DE3138715A1 - Einrichtung und verfahren zur feststellung der gang-position eines getriebes - Google Patents

Einrichtung und verfahren zur feststellung der gang-position eines getriebes

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DE3138715A1
DE3138715A1 DE19813138715 DE3138715A DE3138715A1 DE 3138715 A1 DE3138715 A1 DE 3138715A1 DE 19813138715 DE19813138715 DE 19813138715 DE 3138715 A DE3138715 A DE 3138715A DE 3138715 A1 DE3138715 A1 DE 3138715A1
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Description

Einrichtung und Verfahren zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes
Beschreibung
Die Erfindung betrifft allgemein eine Einrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Gang-Position eines Getriebes für ein Fahrzeug mit einer Wärmekraftmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, und speziell eine auf einem Mikrocomputer basierende Einrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Gang-Position eines Getriebes in Abhängigkeit von der ermittelten Drehzahl der Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Für verschiedene Ausführungsformen von Regelsystemen, wie beispielsweise für die Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einer Wärmekraftmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, eines Fahrzeugs wird die Gang-Position des Fahrzeug-Getriebes festgestellt und diese Gang-Position dann als Stell-Parameter verwendet.
Als Teil der Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor wird zur Zeit die Kraftstoff-Unterbrechung verwendet, wobei die Kraftstoffzufuhr jedoch nur dann abgeschaltet wird, wenn sich das Getriebe im höchsten Gang befindet. Der Grund dafür, daß nur dann kein Kraftstoff zugeführt wird, wenn sich das Getriebe im höchsten Gang befindet, ist folgender: Wenn die Kraftstoffzufuhr beim Betrieb in niedrigeren Gängen des Getriebes unterbrochen wird, kommt es bei der Abschaltung der Kraftstoffzufuhr zu starken Erschütterungen, so daß die Insassen des Fahrzeugs nicht mehr den angestrebten, weichen und stoßfreien Fahrkomfort haben.
Um den einwandfreien Betrieb dieser Motorregelung zur gewährleisten, muß deshalb sicher und zuverlässig festgestellt werden, ob sich das Getriebe im höchsten Gang befindet oder nicht.
5
Bei einem herkömmlichen System zur Feststellung der Gang-Position sind mehrere mechanische Schalter, wie beispielsweise Mikroschalter, an den Bereichen des Getriebes befestigt, die jeweils in Abhängigkeit von der vorhandenen Gang-Position betätigt werden, wodurch elektrische Signale erzeugt werden, die die ausgewählte Gang-Position darstellen.
Dieses herkömmliche System hat jedoch den Nachteil, daß die Anbringung der Mikroschalter an den entsprechenden Teilen des Getriebes die Herstellungsschritte und damit die Herstellungskosten des Getriebes erhöht. Außerdem kann es, insbesondere nach längerem Gebrauch, zu Funktionsstörungen der Mikroschalter kommen.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist ein System zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes vorgeschlagen worden, das mit einem Mikrocomputer arbeitet.
Dieses System verwendet eine mathematische Operation, die auf der festgestellten Drehzahl des Verbrennungsmotors und der festgestellten Geschwindigkeit des Fahrzeugs beruht (die Geschwindigkeit kann durch die Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes dargestellt werden).
Die Funktionsweise dieses Systems soll im folgenden beschrieben werden:
Wenn das Fahrzeug läuft, gilt die folgende Beziehung: 35
V - 1000 Gn-G4.
Dabei bedeuten:
V (km/h) die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, N (U/min) die Drehzahl des Motors,
G das Übersetzungsverhältnis des Getriebes, G_ das letzte Übersetzungsverhältnis, und r (m) den effektiven Radius eines Reifens=
Aus der Gleichung (1) läßt sich das folgende Verhältnis N/V ableiten:
JL 25 Go'Gt ' .. .-....(2)
V "
Nimmt man an, daß das Übersetzungsverhältnis Gt des höchsten Gangs gleich 1,0 und das Übersetzungsverhältnis des dritten Gangs gleich 2,0 sind, so kann .die Gleichung (2) wie folgt ausgedrückt werden:
Wenn der höchste Gang ausgewählt wird: 20
>t 25 Gn
3xr .^.-.(3)
und wenn der dritte Gang ausgewählt wird:
Um die Gang-Position mathematisch ermitteln zu können, wird beispielsweise die Drehzahl N des Motors mit einem Bezugspegel K verglichen, der. erhalten wird, indem die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs mit dem Mittelwert k der oben beschriebenen Werte für das Verhältnis N/V jeder Gang-Position multipliziert wird.
