DE2825382C2 - Vorrichtung zur Steuerung des Gangwechsels in einem selbsttätig schaltbaren Stufenwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Gangwechsels in einem selbsttätig schaltbaren Stufenwechselgetriebe mit zwei Reibvorrichtungen, die jeweils über ein Steuerventil durch Strömungsmitteldruck betätigbar sind und von denen für einen bestimmten Gangwechsel die erste Reibvorrichtung ein- und die zweite ausgerückt werden muß, mit einem Wandler, der ein vom Abtriebsdrehmoment abhängiges elektrisches Ist-Drehmomentsignal erzeugt, einem Impulsbreitenmodulator, der zur Ansteuerung mit einem der Steuerventile verbunden ist, einem zwischen den Wandler und den Impulsbreitenmodulator geschalteten Regelkreis mit geschlossener Schleife, der einen Schaltkreis zum Erzeugen eines Soll-Rampensignals für das Abtriebsdrehmoment aufweist und die Abweichung des vom Wandler kommenden Ist-Drehmomentsignals vom Soll-Rampensignal feststellt sowie in Form eines Fehlersignals dem Impulsbreite*·-nodulator zuführt, um das zugehörige Steuerventil und die entsprechende Reibvorrichtung so zu beeinflussen, daß das Abtriebsdrehmoment dem Verlauf des Soll-Rampensignals folgt.

Steuervorrichtungen dieser Art sind aus den älteren, nicht vorveröffentlichter. DE-OS 27 08 621 und 27 56 811 der Anmelderin bekannt. Bekanntlich soll ein Gangwechsel »weich« erfolgen, d. h. er soll nicht zu schnell (wegen des unangenehmen Rucks) und nicht zu langsam (wegen der Abnutzung der Rubelemenie) erfolgen. Zu diesem Zweck wird bei den Steuervorrichtungen nach den beiden genannten Druckschriften die beim Gangwechsel einzurückende Reibvorrichtung in vorgegebener Weise beeinflußt, und zwar derart, daß der Steuerdruck zur Betätigung der einen Reibvorrichtung einem Soll-Rampensignal folgt Hierzu vergleicht der Regelkreis mit geschlossener Schleife das vom Wandler kommende Ist-Drehmomentsignal mit dem Soll-Rampensignal, und das hierbei abgeleitete Fehlersignal wird dem Impulsbreitenmodulator zugeführt, um das Steuerventil der zugehörigen Reibvorrichtung zu beeinflussen. Das Ausrücken der anderen Reibvorrichtung erfolgt hierbei ohne besondere zeitliche Steuerung. Probleme treten insbesondere beim Herabschalten des Getriebes auf. Der Wechsel der Drehmomentübertragung von der einen Reibvorrichtung auf die andere Reibvorrichtung darf in diesem Fall nämlich erst dann erfolgen, wenn dir Motor die für den niedrigeren Gang erforderliche höhere Drehzahl erreicht hat.

Aus der DE-AS 27 00 788 und der US-PS 39 56 947

sind bereits Vorrichtungen zur Steuerung des Gongwechsels bekannt, bei denen eine Reibvorrichtung unabhängig von der anderen Reibvorrichtung gesteuert wird, d. h., die zu lösende Reibvorrichtung wird erst nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach«Auftreten des Gangwechselbefehls ausgerückt. Eine Anpassung des Ein- bzw. Ausrückvorgangs der beiden Reibvorrichtungen an veränderliche Schaltbedingungen ist hierbei nicht ohne weiteres möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zur Steuerung des Gangwechsels der eingangs angegebenen Gattung den Herabschalt-Gangwechsel im Hinblick auf einen weichen Schaltvorgang weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zweiter Impulsbreitenmodulator vorgesehen ist, der zwischen einem zweiten Steuerventil und dem Regelkreis mit geschlossener Schleife geschaltet ist, und daß zwischen dem zweiten Impulsbreitenmodulator und dem Regelkreis mit geschlossener Schleife ein Inverter geschaltet ist, der das Vorzeichen des Fehlersignals umkehrt, um die beiden Impulsbreitenmodulatoren und damit die beiden Steuerventile in entgegengesetztem Sinn zu beeinflussen.

