DE2923986C2

DE2923986C2 -

Info

Publication number: DE2923986C2
Application number: DE2923986A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Yokoi; Noritaka Toyota Aichi Jp Yanagihara
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1987-12-17
Also published as: GB2030661B; JPS6251771B2; JPS5531669A; CA1146652A; DE2923986A1; US4411174A; GB2030661A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltregeleinrichtung für ein Getriebe eines von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs, mit einem Drosselmeßfühler, der ein die jeweilige Drosselöffnung eines Ansaugsystems der Brennkraftmaschine angebendes Drossel-Istwertsignal erzeugt, einem Drehzahlmeßfühler, der ein die jeweilige Drehzahl der Brennkraftmaschine angebendes Maschinendrehzahl-Istwertsignal erzeugt, und einem Schaltstellungsmeßfühler, der ein die jeweilige Getriebe-Schaltstellung angebendes Schaltstellungssignal erzeugt, wobei diese Signale miteinander zur Bildung von Schaltsignalen verknüpft werden.

Aus der DE-OS 15 30 825 ist eine Schaltregeleinrichtung dieser Art für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der über Magnetventile hydraulische Kolben- Zylinderanordnungen zur Gangschaltung betätigt werden. Hierbei werden als Steuerparameter die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und die Drosselöffnung in die Schaltregelung einbezogen, wobei darüber hinaus Schaltstellungsmeßfühler in Form von Mikroschaltern vorgesehen sind, die entsprechende Schaltstellungssignale erzeugen. Ein Speicher, der eine Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl abspeichert, ist bei dieser Schaltregelung nicht vorgesehen.

Aus der DE-OS 24 36 701 ist weiterhin die Verwendung eines Drehzahlmeßfühlers und eines Drosselmeßfühlers zur Schaltregelung des Getriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei Erkennungsschaltungen für obere Grenzdrehzahlen zum Hochschalten und Rückschalten vorgesehen sind, die über logische Produktschaltungen in Form von UND-Gliedern, welche außerdem mit den Ausgangssignalen des Drosselmeßfühlers beaufschlagt werden, die Gangwechselpunkte bestimmen. Entsprechend der jeweiligen Drosselöffnung wird hierbei das Erreichen von zwei Drehzahl-Höchstwerten erfaßt und eine fest vorgegebene bzw. gespeicherte Beziehung zwischen Drosselklappenstellung und Drehzahl zur Abgabe entsprechender Schaltbefehle hergestellt. Da jedoch kein Schaltstellungsmeßfühler vorgesehen ist, der ein die jeweilige Getriebe-Schaltstellung angebendes Schaltstellungssignal erzeugt, kann diese nicht in die gespeicherte Beziehung zwischen Drosselöffnung und Maschinendrehzahl einbezogen werden.

Darüber hinaus ist aus der DE-OS 28 11 574 eine Vorrichtung zur Regelung einer Antriebsmotor-Getriebeeinheit eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der die Regelung von Antriebsmotor und Getriebe in zwei Regelkreisen über jeweils abgestimmte Kennlinien erfolgt, wobei der Regelkreis für die Getriebeübersetzung im allgemeinen Priorität vor dem Regelkreis für die Einstellung des Antriebsmotors hat, d. h., sowohl das Getriebe als auch der Antriebsmotor werden jeweils über Kennlinienspeicher gesteuert. Als Ausgangsgröße für diese Regelung wird die Gaspedalstellung herangezogen, durch die ein Leistungssollwert vorgegeben wird. In Abhängigkeit von diesem Leistungssollwert wird dann zunächst die jeweilige Getriebeübersetzung bzw. der einzulegende Gang über den Getriebekennlinienspeicher festgelegt. Die Verstellung des Getriebes bewirkt eine Änderung der Motordrehzahl, woraufhin die Drosselklappenstellung der Brennkraftmaschine nachgeregelt wird. Bei leistungsoptimaler Regelung soll die Drosselklappenstellung über das Getriebekennfeld, d. h. in Abhängigkeit vom Leistungssollwert und der Motordrehzahl, gesteuert werden, während bei verbrauchsoptimaler Regelung die Drosselklappenstellung entlang der minimalen Verbrauchskennlinie der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Motordrehzahl nachgeführt werden soll.

Zu diesem Zweck ist der Getriebekennlinienspeicher und ein Motorkennlinienspeicher vorgesehen, die über eine Fahrwiderstandsstufe mit einem von der Gaspedalauslenkung abhängigen Signal beaufschlagt werden. Der Ausgang des Getriebekennlinienspeichers steht hierbei in Wirkverbindung mit dem Getriebe, während der Ausgang des Motorkennlinienspeichers mit dem Gemischaufbereitungssystem der Brennkraftmaschine, d. h. einem Vergaser oder einer Brennstoffeinspritzanlage, in Wirkverbindung steht. An der Verbindungswelle zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe befindet sich ein Motordrehzahlgeber, der mit einem weiteren Eingang des Motorkennlinienspeichers verbunden ist. Entsprechend ist an der Getriebeabtriebswelle ein Getriebeausgangsdrehzahlgeber vorgesehen, der mit einem weiteren Eingang des Getriebekennlinienspeichers verbunden ist. Dem Getriebekennlinienspeicher wird somit vom Getriebeausgangsdrehzahlgeber ein der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs entsprechendes Getriebeausgangsdrehzahlsignal zugeführt, so daß an seinem Ausgang die sich aus dem gespeicherten Getriebekennfeld ergebende Übersetzung bzw. der einzulegende Gang auftritt, mit dem das Getriebe geschaltet wird. Da sich hierbei die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zunächst nicht ändert, hat eine Getriebeverstellung eine Änderung der Motordrehzahl zur Folge. Am Ausgang des Motorkennlinienspeichers ergibt sich dann drehzahlabhängig nach Maßgabe des gespeicherten Motorkennfeldes ein Steuersignal für das Gemischaufbereitungssystem der Brennkraftmaschine. Grundsätzlich sind somit bei dieser Schaltregelung stets zwei aufwendige Regelkreise mit separaten Drehzahlgebern erforderlich, von denen ein Regelkreis der Brennkraftmaschine und der andere dem Getriebe zugeordnet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen Mitteln eine sowohl verbrauchsoptimale als auch leistungsoptimale Schaltregelung für ein Getriebe eines von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Speicher, der eine den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl abspeichert und einen Drosselöffnungs-Sollwert in Abhängigkeit vom Maschinendrehzahl-Istwertsignal und der jeweiligen Getriebe-Schaltstellung vorgibt, und durch einen Vergleicher, der den Wert des Drossel-Istwertsignals erhält, den erhaltenen Wert mit dem hierfür vom Speicher vorgegebenen Drosselöffnungs-Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis entweder ein Aufwärtsschaltsignal oder ein Abwärtsschaltsignal zum Schalten des Getriebes abgibt.

Alternativ kann diese Aufgabe gelöst werden durch einen Speicher, der eine den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl abspeichert und einen Maschinendrehzahl-Sollwert in Abhängigkeit vom Drossel-Istwertsignal und der jeweiligen Getriebe-Schaltstellung vorgibt, und durch einen Vergleicher, der den Wert des Maschinendrehzahl- Istwertsignals erhält, den erhaltenen Wert mit dem hierfür vom Speicher vorgegebenen Maschinendrehzahl-Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis entweder ein Aufwärtsschaltsignal oder ein Abwärtsschaltsignal zum Schalten des Getriebes abgibt.

Auf diese Weise läßt sich ein wesentlich vereinfachtes Regelprinzip realisieren, bei dem grundsätzlich davon ausgegangen wird, daß sich die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle aus der Drehzahl der Maschinenabtriebswelle ermitteln läßt, wenn die Getriebeübersetzungen als zusätzliche Information in die Regellogik eingegeben werden. Da im vorgesehenen Speicher eine Optimalbeziehung zwischen Drosselöffnung und Maschinendrehzahl für jede Getriebe- Schaltstellung abgespeichert ist, kann sie zu Schaltungsregelung des Getriebes unter Einbeziehung eines gegenseitigen Informationsaustausches im Hinblick auf die jeweils vorliegende Schaltstellungsinformation Verwendung finden. Hierdurch läßt sich mit relativ einfachen Mitteln im Vergleich zu erheblich aufwendigeren bekannten Schaltregeleinrichtungen dieser Art eine qualitative Leistungssteigerung erzielen.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung zur automatischen Umschaltung eines Vorgeleges für ein manuelles Schaltgetriebe,

Fig. 2 ein Schaubild, dem eine Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung, Kennlinien gleicher erforderlicher Ausgangsleistung Nr, usw. für ein mit einem manuellen Schaltgetriebe ausgestattetes Fahrzeug entnehmbar sind,

Fig. 3 ein Schaubild, dem eine Betriebskennlinie für maximal erforderliche Ausgangsleistung, eine optimal Aufwärtsschaltkennlinie usw. für ein mit einem manuellen Schaltgetriebe ausgestattetes Fahrzeug entnehmbar sind,

Fig. 4 ein Schaubild, dem eine optimale Aufwärtsschaltkennlinie und eine optimale Abwärtsschaltkennlinie für ein mit einem manuellen Schaltgetriebe ausgestattetes Fahrzeug entnehmbar sind,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung gemäß Fig. 7,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung, bei der dem Fahrer eines Fahrzeugs auf einer Schaltanzeige ein optimaler Schaltzeitpunkt für ein manuelles Schaltgetriebe oder ein Vorgelege für ein manuelles Schaltgetriebe anzeigbar ist,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung zur automatischen Umschaltung eines Schaltgetriebes für ein mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler versehenes automatisches Getriebe,

Fig. 8 ein Schaubild, dem eine Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung, Kennlinien gleicher erforderlicher Ausgangsleistung Nr, usw. für ein Fahrzeug mit einem einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweisenden automatischen Getriebe entnehmbar sind,

Fig. 9 ein Schaubild, dem eine optimale Aufwärtsschaltkennlinie und eine optimale Abwärtsschaltkennlinie für ein Fahrzeug mit einem einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweisenden automatischen Getriebe entnehmbar sind,

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines konkreten Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung zur automatischen Umschaltung eines Schaltgetriebes für ein automatisches Getriebe,

Fig. 11 ein Schaubild, dem Umschaltkennlinien für eine Überbrückungskupplung sowie eine optimale Aufwärtsschaltkennlinie und eine optimale Abwärtsschaltkennlinie für ein Schaltgetriebe eines automatischen Getriebes mit einer Überbrückungskupplung entnehmbar sind, und

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung zur automatischen Umschaltung eines Schaltgetriebes für ein automatisches Getriebe mit einer Überbrückungskupplung.