''-I'\ ■ -: ■'"' i 31 38 7 f5 ~f
In diesem Fall wird für den Bezugswert K die folgende Beziehung erhalten: *
75 Gn
K = V
■ ·
Wenn die Drehzahl N des Motors kleiner als der Bezugswert K (N<K) ist, so stellt das System fest, daß der höchste Gang atisgewählt wurde.
Wenn umgekehrt die Drehzahl des Motors höher als der Bezugspegel K (N>K) ist, so stellt das System fest, daß der dritte Gang ausgewählt wurde.
Selbstverständlich kann das gleiche Resultat erzielt werden, indem das Verhältnis N/V mit einem Bezugspegel j< =
bier '
verglichen wird, der den Mittelwert der Werte von N/V entspricht, statt die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs mit dem Bezugspegel K zu vergleichen.
Bei Verwendung eines zentralisierten Regelsystems mit einem einzigen Mikrocomputer ist jedoch dieses System so aufgebaut, daß es nach dem Prinzip des "Time sharing" arbeitet. Deshalb werden die Eingangsdaten, wie beispielsweise die Drehzahl des Motors und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem Mikrocomputer nur intermittierend zugeführt.
Um die Anforderungen bei der Berechnung anderer Regelparameter, wie beispielsweise das Steuersignal für die Kraftstoffzufuhr, zu erfüllen, werden insbesondere die Daten für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Mikrocomputer in längeren Zeitabständen im Vergleich mit den Daten für die Drehzahl des Motors zugeführt .
Wenn sich also die Geschwindigkeit des Fahrzeugs rasch ändert, wie es beispielsweise beim starken Bremsen der Fall ist, folgen die von dem Mikrocomputer eingelesenen Daten für die Gesehwindig-
keit des Fahrzeugs der tatsächlichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht genau genug, so daß das System bei der Bestimmung der Gang-Position Fehler machen kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Gang-Position eines "Fahrzeugs "der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die '" oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein System zur Feststellung der Gang-Position eines Fahrzeugs vor, das sogar dann ein exaktes Signal für die Gang-Position des Getriebes abgeben kann, wenn sich die ermittelte Drehzahl des Motors oder die ermittelte Geschwindigkeit des Fahrzeugs rasch ändert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Einrichtung zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, die folgenden Bauteile auf:
eine Einrichtung zur Bestimmung der Drehzahl N der Wärmekraftmaschine;
eine Einrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit ■ V des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein erstes ■ . charakteristisches Verhältnis N/V, das einer ersten . GangrPosition des Getriebes entspricht, und ein .-.-.. . · zweites Verhältnis N/V hat, das der zweiten Gang-Position des Getriebes entspricht?
... eine- Einrichtung zur Bildung eines ersten Bezugs-. peg.els, der. durch einen ersten, vorgegebenen Wert 30., .des, .Verhältnisses aus der Drehzahl des Motors und . ,:. der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert ist; eine Einrichtung zur Bestimmung der ersten oder zwei-, ten Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die ermittelte Drehzahl N des . Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den ersten Bezugspegel umfaßt; und
eine auf die Bestimmung der ersten Gang-Position durch die Bestimmungseinrichtung ansprechende Einrichtung zur Verschiebung des ersten Bezugspegels auf einen zweiten Bezugspegel, der durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses aus der Drehzahl des Motors und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert ist, wobei die Bestimmungseinrichtung auf die Verschiebungseinrichtung anspricht, um die erste oder zweite'Gang"-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation zu bestimmen, die die ermittelte Drehzahl N des Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wöist eine Einrichtung zur Feststellung der Gang-Position eines Ge-" triebes eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, und mit einem Mikrocomputer, der zur Steuerung des Motors auf festgestellte Fahrzeugbedingungen anspricht, die folgenden Bauteile auf: 20
eine Einrichtung zur Bestimmung der Drehzahl N des Motors;
eine Einrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein erstes charakteristik sches Verhältnis N/V, das einer ersten Gang-Position des Getriebes entspricht, und ein zweites charakteristisches Verhältnis N/V hat, das der zweiten Gang-Position des Getriebes entspricht, und einen Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit (CPU = central processing unit) und !tilt einem Speicher für ein Steuerprogramm auf, so daß der Mikrocomputer ein Anzeigesignal für die Gang-Position durch folgende Schritte erzeugen kann: Bildung eines ersten Bezugspegels, der durch einen ersten vorgegebenen Wert für das Verhältnis aus der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert ist? Bestimmung der ersten oder zwei-
§715
ten Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die ermittelte Drehzahl N des Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den ersten Bezugspegel umfaßt?