Aus der DE-OS 19 32 986 ist bereits eine;Vorrichtung anderer Gattung bekannt, bei der unterschiedliche Gangstufen über Druckregelventile mit unterschiedlichem Druck zu beaufschlagen sind. Aus der DE-OS 22 23 397 ist eine Vorrichtung zur Steuerung des Gangwechsels ebenfalls anderer Gattung bekannt, bei der ein invertiertes und ein nichtinvertiertes Signal zur Beaufschlagung entgegengesetzt arbeitender Umschaltventile eingesetzt wird.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Steuervorrichtung wird in dem Regelkreis mit geschlossener Schleife während der gesamten Dauer des Gangwechsels dUrch Vergleich des Ist-Drehmomentsignals mit dem Soll-Rampensignal kontinuierlich ein Fehlersignal erzeugt Das Fehlersignal ist positiv, wenn das Ist-Drehmomentsignal größer als das- Soll-Rampensignal ist, und negativ, wenn das Ist-Drehmomentsignal kleiner als das Soll-Rampensignal ist. Bei positivem Fehlersignal wird die erste Reibvorrichtung in Einrückrichtung und die zweite Reibvorrichtung in Ausrückrichtung bewegt, und bei negativem Fehlersignal wird die zweite Reibvorrichtung in Einrückrichtung und die erste Reibvorrichtung in Ausrückrichtuflg bewegt. Auf diese Weise nähert das sich zwischen positiven und negaiiven Werten ändernde Fehlersignal eine gewünschte Kurve des Soll-Rampensignals an. Wenn der Motor die für den niedrigeren Gang erforderliche Drehzahlerhöhung beendet hat, wächst das an der getriebenen Welle zur Verfügung stehende Drehmoment entsprechend an, so daß das Fehlersignal positiv bleibt und daher die Reibvorrichtungen endgültig in ihren Einrück- bzw. Ausrückzustand bewegt

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird somit bei einem Absinken des Steuerdrucks in einem Steuerventil der Steuerdruck im anderen Steuerventil vergrößert; und umgekehrt= Beide Steuervtniile und damit beide Reibvorrichtungen werden somit gleichzeitig, jedoch gegensinnig gesteuert. Hierdurch wird der Idealfall angenähert, daß nämlich der Einrückvorgang der einzurückenden Reibvorrichtung im gleichen Augenblick wie der Ausrückvorgang der auszurückenden Reibvorrichtung stattfindet. Insgesamt ergibt sich hierdurch ein »weicher« Gangwechsel, dessen zeitliche Dauer weder zu groß noch zu klein ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,

Anhand der Zeichnungen wird ejn Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert Es zeigt

Fig. 1 ein scbematisches Schaltbild einer Vorrichtung zur Steuerung des Gangwechsels in einem selbsttätig schaltbaren Stufenwechselgetriebe;

F i g. 2 ein Schaubild, in dem die Drehzahl des Motors, ίο das Ist-Drehmoment und das Soll-Rampensignal R über der Zeit während eines Gangwechsels (beim Herabschalten) aufgetragen sind;

F i g. 3 eine Tabelle, in der die Bewegungsrichtung der Reibvorrichtungen zu verschiedenen Zeitpunkten während des in F i g. 2 gezeigten Schaitvorgangs angegeben ist

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer elektronischen Vorrichtung zur Steuerung des Gangwechsels in einem selbsttätig schaltbaren Stufen wechselgetriebe 20, das im unteren recfcten Teil von F i g. 1 schematisch gezeigt ist Das Stufenwechselgetriebe 20 ist c.V¹· Planetengetriebe und hat eine mit dem Fahrzeugmotc^r verbundene Eingangswelle 41 und eine mit der Kardanwelle verbindbare Abtriebswelle 42. Mit der Eingangswelle 41 ist ein Sonnenrad 21 drehfest verbunden. Ober die Etngangr-'welle 41 wird somit das Sonnenrad 21 vom Fahrzeugmotor angetrieben. Mit dem Sonnenrad 21 kämmt eine Mehrzahl von Planetenrädern 22, weiche um das Sonnenrad 21 umlaufen und sich darüber hinaus JO um ihre eigenen Achsen drehen. Ein Planetenradträger 23 ist mit der Abtriebswelle 42 verbunden. Auf ihm sind die PJanetenräder 22 drehbar gelagert Außerhalb der Planetenräder 22 ist ein Zahnkranz 24 mit Innenverzahnung angeordnet, welche mit den Zähnen der Planetenräder kämmt wenn diese bezüglich des Zahnkranzes 24 umlaufen. Wird das Sonnenrad 21 angetrieben und der Zahnkranz 24 stationär gehalten, so erhält man das Abtriebsdrehmoment am Planetenradträger 23 und der Abtriebswelle 42.

Eine als Bremse ausgebildete Reibvorrichtung 23 kann eine Verbindung zwischen einem gehäusefesten Ge triebe teil und dem Zahnkranz 24 herstellen. Eine als Kupplung ausgebildete Reibvorrichtung 26, die ebenfalls nur schematisch wiedergegeben ist kann im eingerückten Zustand den Zahnkranz 24 und das Sonnenrad 21 drehfest miteinander verbinden.

