand der Ausgangssignale beibehalten, bis das Signal an der Leitung Φ 1 wieder auf einen hohen Pegel übergeht. Das Signal an der Leitung Φ 2 bewirkt. daß am Anschluß 1 der integrierten Schaltung (72034 ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, wenn vorher ein hoher Pegel anlag. Die Aufgabe und Funktion ist insgesamt die. daß die integrierte Schaltung U203A die Diodenmatrix DO überwacht und feststellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über oder unter der programmierten Geschwindigkeit liegt. Die integrierte Schaltung (7203S läßt die Information während des Auftretens eines Signals an der Leitung Φ 1. d.h. während des Tastintervalls zur folgenden Schaltungsstufe durch. Das Signal an der Leitung Φ 2 set/.i die Schaltung für das nächste Meßintervall zurück.

Ein Eingang des Verknüpfungsgiiedes (.'2044 ist mit dem Befehlsausgang für den zweiten Gang, nämlich mit dem Anschluß 2 der integrierten Zählerschaltung U 100 verbunden. Wenn am Eingang von {/2044 ein Signal mit hohem Pegel anliegt, aber die Steuerschaltung EC den zweiten Gang befehlen muß. bevor die manuellen Gänge eingestellt werden können, so geht das Signal am Eingang von (72044 auf den hohen Pegel über. wodurch am Ausgang von (72044 ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, der zum Anschluß 13 des Verknüpfungsgliedes U2MD gelangt. Am Anschluß 8 des Verknüpr'ungsgliedes t/204Cist die Gangwähl-Ein- ■" gangsleitung AGR für die Gänge 2 bis 6 (für die automatischen Gangbereiche) angelegt. Auf Grund des Widerstandes R 127 zur Gpannungserhöhung liegt am Anschluß 8 von t/204Cein Signal mit hohem Pegel an. da ein manueller Gang gewählt worden ist. Wenn am " Anschluß 8 von U2MC ein Signal mit hohem Pegel anliegt und wenn am Anschluß 1.3 von U2MD ein Signal mit niedrigem Pegel anliegt, so schalten die Verknüpfungsglieder t/204Z?und (/204C wie ein Flip-Flop um, die manuelle Bereichseinrastung MRL wird auf einen ^r0 hohen Pegel gesetzt und am Anschluß 11 des Verknüpfungsgliedes t/204D tritt ein Signal mit hohem Pegel auf, das zum Anschluß 1 von t/1044 gelangt. Da am Anschluß 2 von UiMA von der /PO-Schaltung ein Signal mit hohem Pegel bereitgestellt wird, bewirkt das " von der A/ÄL-Schaltung kommende Signal mit hohem Pegel, daß am-Anschluß 3 des Verknüpfungsgliedes UiMA ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt. Dieses gelangt an Verknüpfungsgliedcr (J 111,4 (vgl. F i g. 6) bis (711 IC. so daß der ,lusgewählte manuelle Gang in Funktion treten kann. An der Leitung MRL liegt ein Signal mit hohem Pegel an, bis die 4777?-Leitung ein Signal mit niedrigem Pegel bereitstellt, ivoriurch angezeigt wird, daß ein Gang im automatischen Gangbereich gewählt wurde und die Fahrzeugdrehzahl über 100 Impulsen pro Sekunde (pps) liegt. In diesem Fall ist die /PO-Schaltung eingeschaltet, die manuelle I3ereichseinrastung MRL ist eingerastet und es liegt kein automatischer Gangbercich vor.

