DE3590104C2

DE3590104C2 -

Info

Publication number: DE3590104C2
Application number: DE3590104A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Tateno; Shigeki Fukushima; Osamu Yokohama Kanagawa Jp Ihara; Tomoyuki Kawasaki Kanagawa Jp Iwamoto
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1991-05-02
Anticipated expiration: 2005-03-16
Also published as: GB2173273A; WO1985004225A1; GB8527871D0; DE3590104T; US4732246A; GB2173273B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Steuereinrichtung für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist eine durch Fingerdruck zu betätigende Getriebeumschaltanordnung bekannt, bei der der Fahrer einen Wählhebel mit der Hand betätigt. Das dabei erhaltene Schaltsignal wird von einer Steuerungseinrichtung verarbeitet, die ein entsprechendes Funktionssignal an die Getriebeumschalteinheit gibt, die dann das Getriebe über einen mit Druckluft betriebenen Verstärker schaltet. Eine Getriebeumschaltanordnung dieser Art ist beispielsweise in den JP-GM-Schriften 57-1 44 735 und 57-1 38 832 beschrieben. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Fahrer weniger schnell ermüdet, weil zum Betätigen des Getriebes weniger Kraft erforderlich ist. Beim Umschalten des Getriebes muß der Fahrer jedoch die Kupplung ein- und ausrücken.

Aus der DE 32 43 461 A1 geht eine Steuereinrichtung für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges der eingangs genannten Art hervor, bei der die Signale von Detektoreinrichtungen für den Betätigungsgrad des Gaspedals und die Drehzahl ausgewertet werden, um ein erstes Korrekturelement, das die Kupplung ein- und ausrückt, und ein drittes Korrekturelement zu steuern, das die Zahnräder des Antriebsstranges verschiebt, während die Kupplung ausgerückt ist.

Aus der DE 31 05 043 A1 ist es bekannt, zur Steuerung einer Fahrzeugkupplung ein Motordrehzahländerungssignal heranzuziehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung zu schaffen, durch die die Kupplung innerhalb der Steuerung des Antriebsstranges automatisch derart aus- und einrückbar ist, daß die Startcharakteristiken des Fahrzeuges verbessert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine wie eingangs bereits erwähnte Steuereinrichtung gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß das Anfahrverhalten eines Fahrzeuges durch das erfindungsgemäße automatische Ein- und Ausrücken der Kupplung innerhalb der automatischen Steuerung des Antriebsstranges verbessert werden. Zudem kann durch diese erfindungsgemäße Steuerung der Kupplung die Abnutzung derselben so klein wie möglich gehalten werden. Da bei der Erfindung die Änderungsrate der Drehzahl des Motors ermittelt wird, die von der Art der Drehmomentübertragung abhängt, kann beim Einrücken der Kupplung auf eine beliebige Situation schnell und sicher reagiert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung der vorliegenden Steuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 die Schaltbewegungen des Wählhebels zur Auswahl eines Getriebebereiches;

Fig. 3 bis 7 Flußdiagramme eines Steuerungsprogrammes der vorliegenden Steuerungseinrichtung;

Fig. 8 das Tastverhältnis als Funktion des dem Betätigungsgrad des Gaspedals anzeigenden Signales;

Fig. 9 bis 11 Datentabellen, die den Zusammenhang zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Grundübertragungsbereiches, der Motorbelastung und einem ersten Korrekturwert sowie der Drehzahl des Motors und einem zweiten Korrekturwert zeigen, wobei aus diesen Tabellen ein optimaler Übertragungsbereich des Antriebsstranges ermittelbar ist;

Fig. 12 die zeitliche Änderung des Kupplungsluftdruckes;

Fig. 13 die zeitliche Änderung der Drehzahl des Motors und der ausgangsseitigen Drehzahl der Kupplung;

Fig. 14 einen Bereich, in dem die zeitliche Änderung der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors und der ausgangsseitigen Drehzahl der Kupplung gesteuert werden muß;

Fig. 15 ein zum Teil detailliertes Schaltbild einer Steuerungseinheit 5;

Fig. 16 ein Flußdiagramm einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung;

Fig. 17 ein Flußdiagramm einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung;

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

Fig. 19 die zeitliche Änderung des Kupplungsluftdruckes, der Drehzahl des Motors und der ausgangsseitigen Drehzahl der Kupplung bei der dritten Ausführungsform;

Fig. 20 ein Flußdiagramm einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung;

Fig. 21 ein Flußdiagramm einer Modifizierung der vierten Ausführungsform;

Fig. 22 ein Flußdiagramm einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung;

Fig. 23 ein Flußdiagramm einer sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung;

Fig. 24 ein Flußdiagramm einer siebten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;

Fig. 25 ein Flußdiagramm einer achten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung;

Fig. 26 ein Schaltbild einer neunten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung; und

Fig. 27 ein Schaltbild einer zehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.

Die Fig. 1 bis 16 betreffen die erste Ausführungsform der vorliegenden Steuerungseinrichtung. Fig. 1 zeigt den mit einem Motor 30, beispielsweise einem Dieselmotor, verbundenen Antriebsstrang sowie ein Parallelwellen- Automatikgetriebe, auf das die Drehzahl vom Motor 30 über eine Kupplung übertragen wird. Der Motor 30 besitzt eine Einspritzpumpe 34, deren Eingangswelle 33 mit der halben Drehzahl des Motors 30 läuft. Eine Kupplung 35 der Pumpe 34 ist mit einem elektromagnetisch betätigten Stellelement 38 verbunden. An die Eingangswelle 33 ist eine Detektoreinrichtung 39 für die Drehzahl des Motors 30 angesetzt. Die Kupplung 31 drückt normalerweise mittels bekannter Mittel (nicht gezeigt) eine Kupplungsscheibe 41 an ein Schwungrad 40. Durch eine Stelleinrichtung zum Ein- und Ausrücken der Kupplung 31 in der Form eines Druckluftzylinders 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 einer Einrichtung 43 zum Ermitteln des Ein- bzw. Ausrückzustandes der Kupplung 31 ausgerüstet sein. Die Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 ist mit einer Detektoreinrichtung 45 für die Drehzahl der Kupplung 31 versehen. 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 Einlaß-Magnetventil 49 zum Durchschalten bzw. Sperren der Arbeitsluft sowie ein Auslaß-Magnetventil 50 zum Öffnen der Luftkammer 46 eingeschleift. Das Einlaß- und das Auslaß-Magnetventil 40, 50 stellen eine Einrichtung zur Steuerung des Druckluftzylinders 42 dar. Die Druckfühler 70, 72 bilden einen Kupplungsstellungsdetektor, der den Luftinnendruck ermittelt. Sie sind auf dem Druckluftzylinder 42 bzw. dem Lufttank 48 angeordnet.

