DE3243461A1

DE3243461A1 - Bedienungsautomatik fuer ein getriebe

Info

Publication number: DE3243461A1
Application number: DE19823243461
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Higashimatsuyama Saitama Tonegawa
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1982-11-24
Publication date: 1983-07-21
Also published as: JPS58121342A

Description

Bedienungsautomatik für ein Getriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedienungsautomatik für ein Getriebe und betrifft insbesondere eine Bedienungsautomatik für ein Kraftfahrzeuggetriebe.
Bekannte automatische Getriebe verwenden gewöhnlich einen mit einem Fluid arbeitenden Drehmomentenwandler. Diese bekannten Drehmomentenwandler weisen jedoch aufgrund eines auftretenden Rotationsschlupfes zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle einen schlechten Drehmomentenübertragungswirkungsgrad auf. Weiter wurde vorgeschlagen, einen mit einem Fluid arbeitenden Drehmomentenwandler mit einem Hilfsgetriebe zu verbinden, so daß der mit einem Fluid arbeitende Drehmomentenwandler während einer normalen konstanten Reisegeschwindigkeit gesperrt ist, oder daß die Anzahl der Schaltstufen des Hilfsgetriebes als Maßnahme zur Treibstoffkosteneinsparung gesperrt sind. Diese-Anordnung erfordert jedoch eine äußerst aufwendige Konstruktion.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bedienungsautomatik für ein Getriebe zu schaffen, bei dem das Getriebe eine einzige trockene Scheibenkupplung umfaßt, die eine gewöhnliche fußbediente Übertragungseinrichtung darstellt, und das Getriebe als Mehrganggetriebe ausgebildet ist, wobei die Bedienung der Kupplung und die Auswahl der einzelnen Gänge automatisch durch die Bedienung des Gaspedals durch den Fahrer durchgeführt wird.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst, d.h., durch einen Gaspedalfühler zum Erfassen der Betriebsstellung eines Gaspedals, eine verschiebbare Wähleinrichtung zur Auswahl zwischen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs, einen Drehzahlfühler zur Erfassung der Brennkraftmaschinendrehzahl, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler zur Erfassung der Geschwindigkeit, ein erstes Stellglied zum Antrieb einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine, ein zweites Stellglied zum Ein- und Auskuppeln einer Kupplung, ein drittes Stellglied zum Schalten des Getriebes, und eine elektronische Steuereinrichtung, die als Eingänge die Signale des Gaspedalfühlers, des Drehzahlfühlers und des Fahrzeuggeschwindigkeitsfühlers verwendet, und ein Ausgangssignal dem ersten Stellglied zur Steuerung des Offnungsgrades der Drosselklappe, ein Ausgangssignal dem zweiten Stellglied zum Einkuppeln und Auskuppeln der Kupplung und ein Ausgangssignal dem dritten Stellglied zum Schalten des Getriebes bei ausgekuppelter Kupplung zuführt.
Gemäß der Erfindung werden die Betriebsstellung des Gaspedals, die Fahrzeuggeschwindigkeit , die Drehzahl der Brennkraftmaschine und der öffnungsgrad der Drosselklappe erfaßt, und in Abhängigkeit des erfassten Signals eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung des Stellglieds zum automatischen Bewirken des Kuppelns und des Stellglieds zum Schalten des Getriebes betätigt, wodurch es für den Fahrer möglich ist, beim Kuppeln und Schalten Zeit zu sparen, die Belastung des Fahrers zu vermindern, den Ubertragungswirkungsgrad zu verbessern und Treibstoffkosten zu sparen.
Ein Ausführungsgbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einerBedienungsautomatik für-ein Getriebe; Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Betriebscharakteristik des Drosselklappenstellglieds in der Bedienungsautomatik; Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung des Betriebs der Bedienungsautomatik; und Fig. 4 eine Diagramm zur Darstellung der Betriebscharakteristik der Kupplung beim Langsamfahren.
In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 4 dargestellt, die in jeden ihrer Zylinder über einen Einlaßverteiler 5 von einem Einlaßrohr 7 Luft einsaugt, wobei die Drehung der Kurbelwelle mittels einer Kupplung 3 durch Verbinden und Lösen mit der Eingangswelle eines Getriebes 2 übertragen wird, und der Ausgang des Getriebes 2 mittels einer Antriebswelle24auf die Räder 25 übertragen wird.
