DE2738914C2 - Verfahren zum Schalten von Stufengetrieben in Kraftfahrzeugen - Google Patents
Verfahren zum Schalten von Stufengetrieben in KraftfahrzeugenInfo
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Description
40
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. des nebengeordneten
Anspruches 11 sowie von Vorrichtungen nach der Gattung der Ansprüche 2,5 und 12.
Bei Kraftfahrzeugen mit automatisch geschaltetem Stufengetriebe ist es üblich, die Hoch- bzw. Rückschaltpunkte
des Stufengetriebes in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorlast zu ermitteln.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird dabei in der Regel von der Getriebeausgangsdrehzahl abgeleitet,
der Lastzustand des Motors aus der Stellung des Fahrpedales bzw. der Drosselklappe ermittelt.
Bei hydraulischen Getriebesteuervorrichtungen werden
diese Größen in Drücke umgesetzt, die ihrerseits mit Hilfe von hydraulischen Vergleichern Steuerschieber
betätigen, die für das Einrücken bzw. Lösen von Kupplungen und Bremsbändern in den bei Automatikgetrieben
üblicherweise verwendeten Planetengetrieben den Schaltdruck freigeben oder unterbrechen. go
Bei elektronischen Getriebesteuerungen hingegen werden die Betriebsgrößen des Kraftfahrzeuges über
Geber in elektrische Spannungen umgesetzt und diese Spannungen einer elektronischen Getriebesteuerschaltung
zugeführt, in der beispielsweise Kippstufen zur Ansteuerung der die einzelnen Gänge einlegenden
Magnetventile vorgesehen sind.
Den genannten Getriebesteuervorrichtungen ist gemein, daß die Umscnaltbedingungen von einem Gang
in den anderen in Abhängigkeit von Lastzustand und der Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Last-Geschwindigkeits-Diagramm
dargestellt werden können, in dem die Umschaltp.unkte vorzugsweise als geneigte Geraden
auftreten. Diese sogenannten Scnaltmuster bzw. Schaltgeraden bestimmen die Betriebsweise des Automatikgetriebes
und stellen gegebenenfalls auch das erzwungene Rückschalten mit Übergas (Kickdown) dar.
Befindet sich ein Kraftfahrzeug beispielsweise in einem Betriebspunkt im Last-Geschwindigkeits-Diagramm oberhalb einer Hochschaltgerade und wird die
Last durch Zurücknahme des Fahrpedales verringert, schaltet das Automatikgetriebe in den durch die
entsprechende Hochschaltgerade bestimmten nächst höheren Gang. Auf diese Weise ist es dem Fahrer eines
Kf aftfahrzeuges mit Automatikgetriebe möglich, den höheren Gang zu »holen«, andererseits kann ein
derartiger Hochschaltvorgang jedoch auch störend sein, da nicht bei jeder Rücknahme des Fahrpedals ein
Hochschalten erwünscht ist Fährt das Kraftfahrzeug beispielsweise eine Gefällstrecke herunter oder fährt es
in eine Kurve ein, nimmt der Fahrer zur Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Regel das Gas
zurück. Bei Kraftfahrzeugen ohne Automatikgetriebe hat dies den zusätzlichen Vorteil, daß die Bremswirkung
des Motors ausgenutzt werden kann. Bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe wird jedoch, wie oben beschrieben,
hochgeschaltet und die Bremswirkung des Motors dadurch im Gegenteil verringert. Dieses Betriebsverhalten
von Automatikgetrieben ist nicht nur störend, sondern kann in bestimmten Verkehrssituationen auch
zu Gefährdungen führen. Weiterhin ist es bei Ausrollen eines Kraftfahrzeuges mit Automatikgetriebe störend,
daß bei Zurücknahme des Fahrpedales das Getriebe zunächst in den höheren Gang schaltet, dann jedoch mit
abnehmender Geschwindigkeit wieder in den niedrigeren Gang zurückschaltet. Dieses Betriebsverhalten
mindert den Fahrkomfort und belastet durch überflüssige Schaltvorgänge unnötig das Automatikgetriebe.
Um die genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere um die Motorbremswirkung auf Gefällstrecken
ausnutzen zu können, ist es bekannt, manuelle Umschaltvorrichtungen zur Veränderung des Schaltmusters
des Automatikgetriebes vorzusehen oder das Automatikgetriebe so auszubilden, daß wahlweise auch
von Hand geschaltet werden kann. In der DE-OS 19 54 783 ist beispielsweise ein elektronischer Regler für
automatische Fahrzeugübersetzungsgetriebe beschrieben, bei dem der vom Fahrpedal bzw. der Drosselklappe
betätigte Weggeber gestuft ausgebildet ist. Das durch die Stufung dieses Weggebers bestimmte Schaltmuster
des Automatikgetriebes kann durch einen Schalter verändert werden, der wahlweise von Hand oder
selbsttätig mit Hilfe eines vom Gradienten der Gefällestrecke abhängigen Signales betätigbar ist. In
der DE-PS 11 55 021 ist eine Steuervorrichtung zum selbsttätigen Gangwechsel von Wechselgetrieben, insbesondere
für Kraftfahrzeuge beschrieben," bei der vermittels einer hydraulischen Getriebesteuerung neben
den üblichen Fahrbereichen P, R, N, D, L durch ein handbetätigtes Wählerventil der gerade eingelegte
Gang verrastet werden kann.
t.'achteil dieser beschriebenen Vorrichtungen ist, daß ein manueller Eingriff in den Betriebsablauf des
Automatikgetriebes erforderlich ist, was dem Sinn eines Automatikgetriebes widerspricht.
Weiterhin ist aus der DE-AS 21 65 707 eine
avawAisiiUilUll»i»<*ni»i>i*USe»iit:'..'-ti(i^Ba*iU*iVCjOOTia
elektrohydraulische Steuervorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe bekannt, bei der ein am Fahrpcdal befindlicher Schalter,
der bei gelöstem Fahrpedal betätigt wird, das Schaltmuster des Automatikgetriebes in der Weise
verändert, daß beispielsweise bei einem Dreiganggetriebe bei gelöstem Fahrpedal und hoher Geschwindigkeit
der zweite Gang eingelegt wird. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß dann zwangsweise in den
zweiten Gang rückgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug im dritten Gang fährt und das Fahrpedal gelöst wird.
Auch die in der DE-OS 25 37 475 beschriebene Steuereinrichtung für automatisch geschaltete Kraftfahrzeug-Gangwechselgetriebe sieht einen vom Fahrpedal bzw. der Motorauspuffbremse betätigten Schalter
vor, der bei Lösen des Fahrpedals betätigt wird und ein
Hochschalten verhindert bzw. bei hoher Geschwindigkeit ein Rückschalten bewirkt. Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß ein erzwungenes Rückschalten bei hohen
Geschwindigkeiten und Lösen des. Fahrpedals den Fahrer überrascht und damit eine gefährliche Situation
herbeiführen kann.
Aus der DE-OS 15 55170 ist schließlich eine
Vorrichtung zum willkürlichen Abwärtsschalten automatischer Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, bei der ein
Gaspedal mit einem Induktivgeber derart zusammenwirkt, daß bei ruckartigem Durchtreten des Fahrpedals
ein Signal im Induktivgeber erzeugt wird, der einen Kickdown-Vorgang des Getriebes bewirkt.
Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist, daß sie
lediglich als sogenannter Kickdown-Schalter verwendet werden kann, da sie nur auf ruckartiges Durchtreten des
Fahrpedals anspricht. Außerdem ist es bei Schaltmitteln zur Erzeugung einer Kickdown-Funktion nur notwendig, eine Einleitung des Vorganges vorzunehmen, da
sich daran die übliche Schaltfolge eines Stufengetriebes anschließt. Zur Unterdrückung eines Hochschaltvorganges ist es jedoch erforderlich, die Hochschaltunterdrückung zu einem bestimmten Zeitpunkt wieder
aufzuheben, damit das Getriebe alsdann wieder in der normalen Reihenfolge herauf- und herunterschalten
kann.