Bei einem mit einem manuellen Schaltgetriebe und einer mechanischen Kupplung ausgestattetem Fahrzeug läßt sich die Brennstoffausnutzung allgemein durch folgende Formel ausdrücken:

Ef = Sv · wf · et · 1000/(fb · Nr) (1)

wobei

Ef die Brennstoffausnutzung in km/l, Sv die Fahrgeschwindigkeit in km/h, wf die Dichte des Brennstoffs in g/cm³, et der mechanische Wirkungsgrad des Schaltgetriebes, fb der auf Bremsleistung bezogene spezifische Brennstoffverbrauch in g/(PS · h) bzw. g/(kWh) und Nr die erforderliche Leistung in PS bzw. kW

sind.

Zur Erzielung einer maximalen Brennstoffausnutzung unter der Bedingung, daß die Fahrgeschwindigkeit Sv und die erforderliche Leistung Nr konstant sind, ist es somit erforderlich, den Wert fb/(wf · et) minimal zu halten. Da in diesem Falle die Dichte wf des Brennstoffs und der mechanische Wirkungsgrad des Schaltgetriebes unabhängig von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine als im wesentlichen konstant angesehen werden können, muß zur Erzielung einer maximalen Brennstoffausnutzung lediglich der spezifische Brennstoffverbrauch fb minimal gehalten werden.

Wenn anstelle des auf Bremsleistung bezogenen spezifischen Brennstoffverbrauchs fb der Brennstoffverbrauch F (in l/h) eingesetzt wird, läßt sich die vorstehend genannte Gleichung folgendermaßen vereinfachen:

Ef = Sv/F (2)

Unter der Bedingung, daß die erforderliche Leistung Nr konstant ist, ist der Brennstoffverbrauch F dem auf die Bremsleistung bezogenen Brennstoffverbrauch fb proportional, so daß die Bedingung zur Optimierung des spezifischen Brennstoffverbrauchs fb durch die Bedingung zur Optimierung des Brennstoffverbrauchs F ersetzt werden kann. Da sich der spezifische Brennstoffverbrauch fb in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Drehmoment der Brennkraftmaschine ändert, wird eine bessere Brennstoffausnutzung erzielt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter Aufrechterhaltung der erforderlichen Leistung geregelt wird. Der Optimalzustand für diese Regelung ist durch eine Leistungskennlinie in einem Schaubild gegeben, bei dem das Drehmoment und die Drehzahl der Brennkraftmaschine die Variablen darstellen. Nachstehend wird diese Leistungskennlinie als Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung bezeichnet. Zur Änderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine unter der Bedingung, daß die Fahrgeschwindigkeit Sv und die erforderliche Leistung Nr auf konstanten Werten gehalten werden, ist eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Schaltgetriebes, d. h., ein Schalten der Gänge des Schaltgetriebes, erforderlich. In bezug auf das Schaltgetriebe existiert somit ein optimaler Schaltpunkt, der einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit der erforderlichen Leistung ermöglicht. Wenn das Schalten der Gänge des Schaltgetriebes bei diesem Punkt erfolgt, wird die Brennkraftmaschine entsprechend der Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung betrieben, so daß eine hohe Brennstoffausnutzung erzielbar ist.

Bei einem Fahrzeug, das mit einem einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweisenden automatischen Getriebe ausgestattet ist, ändert sich die Gleichung für die Brennstoffausnutzung unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades ec des hydrodynamischen Drehmomentwandlers folgendermaßen:

Ef = Sv · wf · ec · et · 1000/(fb · Nr) (3)

Der Wirkungsgrad ec des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ändert sich bekanntermaßen in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis e (e = Turbinenwellendrehzahl/Pumpenwellendrehzahl). Der Kennlinienverlauf von verschiedenen erforderlichen Leistungen Nr (Kennlinien gleicher Nr-Werte), die in dem das Drehmoment und die Drehzahl der Brennkraftmaschine als Variable einbeziehenden Schaubild aufgetragen werden, unterscheidet sich insbesondere im niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine von demjenigen für ein manuelles Schaltgetriebe, so daß sich die Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung eines mit einem automatischen Getriebe versehenen Fahrzeug von derjenigen eines mit einem manuellen Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeugs unterscheidet.

Im Rahmen von Versuchen konnte festgestellt werden, daß die Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung eines mit einem automatischen Getriebe ausgestatteten Fahrzeugs im hohen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine annähernd die gleiche wie bei einem mit einem manuellen Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeug ist, während im niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine die Betriebskennlinie des mit einem automatischen Getriebe ausgestatteten Fahrzeugs entlang der den maximalen Wirkungsgrad ec des Drehmomentwandlers angebenden Drehzahlverhältniskurve verläuft.

Bei der nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen im einzelnen beschriebenen Schaltregeleinrichtung kann einerseits eine den Getriebeschaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl z. B. in einem Festspeicher abgespeichert sein, bei der in diesem Rahmen bestimmten Maschinendrehzahlwerten jeweils optimale Drosselöffnungs-Sollwerte Ttar zugeordnet sind. Diesem Speicher kann vom Drehzahlmeßfühler dann ein jeweiliges Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal als Adressierinformation unter Einbeziehung der jeweiligen Getriebe- Schaltstellung zugeführt werden, wodurch die in der adressierten Speicherstelle abgespeicherte Information, d. h. ein jeweiliger Drosselöffnungs-Sollwert Ttar vorgegeben und mit dem Wert des vom Drosselmeßfühler zugeführten Drossel-Istwertsignals Treal verglichen wird, wobei ein Aufwärtsschaltsignal einer Getriebeschalteinrichtung zugeführt wird, wenn der Drosselöffnungs-Sollwert Ttar größer als der Wert des Drossel-Istwertsignals Treal ist, während ein Abwärtsschaltsignal an die Getriebeschalteinrichtung abgegeben wird, wenn der Drosselöffnungs-Sollwert Ttar unter dem Wert des Drossel-Istwertsignals Treal liegt. Der Drosselmeßfühler dient hierbei zur Festlegung eines Wertes, der die Drosselöffnung des Ansaugsystems der Brennkraftmaschine, d. h. z. B. die Öffnung eines Drosselventils bzw. einer Drosselklappe oder den Ansaugdruck, repräsentiert, und erzeugt ein elektrisches Signal. Wenn es sich bei dem Getriebe um ein mit einem Vorgelege ausgestattetes manuelles Schaltgetriebe handelt, dient die Getriebeschalteinrichtung zur Steuerung der Erregung eines des Vorgelege umschaltenden Stellgliedes, während im Falle eines automatischen Getriebes mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einem automatisch schaltbaren Schaltgetriebe die Getriebeschalteinrichtung zur Steuerung der Erregung von das Schaltgetriebe umschaltenden Magnetventilen dient. Falls eine Anzeige der Schaltsteuerung bzw. des Schaltzeitpunktes für den Fahrer vorgesehen ist, dient die Getriebeschalteinrichtung auch zur Ansteuerung eines Anzeigeelementes, wie einer Anzeigelampe für Aufwärtsschalten oder Abwärtsschalten, die im Sichtbereich des Fahrers an einem Armaturenbrett bzw. Anzeigefeld angebracht ist.

Alternativ kann im Speicher eine den Getriebeschaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl abgespeichert sein, bei der in diesem Rahmen bestimmten Drosselöffnungswerten entsprechende optimale Maschinendrehzahl-Sollwerte Ntar zugeordnet sind, wobei der Speicher vom Drosselmeßfühler das Drossel-Istwertsignal Treal als Adressierinformation unter Einbeziehung der jeweiligen Getriebe-Schaltstellung erhält. In diesem Falle wird die in der adressierten Speicherstelle abgespeicherte Information, d. h. der zugehörige Maschinendrehzahl-Sollwert Ntar mit dem Wert des vom Drehzahlmeßfühler abgegebenen Maschinendrehzahl-Istwertsignals Nreal verglichen und ein Aufwärtsschaltsignal für die Getriebeschalteinrichtung erzeugt, wenn der Maschinendrehzahl-Sollwert Ntar kleiner als der Wert des Maschinendrehzahl-Istwertsignals Nreal ist, während ein Abwärtsschaltsignal für die Getriebeschalteinrichtung erzeugt wird, wenn der Maschinendrehzahl-Sollwert Ntar größer als der Wert des Maschinendrehzahl-Istwertsignals Nreal ist.

In Fig. 1 ist ein konkretes Ausführungsbeispiel der Schaltregeleinrichtung zur automatischen Umschaltung eines Vorgeleges eines manuellen Schaltgetriebes dargestellt, auf das nachstehend näher eingegangen wird.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, deren Drehmoment über ihre Kurbelwelle mittels einer mechanischen Kupplung 11 auf ein Vorgelege 12 und sodann auf ein Schaltgetriebe 13, das bei diesem Ausführungsbeispiel ein manuell betätigbares Schaltgetriebe ist, übertragen wird, woraufhin die Kraftübertragung von der Abtriebswelle des Schaltgetriebes 13 auf eine in der Figur nicht dargestellte Antriebsachse des Fahrzeugs erfolgt.

Das Vorgelege 12 kann ein an sich bekanntes Zweigang-Vorgelege bzw. Zweigang-Getriebe sein, während es sich bei dem Schaltgetriebe 13 um ein normales Viergang-Getriebe handeln kann. Durch Kombination der Gänge eines solchen Vorgeleges mit einem üblichen Schaltgetriebe lassen sich somit acht (8 = 2 · 4) Übersetzungsverhältnisse erzielen.

Ein Speicher 20 der Schaltregeleinrichtung umfaßt einen Speicher 21 für das Aufwärtsschalten und einen Speicher 22 für das Abwärtsschalten. Der für das Aufwärtsschalten vorgesehene Speicher 21 speichert verschiedene untere Grenzwerte Tlow von Drehzahlen der Brennkraftmaschine entsprechenden Drosselöffnungs-Sollwerten Ttar ab, während der für das Abwärtsschalten vorgesehene Speicher 22 verschiedene obere Grenzwerte Thi von Drehzahlen der Brennkraftmaschine entsprechenden Drosselöffnungs-Sollwerten Ttar abspeichert.