Wenn aus dem manuellen Bereich geschaltet wird, oder wenn der automatische Bereich arbeilet, so geschieht folgendes: Wenn der Bcrcichswählschalter ERS\n den 4G/?-Betrieb geschoben wird, so tritt an der 4Gft-Leitung und damit am Anschluß 8 des Verkniipfungsgliedes (/204Cein Signal mit niedrigem Pegel auf. Dies setzt die /V//?L-Stufe zurück. Wenn das Fahrzeug jedoch noch unter einer Geschwindigkeit von 100 Impulsen pro Sekunde (pps) fährt, so wird der zweite Gang gewählt, so daß am Anschluß 2 des Verknüpfungsgliedes (72044 ein Signal mit hohem und dadurch am Anschluß 3 des Verknüpfungsgiiedes (/204/? ein Signal mit niedrigem Pegel anliegt, so daß die /V//?/.-Stufe in einem .Signalzustand mit hohem Pegel verharren k;>nn. Wenn die Drehzahl 100 Impulse pro Sekunde (pps) ist oder darüber liegt, so tritt am Anschluß 6 des Verknüpfungsglieder (/2034 ein Signal mit hohem Pegel auf. das an/eigt, daß die vom manuellen Drehzahlbcreich programmierte Drehzahl erreicht ist. Wenn am Anschluß 6 von (/2034 ein Signal mit hohem Pegel auftritt, so liegt an seinem Anschluß 1 ein Signal mit hohem Pegel an. das zum Anschluß 9 des Verknüpfungsgiiedes U203B gelangt. Wenn am Anschluß 9 ein Signal mit hohem Pegel auftritt, so liegt am Anschluß 12 von U203Be\n Signal mit niedrigem Pegei an. das zum Xnschluß 1 von (/2044 gelangt. Wenn da.> Signal am Anschluß 1 auf den niedrigen Pegel übergeht, so geht das Signal am Anschluß 3 von (/2044 auf den hohen Pegel über und gelangt zum Anschluß 13 von U204B. Auf Grund des am Anschluß 13 von U 204 B anliegenden Signals mit hohem Pegel tritt am Anschluß Il von U204D ein Signal mit niedrigem Pegel «>uf. Dieses Signal gelangt zum Anschluß 1 von (7104 \. se daß an dessen Anschluß 3 ein Signal mit hohen; Pegel auftritt. Dieses gelangt an die Verknüpfuncsclieder U 1114 bis (JlIlC(VgI. Fi g. 6). so daß keine manuelle Schaltung befohlen werden kann.

Wie ein manueller Gang betätigt wird, ill an Hand des Rückwärtsganges beispielsweise nachfolgend erläutert werden. Wenn der Bereichswählschalter ERSm die Stellung für den Rückwärtsgang verschoben wird, gelangt über die Diode D128 an diese Leitung ein Signal mit niederem Pegel (vgl. Fig. 6). Dieses niederpegelige Signal gelangt über das /?C-Netzwerk. das aus dem Widerstand R 121 und dem Kondensator ClIl (vgl. Fig.6) besteht, zum Anschluß 1. des Verknüpfungsgliedes UXWA. Dieses Netzwerk verhindert, daß Störsignale zum Verknüpfungsglied gelangen können. Dieses niedrige Signal gelangt zum Anschluß 5 des Verknüpfungsgliedes UX02B über die Diode D 122, so daß an der SNH-Leitung, die an einer anderen Steile noch erläutert werden wird, ein Signal mit hohem Pegel anlegL Da die Motordrehzahl 100 Impulse pro Sekunde (pps) entspricht, liegt an der ΛίΛΖ,-Leitung ein Signal mit hohem Pegel an, das zum Verknüpfungsglied t/1044 gelangt, wodurch am Anschluß 2 von U111Λ ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, wie dies zuvor erläutert

wurde. Wenn am Anschluß 1 von U HiA ein Signal mit niedrigem Pegel anliegt, so liegt am Anschluß 3 ein Signal mit hohem Pegel an. Dieses Signal gelangt zum Transistor Q110, so daß dieser leitend wird. In diesem Falle ist der automatische Gangbereich außer Funktion, -· die manuelle Bereichseinrastung MRL ist eingerastet und es liegt der Fall des »Nicht-Höherschaltens« vor. Das hohe Signal am Anschluß 3 des Verknüpfungsgliedes U114A gelangt über die Diode D124 zum Anschluß 1 von U101 und über die Dioden D124 und D100 zum iß Anschluß 1 von t/100. Das am Anschluß id von U101 anliegende hohe Signal bewirkt, daß am Anschluß 6 ein niedriges am Anschluß 1 ein hohes und am Anschluß 14 von UiOi ein niedriges Signal auftritt, so daß die Binärzahl zwei unabhängig davon, ob noch andere ^|5 Eingangssignale auftreten, angezeigt wird. Bei leitendem Transistor Q110 wird auch der Darlington-Transistor Q 202 in den leitenden Zustand versetzt Auf diese Weise tritt an der Leitung für den Rückwärtsgang ein Signal mit niedrigem Pegel auf. Diese Leitung ist mit der 2'¹ Steuermatrix CM (vgl. F i g. 5) verbunden und durch Einsetzen von Dioden in der in Fig.5 dargesieiiten Weise können die entsprechenden Magnetspulen erregt werden, um in den Rückwrätsgang zu schalten. Das am Anschluß 1 von U100 auftretende Signal mit hohem Pegel bewirkt im Zusammenhang mit den anderen am Glied (/101 auftretenden Signalen mit hohen und niedrigen Pegeln, daß ein Ausgangssignal decodiert wird, das nicht für einen automatischen Gang verwendet wird, so daß die automatischen Gänge 2 bis 6 nicht "» betätigt werden können.