Weiterhin ist aus der DE-AS 2165 707 eine
elektrohydraulische Steuervorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe bekannt, bei der ein am Fahrpedal befindlicher Schalter,
der bei gelöstem Fahrpedal betätigt wird, das Schaltmuster des Automatikgetriebes in der Weise
verändert, daß beispielsweise bei einem Dreiganggetriebe bei gelöstem Fahrpedal und hoher Geschwindigkeit
der zweite Gang eingelegt wird. Diese Vorrichtung hat
jedoch den Nachteil, daß dann zwangsweise in den zweiten Gang rückgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug
im dritten Gang fährt und das Fahrpedal gelöst wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demnach insbesondere darin, unter ergonomischen
Gesichtspunkten die Verhaltensweise eines Fahrers in dem Regelkreis zur Unterdrückung von Hochschaltvorgärigen zu berücksichtigen, wobei sowohl für den
Beginn wie auch das Ende der Unterdrückung exakte Betriebsbedingungen angegeben werden.
Gelöst wird diese Aufgabe bei Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruches bzw. des nebengeordneten Anspruches 11 durch die in den entsprechenden
Kennzeichen angegebenen Merkmale, sowie bei Vorrichtungen nach der Gattung der Ansprüche 2,5 und 12
durch die in den zugehörigen Kennzeichen angegebenen Mittel.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches bzw. des
nebengeordneten Anspruches 11 hat demgegenüber den Vorteil, die natürliche Verhaltensweise eines
Fahrers eines Kraftfahrzeuges bei Befahren einer Gefällestrecke, einer Kurve oder beim Ausrollen in den
Regelkreis zur Gewinnung eines Kriteriums für das
Unterdrücken von Hochschaltvorgängen mit einzubeziehen. Durch Berücksichtigung dieser ergonomischen
Gesichtspunkte verhält sich das Fahrzeug mit Automatikgetriebe wie vom Fahrer beabsichtigt, da man davon
.ausgehen kann, daß der Fahrer bei den fraglichen
ι s Situationen (Gefälle, Kurve, Ausrollen) das Gas schnell,
nicht jedoch unbedingt ganz wegnimmt. Dadurch wird der Fahrer nicht in überraschenden Hochschaltvorgängen ausgesetzt. Zudem ist kein dem Sinn eines
Automatikgetriebes widersprechender manueller Ein
griff in den Betriebsablauf der Getriebesteuerung
erforderlich, der für den Fahrer eines Kraftfahrzeuges
mit Automatikgetriebe unzumutbar und zeitraubend ist
sowie plötzliche zusätzliche Konzentration erfordert.
schaltvorgängen wird das Getriebe entlastet und damit
seine Lebensdauer erhöht. Hinzu kommt, daß es bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
möglich ist, bei Befahren von Gefällestrecken oder engen Kurven die Motorbremskraft auszunutzen
anstatt wie bei herkömmlichen Automatikgetrieben die Fußbremse zu betätigen. Damit wird auch der
Verschleiß der Fußbremse herabgesetzt
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind so ausgelegt,
daß sie zusätzlich zu bekannten Getriebesteuerungen verwendet werden können.
So kann bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine übliche hydraulische Getriebesteuerung verwendet werden, wobei
lediglich der Kolben des die Lastgröße einstellenden
Schieberventils modifiziert und ein Blockierventil für den Zufluß des Druckmittels zu dem Schieberventil
vorgesehen werden muß, das von einem am Saugrohr anzubringenden Membran-Schnappschalter betätigt
wird.
Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die von einem mit dem
Fahrpedal gekoppelten Weggeber kommende, dem Lastzustand des Motors entsprechende Spannung über
eine Sample-and-Hold-Stufe einer üblichen elektronischen Getriebesteuereinheit zugeführt, wobei die
Unterdrückung der unerwünschten Hochschaltvorgänge durch Ansteuerung der Sample-and-HoId-Stufe
ausgelöst wird.
In der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die von einem Getriebeausgangsdrehzahl-Geber kommende und der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Spannung fiber eine steuerbare
Begrenzerstufe einer elektronischen Getriebesteuerein-
go heit zugeführt, auch ohne daß in diesem Falle
Änderungen an der elektronischen Getriebesteuerung erforderlich wären.
In der vierten Ausführnngsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird schließlich die Ausführung von
Hochschaltbefehlen dadurch verhindert, daß die die Hochschaltbefehle von der Getriebesteuereinheit an
eine Getriebeschalteinheit führende Leitung unterbrochen wird, wobei die Kriterien für die Unterbrechung
durch externe Beschallung der Getriebesteuereinheil ermittelt werden. Es ist daher auch in diesem Falle keine
Änderung der üblichen elektronischen Getriebesteuereinheit erforderlich.
Der Aufwand für das Vorsehen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung reduziert sich mithin bei der
hydraulischen Ausführungsform auf einige wenige übliche hydraulische und pneumatische Bauelemente;
bei den elektronischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind ebenfalls nur wenige
elektronische Stufen erforderlich, die in üblicher Technik aufgebaut werden können und die ohnehin im
Fahrzeug erfaßten und als elektrische Spannungen vorliegenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeuges
auswerten. Damit ist der zusätzliche Aufwand für den π Einbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verglichen mit dem Gesamtaufwand einer hydraulischen bzw.
einer elektronischen Getriebesteuereinheit gering.
Zeichnung
20
Ein Schaltmuster sowie mehrere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren sind in der
Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Last-Geschwindigkeits-Diagramm mit den Schaltgeraden für ein Dreiganggetriebe;
F i g. 2 ein Prinzipbild einer ersten Ausführungsform mit hydraulisch-pneumatischer Steuerung;
F i g. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungs- jo
form für eine elektronische Getriebesteuerung;
F i g. 4 das Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform für eine elektronische Getriebesteuerung;
F i g. 5 das Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform für eine elektronische Getriebesteuerung.
35
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schalten von Stufengetrieben in Kraftfahrzeugen
vorgeschlagen, bei der unerwünschte Hochschaltvorgänge unterdrückt werden, die in üblichen Automatikgetrieben dann ausgelöst werden, wenn das Fahrpeda!
zurückgenommen wird. Ein solcher Hochschaltvorgang ist dann unerwünscht, wenn das Fahrzeug eine
Gefällestrecke befährt in eine Kurve einfährt oder ausrollt Erfindungsgemäß wird ein Hochschaltvorgang
dann unterdrückt, wenn das Fahrpedal ruckartig zurückgenommen wird. In einer Ausführungsform der
Erfindung wird hierzu der Druckmittelzufluß zu einem vom Fahrpedal betätigten Steuerschieber durch einen
mit dem Ansaugrohr gekoppelten Membranschalter beeinflußt; in einer zweiten und dritten Ausführungsform wird eine der Fahrpedalstellung entsprechende
Spannung elektronisch differenziert und in Abhängigkeit davon das vom Fahrpedal kommende Lastsignal am
Eingang einer elektronischen Getriebesteuerstufe verrastet; in einer vierten Ausführungsform wird schließlich bei Erkennung eines Hochschaltzustandes infolge
von Lastverminderung die Fahrpedalstellung in vorbestimmten Zeitabständen ermittelt und bei Nullast der
Hochschaltvorgang unterdrückt
In F.i g. 1 ist ein Last-Geschwindigkeits-Diagramm
mit üblichen Schaltgeraden für ein Dreiganggetriebe dargestellt Der Betriebszustand eines Kraftfahrzeuges
wird dabei durch den jeweiligen Lastzustand des Motors, dargestellt durch die relative öffnung der
Drosselklappe «/«m„ und die Fahrzeuggeschwindigkeit,
dargestellt durch die Getriebeausgangsdrehzahl
charakterisiert. Liegt ein derart definierter Betriebspunkt des Getriebes beispielsweise oberhalb einer
Hochschaltgeraden 1 für das Umschalten vom zweiten in den dritten Gang, ist der zweite Gang eingelegt; liegt
der Betriebspunkt unterhalb der Hochschaltgeraden 1, wird in den dritten Gang hochgeschaltet. Dieser
Schaltbedarf ist in F i g. 1 durch den ersten Betriebspunkt 2 und den zweiten Betriebspunkt 3 dargestellt.