Nachstehend wird auf die im Speicher 21 für das Aufwärtsschalten und im Speicher 22 für das Abwärtsschalten jeweils abzuspeichernde Beziehung unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4 näher eingegangen. Fig. 2 ist ein Schaubild, das eine Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung, Kennlinien für gleiche erforderliche Ausgangsleistung Nr, usw. für ein mit einem manuellen Schaltgetriebe ausgestattetes Fahrzeug zeigt, wobei über der Abszisse die Drehzahl und über die Ordinate das Drehmoment der Brennkraftmaschine aufgetragen sind. In diesem Schaubild stellt die dick ausgezogene Linie die Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung dar, während die Kennlinien für optimales Aufwärtsschalten und optimales Abwärtsschalten durch zwei dick ausgezogene strichpunktierte Linien, Kennlinien gleicher erforderlicher Ausgangsleistung Nr durch dünne ausgezogene Linien, Kennlinien gleichen Brennstoffverbrauchs F durch dicke gestrichelte Linien und Kennlinien gleichen, auf Bremsleistung bezogenen spezifischen Brennstoffverbrauchs fb durch dünne strichpunktierte Linien dargestellt sind. Die Kennlinie für maximale Brennstoffausnutzung wird durch Auftragen von Punkten gewonnen, bei der der Brennstoffverbrauch F zur Erzielung verschiedener erforderlicher Ausgangsleistungen Nr den jeweils geringsten Wert aufweist, während die Kennlinien für optimales Aufwärtsschalten und optimales Abwärtsschalten auf beiden Seiten entlang der Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung ausgezogen sind und damit angeben, daß bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine in dem von diesen beiden Kennlinien für optimales Aufwärtsschalten und Abwärtsschalten definierten Bereich die beste Brennstoffausnutzung erzielbar ist.

Fig. 3 ist ein Schaubild, das eine Kennlinie für maximale Betriebsleistung, eine optimale Aufwärtsschaltkennlinie und Kennlinien gleicher Drosselöffnung für ein manuelles Schaltgetriebe zeigt, wobei über die Abszisse die Drehzahl und über der Ordinate das Drehmoment der Brennkraftmaschine aufgetragen sind. In diesem Schaubild sind die Kennlinie für maximale Betriebsleistung durch eine dick ausgezogene Linie, die optimale Aufwärtsschaltkennlinie unter Berücksichtigung der Betriebsleistung der Brennkraftmaschine durch eine dicke strichpunktierte Linie und die Kennlinien gleicher Drosselöffnung durch dünne ausgezogene Linien wiedergegeben. Wenn die Brennkraftmaschine gemäß ihrer Kennlinie für maximale Betriebsleistung betrieben wird, ist die beste Leistungsausbeute erzielbar.

Fig. 4 ist ein Schaubild, das eine optimale Aufwärtsschaltkennlinie und eine optimale Abwärtsschaltkennlinie für ein manuelles Schaltgetriebe zeigt, wobei über der Abszisse die Drehzahl und über der Ordinate die Drosselöffnung in Prozent aufgetragen sind. Die rechts verlaufende strichpunktierte Linie stellt in ihrer Gesamtheit die Kennlinie für optimales Aufwärtsschalten für den Fall dar, daß das Schalten des Schaltgetriebes unter dem Gesichtspunkt einer maximalen Brennstoffausnutzung über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine erfolgen soll, während die Kennlinie für optimales Aufwärtsschalten für den Fall, daß das Schalten des Schaltgetriebes unter dem Gesichtspunkt einer maximalen Brennstoffausnutzung in einem relativ niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine sowie unter dem Gesichtspunkt einer Betriebsleistung in einem relativ hohen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine und bei relativ großer Drosselöffnung erfolgen soll, durch eine Kombination des linken Teils der rechts verlaufenden strichpunktierten Kennlinie mit dem gestrichelt eingezeichneten Kennlinienabschnitt gegeben ist. Die Kennlinie für optimales Abwärtsschalten wird von der linken strichpunktierten Linie dargestellt. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß diese Kennlinien für optimales Aufwärtsschalten und Abwärtsschalten sich in Abhängigkeit von den Übersetzungsverhältnissen der Gänge des Schaltgetriebes ein wenig ändern können, so daß in Fig. 4 nur die Kennlinien für den dritten Gang als Beispiele dargestellt sind.

Der für das Aufwärtsschalten vorgesehene Speicher 21 dient zur Abspeicherung einer Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der in Fig. 4 dargestellten optimalen Aufwärtsschaltkennlinie in bezug auf jede Übersetzung bzw. jeden Gang oder Fahrbereich und gibt den unteren Grenzwert Tlow des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl vor. Der für das Abwärtsschalten vorgesehene Speicher 22 dient entsprechend zur Abspeicherung einer Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der in Fig. 4 dargestellten optimalen Abwärtsschaltkennlinie in bezug auf jedes Übersetzungsverhältnis bzw. jeden Gang oder Fahrbereich und gibt den oberen Grenzwert Thi des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl vor. Der Speicher 21 und der Speicher 22 erhalten von einem Schaltstellungsmeßfühler 23 ein Schaltstellungssignal und vom Drehzahlmeßfühler 24 ein von einem Analog-Digital-Umsetzer 25 in ein Digitalsignal umgesetztes Maschinendrehzahl-Istwertsignal Treal, wobei der Speicher 21 in Abhängigkeit von diesen Signalen den oberen Grenzwert Thi der Drosselöffnungs-Sollwerte Ttar einem für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleicher 26 zuführt, während der Speicher 22 den unteren Grenzwert Tlow der Drosselöffnungs-Sollwerte Ttar einem für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleicher 27 zuführt. Diesen Vergleichern wird außerdem ein von einem Drosselmeßfühler 28 erzeugtes und von einem Analog-Digital-Umsetzer 29 in ein Digitalsignal umgesetztes Drossel-Istwertsignal Treal zugeführt. Der Vergleicher 26 dient zum Vergleich des Drossel-Istwertsignals Treal, mit dem unteren Grenzwert Tlow des Drosselöffnungs- Sollwertes Ttar und gibt ein Signal "1" ab, wenn der Wert Treal kleiner als der Wert Tlow ist, während ein Signal "0" abgegeben wird, wenn der Wert Treal über dem Wert Tlow liegt. Der Vergleicher 27 dient zum Vergleich des Betrages des Drossel-Istwertsignals Treal mit dem oberen Grenzwert Thi des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar und erzeugt ein Signal "1", wenn der Wert Treal größer als der Wert Thi ist, während ein Signal "0" erzeugt wird, wenn der Wert Treal kleiner als der Wert Thi ist. Die Vergleicher können unter Verwendung eines Operationsverstärkers in bekannter Weise aufgebaut sein. Außerdem soll in diesem Falle das Ausgangssignal "1" das Potential einer positiven Spannungsquelle sein, während das Signal "0" durch Massepotential gegeben sein soll.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 26 wird einem Eingang eines ersten UND-Gliedes 30 zugeführt, während das Ausgangssignal des Vergleichers 27 einem Eingang eines zweiten UND-Gliedes 31 zugeführt wird. Die Ausgangssignale des ersten UND-Gliedes 30 und des zweiten UND-Gliedes 31 werden zusammen einem ODER-Glied 32 zugeführt, dessen Ausgangssignal z. B. einer als Trigger-Flip-Flop-Schaltung ausgebildeten Inverterschaltung 33 zugeführt wird, die jeweils bei Anliegen eines Signals "1" an ihrem Eingang vom Setzzustand in den Rückstellzustand oder vom Rückstellzustand in den Setzzustand übergeht, d. h., wenn dem Eingang der Inverterschaltung ein Signal "1" zugeführt wird, geht ihr Ausgangssignal auf den Wert "0" über, wenn es vorher den Wert "1" hatte, und nimmt den Wert "1" an, wenn es vorher den Wert "0" hatte. Das Ausgangssignal der Inverterschaltung 33 wird einem Verstärker 34 zugeführt, woraufhin das verstärkte Signal einem zum Schalten des Vorgeleges 12 vorgesehenen Schaltstellglied 35 zugeführt wird. Das Schaltstellglied 35 besteht z. B. aus einer Solenoid- Einrichtung, die bei Erregung durch ein Signal "1" das Vorgelege 12 in seinen hohen Gang schaltet, während es bei Aberregung durch ein Signal "0" das Vorgelege 12 in seinen niedrigen Gang schaltet. Das Ausgangssignal der Inverterschaltung 33 wird außerdem über ein Verzögerungsglied 36 einem Negationsglied 37 und dem zweiten UND-Glied 31 zugeführt. Das Ausgangssignal des Negationsgliedes 37 wird wiederum dem ersten UND-Glied 30 zugeführt.

Das Verzögerungsglied 36 dient zur Bildung einer Verzögerungszeit, die der Zeitdauer vom Zeitpunkt des Umschaltens der Inverterschaltung 33 bis zum Zeitpunkt der tatsächlichen Umschaltung des Vorgeleges 12 entspricht. Es sein nun ein Betriebszustand des Fahrzeugs angenommen, bei dem das Vorgelege 12 in seinen niedrigen Gang geschaltet ist, so daß die Inverterschaltung 33 das Signal "0" abgibt. In diesem Falle gibt der Speicher 21 entsprechend der Schaltstellung des Schaltgetriebes 13 und der Maschinendrehzahl einen unteren Grenzwert Tlow des Drosselöffnungs- Sollwertes Ttar an den Vergleicher 26 ab, während der Speicher 22 einen oberen Grenzwert Thi des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar dem Vergleicher 27 zuführt. Wenn der vom Drosselmeßfühler 28 den Vergleichern 26 und 27 zugeführte Wert des Drossel-Istwertsignals Treal kleiner als der Betrag des unteren Grenzwertes Tlow ist, gibt der Vergleicher 26 ein Signal "1" ab. Wenn der Wert Treal kleiner als der Wert Tlow ist, ist er natürlich auch kleiner als der Wert Thi, so daß der für das Abwärtsschalten vorgesehene Vergleicher 27 weiterhin das Signal "0" abgibt. Wenn nun die Inverterschaltung 33 gemäß vorstehender Annahme das Signal "0" abgibt, was bedeutet, daß das Vorgelege 12 in seinen niedrigen Gang geschaltet ist, gibt das UND-Glied 31 auch bei Zuführung eines Signals "1" vom Vergleicher 27 weiterhin ein Signal "0" ab, da am anderen Eingang des UND-Gliedes 31 ein Signal "0" anliegt. Wenn dagegen von dem für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleicher 26 ein Signal "1" dem ersten UND-Glied 30 zugeführt, gibt dieses UND-Glied ein Signal "1" an das ODER-Glied 32 ab, da dem Negationsglied 37 zu diesem Zeitpunkt ein Signal "0" zugeführt wird. Dies hat zur Folge, daß das ODER-Glied 32 ein Signal "1" abgibt, das der Inverterschaltung 33 zugeführt wird. Wenn die Inverterschaltung 33 das Signal "1" erhält, gibt sie ein Signal "1" an den Verstärker 34 ab, was die Erregung des Schaltstellgliedes 35 bewirkt, so daß das Vorgelege 12 in seinen hohen Gang geschaltet wird. Wenn das Vorgelege 12 von seinem niedrigen Gang in seinen hohen Gang geschaltet ist, arbeitet die Brennkraftmaschine aufgrund der Verringerung des Übersetzungsverhältnisses nunmehr mit einer geringeren Drehzahl im Vergleich zur Drehzahl vor dem Schalten, d. h., z. B. mit der in Fig. 4 mit Np bezeichneten Drehzahl. Dies hat zur Folge, daß die Brennkraftmaschine nunmehr wirtschaftlicher als vor dem Schalten betrieben wird.