Verschiebung des ersten Bezugspegels zu einem zweiten Bezugspegel, der durch einen zweiten, vorgegebenen Wert für das Verhältnis aus der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Bestimmung der ersten Gang-Position durch die Bestimmungseinrichtung definiert wird; und Bestimmung der ersten oder zweiten Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die ermittelte Drehzahl N des Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt, wobei das Anzeigesignal für die Gang-Position die erste und zweite Gang-Position umfaßt . "
Gernäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, die folgenden Verfahrensschritte auf:
Die Drehzahl N des Motors wird bestimmt? die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs wird bestimmt, das ein erstes charakteristisches Verhältnis N/V, das einer ersten Gang-Position des Getriebes entspricht, und ein zweites charakteristisches Verhältnis N/V hat, das der zweiten Gang-Position des Getriebes entspricht; ein erster Bezugspegel wird gebildet, der durch einen ersten, vorgegeben Wert des Verhältnisses aus der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert ist; die erste und zweite Gang-Position wird unter Ausnutzung einer mathematischen Operation bestimmt, die· die ermittelte Drehzahl N des Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den ersten Bezugspegel umfaßt? der erste Bezugspegel wird zu einem zweiten Bezugspegel verschoben, der in Abhängigkeit von der
3130715
Bestimmung der ersten Gang-Position durch einen zweiten, Vorgegebenen Wert des Verhältnisses-aus der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert ist? und die erste und zweite Gang-Position wird unter Ausnutzung einer mathematischen Operation bestimmt, die die ermittelte Drehzahl N des Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt. ·.."-.-"
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Bestimmung der Gang-Position eines Getriebes eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine, insbesondere ei- ηφί Verbrennungsmotor, und mit einem Mikroprozessor, der in Abhängigkeit von festgestellten Fahrzeugbedingungen die Wärme*- kraftmaschine bzw. den Verbrennungsmotor steuert, die folgönden Verfahrensschritte auf:
Die Drehzahl N des Motors wird bestimmt; die Geschwindigkeit V des Fährzeugs wird bestimmt, das ein erstes charakteristisches Verhältnis N/V, das einer ersten Gang-Position de,s. Getriebes«'-. »f entspricht, und ein zweites charakteristisches Verhältnis N/V hat, das der zweiten Gang-Position des Getriebes entspricht? der eine Zentraleinheit (CPU = control processing unit) und einen Speicher für ein Steuerprogramm enthaltende Mikrocomputer erzeugt ein Verschiebungspositions-Anzeigesignal durch folgende Schritte:
Es wird ein erster Bezugspegel gebildet, der durch einen ersten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses aus der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert ist; die erste und zweite Gang-Position wird unter Ausnutzung einer mathematik sehen Operation bestimmt, die die ermittelte Drehzahl N des Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den ersten Bezugspegel umfaßt; der erste Bezugspegel wird zu einäm zweiten Bezugspegel verschoben, der in Abhängigkeit von der Bestimmung der ersten Gang-Position durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses aus der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert wiifd; und die
erste und zweite Gang-Position wird unter Ausnutzung einer mathematischen Operation bestimmt, die die ermittelte Drehzahl N des Motors, die ermittelte Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt, wobei das Anzeigesignal für die Gang-Position die erste und zweite Gang-Position darstellt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbexspielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung '-.: - zwischen der ermittelten Geschwindigkeit
des Fahrzeugs und dem Bezugswert eines herkömmlichen Systems zur Feststellung
; - · - -V der Gang-Position/ . . "V-.