Befindet sich das Fahrzeug mit eingelegtem zweiten Gang im ersten Betriebspunkt 2 und wird das Fahrpedal
teilweise zurückgenommen, wird der zweite Betriebspunkt 3 erreicht, wobei bei Überschreiten der
Hochschaltgeraden 1 in den dritten Gang hochgeschaltet wird. Wird das Fahrpedal dann ganz weggenommen,
wird der dritte Betriebspunkt 4 erreicht. Andererseits ist es auch möglich, daß das Fahrzeug bei dem zweiten
Betriebspunkt 3 mit entsprechend eingestellter Teillast an Geschwindigkeit abnimmt, bis es den vierten
Betriebspunkt 5 erreicht, indem in den zweiten Gang zurückgeschaltet wird. Bei den bekannten Getriebesteuerungen wird somit bei Zurücknahme des Fahrpedales aus dem ersten Betriebspunkt 2 zwangsläufig
hochgeschaltet bzw. bei Erreichen des vierten Betriebspunktes 5 zwangsläufig in den zweiten Gang zurückgeschaltet. Mit der vorliegenden Erfindung wird demgegenüber bei ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedales
von beispielsweise dem ersten Betriebspunkt 2 ein Hochschalten des Getriebes unterdrückt wobei ein
Erreichen des Lastwertes Null im dritten Betriebspunkt 4 allenfalls als zusätzliches Kriterium dient. Bei der
ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedales der vor der
ruckartigen Zurücknahme eingenommene Lastwert als Eingangswert für die Getriebesteuerung verrastet wird.
Bei der vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Unterdrückung des Hochschaltvorganges dadurch bewirkt, daß bei ruckartiger
Zurücknahme des Fahrpedales die Weiterleitung des Hochschaltbefehles von der Getriebesteuereinheit an
eine Getriebeschalteinheit unterbrochen wird.
Ein weiterer Betriebsfal! kann dann auftreten, wenn
sich das Fahrzeug auf einer steilen Gefällestrecke befindet und trotz Unterdrückung des Hochschaltvorganges bei ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedales
sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, so daß in einem fünften Betriebspunkt 6 in den dritten Gang
hochgeschaltet wird, weil in diesem Betriebspunkt aufgrund der Geschwindigkeitserhöhung die Hochschaltgerade 1 geschnitten wird. Bei der dritten
Ausführungsform der Erfindung ist daher eine Begrenzung des Geschwindigkeitssignales nach oben hin auf
den im Augenblick der ruckartigen Zurücknahme des Fahrpedals eingenommenen Wert vorgesehen, so daß
aufgrund einer Geschwindigkeitserhöhung nicht hochaufgrund einer Geschwindigkeitsabnahme jedoch rückgeschaltet werden kann.
In F i g. 2 ist das Prinzipbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt
Ein Fahrpedal 10 eines Kraftfahrzeuges ist um ein raumfestes Gelenk Il drehbar gelagert und wird in
seiner Ruhestellung von einer Feder IZ die an einem raumfesten Befestigungspunkt 13 angelenkt ist auf
einem Auflagepunkt 14 gehalten. Das Fahrpedal 10 betätigt über ein hier nicht dargestelltes Gestänge, das
durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist eine Drosselklappe 15 einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges. Außerdem ist mit dem Fahrpedal 10 ein
Stößel 16 eines Schieberventils 17 auslenkbar. Das Schieberventil 17 weist einen Druckmittelzufluß 18 auf,
der an eine Druckmittelpumpe 19 angeschlossen ist. Eine Druckmittelöffnung 20 des Schieberventils 17 ist zu
einem Lasteingang 210 einer Getriebesteuereinheit 21 geführt, der weitere Betriebskenngrößen des Kraftfahrzeuges
beispielsweise über einen Geschwindigkeitseingang 211 zugeführt werden. Die Getriebesteuereinheit
21 ist über eine Hochschaltleitung 212 und eine Rückschaltleitung 213 mit einer Getriebeschalteinheit
22 verbunden, die in der F i g. 2 durch zwei Hydraulikschieber
symbolisiert ist. Ein erster Druckmittelabfluß
23 des Schieberventils 17 steht über eine Leitung niedrigen Drucks mit einem Druckmittel-Vorratsgefäß
24 in Verbindung. Ein zweiter Druckmittelabfluß 25 des Schieberventils 17 ist über ein vorgespanntes Rückschlagventil
26 ebenfalls mit dem Druckmittel-Vorrats·
gefäß 24 sowie über eine Drossel 27 mit einem Wegeventil 28, das einen Schaltmagnet 29 aufweist, in
dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einem 2/2-Wegeventil, verbunden. In dem Schieberventil 17 ist
ein vom Stößel 16 betätigbarer Steuerschieber beweglich angeordnet Ein erster Teil 30 des Steuerschiebers
weist einen verjüngten Teil auf, durch den eine wechselseitige Verbindung zwischen dem Druckmittelzufluß
18 und dem ersten Druckmittelabfluß 23 einerseits sowie über einen Kanal 31 im Ventilgehäuse
mit der Druckmittelöffnung 20 andererseits herstellbar ist. Der erste Teil 30 des Steuerschiebers ist über eine
Schraubenfeder 32 mit einem zweiten Teil 33 des Steuerschiebers verbunden. Der von der Schraubenfeder
32 eingenommene Raum der Steuerschieberbohrung des Schieberventils 17 steht über einen Kanal 34 im
Ventilgehäuse mit dem zweiten Druckmittelabfluß 23 in Verbindung. Der zweite Teil 33 des Steuerschiebers
weist eine zentrische Bohrung auf, in der eine Schraubenfeder 35 angebracht ist, die auf der einen
Seite auf der Grundfläche der Bohrung und auf der anderen Seite auf einem Bund 36 des Stößels 16 aufliegt,
der in der zentrischen Bohrung des zweiten Teiles 33 des Steuerschiebers axial verschiebbar angeordnet ist.
Auf dem Grund der zentrischen Bohrung im zweiten Teil 33 des Steuerschiebers ist ein Kontaktplättchen 37
befestigt, auf der gegenüberliegenden Stirnfläche des Stößels 16 ist ein Kontaktplättchen 38 isoliert
angebracht
Weiterhin ist ein Schnappschalter 41 vorgesehen, der eine erste Druckkammer 42 und eine zweite Druckkammer
43 aufweist, die durch eine Membran 44 voneinander getrennt sind. Die erste Druckkammer 42
ist über eine Verbindung 45, die zweite Druckkammer 43 ist über eine Drossel 46 und einen Hohlraum 47 mit
einem Ansaugrohr 48 dsr Brennkraftmaschine des
Kraftfahrzeuges verbunden. Die Membran 44 trägt einen Schaltstift 49. der vermittels eines Gestänges 50,
das in einem raumfesten Gelenk 51 sowie in einem Gelenk 52 am Schaltstift 49 gelagert ist in zwei
Raststellungen ausgerückt werden kann. Hierzu ist eine Feder 53,54 an einem raumfesten Befestigungspunkt 55
and einem Gelenk 56 des Gestänges 50 befestigt Der Schaltstift 49 trägt an seiner einen Stirnseite ein isoliert
angebrachtes Kontaktplättchen 57, das einem am Gehäuse isoliert angebrachten Kontaktplättchen 58
gegenübersteht In der einen Raststellung des Schnappschalters — im dargestellten Beispiel in der rechten
Raststellung — sind die Kontaktplättchen 57, 58 miteinander verbunden; in der anderen Raststellung
sind sie voneinander getrennt Der Schaltstift 49 trägt weiterhin eine ferromagnetische Scheibe 59, die mit
einem Schaltmagnet 60 in Wirkungsverbindung steht.