Der Druckfühler 70 ermittelt einen Luftdruck, der gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist. Der Druckfühler 72 ermittelt einen Luftdruck, der niedriger als der vorbestimmte Wert ist.

Um die Schaltstellung des Automatikgetriebes 32 zu ändern, wird bei der Betätigung des Wählhebels 54 zur Auswahl eines Getriebebereiches in eine der dem in Fig. 2 gezeigten Hebelstellungsmuster entsprechende Position eine Auswahleinrichtung 55 zur Erzeugung eines Wählhebelstellungssignals geschaltet. Entsprechend dem Ausgangssignal der Auswahleinrichtung 55 wird eine Umschalteinrichtung 51 betätigt und die Getriebestellung in den dem Hebelstellungsmuster entsprechenden Sollbereich gebracht. Dabei bezeichnen das Symbol R den Rückwärtsgang, die Symbole N, 1, 2 und 3 den Ziel-Getriebebereich 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 zu beschreibenden) Ermittlung des optimalen Übertragungsbereiches. Die Umschalteinheit 51 enthält eine Vielzahl von Magnetventilen 53, von denen nur eines gezeigt ist, die mit Signalen aus einer Steuereinheit 52 betätigt werden, sowie einen Stellzylinder, der die Vorwahl- oder Schaltgabel (nicht gezeigt) des Automatikgetriebes 32 mit Hochdruckluft aus dem Lufttank 48 betätigt. Die Umschalteinrichtung 51 steuert den Stellzylinder mit dem an die Magnetventile 53 gegebenen Steuersignal so an, daß das Automatikgetriebe 32 zunächst in der Vorwahlrichtung, dann in der Schaltrichtung umgeschaltet wird. Weiterhin ist die Umschalteinrichtung 51 mit einem Stellungsschalter 56 ausgerüstet, der die Schaltstellung ermittelt. Das Schaltstellungssignal aus diesem Schalter 56 wird an die Steuereinheit 52 gegeben. Ein Sensor 58 an einer Ausgangswelle 57 des Automatikgetriebes 32 liefert ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal.

Eine Detektoreinrichtung 60 für den Betätigungsgrad des Gaspedals 37 ist mit dem Gaspedal 37 gekoppelt und gibt infolge einer Widerstandsänderung ein den Betätigungsgrad des Gaspedales 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 vorgesehen, der mit dem Zahnkranz auf dem Umfang des Schwungrades 40 kämmt. 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 um so die Drehzahl des Motors 30 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 arbeitet als Mikrocomputer für die Steuerungseinheit 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 Ausgangssignale von der Auswahleinrichtung 55, dem Bremsfühler 62, den Detektoreinrichtungen 60, 39, 45 für den Betätigungsgrad des Gaspedals 37, die Drehzahl des Motors 30 und die Drehzahl der Kupplung 31, dem Stellungsschalter 56, dem Sensor 58 für die Geschwindigkeit, der Einrichtung 43 zum Ermitteln des Ein- bzw. Ausrückzustandes der Kupplung 31 und den Druckfühlern 70, 72 an. Der Bremsfühler 62, die Detektoreinrichtungen 60, 39 und 45 und der Sensor 58 stellen eine Einrichtung zum Ermitteln von Betriebszuständen dar. Ein Signalausgang 74 ist mit der Motorsteuerung 65, dem Anlaßmagnet 64, dem Auslaß-Magnetventil 50, dem Einlaß-Magnetventil 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 Steuereinrichtung 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 bis 7 erläuterte Programm enthält, sowie einem Schreib/Lese-Speicher (RAM). Zusätzlich zum Programm enthält der ROM-Speicher als Tabelle voreingespeichert ein dem Betätigungsgrad des Gaspedales 37 entsprechendes Tastverhältnis. Diese Tabelle wird angesprochen, um nach einem Tabellenaufsuchverfahren einen gewünschten Wert bei Bedarf auszulesen. Die Auswahleinrichtung 55 erzeugt als Betriebssignal ein Vorwahl- und ein Schaltsignal. Die einer Kombination des Vorwahl- und des Schaltsignales entsprechende Schaltstellung ist ebenfalls im Lesespeicher (ROM) tabellenmäßig voreingespeichert. Erhält die Schnittstelle 68 das Vorwahl- und das Schaltsignal, gibt sie ein durch Abfragen der Tabelle erhaltenes entsprechendes Steuersignal an das Steuerventil 53 der Umschalteinrichtung 51, die dann das Schaltgetriebe in den dem Getriebesignal entsprechenden Sollbereich bringt. Das Schaltstellungssignal aus dem Stellungsschalter 56 wird jeweils am Ende eines Getriebeschaltvorganges erzeugt und dient zur Überprüfung, ob allen den Vorwahl- und Schaltsignal entsprechenden Signale erzeugt sind, und zum Erzeugen eines Ein- bzw. Ausrücksignales.

Weiterhin enthält der ROM-Speicher eine Datentabelle zur Bestimmung eines optimalen Getriebebereiche entsprechend den Ausgangssignalen der Detektoreinrichtungen 60 und 39, wenn der Zielgetriebebereich sich im Bereich 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 durch ein zweites Tabellenlesen festgestellt wird, daß die Motorlast im stetigen Bereich A liegt. Liegt die Motorlast über oder unter dem Bereich A, wird ein erster Korrekturwert (Dx) ausgelesen, der einem Ab- bzw. Aufwärtsschalten um jeweils einen Gang entspricht. Es erfolgt dann ein drittes Tabellenlesen und es wird keine Korrektur durchgeführt, wenn die Drehzahl des Motors 30 in den Bereich B fällt. Liegt die Drehzahl des Motors 30 jedoch über oder unter dem Bereich B, wird ein zweiter Korrekturwert (Dx) entsprechend einem Auf- bzw. Abwärtsschalten um einen Gang ausgelesen. In dem Bereich D wird dann der dem zweiten Korrekturwert entsprechende Übertragungsbereich als optimal aufgefaßt und als Sollübertragungsbereich festgelegt.

Die Fig. 15 zeigt eine Ausgangssignal-Schaltanordnung für die Detektoreinrichtung 60 für den Betätigungsgrad des Gaspedals 37 in der Steuereinheit 52. Das Signal aus der Detektoreinrichtung 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 Einlaß-Magnetventil 49 durch eine Kupplungs-Ein/Ausrück- Steuerschaltung 78 entsprechend der Ausrücksteuerung der Kupplung 31 eingeschaltet (bzw. geöffnet) wird. Wird die Kupplung 31 zum Ausdrücken angesteuert, erzeugt eine Schaltung 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 das Pseudo-Gaspedalsignal erzeugenden Schaltung 79 überbrückt das Relais R und ist bezüglich der Maschinensteuerung 65 durchgeschaltet.