Ist der Zahnkranz 24 mit dem Getriebegehäuse über die Reibvorrichtung 25 verblockt so laufen die Planetenräder 22 um, wenn das Sonnenrad 21 angetrieben wird Man erhält dann an der Abtriebswelle 42 ein entsprechend der Drehzahluntersetzung erhöhtes Abtriebsdrehmoment Soll das Übersetzungsverhältnis geändert werden, d h. seil von einem Gang in einen andere* geschaltet werden, so erfolgt dies dadurch, daß man die Reibvorrichtung 25 ausrückt Wodurch der Zahnkranz 24 freigegeben wird, und daß man den Zahnkranz 24 mit dem Sonnenrad 21 verblockt, was über die Reibvorrichtung 26 erfolgt. Man erhält dann eine direkte Kraftübertragung zwischen der Eingangswelle und der Abtrkbswelle (zweites Obersetzungsver hältnis mit atm Wert 1:1), Natürlich kann man weitere Planetenradsätze und Zahnkränze vorsehen, um eine größere Anzahl unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zu erhalten.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist ein Wandler 44 der Abtriebswelle 42 zugeordnet, welcher das übertragene Drehmoment an der abtriebsseitigen Verbindung des Schaltgetriebes mißt und ein elektrisches Ist-Drehmo-

mentsignal erzeugt, das auf zwei Leitungen 45, 46 abgegeben wird.

Ein Regelkreis 47 mit geschlossener Schleife enthält eine Mehrzahl verschiedener Bauteile, die später noch genauer beschrieben werden und auf einer Leitung 48 · ein Fchlcrsignal bereitstellen. Letzteres ändert sich sowohl in Abhängigkeit des Ist-Drehmomentsignals des Wandlers 44, das über die Leitung 46 erhalten wird, als auch in Abhängigkeit einer Mehrzahl logischer Befehlssignale, welche über eine Leitung 50 von einem ι» logischen Steuerkreis 51 erhalten werden. Das auf der Leitung 48 stehende Fehlersignal gelangt über einen Ansteuerkreis 49 und eine Leitung 148 auf einen Impulsbreitenmodulator 52, der ferner über eine Leitung 53 mit einer Mehrzahl logischer Befehlssignale ι < beaufschlagt ist, die von dem logischen Steuerkreis 51 bereitgestellt werden. Das Ausgangssignal des Impulsbreitenmodulators 52 dient zum Erregen einer Wicklung 55 und wird dieser über eine Leitung 54 überstellt. Die Wicklung 55 stellt einen Teil eines elektrohydrauli- ->" sehen Steuerventils 56 dar, dessen Auslaß mit einer Leitung 124 verbunden ist, welche mit dem Betätigungszylinder der Reibvorrichtung 26 kommuniziert. Eine Leitung 57 ist mit einer nicht gezeigten Druckmittelpumpe verbunden. r>

Das auf der Leitung 48 stehende Fehlersignal wird ferner über einen Ansteuerkreis 149 und eine Leitung 248 auf einen zweiten Impulsbreitenmodulator 252 gegeben, der zudem über eine Leitung 249 mit einem logischen Befehlssignal LCSb beaufschlagt ist. Das in Ausgangssignal des Impulsbreitenmodulators 252 dient zur Erregung einer Wicklung 255 und wird dieser über eine Leitung 254 überstellt. Die Wicklung 255 gehört zu einem elektrohydraulischen Steuerventil 256, dessen Auslaß mit einer Leitung 224 verbunden ist, die ιί ihrerseits mit einem Betätigungszylinder 25/4 der Reibvorrichtung 25 kommuniziert.