Durch Verbinden der Kontaktplättchen 37, 38 wird der Schaltmagnet 60 erregt, dies ist durch die
". strichpunktierte Linie 61 angedeutet; durch Verbinden der Kontaktplättchen 57,58 wird der das Wegeventil 28
betätigende Schaltmagnet 29 erregt, dies ist durch die strichpunktierte Linie 62 angedeutet. Die Wirkungsweise
der in F i g. 2 dargestellten Anordnung ist wie folgt:
in Befindet sich das Fahrpedal 10 in der Ruhestellung,
d. h. auf dem Auflagepunkt 14, auf dem es durch die Feder 12 festgehalten wird, wird keine Kraft vom
Fahrpedal 10 auf den Stößel 16 des Steuerschiebers des Schieberventils 17 übertragen. Dann fließt das Druckmittel
von der Druckmittelpumpe 19 über den Druckmittelzufluß 18 in den zweiten Druckmittelabfluß
23 und von dort in das Druckmittel-Vorratsgefäß 24. Am ersten Druckmittelabfiuß 23 und damit ebenso an der
Druckmittelöffnung 20 herrscht der Druck Null, der der Nullaststellung des Fahrpedals 10 entspricht.
Wird nun das Fahrpedal 10 aus seiner Nullage ausgelenkt, wird eine Verbindung zwischen den
Kontaktplättchen 37, 38 im zweiten Teil 33 des Steuerschiebers hergestellt. Dadurch wird der Schaltmagnet
60 des Schnappschalters 41 erregt und der Schaltstift 49 in seine linke Raststellung ausgerückt,
wodurch der durch die Kontaktplättchen 57, 58 gebildete Schalter geöffnet wird. Dies wiederum
bedeutet, daß der Schaltmagnet 29 des Wegeventils 28
jo nicht erregt ist, so daß das Wegeventil 28 seine Ruhelage einnimmt in der es geöffnet ist Außerdem
wird die vom Fahrpedal 10 auf dem Stößel 16 übertragene Kraft über die Schraubenfeder 32 auf den
ersten Teil 30 des Steuerschiebers übertragen. Dies bedeutet, daß mit zunehmender Auslenkung des
Fahrpedals 10 der erste Druckmittelabfiuß 23 vom ersten Teil 30 des Steuerschiebers auch zunehmend
verschlossen wird, so daß sich in der Steuerschieberbohrung des Schieberventils 17 ein Druck aufbaut der über
den Kanal 31 im Ventilgehäuse und die Druckmittelöffnung 20 auf den Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit
21 weitergeleitet wird. Auf diese Weise erscheint am Lasteingang 210 eine der Auslenkung des Fahrpedals
10 und damit der Motorlast entsprechende Druckgröße.
Wird das Fahrpedal 10 nun langsam zurückgenommen, wird zwar der durch die Kontaktplättchen 37, 38
gebildete Schalter geöffnet und der Schaltmpgnet 60 des Schnappschalters 41 fällt ab, der Schaltstift 49 verbleibt
so jedoch dennoch in seiner durch die Feder 53, 54 bestimmten linken Raststellung. Da zudem mit dem
Fahrpedal 10 auch die Drosselklappe 15 langsam verstellt wird, entsteht im Ansaugrohr 48 nur ein
langsam steigender Unterdruck, so daß sich in der ersten Druckkammer 42 über die Verbindung 45 und in
der zweiten Druckkammer 43 über die Drossel 46 und den Hohlraum 47 derselbe Druck einstellt Infolgedessen wird die Membran 44 nicht ausg^lenkt Da der durch
die Kontaktplättchen 57, 58 gebildete Schalter weiter hin geöffnet ist, verharrt das Wegeventil 28 in seiner
offenen Stellung und das Druckmittel aus der Schieberbohrung des Schieberventils 17 kann über den zweiten
Druckmittelabfiuß 25, die Drossel 27 und das Wegeventil 28 in das Druckmittel-Vorratsgefäß 24 abfließen.
es Hierdurch ist eine Bewegung des Steuerschiebers des Schieberventils 17 nach rechts entsprechend der
Zurücknahme des Fahrpedals 10 möglich. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Druckmittelzufluß 18 und
dem ersten Druckmittelabfluß 23 wieder geöffnet und der Druck an der Druckmittelöffnung 20 und damit
entsprechend am Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21 fällt — entsprechend der Stellung des
Fahrpedals 10 — ab.
Ist jedoch das Fahrpedal 10 ausgelenkt und damit der Steuerschieber des Schieberventils 17 nach links
ausgerückt und wird nun das Fahrpedal 10 ruckartig zurückgenommen, verschließt die Drosselklappe 15
ebenso ruckartig das Ansaugrohr 48 wodurch sich ein schneller Unterdruckaufbau im Ansaugrohr 48 ausbildet.
Über die Verbindung 45 entsteht hierdurch in der ersten Druckkammer 42 ein starker Unterdruck,
während in der zweiten Druckkammer 43 der vorher herrschende Unterdruck noch bestehen bleibt, da sich
der plötzliche Unterdruckaufbau im Ansaugrohr 48 über die Drossel 46 und den Hohlraum 47 nur verzögert auf
die zweite Druckkammer 43 übertragen kann. Infolge der Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer
42 und der zweiten Druckkammer 43 wird nun die Membran 44 nach rechts ausgelenkt, wodurch einerseits
der Schnappschalter 41 infolge seiner durch das Gestänge 50 und die Feder 53,54 gebildeten Anordnung
in seine rechte Raststellung gebracht wird und andererseits in dieser Raststellung ein Kontakt zwisehen
den Kontaktplättchen 57,58 hergestellt wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß der Schaltmagnet 29 des
Wegeventils 28 erregt wird, wodurch das Wegeventil 28 in seine sperrende Stellung gebracht wird. Das
Druckmittel aus der Schieberbohrung des Schieberventils 17 kann nun nicht mehr über den dritten
Druckmittelabfluß 25 abfließen und der Steuerschieber verharrt in der vor der ruckartigen Wegnahme des
Fahrpedals eingenommenen Stellung. Solange der Steuerschieber des Schieberventils 17 in seiner Lage
blockiert ist, wird von der Druckmittelöffnung 20 an den Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21 eine
konstante Eingangsgröße weitergegeben. Dies bedeutet jedoch bei dem in F i g. 1 dargestellten Betriebsbeispiel,
daß nicht die dem zweiten Betriebspunkt 3 sondern die dem ersten Betriebspunkt 1 entsprechende Lastgröße
als Eingangsgröße der Getriebesteuereinheit 21 zugeführt wird und infolgedessen ein Hochschakvorgang,
wie er bei üblichen Automatikgetrieben ausgeführt worden wäre, unterdrückt wird.