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungs-
■-:.-■■- ·■ form einer Einrichtung zur Feststellung
. -ν". der Gang-Position des Getriebes nach der
.: vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ein Blockdiägramm einer zweiten Ausführungsform einer solchen Einrichtung nach der . ■- vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung ---" - zwischen der ermittelten Geschwindigkeit des Fahrzeugs und den Werten für den Be-. . ■ ■,zugspegel des Systems zur Feststellung der
Gang-Position nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 . ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform einer Einrichtung zur Feststellung UQg
Gang-Position nach der vorliegenden Erfindung,
wobei ein Mikrocomputer-System für die Bestimmung der Gang-Position eingesetzt wird/ und
Fig. 6 ein Flußdiagramm des Berechnungsverfahrensy
das in dem einen Mikrocomputer verwendenden Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Bevor im einzelnen das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, soll unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungen der wesentliche Nachteil des herkömmlichen Systems zur Feststellung der Gang-Position erläutert werden.
Fig. 1 zeigt; den tatsächlichen Kurvenverlauf für die Werte ti/V des höchsten Gangs und des dritten Gangs eines Getriebes, wobei die durchgezogene Linie A die Änderung des Wertes für N/V, wenn
der Wert für N/V = 0_ (vrenn der dritte Gang ausgewählt ist)
ist, die durchgezogene Li*j,^ R djLe Änderung des Wertes für U/V»
wenn das Verhältnis N/V =-= 2__: (wenn der höchste Gang äusge-
j/Cr
wählt wird) ist, und die qestrichelte Linie C den Bezugspegel k mit einem Wert von___JL- darstellt. Die strichpunktierte
67Cr *
Linie D zeigt eine Veränderung von N/V ähnlich der Kurve A; zusätzlich ist jedoch die Veränderung eingetragen, die dann auftritt, wenn das Fahrzeug abrupt abgebremst wird.
Wie bereits oben erwähnt wurde, erfolgt die Bestimmung der Gangposition durch den Vergleich des Verhältnisses N/V aus der Drehzahl des Motors und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Bezugspegel k. Das System stellt fest, daß der höchste Gang ausgewählt wurde, wenn das Verhältnis N/V größer als der Bezugspegel k ist, und stellt die Auswahl des dritten Gangs fest, wenn das Verhältnis N/V kleiner als der Bezugspegel k ist. .
Aufgrund der Eigenschaften des Mikrocomputers werden jedoch die Daten für die Drehzahl des Motors häufiger als die Daten für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingelesen, so daß das Verhältnis N/V, das zur Bestimmung der Gangposition verwendet wird, nicht dem tatsächlichen Wert für das Verhältnis N/V folgt, wie es durch die durchgezogene Linie A in Fig. 1 dargestellt ist.
Diese Tendenz wird noch durch die Geschwindigkeit der Ander rung der Fahrzeuggeschwindigkeit verstärkt, so daß das Verhältnis N/V längs der gestrichelten Linie D von Fig. 1 variiert, wenn das Fahrzeug abrupt abgebremst wird.
Wie man aus den obigen Ausführungen ableiten kann, stellt das System irrtümlich die Auswahl des höchsten Gangs fest, weil das für die Berechnung verwendete Verhältnis N/V kleiner als der Bezugspegel k ist, sobald ein Teil der strichpunktierten Linie D unter die Linie C abfällt.
Diese irrtümliche Bestimmung der Gangposition führt zu einer unerwünschten Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor, die sich in einer starken Erschütterung des Fahrzeugs und damit seiner Insassen bemerkbar macht.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine ergfee Äüs1-führungsform einer Einrichtung zur Bestimmung der GangpoSitiiÖn nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie man in Fig. 2 erkennen kann, weist diese Einrichtung einen BezugsSignalgenerator 1, ein Multiplizierglied 2 und einen Komparator 3 für die Erzeugung eines Bestimmungssignals Sr für die Gangposition auf. Ein die Drehzahl des Motors darstellendes Signal ist durch S1 angedeutet? dieses Signal wird nach einer bevorzugten Ausführungsform aus der Periode oder der Frequenz eines Impulssignals gewonnen, das bei §Mi§m"
—ν -1*2»«—
■Al
gegebenen Winkel der Kurbelwelle des Motors erzeugt wird.. Mit S,, ist ein Signal gekennzeichnet, das die Geschwindigkeit deä Fahrzeugs darstellt; dieses Signal entspricht der Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes (und wird im allgemeinen aus der Drehzahl des Kabel£
keitsmessers),gewonnen
der Drehzahl des Kabels des Tachometers, also des Geschwindxg-
Darüberhinaus kann auch jedes andere Signal als Signal S2 verwendet werden, das von der Drehzahl abhängt, die nach der Drehzahlumsetzung des Getriebes bestimmt wird, wie beispielsweise die Drehzahl des Rades des Fahrzeugs oder das Ausgängssignal einer Einrichtung zur Feststellung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug auf die Straße, einschließlich eines Radar-Systems.