Automatisches Herunterschalten

³>

Zum Herunterschalten wird der in F i g. 3 dargestellte Drehzahlzähler D verwendet, um die ankommenden Drehzahl-Impulse vom Drenzahlmesser A des Fahrzeugs zu zählen. Dem Vorwärts-/Rückwärts-Zähler / (vgl. Fig.4) wird dann ein Impuls zugeführt, der den Vorwärts-/Rückwärts-Zähler / um einen Schritt rückwärtszählt. Der Decoder / decodiert die Zahl und ruft den entsprechenden Gang auf.

Angenommen ein Herunterschalten vom vierten in den dritten Gang ist bei 350 Impulsen pro Sekunde (pps) erforderlich. Die 4DN-Leitung in der Diodenmatrix DO wird mit Dioden so programmiert, daß ein Zählerstand von 350 Impulsen pro Sekunde (pps) von der integrierten Zählerschaltung U 200 erhalten wird. Wenn ^⁰ der Zählerstand 350 Impulse pro Sekunde (pps) erreicht ist, liegt an der 4DN-Leitung ein Signal mit hohem Pegel an, das zum Anschluß 13 des Verknüpfungsgliedes UTSXlD gelangt. Da die Steuerschaltung ECgerade den 4. Gang eingeschaltet hat, liegt am Anschluß 12 des Gliedes UTSiID ebenfalls ein Signal mit hohem Pegel an. Diese beiden hohen Signale bewirken, daß am Anschluß 11 des Gliedes UTSXlD ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, das zum Anschluß 6 des Gliedes UiOlB gelangt. Dieses Signal schallet das ^b0 Herunterschalt=Flip'Flop, so daß am Anschluß 10 des Gliedes U 103Cein Signal mit hohem Pegel anliegt, das zum Anschluß 13 des Gliedes LM04D gelangt, vorausgesetzt, daß am Anschluß 9 des Gliedes t/103C das Signal Φ 2 auf hohem Pegel ist. Wenn das am ^Μ Anschluß 12 des Verknüpfungsgliedes UiMDanliegende Signal Φ iA einen hohen Pegel aufweist, so tritt seinem Anschluß 11 ein Impuls mit niedrigem Pegel auf.

der zum Anschluß 9 des Verknüpfungsgliedes UiO7C gelangt Am Anschluß 8 von U iO7C liegt dann ein Impuls mit niedrigem Pegel an, der anzeigt, daß der Gang 2 nicht betätigt ist so daß am Anschluß 10 von U107C ein hohes Signal auftreten kann. Dieses Signal gelangt dann zum Anschluß 9 von U204B, und wenn am Anschluß 8 ein Signal mit hohem Pegel anliegt, tritt am Anschluß 10 vom i/2042? ein Signal mit niedrigem Pegel auf. Dieses Signal gelangt zum Anschluß 10 von U101, was bewirkt daß die integrierte Zählerschaltung i/101 zur nächsten Zählung rückwärts zählt Der Impuls am Anschluß 10 von U204B gelangt auch zum Anschluß 5 des Verknüpfungsgliedes UiOAB, so daß an dessen Anschluß 4 ein Impuls mit hohem Pegel auftritt Dieser Impuls bewirkt, daß die integrierte Zählerschaltung i/101 um eine Zählung auf die Binärzahl drei herunterzählt Die Ausgangssignale der integrierten Zählerschaltung i/101 sind dann derart, daß am Anschluß 6 ein hohes am Anschluß 11 ein hohes und am Anschluß 14 ein niedriges Signal auftritt Diese Ausgangssignale gelangen dann direkt zu den Anschlüssen 10,13 und 12 der integrierten Schaltung I/100, die die ankommende Binärzahl drei decodiert, so daß am Anschluß 15 ein hohes Signal auftritt, welches der dezimalen Zahl »drei« entspricht