Erst wenn das Fahrpedal 10 wieder auf den vor der ruckartigen Rücknahme des Fahrpedals 10 eingenommenen
Wert ausgelenkt und damit Kraft auf den Stößel 16 des Steuerschiebers des Schieberventils 17 übertragen
wird, wird der durch die Kontaktplättchen 37, 38 gebildete Schalter geschlossen and infolgedessen der
Schaltmagnet 60 des Schnappschalters 41 erregt. Dies hat zur Folge, daß die ferromagnetische Scheibe 59, die
auf dem Schaltstift 49 angebracht ist, vom Magneten angezogen wird und der Schnappschalter 41 so
wiederum in seine linke Raststellung ausgerückt wird. Damit wird jedoch auch der durch die Kontaktplättchen
57,58 gebildete Schalter geöffnet und infolgedessen der Schaltmagnet 29 des Wegeventils 28 entregt. Das
Druckmittel aas der Steuerschieberbohrung des Schieberventils
17 kann min wiederum über den zweiten Druckmittelabfluß 25, die Drossel 27 und das Wegeventil
28 abfließen. Damit kann sich auch der Steuerschieber des Schieberventils wieder nach rechts bewegen,
wodurch, wie oben erklärt, eine Reduzierung der
Eingangsgröße am Lasteingang 2IO der Getriebesteuereinheit21
einhergeht
Das vorgespannte Rückschlagventil 26 ist vorgese
hen, um bei schneller Auslenkung des Fahrpedals 10 einen Druckmittelzuflt'ß in die Steuerschieberbohrung
des Schieberventils 17 vom Druckmittel-Vorratsgefäß 24 zu ermöglichen, andererseits aber einen Abfluß über
diesen Zweig zu verhindern.
Die Drossel 27 hingegen bewirkt eine verzögerte Auslenkung des Steuerschiebers bei Rücknahme des
Fahrpedals 10 und stellt so sicher, daß bei dem oben beschriebenen Schaltvorgang zur Unterdrückung von
Hochschaltvorgängen die Stellung des Steuerschiebers verrastet wird, die zum Zeitpunkt der ruckartigen
Rücknahme des Fahrpedals eingenommen wurde, da durch die Drossel 27 die Auslenkung des Steuerschiebers
im Sinne einer Lastverminderung langsamer erfolgt, als der durch den Schnappschalter 41 und das
Wegeventil 28 bewirkte Blockiervorgang des Druckmittelabflusses aus der Steuerschieberbohrung.
In Fig.3 ist das Blockschaltbild einer zweiten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Fahrpedal 10 — in der Zeichnung
der Einfachheit halber einschließlich eines Weggebers
— ist über eine erste Sample-and-Hold-Stufe 80 mit dem Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21
verbunden, die ihrerseit wiederum über die Hochschaltleitung 212 und eine Rückschaltleitung 213 an die
Getriebeschalteinheit 22 angeschlossen ist. Der Getriebesteuereinheit 21 wird zudem über den Geschwindigkeitseingang
211 ein der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Signal von einem Getriebeausgangsdrehzahl-Geber
70 zugeführt. Das der Fahrpedalstellung entsprechende Signal ist außerdem über eine
Differenzierstufe 81 und eine Kennlinienstufe 82 an den ersten Eingang eines ersten Komparators 83 gelegt,
dessen zweiter Eingang von einer Klemme 84 mit einer weiteren Spannung beschaltbar ist. Der Ausgang des
ersten Komparators 83 ist mit dem Setzeingang 851 eines Flip-Flops 85 verbunden, dessen Ausgang auf den
Hold-Eingang der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80 geführt ist. Das der Fahrpedalstellung entsprechende
Signal wird schließlich noch dem ersten Eingang eines zweiten Komparators 86 zugeführt, dessen zweiter
Eingang mit dem Ausgang der ersten Sample-and-1 lold-Stufc
80 verbunden ist. Der Ausgang des zweiten Komparators 86 ist auf einen Eingang einer ersten
UND-Stufe87 geführt, deren anderer Eingang an Masse
liegt. Der Ausgang der ersten UN D-Stufe 87 steuert schließlich den Rücksetzeingang 852 des Flip-Flops 85.
Das vom Fahrpedal 10 herrührende und der Fahrpedalstellung entsprechende Signal wird über die
erste Sample-and-Hold-Stufe 80 der Getriebesteuereinheit 21 zugeführt Eine Sample-and-Hold-Stufe hat die
Eigenschaft das an ihrem Eingang anliegende Signal — gegebenenfalls um einen vorgebbaren Faktor verstärkt
— an ihren Ausgang weiterzuleiten, solange der Hold-Eingang nicht angesteuert ist In dieser Betriebsweise
wirkt eine Sample-and-Hold-Stufe also als Verstärker. In dem Augenblick jedoch, in dem der
Hold-Eingang angesteuert wird, bleibt das Ausgangssignal auf seinem Augenblickswert stehen, d.h., die
Eingangsgröße kann durch Ansteuerung des Hold-Einganges verrasiet werden. Bei der in F i g. 3 dargestellten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Hold-Eingang 801 des ersten Sample-and-Hold-Stufe
80 durch das Flip-Flop 85 angesteuert Die Ausbildung der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80 ist
jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung. Sample-and-Hold-Stufen
zur Verwendung in einer ernndungsgernäßen Vorrichtung sind vielmehr handelsüblich. Solange
also der Hold-Eingang 801 der ersten Sample-and-Hold-Stufe
80 nicht angesteuert wird, gelangt das der Fahrpedalstellung entsprechende Signal dem jeweiligen
Augenblickswert der Fahrpedalstellung entsprechend auf den Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21.
Um jedoch eine ruckartige Zurücknahme des Fahrpedals erkennen zu können, wird das der
Faiirpedalstellung entsprechende Signal in der Differenzierstufe 81 differenziert und einer Kennlinienstufe 82
zugeführt. Die Kennlinienstufe 82 unterdrückt die positiven Ausgangssignale der Differenzierstufe 81
entsprechend einer positiven Auslenkung des Fahrpedals 10, so daß am Ausgang der Kennlinienstufe 82 ein
Signal zur Verfügung steht, das der Geschwindigkeit der
Zurücknahme des Fahrpedals 10 entspricht. Diese Spannung wird im ersten Komparator 83 mit einer an
die Klemme 84 gelegten vorgebbaren Schwellwertspannung verglichen, so daß der erste Komparator 83 dann
umschaltet, wenn die Geschwindigkeit der Rücknahme des Fahrpedals 10 den vorgegebenen Wert überschrei-"
tet. Auf diese Weise ist ein Mindestdruck für die Rücknahme des Fahrpedals 10 definierbar, bei dem die
erfindungsgemäße Vorrichtung ausgelöst wird. Der Ausgang des ersten !Comparators 83 setzt nun das
Flip-Flop 85, das seinerseits den Hold-Eingang 801 der .ersten Sample-and-Hold-Stufe ansteuert. Auf diese
Weise wird erreicht, daß bei. definierter ruckartiger
Zurücknahme des Fahrpedals 1.0 die zu diesem
Zeitpunkt vorliegende, der Fahrpedalstellung entspre^ chende Spannung am Lasteingang 210 der Getrjebesteuereinheit
21 verrastet wird. :.'.. ■ "
Entsprechend der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe soll diese Verrastung dann wieder gelöst
werden, wenn das Fahrpedal 10 wieder auf seinen zum Zeitpunkt der ruckartigen Zurücknahme eingenommenen
Wert ausgelenkt wurde. Zu diesem Zweck wird der am Ausgang der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80
vorliegende verrastete Wert mit dem Augenblickswert der der Fahrpedalstellung entsprechenden Spannung im
zweiten Komparator 86 verglichen. Bei Gleichheit der beiden Eingangsspannungen des zweiten Komparators.
