DK164992B - Styresystem til et gearskifte i et motorkoeretoej - Google Patents

Description

i

DK 164992B

Opfindelsen angår et styresystem til et gearskifte (også kaldet udveksling) i et motorkøretøj med en manuel betjent gearvælger til frembringelse af manuelle gearskifte-styresignaler, med en indretning, som kan påvirkes af transducere til affø-5 ling af køretøjs- og drifts-parametre, og hvilken indretning kan frembringe automatiske gearskiftestyresignaler, med gearski fteorganer til at ændre udvekslingen afhængig af manuelle eller automatiske gearskiftestyresignaler, med en driftsmådevælger, som kan betjenes af føreren til udvælgelse af den male nuelle eller den automatiske styretilstand for gearskiftet, og med et driftsmådekredsløb, som, når den automatiske driftsmåde er valgt, automatisk omkobler til neutral stilling i den manuelle driftstilstand, uden påvirkning af driftsmådevælgeren og uden en ændring af gearet, når visse forudbestemte arbejdsbe-15 tingelser forekommer.

Fra fransk offentliggørelsesskrift nr. 2.448.077 kendes et styresystem med en føler, som registrerer omdrejningshastigheden for en indgangsaksel og en udgangsaksel fra udvekslingen 20 såvel som en føler, der reagerer på gaspedalens stilling. Følersignalerne tilføres en styrekreds, som omkobler udvekslingen afhængig af følersignalerne. Andre automatiske styresystemer kendes fra US-PS 4.208.925 og fransk offentliggørelsesskrift nr. 2.375.508. Det sidstnævnte skrift viser en omkob-25 1ingsindretning til automatisk eller manuel styring.

Endvidere kendes en indretning til gear-gruppevalg til motorkøretøjers udvekslinger med mindst to grupper, der kan omkobles efter samme koblingsskema (sammenlign DE-A-2 752 568). Ved 30 disse kendte drev sørger et gruppedrev for at det hjælpedrev, der tilhører gruppen, kun kan indkobles, når det dermed valgte udvekslingstrin medfører en kørehastighed, der ikke er i modstrid med den virkelige kørehastighed. Indretningen er udformet således, at et uhensigtsmæssigt gruppevalg er udelukket.

35 Dette opnås med hjælp af sammenligningsindretninger, som reagerer på følersignaler, når en første nedre tærskelværdi af kørehastigheden overskrides, og når en anden højere tærskel-

DK 164992B

z værdi overskrides. I begge tilfælde opnås udgangssignaler, som styrer en vælgerkobling således, at enten den ene eller den anden valgbare gruppe frigives, mens den anden gruppe holdes spærret.

5

Endelig kendes der fra EP-A-60 390, der indeholder de træk, der er angivet i indledningen til krav 1, en automatisk koblingsindretning til udvekslingen i et flertrins køretøjsdrev, hvor det til enhver tid også er muligt at omkoble drevet manu-10 elt. Den kendte indretning har en håndbetjent gearstang til at omkoble drevet manuelt, f.eks. i farlige situationer eller hvis automatikken falder ud. Endvidere har indretningen en regneanordning til automatisk styring af betjeningsindretningerne for gearskiftet. Regneanordningen arbejder f.eks. i af-15 hængighed af informationer om motorbelastningen og køretøjets hastighed. Denne regneanordning kan udkoble koblingsautomatikken afhængig af tilkørselssituationen og kan igen indkoble den i tilfælde af, at den nedre hastighedsgrænse overskrides. Regneanordningen kan endvidere opfordre føreren til manuel 20 indgreb i bestemte driftstilstande i stedet for blot straks at udkoble automatikken. Dermed bliver føreren ikke overrasket af en automatisk omkoblingsproces.

