DE3546634C2 - Steuereinrichtung f}r ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges.

Aus dem Stand der Technik ist eine durch Fingerdruck zu betätigende Getriebeumschaltanordnung bekannt, bei der der Fahrer einen Gangschalthebel mit der Hand betätigt. Das so erhaltene Schaltsignal wird von einer Steuervorrichtung verarbeitet, die ein entsprechendes Funktionssignal an die Umschalteinheit gibt, die dann das Getriebe über einen mit Druckluft getriebenen Verstärker schaltet. Eine Getriebeschalteinheit dieser Art ist in JP 57-1 44 735U und JP 57-1 38 832U offenbart. Eine solche Anordnung kann die Ermüdung des Fahrers verringern, da zum Betätigen des Getriebes weniger Kraft erforderlich ist. Beim Umschalten des Getriebes muß der Fahrer aber immer noch die Kupplung ein- und ausrücken.

Aus der DE-OS 29 36 009 geht ein Stufengetriebe für Kraftfahrzeuge hervor, bei dem in den Übertragungsweg zwischen den Schalthebel für das Getriebe und die Schaltkupplung für den Rückwärtsgang ein Fliehgewicht- Sperrhebel einrückbar ist, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit die Betätigung der Schaltkupplung für den Rückwärtsgang sperrt. Dabei kann sich durch Veränderung verschiedener Faktoren, wie z. B. der Form des Fliehgewicht-Sperrhebels oder der Federkraft einer dem Fliehgewicht-Sperrhebel zugeordneten Feder dieses Ansprechverhalten in einer unerwünschten Weise ändern.

Aus der DE-OS 31 18 853 geht ein automatisches Getriebe hervor, bei dem zum Gangwechsel der Kraftfluß zwischen dem Motor und dem Getriebe dadurch unterbrochen wird, daß bei Berührung des Gangschalthebels die Kupplung zwischen Motor und Getriebe automatisch geöffnet wird, wobei gleichzeitig die Kraftstoffzufuhr zum Motor reduziert wird. Dadurch kann eine Erhöhung der Drehzahl des Motors beim Gangwechsel vermieden werden.

In der DE-OS 30 36 389 ist ein automatisches Getriebe beschrieben, bei dem überprüft wird, ob ein Lastsensor, ein Geschwindigkeitssensor oder ein Öldrucksensor einen ungewöhnlichen oder unregelmäßigen Wert anzeigen. Wenn dies zutrifft, wird das Getriebe in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich gehalten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die sicher und komfortabel arbeitet und einen sicheren Fahrbetrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung besteht darin, daß ein sicherer Fahrbetrieb ermöglicht wird, insbesondere weil dafür Sorge getragen wird, daß beim Hinaufschalten nach dem Öffnen der Kupplung der Motor zunächst die Leerlaufdrehzahl liefert, danach das Getriebe hinaufgeschaltet wird und die Kupplung vollständig eingerückt wird, wenn der Betrag der Differenz zwischen Motordrehzahl und Kupplungsdrehzahl einen zulässigen Wert nicht überschreitet, daß beim Herunterschalten nach dem Öffnen der Kupplung die Motordrehzahl gehalten wird, danach um einen Gang heruntergeschaltet wird und die Kupplung bei der genannten Differenz geschlossen wird, wobei bei einem signalisierten Bremsausfall dieser Herunterschaltvorgang fortläuft, bis der erste Gang erreicht ist, daß beim Schalten in den Rückwärtsgang während der Vorwärtsfahrt zur Verhinderung des Einrückens des Rückwärtsganges der Motor auf die Leerlaufdrehzahl gesteuert wird, sodann in die Neutralstellung geschaltet und eine Warnlampe angeschaltet wird, und daß die Gangschalteinheit gesperrt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht oder größer als dieser ist und die Bremse betätigt sowie die Kupplung eingerückt ist.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung des Schaltbewegungsmusters des Schalthebels des Getriebes;

Fig. 3A-7 Flußdiagramme eines Steuerprogramms der Steuervorrichtung;

Fig. 8 ein Diagramm des Tastverhältnisses als Funktion des Gaspedal-Lastsignals, wie es als Tabelle bei der Ausführung des Steuerungsprogramms eingesetzt wird.

Fig. 9-11 Datentabellen, die den Zusammenhang zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Getriebegrundbereich, Motorbelastung und erstem Korrekturwert sowie Motordrehzahl und zweitem Korrekturwert zeigen, aus denen im Wahlbetrieb des Steuerungsprogramms ein optimaler Übertragungsbereich des Getriebes ermittelt wird;

Fig. 12 die zeitliche Änderung des Kupplungsluftdrucks;

Fig. 13 die zeitliche Änderung der Motordrehzahl und der Ausgangsdrehzahl der Kupplung;

Fig. 14 einen Bereich, in dem die zeitliche Änderung der Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Ausgangsdrehzahl der Kupplung gesteuert werden muß;

Fig. 15 ein zum Teil detailliertes Schaltbild einer Steuereinheit;

Fig. 16A, 16B ein Flußdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 17 ein Flußdiagramm einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 18 den Zusammenhang zwischen dem Tastverhältnis und dem Lastsignal in der dritten Ausführungsform;

Fig. 19 die zeitliche Änderung des Kupplungsluftdrucks, der Motordrehzahl und der Ausgangsdrehzahl der Kupplung bei der dritten Ausführungsform;

Fig. 20 ein Flußdiagramm einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 21 ein Flußdiagramm einer Abänderung der vierten Ausführungsform;

Fig. 22 ein Flußdiagramm einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 23 ein Flußdiagramm einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 24 ein Flußdiagramm einer siebenten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 25 ein Flußdiagramm einer achten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 26 ein Schaltbild einer neunten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 27 ein Schaltbild einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine Getriebeeinrichtung, die an einem Dieselmotor, im folgenden kurz als Motor 30 bezeichnet, vorgesehen ist, sowie ein automatisches Getriebe 32 vom Parallelwellentyp, das die Drehkraft vom Motor 30 über eine Kupplung 31 erhält. Der Motor 30 hat eine Einspritzpumpe 34 (im folgenden kurz als "Pumpe" bezeichnet), deren Eingangswelle 33 mit der halben Drehzahl des Motors 30 läuft. Eine Kupplung 35 der Pumpe 34 ist mit einem elektromagnetisch betätigten Stellelement 38 gekoppelt. An die Eingangswelle 33 ist ein Motordrehzahlsensor 39 angesetzt, der ein Motordrehzahlsignal liefert. Die Kupplung 31 drückt normalerweise mittels bekannter Mittel (nicht gezeigt) eine Kupplungsscheibe 41 auf ein Schwungrad 40. Mit einem als Stellglied arbeitenden Druckluftzylinder 42 wird betrieblich die (nicht gezeigte) Andrückeinrichtung freigegeben und die Kupplung 31 aus der Einrückrichtung a in die Ausrückrichtung b bewegt (Fig. 1 zeigt den Ausrückzustand). Die Kupplung 31 kann mit einem Sensor 43 ausgerüstet sein, der deren Ein- bzw. Ausrückzustand ermittelt. Die Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 ist mit einem Kupplungsdrehzahlfühler 45 versehen, der ein Kupplungsdrehzahlsignal liefert. Ein Luftweg 47 verläuft von einer Luftkammer 46 zum Druckluftzylinder 42 und ist an einen Lufttank 48 als Hochdruck-Luftquelle angeschlossen. In den Luftweg 47 sind ein Einlaßmagnetventil 49 zum Durchschalten bzw. Sperren der Arbeitsluft sowie ein Auslaßmagnetventil 50 zum Öffnen der Luftkammer 46 eingeschleift. Das Einlaß- und das Auslaßmagnetventil 49, 50 stellen eine Stellglied-Steuereinrichtung dar. Die Druckluftschalter 70, 72 bilden einen Kupplungsstellungsdetektor, der den Luftinnendruck ermittelt. Sie sind auf dem Druckluftzylinder 42 bzw. dem Lufttank 48 angeordnet.

Der Druckluftschalter 70 ermittelt einen Luftdruck, der gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist. Der Druckluftschalter 72 ermittelt dagegen einen Luftdruck, der niedriger ist, als dieser Wert.

Um die Schaltstellung des Getriebes 32 zu ändern, indem der Schalthebel 54 in eine der dem in Fig. 2 gezeigten Hebelstellungsmuster entsprechende Position gebracht wird, wird ein Fahrbereichswählschalter 55 geschaltet, entsprechend dem Ausgangssignal des Fahrbereichswahlschalters 55 als Schaltstellungs-Umschalteinrichtung eine Gangschalteinheit 51 betätigt und schließlich die Schaltstellung in den dem Schaltstellungsmuster entsprechenden Sollbereich gebracht. Dabei bezeichnet das Symbol R den Rückwärtsgang, die Symbole N, 1, 2 und 3 den Ziel-Schaltbereich und das Symbol D einen Wählschaltbereich. Bei der Anwahl des Bereichs D erfolgt das Schalten in den zweiten bis fünften Gang entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit nach einer (unten beschriebenen) Ermittlung des optimalen Übertragungsbereichs. Die Gangschalteinheit 51 enthält eine Vielzahl von Magnetventilen 53 (nur eines ist gezeigt), die mit Signalen aus einer Steuereinheit 52 betätigt werden, sowie einen Stellzylinder, der die Vorwahl oder die Schaltgabel (nicht gezeigt) des Getriebes 32 mit Hochdruckluft aus dem Lufttank 48 betätigt. Die Gangschalteinheit 51 steuert den Stellzylinder mit dem an die Magnetventile 53 gegebenen Steuersignal so an, daß das Getriebe 32 zunächst in der Vorwahlrichtung, dann in der Schaltrichtung umgeschaltet wird. Weiterhin ist die Gangschalteinheit 51 mit einem Schaltstellungsdetektor 56 ausgerüstet, der die Schaltstellung ermittelt. Das Schaltstellungssignal aus diesem Schaltstellungsdetektor 56 wird an die Steuereinheit 52 gegeben. Ein Fühler 58 auf einer Ausgangswelle 57 des Getriebes 32 liefert ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal.

Ein Gaspedalstellungsfühler 60 ist mit dem Gaspedal 37 gekoppelt und gibt über eine Widerstandsänderung ein der Auslenkung des Gaspedals 37 entsprechendes Spannungssignal ab, das ein A/D-Wandler 59 digitalisiert. Ein Bremsfühler 62 ist mit dem Bremspedal 61 gekoppelt und gibt bei herabgetretenem Bremspedal 61 ein Bremssignal mit dem logischen Pegel H ab. Zum Anlassen des Motors 30 ist ein Anlasser 63 mit einem Zahnkranz auf dem Umfang des Schwungrades 40 kämmend vorgesehen. Der Anlaßmagnet 64 des Anlassers 63 wird durch die Steuereinheit 52 erregt.