86 wird über die erste UND-Stufe 87 das Flip-Flop 85 zurückgesetzt und damit die erste Sample-and-Hold-Stufe
80 entriegelt. Von diesem Zeitpunkt an wird nun wieder, wie oben geschildert, der Getriebesteuereinheit
21 ein dem Augenblickswert der Fahrpedalstellung entsprechendes Signal zugeführt.
In Fig.4 ist das Blockschaltbild einer dritten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Diese dritte Ausführungsform baut Ίκ
wesentlichen auf der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform
auf, entsprechend sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und die weitere
Beschreibung beschränkt sich auf die zusätzlich vorgesehenen Elemente. In die Verbindungsleitung
zwischen dem Fahrpedal 10 und der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80 ist ein erstes Verzögerungsglied 88 sowie
ein Umschalter 89 geschaltet. Der Umschalter 89 bewirkt in seiner einen Schaltstellung die Einschaltung
des Verzögerungsgliedes 88 in die Verbindungsleitung zwischen dem Fahrpedal 10 und der ersten Sample-and-Hold-Stufe
80, in seiner anderen Schaltstellung wird das Verzögerungsglied 88 überbrückt, so daß eine Schaltung,
wie in F i g. 3 dargestellt, entsteht. Der Steuereingang des Umschalters 89 ist mit dem Ausgang der
Kennlinienstufe 82 verbunden. Der Ausgang des Getriebeausgangsdrehzahl-Gebers 70 ist auf den
Eingang einer zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90 sowie über eine steuerbare Begrenzerstufe 91 auf den
Geschwindigkeitseingang 211 der Getriebesteuereinheit 21 geführt Der Ausgang der zweiten Sample-and-Hold-Stufe
90 ist mit dem Stsuereingang der steuerbaren Begrenzerstufe 91 verbunden. Der Hold-Eingang
901 der zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90 steht ebenso wie der Hold-Eingang 801 der ersten Sampleand-Hold-Stufe
80 mit dem Ausgang des Flip-Flops 85 in Wirkungsverbindung. In einer weiteren Ausbildung
der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen den Ausgang des Flip-Flops 85 und wenigstens einen
Hold-Eingang 801, 901 eine zweite UND-Stufe 92 geschaltet, deren zweiter Eingang auf eine Klemme 93
geführt ist
Die Wirkungsweise der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist gegenüber der in Fig.3 dargestellten die folgenden Unterschiede auf:
Wie schon bei der in Fig.2 dargestellten ersten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind für die positive und die negative Auslenkung
des Fahrpedales unterschiedliche Zeitkonstanten für die Weitergabe des der Fahrpedalstellung entsprechenden
Signales auf die Getriebesteuereinheit 21 vorgesehen. Während es. dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges
jederzeit möglich seih soll, ohne Verzögerung mit dem Fahrpedal Vollgas einzustellen, kann es zweckmäßig
sein, die Lastrücknahme verzögert an die Getriebe-Steuereinheit
weiterzuleiten. Während dies bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform hydraulisch über
die Drossel 27 bewirkt wird, ist bei der in Fig.4
dargestellten Ausführungsform das erste Verzögerungsglied 88 vorgesehen, das bei Lastrücknahme in die
Verbindung zwischen dem Fahrpedal 10 und der Getriebesteuereinheit 21 geschaltet wird. Ein Kriterium
für Lastrücknahme liegt jedoch bereits am Ausgang der Kennlinienstufe 82 vor, da diese, wie oben erläutert nur
Signale abgibt, die einer negativen Auslenkungsgeschwindigkeit des Fahrpedales 10 entsprechen. Wird
, nun der Ausgang der Kennlinienstufe 82 mit dem
Steuereingang des Umschalters 89 verbunden, gelangt bei postiver Auslenkung des Fahrpedals 10 die der
Auslenkung entsprechende Spannung unverzögert auf die erste Sample-and-Hold-Stufe 80, bei Rücknahme des
Fahrpedales 10 erscheint am Ausgang der Kennlinienstufe
82 eine Spannung, der Umschalter 89 wird umgelegt und die der Auslenkung des Fahrpedales
entsprechende Spannung wird durch das erste Verzögeso rungsglied 88 verzögert auf die erste Sample-and-Hold-Stufe
80 geleitet.
Der Getriebeausgangsdrehzahl-Geber 70 ist bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung nicht mehr direkt, sondern über eine steuerbare Begrenzerstufe 91 mit dem
Geschwindigkeitseingang 211 der Getriebesteuereinheit 21 verbunden. Die Begrenzungsschwelle der
steuerbaren Begrenzerstufe 91 wird dabei über die zweite Sample-and-Hold-Stufe 90 — die im normalen
Betrieb, wie erwähnt, als Verstärker arbeitet — von dem Ausgangssignal des Getriebeausgangsdrehzahl-Gebers
70 so eingestellt, daß sie gerade oberhalb des Augerblickswertes der Getriebeausgangsdrehzahl liegt.
Auf diese Weise wird im normalen Betrieb des
μ Kraftfahrzeuges, d. h. ohne ruckartige Zurücknahme des
Fahrpedales und dadurch bewirkte Sperrung der zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90, das die Getriebeausgangsdrehzahl
entsprechende Signal unverzerrt und
unbegrenzt auf den Geschwindigkeitseingang 21 1 der Getriebesteuereinheit 21 Obertragen. Wird jedoch die
zweite Sample-and-Hold-Stufe 90 in der beschriebenen
Weise durch Setzen des Flip-Flops 85 und Ansteuerung des Hold-Einganges 901 gesperrt, bewirkt das zu diesem
Zeitpunkt verriegelte Ausgangssignal der zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90, daß die Begrenzungsschwelle
der steuerbaren Begrenzerstufe 91 auf dem zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Wert der Getriebeausgangsdrehzahl
verrastet wird. Dementsprechend gelangen vom Geiriebeausgangsdrehzahl-Geber 70 nur noch
solche Geschwindigkeitssignale auf den Geschwindigkeitseingang 211 der Getriebesteuereinheit 21, die
kleiner oder gleich dem verrasteten Wert der Getriebeausgangsdrehzahl sind. Betrachtet man hierzu
das in F i g. 1 dargestellte Schaltmuster, so berücksichtigt die Verrastung des Geschwindigkeitssignales den
Betriebsfall, bei dem das Kraftfahrzeug aus dem ersten Betriebspunkt 2 trotz zurückgenommenen Fahrpedales
beispielsweise aufgrund einer steilen Gefällestrecke in den fünften Betriebspunkt 6 gelangt und dort dennoch in
den höheren Gang hochschaltet. Während also die Verriegelung des Lastwertes am Eingang der Getriebestaucreinheit
21 den ersten Betriebspunkt 2 simuliert, während tatsächlich bereits beispielsweise der zweite
Betriebspunkt 3 erreicht ist, simuliert die Geschwindigkeits.verriegeluvig
den ersten Betriebspunkt 2, während tatsächlich bereits der fünfte Betriebspunkt 6 erreicht
ist. Bei gleichzeitiger Verriegelung von Last- und Geschwindigkeitswert tritt entsprechend ein kombinieri:er
Effekt auf. Um bei Verriegelung des Geschwindigkeitswertes ein Überdrehen der Brennkraftmaschine
zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein eine entsprechende Drehzahlbegrenzung zusätzlich vorzusehen.