Das hohe am Anschluß 15 der integrierten Schaltung U100 auftretende Signal gelangt zum Transistor Q114, so daß dieser leitet und dann seinerseits den Darlington-Tranristor Q104 in den leitenden Zustand versetzt Der Transistor Q104 bringt dann die dritte Schaltleitung auf einen niedrigen Pegel, wodurch die entsprechende Magnetspule (5) über die Steuermatrix K erregt wird. Das hochpeglige, am Anschluß 15 der integrierten Schaltung t/100 auftretende Signal gelangt auch zum Anschluß 8 von UTSXZC Dadurch wird bewirkt daß das Glied UTSXlC son »drei« auf »zwei« herunterschaltet Wenn am Anschluß 15 der integrierten Schaltung i/100 ein Signal mit hohem Pegel auftritt, bedeutet dies, daß am Anschluß 1 von i/100, der den vierten Gang betätigt, ein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, so daß auch am Anschluß 12 von UTSXlD ein niedriger Pegel herrscht, wodurch an der Herunterschaltleitung von U1030 ein niedriger Pegel auftritt, der das Flip-Flop setzt, so daß nicht heruntergeschaltet werden soll, bevor nicht die nächste Herunterschaltdrehzahl erreicht ist Ein Taktimpulssignal Φ 2 wird dazu benutzt, das Herunterschalt-Flip-Flop alle 500 ms zurückzusetzen. Das Impulssignal Φ iA ist der tatsächliche Schaltimpuls und ist so zeitgesteuert, daß es alle 500 ms einen hohen Signalpegel aufweist, um die Verzögerung zu erhalten, die zwischen den Schaltvorgängen erforderlich ist. Um zu verhindern, daß ein Herunterschalten über den zweiten Gang hinaus auftritt, wird das Verknüpfungsglied U 107Cverwendel. Immer dann, wenn der zweite Gang betätigt wird, liegt am Anschluß 8 von i/107Cein Signal mit hohem Pegel an, so daß an i/101 kein Herunierschalt-Befehl auftritt. Es sei nochmals in Erinnerung gerufen, daß bei diesem Punkt irgendein Zählerzustand, um den zu weit heruntergezählt wurde, die integrierte Zählerschaltung (7101 in einen Undefinierten Schaltungszusland bringt. Das Verknüpfungsglied U204B wird dazu verwendet, zu verhindern, daß Herunterschaltbefehle auftreten, während der Bereichswählschalter /T/?5 sich in einem Undefinierten Zustand, beispielsweise zwischen zwei Gangstcllungen befindet. Wenn es an der Zeit ist, vom dritten auf den zweiten Gang herunterzuschalten, wird die gesamte Reihenfolge wiederholt.

Automatisches Hochschalten

!6

Die Steuerschaltung EC zählt die vom Drehzahlmesser A erzeugten Drehzahlimpulse und bei Erreichen der programmierten Schaltstelle treten Impulse auf, die den Vorwärts-/Rückwärts-Zähler / um eine Zählung aufwärts zählen. Der neue Zählerstand wird festgestellt und der entsprechende Gang wird aufgerufen. Der Steuerschaltung EC führt auch eine Überwachung dahingehend durch, daß kein Schalten über den ausgewählten Gang hinaus erfolgt, wenn das Gaspedal niedergedrückt ist und der Drosselklappenschalter TPS dadurch geschlossen ist und der Bereichswählschalter ERS in einer definierten Stellung steht

Der Ablauf beim Hochschalten wird beispielsweise an Hand eines Schaltvorganges vom zweiten zum dritten Gang bei 300 Impulsen pro Sekunde (pps) erläutert Der Bereichswählschalter ERS befindet sich in der Stellung für den sechsten Gang, während im Schaltgetriebe Pder zweite Gang eingestellt ist.