Das Bezugszeichen 65 bezeichnet eine Motorsteuerung, die im Fahrzeug zusätzlich zur Steuereinheit 52 vorgesehen ist und bestimmte Fahrzeugsteuerfunktionen ausübt. Diese Motorsteuerung 65 steuert den Motor 30 beim Empfang von Eingangssignalen aus Fühlern (nicht gezeigt) an und liefert ein Steuersignal an das Stellelement 38 der Pumpe 34, um die Kraftstoffzufuhr zu drosseln bzw. zu erhöhen und so die Motordrehzahl zu steuern. Weiterhin kann die Motorsteuerung 65 ein Ausgangssignal als Drehzahl-Erhöhungs- bzw. Senkungssignal aus der Steuereinheit 52 vor anderen Systemteilen aufnehmen und dann diesem Signal entsprechend die Drehzahl erhöhen oder senken.

Die Steuereinheit 52 umfaßt einen Mikrocomputer für die Getriebeeinrichtung und weist einen Mikroprozessor 66 (im folgenden als CPU bezeichnet), einen Speicher 67 und eine Schnittstelle 68 zur Eingangssignalverarbeitung auf. Am Signaleingang 69 der Schnittstelle 68 liegen die Fühler-Ausgangssignale vom Fahrbereichswahlschalter 55, dem Bremsfühler 62, dem Gaspedalstellungsfühler 60, dem Motordrehzahlsensor 39, dem Kupplungsdrehzahlfühler 45, dem Schaltstellungsdetektor 56, dem Fühler 58 für die Geschwindigkeit, dem Sensor 43 und den Luftdruckschaltern 70, 72. Der Bremsfühler 62, der Gaspedalstellungsfühler 60, der Motordrehzahlsensor 39, der Kupplungsdrehzahlfühler 45 und der Fühler 58 für die Fahrzeuggeschwindigkeit stellen eine Einrichtung zum Ermitteln von Betriebszuständen dar. Ein Signalausgang 74 ist mit der Motorsteuerung 65, dem Anlaßmagnet 64, dem Auslaßmagnetventil 50, dem Einlaßmagnetventil 49 und den Magnetventilen 53 verbunden und liefert die Ansteuersignale für diese. Das Bezugszeichen 75 bezeichnet eine Warnlampe, die aufleuchtet, wenn ein über eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) angelegtes Signal anzeigt, daß der Luftdruck im Lufttank 48 unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt. Schließlich bezeichnet das Bezugszeichen 76 eine Lampe, die aufleuchtet, wenn ein Ausgangssignal anzeigt, daß der Verschleiß der Kupplung 31 ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigt.

Weiterhin ist die Getriebeeinrichtung mit einem Bremsausfallfühler 77 versehen. Dieser Bremsausfallfühler 77 ermittelt eine Fehlfunktion der Bremse(n) und gibt auf die gleiche Weise wie die oben erwähnten Fühler sein Ausgangssignal an den Signaleingang 69 der Schnittstelle 68. Der Speicher 67 besteht aus einem Lesespeicher (ROM), der Daten sowie das in den Flußdiagrammen der Fig. 3 und 7 erläuterte Programm enthält, sowie einem Schreib/Lese-Speicher (RAM). Zusätzlich zum Programm enthält der ROM-Speicher als Tabelle voreingespeichert ein dem Gaspedal-Lastsignal entsprechendes Tastverhältnis α. Diese Tabelle wird angesprochen, um nach einem Tabellenaufsuchverfahren einen gewünschten Wert bei Bedarf auszulesen. Der Fahrbereichswahlschalter 55 erzeugt als Getriebesignale ein Vorwahl- und ein Schaltsignal. Die einer Kombination des Vorwahl- und des Schaltsignals entsprechende Schaltstellung ist ebenfalls im ROM tabellenmäßig voreingespeichert. Erhält die Schnittstelle 68 das Vorwahl- und das Schaltsignal, gibt sie ein durch Abfragen der Tabelle erhaltenes entsprechendes Steuersignal an die Magnetventile 52 der Gangschalteinheit 51, die dann das Getriebe 32 in den dem Getriebesignal entsprechenden Sollbereich bringt. Das Schaltstellungssignal aus dem Schaltstellungsdetektor 56 wird jeweils am Ende eines Getriebeschaltvorgangs erzeugt und dient zur Überprüfung, ob alle dem Vorwahl- und Schaltsignal entsprechenden Signale erzeugt sind, und zum Erzeugen eines Ein- bzw. Ausrücksignals.

Weiterhin enthält der ROM-Speicher eine Datentabelle zur Bestimmung eines optimalen Schaltstellungsbereichs entsprechend den Ausgangssignalen des Gaspedalstellungsfühlers 60 und des Motordrehzahlsensors 39, wenn der Zielschaltbereich bzw. die Betriebsart sich im Bereich (Stellung) D befinden. Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen Beispiele dieser Datentabelle. Der Grundbereich Dx entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch Tabellenlesen ermittelt und es erfolgt keine Korrektur, wenn mittels eines zweiten Tabellenlesens festgestellt wird, daß die Motorlast im stetigen Bereich A liegt. Liegt die Motorlast über oder unter dem Bereich A, wird ein erster Korrekturwert (Dx) geholt, der einem Ab- bzw. Aufwärtsschalten um jeweils einen Gang entspricht. Es erfolgt dann ein drittes Tabellenlesen, und es wird keine Korrektur durchgeführt, wenn die Motordrehzahl in den Bereich B fällt. Liegt die Motordrehzahl jedoch über oder unter dem Bereich B, wird ein zweiter Korrekturwert (Dx) entsprechend einem Auf- bzw. Abwärtsschalten um einen Gang geholt. In der Betriebsart D wird dann der dem zweiten Korrekturwert entsprechende Übertragungsbereich als optimal aufgefaßt und als Sollübertragungsbereich festgelegt.

Die Fig. 15 zeigt eine Ausgangssignal-Schaltanordnung für den Gaspedalstellungsfühler 60 in der Steuereinheit 52. Das Gaspedal-Lastsignal aus dem Gaspedalstellungsfühler 60 geht über den Kontakt S eines Relais R an die Motorsteuerung 65. Der Kontakt S des Relais R schwenkt beim Erregen der Spule L in Richtung des Pfeils C. Die Spule L wird erregt, wenn das Einlaßmagnetventil 49 durch eine Kupplungssteuerschaltung 78 entsprechend der Ausrücksteuerung der Kupplung 31 eingeschaltet (bzw. geöffnet) wird. Wird die Kupplung 31 auf Ausrücken angesteuert, erzeugt eine Pseudogasschaltung 79 ein Pseudo-Gaspedalsignal, um die Kupplung 31 stetig ausrücken zu lassen. In diesem Fall wird das Pseudo-Gaspedalsignal über den Kontakt S des Relais R an die Motorsteuerung 65 gegeben. Die Diode zwischen der Eingangsleitung A der Motorsteuerung 65 und der Ausgangsleitung B der Pseudogasschaltung 79 überbrückt das Relais R und ist bezüglich der Motorsteuerung 65 durchgeschaltet.

Die Getriebeeinrichtung weist weiterhin einen Notschalter 80 sowie eine Notschaltung 81 auf, die beim Drücken des Notschalters 80 betätigt wird. Der Notschalter 80 und die Notschaltung 81 kommen in einem Notzustand in Einsatz, wenn die CPU 66 Funktionsfehler zeigt. Dann wird die Steuereinheit 52 stillgelegt. Der Notschalter 80 läßt sich von Hand betätigen, um das Getriebe 32 in eine vorbestimmte Schaltstellung (in diesem Fall den zweiten oder den Rückwärtsgang) zu bringen. Beim Betätigen des Notschalters 80 von Hand liefert die Notschaltung 81 ein Steuersignal an die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit 51, an das Einlaßmagnetventil 49, das den Druckluftzylinder 42 betätigt, an das Auslaßmagnetventil 50 und an ein Notablaß-Magnetventil.

Die Arbeitsweise der wie oben angegeben ausgelegten Getriebeeinrichtung wird nun unter Bezug auf die Flußdiagramme der Fig. 3 bis 7 erläutert werden.

Wie die Fig. 3A und 3B zeigt, geht mit dem Programmstart die Steuereinheit 52 in den Anlaßvorgang über, solange keine Motorabschaltunterbrechung vorliegt. Nach beendetem Motoranlaßvorgang erhält die Steuereinheit 52 aus dem Fühler 58 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal. Liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Wert (beispielsweise 2 bis 3 km/h, wird der Fahrzeug-Anfahrvorgang, ansonsten der Getriebeumschaltvorgang abgearbeitet. Liegt jedoch das Geschwindigkeitssignal aus dem Motordrehzahlsensor 39 unter einem vorbestimmten Wert und liegen gleichzeitig in einer Unterbrechungsroutine ein Motorstillstand- und Unterbrechungszustand vor, geht ein EIN-Signal an das Einlaßmagnetventil 49 und ein AUS-Signal an das Auslaßmagnetventil 50, um die Kupplung 31 auszurücken (Schritt m4).

Die Unterbrechungszustände entsprechen den Schritten m1 bis m3. Ist das Ausgangssignal des Gaspedalstellungsfühlers 60, das die Auslenkung des Gaspedals darstellt, höher als ein vorbestimmter Wert (Schritt m1), d. h. ermittelt die CPU 66, daß das Fahrzeug sich im Anfahrzustand befindet, wird im Schritt m3 geprüft, ob die mit dem Motordrehzahlsensor 39 ermittelte Motordrehzahl höher als die Motorstillstandsdrehzahl V0 im Anfahrzustand ist. Falls NEIN, erfolgt eine Unterbrechungsbearbeitung, um zu verhindern, daß der Motor 30 zum Stillstand kommt.

Stellt die CPU 66 fest, daß das Gaspedal 37 nicht weiter als einem vorbestimmten Wert entsprechend ausgelenkt ist (Schritt m1), d. h. soll das Fahrzeug aus normaler Fahrt zum Stillstand gebracht werden, wird im Schritt m2 geprüft, ob die durch den Motordrehzahlsensor 39 ermittelte Motordrehzahl höher als die Motorstillstandsdrehzahl V0 bei Fahrtende ist. Falls NEIN, erfolgt die Unterbrechungsbearbeitung, um zu verhindern, daß der Motor 30 zum Stillstand kommt.