Wenn in diesem wirtschaftlichen Betriebszustand nun das Gaspedal weiter betätigt wird, so daß die Drosselöffnung einen Istwert Treal′ erreicht, der größer als der der Maschinendrehzahl Np entsprechende obere Grenzwert Thi des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar ist, beginnt der für das Abwärtsschalten vorgesehene Vergleicher 27, ein Signal "1" an das zweite UND-Glied 31 abzugeben. Da zu diesem Zeitpunkt die Inverterschaltung 33 ein Signal "1" erzeugt, wird auch dem anderen Eingang des zweiten UND-Gliedes 31 ein Signal "1" zugeführt, so daß das UND-Glied 31 dem ODER-Glied 32 ein Signal "1" zuführt. Das ODER-Glied 32 gibt dann erneut ein Signal "1" an die Inverterschaltung 33 ab, die bei Anliegen dieses Signals "1" nunmehr ein Signal "0" erzeugt und dem Verstärker 34 zuführt. Dies hat zur Folge, daß das Schaltstellglied 35 aberregt wird, so daß das Vorgelege 12 aus seinem hohen Gang in seinen niedrigen Gang geschaltet wird. Aufgrund der Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses arbeitet die Brennkraftmaschine dann mit einer höheren Drehzahl im Vergleich zur Drehzahl vor dem Schalten, d. h., z. B. mit der durch Np′ in Fig. 4 bezeichneten Drehzahl, so daß erneut ein wirtschaftlicher Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.

In Fig. 5 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Schaltregeleinrichtung gemäß Fig. 1 veranschaulicht. Im Gegensatz zum Speicher 20 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, der obere und untere Grenzwerte optimaler Drosselöffnungs-Sollwerte entsprechend verschiedenen Maschinendrehzahlen abspeichert, speichert der Speicher 20 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 obere und untere Grenzwerte von optimalen Maschinendrehzahl-Sollwerten entsprechend verschiedenen Drosselöffnungen ab. Hierbei speichert der für das Aufwärtsschalten vorgesehene Speicher 21 obere Grenzwerte Nhi für die Maschinendrehzahl-Sollwerte Ntar ab, während der für das Abwärtsschalten vorgesehene Speicher 22 untere Grenzwerte Nlow der Maschinendrehzahl-Sollwerte Ntar abspeichert. Die Speicher 21 und 22 erhalten das vom Drosselmeßfühler 28 abgegebene Drossel-Istwertsignal Treal als Adressierinformation und geben die in der adressierten Speicherstelle abgespeicherte Information, d. h. die Werte Nhi und Nlow, an den Vergleicher 26 zum Aufwärtsschalten und den Vergleicher 27 zum Abwärtsschalten ab. Diese Vergleicher erhalten das vom Drehzahlmeßfühler 24 erzeugte Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal über den Analog-Digital-Umsetzer 25 und vergleichen es mit den von den Speichern 21 und 22 jeweils zugeführten Grenzwerten. Hierbei dient der Vergleicher 26 zur Erzeugung eines Aufwärtsschaltsignals, wenn der Wert Nreal größer als der Wert Nhi ist, während der Vergleicher 27 zur Erzeugung eines Abwärtsschaltsignals dient, wenn der Wert Nreal kleiner als der Wert Nlow ist. Das vom Vergleicher 26 abgegebene Aufwärtsschaltsignal und das vom Vergleicher 27 abgegebene Abwärtsschaltsignal können sodann in ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weiterverarbeitet werden, so daß sich eine diesbezügliche detaillierte Beschreibung erübrigt.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung zur Anzeige eines optimalen Schaltzeitpunktes für ein manuelles Schaltgetriebe oder ein mit einem Vorgelege ausgestattetes Schaltgetriebe. In Fig. 6 sind die dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entsprechenden Bauelemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 steuert das Ausgangssignal des für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 26 die Erregung einer Aufwärtsschaltanzeige 40, während das Ausgangssignal des für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 27 die Erregung einer Abwärtsschaltanzeige 41 steuert. Hierbei können die Schaltanzeigen 40 und 41 aus Lampen bestehen, die zur Anzeige eines erforderlichen Aufwärtsschaltens oder Abwärtsschaltens aufleuchten, wenn der jeweilige Vergleicher ein Signal "1" erzeugt, und erlöschen, wenn der jeweilige Vergleicher ein Signal "0" abgibt.

Somit kann das Schalten des Vorgeleges oder des Schaltgetriebes in Abhängigkeit vom Anzeigezustand der Aufwärtsschaltanzeige 40 und der Abwärtsschaltanzeige 41 durch den Fahrer vorgenommen werden.

Zusätzlich können ein NOR-Glied 42 und eine Optimal- Anzeige 43 vorgesehen sein, über die die Anzeige erfolgt, daß sich die Brennkraftmaschine im optimalen Betriebszustand befindet. Das NOR-Glied 42 erhält die Ausgangssignale der Vergleicher 26 und 27 und steuert die Optimal-Anzeige 43 derart, daß sie aufleuchtet, wenn beide Vergleicher 26 und 27 Signale "0" abgeben, was bedeutet, daß das Getriebe in eine Stellung geschaltet ist, die ein Arbeiten der Brennkraftmaschine im optimalen Betriebszustand ermöglicht.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung, die in diesem Falle in Verbindung mit einem automatischen Getriebe verwendet wird, das einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und ein Schaltgetriebe aufweist. In Fig. 7 fehlt das Steuersystem in bezug auf die Wahl der von einem manuellen Schalthebel eingenommenen Schaltstellungen. Mit der Bezugszahl 50 ist in Fig. 7 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, deren Drehmoment über ihre Kurbelwelle, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 51 und ein Schaltgetriebe 52 auf eine Antriebsachse eines nicht dargestellten Fahrzeugs übertragen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Schaltgetriebe 52 drei Fahrstufen auf, wobei die Wahl zwischen diesen Fahrstufen von einem zwischen der ersten und zweiten Fahrstufe schaltenden Magnetventil 53 und einem zwischen der zweiten und dritten Fahrstufe schaltenden Magnetventil 54 getroffen wird. Von einer Öldruckquelle 55 wird den Magnetventilen 53 und 54 Öldruck zugeführt, wobei die Magnetventile jeweils bei Erregung öffnen, wodurch ein im Schaltgetriebe 52 enthaltener, nicht dargestellter Servomechanismus mit Öldruck beaufschlagt wird. Hierbei wird das Schaltgetriebe 52 in die erste Fahrstufe geschaltet, wenn beide Magnetventile 53 und 54 geschlossen sind, in die zweite Fahrstufe geschaltet, wenn lediglich das Magnetventil 53 geöffnet ist, und die dritte Fahrstufe geschaltet, wenn beide Magnetventile 53 und 54 geöffnet sind.

Die Schaltregeleinrichtung weist eine Speichereinrichtung 60 auf, die einen Speicher 61 für das Aufwärtsschalten und einen Speicher 62 für das Abwärtsschalten umfaßt. Der für das Aufwärtsschalten vorgesehene Speicher 61 speichert untere Grenzwerte Tlow der Drosselöffnungs-Sollwerte Ttar entsprechend verschiedenen Maschinendrehzahlen ab, während der für das Abwärtsschalten vorgesehene Speicher 62 obere Grenzwerte Thi der Drosselöffnungs-Sollwerte Ttar entsprechend verschiedenen Maschinendrehzahlen abspeichert.

Nachstehend wird näher auf die in den Speichern 61 und 62 abgespeicherten Drosselöffnungs-Sollwerte unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 eingegangen. Fig. 8 ist ein Schaubild, das die Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung, Kennlinien gleicher erforderlicher Ausgangsleistungen bzw. Nr-Werte, usw. insbesondere in bezug auf einen Betrieb in der zweiten und dritten Fahrstufe zeigt, wobei über der Abszisse die Drehzahl und über der Ordinate das Drehmoment der Brennkraftmaschine aufgetragen sind. Im einzelnen sind die Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung durch eine dicke ausgezogene Linie, eine optimale 2-3-Aufwärtsschaltkennlinie (Kennlinie für das Aufwärtsschalten von der zweiten in die dritte Fahrstufe) durch eine zweifach strichpunktierte Linie, eine optimale 3-2-Abwärtsschaltkennlinie (Kennlinie für das Abwärtsschalten aus der dritten in die zweite Fahrstufe) durch eine einfach strichpunktierte Linie, Kennlinien gleicher erforderlicher Betriebsleistung durch dünne ausgezogene Linien und Kennlinien gleichen Brennstoffverbrauchs durch gestrichelte Linien dargestellt. Die Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung wird durch Auftragen von Punkten erhalten, bei denen der Brennstoffverbrauch F zur Erzielung verschiedener erforderlicher Ausgangsleistungswerte Nr die jeweils kleinsten Werte aufweist, während die optimale 2-3-Aufwärtsschaltkennlinie und die optimale 3-2-Abwärtsschaltkennlinie auf beiden Seiten entlang der Betriebskennlinie für maximale Brennstoffausnutzung aufgetragen sind. Wenn die Brennkraftmaschine in dem von der optimalen 2-3-Aufwärtsschaltkennlinie und der optimalen 3-2- Abwärtsschaltkennlinie definierten Bereich betrieben wird, ist die beste Brennstoffausnutzung erzielbar.

