DE3424180C2

DE3424180C2 -

Info

Publication number: DE3424180C2
Application number: DE19843424180
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen De Bisenius; Richard Dipl.-Ing. 7121 Ingersheim De Schleupen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1992-12-10
Also published as: DE3424180A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Hochschaltvorganges in einem automatischen Getriebe gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for automatic detection an upshift in an automatic transmission according to the preamble of claim 1.

State of the art

Aus Bosch Technische Berichte, Band 7, 1983, Heft 4, ist es bekannt, beim Hochschalten eines Automatikgetriebes unter Vollastbedingungen zur Vermeidung eines hohen Verschleißes oder gar einer Schädigung des Getriebes das Antriebsmoment des Motors durch eine Zündzeitpunktspätverstellung für die Dauer des Schaltvorgangs zu verringern. Die Erkennung des Hochschaltens erfolgt dabei durch Erfassung des Drehzahlgradienten, wobei ab einer vorgebbaren Verzögerung bei gleichzeitig vorliegendem Lastzustand über einen vorgebbaren Wert ein Hochschaltvorgang erkannt wird. Bei bekannten Vorrichtungen wird die Erkennung des Hochschaltvorganges und die Abgabe eines entsprechenden Steuersignales an die elektronische Zündanlage durch den Getriebesteuerungsrechner vorgenommen, der für diese Hochschalterkennung naturgemäß Speicherplätze, einen genauen Algorithmus und dementsprechend höhere Programmlaufzeiten benötigt. Darüberhinaus sind Steuerleitungen zwischen diesem Rechner und der Zündanlage notwendig, wenn zwei getrennte Rechner verwendet werden. Bei Verwendung eines einzigen Rechner muß dieser wesentlich leistungsfähiger sein als dies für die reinen Zündungs- und Getriebesteuervorgänge für sich notwendig wäre. Aus den DE 29 35 916 A1; 28 48 624 A1 und 28 42 389 A1 sind ebenfalls Steuervorrichtungen für Antriebsanlagen von Kraftfahrzeugen bekanntgeworden, bei denen ein Schaltvorgang erkannt wird und dann ein Eingriffssignal erzeugt wird, um den Motorzustand während des Schaltvorganges zu beeinflussen. Auch hier erfolgen die Beeinflussungen rechnergesteuert.It is known from Bosch Technical Reports, Volume 7, 1983, Issue 4, at Shifting up an automatic transmission under full load conditions Avoidance of high wear or even damage to the The drive torque of the motor through a gear Ignition timing retarded for the duration of the switching process reduce. The upshift is recognized by Detection of the speed gradient, with a predeterminable Deceleration with a simultaneous load state over a specifiable value an upshift is detected. At acquaintances Devices will detect the upshift and the Submission of a corresponding control signal to the electronic Ignition system made by the transmission control computer, which for this upshift detection naturally memory locations, an exact Algorithm and accordingly longer program run times required. In addition, there are control lines between this computer and the Ignition system necessary if two separate computers are used. When using a single computer, this must be essential be more powerful than this for the pure ignition and Transmission control processes would be necessary for themselves. From the DE 29 35 916 A1; 28 48 624 A1 and 28 42 389 A1 are also Control devices for drive systems of motor vehicles become known in which a switching operation is recognized and then an intervention signal is generated to determine the engine condition during the To influence the switching process. Here too, the Computer controlled influences.