Die Steuereinrichtung weist weiterhin einen Notschalter 80 sowie eine Notschaltung 81 auf, die beim Drücken des Schalters 80 betätigt wird. Der Schalter 80 und die Schaltung 81 kommen in einem Notzustand zum Einsatz, wenn die CPU 66 Funktionsfehler zeigt. Dann wird die Steuereinheit 52 stillgelegt. Der Notschalter 80 läßt sich von Hand betätigen, um das Automatikgetriebe 32 in eine vorbestimmte Schaltstellung (in diesem Fall den zweiten oder den Rückwärtsgang) zu bringen. Beim Betätigen des Schalters 80 von Hand liefert die Schaltung 81 ein Steuersignal an die Magnetventile 53 der Umschalteinrichtung 51, an das Einlaß-Magnetventil 49, das den Druckluftzylinder 42 betätigt, an das Ablaß-Magnetventil 50 und an das Notablaß-Magnetventil 77.

Es wird nun die Arbeitsweise der wie oben angegebenen Steuereinrichtung unter Bezug auf die Flußdiagramme der Fig. 3 bis 7 erläutert.

Wie die Fig. 3 zeigt, geht mit dem Programmstart die Steuereinheit 52 in den Anlaßvorgang über, solange keine Motor-Abschaltunterbrechung vorliegt. Nach beendetem Motor-Anlaßvorgang erhält die Steuereinheit 52 aus dem Sensor 58 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal. Liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Wert (beispielsweise 2 bis 3 km/h), wird der Fahrzeug-Anfahrvorgang, ansonsten der Getriebe-Umschaltvorgang abgearbeitet. Liegt jedoch das Drehzahlsignal aus der Detektoreinrichtung 39 niedriger als ein vorbestimmter Wert und liegen gleichzeitig in einer Unterbrechungsroutine ein Motorstillstand- und Unterbrechungszustand vor, geht ein EIN-Signal an das Einlaß-Magnetventil 49 und ein AUS-Signal an das Auslaß-Magnetventil 50, um die Kupplung 31 auszurücken (Schritt m4).

Die Unterbrechungszustände entsprechen den Schritten m1 bis m3. Ist das Ausgangssignal der Detektoreinrichtung 60 für die Betätigung des Gaspedales 37 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 der Detektoreinrichtung 39 ermittelte Drehzahl höher als die Motor- Stillstandsdrehzahl 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. das Fahrzeug soll aus normaler Fahrt zum Stillstand gebracht werden, wird im Schritt m2 geprüft, ob die durch die Detektoreinrichtung 39 ermittelte Drehzahl höher als die Motor-Stillstandsdrehzahl V0 bei Fahrtende ist. Falls NEIN, erfolgt die Unterbrechungsbearbeitung, um zu verhindern, daß der Motor 30 zum Stillstand kommt.

Die Motor-Stillstandsdrehzahl V1 im Fahrtendebetrieb wird nahe der Leerlaufdrehzahl des Motors 30 einge stellt.

Die Motor-Stillstandsdrehzahl V0 für den Fahrzeuganfahrbetrieb wird auf einen Wert eingestellt, der niedriger als der des Fahrtendebetriebes ist.

Wie also mit der strichpunktierten Kurve 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 Drehzahl des Motors 30 unter die Stillstandsdrehzahl sinkt.

Es soll nun unter Bezug auf die Fig. 3 der Motoranlaßvorgang erläutert werden. Im Schritt S1 wird das Motor- Drehzahlsignal aus der Detektoreinrichtung 39 darauf geprüft, ob es im Motor-Stillstandsbereich liegt. Falls JA, d. h. der Motor 30 befindet sich im Stillstand, wird im Schritt S2 geprüft, ob die Stellung des Wahlhebels 54 der Getriebeschaltstellung entspricht, d. h. ob das Schaltsignal aus der Auswahleinrichtung 55 dem Schaltstellungssignal aus dem Stellungsschalter 56 entspricht, und die Schaltstellung des Automatikgetriebes 32 in den Sollbereich gebracht, wie er mit der Auswahleinrichtung 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 Druckfühlers 72 einen vorbestimmten Wert übersteigt (Schritt S5). Falls JA, geht der Programmablauf 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 Automatikgetriebes 32 auf ein niedriges Untersetzungsverhältnis eingestellt ist, der Anlasser 63 sich einschalten, wenn der Sollbereich der Schaltstellung des Automatikgetriebes 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 Anwort JA oder beruht die Antwort JA im Schritt S6 auf einer externen Luftversorgung, geht über den Signalausgang 74 ein EIN- bzw. Öffnungssignal an das Einlaß-Magnetventil 49 und ein EIN- bzw. Schließsignal an das Ablaß-Magnetventil 50, um die Kupplung 31 auszurücken (Schritt S8). Im Ausrückzustand der Kupplung 31 erhält die Umschalteinrichtung 51 über den Ausgang 74 der Steuereinheit 52 ein Steuersignal entsprechend dem Soll-Übertragungsbereich und bringt das Automatikgetriebe 32 in diesen (Schritt S9). Danach wird über den Signalausgang 74 ein AUS- bzw. Öffnungssteuersignal stetig an das Ablaß-Magnetventil 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 Automatikgetriebe 32 seinen Sollbereich eingenommen hat.