Endvidere har den kendte anordning ved den manuelt betjente 25 gearstang en håndbetjent omskifter, hvormed koblingsautomatikken f.eks. ved overhal ingsmanøvrer eller ved bjergkørsel kan udkobles helt. En yderligere automatisk fungerende omkobler træder i funktion ved skarpe opbremsninger for også i denne situation at udkoble automatikken. I forhold til denne kendte 30 teknik er det formålet med opfindelsen at tilvejebringe et styresystem af den i indledningen til krav 1 angivne art, der er videreudviklet således, at føreren har lettere ved at betjene køretøjet, således at han kan koncentrere sig om andre opgaver og derved forøges koblingssikkerheden.

Dette formål opnås ved de træk, der er anført i den kendetegnende del af krav 1. Med denne udformning af styresystemet op- 35 3 når man mulighed for i en ' automatisk styring og ved en manuel styring i fuldt omfang at opretholde koblingsprocesserne. Endvidere bliver det med dette styresystem muligt at en omkobling i den manuelle driftstilstand sker automatisk, når visse be-5 stemte forstyrrende driftstilstande optræder. Endvidere har driftsmådevælgerindretningen et fejlkoblingsføleranordning som fastslår, hvornår gearskifteindretningerne i drevet rent faktisk omkobler som funktion af gearskiftesignalerne. En indretning frembringer et fejlsignal afhængig af et forudbestemt an-10 tal ikke gennemførte omkoblingsforsøg for gearskifteindretnin-gen. En yderligere indretning forhindrer en automatisk frembringelse af yderligere gearskiftesignaler efter forekomsten af et forudbestemt antal af ikke gennemførte omkoblingsforsøg, således at drevet derefter kun kan omkobles manuelt. Styresy-15 stemet er forsynet med en computer og med en motorhastigheds-afhængig styrealgoritme, som bestemmer den automatiske styring af drevet. Styrealgoritmen omkobler automatisk systemet til den manuelle driftsform.

20 Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et forenklet diagram af et gearskifte med et styresystem ifølge opfindelsen, 25 fig. 2 et forenklet blokdiagram af de komponenter, der indgår i styresystemet i fig. 1, fig. 3 et mere detaljeret diagram af en del af styresystemet, 30 fig. 4 et kredsløbsdiagram af ordreholdekredsløbet i fig. 3, fig. 5 et kredsløbsdiagram af drivkredsløbet i fig. 3, 35 fig. 6a-e rutediagrammer for hovedstyrealgoritmen i styresystemet i fig. 1,

DK 164992 B

4 fig. 7, 8a-c og 9a-b rutediagrammer af subrutiner i programmet , fig. 10 et tidsdiagram af udvalgte signaler, som forekommer 5 under drift af styresystemet i fig. 1.

Køretøjsudvekslingssystemet 10 i fig. 1 indbefatter en hydraulisk betjent flertri nsudveksling 12. En motor 14 driver udvekslingen 12 via en konventionel kobling 16. Et gearskifte 10 (eller omkobling) foretages af skifteventilerne 18, som styres af en interfacemekanisme 20, som indbefatter en roterende ventil 22, en konventionel 4-faset stepmotor 24 og en 4-bit tandhjulsindkoder 26, der alle er sammenkoblet af gearled, som er forbundet til en gearstang 28, der kan bevæges af operatøren.

15

Stepmotoren 24 drives af en udvekslingsstyreenhed 30, som modtager indgangssignaler fra tandhjulsindkoderen 26 og fra en magnetisk føler 32, som danner et motorhastighedssignal ved at afføle bevægelsen af tænderne på et tidstandhjul (ikke vist) 20 på motoren 14.

De vigtigste elektriske komponenter i den foreliggende opfindelse er vist i blokdiagrammet i fig. 2. Styreenheden 30 indbefatter en konventionel mikroprocessor 40, f.eks. en Intel 25 8048. Et motorhastighedssignal tilføres til mikroprocessorind gangen P24 fra den magnetiske føler 32 via et holdekredsløb (en latch) 42.

Et "watch dog" timerkredsløb 46 er koblet til RESET indgangen 30 på mikroprocessoren 40 via en NOR-port 61 og er koblet til en adressedekoder 34. Adressedekoderen 34 er endvidere koblet til en BUS og styrelinier for mikroprocessoren til et kommandohol-dekredsløb 50 og til holdekredsløb 44, 45, 51, 65 (latch).