Da das Schaltgetriebe P sich bereits in der Stellung für den zweiten Gang befindet, liegt am Anschluß 2 der integrierten Schaltungi/100 ein Signal mit hohem Pegel an, so daß am Anschluß 12 des Verknüpfungsgliedes U201D ebenfalls ein Signal mit hohem Pegel auftritt. Wenn die Drehzahl ansteigt, zählt die integrierte Zählschaltung i/200 die ankommenden Impulse. Wenn das Fahrzeug die Drehzahl 300 Impulse pro Sekunde (pps) erreicht, so liegt an der »3 UP«-Leitung ein Signal mit hohem Pegel an, das zum Anschluß 13 von U 2Qi D gelangt. Dadurch liegt an dessen am Anschluß 1 ein Signal mit niedrigem Pegel an, das über die Diode D 203 zum Anschluß 1 des Verknüpfungsgliedes UXGiA gelangt. Dieses niedrige Signal bewirkt, daß das Aufwärtsschalt-Flip-Flop umgeschaltet wird, so daß am Anschluß 11 von U203Dein Signal mit niedrigem Pegel auftritt, vorausgesetzt, daß der seinen Anschluß 13 anliegende Signal Φ 2 hoch ist. Der Anschluß 13 von UXOZD erhält das Signal Φ 2 vom Taktgeber zugeleitet, der alle 500 ms ein niedriges Impulssignal bereitstellt, so daß das Aufwrätsschalt-Flip-Flop rückgesetzt wird und am Anschluß 11 ein Signal mit hohem Pegel auftritt, bis am Anschluß 1 des Verknüpfungsgliedes U X03A wieder ein Signal mit niederem Pegel herrscht. Das niedrige Signal am Anschluß 11 von UXQ3D gelangt zum Anschluß 12 von UX07D. Wenn am Anschluß 13 des Verknüfungsgliedes UX07D Impulse mit niedrigem Pegel auftreten, so bedeutet dies, daß ein Hochschalten möglich ist, wie dies nachfolgend erläutert wird, wobei am Anschluß 11 von (/107D ein hoher Impuls anliegt, der zum Anschluß 3 von (7102/4 gelangt. Dieses hohe Signal gelangt zum Anschluß 2 von 1/102,4, so daß am Anschluß 6 von i/104ßein Impuls mit niedrigem Pegel auftritt. Arn Anschluß 4 von U104Ö tritt dann ein hoher Impuls auf, der zum Anschluß IS der integrierten Schaltung i/101 gelangt, wobei der Anschluß 15 der Takteingang ist. Auf diese Weise wird die integrierte Zählschaltung UXOX um eine Zählung hochgezählt, da ihrem Anschluß 10 des ein Signal mit hohem Pegel anliegt. U XOX zählt dann von der Binärzahl zwei zur Binärzähl drei, so daß die folgenden Ausgangssignale auftreten: Am Anschluß 6 liegt ein hohes, am Anschluß Il ein hohes und am Anschluß 14 ein niedriges Signal. Diese Aiisgangssignale gelangen direkt zu den Eingängen der integrierten Schaltung ί /100. (/100 decodiert die Kingangssignale als die Zahl »drei« und sctzl den Anschluß 2 auf einen niedrigen und den Anschluß 15 in einen hohen Pegel. Diese Sipnalpcgcl gelangen zum Transistor Q X X 4, der in leitenden Zustand versetzt wird, so daß dann auch der Darlington-Transistor Q104 leitet Danach tritt ein niedriges Signal an der dritten Gangleitung auf, die zur Steuermatrix G führt und es > werden die Magnetspulen erregt, die von den Dioden programmiert wurden. Das hohe am Anschluß 15 der integrierten Schaltung UXOO liegende Signal gelangt zum Anschluß 8 des Verknüpfungsgliedes U20XC, das für eine programmierte Drehzahl zum Hochschalten

in vom dritten in den vierten Gang bereit ist Das Hochschalten setzt sich in der beschriebenen Weise fort, bis der ausgewählte Gang erreicht ist

Die Entscheidung, daß nicht in den nächsthöheren Gang geschaltet werden soll, wird durch die Verknüpfungsglieder UXXOBbh U X11D vorgenommen. Es sei beispielsweise angenommen, daß der dritte Gang als höchster Gang gewählt ist Der Bereichswählschalter ERS stellt dann über die Diode D132 dem Anschluß 6 des Gliedes UXXOB ein niedriges Signal bereit Der Widerstand Λ117 und der Kondensator C115 dienen der Filterung. Wenn der dritte Gang betätigt wird, tritt am Anschluß 11 des Verknüpfungsglieds UXOSE ein Signal mit hohem Pegel auf, so daß am Anschluß 12 ein niedriges Signal auftritt das zum Anschluß 5 von

-'"> U110ß gelangt Dann tritt am Anschluß 4 ein hohes Signal auf, das über die Diode D118 zur SNH-Leitung gelangt. Die SNH-Leitung ist mit dem Anschluß 1 des Verknüpfungsglieds UXXOA verbunden; an dessen Anschluß 1 ein hohes Signal auftritt liegt am Anschluß 3

ι» ein niedriges Signal an, das zum Anschluß 8 von UXOAC gelangt was verhindert, daß die Impulse Φ XA an das Verknüpfungsglied U X07D gelangen, wodurch ein Hochschalten verhindert wird. Wenn der Fahrer den Bereichswählschalter ERS in die Stellung für den