Ein Reaktionsdrehmomentrechner 60 ist in erster Linie zum Steuern des Heraufschaltens des Schaltgetriebes vorgesehen. Er erhält über die Leitung 45 das Ist-Drehmomentsignal des Wandlers 44 und erzeugt auf einer Leitung 61 ein simuliertes Reaktionsdrehmomentsignal, mit dem der logische Steuerkreis 51 beaufschlagt ist. Dieses simulierte Reaktionsdrehmomentsignal wird beim Heraufschalten des Getriebes verwendet. Der logische Steuerkreis 51 erhält ferner über eine Leitung 62 ein Signal, das einem Schaltpunkt zugeordnet ist und das Abgeben eines Schaltbefehles herbeiführt. Über eine Leitung 63 ist der logische Steuerkreis 51 ferner mit einem Schaltmustersignal beaufschlagt. Dieses Schalt- 5« mustersignal wird auf der Leitung 63 bereitgestellt, wenn der Fahrer den Wählhebel des automatischen Schaltgetriebes in eine bestimmte Stellung stellt, z. B. die Stellung »parken«, »rückwärts«, »neutral«, »vorwärts« usw. Durch Betätigung dieses Wählhebels wird « der Schaltzustand eines nicht gezeigten Steuerventiles geändert, und hierdurch erfährt die elektronische Steuerschaltung, welches der Steuerventile betätigt werden soll. Das auf der Leitung 62 stehende Schaltpunktsignal wird von einer nicht dargestellten ^n Einheit erzeugt, die immer dann ein Signal bereitstellt, wenn ein Heraufschalten oder ein Herunterschalten des Getriebes eingeleitet werden soIL Zur Erzeugung dieses Signals sind elektronische Schaltungen bekannt Zur Erläuterung genügt hier, daß man die Leitung 62 als eine <·■> Einrichtung zum Erzeugen eines Schaltpunktsignals und die Leitung 63 als eine Einrichtung zur Erzeugung eines Schaltmustersignals ansehen kann. Der logische Steuerkreis 51 erhält das Reaktionsdrehmomentsignal, das Schahpunktsignal und das .Schaltmustersignal (eine genauere Erläuterung des Schaltmustcsignales ist zum Verständnis des Arbeitens der Steuerschaltung nicht erforderlich) und erzeugt seinerseits eine Mehrzahl logischer Befehlssignalc, welche über die Leitungen 50, 5.1 abgegeben werden. Diese Leitungen sind in Wirklichkeit ganze Kabelbäume. Durch diese Befehlssignale wird das Arbeiten der verschiedenen Bauelemente innerhalb des Regelkreises 47 und d.is Arbeiten der Impulsbreitenmodulatoren 52,252 gesteuert.

Der Reaktionsdrehmomenirechner 60 stellt auf einer Leitung 71 ferner ein dem gemitteltem Abtriebsdrehmoment entsprechendes Signal bereit, das dadurch erhalten wird, daß das Ist-Drehmomentsignal des Wandlers 44 über eine vorgegebene Zeitspanne hinweg gcmittclt wird. Dieses gemittelte Drehmomentsignal wird auf einen adaptiven Rechner 93 gegeben, cle-QpinPriPlls ΔικσΐίησςςισηηΙρ ΡΓ7ΡπσΙ Hip cir*K in Abhängigkeit vom mittleren Abtriebswellendrehmoment ändern. Das erste Ausgangssignal des adaptiven Rechners 93 gelangt über Leitungen 92,94 als erstes Befehlssignal auf den Regelkreis 47. Dieses erste Ausgangssignal hat einen Einfluß auf die Arbeitsweise des Regelkreises 47. Während eines Heraufschaltens wird die Neigung des Soll-Rampensignales, geändert, welches die Drehmomentkurve vorgibt, der das Abtriebswellendrehmoment folg-'η soll; zugleich wird die Verstärkung des Regelkreises 47 geändert. Bei einem Heraufschalten kommt das zweite Ausgangssignal des adaptiven Rechners 93 über eine Leitung 95 auf einen Vorlaufkreis 96, der seinerseits über eine Leitung 101 ein Signal an den Impulsbreitenmodulator 52 abgibt. Der Vorlaufkreis 96 sorgt für eine Kompensation des Arbeitens des Steuerventils 56 bezüglich der Zeit, die benötigt wird, um den Kolben zu füllen, und die verstreicht, bevor die statische Phase des Schaltens beginnt. Durch den adaptiven Rechner 93 und den Vorlaufkreis 96 wird somit die gesamte Bewcgungsregelung während des Heraufschaltens verbessert. Der Reaktionsdrehmomentrechner 60 hat verschiedene Schaltkreise. Die Leitung 45 ist sowohl mit dem Eingang eines Integrators 65 afs auch über eine Leitung 66 mit einem Eingang eines Summierers 67 verbunden. Der Ausgang des Integrators 65 liefert über eine Leitung 68 das integrierte Drchmomentsignal an einen aus passiven Bauelementen bestehenden Multiplizierkreis 70, durch welchen das auf der Leitung 68 stehende Signal mit dem Faktor MT multipliziert wird, wobei Fdie Zeitspanne darstellt, über welche hinweg die Mittelwertbildung erfolgen soll. Auf diese Weise erhält man auf der Leitung 71 ein S-tjnai, das dem mittleren Abtriebswellendrehmoment zugeordnet isL Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der Integrator 65 mit logischen Befehlssignalen LC2 beaufschlagt, während ein Speicher 72 logische Befehlssignale LC3 erhält. Diese logischen Befehlssignale werden beiden von dem logischen Steuerkreis 51 erzeugt, wie später noch genauer beschrieben wird. Am Ausgang des Speichers 72 erhält man dann ein Signal, das dem über die Zeitspanne Tgemittelten Abtriebswellendrehmoment entspricht Dieses Signal wird über eine Leitung 73 auf einen aus passiven Bauelementen aufgebauten Multiplizierer 74 gegeben, indem dieses Signal mit dem Faktor MR multipliziert wird. Auf diese Weise erhält man auf der Leitung 75 ein Signal, das dem im Hinblick auf das eingestellte Übersetzungsverhältnis korrigierten mittleren Abtriebswellendrehmonent entspricht Dieses auf der Leitung 75 stehende Signal