35 En 8-bit tæller 48 er koblet til 8-bit bussen via holdekredsløbet 51 og er koblet til NOR-porten 49 og til mikroprocessorindgangen P26. Udgangen fra NOR-porten 49 er koblet til en TRT indgang på mikroprocessoren 40.

DK 164992 B

5

Spænding fra et batteri 54 tilpasses af en spændingsgiver (power conditioner) 53, som indbefatter en ikke vist diode med omvendt polaritet for at beskytte styreenheden 30 mod at blive forbundet forkert til batteriet og et transientundertrykkel-5 seskredsløb for at beskytte imod spændingsspidser over 40 volt. Spændingsforsyningen 53 er koblet til en i serie forbundet auto/manuelomskifter 56 og en neutral omskifter 58 og til en parallel forbundet parkeringsomskifter 60, bakgearomskifter 62 og tandhjulsindkoder 26. Drivspændingen tilføres stepmoto-10 ren 24 via spændingsforsyningen 53 og omskifterne 56 og 58. Et sæt på fire effektkredsløb 52a-d leverer energiforsyningsstrømme til firfasestepmotoren 24 i afhængighed af styresignaler overført til effektkredsløbene via kommandokredsløbet 50. Mikroprocessorens indgangs/udgangsport 1 (5-bit) er koblet til 15 kommandokredsløbet 50 og til effektkredsløbene 52a-d. Tand hjulsindkoderen 26 og omskifterne 58, 60, 62 er forbundet BUSSEN via holdekredsløbet 65. Holdekredsløbene 44, 45, 51 65 er fortrinsvis Motorola MC14013 latch.

20 Omskifterne 56 til 62 er fortrinsvis monteret på et passende sted i køretøjets førerkabine. Fortrinsvis er auto/manuelomskifteren 56 monteret på dækpladen omkring gearstangen (ikke vist). Neutralomskifteren 58 er fortrinsvis monteret på skifteleddet i det ikke viste gearstangkvadrant og åbnes, når gear-25 stangen 28 er i sin neutralstilling. Bakgearomskifteren 62 er fortrinsvis monteret på huset omkring den roterende ventil 20, og parkeringsomskifteren 60 er fortrinsvis monteret på tandhjulsleddet i gearstangskvadranten. En gearvisning 64 indbefatter fortrinsvis et LCD-display og et serielt-ind/parallelt-30 ud register (ikke vist), som overfører data fra holdekredsløbene 44, 45 til LCD-displayet. Gearvisningen er ikke en del af den foreliggende opfindelse. Impulser påtrykt INT-indgangen på mikroprocessoren 40 trigger en afbrydelsesrutine (interrupt), som vil blive beskrevet i det følgende under henvisning til 35 fig· 9a og 9b.

Mikroprocessorens indgangs/udgangsporte P10-P13 er som vist i fig. 3 koblet til kommandoholdekredsløbet 50 og til hvert af

DK 164992B

6 de fire effektkredsløb 52a-52d. Mikroprocessorens 40 udgang ALE udsender et 239 KHz taktsignal til kommandokredsløbet 50 og til en konventionel adressedekoder 34 til taktregulering af systemet. Mikroprocessorens port P17 danner signaler til 5 igangsættelse af et "kommandoholdekredsløbsvindue" (“command latch window") og danner et impulsbreddemodulations-afspær-ringssignal til NOR-porten 55.

Kommandoholdekredsløbet 50 er koblet til hver af effektkreds-10 løbene 52a-d. Hvert effektkredsløb er koblet til batterispændingen +V og til de fire faser I-IV på stepmotoren 24. Batterispændingen er også koblet til en impulsbreddemodulator 57, som frembringer et impulsbreddemoduleret signal med en duty cycle, der er omvendt proportional med størrelsen af +V for at 15 holde en konstant middelstrøm på stepmotorens faseviklinger uanset ændringer i batterispændingen +V. Udgangssignalet fra impulsbreddemodulatoren 57 overføres kun til hver af effektkredsløbene 52a-d via NOR-porten 55, når signalet fra mikroprocessorens port P17 er lavt.