'' zweiten Gang schiebt, würde die Steuerschaltung EC weiterhin den dritten Gang beibehalten, weil die Diode D113 das niedrige Signal zurück zum Anschluß 6 von UXXOB führt Wie die Anordnung der Dioden D104— D113 zeigt, kann die Bedienungsperson den

-» Bereichswählschalter in irgendeine Gangstellung verschieben und die Steuerschaltung EC wird den Gang in der vorhandenen Gangstellung belassen und nicht höher schalten. Wenn eine Gangeinstellung von Hand ausgewählt wircUjewirken die Dioden D120 bis D122,

⁴"' daß an der 5/VH-Leitung über den Inverter t/1205 direkt ein hohes Signal auftritt. Da nicht über den sechsten Gang hinaus hochgeschaltet werden darf, ist der Anschluß 7 der integrierten Schaltung U100 über die Diode D115 direkt mit der S/Vf/-Leitung verbun-

"' den.

Um zu verhindern, daß das Schaltgetriebe aufwärts schaltet, während das Fahrzeug eine abschüssige Strecke herunterfährt, wird der Drosselklappenschalter TPS dazu verwendet, anzuzeigen, ob der Fahrer

^V) beschleunigen will oder ob er den Fuß vom Gashebel nimmt, d.h. wenn das Fahrzeug eine abschüssige Strecke hinunterfährt. Wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen, ist der Drosselklappenschalter TPS geschlossen und am

*" Anschluß Γ104 liegt ein Signal mit niedrigem Pegel an. Dieses Signal tritt am F.ingang von IH104 auf und bei einem niedrigen Signal an der SA/H-Leitung liegt am Anschluß 3 von (/110/4 ein hohes Signal, das zum Anschluß 8 von (./104C gelangt. Bei Auftreten eines

^h' hohen Signals am Anschluß 8 können die Φ 1/4-Impulse durchlaufen und ermöglichen ein Hochschalten. Wenn das Gaspedal jedoch freigegeben wird, öffnet sich der Drosselklappcnschalter TPS und am Ausgang von

LMl(M tritt ein Signal mit hohem Pegel auf, Dadurch liegt an dessen Anschluß 3 ein Signal mit niedrigem Pegel, das zum Anschluß 8 von U104C gelangt, so daß Φ ΙΑ-Impulse nicht auftreten können und dadurch ein Hochschalten nicht möglich ist.

Wenn sich der Bereichswähischalter ERS in einer Undefinierten Stellung befindet, treten am Anschluß 9 von t/104Ckeine<?> M-Impulse auf und ein Hochschalten ist nicht möglich.

Ein Gangschalten ist bei dem Ausführungsbeispiel unter anderem mit den folgenden Arbeitsweisen und Funktionen möglich:

Normaler Hochschalt-Vorgang: Während der automatischen Arbeitsweise in den Gangbereichen zwei bis sechs, wird durch Stellen des Bereichswählschalters ERSm einen vorgegebenen Gangbereich das automatische Schalten des Schaltgetriebes Pirn Drehmomentenwandler zum ausgewählten Gang hochgeschaltet. Dann ist eine Schaltung in die Feststellage durch das Feststellventil LU möglich, das vom Motor-Drehzahlmesser ΡΛ/gesteuert wird. Ein automatisches Herunterschalten von einem vorgegebenen Gang durch die Gangbereiche in den niedrigsten der automatischen Gänge, d. h. beispielsweise in den zweiten Gang, ist möglich. Wenn sich der Bereichswählschalter ERS in der neutralen Stellung befindet, ist, von einer Ausnahme abgesehen, das Schalten nicht möglich. Wenn irgendeine Kupplung betätigt wird und der Bereichswählschalter £7?Sdann in die neutrale Stellung gebracht wird, so tritt ein Herunterschalten auf, jedoch die neutrale Stellung wird solange nicht erreicht, bevor nicht die Ausgangsdrehza.';) auf die manuelle Drehzahlbereicheinstellung abgefallen ist. Der Lee "'auf kann nur dann auftreten, wenn sich der Bereichswählschalter ERS in der neutralen Stellung befindet.

Einstellbare Drehzahlsteuerung: Das richtige Drehzahlsignal für das automatische Schalten von einem Gangbereich in einen anderen ist entsprechend dem Einsatz und der Verwendungsweise des Antriebssystems bereits vom Herstellerwerk her festgelegt, und zwar dadurch, daß die Dioden in der Diodenmatrix DO in der elektronischen Steuerschaltung £Cin vorgegebener Weise angeordnet sind. Diese Drehzahl wird ir. einem Zustand gewählt, bei dem der Motor mit Vollgas läuft.