Der Bezugssignalgenerator 1 empfängt ein Bestimmungssignal S^ von dem Komparator 3 und erzeugt ein Bezugssignal S^ mit zwei Pegeln, die den beiden entsprechenden Gangpositionen des Getriebes zugeordnet sind. Im einzelnen hat das Bezugssignal S,
den Wert 0 , wenn das Bestimmungssignal Sg den logischen
Wert "1" 6 "'L r (wenn der höchste Gang ausgewählt wird) hat,s
und den Wert 0 , wenn das Best'immungssignal S,- den logi-
sehen Wert "0" hat (wenn der dritte Gang ausgewählt wird). Anders ausgedrückt wird das Bezugssignal S, zur Seite in der Nähe des Verhältnisses N/V einer nicht ausgewählten Gangposition verschoben. Das Ausgangssignal des Bezugssignalgenerators 1 wird dem Multiplizierglied 2 zugeführt.
Das Multiplizierglied 2 erzeugt ein Vergleichssignal S. mit dem Wert K = V-R, , °... , das gebildet wird, indem das Signal V für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Bezugssignal S3 multipliziert wird, das den Wert 0 oder 0 hat.
Das Vergleichssignal S4 und das Signal S- für die Drehzahl des Motors werden dem Komparator 3 zugeführt; der Komparator 3 er-
zeugt in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs des Motorsignals S1 mit dem Vergleichssignal S, das Bestimmungssignal Sr mit dem logischen Wert "1" oder dem logischen Wert "0". Das Bestimmungssignal S5 hat den logischen Wert "1", wenn der Wert des Signal S1 für die Drehzahl des Motors größer als der Wert des Vergleichssignals S. ist, und den logischen Wert "0", wenn das Signals S1 für die Drehzahl des Motors kleiner als das Bezugssignal S^ ist.
Wenn das Bestimmungssignal.S5 den logischen Wert "1" hat, zeigt es an, daß der höchste Gang ausgewählt worden ist; wenn es den logischen Wert "0" hat, zeigt es an, daß der dritte Gang ausgewählt worden ist.
Das auf diese Weise gebildete Bestimmungssignal· S5 wird zur Steuerung des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs verwendet.
Die Funktionsweise der Einrichtung nach Fig. 2 für verschiedene Motordrehzahlen und verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten ist in Fig. 4 dargestellt.
In Fig. 4 zeigt die gestrichelte Linie E den Verlauf des Bezugspunktes N/V mit dem Wert 0_ und . in ähnlicher Weise
die gestrichelte Linie F den Ju r Bezugspunkt N/V mit' dem Wert 0 . Wenn das Bestimmungssignal· S5 den iogischen Wert JL/r "1" hat, mit anderen Worten, wenn der höchste Gang ausgewählt worden ist (wie durch die durchgezogene Linie B angedeutet wird), wähit das System den durch die Linie E dargesteiLten Bezugspegel· aus; wenn umgekehrt das Bestimmungssignal den logischen Wert "0" hat, d.h., wenn der dritte Gang ausgewählt worden ist (wie durch die durchgezogene Linie A angedeutet ist), wählt das System den Bezugspegel· aus, der durch die gestricheite Linie B angedeutet ist.
313&?15
Da die Bestimmung der Gangposition als Ergebnis eines VerL gleiche der ermittelten Drehzahl- des Motors mit dem ausgewählten Vergleichssignal S4 erfolgt, das in Richtung von deitit Verhältnis N/V der zuletzt festgestellten Gangposition weg ver-1 schoben wird, besteht keine Möglichkeit mehr^ daß das System die Gangposition irrtümlich feststellt.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Einrichtung^ zur Feststellung der Gangposition nach der vorliegenden Erfindung. Das wesentliche Merkmal dieser Ausführungsform liegt darin, daß statt des in Fig. 2 dargestellten Multipliziergliedes 2 ö
- i
eine Teilerschaltung 4 zur Erzeugung des Verhältnisses von ττ-
d.h., N/V, vorgesehen wird; dieses Verhältnis N/V wird duröh den Komparator 3 mit dem Bezugssignal S3 verglichen. ISJIe oben erwähnt wurde, hat diese Schaltung die gleiche Funktionsweise wie die erste Ausführungsform gemäß Fig. 2.