Das Einlaßrohr 7 umfaßt eine darin angeordnete Drosselklappe 6, mittels der die Einlaßmenge, d.h. die Leistung der Brennkraftmaschine 4 in bekannter Weise gesteuert werden kann. Das Ein- bzw. Auskuppeln der Kupplung wird mittels der Schwenkung eines Kupplungshebels 17 durchgeführt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine elektronische Steuereinrichtung 14 mittels eines Wählhebels 10 zur Auswahl der Betriebsbedingung des Getriebes bedient. Diese elektroniche Steuereinrichtung 14 ist so ausgelegt, daß das Getriebe 2 in Abhängigkeit der Erfassung eines Signals eines Fühlers zur Erfassung der BetriebsbedingungderBrennkraftmaschine 4 und des Fahrzeugs geschaltet wird. Zu diesem Zweck umfaßt des Gaspedal 12 einen Gaspedalfühler 13, mit dem man ein elektrisches Signal proportional zur Betriebsstellung ß des Gaspedals erhält. Mittels eines Gliedertriebs ist ein Stellglied 8 mit der Drosselklappe 6 verbunden,die einen Drosselklappenfühler 9 aufweist, um den öffnungsgrad « der Drosselklappe 6 in Abhängigkeit von der Verschiebung der Stange festzustellen. Weiter ist mit einem Kupplungshebel 17 ein Stellglied 15 verbunden, wobei ein Kupplungsfühler 16 vorgesehen ist, um elektrisch den Verschiebungsbetrag des Stellglieds festzustellen.
Zum Erfassen der Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 4 ist ein Drehzahlfühler 18 vorgesehen, beispeisweise benachbart zum Schwuntrad. Auf der Seite der Ausgangswelle des Getriebes 2 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 23 zur Erfassung der Fahrzeugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit vorgesehen. Die mittels der o. ä. Fühler 13, 9, 18, 16 und 23 erfaßen Signale werden der elektronischen Steuereinrichtung 1 4 zugeführt.
Ein Stellglied 19 zum Schalten des Getriebes 2 ist in bekannter Weise mit einer nicht dargestellten Gabelstange verbunden, wobei ein Schaltstellungsfühler 20 zur Erfassung der Schaltstellung angeordnet ist. Weiter ist ein Stellglied 21 zum Verschieben des Getriebes 2 mit einer bewegbaren Grundplatte des Stellglieds 19 verbunden und ein Verschiebefühler 22 zur Erfassung der Betriebsstellung vorge- sehen. Die Fühler zur Erfassung der Betriebsstellung oder des Arbeitsbetrages jedes verwendeten Stellglieds umfassen solche Fühler, die eine Anderung des Widerstandes oder eine Änderung der Induktivität erfassen. Die verwendeten Fühler 18 und 23 zur Erfassung der Drehzahl arbeiten auf bekannte elektromagnetische Weise.
Die verwendeten SteIlglieder 8, 15, 19 und 21 arbeiten mit Flüssigkeitsdruck, mit einer Flüssigkeit und auf elektromagnetische Weise.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der Bedienungsautomatik beschrieben werden. Die Betriebsstellung ß des Gaspedals 12 wird mittels des Gaspedalfühlers 13 erfaßt, und ein dem Signal entsprechender Ausgang wird der elektronischen Steuereinrichtung 14 zugeführt, um mittels des Stellglieds 8 den öffnungsgrad b( der Drosselklappe 6 zu steuern. Ebenfalls wird ein Signal V des Fahrzeuggeschwindigkeitfühlers 23 erfaßt und der elektronischen Steuereinrichtung 14 zugeführt.
Die elektronische Steuereinrichtung 14 erzeugt Signale für das Stellglied 15 für die Kupplung, das Schaltstellglied 19 und das Verschiebestellglied 21, um selbige anzutreiben,wobei die den Betriebsstellungen entsprechenden Signale derselben der elektronischen Steuereinrichtung 14 von den Fühlern 16, 20 und 22 zurückgeführt werden.
Wenn der Fahrer den Schalthebel 10 von der Parkstellung P oder der neutralen Stellung N zur Fahrstellung D verschiebt, um das Fahrzeug zu starten, und langsam das Gaspedal 12 herunterdrückt, bedient die elektronische Steuereinrichtung 14 aufeinanderfolgend das Stellglied 15 für die Kupplung, das Stellglied 19 der Schaltung und das Stellglied 21 für die Verschiebung, wie dies im Diagramm in Fig. 3 dargestellt ist, das in der elektronischen Steuereinrichtung 14 gespeichert ist, wodurch automatisch eine Geschwindigkeitsähdertng bewirkt wird.
Im einzelnen heißt das, daß der Gaspedalfühler 13 die.in Fig. 2 gezeigte Kennlinie besitzt, wobei, wenn die Betriebsstellung I3o des Gaspedals überschritten wird, (wobei der öffnungsgrad der Drosselklappe a beträgt), das Stellglied 15 für die Kupplung herausbewegt wird, um die Kupplung 3 auszukuppeln. Darauf wird das Stellglied 19 in den ersten Gang und in den zweiten Gang bewegt, wobei das Stellglied 21 für die Verschiebung dies bestätigt und sich in den ersten Gang bewegt. Dieser Verschiebevorgang wird mittels des Fühler 22 erfaßt, und das Stellglied 15 für die Kupplung bewirkt ein Einkuppeln der Kupplung 3. Auf diese Weise startet das Fahrzeug ruckfrei. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise auf V1 zunimmt, wobei der öffnungsgrad der Drosselklappe 6 den Punkt b in Fig.
3 erreicht, wird das Stellglied 15 für die Kupplung erneut herausbewegt, woraufhin das Stellglied 21 für die Verschiebung vom ersten Gang zum zweiten Gang bewegt wird, um ein Kämmen der Zahnräder des zweiten Gangs herbeizuführen. Dies wird mittels des Verschiebefühlers 22 erfaßt, woraufhin das Stellglied 15 für die Kupplung zurückgeführt wirdrund die Kupplung 3 einkuppelt.