20 NOR-porten 61 og inverteren 63 frembringer signaler til kommandoholdekredsløbet 50 og til RESET-terminalen på mikroprocessoren 40, således at effektkredsløbenes udgange 9-12 fra kommandoholdekredsløbet er lavt, hvorved spændingskredsløbene 25 52a-d afbrydes, når en 5 volts regulator-tilført spænding er lav, eller når vagtkredsen ,,watchdog"-timerkredsløbet 46 er løbet ud. Lavspændingstilbagestillingskredsløbet 67 indbefatter en spændingsdetektor 8212 (ikke vist) koblet til en ikke vist flip-flop, som kan stilles og tilbagestilles, således at 30 flipfloppen holder mikroprocessoren tilbagestillet, når reguleringsspændingen er lav og i en forudbestemt tidsperiode efter, at den er vendt tilbage til sit normale niveau.

I fig. 4 ses kommandoholdekredsløbet 50, der indbefatter en 35 Motorola MC14018, der er forbundet til fire holdekredsløb 70 i form af en "quad latch", som modtager drivkommandoerne til stepmotoren fra mikroprocessorens indgangs/udgangsporte P10-

DK 164992 B

7 P13. Udgangene fra det firdobbelte holdekredsløb 70 er koblet til de respektive indgange på effektkredsløbene 52a-d. En NOR-port 72 kobler et mikroprocessorsignal Bf? og et "latch kommando" signal fra adressedekoderen 34 til taktsignalindgangen C 5 på indgangen af en "D-latch" 74, som fortrinsvis er den ene halvdel af en Motorola MC14013. Mikroprocessorudgangen ALE er koblet til takt indgangen på en taller 76, der dividerer med fire, fortrinsvis en Motorola MC14024. Mikroprocessorudgangen P17 er koblet til taktindgangen på en anden "D-latch" 78, som 10 også fortrinsvis er 1/2 Motorola MC14013. Kommandokredsløbet 50 indbefatter endvidere en OR-port 80, som er koblet til en inverter 63, de fire holdekredsløb 70, talleren 76 og D-holde-kredsløbene 74, 78 som vist. Endelig indbefatter kommando kredsløbet 50 en inverter 82, som danner et sparresignal "fly-15 back sense inhibit" fra Q-udgangen på D-holdekredsløbet 78.

Kommandoholdekredsløbet 50 virker som følger: Det antages, at kommandoer til drift af stepmotoren er til stede på mikropro-cessorind/udgangene P10-P13. Mikroprocessoren 40 vil derefter 20 sende en "vindukommando"-impuls til D-kredsløbet 78, som skifter Q-udgangen på D-latch'en 78 og D-indgangen på D-latch’en 74 til høj og derved åbner et "vindue". Når en "latch strobe"-impuls derefter påtrykkes NOR-porten 72, skifter Q-udgangen på D-latch'en 74 og L-indgangen på quad-latch'en 70 til høj, og 25 quad-latch'en 70 overfører stepmotordrivkommandoerne til de respektive effektkredsløb 52a-52d.

Hvert af effektkredsløbene 52a-d, vist i fig. 5, indbefatter en OR-port 90 med indgange, som er koblet til udgangen af N0R-30 porten 55 og en tilsvarende drivudgang 9-12 på kommandoholdekredsløbet 50. Udgangen fra OR-porten 90 er koblet til en konventionel push-pul1-effektforstærker 92. Udgangen af push-pull-forstærkeren 92 er koblet til en konventionel Darlington ef-fektdrivkreds 94 med strømbegrsnsning. Udgangssignalet fra 35 drivkredsløbet 94 kobles til den tilsvarende af stepmotorens viklinger I-IV eller faser som angivet ved 100. Hvert effektkredsløb 52a-d indbefatter også et "fly-back"-følerkredsløb

DK 164992 B

8 96, som trækker mikroprocessorens ind/udgange P10-P16 til jord, når stepmotorens faseviklinger drives.