Fig. 9 ist ein Schaubild, das die optimale 2-3- Aufwärtsschaltkennlinie (die Kennlinie für das Aufwärtsschalten aus der zweiten Fahrstufe in die dritte Fahrstufe) und die optimale 3-2-Abwärtsschaltkennlinie (Kennlinie für das Abwärtsschalten aus der dritten Fahrstufe in die zweite Fahrstufe) für ein mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler versehenes automatisches Getriebe zeigt, wobei über der Abszisse die Drehzahl der Brennkraftmaschine und über die Ordinate die Drosselöffnung aufgetragen sind.

Der für das Aufwärtsschalten vorgesehene Speicher 61 dient zur Speicherung einer Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der optimalen Aufwärtsschaltkennlinie nach Fig. 9 in bezug auf verschiedene Schaltstufen bzw. Fahrstufen und gibt den Betrag des unteren Grenzwertes Tlow des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl vor. Die Speicher 61 und 62 erhalten Ausgangssignale von einer ersten Inverterschaltung 77 und einer zweiten Inverterschaltung 78, die die Schaltstellung angeben und nachstehend noch näher beschrieben sind, sowie ein von einem Drehzahlmeßfühler 63 erzeugtes und von einem Analog-Digital-Umsetzer 64 in ein Digitalsignal umgesetztes Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal und führen jeweils den Betrag des unteren Grenzwertes Tlow bzw. des oberen Grenzwertes Thi des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar in Abhängigkeit vom Schaltstellungssignal und dem Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal einem für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleicher 65 bzw. einem für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleicher 66 zu. Außerdem wird den Vergleichern von einem Drosselmeßfühler 67 erzeugtes und von einem Analog-Digital-Umsetzer 68 in ein Digitalsignal umgesetztes Drossel-Istwertsignal Treal zugeführt. Der Vergleicher 65 dient zum Vergleich des Drossel-Istwertsignals Treal mit dem unteren Grenzwert Tlow des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar und gibt ein Signal "1" ab, wenn der Wert Treal kleiner als der Wert Tlow ist, während ein Signal "0" abgegeben wird, wenn der Wert Treal größer als der Wert Tlow ist. Der Vergleicher 66 dient zum Vergleich des Drossel-Istwertsignals Treal mit dem oberen Grenzwert Thi des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar und erzeugt ein Signal "1", wenn der Wert Treal größer als der Wert Thi ist, während ein Signal "0" erzeugt wird, wenn der Wert Treal kleiner als der Wert Thi ist.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 65 wird einem ersten UND-Glied 69 zugeführt, während das Ausgangssignal des Vergleichers 77 einem zweiten UND-Glied 70 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 69 wird einem ersten UND-NICHT-Glied 71 und einem dritten UND- Glied 72 zugeführt. Das Ausgangssignal des ersten UND-NICHT-Gliedes 71 wird einem ersten ODER-Glied 75 zugeführt, dessen Ausgangssignal einer ersten Inverterschaltung 77 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des dritten UND-Gliedes 72 wird einem zweiten ODER-Glied 76 zugeführt, dessen Ausgangssignal einer zweiten Inverterschaltung 78 zugeführt wird. Die erste Inverterschaltung 77 und die zweite Inverterschaltung 78 können in der gleichen Weise wie die Inverterschaltung 33 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 aufgebaut sein. Das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 70 wird einem zweiten UND-NICHT- Glied 73 sowie einem vierten UND-NICHT-Glied 74 zugeführt. Das zweite UND-NICHT-Glied 73 ist ein mit drei Eingängen versehenes Verknüpfungsglied, dessen Ausgangssignal dem ersten ODER-Glied 75 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des vierten UND-Gliedes 74 wird dem zweiten ODER-Glied 76 zugeführt. Das Ausgangssignal der ersten Inverterschaltung 77 wird über einen Verstärker 79 dem Magnetventil 53 zum Schalten zwischen der ersten und zweiten Fahrstufe zugeführt, während das Ausgangssignal der zweiten Inverterschaltung 78 über einen Verstärker 80 dem Magnetventil 54 zum Schalten zwischen der zweiten und dritten Fahrstufe zugeführt wird. Außerdem wird das Ausgangssignal der ersten Inverterschaltung 77 über ein erstes Verzögerungsglied 81 dem Negationseingang des ersten UND-NICHT-Gliedes 71, dem dritten UND-Glied 72, einem NAND-Glied 83, dem zweiten UND-NICHT-Glied 73, einem dritten ODER-Glied 84 sowie dem Speicher 61 für das Aufwärtsschalten und dem Speicher 62 für das Abwärtsschalten zugeführt. Das Ausgangssignal der zweiten Inverterschaltung 78 wird über ein zweites Verzögerungsglied 82 dem NAND-Glied 83, dem Negationseingang des zweiten UND-NICHT-Gliedes 73, dem dritten ODER-Glied 84, dem vierten UND-Glied 74, sowie dem Speicher 61 für das Aufwärtsschalten und dem Speicher 62 für das Abwärtsschalten zugeführt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 83 wird dem ersten UND-Glied 69 zugeführt, während das Ausgangssignal des dritten ODER-Gliedes 84 dem zweiten UND-Glied 70 zugeführt wird. In Abhängigkeit von einem von den Vergleichern 65 und 66 erzeugten Signal des Wertes "0" oder "1" fällt die vorstehend beschriebene Logikschaltung eine logische Entscheidung gemäß der nachstehend wiedergegebenen Wahrheitstabelle:

In dieser Wahrheitstabelle bezeichnen Va das Ausgangssignal der ersten Inverterschaltung 77, Vb das Ausgangssignal der zweiten Inverterschaltung 78, Vc das Ausgangssignal des für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 65, Vd das Ausgangssignal des für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 66, Ve das Ausgangssignal des ersten ODER-Gliedes 75 und Vf das Ausgangssignal des zweiten ODER-Gliedes 76.

Es sein nun von einem Betriebszustand des Fahrzeugs ausgegangen, bei dem das Schaltgetriebe 52 in die erste Fahrstufe geschaltet ist, so daß die erste Inverterschaltung 77 und die zweite Inverterschaltung 78 beide Signale "0" abgeben. Hierbei führt der für das Aufwärtsschalten vorgesehene Speicher 61 gemäß der Schaltstellung des Schaltgetriebes 52 und der Maschinendrehzahl dem Vergleicher 65 einen unteren Grenzwert Tlow des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar zu, während der für das Abwärtsschalten vorgesehene Speicher 62 dem Vergleicher 66 einen oberen Grenzwert Thi des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar zuführt. Wenn der Wert des vom Drosselmeßfühler 67 den Vergleichern 65 und 66 zugeführten Drosselöffnungs-Istwertsignals Treal kleiner als der untere Grenzwert Tlow ist, führt der Vergleicher 65 ein Signal "1" dem ersten UND-Glied 69 zu. Zu diesem Zeitpunkt erhält der andere Eingang des ersten UND- Gliedes 69 über das NAND-Glied 83 ein Signal "1", da das NAND-Glied 83 an seinen beiden Eingängen Signale des Wertes "0" erhält. Das erste UND-Glied 69 gibt daher ein Signal "1" ab, das dem ersten UND-NICHT-Glied 71 und dem dritten UND-Glied 72 zugeführt wird. Da am anderen Eingang des dritten UND-Gliedes 72 ein Signal "0" ansteht, gibt das UND-Glied 72 weiterhin ein Signal "0" ab. Da das erste UND-NICHT-Glied 71 andererseits über seinen Negationseingang ein Signal "0" erhält, gibt es ein Signal "1" ab, das dem ersten ODER-Glied 75 zugeführt wird. Das erste ODER-Glied 75 erzeugt somit ein Signal "1", das der ersten Inverterschaltung 77 zugeführt wird. Wenn die erste Inverterschaltung 77 ein Signal "1" erhält, gibt sie ihrerseits an den Verstärker 79 ein Signal "1" ab, wodurch das Magnetventil 53 erregt und das Schaltgetriebe 52 aus der ersten Fahrstufe in die zweite Fahrstufe geschaltet wird. Wenn das Schaltgetriebe 52 hochgeschaltet ist, verringert sich die Drehzahl entsprechend der Verringerung des Übersetzungsverhältnisses im Vergleich zur Drehzahl vor dem Schaltvorgang, wodurch sich der Brennstoffverbrauch verringert und damit die Brennstoffausnutzung verbessert wird. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß bei Anliegen eines Signals "1" des Vergleichers 66 an einem Eingang des zweiten UND-Gliedes 70 in der ersten Fahrstufe des Schaltgetriebes 52 kein Signal des Wertes "1" vom zweiten UND-Glied 70 abgegeben wird, da an seinem anderen Eingang ein Signal des Wertes "0" anliegt.

Wenn sodann an einem Eingang des ersten UND-Gliedes 69 ein Signal "1" des Vergleichers 65 anliegt, während das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe geschaltet ist, führt das erste UND-Glied 69 erneut ein Signal "1" dem ersten UND-NICHT-Glied 71 und dem dritten UND-Glied 72 zu, da am anderen Eingang des ersten UND-Gliedes 69 ein Signal "1" des NAND-Gliedes 83 anliegt. Da zu diesem Zeitpunkt am Negationseingang des ersten UND-NICHT-Gliedes 71 ein Signal "1" anliegt, wird kein Signal "1" vom UND-NICHT-Glied 71 abgegeben. Da jedoch am anderen Eingang des dritten UND-Gliedes 72 ein Signal "1" anliegt, führt das dritte UND-Glied 72 dem zweiten ODER-Glied 76 ein Signal "1" zu. Das zweite ODER-Glied 76 führt der zweiten Inverterschaltung 78 somit ein Signal "1" zu. Wenn die zweite Inverterschaltung 78 ein Signal "1" erhält, erzeugt sie ihrerseits ein Signal "1", das vom Verstärker 80 verstärkt wird und sodann das Magnetventil 54 öffnet, so daß das Schaltgetriebe 52 aus der zweiten Fahrstufe in die dritte Fahrstufe hochgeschaltet wird. Wenn dagegen das zweite UND-Glied 70 von dem für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleicher 66 ein Signal "1" erhält, während das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe geschaltet ist, führt das zweite UND-Glied 70 einem Eingang des zweiten UND-NICHT-Gliedes 73 und einem Eingang des vierten UND-Gliedes 74 ein Signal "1" zu, da an einem Eingang des dritten ODER-Gliedes 84 ein Signal "1" anliegt. Da zu diesem Zeitpunkt das vierte UND-Glied 74 über seinen anderen Eingang ein Signal "0" erhält, gibt es weiterhin ein Signal des Wertes "0" ab. Wenn jedoch das zweite UND-NICHT-Glied 73 über seinen anderen Eingang ein Signal "1" und über seinen Negationseingang ein Signal "0" erhält, führt es dem ersten ODER-Glied 75 ein Signal "1" zu. Das erste ODER-Glied 75 gibt somit ein Signal "1" an die erste Inverterschaltung 77 ab. Wenn die erste Inverterschaltung 77 erneut ein Signal des Wertes "1" erhält, gibt sie ein Signal "0" ab, wodurch das Magnetventil 53 geschlossen und das Schaltgetriebe 52 aus der zweiten Fahrstufe in die erste Fahrstufe zurückgeschaltet wird.