Die Funktionen der Einrichtungen nach den Figuren 2 und 3 wird nach einer bevorzugten Ausführungsform durch die entsprechenden Berechnungsschritte in einem Mikrocomputersystem durchgeführt:* 20
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Einrichtung zur . Feststellung der Gangposition nach der vorliegenden Erfindung* wobei ein auf einem Mikrocomputer basierendes System für die Bestimmung der Gangposition verwendet wird.
Gemäß Fig. 5 enthält ein auf einem Mikrocomputer basierendes System 10 ein Eingabe/Ausgabe-Interface (I/O) 11, eine Zeil"· tralheit (CPU = Central Processor Unit) 12, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM = Random Access Memory) 13 und einen Lesespeicher (ROM = Read Only Memory) 14. Diese Bau* teile sind durch Bus-Leitungen 16 miteinander verbunden* Die Daten S^ für die Drehzahl des Motors und die Daten S^ für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs werden dem Mikrocomputersystem 10 über das Eingabe/Ausgabe-Interface 11 zugeführt·. Die Bestimmung der Gangposition wird entsprechend eineta Pro*1 gramm durchgeführt, das in dem ROM 14 gespeichert wi'rdj das
"'"■JA" "
Erbenis dieser Bestimmung wird beispielsweise über das Eingabe/Ausgabe-Interface 11 einer Motorsteuerung 20 zugeführt.
In diesem auf einem Mikrocomputer basierenden System erfolgt die Berechnung entsprechend dem in Fig. 6 dargestellten Flußdiagramm.
In der Praxis wird die in Fig. 6 gezeigte Berechnung in vorgegebenen Zeitabständen oder synchron zur Drehung des Motors wiederholt.
In einem Schritt P- wird festgestellt, ob ein Flag mit dem logischen Wert "1" im vorherigen Berechnungszyklus gesetzt worden ist. Zu Beginn kann ein Flag entweder auf "1" oder auf "0" gesetzt werden.
Wenn die Antwort JA ist, so zeigt dies, daß während der vorherigen Bestimmung der Gangposition der höchste Gang ausge-
65 Gq
wählt worden ist; dann wird der Wert für K = V — (der
ο zu r
characteristische Wert E gemäß Fig. 4) in dem Schritt P-gesetzt.
Wenn die Antwort in dem Schritt P1 NEIN ist, so zeigt dies, daß während der vorherigen Berechnung der höchste Gang nicht
° r
chste G ausgewählt worden ist; dann wird der Wert K = ° (der characteristische Wert F in Fig. 4) im Schritt P3 gesetzt.
Im Schritt P. wird der Bezugswert k, der in dem Schritt oder P3 bes
verglichen.
oder P3 bestimmt worden ist, mit der Drehzahl N des Motors
Wenn die Antwort im Schritt P, JA ist, so bedeutet dies, daß der Wert für N kleiner als der Bezugspegel K ist, mit änderen
Worten, der höchste Gang wurde ausgewählt. In diesem Fall wird ein FLAG mit dem Wert "1" im Schritt P5 gesetzt, und ein Bestimmungssignal für den höchsten Gang wird, im Schritt Pfi erzeugt .
'
Wenn die Antwort im Schritt P4 NEIN ist, mit anderen Worten, wenn der Wert für N größer als der Bestimmungspegel ist, so bedeutet dies, daß eine andere Gangposition aid der höchste Gang (nämlich der dritte Gang) ausgewählt worden ist J dann wird im Schritt P7 ein FLAG "0" gesetzt. In einem Schritt Pß wird ein Bestimmungssignal für den entsprechenden Ganq (im allgemeinen den dritten Gang) ausgegeben.