I drift vil stepmotorens fasevikling 100 drives kontinuert el-5 ler pulset i afhængighed af det impulsbreddemodulerede signal, som sendes til ELLER-porten 90 via NOR-porten 55. Når Darlington drivkredsløbet 94 afbryder, vil den induktive "fly-back"-strøm gå gennem dioden Dl og modstanden Rj og derved åbne transistoren TI og oplade kondensatoren Cl. Spændingen over Cl 10 vil åbne transistoren T2 og derved trække mikroprocessorens ind/udgange P10-13 ned på stel. Kondensatoren Cl og modstanden R2 sikrer, at transistoren T2 kontinuerligt åbnes, snarere end at den med jævne mellemrum åbnes, når motorens fase 100 modtager impulser. Den jordede tilstand for ind/udgangene P10-13 15 angiver for mikroprocessoren 40, at stepmotorens faser er tilført spænding på korrekt måde. Efter at motorvindingerne har fået spænding, vil en "fly-back sense inhibit"-impuls åbne transistoren T3, som afbryder transistoren T2. Dette afslutter affølingen af "fly-back" og tillader nye stepmotorkommandosig-20 naler at fremkomme på mikroprocessorind/udgangene P10-13.

Udvekslingsstyreindretningen 30 styrer udvekslingen 12 ifølge en hovedstyringsalgoritme og subrutiner, som udføres af mikroprocessoren 40, og som er illustreret af rutediagrammerne i 25 fig. 6a-6e, 8a-8c og 9a og 9b.

Hovedalgoritmen 300 begynder ved trin 304, hvorefter alle tællere i trin 306 nulstilles, og registrene startes op. Derefter går man ind i en "læsgearstang" (read shift lever)-subrutine 30 408, som beskrives detaljeret i forbindelse med fig. 7 via trin 308. I denne subrutine undersøges BUSSENS 8-bit og binære tal, som repræsenterer stillingen af omskifterne 56-62, og stillingen af gearvælgerstangen 28 dannes. I trin 310 placeres et "ikke-gyldigt"-talt i et ikke vist aktiveringsregister (el-35 ler armeringsregister, "arm. register"), således at skiftealgoritmens 500 operation forhindres, med mindre trin 380 eller 356 placerer gyldige numre i "arm. registrene" under visse

DK 164992 B

9 nærmere specificerede betingelser, som vil blive beskrevet senere. I trin 312 tiIbagestilies "watchdog-timeren" 46. Hvis sløjfen eller algoritmen fungerer på rette måde, tilbagestilles "watchdog-timeren" 46 altid, før den løber ud. Trin 314 5 dirigerer algoritmen videre til trin 316, hvis auto/manuelom-skifteren 56 er i sin manuelle stilling, ellers fortsætter algoritmen med trin 320.

I trin 316 indstilles det nuværende geartrin for udvekslingen 10 12, således som det angives af indkoderen 26, som det øverste gear i et 4-gears "vindue", og styreenheden har ikke lov til at ændre udvekslingen 12 til et højere gear. Derefter tømmes i trin 318 et problemregister, som vil blive forklaret nærmere i det følgende. Algoritmen vender derefter tilbage til det tid-15 ligere beskrevne trin 308. Denne del af algoritmen omfatter de algoritmetrin, som anvendes, når udvekslingen 12 er under manuel styring på grund af indstillingen af omskifteren 16 i dens manuelle stilling, som afbryder stepmotoren 24 fra batteriet 12.

20

Hvis operatøren slår auto/manuelomskifteren 56 over på auto-stillingen, sluttes et kredsløb mellem batteriet 54 og stepmotoren 24, og algoritmen fortsætter fra trin 314 til trin 320, som vil dirigere algoritmen tilbage til trin 308 og forhindre 25 automatisk gearskift, hvis der er registreret problemværdier i problemregisteret på grund af operationer i trin 338, 374, 386 eller 532, som vil blive beskrevet i det følgende.