Ausgehend vom aufgezeigten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfache Schaltung aufzuzeigen, mittels der ein Hochschaltvorgang eines automatischen Getriebes unabhängig von der Getriebesteuerung zu erkennen ist.Based on the prior art shown, it is the task of Invention to show a simple circuit by means of a Upshifting of an automatic transmission regardless of the Transmission control can be seen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. This task is characterized by the characteristics of the Main claim solved.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine einfache Schaltung, die wenig Platz und einen geringen Aufwand erfordert, leicht und kostengünstig in die vorhandene elektronische Zündanlage mit eingebaut werden kann. Der oder die Rechner, insbesondere bezüglich der Speicherplätze, werden entlastet. Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei konventionellen automatischen Getrieben ohne Rechner eingesetzt werden.The device according to the invention with the characteristic In contrast, features of the main claim have the advantage that a simple circuit that takes up little space and one requires little effort, easily and inexpensively the existing electronic ignition system installed can be. The computer (s), especially regarding of the memory locations are relieved. Can be advantageous the device according to the invention also in conventional automatic transmissions can be used without a computer.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Beson ders vorteilhaft ist die Integration durch den Integrator nur zwischen zwei Drehzahlgrenzwerten, in denen üblicher weise die Getriebeschaltvorgänge ablaufen. Auf diese Weise werden zumindest in darunter und darüberliegenden Drehzahlbereichen Fehlerkennungen von Getriebeschaltvorgängen vermieden. Der Integrator ist dazu vorteil haft als Operationsverstärker ausgebildet, wobei der untere Drehzahlgrenzwert durch eine Referenzspannung und der Drehzahlbereich durch einen Eingangsspannungs teiler festgelegt ist. By the measures specified in the subclaims are advantageous developments and improvements to device specified in the main claim possible. Especially Another advantage is the integration by the integrator only between two speed limits where more common as the gear shift processes run. To this Be wise at least in below and above Speed ranges error detection of gear shift processes avoided. The integrator is an advantage designed as an operational amplifier, the lower speed limit through a reference voltage and the speed range through an input voltage divider is set.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained in more detail. It shows

Fig. 1 die schaltungsmäßige Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels und Fig. 1 shows the circuit design of an embodiment and

Fig. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise. Fig. 2 is a signal diagram to explain the operation.

Description of the embodiment

Ein an einer Klemme 10 anliegendes Drehzahlsignal wird über ein vorzugsweise als Monoflop ausgebildetes Zeitglied 11 einem Integrator 32 zugeführt, dessen Ausgang über einen Differenzierer 13 einer als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwellwertstufe 11 zugeführt ist. Deren Ausgang ist über ein weiteres, als Monoflop ausgebildetes Zeitglied 15 einem Eingang eines UND-Gliedes 9 zugeführt, dessen Ausgang in eine elektronische Zündanlage 17 eingreift, wie sie in vielfältiger Form bekannt ist. Die an einer Versorgungs spannungsquelle 25 anliegende Versorgungsspannung ist einem aus zwei Widerständen 19, 20 bestehenden Spannungs teiler zugeführt, dessen Abgriff an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 16 angeschlossen ist. Ein an einer Klemme 18 anliegendes Lastsignal L ist dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 18 zugeführt, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 9 verbunden ist.A speed signal applied to a terminal 10 is fed via a timing element 11, preferably designed as a monoflop, to an integrator 32 , the output of which is fed via a differentiator 13 to a threshold value stage 11 designed as a Schmitt trigger. The output of the latter is fed via a further time element 15 designed as a monoflop to an input of an AND element 9 , the output of which engages in an electronic ignition system 17 , as is known in many forms. The voltage source at a supply 25 supply voltage applied is supplied to a group consisting of two resistors 19, 20, voltage divider, whose tap is connected to the inverting input of the operational amplifier sixteenth A load signal L present at a terminal 18 is fed to the non-inverting input of the operational amplifier 18 , the output of which is connected to the second input of the AND gate 9 .

Der Eingang des Integrierers 12 ist über ein aus zwei Widerstanden 21, 22 bestehenden Spannungsteiler mit Masse verbunden. Der Abgriff des Spannungsteilers 21, 22 ist über einen Widerstand 23 mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 21 verbunden. Der Abgriff eines weiteren, zwischen der Versorgungsspannungsquelle 25 und Masse geschalteten, als zwei Widerständen 26, 27 bestehenden Spannungsteilers ist an den nicht-invertie renden Eingang des Operationsverstärkers 24 angeschlos sen. Durch die parallele Rückkopplung des Operations verstärkers 24 über einen Kondensator 28 sowie einen Wider stand 29 ist der Operationsverstärker 24 als Integrator mit P-Anteil geschaltet.The input of the integrator 12 is connected to ground via a voltage divider consisting of two resistors 21 , 22 . The tap of the voltage divider 21 , 22 is connected via a resistor 23 to the inverting input of an operational amplifier 21 . The tap of another, connected between the supply voltage source 25 and ground, as two resistors 26 , 27 existing voltage divider is ruled out to the non-inverting input of the operational amplifier 24 . Due to the parallel feedback of the operational amplifier 24 via a capacitor 28 and a counter 29 , the operational amplifier 24 is connected as an integrator with a P component.