Die Motorstillstandsdrehzahl V1 im Fahrtendebetrieb wird nahe der Leerlaufdrehzahl des Motors 30 eingestellt.

Die Motorstillstandsdrehzahl V0 für den Fahrzeuganfahrbetrieb wird auf einen Wert eingestellt, der niedriger als der des Fahrtendebetriebs ist.

Wie mit der unterbrochenen Kurvenlinie in Fig. 13 gezeigt, läßt der Haltezustand der Kupplung 31 sich beibehalten und das Fahrzeug gleichmäßig anfahren, auch wenn die Drehzahl des Motors 30 beim Anfahren niedriger als die Leerlaufdrehzahl des Motors 30 wird.

Im Fahrtendebetrieb wird die Motorbremse nicht betätigt - und damit eine Unannehmlichkeit für den Fahrer vermieden - auch wenn die Kupplung 31 ausrückt, weil die Motordrehzahl unter die Stillstandsdrehzahl sinkt.

Es soll nun unter Bezug auf die Fig. 4 der Motoranlaßvorgang erläutert werden. Im Schritt S1 wird das Motordrehzahlsignal aus dem Motordrehzahlsensor 39 darauf geprüft, ob es im Motorstillstandsbereich liegt. Falls JA, d. h. befindet der Motor 30 sich im Stillstand, wird im Schritt S2 geprüft, ob die Stellung des Schalthebels 54 der Getriebeschaltstellung entspricht, d. h. ob das Schaltsignal aus dem Fahrbereichswahlschalter 55 dem Schaltstellungssignal aus dem Schaltstellungsdetektor 56 entspricht, und die Schaltstellung des Getriebes 32 in den Sollbereich gebracht, wie er mit dem Fahrbereichswahlschalter 55 bestimmt ist (im Bereich D ist der zweite Gang als maximales Übersetzungsverhältnis voreingestellt). Ist im Schritt S2 die Antwort JA, geht ein Signal über eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) an den Anlaßmagnet 64, um einen Anlaßschalter zu betätigen (nicht gezeigt), über den der Anlasser 63 erregt wird (Schritt S3a). Wird der Motor 30 angelassen, während der Ziel-Übertragungsbereich auf N (Neutral) gestellt ist (Schritt S4), wird der Anlaßmagnet 64 abgeschaltet (Schritt S3b) und dann geprüft, ob das Ausgangssignal des Druckluftschalters 72 einen vorbestimmten Wert übersteigt (Schritt S5). Falls JA, geht der Programmfluß zum Programmanfang zurück. Falls NEIN, wird ein Druckanstieg im Lufttank 48 bis zum Sollwert abgewartet und der Schritt S5 abgeschlossen. Andererseits kann auch dann, wenn der Soll-Übertragungsbereich des Getriebes 32 auf ein niedriges Untersetzungsverhältnis eingestellt ist, der Anlasser 63 sich einschalten, wenn der Sollbereich der Schaltstellung des Getriebes 32 entspricht. In diesem Fall werden die Fahrzeugräder vom Anlasser 63 durchgedreht. Ist im Schritt S2 die Antwort NEIN, wird im Schritt S6 auf das Vorliegen von Luftdruck geprüft. Falls NEIN, geht ein Einschaltsignal an die Warnlampe 75 (Schritt S7). Ist im Schritt S6 die Antwort JA oder beruht die Antwort JA im Schritt S6 auf einer externen Luftversorgung, geht über den Signalausgang 74 ein EIN- bzw. Öffnungssignal an das Einlaßmagnetventil 49 und ein EIN- bzw. Schließsignal an das Auslaßmagnetventil 50, um die Kupplung 31 auszurücken (Schritt S8). Im Ausrückzustand der Kupplung 31 erhält die Gangschalteinheit 51 über den Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 ein Steuersignal entsprechend dem Soll-Übertragungsbereich und bringt das Getriebe 32 in diesen (Schritt S9). Danach wird über den Signalausgang 74 ein AUS- bzw. Öffnungssteuersignal stetig an das Auslaßmagnetventil 50 gelegt, d. h. die Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 wird für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet und damit die Kupplung 31 eingerückt (Schritt S10). Die Steuerschleife vom Schritt S2 zu den Schritten S6, S8, S9 und S10 wird so lange wiederholt, bis das Getriebe 32 seinen Sollbereich eingenommen hat.

Es wird nun die Bearbeitung des Fahrzeug-Anfahrvorgangs unter Bezug auf die Fig. 5A und 5B erläutert. Nach dem Motoranlaßvorgang wird das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal aus dem Fühler 58 abgefragt und, falls es unter einem vorgewählten Wert liegt, in den Anfahrvorgang eingetreten. Die CPU 66 der Steuereinheit 52 fragt wahlweise das Kupplungs-Aus/Einrücksignal aus dem Sensor 43 oder aus dem Druckluftschalter 70 über den Signaleingang 69 ab. Liegt ein Einrücksignal vor, d. h. ist im Schritt S11 die Antwort NEIN, gibt die CPU 66 ein EIN- bzw. Öffnungssteuersignal an das Einlaßmagnetventil 49 und läßt damit die Kupplung 31 ausrücken (Schritt S12). War die Antwort im Schritt S11 JA, wird im Schritt S13 geprüft, ob der Schalthebel 54 sich in der dem Getriebezustand entsprechenden Stellung befindet (vergl. Schritt S2). Falls NEIN, wird im Schritt S14 auf die gleiche Weise wie im Schritt S9 das Getriebe 32 in den Sollbereich geschaltet. Falls JA, wird anhand des Ausgangssignals des Fahrbereichswahlschalters 55 geprüft, ob der Sollschaltbereich entsprechend dem Getriebezustand der Neutral-Bereich ist (Schritt S15). Falls JA, geht der Programmfluß zum Schritt S11 zurück oder ansonsten zum Schritt S16 weiter, wo geprüft wird, ob das Gaspedal-Lastsignal (entsprechend der Auslenkung des Gaspedals 37 über dem vorbestimmten Wert (einem niedrigen Wert, bei dem der Fahrer das Fahrzeug anfahren lassen will) liegt. Falls NEIN, werden die Schritte S11, S13, S15 und S16 wiederholt; ansonsten wird der Luftdruck des Druckluftzylinders 42, d. h. der dem Ausgangssignal des Druckluftschalters 70 entsprechende Druck, vom Tankdruck P0 auf einen vorbestimmten Wert P1 gesenkt (Schritt S17). Mit der Ermittlung der Pedalstellung durch den Gaspedalstellungsfühler 60 (Schritt S18) werden das Lastsignal und ein diesem entsprechendes Tastverhältnis α aus der in Fig. 8 gezeigten Datentabelle bestimmt (Schritt S19). Ein Steuerimpulssignal mit dem so bestimmten optimalen Testverhältnis α geht aus der Gangschalteinheit 51 an das Auslaßmagnetventil 50. Auf diese Weise wird der Kupplungsluftdruck der Luftkammer 46 mit konstanter Geschwindigkeit entsprechend dem Zeitablauf (vergl. Fig. 12) gesenkt und die Kupplung 31 allmählich aus dem Ausrückzustand in einen halb eingerückten Zustand gebracht (Schritt S20).

Die CPU 66 gibt ein Wahlsignal an den Signaleingang 69, um das Motordrehzahlsignal kontinuierlich aus dem Motordrehzahlsensor 39 zu übernehmen. Die aufeinanderfolgenden Drehzahlwerte - entsprechend dem Verlauf des Motordrehzahlsignals - werden nacheinander im RAM-Bereich des Speichers 67 abgelegt und ihr Maximum M (vergl. beispielsweise Fig. 13) berechnet. Bis das Maximum M ermittelt wird, werden die Schritte S18 bis S21 wiederholt, da im Schritt S21 die Antwort NEIN ist. Ergibt sich im Schritt 21 die Antwort JA, geht der Fluß zum Schritt S22 weiter. Es wird darauf hingewiesen, daß das Maximum M durch eine Abnahme der Motordrehzahl entsteht, da die Drehung des Motors 30 als die der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 übertragen wird.

Vom Zeitpunkt T1 an, an dem das Maximum M ermittelt wird, wird das Auslaßmagnetventil 50 EIN-geschaltet, d. h. geschlossen gehalten. Die CPU 66 gibt das Wahlsignal an den Signaleingang 69, um zusätzlich zum Drehzahlsignal aus dem Motordrehzahlsensor 39 auch das Drehzahlsignal für die Ausgangswelle 44 abzufragen. In vorbestimmten Abständen wird die Differenz der Drehzahlen des Motors 30 und der Kupplung 31 (vergl. N-N1 in Fig. 13) berechnet und dann im Schritt S22 ermittelt, ob die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 gleich einem oder kleiner als ein erster voreingestellter Wert x1 ist (Fig. 14). Falls JA, schaltet die CPU 66 der Steuereinheit 52 das Auslaßmagnetventil 50 AUS, d. h. sie öffnet es, um Druckluft aus der Luftkammer 46 abzulassen, so daß die Kupplung 31 allmählich wieder einrückt (Schritt S23). Danach wird im Schritt S24 geprüft, ob die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und Kupplung 31 gleich oder größer ist als ein zweiter voreingestellter Wert x2 (x1<x2). Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S23 zurück und die Steuerschleife zum Konstanthalten der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und Ausgangswelle 44 wird wiederholt. Falls sich im Schritt S22 NEIN ergibt, wird geprüft, ob die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und Kupplung 31 gleich oder größer ist als ein dritter voreingestellter Wert y2 (x2<y2) (Schritt S25). Falls JA, geht das EINschalt- bzw. Öffnungs-Steuersignal lange genug an das Einlaßmagnetventil 49, um die Kupplung 31 einwandfrei in Ausrückrichtung a zu bewegen (Schritt S26). Im Schritt S27 wird geprüft, ob die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und Kupplung 31 gleich oder kleiner ist als ein vierter vorgewählter Wert y1. Falls NEIN, werden die Schritte S26, S27 wiederholt. Falls JA, geht der Fluß zum Schritt S28 weiter. Es wird darauf hingewiesen, daß, falls im Schritt S25 sich NEIN ergibt, der Fluß ebenfalls zum Schritt S28 weitergeht. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. im Schritt S28, fällt die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und Kupplung 31 in den schraffierten Bereich der Fig. 14 und die Kupplung 31 und der Druck im Luftzylinder 42 werden im vorliegenden Zustand festgehalten, da die Bedingungen zum Einrücken der Kupplung 31 ohne Unannehmlichkeiten und zusätzlichen Zeitaufwand erfüllt sind.