Die Bearbeitung des Fahrzeug-Anfahrvorganges sei nun unter Bezug auf die Fig. 5 erläutert. Nach dem Motor- Anlaßvorgang wird das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal vom Sensor 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 der Einrichtung 43 oder aus dem Druckfühler 70 über den Eingang 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 Einlaß-Magnetventil 49 und läßt damit die Kupplung 31 ausrücken (Schritt S12). War die Antwort im Schritt S11 JA, wird im Schritt S13 geprüft, ob der Wählhebel 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 Automatikgetriebe 32 in den Sollbereich geschaltet. Falls JA, wird anhand des Ausgangssignales der Auswahleinrichtung 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 den Betätigungsgrad des Gaspedals 37 anzeigende Signal 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 Druckluftszylinders 42, d. h. der dem Ausgangssignal des Druckfühlers 70 entsprechende Druck, vom Tankdruck P0 auf einen vorbestimmten Wert P1 gesenkt (Schritt S17). Mit der Ermittlung des Betätigungsgrades des Gaspedales durch die Detektoreinrichtung 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 Umschalteinrichtung 51 an das Ablaß- Magnetventil 50. Auf diese Weise wird der Luftdruck 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 Motor-Drehzahlsignal kontinuierlich aus der Detektoreinrichtung 39 zu übernehmen. Die aufeinanderfolgenden Drehzahlwerte - entsprechend dem Verlauf des Motor-Drehzahlsignales - werden nacheinander im RAM- Bereich des Speichers 67 abgelegt und ihr Maximum M (vergl. beispielsweise Fig. 12) 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 S21 die Antwort JA, geht der Fluß zum Schritt S22 weiter. Es wird darauf hingewiesen, daß das Maximum M durch eine Abnahme der Drehzahl des Motors 30 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 Ablaß-Magnetventil 50 EIN-geschaltet, d. h. geschlossen gehalten. Die CPU 66 gibt das Wahlsignal an den Signaleingang 69, um zusätzlich zum Drehzahlsignal aus der Detektoreinrichtung 39 auch das Drehzahlsignal für die Ausgangswelle 44 abzufragen. In vorbestimmten Abständen wird die Differenz der Drehzahlen des Motors 30 und der Kupplung 31 (vgl. N-N1 in Fig. 13) berechnet und dann im Schritt S22 ermittelt, ob die zeitliche Änderungsrate 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 Ablaß-Magnetventil 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 Änderungsrate 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 Konstanthalter der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und Ausgangswelle 44 wird wiederholt. Falls sich im Schritt S22 NEIN ergibt, wird geprüft, ob die zeitliche Änderungsrate 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, gelangt das Einschalt- bzw. Öffnungs-Steuersignal lange genug an das Einlaß-Magnetventil 49, um die Kupplung 31 einwandfrei in der 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 Druckluftzylinder 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 dem Motor 30 und der 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 sich im Schritt S29 JA ergibt, geht der Fluß zum Schritt S30 weiter. In diesem Fall wird das Ablaß-Magnetventil 50 von der Steuereinheit 52 vollständig geöffnet, so daß die Kupplung 31 voll einrückt. Danach, d. h. wenn der Druckluftzylinder 42 zum Stillstand gebracht ist, berechnet die CPU 66 den Wert der Drehzahldifferenz zwischen dem Motor 30 und der Kupplung 31, dividiert durch die Drehzahl des Motors 30 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 es 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 wird nun unter Bezug auf die Fig. 6 und 7 erläutert. Nach Abschluß des Motor-Anlaßvorganges liest die CPU 66 in der Steuereinheit 52 das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal vom Sensor 58 ab. Übersteigt es 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 Bremsausfallsignales aus dem Bremsausfallfühler 77. Falls NEIN, wird im Schritt S33b das Vorliegen/Fehlen eines Bremssignales aus dem Bremsfühler 62 geprüft. Falls JA, wird im Schritt S34 das Vorhandensein/Fehlen des Einrücksignales aus der Einrichtung 43 oder dem Druckfühler 70 geprüft. Falls JA, geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück.

Wird also das Bremspedal plötzlich getreten und ist dabei die Kupplung 31 eingerückt, wird der Getriebeschaltvorgang - vergl. unten - vorübergehend unterbrochen. Ergibt sich im Schritt S33b oder im Schritt S34 NEIN, d. h. wird das Bremspedal nicht betätigt oder ist beim plötzlichen Treten des Bremspedals die Kupplung 31 ausgerückt, geht der Programmfluß zum Schritt S35. Das Signal aus der Auswahleinrichtung 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 Wählhebels 54 dem Schaltzustand des Automatikgetriebes 32 entspricht. Falls JA, geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück. Falls NEIN, geht er zum Schritt S37. Da in diesem Fall der Sollbereich entsprechend dem Signal der Auswahleinrichtung 55 in einem der Bereiche N, 1, 2 und 3 liegt und der vorliegende Schaltbereich - vor dem Betätigen des Automatikgetriebes 32 - der Wahlbereich D ist, wird im Schritt S36 geprüft, ob das Automatikgetriebe 32 aus dem Wahlbereich D herausgeschaltet wurde. Falls JA, geht das Ein-, d. h. Öffnungssteuersignal über den Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 für eine vorbestimmte Dauer an das Einlaß-Magnetventil 49, so daß die Kupplung 31 ausgerückt wird (Schritt S38).

Gleichzeitig wird, um die momentane Drehzahl des Motors 30 beizubehalten, das Relais R der Steuereinheit 52 (Fig. 12) durch Erregen der Spule L geschaltet und das Pseudo-Bremspedalsignal 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 Seite der Detektoreinrichtung 60 abhebt. Da die Eingangsleitung A der Motorsteuerung 65 infolge der Schaltverzögerung des Kontaktes S, wie mit dem Pfeil C gezeigt, keinen hohen Widerstand aufweist, kann die Motorsteuerung 65 nicht versagen oder "hochlaufen". Es wird der nächstniedrigere Schaltbereich berechnet und das dem berechneten Schaltbereich entsprechende Getriebesteuersignal an die Magnetventile 53 der Schalteinheit 51 gegeben, so daß das Automatikgetriebe 32 im Schritt S40 seinen Schaltzustand ändert. Danach werden die Drehzahlsignale für den Motor 30 und die Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 von der Detektoreinrichtung 39 bzw. vom Sensor 58 abgelesen. Weiterhin werden 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 Drehzahl des Motors 30 entspricht, um auf diese Weise die Drehzahl des Motors 30 einzustellen (Schritt S41).

Danach gibt die Steuereinheit 52 das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal für eine vorbestimmte Dauer an das Ablaß-Magnetventil 50, so daß die Kupplung 31 einrückt (Schritt 42). Die Schleife aus den Schritten S33 und S35 bis S42 wird pro Abwärtsschaltvorgang um einen Bereich durchlaufen und der Programmfluß tritt dann in die Schleife ein, die vom Schritt S36 unmittelbar zum Anfang zurückkehrt, wenn die Schaltstellung des Automatikgetriebes 32 schließlich dem Zielbereich entspricht. Falls die Antwort im Schritt S37 jedoch NEIN ist, wird der gleiche Kupplungsrückvorgang 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 der Auswahleinrichtung 55 und prüft so, ob das Automatikgetriebe 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 Drehzahl des Motors 30 auf die vorbestimmte Leerlaufdrehzahl fällt (Schritt S45). Die Steuereinheit 52 liefert das Getriebesteuersignal an die Magnetventile 53 der Umschalteinrichtung 51 so, daß die Schaltstellung des Automatikgetriebes 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 4 der Kupplung 31 eingestellt, so daß die Kupplung 31 einrückt. Ist im Schritt S44 die Antwort NEIN, d. h. es wird aus einem anderen Bereich als dem Bereich D abwärtsgeschaltet, wird die Drehzahl des Motors 30 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 Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal, das Lastsignal und das Motor-Drehzahlsignal von dem Sensor 58, der Detektoreinrichtung 60 bzw. der Detektoreinrichtung 39 über den Signaleingang 69 auf (Schritte S48, S49 und S50) und berechnet aus dem Fahrzeugsignal den Grundbereich Dx (vergl. Fig. 9), aus dem Gaspedal-Lastsignal den ersten Korrekturwert (Dx) (vergl. Fig. 10) und aus dem Motor- Drehzahlsignal 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 Automatikgetriebes 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 Automatikgetriebe 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 2 (Fig. 2), ob der Zustand des Automatikgetriebes 32 dem Rückwärtsbereich R als Zielbereich entspricht. Falls JA, d. h. fährt das Fahrzeug rückwärts und 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 steuert die Steuereinheit 52 das Stellelement 38 über die Motorsteuerung 65 so an, daß die Drehzahl des Motors 30 auf die Leerlaufdrehzahl gedrosselt wird, wie im Schritt S45. Weiterhin werden die Magnetventile 53 der Schalteinheit 51 so angesteuert, daß das Automatikgetriebe 32 in den Neutral-Bereich N zurückgeschaltet wird (Schritt S56) und daß eine Warnlampe (nicht gezeigt), die angibt, daß eine Getriebefehlschaltung erfolgte, erregt wird (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 Automatikgetriebe 32 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 es wird jeweils um einen Bereich abwärts geschaltet, bis das Automatikgetriebe 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 Ganges oder des Rückwärtsganges. Die Steuerfunktion der Notschaltung 81 soll am Fall der Bewegung des Notschalters 80 in Richtung des zweiten Ganges erläutert werden. Ist der Notschalter 80 in die erste Stellung gelegt, liefert die Notschaltung 81 das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal an das Einlaß-Magnetventil 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 Schalteinheit 51 entsprechend den geschalteten Bereichen. In der zweiten Stellung wird nach dem in Fig. 2 gezeigten Schaltstellungsmuster in die Neutralstellung geschaltet, um auch das Automatikgetriebe 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 die Notschaltung 81 das AUS- bzw. Schließsteuersignal an das Einlaß-Magnetventil 49 und gleichzeitig über eine Zeitgeberschaltung 82 für eine vorbestimmte Dauer T ein Impuls-Öffnungssignal, beispielsweise mit einem Tastverhältnis=20%, an das Ablaß-Magnetventil 50. Die Druckluft in der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 wird allmählich über das Auslaß-Magnetventil 50 abgelesen und die Kupplung 31 über den halb eingerückten Zustand hinaus eingerückt. Dann wird das Impulssteuersignal aus der Notschaltung 81 beendet und das Auslaß-Magnetventil 50 vollständig geöffnet.