Trin 308-320 bevirker sammen med trin 370 og 374, som vil 30 blive beskrevet senere, at dette styresystem virker som følger: Det antages, at styresystemet er i sin automatiske driftsform, fordi auto/manuelomskifteren 56 er i sin auto-stilling, samt at operatøren bevæger gearstangen 28. Denne bevægelse vil blive detekteret, og en "problemdrift" vil blive 35 indstillet af trin 370 og 374, og rutinen vil gå ind i den manuelle sløjfe ved trin 310. Rutinen vil forblive i denne manuelle sløjfe, så længe auto/manuelomskifteren 56 ikke ændres på

DK 164992 B

10 grund af trinnene 374 og 320. For at vende tilbage til automatisk drift må operatøren flytte auto/manuelomskifteren 56 til sin manuelle stilling, således at trin 314 dirigerer rutinen til trin 318 for at slette problemdriften, som blev indstillet 5 af trin 374. Når auto/manuelomskifteren 56 føres tilbage til sin autostilling, vil trin 314 og 320 tillade, at rutinen går ud af den manuelle sløjfe og vender tilbage til automatisk drift. Dette gør det muligt for operatøren at udføre et skift til et lavere gear i nødstilfælde, for at anvende motoren til 10 at bremse blot ved at bevæge gearstangen uden at kollidere med styreenhedens automatiske drift. Det forhindrer endvidere, at styresystemet vender tilbage til sin automatiske drift, med mindre operatøren bevidst skifter auto/manuelomskifteren 56.

15 I trin 322 gør en ikke vist timer/tæller det muligt at tælle taktimpulser, således at tidsintervallerne mellem gearskift kan måles. Derefter sættes en "gammel gear"-værdi lig med den nuværende gearværdi i trin 324. I trin 325 bestemmes den nuværende gearværdi, og motorhastighedsværdier for opskift og ned-20 skift fastlægges for den pågælgende gear som følger: Det antages, at styresystemet er i sin automatiske driftsform, fordi auto/manuelomskifteren 56 er i sin auto-stilling, samt at operatøren bevæger gearstangen 28. Denne bevægelse vil blive de-tekteret, og en "problemdrift" vil blive indstillet af trin 25 370 og 374, og rutinen vil gå ind i den manuelle sløjfe ved trin 310. Rutinen vil forblive i denne manuelle sløjfe, så længe auto/manuelomskifteren 56 ikke ændres på grund af trinnene 374 og 320. For at vende tilbage til automatisk drift må operatøren flytte Auto/manuelomskifteren 56 til sin manuelle 30 stilling, således at trin 314 dirigerer rutinen til trin 318 for at slette problemdriften, som blev indstillet af trin 374. Når auto/manuelomskifteren 56 føres tilbage til sin autostilling, vil trin 314 og 320 tillade, at rutinen går ud af den manuelle sløjfe og vender tilbage til automatisk drift. Dette 35 gør det muligt for operatøren at udføre et skift til et lavere gear i nødstilfælde, for at anvende motoren til at bremse blot ved at bevæge gearstangen uden at kollidere med styreenhedens

DK 164992B

11 automatiske drift. Det forhindrer endvidere, at styresystemet vender tilbage til sin automatiske drift, med mindre operatøren bevidst skifter auto/manuelomskifteren 56.

5 I trin 322 gør en ikke vist timer/tæller det muligt at tælle taktimpulser, således at tidsintervallerne mellem gearskift kan måles. Derefter sættes en "gammel gear”-værdi lig med den nuværende gearværdi i trin 324. I trin 325 bestemmes den nuværende gearværdi, og motorhastighedsværdier for opskift og 10 nedskift fastlægges for det pågældende gear som følger:

For alle gear, inklusive det neutrale, men med undtagelse af det ottende gear, er motorhastigheden ved opskift 2206 omdrejninger per minut, medens hastigheden ved nedskift er 1896 om-15 drejninger per minut. For det ottende gear er hastigheden ved skift opad 2206 omdrejninger per minut, medens hastigheden ved skift nedad er 1857 omdrejninger per minut. Disse værdier er kun nævnt som eksempler, og det er klart, at andre motorhastigheder kan være tilstrækkelige.