Danach prüft im Schritt S20 die CPU 66, ob die Drehzahldifferenz zwischen Motor 30 und Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise N-N1=10 U/min). Falls NEIN, werden die Schritte S22 bis S29 wiederholt. Zur Zeit T2, d. h. falls im Schritt S29 sich JA ergibt, geht der Fluß zum Schritt S30 weiter. In diesem Fall wird das Auslaßmagnetventil 50 von der Steuereinheit 52 vollständig geöffnet, so daß die Kupplung 31 voll einrückt. Danach, d. h. wenn der Luftzylinder 42 zum Stillstand gebracht ist, berechnet die CPU 66 den Wert der Drehzahldifferenz zwischen Motor 30 und Kupplung/Motordrehzahl als Schlupfverhältnis der Kupplung 31 und vergleicht den berechneten Wert mit einem vorbestimmten Wert im Schritt S31. Falls JA, geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück. Falls NEIN, geht er zum Schritt S32, wo die CPU 66 über den Signalausgang 74 und eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) ein Aufleuchtsignal als Warnsignal an die Lampe 76 gibt. Das Aufleuchten der Lampe 76 zeigt also einen hohen Verschleiß der Kupplung 31 an.

Der Getriebeschaltvorgang soll nun unter Bezug auf die Fig. 6 und 7 erläutert werden. Nach Abschluß des Motoranlaßvorgangs liest die CPU 66 in der Steuereinheit 52 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vom Fühler 58 ab. Übersteigt diese den voreingestellten Wert, geht der Programmfluß zum Getriebeumschaltvorgang über. Die CPU 66 liefert ein Zielsignal an den Signaleingang 69 und prüft im Schritt S33a auf das Vorliegen bzw. die Abwesenheit eines Bremsausfallsignals aus dem Bremsausfallfühler 77. Falls NEIN, wird im Schritt S33b das Vorliegen/Fehlen eines Bremssignals aus dem Bremsfühler 62 geprüft. Falls JA, wird im Schritt S34 das Vorhandensein/Fehlen des Einrücksignals aus dem Sensor 43 oder dem Druckluftschalter 70 geprüft. Falls JA, geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück.

Wird also das Bremspedal 61 plötzlich getreten und ist dabei die Kupplung 31 eingerückt, wird der Getriebeschaltvorgang - vergl. unten - vorübergehend unterbrochen. Ergibt sich im Schritt S33b oder im Schritt 34 NEIN, d. h. wird das Bremspedal 61 nicht betätigt oder ist beim plötzlichen Treten des Bremspedals 61 die Kupplung 31 ausgerückt, geht der Programmfluß zum Schritt S35. Das Signal aus dem Fahrbereichswahlschalter 55 wird abgelesen und nach drei Zuständen, d. h. dem Ziel-Übertragungsbereich mit den Schaltzuständen N, 1, 2 und 3, dem Wahlbereich D und dem Rückwärtsbereich R unterschieden. Im Zielbereich wird im Schritt S36 geprüft, ob die Stellung des Schalthebels 54 der Schaltzustand des Getriebes 32 entspricht. Falls JA, geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück. Falls NEIN, geht er zum Schritt S37. Da in diesem Fall der Soll-Bereich entsprechend dem Signal des Fahrbereichswahlschalters 55 in einem der Bereiche N, 1, 2 und 3 liegt und der vorliegende Schaltbereich - vor dem Betätigen des Getriebes 32 - der Wahlbereich D ist, wird im Schritt S37 geprüft, ob das Getriebe 32 aus dem Wahlbereich D herabgeschaltet wurde. Falls JA, geht das Ein-, d. h. Öffnungssteuersignal über den Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 für vorbestimmte Dauer an das Einlaßmagnetventil 49, so daß die Kupplung 31 ausgerückt wird (Schritt S38).

Gleichzeitig wird, um die momentane Motordrehzahl beizubehalten das Relais R der Steuereinheit 52 (Fig. 15) durch Erregen der Spule L geschaltet und das Pseudo-Gaspedalsignal über den Signalausgang 74 an die Motorsteuerung 65 gegeben, um das Stellelement 38 zu betätigen. Auf diese Weise läßt sich ein Hochlaufen des Motors 30 verhindern (Schritt S39). Da in diesem Fall die Diode D, die bezüglich der Motorsteuerung 65 in Vorwärtsrichtung gerichtet ist, zwischen der Ausgangslinie B des Pseudo-Gaspedalsignals und der Eingangsleitung A der Motorsteuerung 65 liegt, wird das Pseudo-Gaspedalsignal angelegt, wenn der Kontakt S des Relais R von der Gaspedal-Lastfühlerseite abhebt. Da die Eingangsleitung A der Motorsteuerung 65 infolge der Schaltverzögerung des Kontakts S, wie mit dem Pfeil C gezeigt, keinen hohen Widerstand zeigt, kann die Motorsteuerung 65 nicht fehlerhaft funktionieren oder "hochlaufen". Es wird der nächstniedrigere Schaltbereich berechnet und das dem berechneten Schaltbereich entsprechende Getriebesteuersignal an die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit 51 gegeben, so daß das Getriebe 32 im Schritt S40 seinen Schaltzustand ändert. Danach werden die Drehzahlsignale für den Motor 30 und die Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 vom Motordrehzahlsensor 39 bzw. Fühler 45 abgelesen. Weiterhin wird das Pseudo-Gaspedalsignal über den Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 an die Motorsteuerung 65 und das Steuersignal als Drehzahl-Zu/Abnahme-Signal an das Stellelement 38 gegeben, so daß die Drehzahl der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 der Motordrehzahl entspricht, um auf diese Weise die Motordrehzahl einzustellen (Schritt S41).

Danach gibt die Steuereinheit 52 das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal für eine vorbestimmte Dauer an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die Kupplung 31 einrückt (Schritt 42). Die Schleife aus den Schritten 33 und 35 bis 42 wird pro Abwärtsschaltvorgang um einen Bereich durchlaufen und der Programmfluß tritt dann in die Schleife ein, die vom Schritt 36 unmittelbar zum Anfang zurückkehrt, wenn die Schaltstellung des Getriebes 32 schließlich dem Zielbereich entspricht. Falls die Antwort im Schritt S37 jedoch NEIN ist, wird der gleiche Kupplungsausrückvorgang wie im Schritt S38 durchlaufen (Schritt S43). Dann vergleicht die CPU 66 den gegenwärtigen Schaltbereich vor dem Schaltvorgang mit dem Ziel-Bereich entsprechend den Signalen aus dem Fahrbereichswahlschalter 55 und prüft so, ob das Getriebe 32 aufwärtsgeschaltet werden muß (Schritt S44). Falls JA, wird das Pseudo-Gaspedalsignal vom Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 an die Motorsteuerung 65 gegeben und damit das Stellelement 38 so angesteuert, daß die Motordrehzahl auf die vorbestimmte Leerlaufdrehzahl fällt (Schritt S45). Die Steuereinheit 52 liefert das Getriebesteuersignal an die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit 51 so, daß die Schaltstellung des Getriebes 32 direkt in den Ziel-Bereich N, 1, 2 oder 3 gebracht wird (Schritt S46). Danach kehrt der Programmfluß zum Schritt S41 zurück und wird die Drehzahl des Motors 30 auf die der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 gestellt, so daß die Kupplung 31 einrückt. Ist im Schritt S44 die Antwort NEIN, d. h. wird aus einem anderen als dem Bereich D abwärtsgeschaltet, wird die Motordrehzahl auf die gleiche Weise wie im Schritt S39 gehalten (Schritt S47), dann kehrt der Programmfluß zum Schritt S46 zurück.

Im Schritt S35 nimmt in der Wahlbereichsart D die CPU 66 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus dem Fühler 58, das Lastsignal aus dem Gaspedalstellungsfühler 60 und das Motordrehzahlsignal aus dem Motordrehzahlsensor 39 über den Signaleingang 69 auf (Schritte S48, S49 und S50) und berechnet aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal den Grundbereich Dx (vergl. Fig. 9), aus dem Gaspedal-Lastsignal den ersten Korrekturwert (Dx) - vergl. Fig. 10 - und aus dem Motordrehzahlsignal den zweiten Korrekturwert (Dx) - vergl. Fig. 11). Auf diese Weise wird der optimale Getriebeübertragungsbereich bestimmt, der in dieser Betriebsart als Sollbereich betrachtet wird (Schritt S51). Danach wird im Schritt S51 auf die gleiche Weise wie im Schritt S2 geprüft, ob die Schaltstellung des Getriebes 32 dem optimalen Bereich entspricht. Falls JA, kehrt der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück. Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S43 und werden die Schritte S43, S44, S45, (S47), S46, S41 und S42 ausgeführt, um das Getriebe 32 in den Zielbereich zu schalten, während die Kupplung 31 ausgerückt ist. Dann geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück.

Wird im Schritt S35 der Rückwärtsbereich R ermittelt, prüft die CPU 66 im Schritt S53 auf die gleiche Weise wie im Schritt S2 (Fig. 4), ob der Zustand des Getriebes 32 dem Rückwärtsbereich R als Zielbereich entspricht. Falls JA, d. h. fährt das Fahrzeug rückwärts, kehrt der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück. Falls NEIN, d. h. es tritt eine Fehlfunktion auf, wird die Kupplung 31 auf die gleiche Weise wie im Schritt S38 ausgerückt (Schritt S54) und die Steuereinheit 52 steuert das Stellelement 38 über die Motorsteuerung 65 so an, daß die Motordrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl gedrosselt wird, wie im Schritt S45. Weiterhin werden die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit 51 so angesteuert, daß das Getriebe 32 in den Neutral-Bereich N zurückgeschaltet wird (Schritt S56), und eine Warnlampe (nicht gezeigt), die angibt, daß eine Getriebefehlschaltung erfolgte, wird erregt (Schritt S57). Danach werden die Drehzahl der Kupplung 31 und die des Motors 30 einander angeglichen, so daß die Kupplung 31 auf die gleiche Weise wie in den Schritten S41, S42 einrückt (Schritte S58, S59). Wird hierbei während der Vorwärtsfahrt irrtümlicherweise der Rückwärtsgang gewählt, wird eine Fehlschaltung signalisiert und das Getriebe in den Neutralbereich N zurückgeschaltet.

War die Antwort im Schritt S33a der Fig. 6 JA, d. h. erfaßt der Bremsausfallfühler 77 einen Fehler im Bremssystem, geht der Programmfluß zum Schritt S38 und erfolgt bis zum Schritt S42 die gleiche Abwärtsschaltsteuerung, wie sie oben beschrieben wurde. In diesem Fall wird die aus sieben Schritten bestehende Schleife S33a und S38 bis S42 wiederholt und jeweils einen Bereich abwärts geschaltet, bis das Getriebe 32 schließlich einen vorbestimmten Bereich für den Bremsausfall (beispielsweise den ersten Gang) erreicht.