gelangt als zweites Eingangssignal auf den Summierer 67. Dieser stellt dann auf der Leitung 61 das simulierte Reaktionsdrehmomentsignal bereit, mit dem der logische Steuerkreis 11 beaufschlagt ist.

Der Reaktionsdrehmomentrechner 60 ist aus schematisch dargestellten analogen Bauelementen aufgebaut, die so zusammengeschaltet sind, daß man auf der Leiti'r-J 61 ein Reaktionsdrehmomentsignal erhält, das während eines Heraufschaltvorganges in Abhängigkeit von dem gemessenen Ist-Drehmomentsignal auf der Leitung 45 geändert wird. Dies erfo'ßt mit dem gezeigten Integrator, dem Speicher und den eine Division bewerkstelligenden Multiplizierkreisen und dem Summierer. Es versteht sich, daß statt dessen ein Mikroprozessor oder andere digitale Schaltkreise verwendet werden können, um auf der Leitung 61 ein Reaktionsdrehmomentsignal zu erzeugen, das von dem gemessenen momentanen Drehmomenlsignal auf der Leitung 45 abhängt. Die Bezeichnungen »Reaktionsdrehmomentrechner« und »Adaptiver Rechner«, wie sie in der vorliegenden Patentschrift verwendet werden, umfassen sowohl analoge als auch digitale Ausführungsformen derartiger Rechner.

Ein Schaltpunktrechner 77 überstellt über die Leifing 62 immer dann ein Signal an den logischen Steuerkreis 51, wenn ein Schaltbefehl abgegeben werden soll. Es ist ferner ein Schaltmusterwähler 78 mit einem vom Fahrer betätigbaren Wählhebel vorgesehen, welcher das auf der Leitung 63 stehende Schaltmustersignal für den logischen Steuerkreis 51 erzeugt.

Dr τ auf der Leitung 46 stehende elektrische Ist-Drehmomentsignal wird in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise auf den Regelkreis 47 gegeben. Dort gelangt es zunächst auf ein Rückkoppelfiltcr 80. Dort durchläuft das Signal ein erstes passives Bauelement 81 und ein aktives Bauelement 82. Parallel zum aktiven Bauclement 82 ist ein passives Bauclemcn. 83 göschaltet. Die passiven Bauelemente, die in der Zeichnung durchgehend durch kreisförmige Symbole wiedergegeben sind, z. B. die Bauelemente 81, 83, können z. B. einfach durch einen Festwiderstand oder einen einstellbaren Widerstand gebildet sein. Das Rückkoppeiniter 80 stellt auf einer Leitung 84 ein gefiltertes Ausgangssignal bereit, das sowohl auf den Eingang eines Speichers 85 als auch (über eine Leitung 86) auf einen der Eingänge eines Summierers 87 gegeben wird. Dieser ist zugleich mit einem zweiten und einem dritten Eingangssignal beaufschlagt Das zweite Eingangssignal wird über eine Leitung 88 vom Speicher 85 erhalten, der nicht nur mit dem auf der Leitung 84 stehenden gefilterten Ausgangssignal des Rückkoppelfilters, sondern auch mit einem logischen Befehlssignal LC5 beaufschlagt ist, wenn ein Heraufschalten von dem logischen Steuerkreis 51 befohlen wird. Die logischen Befehlssignale, die vom logischen Steuerkreis 51 abgegeben werden, sind in der Zeichnung mit LCi-LCS bezeichnet Es handelt sich dabei jeweils um die Arbeitsweise von Bauelementen steuernde Signale. Diese Befehlssignale werden in vorgegebener Aufeinanderfolge abgegeben und steuern die Arbeitsweise nicht im logischen Steuerkreis 51 angeordneter Bauelemente während des Heraufschaltens, sie stellen also keine Informationen enthaltenden Signale oder Eingangssignale für diese Bauelemente dar. Der Summierer 87 erhält sein drittes Eingangssignal über eine Leitung 90 von einem ein aktives Bauelement aufweisenden Integrator 91. Dieser ist so beschaltet, daß er ein rampenförmig geneigtes Signal in Abhängigkeit

vom Pegel desjenigen !Signales erzeugt, das über eine Leitung 92 vom adaptiven Rechner 93 erhalten wird. Der das Rampensignal veränderlicher Neigung erzeugende Integrator 91 erhält zugleich entweder ein logisches Befehlssignal LC5 oder ein logisches Befehlssignal LCT. Der Summierer 87 erhält ferner über eine Leitung 432 ein »Stufenw-Eingangssignal. Der Integrator 87 erhält somit über die Leitung 86 das Rückkoppelsignal und über Leitungen 88, 90, 432 Rampensignale, die alle zusammengenommen als »Eingangsbefehlsignale« bezeichnet werden.