Wird der Notschalter 80 in der Richtung R betätigt, wird die Schaltstellung des Automatikgetriebes 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 Steuerungseinrichtung 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 Druckfühlers 70 so gesteuert, daß die Kupplungsweise 41 in der (Einrück-) Richtung ª über eine vorbestimmte Strecke geführt wird. Statt eines Druckfühlers 70 kann aber auch ein Hubfühler eingesetzt werden, 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 gezeigten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Steuerungseinrichtung wird der Programmfluß des Schrittes S21 zur Rückkehr zum Anfahrvorgang der ersten Ausführungsform (Fig. 5) geändert und statt der Änderungsrate der Differenz zwischen den Drehzahlen des Motors 30 und der Kupplung 31, wie in den Schritten S22, S24, S25, S26 und S27 in der ersten Ausführungsform, die Änderungsrate der Drehzahl des Motors 30 ausgewertet. Weiterhin wird statt des Schrittes S23 zum allmählichen Einrücken der Kupplung 31 der Schritt S23a, in dem die Lage des Gaspedales 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 Auslaß- Magnetventil 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, y2 in den Schritten S22 bis S27 sich ändern lassen, indem die Differenz der Drehzahlen des Motors 30 und der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 entlang der Abszisse (Fig. 14 der ersten Ausführungsform) durch die Drehzahl des Motors 30 ersetzt wird. Im Schritt S31 der ersten Ausführungsform wird geprüft, ob die durch die Drehzahl des Motors 30 dividierte Differenz zwischen den Drehzahlen des Motors 30 und der Kupplung 31 gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Es läßt sich jedoch auch prüfen, ob das Verhältnis der Drehzahl der Kupplung 31 zur Drehzahl des Motors 30 gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert.

Ist also beim Anfahren die Kupplung 31 eingerückt, wird, wenn die zeitliche Abnahme der Drehzahl des Motors 30 gleich oder größer ist als der voreingestellte Wert, die Kupplung 31 allmählich in Ausrückrichtung betätigt, entsprechend einem Zeitverhältnis, das dem Tastverhältnis des Impulssignales 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 der vorliegenden Steuerungseinrichtung wird der Programmfluß des Schrittes S28 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 Drehzahl N des Motors 30 zunimmt. Falls NEIN, nähern sich die Drehzahl N des Motors 30 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 den Drehzahlen des Motors 30 und der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 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 Auslaß-Magnetventil 50 vollständig geöffnet, um die Kupplung 31 einzurücken.

Wie die Fig. 19 zeigt, bestimmt im halbeingerückten Zustand die Kupplung 31, wenn die Drehzahl N des Motors 30 zunimmt, d. h. wenn der Fahrer das Gaspedal 37 herabtritt, obgleich die Drehzahl N des Motors 30 und die Drehzahl N1 der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 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 ausge führt.

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 und wird aus einer Datentabelle, die in Fig. 18 gezeigt ist, entsprechend dem Lastsignal ausgelesen.

Wie die Fig. 18 zeigt, ergibt sich das geänderte Tastverhältnis 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 Auslaß-Magnetventil 50 gegeben und der Luftdruck in der Luftkammer 46 wird konstant und allmählich mit der Zeit verringert, wie dies für die Zeitspanne T3 bis T5 durch eine durchgezogene Linie in Fig. 19 gezeigt ist, 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 Drehzahl N des Motors 30 wird diese also allmählich gesenkt und erreicht schließlich einen Spitzenwert M′, von dem ab sie abzunehmen beginnt.

Überschreitet die Drehzahl N des Motors 30 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 die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl des Motors 30 und der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist (vergl. die durchgezogene Linie für T5 und nachfolgend in Fig. 20).

Danach nähern sich die Drehzahl N des Motors 30 und die Drehzahl N1 der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 an und erreichen schließlich einen Schnittpunkt MP′. Im Schritt S29 wird also festgestellt, daß die Differenz dieser Drehzahlen 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 der Drehzahl des Motors 30 und der Kupplung 31 zur Drehzahl des Motors 30 als Schlupf der Kupplung 31 und vergleicht den berechneten Wert mit einem vorbestimmten Wert. Ist der berechnete Wert gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert, geht der Programmfluß zum Ausgangspunkt zurück. Falls dies nicht zutrifft, 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 Lampe 76 gegeben und diese erregt. Mit einer einfachen Anordnung, in der die Motor-Stillstandsdrehzahl im Anfahrvorgang kleiner eingestellt wird als für den Fahrzeug-Anhaltvorgang, lassen die Funktionen der Kupplung 31 und des Schaltgetriebes sich selbsttätig und zufriedenstellend durchführen.