Arbeitet beispielsweise die CPU 66 fehlerhaft und fallen verschiedene von der Steuereinheit 52 ausgeführte Steuerfunktionen aus, schaltet der Fahrer von Hand den Notschalter 80 in Richtung des zweiten oder des Rückwärtsgangs. Die Steuerfunktion der Notschaltung 81 soll am Fall der Bewegung des Notschalters 80 in Richtung des zweiten Gangs erläutert werden. Ist der Notschalter 80 in die erste Stellung gelegt, liefert die Notschaltung 81 das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal an das Einlaßmagnetventil 49 und rückt damit die Kupplung 31 aus. Wird der Notschalter 80 aus der zweiten in die vierte Stellung geschaltet, steuert die Notschaltung 81 die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit 51 entsprechend den geschalteten Bereichen. In der zweiten Stellung wird nach dem in Fig. 2 gezeigten Schaltstellungsmuster in die Neutralstellung geschaltet, um auch das Getriebe 32 in den Neutralbereich N zu bringen. In der dritten Stellung wird in der Vorwahlrichtung des Schaltstellungsmusters in der Neutralstellung auf die 2-3-Linie gesteuert. In der vierten Stellung wird die Schaltrichtung zum zweiten Bereich hin gesteuert, um so die Schaltstellung in den zweiten Gang zu bringen. Wird danach der Notschalter 80 in den fünften Bereich gebracht, liefert der Notschalter 81 das AUS- bzw. Schließsteuersignal an das Auslaßmagnetventil 49 und gleichzeitig über eine Zeitgeberschaltung 82 für eine vorbestimmte Dauer T ein Impuls-Öffnungssignal beispielsweise mit einem Tastverhältnis α=20% an das Auslaßmagnetventil 50. Die Druckluft in der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 wird allmählich über das Auslaßmagnetventil 50 abgelassen und die Kupplung 31 über den halb eingerückten Zustand hinaus eingerückt. Dann wird das Impulssteuersignal aus der Notschaltung beendet und das Auslaßmagnetventil 50 vollständig geöffnet.

Wird der Notschalter 80 in der Richtung R betätigt, wird die Schaltstellung des Getriebes 32 zum Bereich R auf die gleiche Weise geschaltet wie bei der Steuerung zum zweiten Bereich.

Wenn also die Steuereinheit 52 eine Fehlfunktion zeigt, kann ein Notbetrieb mittels des vorbestimmten Schaltbereiches - beispielsweise des zweiten Ganges oder des Rückwärtsganges - erfolgen.

In der oben beschriebenen Ausführungsform hat das Schaltstellungsmuster fünf Bereiche R, 1, 2, 3 und D. Die vorliegende Steuervorrichtung ist auf diese Anordnung jedoch nicht beschränkt. Beispielsweise kann ein zweiter Wahlbereich D2 vorgesehen sein. In diesem Fall wird die Betriebsartenunterscheidung im Schritt S35 durch eine Vierfachunterscheidung ersetzt und der gleiche Betrieb des ersten Ganges wie in den Schritten 48 bis 52 kann ausgeführt werden, wenn die vierte Betriebsart gewählt wird.

Der vorbestimmte Getriebe-Schaltbereich des Notschalters 80 ist nicht auf den zweiten Gang oder den Rückwärtsgang beschränkt.

In der ersten Ausführungsform (Fig. 5) wird beim Anfahren der Druck in der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 mit dem Ausgangssignal des Druckluftschalters 70 so gesteuert, daß die Kupplungsscheibe 41 in der (Einrück-)Richtung a über eine vorbestimmte Strecke geführt wird. Statt eines Druckluftschalters 70 kann man aber auch einen Hubfühler einsetzen, der den Hub des Druckluftzylinders 42 oder der Kupplungsscheibe 41 ermittelt, und die Steuereinheit 52 kann den Hub auf einen bestimmten Wert steuern.

In einer in Fig. 16 A und B gezeigten zweiten Ausführungsform wird der Programmfluß des Schrittes 21 zur Rückkehr zum Anfahrvorgang der ersten Ausführungsform (Fig. 5) geändert und statt der Änderungsrate der Differenz zwischen der Motor- und der Kupplungsdrehzahl wie in den Schritten S22, S24, S25, S26 und S27 in der ersten Ausführungsform die Änderungsrate der Motordrehzahl ausgewertet. Weiterhin wird statt des Schritts 23 zum allmählichen Einrücken der Kupplung 31 der Schritt S23a, in dem die Lage des Gaspedals 37 ermittelt wird, ein Schritt 23b, in dem das optimale Tastverhältnis α aus der jeweiligen Gaspedalposition ermittelt wird, und ein Schritt S23c angewandt, in dem das Auslaßmagnetventil 50 mit dem optimalen Tastverhältnis α so angesteuert wird, daß die Kupplung 31 allmählich einrückt.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Werte x1, x2, y1 und y2 in den Schritten S22 bis S27 sich ändern lassen, indem man die Drehzahldifferenz zwischen dem Motor 30 und der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 entlang der Abszisse (Fig. 14 der ersten Ausführungsform) durch die Motordrehzahl ersetzt. Im Schritt S31 der ersten Ausführungsform wird geprüft, ob die durch die Motordrehzahl dividierte Differenz zwischen Motor- und Kupplungsdrehzahl gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Es läßt sich jedoch auch prüfen, ob das Verhältnis der Kupplungsdrehzahl zur Motordrehzahl gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert.

Ist also beim Anfahren die Kupplung 31 eingerückt, wird, wenn die zeitliche Abnahme der Motordrehzahl gleich oder größer ist als der voreingestellte Wert, die Kupplung 31 allmählich in Ausrückrichtung betätigt, entsprechend einem Zeitverhältnis, das dem Tastverhältnis des Impulssignals entspricht. Auch wenn auf das Fahrzeug also eine hohe Last wirkt, wird der Motor 30 nicht zum Stillstand gezwungen und kann das Fahrzeug stetig anfahren.

In einer in den Fig. 17 bis 19 gezeigten dritten Ausführungsform wird der Programmfluß des Schrittes 28 zur Rückkehr zum Anfahrvorgang der Fig. 5 in der ersten Ausführungsform geändert und es folgt auf den Schritt S28 (Halten der Kupplung 31) ein Schritt SS1, in dem geprüft wird, ob die Motordrehzahl N zunimmt. Falls NEIN, nähern sich die Motordrehzahl N und die Drehzahl N1 der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 bis zu einem Schnittpunkt MP, wie in Fig. 13 gezeigt.

Die CPU 66 prüft, ob die Differenz zwischen der Motor- und der Kupplungswellendrehzahl gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist (beispielsweise N-N1 = 10 U/min), um zu bestimmen, ob die Drehzahlen den Schnittpunkt MP erreicht haben. Falls sich im Schritt S29 NEIN ergibt, wird die Schleife S22 bis S29 wiederholt. Erreicht sie den Schnittpunkt MP zur Zeit T2, d. h. ist das Ergebnis im Schritt S29 JA, geht der Programmfluß zum Schritt S30 weiter.

In diesem Fall wird das Auslaßmagnetventil 50 vollständig geöffnet, um die Kupplung 31 einzurücken.

Wie die Fig. 19 zeigt, bestimmt im halbeingerückten Zustand der Kupplung 31, wenn die Motordrehzahl N zunimmt, d. h. wenn der Fahrer das Gaspedal 37 herabtritt, obgleich die Motordrehzahl N und die Drehzahl N1 der Ausgangswelle 44 dem Schnittpunkt MP sich nähern, die Steuereinheit 52 als ein Mittel zum Rückführen der Kupplung 31 in den halbeingerückten Zustand im Schritt SS1 die Antwort zu JA und werden die Schritte SS2, SS3, SS4 und SS5 ausgeführt.

In diesem Fall werden im Schritt SS2 die Gaspedalposition (als Lastsignal) und im Schritt SS3 ein anderes optimales Tastverhältnis β bestimmt.

Das geänderte Tastverhältnis β hat im wesentlichen die gleiche Bedeutung wie das Tastverhältnis α und wird aus einer Datentabelle, die in Fig. 18 gezeigt ist, entsprechend dem Lastsignal ausgelesen.

Wie die Fig. 18 zeigt, ergibt sich das geänderte Lastverhältnis β aus einer Kennlinie, bei der das Tastverhältnis α zu kleineren Werten verschoben ist, so daß mit dem geänderten Tastverhältnis β beim Ablassen von Luft kein Stoß auf das Fahrzeug wirkt.

Ein Impulssignal entsprechend dem erhaltenen geänderten optimalen Tastverhältnis β wird auf das Auslaßmagnetventil 50 gegeben und der Luftdruck in der Luftkammer 46 linear und allmählich mit der Zeit verringert, wie über die Zeitspanne T3 bis T5, wie mit einer durchgezogenen Linie in Fig. 19 gezeigt, so daß die Kupplung 31 sich dem eingerückten Zustand nähert.

Der Vorgang des Luftablassens aus der Luftkammer 46 entsprechend dem geänderten Tastverhältnis β wird in den Schritten SS2 bis SS5 wiederholt.

Bei einer Zunahme der Motordrehzahl N wird diese also allmählich gesenkt und erreicht schließlich einen Spitzenwert M′, von dem ab sie abzunehmen beginnt.

Überschreitet die Motordrehzahl N den Spitzenwert M′, werden die Schritte S22 bis S39 wiederholt, und es läßt sich im wesentlichen der gleiche halbeingerückte Zustand der Kupplung 31 wie vor dem Zeitpunkt T3 erreichen, wenn das Gaspedal 37 getreten wird und der Drehzahlunterschied zwischen Motor 30 und Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist (vergl. die durchgezogene Linie für T5 und Fig. 20).

Danach nähern sich die Motorendrehzahl N und die Drehzahl N1 der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 und erreichen schließlich einen Schnittpunkt MP′. Im Schritt S29 wird also festgestellt, daß der Drehzahlunterschied zwischen Motor 30 und Kupplung 31 gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert, so daß im Schritt S30 die Kupplung 31 eingerückt wird.

Während des Ablaßvorgangs mit geändertem Tastverhältnis werden, wenn das Gaspedal 37 herabgetreten wird, die Schritte SS2 bis SS5 (Luftablassen an die Atmosphäre) mit dem geänderten Tastverhältnis ausgeführt.