Wenn einem Eingang des zweiten UND-Gliedes 70 vom Vergleicher 66 ein Signal "1" zugeführt wird, während das Schaltgetriebe 52 in die dritte Fahrstufe geschaltet ist, führt das zweite UND-Glied 70 ein Signal "1" einem Eingang des zweiten 73 und einem Eingang des vierten UND-Gliedes 74 zu, da an den beiden Eingängen des dritten ODER-Gliedes 84 Signale des Wertes "1" anliegen. Da zu diesem Zeitpunkt am Negationseingang des zweiten UND-NICHT-Gliedes 73 ein Signal "1" anliegt, gibt es kein Signal des Wertes "1" ab. Wenn jedoch am anderen Eingang des vierten UND-Gliedes 74 ein Signal "1" anliegt, führt das vierte UND-Glied 74 dem zweiten ODER-Glied 76 ein Signal "1" zu. Das zweite ODER-Glied 76 gibt somit ein Signal des Wertes "1" an die zweite Inverterschaltung 78 ab. Wenn die zweite Inverterschaltung 78 erneut ein Signal "1" erhält, erzeugt sie ein Signal "0", wodurch das Magnetventil 54 geschlossen und damit das Schaltgetriebe 52 aus der dritten Fahrstufe in die zweite Fahrstufe zurückgeschaltet wird. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß bei Anliegen eines Signals "1" des Vergleichers 65 an einem Eingang des ersten UND-Gliedes 69 in der dritten Fahrstufe des Schaltgetriebes 52 kein Signal des Wertes "1" vom ersten UND-Glied 69 abgegeben wird, da an seinem anderen Eingang ein Signal "0" des NAND-Gliedes 83 anliegt, was darauf beruht, daß an den beiden Eingängen des NAND-Gliedes 83 Signale des Wertes "1" anstehen.

Durch Schalten des Schaltgetriebes 52 in der vorstehend beschriebenen Weise wird ein Betrieb der Brennkraftmaschine in dem von der optimalen Aufwärtsschaltkennlinie und der optimalen Abwärtsschaltkennlinie begrenzten Bereich gemäß Fig. 9 erzielt und damit eine sehr gute Brennstoffausnutzung erreicht.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung eines konkreteren Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung zum automatischen Schalten eines Schaltgetriebes für das automatische Getriebe. In Fig. 10 sind die dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 entsprechenden Bauelemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 umfaßt ein auf die Schaltstellungen eines manuellen Wählhebels des automatischen Getriebes bezogenes Steuersystem. Das automatische Getriebe ist mit einem manuellen Wählhebel 87 versehen, der vom Fahrer von Hand betätigt wird. Der manuelle Wählhebel 87 ist schaltbar zwischen einem Bereich N, in dem das Schaltgetriebe 52 außer Betrieb ist, einem Bereich D, in dem das Schaltgetriebe 52 zwischen verschiedenen Vorwärts-Fahrstufen geschaltet werden kann, einem Bereich 2, in dem das Schaltgetriebe 52 nicht in die höchste Fahrstufe, d. h. die dritte Fahrstufe bzw. den dritten Schaltbereich, sondern nur zwischen der ersten Fahrstufe und der zweiten Fahrstufe geschaltet werden kann, einem Bereich 1, in dem das Schaltgetriebe 52 in der ersten Fahrstufe festgehalten wird, einem Bereich R, in dem das Schaltgetriebe 52 in seine Rückfahrstufe geschaltet wird, und einem Bereich P, in dem das Schaltgetriebe 52 zum Parken blockiert bzw. verriegelt ist. Diese Schaltstellungen werden von einem mit entsprechenden Kontakten versehenen Wählhebelschalter 88 ermittelt. Der Wählhebelschalter 88 führt einem ersten Eingang 89 a eines Schaltstellungsmeßfühlers 89 ein Signal "0" und einem zweiten Eingang 89 b des Schaltstellungsmeßfühlers 89 ein Signal "1" zu, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L geschaltet ist, während er dem ersten Eingang 89 a ein Signal "1" und dem zweiten Eingang 89 b ein Signal "0" zuführt, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich 2 geschaltet ist, und sowohl dem ersten Eingang 89 a als auch dem zweiten Eingang 89 b ein Signal "1" zuführt, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich D geschaltet ist. Der Schaltstellungsmeßfühler 89 weist ein UND-Glied 90 und zwei UND-NICHT-Glieder 91 und 92 auf. Wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L geschaltet ist, gibt das UND-NICHT-Glied 92 ein Signal "1" ab, während das UND-NICHT-Glied 91 ein Signal "1" abgibt, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich 2 geschaltet ist. Das UND-Glied 90 gibt ein Signal "1" ab, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich D geschaltet ist. Die von diesen Verknüpfungsgliedern des Schaltstellungsmeßfühlers 89 erzeugten Signale werden einer logischen Verknüpfungsschaltung 93 zugeführt, die ein ODER-Glied 94, drei UND-NICHT-Glieder 95, 96 und 99, zwei NAND-Glieder 97 und 98 und ein UND-Glied 100 aufweist. Die logische Verknüpfungsschaltung 93 erhält von der ersten Inverterschaltung 77 ein Signal Va und von der zweiten Inverterschaltung 78 ein Signal Vb als Signale, die den jeweiligen Schaltzustand des Schaltgetriebes 52 angeben. Das NAND-Glied 97 gibt daher nur dann ein Signal "0" ab, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich 2 und das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe geschaltet sind, während das andere NAND-Glied 98 nur dann ein Signal "0" abgibt, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L und das Schaltgetriebe 52 in die erste Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe geschaltet sind. Die Ausgangssignale der NAND-Glieder 97 und 98 werden einem fünften UND-Glied 85 zugeführt, das zwischen den für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleicher 65 und das erste UND-Glied 69 geschaltet ist. Das fünfte UND-Glied 85 verhindert somit ein Aufwärtsschalten des Schaltgetriebes 52, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich 2 und das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe geschaltet sind, sowie, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L und das Schaltgetriebe 52 in die erste Fahrstufe geschaltet sind. Das UND-Glied 99 gibt nur dann ein Signal "1" ab, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L und das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe geschaltet sind, während das andere UND-Glied 100 nur dann ein Signal "1" abgibt, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L oder den Bereich 2 und das Schaltgetriebe 52 in die dritte Fahrstufe geschaltet sind. Die Ausgangssignale der beiden UND-Glieder 99 und 100 werden einem vierten ODER-Glied 86 zugeführt, das zwischen den Vergleicher 66 für das Abwärtsschalten und das zweite UND-Glied 90 geschaltet ist. Das vierte ODER-Glied 86 führt daher dem Schaltgetriebe 52 ein Abwärtssignal zu, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L und das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe oder die dritte Fahrstufe geschaltet sind, sowie, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich 2 und das Schaltgetriebe 52 in die dritte Fahrstufe geschaltet sind.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 10 trifft logische Entscheidungen gemäß der nachstehend wiedergegebenen Tabelle 1.

Tabelle 1

In dieser Tabelle, die eine Wahrheitstabelle darstellt, sind mit Vma das dem ersten Eingang 89 a des Schaltstellungsmeßfühlers 89 zugeführte Signal, mit Vmb das dem zweiten Eingang 89 b des Schaltstellungsmeßfühlers 89 zugeführte Signal, mit Vmd das vom UND-Glied 90 abgegebene Signal, mit Vm 2 das vom UND-NICHT-Glied 92 abgegebene Signal, mit Vcc das Ausgangssignal des fünften UND-Gliedes 85, mit Vdd das Ausgangssignal des vierten ODER-Gliedes 86 und mit Va-Vf die gleichen Signale wie im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 7 bezeichnet.

Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine übermäßig hohe Drehzahlen der Brennkraftmaschine verhindernde Sperrschaltung 101 vorgesehen, die ein Abwärtsschalten des Schaltgetriebes 52 sperrt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 50 bei einem Abwärtsschalten des Schaltgetriebes 52 eine Grenzdrehzahl überschreiten würde. Die Sperrschaltung 101 erhält das vom Drehzahlmeßfühler 63 abgegebene Maschinendrehzahl-Istwert Nreal sowie die Ausgangssignale des ODER-Gliedes 94 und des UND-NICHT-Gliedes 95 und führt dem zweiten UND-Glied 70 ein Signal "1" zu, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 50 auch bei einer Abwärtsschaltung des Schaltgetriebes 52 die Grenzdrehzahl nicht überschreiten wird, während dem UND-Glied 70 ein Signal "0" zugeführt wird, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 50 bei einem Abwärtsschalten des Schaltgetriebes 52 die Grenzdrehzahl überschreiten wird.

Wie im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 7 wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Schaltregeleinrichtung das Schaltgetriebe 52 in Abhängigkeit von der optimalen Aufwärtsschaltkennlinie und der optimalen Abwärtsschaltkennlinie gemäß Fig. 9 geschaltet.

Das Aufwärtsschalten in die dritte Fahrstufe wird jedoch gesperrt, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich 2 geschaltet ist, während das Aufwärtsschalten in die zweite Fahrstufe und die dritte Fahrstufe gesperrt wird, wenn der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L geschaltet ist. Wenn das Schaltgetriebe 52 in die dritte Fahrstufe und der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich 2 geschaltet sind oder wenn das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe oder in die dritte Fahrstufe und der manuelle Wählhebel 87 in den Bereich L geschaltet sind, kann das Schaltgetriebe 52 in die zweite Fahrstufe oder die erste Fahrstufe zurückgeschaltet werden, wenn durch das Abwärtsschalten keine übermäßig hohe Drehzahl der Brennkraftmaschine 50 auftreten kann.