Durch eine Wiederholung der oben beschriebenen Betriebsweise wird bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit das Getriebe 2 automatisch zum dritten, vierten und fünften Gang in dieser Reihenfolge geschaltet.
Wenn die Kupplung 3 ausgekuppelt ist,wird die öffnung der Drosselklappe 6 mittels des Stellglieds 8 für die Drosselklappe gedrosselt, auch wenn die Betriebsstellung 4 des Gaspedals 12 unverändert bleibt.
Im folgenden soll eine Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit beschrieben werden, wobei die Geschwindigkeitsänderung entsprechend einer in der elektronischen Steuereinrichtung 14 gespeicherten Kennlinie durchgeführt wird, die mittels gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt ist.
Das Herunterschalten ist nach links vorgespannt, dçh. in Richtung der Seite niedriger Geschwindigkeit von der Kennlinie des Herunterschaltens.
Bei bekannten automatischen Getrieben, die einen Flüssigkeitsdrehmomentenwandler verwenden, kann das Fahrezeug, im Fall das es auf einem kleinen Raum bewegt wird und Hindernisse umfahren muß, beispielsweise beim Einparken -in eine Garage, langsam vorwärts. und rückwärts einfach dadurch bewegt werden, daß der Kriechgang des Drehmomentenwandlers verwendet wird. Diese Betriebsweise wird jedoch, wie oben beschrieben,schwierig, wenn nicht von der menschlichen Entscheidungfähigskeit und der Bedienung der Kupplung gebrauch gemacht wird. Bei der vorliegenden Erfindung soll diese Betriebsweise auf einfache Art in den oben beschriebenen Fällen möglich sein, wobei ein ausgezeichneter Betrieb ermöglicht wird.
Das heißt, daß in einem derartigen nFall, wenn ein am Wählhebel 10 vorgesehener Langsamfahrsignalerzeuger 26 betätigt wird, die elektronische Steuereinrichtung 14 das Stellglied 15 für die Kupplung mit einem intermittierenden Signal zum Herausbewegen und Hereinbewegen des Stellglieds 15 für die Kupplung versorgt. Das heißt, wie in Fig. 4 gezeigt, das Stellglied 15 für die Kupplung bewirkt, daß die Kupplung abwechselnd ein- und ausgekuppelt wird, so daß ein halbeingekuppelter Zustand hergestellt wird. Somit kann, wenn der Wählhebel 10 sich in der Fahrstellung D befindet, das Fahrzeug langsam nach vorne bewegt werden, und wenn sich der Hebel in der Rückwärtsstellung R befindet, kann das Fahrzeug langsam rückwärts bewegt werden. Zu dieser Zeit wird, auch wenn die Betriebsstellung /3 des Gaspedals 12 im wesentlichen 0 beträgt, das Stellglied 8 für die Drosselklappe betätigt, um einen öffnungsgrad ft der Drosselklappe 6 von einem bestimmten Wert zu erreichen, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei einem vorbestimmten Wert zu halten, um ein Abwürgen der Brennkraftmaschine zu verhindern.
Auch wenn der Fahrer die Bremse betätigt, wird der Bremssignalerzeuger 28 betätigt, um die Drosselklappe 6 zu schlie-Ben, wobei gleichzeitig das Stellglied 15 für die Kupplung betätigt wird, um die Kupplung 3 auszukuppeln.
Bei der hier beschriebenen Bedienungsautomatik wird, wenn die Kupplung 3 ausgekuppelt ist, das Stellglied 8 für die Drosselklappe so betätigt, daß der öffnungsgrad X der Drosselklappe 6 unabhängig von der Betriebsstellung 4 des Gaspedals 12 vermindert wird, um eine übermäßige Drehzahl der Brennkraftmaschine im unbelasteten Zustand zu verhindern.
Zusätzlich wird, wenn der Fahrer den Fuß vom Gaspedal 12 genommen hat, automatisch die Kupplung 3 in den halbeingekuppelten Zustand mittels des Langsamfahrsignalerzeugers 26 der elektronischen Steuereinrichtung 14 eingestellt, wodurch die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei einem bestimmten Wert so gehalten wird, daß die Brennkraftmaschine nicht ausgeschaltet wird, wodurch das Fahrzeug langsam vorwärts oder rückwärts bewegt werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann ohne größere Änderungen bei gewöhnlich handgeschalteten Getriebe verwendet werden, so daß mit der Erfindung eine Durchführung des Schaltvorgangs erreicht wird, die nicht schlechter als bei bekannten automatischen Getrieben ist, die einen Flüssigkeitsdrehmomentenwandler verwenden. Weiter tritt kein Drehschlupf auf, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung einen hohen Ubertragungswirkungsgrad hat und somit Treibstoffkosten einspart.
Die oben beschriebene Ausführungsform wurde im Hinblick auf Vergaserbrennkraftmaschinen beschrieben. Man kann selbstverständlicherweise einen gleichen Betrieb und eine gleiche Wirkung erhalten, wenn man die Treibstoffeinstellstange einer Treibstoffeinspritzpumpe mittels des Stellglieds 8 steuert.
Leerseite