Der Differenzierer 33 ist eingangsseitig über die Reihen schaltung eines Kondensators 30 mit einem Widerstand 31 an den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 32 angeschlossen, der über einen Widerstand 33 gegengekop pelt ist. Zwischen dem Kondensator 30 und dem Widerstand 31 ist der Abgriff eines aus zwei Widerständen 34, 35 bestehen den und zwischen die Versorgungsspannungsquelle 25 und Masse geschalteten Spannungsteilers angeschlossen. Der Abgriff eines weiteren, gleichgeschalteten und ebenfalls aus zwei Widerständen 36, 37 bestehenden Spannungsteilers ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operations verstärkers 32 verbunden.The differentiator 33 is connected on the input side via the series circuit of a capacitor 30 with a resistor 31 to the inverting input of an operational amplifier 32 , which is popped through a resistor 33 . Between the capacitor 30 and the resistor 31 , the tap is made up of two resistors 34 , 35 and the voltage divider connected between the supply voltage source 25 and ground is connected. The tap of a further, connected and also consisting of two resistors 36 , 37 voltage divider is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 32 .

Der Eingang der als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwell wertstufe 14 ist über einen Widerstand 40 mit dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 41 verbunden, der über einen Widerstand 42 rückgekoppelt ist. Die Rückkopplung erfolgt im Gegensatz zu den Opera tionsverstärkern 24, 32 zum nicht-invertierenden Eingang. Ein zwischen die Versorgungsspannungsquelle 25 und Masse geschalteter, aus zwei Widerständen 43, 44 bestehender Spannungsteiler ist mit seinem Abgriff an den invertie renden Eingang des Operationsverstärkers 43 angeschlossen.The input of the threshold stage 14 designed as a Schmitt trigger is connected via a resistor 40 to the non-inverting input of an operational amplifier 41 , which is fed back via a resistor 42 . In contrast to the operational amplifiers 24 , 32, the feedback takes place to the non-inverting input. A between the supply voltage source 25 and ground, consisting of two resistors 43 , 44 voltage divider is connected with its tap to the inverting-generating input of the operational amplifier 43 .

Die Wirkungsweise der in Fig. 3 dargestellten Schaltung soll im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Aus führungsbeispiels erläutert werden. Da die Beschaltung von Operationsverstärkern als Integrator, Differenzierer und Schmitt-Trigger prinzipiell für sich bekannt sind, wird auf ein detailliertes Eingehen auf die einzelnen Bauteile verzichtet. Hierzu sei auf "Operationsverstärker", Zirpel, Francis-Verlag Gmbil, München, 1976 verwiesen.The operation of the circuit shown in Fig. 3 will be explained below with reference to the exemplary embodiment shown in Fig. 2. Since the connection of operational amplifiers as an integrator, differentiator and Schmitt trigger is known in principle, there is no detailed description of the individual components. Please refer to "Operational Amplifier", Zirpel, Francis-Verlag GmbH, Munich, 1976.