Wfnn zusätzlich der oben beschriebene Berechnungsablauf modifiziert wird, um die Berechnung entsprechend Figur 3 durchzuführen, erfolgt die Berechnung in der Weise, daß der Wert
85 G 65 G0
k = ■ im Schritt P0 und der Wert k = 7-7=— im Schritt
6^r 2 6 JL r
P3 eingestellt wird; im Schritt P4 wird dann ermittelt, ob k größer als N/V ist oder nicht.

Claims (10)

  1. A. GRÜNECKER, dipl-ing. DR. H. KINKELDEY. cuPu-iNa DR. W. STOCKMAIR. CnPu-INa1A DR. K. SCHUMANN, dipl-phys P. H. JAKOB, Dipl.-ing DR. G. BEZOLD. opl-chem. W. MEISTER. QPL-ING H. HILGERS, opl-ins DR. H. MEYER-PLATH. DiPLiN
    NISSAU MOTOR CO., Ltd. • No.
  2. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku," Yokohama City, Japan
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    P 16 632-dg
    29.September 1981
    Einrichtung und Verfahren zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes
    Patentansprüche
    11.)Einrichtung zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine, g e k e η η zeichnet durch
    a) eine Einrichtung für die Ermittlung der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine,
    b) durch eine Einrichtung zur Ermittlung der Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein erstes charakteristisches Verhältnis N/V, das einer ersten Gang-Position des Getriebes entspricht, und ein zweites charakteristisches Verhältnis N/V hat, das der zweiten Gang-Position des Getriebes entspricht, weiterhin durch
    TELEFON (OBS) 33 518 82
    TELEGRAMME MONAPAT
    c) eine Einrichtung zur Bildung eines ersten Bezugspegels, der durch einen ersten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses der Drehzahl der Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit des Motors definiert ist, durch .
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    d) eine Einrichtung zur Bestimmung der ersten oder der zweiten Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die festgestellte Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine, die festgestellte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den ersten
    TO Bezugspegel· umfaßt, und durch
    e) eine auf die Bestimmung der ersten Gang-Position durch die erste Bestiinmungseinrichtung ansprechende Einrichtung zur Verschiebung des ersten Bezugspegels zu einem Bezugspegel, der durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses der Drehzahl der Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert ist, wobei die auf die Verschiebung ansprechende Einrichtung zur Bestimmung der ersten oder zweiten Gang-Position eine mathematische Operation ausnutzt, die.die festgestellte Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine, die festgestellte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt«
    2„ Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bezugspegel durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses definiert ist, der näher bei dem der zweiten Gang-Position entsprechenden Wert für N/V liegt als der erste Bezugswert ο ·
  3. 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung eine Multiplikatorschaltung (2), die auf die Ausgangssignale der Einrichtung für die Feststellung der Drehzahl (N) des Motors und der Einrichtung für die Bildung des Bezugspegels zur Erzeugung eines Vergleichssignals anspricht, und einen Comparator (3) zur Erzeugung eines Anzeigesignals für die Gang-Position durch Vergleich
    des Ausgangssignals der Einrichtung für die Feststellung der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine und der Multiplikatorschaltung (2) aufweist.
  4. 4. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung eine Teilerschaltung, die auf die AusgangsSignaIe der Einrichtung zur Bestimmung der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine und der Einrichtung zur Bestimmung der Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs zur Erzeugung des Verhältnisses N/V anspricht, und einen Comparator zur Erzeugung eines Anzeigesignals für die · Gang-Position durch Vergleich des Verhältnisses N/V und des Bezugspegels aufweist.
  5. 5. Einrichtung zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine und mit einem Mikrocomputer, der zur Steuerung der Wärmekraftmaschine auf festgestellte Fahrzeugbedingungen anspricht, gekennzeichnet durch
    a) eine Einrichtung zur Bestimmung der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine, durch
    b) eine Einrichtung zur Bestimmung der Laufgeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs, das ein erstes charakteristisches Verhältnis N/V, das einer ersten Gang-Position des Getriebes entspricht, und ein zweites charakteristisches Verhältnis N/V hat, das einer zweiten Gang-Position des Getriebes entspricht, wobei der Mikrocomputer eine Zentraleinheit (ZPU) und einen Speicher für ein Steuerprogramm enthält, so daß der Mikrocomputer ein Anzeigesignal für die Gang-Position erzeugen kann durch
    i) Bildung eines ersten Bezugspegels, der durch einen einen ersten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses aus der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert ist,
    ii) Bestimmung der ersten oder zweiten Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die ermittelte Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine, die ermittelte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den ersten Bezugspegel umfaßt,
    iii) Verschiebung des ersten Bezugspegels auf einen zweiten Bezugspegel·, der durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Bestimmung der ersten Gang-Position durch die Bestimmungseinrichtung definiert ist, und
    iv) Bestimmung der ersten oder zweiten Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die festgestellte Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine, die festgestellte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt, wobei das Anzeigesignal für die Gang-Position die erste oder zweite Gang-Position darstellt.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bezugspegel durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses definiert ist, der näher bei dem der zweiten Gang-Position entsprechenden Wert für N/V liegt als der erste Bezugswert.