Claims

Bedienungsautomatik für ein Getriebe P a t e n e t a n s p r u c h Bedienungungsautomatik für ein Getriebe g e k e n n -z e i c h n e t durch - einen Gaspedalfühler (13) zum Erfassen der Betriebsstellung eines Gaspedals (12), - eine verschiebbare Wähleinrichtung (10) zur Auswahl zwischen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs, - einen Drehzahlfühler (18) zur Erfassung der Motordrehzahl, - einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (23) zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, - ein erstes Stellglied (8) zum Antrieb einer Drosselklappe (6) des Motors (4), - eine zweites Stellglied (15) zum Ein- und Auskuppeln einer Kupplung (3), - eine drittes Stellglied (19) zum Schalten des Getriebes (2) ,und - eine elektronische Steuereinrichtung (14), die als Eingänge die Signale des Gaspedalfühlers (13), des Drehzahlfühlers (18) und des Fahrzeuggeschwindigkeitsfühlers (23) verwendet und ein Ausgangssignal dem ersten Stellglied (8) zur Steuerung des-Öffnungsgrades der Drosselklappe (6) ein Ausgangssignal dem zweiten Stellglied (15) zum Einkuppeln und Auskuppeln der Kupplung (3) und ein Ausgangssignal dem dritten Stellglied (19) zum Schalten des Getriebes (2) bei ausgekuppelter Kupplung (3) zuführt