Während bei der bisher beschriebenen Vorrichtung die Verriegelung des Last- und/oder Geschwindigkeitswenes
allein durch eine ruckartige Zurücknahme des Fahirpedales 10 ausgelöst wurde, kann es in einigen
Anwendungsfällen oder um ein sicheres Kriterium für die Verriegelung zu schaffen, zweckmäßig sein,
zusätzlich das Kriterium »gelöstes Fahrpedal« mit einzubeziehen. Dies ist bei der in F i g. 4 dargestellten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die zweite UND-Stufe 92 berücksichtigt. Am
Eingang der zweiten UND-Stufe 92 liegen das Ausgangssignal des Flip-Flops 85 sowie über eine
Klemme 93 ein der Nullstellung des Fahrpedales entsprechendes Signal, das in hier nicht näher
dargestellter Weise aus dem vom Fahrpedal 10 abgegebenen Signal gebildet werden kann. Die zweite
UND-Stufe 92 bewirkt, daß der Last- und/oder Geschwindigkeitswert nur dann verriegelt wird, wenn
das Fahrpedal ruckartig zurückgenommen wurde und dann die Nullstellung einnimmt.
In Fig.5 ist das Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt. Während die in Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsformen vorzugsweise in analoger
Schaltungstechnik aufgebaut sind, eignet sich die in F i g. 5 dargestellte Ausführungsform besonders zum
Einsatz in Verbindung mit einer digitalen Getriebesteuervorrichtung, wie sie beispielsweise in der DE-OS
20 36 732 beschrieben ist. Die in Fig. 5 dargestellte Aus.führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist ein zweites Verzögerungsglied 100 sowie Schalter 101, 102 auf, die in Reihe in die Hochschaltlcitung 212
zwischen die Getriebesteuereinheit 21 und die Getriebeschalteinheit 22 geschaltet sind. Der Lasteingang 210
der Getriebesteuereinheit 21 ist mit einer Differenzstufe 103, einem Nulldetektor 104 sowie einer Schwellwertstufe
110 verbunden. Der Ausgang der Differenzstufe
103 ist an den ersten Eingang einer dritten UND-Stufe 105 angeschlossen, dessen zweiter Eingang an der
Hochschaltleitung 212 liegt. Die dritte UND-Stufe 105 steuert eine monostabile Kippstufe 106, deren einer
Ausgang mit dem Steuereingang des ersten Schalters 101 und deren zweiter Ausgang mit dem ersten Eingang
ίο einer vierten UND-Stufe 107 verbunden ist. Der zweite
Eingang der vierten UND-Stufe 107 ist an den Ausgang
des Nulldetektors 104 angeschlossen, während sein Ausgang mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 108
verbunden ist. Der Rücksetzeingang des Flip-Flops 108 ist über ein drittes Verzögerungsglied 109 an den
Ausgang der Schwellwertstufe 110 angeschlossen.
Die Differenzstufe 103 bildet in rascher Folge der Fahrpedalstellung entsprechende Werte und die Differenz
aufeinanderfolgender Werte. 1st diese Differenz negativ, d. h. liegt eine Lastverminderung vor, wird die
dritte UND-Stufe 105 angesteuert. Hat die Getriebesteuereinheit 21 gleichzeitig einen Hochschaltvorgang
berechnet, wird über die dritte UND-Stufe 105 die monostabile Kippstufe 106 angestoßen und der erste
Schalter 1Oi für eine kurze Zeit, beispielsweise 500 ms geöffnet. Das zweite Verzögerungsglied 100 bewirkt
dabei, daß der Hochschaltbefehl von der Getriebesteuereinheit 21 nicht zur Getriebeschalteinheit 22 gelangen
kann, bevor die aus den Bausteinen 103, 105, 106 gebildete Logik ermitteln konnte, ob der Schalter 101 zu
öffnen ist. Fällt die monostabile Kippstufe 106 nach dieser Zeit wieder in ihre stabile Ruhelage zurück, wird
durch die vierte UND-Stufe 107 ein Kriterium dafür gebildet, ob nach Ablauf dieser Zeit die Fahrpedalstel-
Ji lung Null erreicht wurde. 1st dies der Fall, wird das
Flip-Flop 108 gesetzt und der zweite Schalter 102 geöffnet. Dies bedeutet, daß bei einem in der
Getriebesteuereinheit 21 berechneten Hochschaltvorgang und gleichzeitiger Laslverminderung der Hochschaltbefehl
zunächst für eine kurze Zeil unterdrückt wird und nach Ablauf dieser Zeit geprüft wird, ob sich
das Fahrpedal IQ in der Leerlaufstellung befindet. Ist
dies der Fall, wird der Hochschaltbefehl endgültig unterdrückt und der Hochschaltvorgang damit nicht
4r> ausgeführt. Die von der Standzeit der monostabilen
Kippstufe 106 bestimmte Prüfzeit ist dabei so einzustellen, daß ein Hochschaltvorgang nur dann
unterdrückt wird, wenn das Fahrpedal 10 ruckartig zurückgenommen wird, d. h. wenn in der Pi üfzeit die
5(» Leerlaufstellung des Fahrpedales 10 erreicht wird.
Das Flip-Flop 108 wird dann zurückgesetzt, wenn von der Schwellwertstufe 108 ein Signal über das dritte
Verzögerungsglied 109 auf den Rücksetzeingang gelangt ist. Dies ist dann der Fall, wenn das Fahrpedal 10
wieder auf einen vorbestimmbaren Wert ausgelenkt wurde. Das dritte Verzögerungsglied 109 dient einerseits
zur Unterdrückung von Störimpulsen, die Fehlrückschaltungen des Flip-Flops 108 verursachen könnten,
andererseits bewirkt die Verzögerung, daß bei
wi Auslenken des Fahrpedales 10 nicht doch noch
hochgeschaltet wird. Liegt der in der Schwellwertstufe 110 eingestellte Schwellwert nämlich niedrig oder bei
Null, würde bei direkter Ansteuerung des Rücksetzeinganges das Flip-Flop hochgeschaltet, wie aus dem in
*' Fig. 1 dargestellten Last-Geschwindigkeits-Diagramm
ersichtlich ist. Bei gelöstem Fahrpedal 10 und unterdrücktem Hochschallen (geöffneter zweiter Schalter
102) befindet sich das Kraftfahrzeug im dritten
Betriebspunkt 4. Ist der Schwellwert der Schwellwertstufe
HQ nun niedrig eingestellt, beispielsweise in Höhe
des zweiten Betriebspunktes 2 oder liegt er bei Null, würde bei Oberschreiten des Schwellwertes die
Hochschaltleitung 212 durch Schließen des zweiten Schalters 102 freigegeben und hochgeschaltet, da sich
das Kraftfahrzeug in einem Betriebspunkt unterhalb der Hochschaltgeraden 1 befindet Wird das Ausgangssignal
der Schwellwertstufe 110, jedoch verzögert, liegt der
Betriebspunkt des Kraftfahrzeuges schon wieder oberhalb der Hochschaltgeraden 1, wenn der zweite
Schalter 102 geschlossen wird. Durch Einschaltung des dritten Verzögerungsgliedes 109 ist es also möglich, mit
dem Betriebspunkt aus dem unterhalb der Hochschaltgeraden 1 liegendem Bereich herauszukommen, ohne
einen Hochschaltvorgang auszulösen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Verfahren zum Schalten von Stufengetrieben in
Kraftfahrzeugen mit einer vom Fahrpedal des Kraftfahrzeuges einstellbaren Eingangsgröße für
eine Getriebesteuereinheit des Stufengetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß bei ruckartiger
Zurücknahme des Fahrpedais (10) zur Unterdrückung eines Hochschaltens des Stufengetriebes
die Eingangsgröße auf ihren vor der Zurücknahme des Fahrpedals (10) eingenommenen Augenblickswert verrastet und die Verrastung der Eingangsgröße
wieder gelöst wird, wenn das Fahrpedal (10) wieder auf den der verrasteten Eingangsgröße
entsprechenden Wert ausgelenkt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Einstellung der Eingangsgröße ein Schieberventil (17) vorgesehen ist, daß die Eingangsgröße der
Druck eines hydraulischen Druckmittels ist, daß die Eingangsgröße in an sich bekannter Weise durch