Die Drehzahlsignale n einer mit einem automatischen Ge triebe verbundenen Brennkraftmaschine werden im Zeitglied 11 aufbereitet, d. h. zeitlich auf eine Impulsdauer T1 normiert und als Signale n′ dem Integrator 12 zugeführt. Die Drehzahlsignale n, bzw. n′ sind für einen Verzöge rungsvorgang dargestellt, bei dem der Drehzahlgradient konstant ist. Der Integrator 12 wandelt die Drehzahl impulse n′ in eine drehzahlabhängige, analoge Spannung U12 um. Diese Umwandlung erfolgt allerdings nur im Drehzahl bereich zwischen n_min und n_max′ wobei die drehzahlabhängige Spannung umgekehrt proportional zur Drehzahl ist. Der untere Drehzahlwert n_min wird durch den Spannungsteiler 26, 27 und der Drehzahlbereich, den der Integrator 12 um faßt, durch den Spannungsteiler 21, 22 vorgegeben. Der so mit erfaßte Drehzahlbereich liegt beispielsweise zwischen 2000 und 4500 U/min, umfaßt also den Bereich, in dem ge wöhnlich Hochschaltvorgänge ablaufen. Im Differenzierer 13 werden die analogen Drehzahlwerte zur Erkennung einer Verzögerung differenziert; U13 stellt eine dem Drehzahl gradienten proportionale Spannung dar.The speed signals n of an internal combustion engine connected to an automatic transmission are processed in the timing element 11 , that is to say normalized in time to a pulse duration T 1 and supplied to the integrator 12 as signals n '. The speed signals n, or n 'are shown for a delay process, in which the speed gradient is constant. The integrator 12 converts the speed pulses n 'into a speed-dependent, analog voltage U 12 . However, this conversion takes place only in the speed range between n _min and n _{max '} , the speed-dependent voltage being inversely proportional to the speed. The lower speed value n _min is specified by the voltage divider 26 , 27 and the speed range which the integrator 12 comprises by the voltage divider 21, 22 . The speed range thus detected is, for example, between 2000 and 4500 rpm, thus encompasses the range in which upshifts usually take place. In the differentiator 13 , the analog speed values for differentiating a delay are differentiated; U 13 represents a voltage proportional to the speed gradient.

In Fig. 2 ist der Fall einer konstanten Verzögerung dargestellt, so daß das differenzierte Signal U13 über den erfaßten Drehzahlbereich konstant ist. Dieses Ver zögerungssignal U13 wird der als Schmitt-Trigger ausge bildeten Schwellwertstufe 14 zugeführt, die einen Ein schaltschwellwert S1 und einen Ausschaltschwellwert S2 aufweist. Die dadurch gebildete Hysterese dient der Ver meidung von unerwünschten Umschaltungen, wenn der erfaßte Verzögerungswert im Bereich der Schwelle liegt. Als Aus gangssignal der Schwellwertstufe 14 ergibt sich somit das Signal U14, dessen Beginn durch Überschreitung der Schwelle S1 und dessen Ende durch Unterschreitung der Schwelle S2 festgelegt ist. Das nachgeschaltete Zeitglied 15 erzeugt ein Schalterkennungssignal U15 von konstanter Dauer T2. Der Operationsverstärker 16 dient als Spannungskomparator, der feststellt, ob eine als analoge Spannung gegebene Last ober- oder unterhalb einer durch den Spannungsteiler 19, 20 vorgegebener Lastschwelle liegt. Es folgt eine Ver knüpfung von Verzögerungssignal und Lastsignal L durch das UND-Glied 9, da zur Erkennung eines Hochschaltvorgangs zwei Kriterien vorliegen müssen, nämlich Überschreiten eines bestimmten Verzögerungswerts und Vorliegen einer Motorlast über einem vorgegebenen Wert. Diese Kriterien sind deshalb erforderlich, da bei Bremsvorgängen ebenfalls entsprechende Verzögerungen auftreten können, allerdings bei geringer Last. Während eines Signals U15 und gleich zeitig vorliegendem 1-Signal am Ausgang des Operations verstärkers 16 wird dann in bekannter Weise und nach vor gegebenen Funktionen der Zündzeitpunkt zunächst nach spät und dann wieder auf den ursprünglichen Wert zurückver stellt, um eine Reduzierung des Motormoments zu erreichen.In FIG. 2 illustrates the case where a constant deceleration so that the differentiated signal U is constant over the detected speed region 13. This delay signal U 13 is fed to the threshold stage 14 which is formed as a Schmitt trigger and has a switch-on threshold value S 1 and a switch-off threshold value S 2 . The hysteresis thus formed serves to avoid undesired switching when the detected delay value is in the range of the threshold. The output signal from the threshold value stage 14 thus results in the signal U 14 , the start of which is determined by exceeding the threshold S 1 and the end of which is determined by the threshold S 2 being undershot. The downstream timer 15 generates a switch detection signal U 15 of constant duration T 2 . The operational amplifier 16 serves as a voltage comparator, which determines whether a load given as an analog voltage lies above or below a load threshold specified by the voltage divider 19 , 20 . There follows a linkage of the deceleration signal and the load signal L by the AND gate 9 , since two criteria must be present in order to identify an upshift, namely exceeding a specific deceleration value and the presence of an engine load above a predetermined value. These criteria are necessary because corresponding decelerations can also occur during braking, albeit at low loads. During a signal U 15 and at the same time present 1 signal at the output of the operational amplifier 16 is then in a known manner and after given functions, the ignition timing first after late and then back to the original value in order to achieve a reduction in the engine torque .