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

Die in Fig. 20 gezeigte vierte Ausführungsform der vorliegenden Steuerungseinrichtung betrifft eine Abänderung des Schrittes 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 Drehzahl N des Motors 30 eine voreingestellte Leerlaufdrehzahl Ni erreicht hat. Falls NEIN, wird der Schritt S31a wiederholt. Falls JA, d. h., wenn ermittelt wird, daß die Drehzahl N des Motors 30 über der Leerlaufdrehzahl Ni und in einem Bereich stabiler Drehung liegt, geht der Programmfluß zum Schritt S31b, um aus N und N1 das Verhältnis der Drehzahl der Kupplung 31 zur Drehzahl des Motors 30 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. Sonst geht er zum Schritt S32 weiter. Da also, wenn die Drehzahl des Motors 30 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 einen Verschleiß anzeigende Lampe 76 sich zuverlässig erregen, ohne daß dabei ein falscher Kupplungsschlupf berechnet wird.

Es wird darauf verwiesen, daß unmittelbar, nachdem die Drehzahl N des Motors 30 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.

Im Schritt S31b wird der Schlupf (2n+1)-mal, d. h. ungeradzahlig oft berechnet. Ergibt sich, daß die Häufigkeit α, mit der der Schlupf gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist, über der Häufigkeit β liegt, mit der der Schlupf unter dem vorbestimmten Wert liegt, läßt sich die Lampe 76 erregen.

Man kann also beim Durchlaufen der Flußdiagramme die Zuverlässigkeit der Erregung der Lampe 76 weiter verbessern.

Bei der in Fig. 22 gezeigten fünften Ausführungsform der vorliegenden Steuerungseinrichtung 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 Motor-Drehzahlsignal aus der Detektoreinrichtung 39 und prüft im Schritt S1, ob die Drehzahl des Motors 30 in den Stillstandsbereich fällt.

Im Stillstand des Motors 10 ergibt sich im Schritt S1 die Antwort JA.

In diesem Fall liefert die Steuereinheit 52 das AUS bzw. Schließsteuersignal an das Einlaß-Magnetventil 49 und das AUS- bzw. Öffnungssteuersignal an das Auslaß- Magnetventil 50, so daß die Kupplung 31 voll einrückt. Zusätzlich wird mit dem Druckfühler 70 (Schritt S1a) bei voll eingerückter Kupplung 31 der Luftdruck im Druckluftzylinder 42 abgefragt. Im Schritt S1b wird eine Zeitspanne Δt (beispielsweise 0,5 sek) abgezählt und währenddessen im Schritt S1c die LE-Punkt-Korrektur durchgeführt. Es sei darauf hingewiesen, daß der LE- Punkt eine um Δl verschobene Stellung der Kupplungsscheibe 41 außerhalb deren vollständig eingerückten Stellen darstellt, wobei das Schwungrad 40 in Richtung des Pfeils (b) dreht, d. h. unmittelbar nach oder vor dem halbeingerückten Zustand der Kupplung 31. Die Steuereinheit 52 berechnet aus dem Luftdruck im Druckluftzylinder 42 bei vollständig eingerückter Kupplungsscheibe 41 und der vorbestimmten Verschiebung Δl 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 der vorliegenden Steuerungseinrichtung stellt eine Abänderung der Schritte 11 bis 16 des Fahrzeug-Anfahrvorganges 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 Fahrzeug-Anfahrvorgang durchgeführt. Ist im Schritt S11 die Kupplung 31 ausgerückt, wird im Schritt S13 geprüft, ob die Stellung des Wählhebels 54 mit dem Schaltzustand des Automatikgetriebes 32 übereinstimmt. Falls JA, geht der Programmfluß zum Schritt S15, um entsprechend dem Signal aus der Auswahleinrichtung 55 zu prüfen, ob die den Zielbereich erreichende Schaltstellung des Automatikgetriebes 32 der Neutralbereich ist. Falls JA, geht der Fluß zum Schritt S15a und liefert die Steuereinheit 52 das AUS- bzw. Schließsteuersignal an das Einlaß-Magnetventil 40 und ein AUS- bzw. Öffnungssteuersignal an das Auslaß-Magnetventil 50, so daß die Kupplung 31 vollständig einrückt. Gleichzeitig wird der Luftdruck im Druckluftzylinder 42 vom Druckfühler 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 Schaltgetriebe sich nicht im Zustand N, sondern in einem Fahrtzustand, geht der Fluß zum Schritt S16 (Schritt S15) weiter. 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 wird der Luftdruck im Druckzylinder 42, wie er mit dem Druckfühler 72 ermittelt wird, vom Tankdruck P0 im Lufttank 48 her auf dem 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 bevor dem halb eingerückten Zustand in einer Entfernung l vom vollständig eingerückten Zustand ein. Da in diesem Fall im Schritt S15b der LE-Punkt bezüglich des vollständig eingerückten Zustandes 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 der vorliegenden Steuereinrichtung mit einer Änderung der Schritte S41, S42 des Getriebeschaltvorganges 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 der Detektoreinrichtung 39 und vom Sensor 58 geliefert. Um die Drehzahl des Motors 30 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 Drehzahl des Motors 30 an das Stellelement 38 gegeben, um die Drehzahlen einzustellen (Schritt 41a). Weiterhin wird zusätzlich zu dieser Drehzahlsteuerung des Motors 30 das Auslaß- Magnetventil 50 entsprechend dem Impulssteuersignal mit dem optimalen Tastverhältnis geöffnet bzw. geschlossen, so daß die Kupplung 31 allmählich aus dem ausgerückten in den halb eingerückten Zustand gebracht wird (Schritt S41b). Auf diese Weise läßt sich eine sehr wirkungsvolle Steuerung der Drehzahl des Motors 30 im Verhältnis zur Ausgangsdrehzahl der Kupplung 31 erreichen. Die Steuereinheit 52 wählt im Schritt S41c eine erlaubte Synchronisiergeschwindigkeit X entsprechend dem Zielgetriebebereich aus (in diesem Fall wird der Getriebebereich im Schritt S40 abwärts geschaltet).

Die CPU 66 erhält, die der Drehzahl N des Motors 30 und der Drehzahl N1 der Kupplung 31 entsprechenden Signale von der Detektoreinrichtung 39 und 45 und prüft, ob ihre Differenz /N-N1/ gleich oder kleiner als die erlaubte Synchronisiergeschwindigkeit X ist (Schritt S41d). Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S41c zurück und wird die Motor/Kupplungs-Drehzahlsteuerung über die Motor-Drehzahlsteuerung und die Einstellung des Tastverhältnisses des Auslaß-Magnetventils 50 wiederholt. Ergibt sich im Schritt S41d die Antwort JA, d. h. erreicht die Differenz /N-N1/ zwischen den Drehzahlen des Motors 30 und der Kupplung 31 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 eine vorbestimmte Dauer an das Auslaß-Magnetventil 50, so daß die Kupplung 31 einrückt (Schritt S42).