Der adaptive Rechner 93 enthält seinerseits verschiedene Schaltkreise, von denen jeder über die Leitung 71 das vom Reaktionsdrehmomentrechner 60 abgegebene Signal erhält, das dem über die Zeitspanne Tgemittelten Abtriebswellendrehmoment entspricht. Das momentane Abtriebswellendrehmoment ändert sich infolge von Drehzahländerungen des Motors, Torsionsschwingungen. Radschlupf und anderen Unregelmäßigkeiten des Fahrzeugbetriebs. Infolgedessen muß ein gemitteltes Signal erzeugt werden, um ein fehlerhaftes Arbeiten der Steuerschaltung zu verhindern. Dieses gemittelte Signal muß innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls während eines Schaltvorgangs bereitgestellt werden. Ausgehend von dem auf der Leitung 71 stehenden gemittelten Abtriebswellendrehmomentsignal und der im Rechner gespeicherten Information wird ein Pegelsignal auf der Loiiung 92 erzeugt, durch welches das Drehmoment innerhalb der Zeitspanne, in der geschaltet wird, geregelt wird. Dies erfolgt im wesentlichen dadurch, daß das auf der Leitung 92 stehende Signal die Steigung des Soll-Rampensignales vorgibt, das vom Integrator 91 erzeugt wird. Dieses Soll-Rampensignal dient als Referenzsignal für das gewünschte Abtriebswellendrehmoment. Der adaptive Rechner 93 erzeugt ferner auf einer Leitung 94 ein Signal, das zur Verstärkungsregelung verwendet wird. Ein drittes Ausgangssignal, das zum Heraufschaltcn des Getriebes verwendet wird, wird auf einer Leitung 95 bereitgestellt, die ihrerseits mit dem Vorlaufkreis % verbunden ist. Der zum Heraufschalten des Getriebes dienende Vorlaufkreis 96 enthält ein erstes passives Bauelement 97, ein aktives Bauelement 98 und ein ausgangsseitiges aktives Bauelement 100. Das aktive Bauelement 98 ist nicht nur mit dem vom passiven Bauelement 97 bereitgestellten Signal beaufschlagt, sondern erhält zugleich auch noch ein logisches Befehlssignal LC4. Das ausgangsseitige aktive Bauelement 100 erzeugt auf einer Leitung 101 ein kombiniertes Vorlaufsignal. Über das aktive Bauelement 98 ist ein zur Rückkopplung dienendes passives Bauelement 102 geschaltet, und ferner ist eine direkte Signalverbindung von der Eingangsseite de·; passiven Bauelementes 97 zu einem der Eingänge des als Differenzverstärker gezeigten aktiven Bauelementes 100 vorgesehen (Leitung 103). Der Vorlaufkreis dient also zur Erzeugung eines simulierten Vorlaufsignales auf der Leitung 101, das beim Heraufschalten verwendet wird und durch welches die zeitliche Verzögerung kompensiert wird, die zum Füllen des Kolbenvolumens der Reibkupplungen benötigt wird.

Das Ausgangssignal des VorlauFicreises 96 gelangt über die Leitung 101 auf ein weiteres aktives Bauelement 104, das als Schalter arbeitet, der geschlossen wird, wenn eine Steuerklemme des aktiven Bauelementes 104 mit einem logischen Befehlssignal LCA beaufschlagt wird. Auf diese Weise erhält man über eine Leitung 105 ein dem Impulsbreitenmodulator

52 während eines Hcniufschaltens übcrmiltclics Ausgangssignal. Der Impulsbreitenmodulator 52 erhall also vier Eingangssignal: über die l.eilungen 48, 148 das vom Regelkreis 47 abgegebene Fehlersignal in durch den Ansleuerkreis 49 modifizierter Form; das auf der ■> Leitung 105 siehende vorlaufkompensierende Signal; und die logischen Befehlssignale LCX und LC2, die von dem logischen Steuerkreis 51 bercilgestellt werden.