Steuerung der Feststellkupplung (hydraulisch): Das Schalten aus dem Drehmomentenwandlerbereich in den Feststellbereich wird durch das hydraulische Feststellkupplungsventil LU durchgeführt, welches die Turbinendrehzahl mit den Mitot-Meßgerät PM abfühlt. Die Drehzahl, bei der die Feststellung in Funktion oder außer Funktion tritt, wird durch Verstellen an einem hydraulischen Ventil im Feststellkupplungsventil LU eingestellt.

Herunterschalt-Steuerung: Wenn der Fahrer den Bereichswählschalter ERS in einen niedrigeren Gang verstellt, ist ein Herunterschalten nur dann möglich, wenn die richtige Drehzahl der Ausgangswelle SH vorliegt. Die Feslstellkupplung LC wird durch das Pitot-Meßgerät PM ausgekuppelt, wenn das Schaltgetriebe richtig heruntergeschaltet wird. Diese Herunterschalt-Drehzahlen werden vom Herstellungswerk her festgelegt und bei Laufen des Motors mit Vollgas eingestellt.

Verhinc^rn der Richtungsumkehrschiiltung bei fahrendem Fahrzeug:

Die Steuerschaltung EC verhindert, daß das Fahrzeug

in Rückwärtsfahrt gebracht wird, wenn die Geschwindigkeit größer a.'s etwa 0,4 km/h ist, während das Fahrzeug im automatischen Gangbereich betrieben wird. Im manuellen Gangbereich kann die Umschaltung in Rückwärtsrichtung bei jeder Geschwindigkeit durchgeführt werden. Dadurch wird verhindert, daß das Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit während des automatischen Schaltvorgangs von der Vorwärtsfahrt in die Rückwärtsfahrt gebracht wird, da dadvch die Kupplungen zerstört werden. Wenn der Hebel des Bereichswählschalters ERS bei Geschwindigkeiten, die größer sind als die Sperrgeschwindigkeiten, von der Vorwärtsfahrt in die Rückwährtsfahrt während des automatischen Betriebes geschoben wird, so tritt kein Umschalten der Richtung auf, bevor nicht die Sperrgeschwindigkeit erreicht ist, und zwar auf Grund der Funktionsweise der elektronischen Steuerschaltung.

Unerwünschtes Schalten in die neutrale Stellung: Das Getriebe geht nicht in die neutrale Getriebestellung über, auch wenn der Gangschalthebel irgendwie verschoben wird, es sei denn, daß der Gangschalthebel durch den Bereichswählschalter ERS in die neutrale Stellung gebracht wird und die Geschwindigkeit unter die Sperrgeschwindigkeit abgefallen ist.

Ausfall des Drehzahlmessers: Wenn das Getriebe im automatischen Getriebebereich in irgendeimem Gangbereich arbeitet urjd eine Unterbrechung in der Drehzahl-Meßschaltung A auftritt, bewirkt die Steuerschaltung automatisch, daß in den zweiten Gang heruntergeschaltet wird, welcher Gangbereich des Systems auch imriicr zu diesem Zeitpunkt, wenn der Schaltkreis unterbrochen ist, eingeschaltet ist. Wenn jedoch in der Drehzahl-Meßschaltung A ein Kurzschluß oder ein sonstiges Fehlverhalten auftritt, wird die Steuerschaltung außer Funktion gesetzt und die mechanischen Einrichtungen im Schaltgetriebe P treten in Funktion, um das System in dem Gangbereich zu halten, in dem sich das Getriebe zu dem Zeitpunkt befand, bei dem ein KurzschluÜ oder ;;in sonstiger Schaltungsfehler auftrat.

Ausschalten der Automatik: Umgehungs-Verbindungseinrichtungen OS(VgI. die Fig. 2 und 6) können von vom Fahrer mit der Steuerschaltung EC verbunden werden, um die automatische Arbeitsweise der Steuerschaltung EC abzuschalten und eine ausschließliche, direkte Steuerung von Hand für alle Gangbereiche durchzuführen. Auf diese Weise kann der Fahrer zu jedem Zeitpunkt und in jedem Zustand in irgendeinen Gang schalten, wobei das Schaltgetriebe P dazu verwendet wird, das Fahrzeug in der üblichen Weise anzuhalten, in Rückwärtsfahrt zu versetzen, abzubremsen oder zu beschleunigen.