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

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

Am Schluß des Schrittes S40 oder S46 werden die Drehzahlsignale für den Motor 30 und die Kupplungswelle 44 von der Detektoreinrichtung 39 bzw. vom Sensor 58 gelesen und gleichzeitig, um die Drehzahl des Motors 30 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 Synchronisierwert X für die Drehzahl des Motors 30 bzw. der Kupplung 31 entsprechend dem Zielschaltbereich (in diesem Fall Herabschalten des Schaltbereichs im Schritt S40). Es wird darauf verwiesen, daß der erlaubte Synchronisierwert X der Drehzahl des Motors 30 bzw. der Kupplung 31 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 Drehzahl N des Motors 30 und die Drehzahl N1 der Kupplung 31 aus den Detektoreinrichtungen 39 bzw. 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 Synchronisierwert 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 einer vorbestimmten Zeitdauer an das Auslaß-Magnetventil 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 wird, wenn die Differenz zwischen der Drehzahl N des Motors 30 und der Drehzahl N1 der Kupplung 31 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 Automatikgetriebe 32 abwärtsgeschaltet wird, und ohne zusätzlichen Zeitaufwand für den Geschwindigkeitsausgleich zusätzlich zum Effekt der Stoßverhinderung, wenn das Automatikgetriebe 32 aufwärtsgeschaltet wird.

Eine in Fig. 26 gezeigte neunte Ausführungsform der vorliegenden Steuereinrichtung stellt eine Abänderung der Notschaltung 81 der ersten Ausführungsform dar. Die Notschaltung 81 liefert Steuersignale an die Magnetventile 53 der Schalteinheit 52, das Einlaß-Magnetventil 49 zum Betätigen des Druckluftzylinders 42 und das Auslaß- Magnetventil 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 Einlaß-Magnetventil 49 und ein Auslaß-Magnetventil 50 im Ruhezustand geschlossen, während das andere Auslaß-Magnetventil 50 im Ruhezustand offen ist. Die Notschaltung 81 ist mit einer Zeitgeberschaltung 82 ausgerüstet. Die Zeitgeberschaltung 82 weist drei Transistoren Tr.X, Tr.Y und Tr.Z zur Ansteuerung der Einlaß/ Auslaß-Magnetventile 49 und 50, Zeitgeber 83, 84 und 85 zum Ansteuern der Transistoren Tr.X, Tr.Y und Tr.Z für unterschiedliche Zeitintervalle t1, t2 bzw. t3, Logikelemente ie-1 bis il-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 Einlaß-Magnetventil 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 Auslaß-Magnetventil 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 Auslaß-Magnetventil 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 Stellung in Richtung des zweiten Ganges oder des Rückwärtsganges. Die in Fig. 12 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 Stellung 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 gesteuert, der Transistor Tr.Z über den Inverter ic-3. Da das Einlaß-Magnetventil 49 für die Dauer des Intervalls t1 geöffnet wird und das im Ruhezustand offene Magnetventil 50b geschlossenn ist, wird die Kupplungsscheibe 41 in Richtung des Pfeiles B aus dem ein- in den ausgerückten Zustand gebracht. Wird der Notschalter 80 nacheinander von der zweiten bis in die vierte Stellung aufwärtsgeschaltet, steuert die Notschaltung 81 die Magnetventile 53a bis 53f der Umschalteinrichtung 51 entsprechend den oben genannten Schaltstellungen an. In der zweiten Stellung 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 Automatikgetriebe 32 in den Neutral- Zustand gebracht werden. In der dritten Stellung 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 Automatikgetriebe 32 auf die 2-3-Linie gebracht wird. In der vierten Stellung werden 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 Schaltgetriebe in den zweiten Gang geschaltet wird.

Wird danach der Notschalter 80 in die fünfte Stellung 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 Intervalles 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 Intervalles t3 entsprechend dem Tastverhältnis des Impulssignales 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 Auslaß-Magnetventil 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 Auslaß- Magnetventil 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 Zustand, 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 Auslaß-Magnetventil 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 Automatikgetriebe 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 oder im Rückwärtsgang möglich.

Wird die erste oder die fünfte Stellung des Notschalters 80 gewählt, wird die Kupplung 31 schnell und sauber ausgerückt und auf die gleiche Weise wie bei der Kupplungsbetätigung von Hand von der Zeitgeberschaltung 82 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 Signal des logischen Zustandes "H" über das ODER-Glied ic-4 stetig an den Zeitgebern 84, 85 an. Auch wenn aus dem Zeitgeber 83 im Intervall t1 der Notschalter 80 in der fünften Stellung liegt, können die Zeitgeber 84, 85 nicht arbeiten.

In der ersten Ausführungsform steuert das Auslaß-Magnetventil 50 den Druck im Druckluftzylinder 42 entsprechend dem Tastverhältnis. Das Auslaß-Magnetventil 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 der vorliegenden Steuereinrichtung zeigt eine Tastverhältnis- Steuerschaltung zum Einrücken der Kupplung 31, die in die Schnittstelle 68 der Steuereinheit 52 nach der ersten Ausführungsform eingebaut ist. Diese Schaltung weist eine Tastverhältnis-Umschalteinrichtung 90 auf. Diese Umschalteinrichtung 90 wählt einen der Transistoren Q1 bis Q4, um den gewählten Transistor entsprechend dem Ausmaß der von der Detektoreinrichtung 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 werden so eingestellt, daß sie sich schrittweise unterscheidende Werte aufweisen und jedes spannungsgeteilte Ausgangssignal wird auf einen Impulssignalgenerator 91 gegeben. Der Impulssignalgenerator 91 erzeugt ein Impulssignal eines Tastverhältnisses α entsprechend dem Widerstandsverhältnis eines gewählten Widerstandes der Kollektorwiderstände R1 bis R4 der abzuschaltenden Transistoren Q1 bis Q4 bezüglich eines Bezugswiderstandes Rd. Das Impulssignal wird auf das Ablaß-Magnetventil 50 gegeben.

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

Claims

1. Automatische Steuerungseinrichtung für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit

- einem Parallelwellen-Automatikgetriebe (32), das über eine Kupplung (31) mit einem Antriebsmotor (30) verbunden ist,
- einer Stelleinrichtung (42) zum Ein- und Ausrücken der Kupplung (31),
- einer Einrichtung (49, 50) zur Steuerung der Stelleinrichtung (42),
- einer Einrichtung (43) zum Ermitteln des Ein- bzw. Ausrückzustandes der Kupplung (31),
- Detektoreinrichtungen (60, 39, 45), die wenigstens den Betätigungsgrad des Gaspedales (37), die Drehzahl des Motors (30) und die Drehzahl der Kupplung (31), ermitteln,
- einem Wählhebel (54) zur Auswahl eines Getriebebetriebsbereiches mit einer Auswahleinrichtung (55), zur Erzeugung eines Wählhebelstellungssignales, und
- einer ersten Kupplungssteuerfunktion, die das Betätigungselement (42) so steuert, daß es die Kupplung (31) entsprechend einem den Betätigungsgrad des Gaspedales (37) anzeigenden Signal aus der Detektoreinrichtung (60, 39, 45) aus dem ausgerückten Zustand in den teilweise eingerückten Zustand bringt,