Anstelle der dargestellten Verknüpfung des Verzögerungs signals U15 mit der Last L kann auch eine Verknüpfung in der elektronischen Zündanlage 17 erfolgen, die z. B. als Rechner ausgebildet sein kann und in der ebenfalls das Lastsignal L als notwendige Information zur Zündzeitpunkt steuerung vorliegt. Instead of the shown link of the delay signal U 15 with the load L, a link can also be made in the electronic ignition system 17 , which, for. B. can be designed as a computer and in which the load signal L is also available as necessary information for the ignition timing control.

Da U13 dem Drehzahlgradienten proportional ist, kann auch in ähnlicher Weise wie die Schwellwertstufe 14 ein weiterer Komparator entscheiden, ob der positive Drehzahl gradient einen weiteren, höheren vorgegebenen Schwellwert überschreitet, d. h. ob eine starke Beschleunigung des Motors vorliegt. Bei Verknüpfung mit dem Lastsignal L läßt sich feststellen, ob eine Hochschaltung stattfindet dies ist dann der Fall, wenn die Last unterhalb einer gegebenen Schwelle liegt. Beim "Kick-down" darf jedoch kein Ein griff erfolgen, um die volle Motorleistung zu erhalten.Since U 13 is proportional to the speed gradient, a further comparator can also decide in a similar way to the threshold value stage 14 whether the positive speed gradient exceeds a further, higher predetermined threshold value, ie whether the engine is accelerating strongly. When linked to the load signal L, it can be determined whether an upshift is taking place. This is the case when the load is below a given threshold. With the "kick-down", however, no intervention may be carried out in order to maintain the full engine power.

Claims

1. Device for the automatic detection of an upshift in an automatic transmission by determining a speed gradient with the load state present at the same time, characterized in that the processed speed signals (n ') are fed to an integrator ( 12 ) for determining the speed gradient, which via a differentiator ( 13 ) is connected to a threshold value stage ( 14 ), and that an upshift operation is recognized when the speed gradient exceeds a threshold and the load state of the engine is above a predetermined load threshold.

2. Device according to claim 1, characterized in that the integrator ( 12 ) only between two speed limit values (n _min and n _max ) integrated.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the integrator ( 12 ) is designed as an operational amplifier ( 24 ), the lower speed limit (n _min ) by a reference voltage ( 26 , 27 ) and the speed range by an input voltage divider ( 21 , 22nd ) is set.

4. The device according to claim 1, characterized in that the threshold value stage ( 14 ) is a Schmitt trigger.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the output of the threshold level ( 14 ) via a timing element ( 15 ) with an electronic ignition system ( 17 ) for determining the range of retarding the ignition timing is connected.

6. The device according to claim 5, characterized in that means ( 16 , 9 ) for logically linking the delay signal Ver (U 15 ) with a load signal (L) are easily seen.

7. The device according to claim 6, characterized in that these means consist of an AND gate ( 9 ), the load (L) being supplied via a threshold value stage ( 16 ).