Nachstehend wird näher auf eine Verwendung der Schaltregeleinrichtung bei einem mit einer Überbrückungskupplung versehenen automatischen Getriebe eingegangen. Da die Bedingungen für das Umschalten einer solchen Überbrückungskupplung eines automatischen Getriebes ebenfalls von der Maschinendrehzahl und der Drosselöffnung bestimmt werden, erfolgt die Umschaltsteuerung der Überbrückungskupplung analog zur Schaltsteuerung des Schaltgetriebes durch eine Steuereinrichtung mit einem Speicher, der eine Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl abspeichert und Sollwerte für diese beiden Parameter vorgibt. Hiebei sind die optimale Aufwärtsschaltkennlinie und die optimale Abwärtsschaltkennlinie für das Schaltgetriebe unterschiedlich, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Überbrückungskupplung eingekuppelt oder ausgekuppelt ist, wobei die Aufwärtsschaltkennlinie und die Abwärtsschaltkennlinie im eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung den entsprechenden Kennlinien des manuellen Schaltgetriebes gleicht.

Fig. 11 ist ein Schaubild, das Umschaltkennlinien für eine solche Überbrückungskupplung sowie die optimale Aufwärtsschaltkennlinie und die optimale Abwärtsschaltkennlinie für ein mit der Überbrückungskupplung ausgestattetes automatisches Getriebe zeigt. In diesem Schaubild sind die Umschaltkennlinie zur Umschaltung der Überbrückungskupplung aus ihrem ausgekuppelten Zustand in ihren eingekuppelten Zustand durch eine dicke ausgezogene Linie "AUS-EIN", die Umschaltkennlinie zur Umschaltung der Überbrückungskupplung aus ihrem eingekuppelten Zustand in ihren ausgekuppelten Zustand durch eine dicke gestrichelte Linie "EIN-AUS", die optimale Aufwärtsschaltkennlinie zum Hochschalten des Getriebes aus der ersten Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe in die zweite Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe im ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung durch eine dünne ausgezogene Linie "1-2, AUS", die optimale Abwärtsschaltkennlinie zum Abwärtsschalten des Getriebes aus der zweiten Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe in die erste Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe im ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung durch eine dünne gestrichelte Linie "2-1, AUS", die optimale Aufwärtsschaltkennlinie zum Hochstellen des Getriebes aus der zweiten Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe in die dritte Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe im ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung durch eine dicke, einfach strichpunktierte Linie "2-3, AUS", die optimale Abwärtsschaltkennlinie zum Abwärtsschalten des Getriebes aus der dritten Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe in die zweite Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe im ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung durch eine dicke zweifach strichpunktierte Linie "3-2, AUS", die optimale Aufwärtsschaltkennlinie zum Hochschalten des Getriebes aus der zweiten Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe in die dritte Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe im eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung durch eine dünne, einfach strichpunktierte Linie "2-3, EIN" und die optimale Abwärtsschaltkennlinie zum Abwärtsschalten des Getriebes aus der dritten Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe in die zweite Fahrstufe bzw. Drehzahlstufe im eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung durch eine dünne, zweifach strichpunktierte Linie "3-2, EIN" wiedergegeben. Die Überbrückungskupplung des automatischen Getriebes, deren Leistung bzw. Wirkung in diesem Schaubild dargestellt ist, wird aus ihrem ausgekuppelten Zustand in ihren eingekuppelten Zustand umgeschaltet, wenn der Drehmomentwandler einen Einkuppelpunkt erreicht. Die Umschaltkennlinie "AUS-EIN" ist daher eine Linie, die durch Auftragen der Einkuppelpunkte des Drehmomentwandlers erhalten wird, während die Umschaltkennlinie "EIN-AUS" in einem gewissen Abstand von der Umschaltkennlinie "AUS-EIN" neben dieser aufgetragen wird. Die optimale Aufwärtsschaltkennlinie zum Hochschalten des Getriebes aus der ersten Fahrstufe in die zweite Fahrstufe liegt daher ausschließlich in dem auf der linken Seite der Umschaltkennlinie "AUS-EIN" gelegenen Bereich, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, während die optimale Abwärtsschaltkennlinie zum Abwärtsschalten des Getriebes aus der zweiten Fahrstufe in die erste Fahrstufe ebenfalls ausschließlich in dem auf der linken Seite der Umschaltkennlinie "EIN-AUS" gelegenen Bereich liegt, so daß die optimale Aufwärtsschaltkennlinie und die optimale Abwärtsschaltkennlinie nur bei ausgekuppelter Überbrückungskupplung erhalten werden.

Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schaltregeleinrichtung zum Schalten eines automatischen Getriebes mit einer Überbrückungskupplung. In Fig. 12 sind die dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 entsprechenden Bauelemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 weist das automatische Getriebe eine mittels Öldruck betätigte Überbrückungskupplung 56 auf. Die Überbrückungskupplung 56 wird eingekuppelt, wenn ihre Druckkammer mit Öldruck beaufschlagt wird, und wird ausgekuppelt, wenn ihrer Druckkammer kein Öldruck zugeführt wird. Die Zuführung des Öldrucks zur Druckkammer wird von einem Magnetventil 57 gesteuert, durch das die Überbrückungskupplung 56 zwischen ihrem eingekuppelten und ausgekuppelten Zustand umgeschaltet wird. Das Magnetventil 57 öffnet sich bei Erregung, so daß hierbei Öldruck von einer Öldruckquelle 55 der Druckkammer der Überbrückungskupplung 56 zuführbar ist.

Eine Speicheranordnung 60 der Schaltregeleinrichtung weist einen Speicher 61 a für das Aufwärtsschalten im eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 56, einen Speicher 61 b für das Aufwärtsschalten im ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 56, einen Speicher 62 a für das Abwärtsschalten im eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 56 und einen Speicher 62 b für das Abwärtsschalten im ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 56 auf. Der Speicher 61 a speichert eine Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der optimalen Aufwärtsschaltkennlinie "2-3, EIN" nach Fig. 11 ab und gibt einen unteren Grenzwert des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar entsprechend dem Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal vor. Der Speicher 61 b speichert eine Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der optimalen Aufwärtsschaltkennlinie "1-2, AUS" und der optimalen Aufwärtsschaltkennlinie "2-3, AUS" nach Fig. 11 ab und gibt einen unteren Grenzwert des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar in Abhängigkeit vom Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal und der zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Schaltstufe vor. Der Speicher 62 a speichert eine Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der optimalen Abwärtsschaltkennlinie "3-2, EIN" nach Fig. 11 ab und gibt einen oberen Grenzwert des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar entsprechend dem Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal vor. Der Speicher 62 b speichert eine Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der optimalen Abwärtsschaltkennlinie "2-1, AUS" und der optimalen Abwärtsschaltkennlinie "3-2, AUS" nach Fig. 11 ab und gibt einen oberen Grenzwert des Drosselöffnungs-Sollwertes Ttar in Abhängigkeit vom Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal und der zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Schaltstufe vor.

Außerdem weist die Schaltregeleinrichtung einen Speicher 110 für die Umschaltung der Überbrückungskupplung 56 aus ihrem ausgekuppelten Zustand in ihren eingekuppelten Zustand und einen Speicher 111 für die Umschaltung der Überbrückungskupplung 56 aus ihrem eingekuppelten Zustand in ihren ausgekuppelten Zustand auf. Der Speicher 110 speichert eine Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der Umschaltkennlinie "AUS-EIN" nach Fig. 11 und gibt den Drosselöffnungs-Sollwert Ttar entsprechend dem Maschinendrehzahl-Istwert Nreal vor. Der Speicher 111 speichert eine Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl gemäß der Umschaltkennlinie "EIN-AUS" nach Fig. 11 und gibt den Drosselöffnungs-Sollwert Ttar in Abhängigkeit vom Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal vor.

Die Speicher 61 a, 61 b, 62 a, 62 b, 110 und 111 führen die in Abhängigkeit vom Maschinendrehzahl-Istwertsignal Nreal des Drehzahlmeßfühlers 63 ausgewählten jeweiligen Drosselöffnungs-Sollwerte Ttar den für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleichern 65 a und 65 b, den für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleichern 66 a und 66 b, dem Vergleicher 112 zum Einkuppeln der Überbrückungskupplung 56 und dem Vergleicher 113 zum Auskuppeln der Überbrückungskupplung 56 zu. Außer diesen Drosselöffnungs-Sollwerten Ttar erhalten die Vergleicher 112 und 113 das vom Drosselmeßfühler 67 erzeugte Drossel-Istwertsignal Treal. Der für das Einkuppeln der Überbrückungskupplung 56 vorgesehene Vergleicher 112 dient zur Erzeugung eines Signals "1", wenn der vom Speicher 110 abgegebene Sollwert Ttar größer als das Drossel-Istwertsignal Treal ist, während er ein Signal "0" abgibt, wenn der Sollwert Ttar kleiner als das Drossel-Istwertsignal Treal ist. Der für das Auskuppeln der Überbrückungskupplung 56 vorgesehene Vergleicher 113 dient zur Erzeugung eines Signals "1", wenn der vom Speicher 111 abgegebene Sollwert Ttar kleiner als das Drossel-Istwertsignal Treal ist, während er ein Signal "0" erzeugt, wenn der Sollwert Ttar größer als das Drossel-Istwertsignal Treal ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 112 wird einem Eingang eines UND-NICHT-Gliedes 114 zugeführt, während das Ausgangssignal des Vergleichers 113 einem Eingang eines UND-Gliedes 115 zugeführt wird. Die Ausgangssignale des UND-NICHT-Gliedes 114 und des UND-Gliedes 115 werden einem ODER-Glied 116 zugeführt, dessen Ausgangssignal wiederum einer Inverterschaltung 117 zur Umschaltung der Überbrückungskupplung 56 zugeführt wird. Wenn am Eingang der Inverterschaltung 117 ein Signal "1" anliegt, geht ihr Ausgangssignal auf den Wert "0" über, wenn es vorher den Wert "1" hatte, oder geht auf den Wert "1" über, wenn es vorher den Wert "0" hatte. Dieses Ausgangssignal wird über einen Verstärker 118 dem Magnetventil 57 zum Umschalten der Überbrückungskupplung 56 zwischen ihrem eingekuppelten Zustand und ihrem ausgekuppelten Zustand zugeführt, d. h., hierbei wird die Überbrückungskupplung 56 eingekuppelt, wenn das Ausgangssignal der Inverterschaltung 117 den Wert "1" aufweist, während sie ausgekuppelt wird, wenn das Ausgangssignal "0" ist. Über ein Verzögerungsglied 119 wird das Ausgangssignal der Inverterschaltung 117 dem Negationseingang des UND-NICHT-Gliedes 114 sowie dem anderen Eingang des UND-Gliedes 115 zugeführt. Außerdem wird das Ausgangssignal der Inverterschaltung 117, d. h. das den eingekuppelten Zustand oder ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 56 angebende Signal, zwei UND-Glieder 200 und 202 sowie zwei UND-NICHT-Gliedern 201 und 203 zugeführt. Wenn die Überbrückungskupplung 56 eingerückt ist, wird das Ausgangssignal des für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 65 a über das UND-Glied 200 einem ODER-Glied 204 zugeführt, während das Ausgangssignal des für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 66 a über das UND-Glied 202 einem ODER-Glied 205 zugeführt wird. Wenn die Überbrückungskupplung 56 dagegen ausgekuppelt ist, wird das Ausgangssignal des für das Aufwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 65 b über das UND-NICHT-Glied 201 dem ODER-Glied 204 zugeführt, während das Ausgangssignal des für das Abwärtsschalten vorgesehenen Vergleichers 66 b über das UND-NICHT-Glied 203 dem ODER-Glied 205 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 204 wird dem UND-Glied 85 zugeführt, während das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 205 dem ODER-Glied 86 zugeführt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Überbrückungskupplung 56 gemäß den Umschaltkennlinien nach Fig. 11 umgeschaltet, während das Schaltgetriebe 52 gemäß der optimalen Aufwärtsschaltkennlinie und der optimalen Abwärtsschaltkennlinie in Abhängigkeit vom eingekuppelten oder ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 56 geschaltet wird.