Danach, wenn der Druckluftzylinder 42 abgeschaltet ist, berechnet die CPU 66 das Verhältnis der Differenz von Motor- und Kupplungsdrehzahl zur Motordrehzahl als Schlupf der Kupplung 31 und vergleicht den berechneten mit einem vorbestimmten Wert. Ist der Rechenwert gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert, geht der Programmfluß zum Ausgangspunkt zurück. Falls nicht, geht er zum Schritt S32 (Schritt S31) weiter. Im Schritt S32 wird, da ein hoher Kupplungsverschleiß ermittelt wurde, ein EIN-Signal (als Kupplungsverschleißsignal über den Signalausgang 74 und eine (nicht gezeigte) Treiberschaltung an die Warnlampe 76 gegeben und diese erregt. Mit einer einfachen Anordnung, in der die Motorstillstandsdrehzahl im Anfahrvorgang kleiner eingestellt wird als für den Fahrzeugstoppvorgang, lassen die Funktionen der Kupplung 31 und des Getriebes 32 sich selbsttätig und zufriedenstellend durchführen.

Insbesondere beim Anfahren und Anhalten des Fahrzeugs läßt sich ein Stoß infolge des Ausrückens der Kupplung 31 (um ein Abwürgen des Motors 30 zu verhindern) vermeiden.

Die in Fig. 20 gezeigte vierte Ausführungsform der vorliegenden Steuervorrichtung betrifft eine Abänderung des Schritts S31 der Fig. 16 (zweite Ausführungsform). Wie die Fig. 20 zeigt, wird, nachdem die Kupplung 31 im Schritt S30 eingerückt worden ist, d. h. nach dem Abschalten des Druckluftzylinders 42, im Schritt S31a geprüft, ob die Motordrehzahl N eine voreingestellte Leerlaufdrehzahl Ni erreicht hat. Falls NEIN, wird der Schritt S31a wiederholt. Falls JA, d. h. wenn ermittelt wird, daß die Motordrehzahl N über der Leerlaufdrehzahl Ni liegt und in einem Bereich stabiler Drehung liegt, geht der Programmfluß zum Schritt S31b, um aus N und N1 das Verhältnis der Kupplungsdrehzahl zum Motordrehzahl zu berechnen und den berechneten Wert mit dem vorbestimmten Wert zu vergleichen. Ist der berechnete Wert kleiner als der vorbestimmte Wert, geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück; ansonsten zum Schritt S32 weiter. Da also, wenn die Motordrehzahl im Bereich stabiler Drehung liegt, nach dem Einrücken der Kupplung 31 ermittelt wird, ob der Schlupf der Kupplung 31 gleich oder höher ist als der vorbestimmte Wert, läßt die Lampe 76 sich zuverlässig erregen, ohne daß dabei ein falscher Kupplungsschlupf berechnet wird.

Es wird darauf verwiesen, daß unmittelbar, nachdem die Motordrehzahl N den stabilen Bereich erreicht hat, im Schritt S31a geprüft wird, ob der Schlupf gleich oder höher ist als der vorbestimmte Wert. Wie die Fig. 21 zeigt, wird der Schlupf im Schritt S31b n-mal bestimmt und dann ermittelt, ob der Mittelwert gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist, um dann gegebenenfalls die Lampe 76 zu erregen.

In der in Fig. 22 gezeigten fünften Ausführungsform sind im Motoranlaßvorgang der Fig. 4 (erste Ausführungsform) zwischen den Schritten 1 und 2 die Schritte S1a, S1b und S1c eingefügt.

Die CPU 66 übernimmt das Motordrehzahlsignal aus dem Motordrehzahlsensor 39 und prüft im Schritt S1, ob die Motordrehzahl in den Stillstandsbereich fällt. Im Stillstand des Motors 30 ergibt sich im Schritt S1 die Antwort JA.

In diesem Fall liefert die Steuereinheit 52 das AUS- bzw. Schließsteuersignal an das Einlaßmagnetventil 49 und das AUS- bzw. Öffnungssteuersignal an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die Kupplung 31 voll einrückt. Zusätzlich wird mit dem Druckluftschalter 70 (Schritt S1a) bei voll eingerückter Kupplung 31 der Luftdruck im Druckluftzylinder 42 abgefragt. Im Schritt S1b wird eine Zeitspanne Δt (beispielsweise 0,5 sec) abgezählt und währenddessen im Schritt S1c die LE- Punktkorrektur durchgeführt. Es sei darauf hingewiesen, daß der LE-Punkt eine um Δl verschobene Stellung der Kupplungsscheibe 41 außerhalb deren vollständig eingerückten Stellung darstellt. Die Steuereinheit 52 berechnet aus dem Luftdruck im Druckluftzylinder 42 bei vollständig eingerückter Kupplungsscheibe 41 und der vorbestimmten Verschiebung Δl einen voraussichtlichen Luftdruck P1 im Druckluftzylinder 42, der demjenigen Zustand entspricht, in dem die Kupplungsscheibe 41 sich im LE-Punkt befindet, und speichert den berechneten Wert ab. Dann geht der Programmfluß zum Schritt S2 weiter.

Bei jedem Anlassen des Motors 30 läßt sich also eine Position (der LE-Punkt) unmittelbar vor dem halbeingerückten Zustand der Kupplung 31 und entsprechend dem Verschleiß der Kupplungsscheibe 41 ermitteln und speichern. Die Kupplung 31 läßt sich also präzise aus dem ausgerückten Zustand in den halbeingerückten Zustand bringen. So kann ein gleichmäßiges Ein- und Ausrücken der Kupplung 31 erreicht werden.

Die in Fig. 23 gezeigte sechste Ausführungsform stellt eine Abänderung der Schritte 11 bis 16 des Fahrzeuganfahrvorgangs der ersten Ausführungsform (Fig. 5) dar.

Liegt, wie in Fig. 23 gezeigt, die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem voreingestellten Wert und läuft der Motor 30, wird der Fahrzeuganfahrvorgang durchgeführt. Ist im Schritt S11 die Kupplung 31 ausgerückt, wird im Schritt S13 geprüft, ob die Stellung des Schalthebels 54 mit dem Schaltzustand des Getriebes 32 übereinstimmt. Falls JA, geht der Programmfluß zum Schritt S15, um entsprechend dem Signal aus dem Fahrbereichswahlschalter 55 zu prüfen, ob die Schaltstellung des Getriebes 32 der Neutralbereich ist. Falls JA, geht der Fluß zum Schritt S15a und liefert die Steuereinheit 52 das AUS- bzw. Schließsteuersignal an das Einlaßmagnetventil 49 und ein AUS- bzw. Öffnungssteuersignal an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die Kupplung 31 vollständig einrückt. Gleichzeitig wird der Luftdruck im Druckluftzylinder 42 vom Druckluftschalter 70 abgefragt. Dann geht der Programmfluß zum Schritt 15b weiter und erfolgt die gleiche LE-Punkt-Korrektur wie im Schritt S1c der fünften Ausführungsform. Schließlich kehrt der Programmfluß zum Schritt S13 zurück.

Ist im Schritt S15 die Antwort NEIN, d. h. befindet das Getriebe 32 sich nicht im Zustand N, sondern in einem Fahrzustand, geht der Fluß zum Schritt S16. Im Schritt S16 wird geprüft, ob das Gaspedal-Lastsignal (Auslenkung des Gaspedals 37) gleich oder höher ist als der vorbestimmte Wert (ein niedriger Wert zeigt an, daß der Fahrer das Fahrzeug anfahren lassen will). Ist im Schritt S16 die Antwort NEIN, werden die Schritte S11, S13, S15 und S16 wiederholt, ansonsten der Luftdruck im Druckluftzylinder 42, wie er mit dem Druckluftschalter 70 ermittelt wird, vom Tankdruck Po im Lufttank 48 her auf den Luftdruck P1 entsprechend dem LE- Punkt der Kupplung 31 gesenkt, der bereits berechnet und im Schritt S15b abgespeichert worden war (Schritt S17). Die Kupplungsscheibe 41 verläßt den vollständig ausgerückten Zustand in der mit dem Pfeil ª gezeigten Richtung und nimmt eine Lage unmittelbar vor dem halb eingerückten Zustand in einer Entfernung Δl vom vollständig eingerückten Zustand ein. Da in diesem Fall im Schritt S15b der LE-Punkt bezüglich des vollständig eingerückten Zustands der Kupplung 31 voraus ermittelt und gespeichert wird, kann die zum LE-Punkt zurückzulegende Strecke immer ermittelt werden, auch wenn die Kupplungsscheibe 41 beispielsweise verschlissen ist und deren vollständig eingerückte Lage sich ändert. Der halb eingerückte Zustand läßt sich daher immer optimal erreichen.

Die Fig. 24 zeigt eine siebente Ausführungsform mit einer Änderung der Schritte S41, S42 des Getriebeschaltvorgangs nach der ersten Ausführungsform, wie er in der Fig. 6 gezeigt ist. Ist der Schritt S40 oder der Schritt S46 beendet, wird im Schritt S41 der Kupplungsluftdruck auf die gleiche Weise wie im Schritt S17 der ersten Ausführungsform (Fig. 5) auf den vorbestimmten Wert P1 gesenkt und die Kupplung 31 in eine Stellung unmittelbar vor dem halb eingerückten Zustand gebracht (Schritt S41). Die Drehzahlsignale vom Motor 30 und der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 werden von dem Motordrehzahlsensor 39 und dem Fühler 45 geliefert. Um die Motordrehzahl auf die Drehzahl der Ausgangswelle 44 zu bringen, wird das Pseudo- Gaspedalsignal vom Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 an die Motorsteuerung 65 und das Steuersignal als Zu/Abnahmesignal für die Motordrehzahl an das Stellelement 38 gegeben, um die Drehgeschwindigkeiten einzustellen (Schritt 41a). Weiterhin wird zusätzlich zu dieser Drehzahlsteuerung des Motors 30 das Auslaßmagnetventil 50 entsprechend dem Impulssteuersignal mit dem optimalen Tastverhältnis α geöffnet bzw. geschlossen, so daß die Kupplung 31 allmählich aus dem aus- in den halb eingerückten Zustand gebracht wird (Schritt S41b). Auf diese Weise läßt sich eine sehr wirkungsvolle Steuerung der Motor- im Verhältnis zur Kupplungsausgangsdrehzahl erreichen. Die Steuereinheit 52 wählt im Schritt S41c eine erlaubte Synchronisiergeschwindigkeit X entsprechend dem Zielgetriebebereich aus (in diesem Fall wird der Getriebebereich abwärts geschaltet im Schritt S40).