  7. 7. Verfahren zur Feststellung der Gang-Position eines Getriebes eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) die Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine bestimmt wird, daß
    b) die Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs bestimmt wird, wobei das Fahrzeug ein erstes charakteristisches Verhältnis N/Vy das
    einer ersten Gang-Position des Getriebes entspricht, und ein zweites charakteristisches Verhältnis N/V hat, das der zweiten Gang-Stellung des Getriebes entspricht, daß
    c) ein erster Bezugspegel gebildet wird, der durch einen er«te*/ vorgegebenen Wert des Verhältnisses aus der Drehzahl (H) ddff; Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit (V) des Fahrzeug·
    /definiert ist, daß V ''[/-..--'■'-'"■
    Ta di;die erste oder zweite Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation bestimmt wird, die die bestimmte Dreh· i0$l----(N-) der Wärmekraftmaschine, die bestimmte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den ersten Bezugspegel umfaßt, dafl
    e) der erste Bezugspegel zu einem zweiten Bezugspegel verschoben wird, der in Abhängigkeit von einer Bestimmung der ersten Gang-Positiori durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des^Verhältnisses aus der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine und 4·* Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs definiert ist und daß
    f) die erste oder zweite Gang-Stellung unter Ausnutzung einer mathematischen Operation bestimmt wird, die die festgestellt· Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine, die festgestellte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt. . '
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet» dafl der zweite Bezugspegel durch einen zweiten, vorgegebenen Wert de· Verhältnisses definiert wird, der näher bei dem der zweiten Gang-Position entsprechenden Wert für N/V liegt als der erst· Bezugswert.
  9. 9. Verfahren zur Bestimmung der Gang-Position eines Getriebe» eines Fahrzeugs mit einer Wärmekraftmaschine und mit einen Mikroprozessor, der zur Steuerung der Wärmekraftmaschine auf festgestellte Fahrzeugsbedingungen anspricht, dadurch gekenn*
    zeichnet, daß
    a) die Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine bestimmt wird, daß
    b) die Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs bestimmt wird, das ein erstes charakteristisches Verhältnis N/V, das einer ersten Gang-Position des Getriebes entspricht, und ein zweites charakteristisches Verhältnis N/V hat, das einer zweiten Gang-Position des Getriebes entspricht, wobei der Mikrocomputer eine Zentraleinheit (ZPU) und einen Speicher für ein Steuerprograsm enthält, so daß der Mikrocomputer ein Anzeigesignal für die Verschiebungslage erzeugen kann durch
    i) Bildung eines ersten Bezugspegels, der durch einen ersten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses aus der Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs definiert ist,
    ii) Bestimmung der ersten oder zweiten Gang-Position unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die festgestellte Drehzahl (N)- der Wärmekraftmaschine, die festgestellte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den ersten Bezugspegel umfaßt,
    iii) Verschiebung des ersten Bezugspegel auf einen zweiten Bezugspegel, der in Abhängigkeit von einer Bestimmung der ersten Gang-Position durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses aus der. ; Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine und der Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs definiert wird, und
    iv) Bestimmung der ersten oder zweiten Gang-Stellung unter Ausnutzung einer mathematischen Operation, die die festgestellte Drehzahl (N) der Wärmekraftmaschine, die festgestellte Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und den zweiten Bezugspegel umfaßt, wobei das Anzeigefür die Gang-Position die erste und zweite Gang-Position darstellt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bezugspegel durch einen zweiten, vorgegebenen Wert des Verhältnisses definiert wird, der näher bei dem der zweiten Gang-Position entsprechenden Wert für N/V liegt als der erste Bezugswert.
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