gekennzeichnet durch

- eine zweite Kupplungssteuerfunktion mit einer ersten Unterfunktion zur Betätigung der Stelleinrichtung (42) derart, daß danach die Kupplung (31) allmählich entsprechend dem den Betätigungsgrad des Gaspedales (37) anzeigenden Signal von der Detektoreinrichtung (60, 39, 45) eingerückt wird, wenn die ermittelte Änderungsrate der Drehzahl des Motors (30) einem ersten vorbestimmten Wert (X1) oder einem kleineren Wert entspricht, und die Bewegung der Kupplung (31) beendet, wenn diese Änderungsrate einem zweiten vorbestimmten Wert (X2), der größer als der erste Wert (X1) ist, entspricht, und mit einer zweiten Unterfunktion, die die Stelleinrichtung (42) so steuert, daß die Kupplung (31) allmählich in Richtung auf den ausgerückten Zustand bewegt wird, wenn die Änderungsrate den ersten vorbestimmten Wert (X1) überschreitet und einem dritten vorbestimmten Wert (Y2), der größer ist als der zweite vorbestimmte Wert (X2), entspricht oder diesen überschreitet, und die Bewegung der Kupplung (31) beendet, wenn die Änderungsrate einem vierten vorbestimmten Wert (Y1), der größer als der zweite vorbestimmte Wert (X2) und kleiner als der dritte vorbestimmte Wert (Y2) ist, entspricht oder kleiner als dieser ist, und wenn die Änderungsrate einen Wert erreicht, der dem dritten vorbestimmten Wert (Y2) entspricht oder kleiner als dieser ist, und
- eine dritte Kupplungssteuerfunktion, die die Steuereinrichtung (42) so steuert, daß die Kupplung (31) voll eingerückt wird, wenn die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors (30) und der Drehzahl einer Ausgangswelle (44) der Kupplung (31) nach dem Betrieb der zweiten Kupplungssteuerfunktion kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (43) zum Ermitteln des Ein- bzw. Ausrückzustandes der Kupplung (31) einen den Hub der Stelleinrichtung (42) erfassenden Hubfühler aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (42) einen Druckluftzylinder umfaßt und daß die Einrichtung (43) zur Ermittlung des Ein- bzw. Ausrückzustandes der Kupplung (31) einen den Luftdruck im Druckluftzylinder erfassenden Druckfühler (70) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise eingerückte Zustand der Kupplung (31) durch die erste Kupplungssteuerfunktion erfaßt wird, wenn die durch die Detektoreinrichtung (60, 79, 45) erfaßte Drehzahl des Motors (30) ausgehend von der Leerlaufdrehzahl die maximale Drehzahl entsprechend dem Betätigungsgrad des Gaspedales (37) erreicht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kupplungssteuerfunktion eine Unterscheidungsfunktion zur Feststellung, ob die Drehzahl des Motors (30) zunimmt oder nicht, und eine vierte Kupplungssteuerfunktion zur Betätigung des Betätigungselementes (42) derart aufweist, daß die Kupplung (31) allmählich in Übereinstimmung mit dem den Betätigungsgrad des Gaspedales (37) anzeigenden Signal eingerückt wird, wenn durch die Unterscheidungsfunktion festgestellt wird, daß die Drehzahl des Motors (30) angestiegen ist, und daß die zweite Kupplungssteuerfunktion gesteuert wird, wenn festgestellt wird, daß die Drehzahl des Motors (30) abzunehmen beginnt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kupplungssteuerfunktion eine fünfte Steuerfunktion zum Betätigen des Betätigungselementes (42) aufweist, um die Kupplung (31) vollständig einzurücken, wenn die Differenz zwischen den durch die Detektoreinrichtung (60, 39, 45) ermittelten Drehzahlen des Motors (30) und der Kupplung (31), einen vorbestimmten Wert entspricht oder kleiner als dieser ist, nachdem die zweite Kupplungssteuerfunktion betätigt worden ist, und eine Verschleiß-Erfassungsfunktion aufweist, mit der aus den Drehzahlen des Motors (30) und der Kupplung (31) ein Kupplungsverschleiß ermittelt wird, nachdem das Betätigungselement (42) betätigt wurde, um die Kupplung (31) vollständig einzurücken.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Freigabevorrichtung (68, 66) vorgesehen ist, die die Steuerfunktion auslöst, um zur ersten Kupplungssteuerfunktion umzuschalten, wenn zwischen einem von der Einrichtung (43) zur Ermittlung des Ein- bzw. Ausrückzustandes der Kupplung (31) erzeugten Ausrücksignal und Signalen von der Auswahleinrichtung (55) und einer Anzeigeeinrichtung (56) für die Position des Automatikgetriebes (32) Koinzidenz besteht.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabevorrichtung (68, 66) eine erste Freigabefunktion ausführt, die eine Koinzidenz zwischen dem den Ausrückzustand der Kupplung (31) anzeigenden Signal von der Einrichtung (43) zur Ermittlung des Ein- bzw. Ausrückzustandes der Kupplung (31) und den Signalen der Auswahleinrichtung (55) und der Anzeigeeinrichtung (56) für die Position des Automatikgetriebes (32) anzeigt, sowie eine Speicherfunktion zum Speichern der teilweise eingerückten Stellung der Kupplung (31) aufweist, daß die Kupplung (31) vollständig eingerückt und danach in die Ausrückrichtung bewegt wird, wenn das Signal aus der Anzeigeeinrichtung (56) die Neutralstellung anzeigt, und daß die erste Kupplungssteuerfunktion die Stelleinrichtung (42) so steuert, daß die Kupplung (31) aus einem ausgerückten Zustand in den teilweise eingerückten Zustand in Übereinstimmung mit dem den Betätigungsgrad des Gaspedales (37) anzeigenden Signal von der Detektoreinrichtung (60, 39, 45) verteilt wird, wenn das Signal von der Anzeigeeinrichtung (56) für die Position des Automatikgetriebes (32) nicht die Neutralstellung anzeigt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Motor-Stillstand verhindernde Einrichtung vorgesehen ist, die auf die Stelleinrichtung (42) derart einwirkt, daß die Kupplung (31) ausgerückt wird, wenn das den Betätigungsgrad des Gaspedales (37) anzeigende Signal von der Detektoreinrichtung (60, 58, 39, 45) einem vorgegebenen Wert entspricht oder größer als dieser ist und wenn die Drehzahl des Motors (30) dem ersten vorbestimmten Wert (X1) entspricht oder kleiner als dieser ist, oder wenn das den Betätigungsgrad des Gaspedales (37) anzeigende Signal kleiner als der vorgegebene Wert ist und die Drehzahl des Motors (30) dem zweiten vorbestimmten Wert (X2) entspricht oder kleiner als dieser ist, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert (X1) ist.