Die CPU 66 erhält die der Motordrehzahl N und der Kupplungsdrehzahl N1 entsprechenden Signale von dem Motordrehzahlsensor 39 und dem Kupplungsdrehzahlfühler 45 und prüft, ob ihre Differenz /N-N1/ gleich oder kleiner als die erlaubte Synchronisiergeschwindigkeit X ist (Schritt 41d). Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S41a zurück und wird die Motor/Kupplungs-Drehzahlsteuerung über die Motordrehzahlsteuerung und die Einstellung des Tastverhältnisses des Auslaßmagnetventils 50 wiederholt. Ergibt sich im Schritt S41d die Antwort JA, d. h. erreicht die Differenz /N-N1/ zwischen der Motor- und der Kupplungsdrehzahl den erlaubten Synchronisierwert X oder einen niedrigeren Wert, und läßt ein unangenehmer Stoß infolge des Einrückens der Kupplung 31 sich vermeiden, liefert die Steuereinheit 52 das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal für vorbestimmte Dauer an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die Kupplung 31 einrückt (Schritt S42).

Erfolgt ein Auf- und Abwärtsschalten in den Getriebeschaltbereichen N, 1, 2 oder 3 und ein Schaltvorgang im Wahlbereich D, wird das Auslaßmagnetventil 50 entsprechend dem Impulssignal mit optimalem Tastverhältnis α öffnungs- bzw. schließgesteuert und gleichzeitig mit dem Pseudo-Gaspedalsignal eine Motordrehzahlsteuerung durchgeführt, so daß eine Drehzahlnachsteuerung zwischen Motor 30 und Kupplung 31 erfolgt. Um die Drehzahldifferenz zwischen der Motordrehzahl N und der Kupplungsdrehzahl N1 auf den erlaubten Synchronisierwert X bzw. einen niedrigeren Wert zu bringen, ist also nur eine sehr kurze Zeit erforderlich. Es lassen sich ein schnelles und stoßfreies Ein- und Ausrücken der Kupplung 31 und damit kurze Getriebeschaltvorgänge erreichen.

Die in Fig. 25 gezeigte achte Ausführungsform betrifft eine Änderung der Schritte S41, S42 der siebenten Ausführungsform.

Am Schluß des Schritts S40 oder S46 werden die Drehzahlsignale für den Motor 30 und die Ausgangsrille 44 der Kupplung 31 von dem Motordrehzahlsensor 39 bzw. dem Fühler 45 gelesen und gleichzeitig, um die Motordrehzahl auf die Drehzahl der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 zu bringen, das Pseudo-Gaspedalsignal über den Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 an die Motorsteuerung 65 und das Steuersignal als Motordrehzahl-Zu/Abnahmesignal an das elektromagnetische Stellelement 38 gegeben, um die Drehzahlen nachzustellen. Dann wählt im Schritt S41a die Steuereinheit 52 einen erlaubten Synchronisierungswert X für die Motor- bzw. Kupplungsdrehzahl entsprechend dem Zielschaltbereich (in diesem Fall Herabschalten des Schaltbereichs im Schritt S40). Es wird darauf verwiesen, daß der erlaubte Synchronisierungswert x der Motor- bzw. Kupplungsdrehzahl für jeden Getriebeschaltbereich im Speicher 67 vorabgespeichert ist, wie in Tabelle 1 unten gezeigt.

Sollschaltbereich
Erlaubte Synchronisierdrehzahl X
1
10 U/min
2	50 U/min
3	100 U/min

Die CPU 66 erhält die Signale für die Motordrehzahl N und die Kupplungdrehzahl N1 aus dem Motordrehzahlsensor 39 bzw. dem Kupplungsdrehzahlfühler 45 und prüft, ob die Differenz /N-N1/ dem erlaubten Synchronisierwert X entspricht oder niedriger ist (Schritt 41b). Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S41 zurück und wird die Drehzahlnachstellung zwischen Motor 30 und Kupplung 31 wiederholt. Falls sich im Schritt S41b JA ergibt, d. h. die Differenz /N-N1/ dem erlaubten Synchronisierungswert X entspricht oder niedriger ist und sich ein unangenehmer Stoß beim Einrücken der Kupplung 31 also vermeiden läßt, gibt die Steuereinheit 52 ein EIN- bzw. Öffnungssteuersignal vorbestimmt lange an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die Kupplung 31 ausrückt (Schritt S42). Dann geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück.

Wird die Auf- oder Abwärtsschaltfunktion in den Zielschaltbereichen N, 1, 2, 3 und der Schaltvorgang im Wahlschaltbereich D durchgeführt, wird im Schritt S41b die erlaubte Synchronisiergeschwindigkeit X entsprechend dem Zielschaltbereich gewählt und, wenn die Drehzahldifferenz zwischen der Motordrehzahl N und der Kupplungsdrehzahl N1 in den erlaubten Drehzahlbereich ± X fällt (Schritt S41b), die Kupplung 31 eingerückt (Schritt S42). Die Kupplung 31 kann also eingerückt werden, ohne daß ein kräftiger Stoß auftritt, wenn das Getriebe 32 abwärtsgeschaltet wird, und ohne zusätzlichen Zeitaufwand für den Geschwindigkeitsausgleich zusätzlich zum Effekt der Stoßverhinderung, wenn das Getriebe 32 aufwärtsgeschaltet wird.

Eine in Fig. 26 gezeigte neunte Ausführungsform stellt eine Abänderung der Notschaltung 81 der ersten Ausführungsform dar. Die Notschaltung 81 liefert Steuersignale an die Magnetventile 53 der Schalteinheit 51, das Einlaßmagnetventil 49 zum Betätigen des Druckluftzylinders 42 und das Auslaßmagnetventil 50. Es wird auf die elektrischen Verbindungen zwischen der Notschaltung 81, der Steuereinheit 52, den Magnetventilen 49, 50a und 50b als Kupplungsstellelementen und den Magnetventilen 53a bis 53f der Schalteinheit 51 in Fig. 26 verwiesen. Unter Bezug auf die Fig. 26 soll der Fall beschrieben werden, daß die beiden Magnetventile 50a, 50b eingesetzt werden. In diesem Fall sind das Einlaßmagnetventil 49 und ein Auslaßmagnetventil 50 im Ruhezustand geschlossen, während das andere Auslaßmagnetventil 50 im Ruhezustand offen ist. Die Notschaltung 81 ist mit der Zeitgeberschaltung 82 ausgerüstet. Die Zeitgeberschaltung 82 weist drei Transistoren Tr.X, Tr.Y und Tr.Z zur Ansteuerung der Ein/Auslaß-Magnetventile 49, 50a und 50b, die Zeitgeber 83, 84 und 85 zum Ansteuern der Transistoren Tr.X, Tr.Y und Tr.Z für unterschiedliche Zeitintervalle t1, t2 bzw. t3, die Logikelemente ie-1 bis ie-4 sowie eine Schaltung 86 zur Erzeugung von Impulssignalen beliebiger Tastverhältnisse auf, um den Transistor Tr.Y durchzuschalten bzw. zu sperren. Während des vom Zeitgeber 83 bestimmten Intervalls t1 wird das Einlaßmagnetventil 49 geöffnet und Druckluft an die Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 gegeben, um die Kupplungsscheibe 41 aus dem Ein- in den Ausrückzustand zu bringen. Während des vom Zeitgeber 84 bestimmten Intervalls t2 wird das Auslaßmagnetventil 50a geöffnet und die Druckluft in der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 abgelassen, um die Kupplungsscheibe 41 aus dem ausgerückten in den halb eingerückten Zustand zu bringen. Schließlich wird in dem vom Zeitgeber 85 bestimmten Intervall t3 das Auslaßmagnetventil 50a entsprechend dem Tastverhältnis (beispielsweise 20%) des Impulssignals aus der Schaltung 86 offen- bzw. schließgesteuert, so daß die Druckluft aus der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 allmählich abgelassen wird, um beim Einrücken der Kupplung 31 keinen Stoß zu erzeugen, so daß die Kupplungsscheibe 41 schließlich vollständig eingerückt ist.

Zeigt die CPU 66 beispielsweise Funktionsfehler und fallen die verschiedenen Steuerfunktionen der Steuereinheit 52 aus, verstellt der Fahrer von Hand den Notschalter 80 um eine Schaltposition in Richtung des zweiten Ganges oder des Rückwärtsganges. Die in Fig. 26 gezeigte Arbeitsweise der Notschaltung 81 soll an dem Fall beschrieben werden, daß der Notschalter 80 in Richtung des zweiten Ganges bewegt wird. Wird der Notschalter 80 in die erste Schaltposition gebracht, werden die Relais R1 bis R4 über eine Diode D1 erregt und die Schaltung 86, der Zeitgeber 83 sowie der Inverter ic-3 an Masse gelegt. Es wird also die Stromversorgungsleitung von der Batterie E zum Betrieb der Ein/Auslaß-Magnetventile 49, 50 und 50 und der Magnetventile 53a bis 53f für die Getriebeumschaltung von der normalen Stromversorgungsleitung V1 auf eine Notleitung VE umgeschaltet. Der Transistor Tr.X wird entsprechend dem voreingestellten Intervall t1 vom Zeitgeber 83 angesteuert, der Transistor Tr.Z über den Inverter ic-3. Da das Einlaßmagnetventil 49 für die Dauer des Intervalls t1 geöffnet wird und das im Ruhezustand offene Magnetventil 50 geschlossen ist, wird die Kupplungsscheibe 41 in Richtung des Pfeils b aus dem ein- in den ausgerückten Zustand gebracht. Wird der Notschalter 80 nacheinander von der zweiten Schaltposition bis in die vierte Schaltposition aufwärtsgeschaltet, steuert die Notschaltung 81 die Magnetventile 53a bis 53f der Schalteinheit 51 entsprechend den obengenannten Schaltpositionen an. In der zweiten Schaltposition werden die Magnetventile 53a, 53b über die Dioden D3, D4 so angesteuert, daß die Schaltrichtung entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Schaltstellungsmuster in die N-Stellung gesteuert und das Getriebe 32 in den Neutral-Zustand gebracht werden. In der dritten Schaltposition werden die Magnetventile 53a, 53b, 53c und 53e über die Dioden D5, D6, D7 und D8 so angetrieben, daß in der Vorwahlrichtung des Schaltstellungsmusters das Getriebe 32 auf die 2-3-Linie gebracht wird, in der vierten Schaltposition die Magnetventile 53b, 53c und 53e über die Dioden D9, D10 und D11 so angesteuert, daß die Schaltrichtung in Richtung des zweiten Ganges gesteuert wird, so daß das Getriebe 32 in den zweiten Gang geschaltet wird.