Claims

1. Schaltregeleinrichtung für ein Getriebe eines von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs, mit einem Drosselmeßfühler, der ein die jeweilige Drosselöffnung eines Ansaugsystems der Brennkraftmaschine angebendes Drossel-Istwertsignal erzeugt, einem Drehzahlmeßfühler, der ein die jeweilige Drehzahl der Brennkraftmaschine angebendes Maschinendrehzahl-Istwertsignal erzeugt, und einem Schaltstellungsmeßfühler, der ein die jeweilige Getriebe-Schaltstellung angebendes Schaltstellungssignal erzeugt, wobei diese Signale miteinander zur Bildung von Schaltsignalen verknüpft werden, gekennzeichnet durch einen Speicher (20), der eine den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl abspeichert und einen Drosselöffnungs-Sollwert (Ttar) in Abhängigkeit vom Maschinendrehzahl-Istwertsignal (Nreal) und der jeweiligen Getriebe- Schaltstellung vorgibt, und durch einen Vergleicher (26, 27; 65, 66; 65 a, 66 a, 66 b, 112, 113), der den Wert des Drossel-Istwertsignals (Treal) erhält, den erhaltenen Wert mit dem hierfür vom Speicher vorgegebenen Drosselöffnungs-Sollwert (Ttar) vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis entweder ein Aufwärtsschaltsignal oder ein Abwärtsschaltsignal zum Schalten des Getriebes abgibt.

2. Schaltregeleinrichtung für ein Getriebe eines von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs, mit einem Drosselmeßfühler, der ein die jeweilige Drosselöffnung eines Ansaugsystems der Brennkraftmaschine angebendes Drossel-Istwertsignal erzeugt, einem Drehzahlmeßfühler, der ein die jeweilige Drehzahl der Brennkraftmaschine angebendes Maschinendrehzahl-Istwertsignal erzeugt, und einem Schaltstellungsmeßfühler, der ein die jeweilige Getriebe-Schaltstellung angebendes Schaltstellungssignal erzeugt, wobei diese Signale miteinander zur Bildung von Schaltsignalen verknüpft werden, gekennzeichnet durch einen Speicher (20), der eine den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl abspeichert und einen Maschinendrehzahl-Sollwert (Ntar) in Abhängigkeit vom Drossel-Istwertsignal (Treal) und der jeweiligen Getriebe-Schaltstellung vorgibt, und durch einen Vergleicher (26, 27; 65, 66; 65 a, 65 b, 66 a, 66 b, 112, 113), der den Wert des Maschinendrehzahl-Istwertsignals (Nreal) erhält, den erhaltenen Wert mit dem hierfür vom Speicher vorgegebenen Maschinendrehzahl-Sollwert (Ntar) vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis entweder ein Aufwärtsschaltsignal oder ein Abwärtsschaltsignal zum Schalten des Getriebes abgibt.

3. Schaltregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher abgespeicherte und den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl zur Erzielung einer maximalen Brennstoffausnutzung festgelegt ist.

4. Schaltregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher abgespeicherte und den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl für unter einem vorgegebenen, relativ niedrigen Wert liegende Maschinendrehzahlen zur Erzielung einer maximalen Brennstoffausnutzung und für über einem vorgegebenen, relativ hohen Wert liegende Maschinendrehzahlen zur Erzielung einer maximalen Ausgangsleistung festgelegt ist.

5. Schaltregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher abgespeicherte und den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl für unter einem vorgegebenen, relativ niedrigen Wert liegende Drosselöffnungen zur Erzielung einer maximalen Brennstoffausnutzung und für über einem vorgebenen, relativ hohen Wert liegende Drosselöffnungen zur Erzielung einer maximalen Ausgangsleistung festgelegt ist.

6. Schaltregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher das Aufwärtsschaltsignal abgibt, wenn der Wert des Drossel- Istwertsignals (Treal) kleiner als der Drosselöffnungs- Sollwert (Ttar) ist, und das Abwärtsschaltsignal abgibt, wenn der Wert des Drossel-Istwertsignals (Treal) größer als der Drosselöffnungs-Sollwert (Ttar) ist.

7. Schaltregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher in Abhängigkeit von Werten der Maschinendrehzahl und der Getriebe- Schaltstellung einen oberen Grenzwert (Thi) und einen unteren Grenzwert (Tlow) in bezug auf die Drosselöffnungs- Sollwerte (Ttar) abspeichert und daß der Vergleicher einen ersten Vergleicher (26, 65; 65 a, 65 b) zum Aufwärtsschalten, der das Drossel-Istwertsignal (Treal) mit dem unteren Grenzwert (Tlow) vergleicht und das Aufwärtsschaltsignal erzeugt, wenn das Drossel-Istwertsignal (Treal) kleiner als der untere Grenzwert (Tlow) ist, und einen zweiten Vergleicher (27; 66; 66 a, 66 b) zum Abwärtsschalten aufweist, der das Drossel-Istwertsignal (Treal) mit dem oberen Grenzwert (Thi) vergleicht und das Abwärtsschaltsignal erzeugt, wenn das Drossel-Istwertsignal (Treal) größer als der obere Grenzwert (Thi) ist.

8. Schaltregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher das Abwärtsschaltsignal abgibt, wenn das Maschinendrehzahl- Istwertsignal (Nreal) kleiner als der Maschinendrehzahl- Sollwert (Ntar) ist, und das Aufwärtsschaltsignal erzeugt, wenn das Maschinendrehzahl-Istwertsignal (Nreal) größer als der Maschinendrehzahl-Sollwert (Ntar) ist.

9. Schaltregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher in Abhängigkeit von Werten der Drosselöffnung und der Getriebe- Schaltstellung einen oberen Grenzwert (Nhi) und einen unteren Grenzwert (Nlow) in bezug auf die Maschinendrehzahl-Sollwerte (Ntar) abspeichert und daß der Vergleicher einen ersten Vergleicher (26; 65; 65 a, 65 b) zum Aufwärtsschalten, der das Maschinendrehzahl-Istwertsignal (Nreal) mit dem oberen Grenzwert (Nhi) vergleicht und das Aufwärtsschaltsignal erzeugt, wenn das Maschinendrehzahl- Istwertsignal (Nreal) größer als der obere Grenzwert (Nhi) ist, und einen zweiten Vergleicher (27; 66; 66 a, 66 b) zum Abwärtsschalten aufweist, der das Maschinendrehzahl-Istwertsignal (Nreal) mit dem unteren Grenzwert (Nlow) vergleicht und das Abwärtsschaltsignal erzeugt, wenn das Maschinendrehzahl-Istwertsignal (Nreal) kleiner als der untere Grenzwert (Nlow) ist.

10. Schaltregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Aufwärtsschaltsignal und vom Abwärtsschaltsignal wahlweise steuerbares Schaltstellglied (35) zum Schalten des Getriebes vorgesehen ist.

11. Schaltregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Anzeigeeinrichtungen (40, 41) für Aufwärtsschalten und Abwärtsschalten, denen jeweils die Aufwärtsschaltsignale bzw. die Abwärtsschaltsignale zuführbar sind.

12. Schaltregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltsystem (53, 54) vorgesehen ist, dem die Aufwärtsschaltsignale und die Abwärtsschaltsignale wahlweise zuführbar sind, und daß das Getriebe einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (51) und ein vom Schaltsystem automatisch schaltbares Schaltgetriebe (52) aufweist.

13. Schaltregeleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (52) einen manuellen Schalt- oder Wählhebel (87) und einen die Schaltstellungen des manuellen Schalt- oder Wählhebels erfassenden Schalter (88) aufweist, dessen Ausgangssignale dem Schaltsystem (53, 54) zur teilweisen Begrenzung des automatischen Schaltens des Schaltgetriebes (52) zuführbar sind.

14. Schaltregeleinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe eine Überbrückungskupplung (56) zur wahlweisen Überbrückung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (51) aufweist und daß der Speicher die den Getriebe-Schaltstellungen zugeordnete Beziehung zwischen der Drosselöffnung und der Maschinendrehzahl in Abhängigkeit vom eingekuppelten bzw. ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung (56) speichert und den Drosselöffnungs-Sollwert (Ttar) bzw. den Maschinendrehzahl-Sollwert (Ntar) in zusätzlicher Abhängigkeit vom eingekuppelten bzw. ausgekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung (56) vorgibt.