Steuerung der Drossclklappenstellung: Der Drossclklappenschalter TPS gibt der Steuerschaltung EC die Stellung der Motor-Drosselklappe an (der Schalter ist im Leerlauf ausgeschaltet, sonst eingeschaltet). Wenn das Signal auftritt, ist ein Hoch- oder Herunterschalten möglich. Wenn kein Signal auftritt, ist nur ein Herunterschalten möglich.

In den Zeichnungen sind beispielsweise die Dioden — wenn nicht anders angegeben - vom Typ IN4148, alle NUND-Glieder vom Schaltungstyp CD40I1, alle NODER-Glieder vom Schaltungstyp CD4001, alle Inverter vom Schaltungstyp CD4049 und alle lichtemittierenden Dioden vom Typ MV5054-3.

In den F i g. 3 bis 6 sind noch Verbindungsleitungen 9 bis 21,31 bis 49,4M gezeigt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische digitale Steuerung für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges, das einen Antriebsmotor aufweist, dessen Drehzahl mittels einer Beschleunigungseinrichtung einstellbar ist, sowie ein Schaltgetriebe, bei dem mehrere Gänge automatisch nach Maßgabe der Stellung eines Bereichswahischalters durch elektrisch betätigbare Schaltelemente einlegbar sind, wobei der Bereichswahlschalter elektrische Bereichssignale in Abhängigkeit von dem ausgewählten Bereich abgibt, eine Einrichtung zum Erfassen der Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebes, weiche ein impulsförmiges Signal liefert, dessen Frequenz von der Drehzahl abhängt und das einem Zähler zugeführt wird, dessen Ausgangssignal der Drehzahl entspricht, wobei die Steuerung digitale Steuersignale von der Beschleunigungseinrichtung, der Drehzahlerfassungseinrichtung und dem Bereichswahischaiter zum Beläiigen der Schaltelemente empfängt und mit Hilfe einer nach Gangwechselgesichtspunkten vorprogrammierten Decodierung und einer Gangerkennungslogik verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungseinrichtung (TPS) ein 1-Bit-Signal abgibt, welches anzeigt, ob die Beschleunigungseinrichtung betätigt ist oder nicht, daß die Steuerung eine Signalmustererkennungsschaltung (DO, F, G) mit einem Hochschaltabschnitt (G) und einem Herunterschu'tabschnitt (F) aufweist, wobei der Hochschaltabschnitt (G) ein Hochschaltsignal in Abhängigkeit vom Signal des eingelegten Ganges und des Drehzahlzählers (D) abgibt, wenn die Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebes (P) den eingelegten Gangbereich überschreitet und der Herunterschaltabschnitt (F) ein Herunterschaltsignal in Abhängigkeit vom Signal des eingelegten Ganges und des Drehzahlzähiers (D) abgibt, wenn die Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebes (P) den eingelegten Gangbereich unterschreitet, daß eine Gangschaltsteuerstufe (H) vorgesehen ist, die auf die Schaltsignale der Signalmustererkennungsschaltung (DO. F, einspricht und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn ein Hochschaltsignal vorliegt und die Beschleunigungseinrichtung (TPS) betätigt ist oder wenn ein Herunterschaltsignal vorliegt, und daß ein Vorwärts-/Rückwärtszähler (I) vorgesehen ist, der auf das Hochschaltsignal vorwärts und auf das Herunterschaltsignal rückwärts zählt und dessen Ausgangssignal über einen Decoder (J) festlegt, welcher Gang eingestellt werden soll und die Schaltelemente (RS)zum Einlegen eines bestimmten Ganges ansteuert.

2. Steuerung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalmustererkennungsschaltung (DO, F, G) eine Diodenmatrix (DO) aufweist, die das Ausgangssignal des Drehzahlzählers (D) empfängt und entsprechend einem vorbestimmten Zählerausgangssignalmuster Signale an den Hoch' und Herunterschaltabschnitt (G, F) abgibt, wobei in dem Hoch- und Herunterschaltabschnitt (G, F) diese Signale mit den Ausgangssignalen des Vorwärts-/ Rückwärtszählers (7; über UND-Glieder verglichen werden.

3. Steuerung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (P) in einen manuellen Schaltbereich, darunter Leerlauf, Rückwärtsgang und 1. Gang, und ferner in einen automatischen Bereich schaltbar ist, in welchem mehrere Geschwindigkeitsbereiche oberhalb des ersten Ganges liegen.