Wird danach der Notschalter 80 in die fünfte Schaltposition gebracht, werden die Zeitgeber 84, 85 über eine Diode D12 erregt. Der Transistor Tr.Y wird also für die Dauer des vom Zeitgeber 84 voreingestellten Intervalls t2 über das ODER-Glied ic-1 angesteuert und über dieses und das UND-Glied ic-2 für die Dauer des vom Zeitgeber 85 voreingestellten Intervalls t3 entsprechend dem Tastverhältnis des Impulssignals aus der Schaltung 86 durchgeschaltet bzw. gesperrt. Da der Zeitgeber 85 eingeschaltet ist, wird der Transistor Tr.Z kontinuierlich durchgeschaltet. In diesem Fall wird das im Ruhezustand geschlossene Auslaßmagnetventil 50a für die Dauer T2 geöffnet und die Kupplungsscheibe 41 in der mit dem Pfeil a gezeigten Richtung aus dem ein- in den halb eingerückten Zustand gebracht. Danach wird das Auslaßmagnetventil 50a bis zum Ablauf des Intervalls t3 mit einem zeitlichen Ablauf entsprechend dem Tastverhältnis ein- und ausgeschaltet und damit die Druckluft in der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 allmählich abgelassen. Dadurch wird die Kupplungsscheibe 41 weiter in Richtung a bewegt, d. h. aus dem halb eingerückten, ohne den normalerweise auftretenden Stoß, in den voll eingerückten Zustand. Wird die Stromzufuhr aus dem Zeitgeber 85 gesperrt, sperrt der Transistor Tr.Z und öffnet das Auslaßmagnetventil 50b. Die Druckluft entweicht aus der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 und die Kupplungsscheibe 41 legt sich voll an das Schwungrad 40 an.

Wird der Notschalter 80 in Richtung des Rückwärtsganges betätigt, wird das Getriebe 32 zum Rückwärtsbereich R hin auf die gleiche Weise umgeschaltet wie im Fall des zweiten Ganges.

Bei Funktionsfehlern der Steuereinheit 52 ist also ein Notbetrieb entweder im zweiten Gang oder im Rückwärtsgang möglich.

Wird die erste oder die fünfte Schaltposition des Schalters 80 gewählt, wird die Kupplung 31 schnell und sauber ausgerückt und auf die gleiche Weise wie bei der Kupplungsbetätigung von Hand von der Zeitgeberschaltung aus den Zeitgebern 83 bis 85 gleichmäßig eingerückt. Auch im Notbetrieb kann also eine gleichmäßige und ruckfreie Betätigung der Kupplung 31 erreicht werden.

Im Intervall t1, wenn der Zeitgeber 83 eingeschaltet ist, liegt ein log.H-Signal über das ODER-Glied ic-4 stetig an den Zeitgebern 84, 85. Auch wenn aus dem Zeitgeber 83 im Intervall t1 der Notschalter 80 in der fünften Schaltposition liegt, können die Zeitgeber 84, 85 nicht arbeiten.

In der ersten Ausführungsform steuert das Auslaßmagnetventil 50 den Druck im Druckluftzylinder 42 entsprechend dem Tastverhältnis. Das Auslaßmagnetventil 50 kann jedoch ein 3-Wege-Schaltventil sein und die Luftkammer 46 mit der Außenluft über eine Öffnung in Verbindung stehen, wenn die Kupplung 31 allmählich einrückt. Nimmt andererseits nach dem Einrücken der Kupplung 31 der Druck in der Luftkammer 46 auf den Atmosphärendruck ab, ist die Luftkammer 46 mit einem Strömungsweg verbunden, der keine Öffnung enthält.

Eine in Fig. 27 gezeigte zehnte Ausführungsform zeigt eine Tastverhältnissteuerschaltung zum Einrücken der Kupplung 31, die in die Schnittstelle 68 der Steuereinheit 52 nach der ersten Ausführungsform eingebaut ist. Diese Schaltung weist eine Tastverhältnis-Umschaltung 90 auf. Diese wählt einen der Transistoren Q1 bis Q4, um den gewählten Transistor entsprechend dem Ausmaß der vom Gaspedalstellungsfühler 60 ermittelten Öffnung des Gaspedals 37 abzuschalten, d. h. beispielsweise entsprechend dem Einrücksteuersignal aus der CPU 66. Die Kollektorwiderstände R1 bis R4 der Transistoren Q1 bis Q4 sind auf schrittweise sich unterscheidende Werte gewählt und jedes spannungsgeteilte Ausgangssignal wird auf einen Impulssignalgenerator 91 gegeben. Der Impulssignalgenerator 91 erzeugt ein Impulssignal eines Tastverhältnisses α entsprechend dem Widerstandsverhältnis eines gewählten der Kollektorwiderstände R1 bis R4 der abzuschaltenden Transistoren Q1 bis Q4 bezüglich eines Bezugswiderstands Rd. Das Impulssignal wird auf das Auslaßmagnetventil 50 gegeben.

Ein Notablaß-Magnetventil ist parallel zu dem Auslaßmagnetventil 50 der ersten Ausführungsform geschaltet, so daß die Luftkammer 46 über eine Öffnung zur Atmosphäre gelüftet wird, wenn das Auslaßmagnetventil 50 nicht tastverhältnismäßig angesteuert werden kann.

Claims (2)

1. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs, bei der das automatische Getriebe mit zueinander parallelen Wellen (32) über eine Kupplung (31 mit einem in dem Kraftfahrzeug angeordneten Motor (30) verbunden ist,
wobei

• - ein Druckluftzylinder (42) durch Öffnen eines Einlaßmagnetventils (49) zum Einrücken und durch Öffnen eines Auslaßmagnetventils (50) zum Ausrücken der Kupplung (31) veranlaßt wird,
• - ein Sensor (43) zur Anzeige des Einrück/Ausrückzustandes der Kupplung (31),
• - ein Schaltstellungssensor (56) zur Erzeugung eines Signals entsprechend einem geschalteten Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes (32),
• - eine Gangschalteinheit (51) zur Schaltung der Gänge des automatischen Getriebes (32),
• - Sensoren zur Ermittlung des Betriebszustandes wenigstens des Fahrzeuges, des Motors (30) und des automatischen Getriebes (32),
• - ein Schalthebel (54) zur Auswahl bestimmter Gänge des automatischen Getriebes (32) und einer Position D zum automatischen Verändern eines Ist-Übersetzungsverhältnisses in dem automatischen Getriebe (32) entsprechend einer Position des Gaspedals (37), einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Drehzahl des Motors, die durch die genannten Sensoren zur Ermittlung des Betriebszustandes ermittelt werden, und
• - eine aus Mikroprozessor (66), Speicher (67) sowie Schnittstelle (68) bestehende Steuereinheit (52) für das automatische Getriebe vorgesehen sind,
  wobei am Eingang der Steuereinheit (52) ein vom Schalthebel (54) im Fahrbereichswahlschalter (55) erzeugtes Signal, das Ausgangssignal eines Gangstellungsdetektors (56) sowie das digitalisierte Signal eines Gaspedalstellungsfühlers (60) anliegen, und von deren Ausgang Signale zur Betätigung der Gangschalteinheit (51) und des Ein- und Auslaßmagnetventils (49, 50) ausgehen,
  wobei die Steuereinheit (52) auf ein Signal vom Fahrbereichswahlschalter zum Gangwechsel hin dem Einlaßventil (49) Ausrücken der Kupplung signalisiert, an die Gangschalteinheit ein Signal zum entsprechenden Gangwechsel gibt, und nach Feststellung des Gangwechselendes durch den Gangstellungsdetektor (56) dem Auslaßventil (50) Einrücken der Kupplung anzeigt,
  wobei die Steuereinheit (52) ein Relais R, eine Kupplungssteuerschaltung (78) zur Ansteuerung des Ein- und Auslaßmagnetventils (49, 50) und eine Pseudogasschaltung (79) aufweist, die aufgrund eines Signals der Kupplungssteuerschaltung (78) ein Pseudogaspedalstellungssignal erzeugt, wobei das Relais R das Gaspedalstellungssignal an die Motorsteuerung (65) gibt und die Motorsteuerung an das Pseudogaspedalstellungssignal anlegt, wenn die Kupplungssteuerschaltung (78) das Einlaßmagnetventil (49) öffnet, um die Kupplung auszurücken, wobei im Umschaltvorgang jeweils nach Öffnen der Kupplung
• - im Falle des Hinaufschaltens des Pseudogaspedalstellungssignal derart bemessen ist, daß der Motor die Leerlaufdrehzahl liefert, danach das Getriebe hinaufgeschaltet wird und sodann das Pseudogaspedalstellungssignal so eingestellt wird, daß die Kupplungsbedingung erfüllt ist, das heißt, daß der Betrag der Differenz von Motordrehzahl und Kupplungsdrehzahl einen zulässigen Wert nicht überschreitet, wonach die Kupplung vollständig eingerückt wird,
• - im Falle des Herunterschaltens des Pseudogaspedalstellungssignal derart bemessen ist, daß die Motordrehzahl gehalten wird, danach um einen Gang heruntergeschaltet wird und sodann das Pseudogaspedalstellungssignal so eingestellt wird, daß die Kupplungsbedingung erfüllt ist, wonach die Kupplung geschlossen wird, wobei bei einem durch einen Bremsausfallfühler (77) an die Steuereinheit (52) signalisierten Bremsausfall dieser Herunterschaltvorgang fortläuft, bis der erste Gang erreicht ist und
• - im Falle des Schaltens in den Rückwärtsgang während der Vorwärtsfahrt zur Verhinderung des Einrückens des Rückwärtsganges das Pseudogaspedalstellungssignal so bemessen ist, daß der Motor die Leerlaufdrehzahl aufweist, sodann in die Neutralstellung N geschaltet und dann eine Warnlampe angeschaltet wird und
  wobei die Steuereinheit (52) die Gangschalteinheit (51) sperrt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht oder größer als dieser ist und wenn die Sensoren zur Ermittlung des Betriebszustandes ein Bremsbetätigungssignal und der Sensor (43) zur Anzeige des Einrück/Ausrückzustandes der Kupplung (31) ein Einrücksignal ermittelt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Notschaltung (81) vorgesehen ist, die bei Funktionsfehlern der Steuervorrichtung manuell betätigbar ist, um die Gangschalteinheit (51) für das Getriebe (32) und das Ein- und Auslaßmagnetventil (49, 50) für den Druckluftzylinder (42) unabhängig voneinander betätigen zu können.