Verschieben eines ersten, einen verjüngten Abschnitt aufweisenden und die Verbindung zwischen
einem Druckmittelzufluß (18) und einer Druckmittelöffnung (20) bemessenden Teiles (30) eines Steuer-Schiebers
des Schieberventils (17) eingestellt wird und daß die Eingangsgröße der Getriebesteuereinheit
(21) zugeführt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber weiterhin einen mit
dem ersten Teil (30) über eine Schraubenfeder (32) verbundenen zweiten Teil (33) aufweist, in dem
zentrisch ein vom Fahrpedal (10) betätigbarer und dabei einen Arbeits-Tastkontakt (37, 38) schließender
Stößel (16) angeordnet ist, daß ein die Rückstellung des zweiten Teiles (33) des Steuerschiebers
aus der ausgelenkten Position ermöglichender zweiter Druckmittelabfluß (25) über ein
schaltbares Wegeventil (28) an ein druckloses Druckmittel-Vorratsgefäß (24) anschließbar ist, daß
das Wegeventil (28) von einem durch ruckartige Zurücknahme des Fahrpedales (10) auslenkbaren
Schnappschalter (41) auslösbar ist und daß der Schnappschalter (41) durch den Arbeits-Tastkontakt
(37,38) rücksetzbar ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappschalter (41) als ein zwei
durch eine Membran (44) voneinander getrennte Druckkammern (42, 43) aufweisender Membranschalter ausgebildet ist, dessen Membran (44) einen so
Schaltstift (49) trägt, der durch ein Gestänge (50) und Federn (53, 54) in zwei stabile Raststellungen
auslenkbar ist, die ein Schließen bzw. öffnen eines Kontaktpaares (57, 58) bewirken, daß die erste
Druckkammer (42) direkt und die zweite Druckkammer (43) über eine Drossel (46) und einen Hohlraum
(47) mit dem Ansaugrohr (48) einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges verbunden ist, daß der
Schaltstift (49) bei einem bestimmten Unterdruck in der ersten Druckicammer (42) gegenüber der
zweiten Druckkammer (43) in die eine Raststellung ausgelenkt wird und durch einen Schaltmagneten
(60) in die andere Raststellung umlenkbar ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingangsgröße eine elektrische Spannung ist, die der Getriebesteuereinheit (21) über eine erste Sampleand-Hold-Slufe
(80) zugeführt wird, daß eine der Stellung des Fahrpedals (10) entsprechende Spannung
über eine Differenzierstufe (81) und eine Kennlinienstufe (82) an einen ersten Komparator
(83) gelegt ist, der zudem mit einer festen vorgebbaren Vergleichsspannung beaufschlagt ist
und daß der Ausgang des ersten (Comparators (83) mit dem Hold-Eingang (801) der Sample-and-Hold-Stufe
(80) in Wirkungsverbindung steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hold-Eingang (801) der Sampleand-Hold-Stufe
(80) vom Ausgang eines Flip-Flops (85) gesteuert wird, dessen Setzeingang (851) mit
dem Ausgang des ersten !Comparators (83) verbunden ist und dessen Rücksetzeingang (852) von einer
Vergleichsschaltung (86, 87) gesteuert wird, die bei Gleichheit von Eingangsgröße und der der Stellung
des Fahrpedales (10) entsprechenden Spannung ein Signal abgibt
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung aus einem
zweiten Komparator (86), dessen einer Eingang mit der der Stellung des Fahrpedals (10) entsprechenden
Spannung und dessen anderer Eingang mit der Eingangsgröße beaufschlagt ist und dessen Ausgang
mit einem Eingang einer ersten UND-Stufe (87) verbunden ist, deren anderer Eingang auf Nullpotential
Hegt, besteht
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stellung des
Fahrpedales (10) entsprechende Spannung der ersten Sample-and-Hold-Stufe (80) über ein erstes
Verzögerungsglied (88) zugeführt wird, das in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung der
Kennlinienstufe (82) überbrückbar ist
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebesteuereinheit
(21) ein der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Signal über eine steuerbare Begrenzerstufe
(91) zugeführt wird, deren Begrenzerschwelle in Abhängigkeit von der der Fahrzeuggeschwindigkeit
entsprechenden Spannung über eine zweite Sampleand-Hold-Stufe (90) steuerbar ist, deren Hold-Eingang
(901) mit dem Ausgang des Flip-Flops (85) in Wirkungsverbindung steht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang
des Flip-Flops (85) und dem Hold-Eingang (801, 901) wenigstens einer Sample-and-Hold-Stufe
(80, 90) eine zweite UND-Stufe (92) geschaltet ist, deren weiterer Eingang mit einem logischen Signal
beschaltet wird, wenn die der Stellung des Fahrpedales (10) entsprechende Spannung auf einen
vorbestimmten Wert abgesunken ist
11. Verfahren zum Schalten von Stufengetrieben in Kraftfahrzeugen mit einer vom Fahrpedal des
Kraftfahrzeuges einstellbaren Eingangsgröße für eine Getriebesteuereinheit des Stufengetriebes und
mit einer Hochschaltung von der Getriebesteuereinheit zu einer Getriebeschalteinheit, dadurch gekennzeichnet,
daß bei ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedals (10) zur Unterdrückung eines Hochschaltens
des Stufengetriebes die Hochschaltleitung (212) unterbrochen und dann wieder geschlossen
wird, wenn das Fahrpedal (10) wieder auf einen vorbestimmten Wert ausgelenkt wurde.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorgesehen sind,
die bei Berechnung eines Hochschaltvorganges
durch die Getriebesteuereinheit (21) und Verminderung der der Stellung des Fahrpedales (10)
entsprechenden Spannung die Hochschaltleitung (212) für eine vorbestimmte Zeit unterbrechen und
die Unterbrechung der Hochschaltleitung (212) nach Ablauf der vorbestimmten Zeit fortsetzen, wenn die
der Stellung des Fahrpedales (15) entsprechende Spannung zu diesem Zeitpunkt auf einen vorbestimmten
Wert abgesunken ist
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer mit der der Stellung des
Fahrpeiiales (10) entsprechenden Spannung beaufschlagten
Differenzstufe (103) die Differenzen aufeinanderfolgender Werte der Fahrpedalstellung
gebildet werden und bei negativen Differenzen ein logisches Signal mit einem einen Hochschaltbefehl
der Getriebesteuereinheit (21) entsprechenden Signal in einer dritten UND-Stufe (105) verknüpft
wird, die eine monostabile Kippstufe (106) auslöst,
durch die ein erster die Hochschaltleitung (212) unterbrechender Schalter (101) für eine vorbestimmte
Zeit geöffnet wird, daß das dem Rückkippen der monostabilen Kippstufe (106) entsprechende logische
Signal in einer vierten UND-Stufe (107) mit dem Ausgang eines mit der der Stellung des
Fahrpedals (10) entsprechenden Spannung beaufschlagten Nulldetektors (104) verknüpft wird, daß
der Ausgang der vierten UND-Stufe (107) ein Flip-Flop (108) setzt, durch dessen Ausgang ein
zweiter, die Hochschaltleitung (212) unterbrechender und in Reihe zu dem ersten Schalter (101)
liegender zweiter Schalter (102) gesteuert wird and daß der Rücksetzeingang des Flip-Flops (108)
vorzugsweise über ein drittes Verzögerungsglied (109) mit einer Schwellwertstufe (110) verbunden ist,
die eingangsseitig mit einer der Fahrpedalstellung entsprechenden Spannung beaufschlagt ist.
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