Die oben beschriebene Steuerschaltung ist eine Verkörperung einer besonders vorteilhaften Methode in zum Steuern zweier Reibvorrichtungen beim Herabschaltcn. Diese Methode eignet sich besonders gut zur Realisierung mittels elektronischer Steuerschaltungcn des Typs, wie er obenstehend unter Bezugnahme auf Fig. I beschrieben worden ist. Die Teile der in Fig. I r, gezeigten Steuerschaltung, die in besonderer Weise zum Herabschalten beitragen, werden nun genauer beschrieben. Die zum Herabschalten verwendete Steuerschaltung kann ihrem Konzept nach auch für andere SCnäliVOt gauge verwendet werden. Es versteht sich, 2n daß die Darstellung in F i g. I nur zu Erläuterungszwekken auf das Herabschalten abhebt.

Auf der Leitung 48 steht ein Steuersignal, das von dem Impulsbreitenmodulator 52 und 252 zum Einrücken bzw. Ausrücken der Reibkupplungen 25, 26 verwendet r> wird. Zwischen die Leitungen 48, 148 ist der Ansteuerkreis 49 geschaltet, wählend /.wischen den Impulsbreitenmodulator 252 und die Leitung 48 der Ansteuerkreis 149 geschaltet ist. Der Ansteuerkreis 49 enthält einen Verstärker 402 mit steuerbarem Verstär- «> kungsfaktor, der Ansteuerkreis 149 einen Verstärker 404 mit steuerbarem Verstärkungsfaktor. Im Ansteuerkreis 149 ist in Reihe zum Eingang des Verstärkers 404 ein Inverter 406 geschallet, durch welchen das auf der Leitung 48 siehende Signal inverliert wird. j-.

Die Steuerschaltung enthält ferner einen oben rechts in Fig. I gezeigten Herabschalt-Steuerkreis 410. der über eine Leitung 412 mit dem logischen Stcuerkreis 51 verbunden ist. Der Herabschaltsteuerkreis 410 weist einen Komparator 414 auf, dessen eine Eingangsklem- -to mc mit einer einstellbaren Spannungsqiielle 416 verbunden ist. Der Hcrabschaltsteuerkrcis 410 hat ferner ein logisches Bauelement 418, das über eine Leitung 420 mil dem Ausgang des Komparators 414 verbunden ist. Auf einer Leitung 422 wird das Ausgangssignal des Komparators 414 als Bcfchlssignal LCl für andere Schallungsteile bereitgestellt. FJn Speicher 411 i-' mit der Leitung 71 und der Leitung 412 verbunden. Der Ausgang des Speichers 411 ist über eine Leitung mit dnr zweiten Eingangsklcmme des Komparators 414 verbunden. Das logische Bauelement 418 ist ein NAND-Glied, d. h. es erzeugt ein Ausgangssignal auf einer ihm zugeordneten Ausgangsleitung 249, wenn auf einer der beiden eingangsseitig mit ihm verbundenen Leitungen 412 oder 420 ein Signal steht. Liegt dagegen auf beiden mit seinen Eingängen verbundenen Leitungen 420, 412 ein Signal, so ist das auf der Leitung 249 bereitgestellte Ausgangssignal. welches das Bcfchlssignal l.Cftb ist. Null.

Die Leitung 422 ist mit dem Integrator 91 des Rampengenerators, dem Speicher 85. dem Schalter 430 und dem adaptiven Rechner 93 verbunden. Auf der Leitung 412 steht ein logisches Befehlssignal LC 6,7. mit dem der Herabschall-Steuerkreis 410 beaufschlagt irt. Über eine Leitung 429 ist der adaptive Rechner 93 mit dem Schalter 4.JÜ verbunden, der seinerseits über die Leitung 432 mit dem Summierer 87 verbunden ist. Auf der Leitung 249 wird das hierauf stehende logische Befehlssignal LC6ftauch auf den Impuisbrcitcnmodulator 252 gegeben. Auf der Leitung 422 steht das von dem Herabschalt-Steuerkreis 410 erzeugte logische Befehlssignal LCT. mit dem der Integrator 91 und der adaptive Rechner 92 beaufschlagt sind.

Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Motordrehzahl und des übertragenen Drehmomentes beim Herabschalten Jes automalischen Schallgetriebes. Die mil R bezeichnete Gerade stellt das Soll-Rampensignal dar, welches teilweise unterhalb und teilweise oberhalb des vom Wandler 44 abgegebenen Drehmomentsignales liegt.

F i g. 3 zeigt eine Tabelle, in welcher die Ausgangssignale der Ansteuerkreise 49 bzw. 149 vorzeichenmäßig angegeben sind. Diese Ausgangssignale sind dort mit C bzw. B bezeichnet und geben zugleich die Bewegungsrichtung der zugeordneten Reibvorrichtung wieder.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, folgt das Abtriebswellendrchmoment während des eigentlichen Schaltvorganges im wesentlichen dem Rampens^nal R und wächst erst nach dem Zeitpunkt U, auf den dem größeren Übersetzungsverhältnis entsprechenden größeren Wert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   IO

   15

   I. Vorrichtung zur Steuerung des Gangwechsels in einem selbsttätig schaltbaren Stufenwechselgetriebe mit zwei Reibvorrichtutigen, die jeweils über ein Steuerventil durch Strömungsmitteldruck betätigbar sind und von denen für einen bestimmten Gangwechsel die erste Reibvorrichtung ein- und die zweite ausgerückt werden muß, mit einem Wandler, der ein vom Abtriebsmoment abhängiges elektrisches Jst-Drehmomentsignal erzeugt, einem Impulsbreitenmodulator, der zur Ansteuerung mit einem der Steuerventile verbunden ist, einem zwischen den Wandler und den Impulsbreitenmodulator geschalteten Regelkreis mit geschlossener Schleife, der einen Schaltkreis zum Erzeugen eines Soll-Rampensignals für das Abtriebsdrehmoment aufweist und die Abweichung des vom Wandler kommenden Ist-Drchmomcntsignals vom Soll-Rampensignal feststeüi sowie in Form eines Fehlersignals dem lmpulsbr<:itenmodulator zuführt, um das zugehörige Steuerventil und die entsprechende Reibvorrichtung so zu beeinflussen, daß das Abtriebsdrehmoment dem Verlauf des Soll-Rampensignals folgt, derart durch die Kombination der Merkmale gekennzeichnet, daß ein zweiter Impulsbreitenmodulatör (252) vorgesehen ist, der zwischen einem zweiten Steuerventil (2SS) und dem Regelkreis mit geschlossener Schleife (47) geschaltet ist, und daß zwischen dem zweiten Impulsbreitenmodulator (252) und dem M Regelkreis mit geschlossener Schleife (47) ein Inverter (406) geschaltet ist, der das Vorzeichen des Fehlersignals umkej/rt, umuie beiden Impulsbreitenmodulatoren {52, 232} und damit die beiden Steuerventile (56,256) in entg gengesetztem Sinn zu beeinflussen.
2. 2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Herabschalt-Steuerkreis (410), welcher auf ein von einem logischen Steuerkreis (51) bereitgestelltes Schaltsignal ansprechend ein Einrücksignal (LC6h) bereitstellt, durch welches der zweite Impulsbreitenmodulator (252) zum Einrücken der zweiten Reibvorrichtung (25) aktiviert wird.
3. 3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Herabschalt-Steuerkreis (410) einen Komparator (414) aufweist, der ein dem Abtriebswellendrehmoment zugeordnetes Herabschaltsignal (Leitung 71) erhält und auf einen Abfall des Abtriebswellendrehmomentes vorgegebener Größe derart anspricht, daß er einen Signalkreis (LCl) öffnet, wodurch der Regelkreis mit geschlossener Schleife (47) in den Ausgangszustand für ein Herabschalten gebracht und das Einrücksignal fi.C6i>/unterbrochefi wird.
4. 4. Steuerschaltung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Reaktionsdrehmomentrechner (60), der mit dem Ist-Drehmomentsignal beaufschlagt und mit dem logischen Steuerkreis (51) verbunden ist, der seinerseits eingangsseitig mit dem Reaktionsdrehmomentrechner (60) verbunden ist Und der bei Empfang des lst-Örehmomeintsignals mehrere logische Befehlssignale (LC1 — LC6) bereitstellt, mit denen der Regelkreis mit geschlossener Schleife (47) und der Herabschalt-Steuerkreis (410) beaufschlagt werden.
5. 5. Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Verstärker (402, 404) mit variabler Verstärkung, die zwischen

   J5

   40

   45

   50

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   60 dem Regelkreis mit geschlossener Schleife (47) und dem ersten Impulsbreitenmodulator (52) bzw. dem zweiten Impulsbreitenmodulator (252) vorgesehen sind, und durch einen adaptive« Rechner (93), der mit dem Herabschaltsignal beaufschlagt ist und mit den beiden»iVerstärkem (402, 404) verbunden ist und dazu dient, die Verstärkung für das Herabschalten auf ein vorgegebenes Verhältnis einzustellen, wenn ein Herabschaltsignal erhalten wird.
6. 6. Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis mit geschlossener Schleife (47) einen Summierer (87) aufweist, mit dem ein Rampengenerator (91) zum Erzeugen des Soll-Rahmensignals (R) und eine Schalteinrichtung zum Einstellen des Drehmomentpegels des Soll-Rampensignals verbunden sind.