20

Det næste trin 326 (se fig. 6b) dirigerer algoritmen til trin 310, hvis der er registreret problemværdier i problemregisteret, ellers vil algoritmen fortsætte til trin 328, hvor en skiftetimer nulstilles og startes, således at tidsintervallet 25 mellem successive gearskift kan bestemmes. I trin 330 placeres på ny en ikke gyldig værdi i aktiveringsregisteret ligesom i det tidligere beskrevne trin 310. Derefter går programmet ind i subrutinen "læs gearstang" via trin 332, og stillingen af gearstangen 28 bestemmes igen af gearindkoderen 26.

30

Trin 334 dirigerer algoritmen til trin 310, hvis operatøren har bedt om manuel drift via auto/manuelomskifteren 56, og ellers fortsætter algoritmen til trin 340. Hvis bakgears- eller parkeringsomskifterne 62 eller 60 har skiftet stilling, vil 35 trin 340 dirigere algoritmen til trin 338, hvor problemdriftsregisteret stilles til en værdi, som vil forhindre automatisk drift på grund af trin 326, hvorefter algoritmen vender til-

DK 164992 B

12 bage til trin 310 til manuel drift. Ellers vil algoritmen fortsætte til trin 342, som også dirigerer algoritmen til trinnene 338 og 310, hvis udvekslingen ligger uden for et arbejdsområde, som fortrinsvis defineres som gearene 4-10, og 5 ellers vil algoritmen fortsætte til trin 344, se fig. 6c, hvor "watchdog-timeren" tilbagestilles som tidligere beskrevet i trin 312. Dette arbejdsområde forhindrer, at udvekslingen under automatisk drift skifter til for højt et gear.

10 Hvis det gamle gear i trin 346 er det samme som det nye gear, hvilket ville være tilfældet, hvis gearstangen 28 ikke er blevet bevæget, eller hvis det foregående gearskift var helt afsluttet, og signalet fra gear indkoderen 26 har ændret sig tilsvarende, vil algoritmen da fortsætte til trin 348. Ellers går 15 algoritmen videre til trin 370, som vil blive beskrevet senere. I trin 348 indføres den nuværende gearværdi i registeret for det gamle gear. I trin 350 indstilles skifterutinen til 40 trin per kommando, idet 40 trin af stepmotoren er det antal trin, som er nødvendige, for at frembringe en ændring på ét 20 gear ved hjælp af stepmotoren 24.

Derefter udføres en gyldighedsprøve i trin 354, idet algoritmen dirigeres til 356, hvis der frembringes et korrekt signal af den magnetiske motorhastighedsføler 32, og hvis det rette 25 signal ikke genereres, dirigeres til trin 386, hvor en problemværdi frembringes, og derefter tilbage til det tidligere beskrevne trin 310. Denne gyldighedsprøve kan udføres ved at undersøge tællingen i et ikke vist "overflow"-register, som tæller antallet af gange, som motorhastighedstælleren 48 fly-30 der over. I trin 356 placeres en "armeringskode" eller "password" i aktiveringsregisteret (armregisteret), således at en skiftesubrutine kan udføres, som det vil blive beskrevet senere.

35 Trin 358 sammenligner motorens omdrejningstal, således som det afføles af føleren 32, med den hastighed, ved hvilken det nuværende gear skal skiftes opad, således som det er indstillet

DK 164992 B

13 i en tabel, der også blev anvendt i det foregående trin 325. Hvis motorens omdrejningshastighed ikke er højere end den opadgående skiftehastighed, der er fastlagt i trin 325, dirigeres algoritmen videre til trin 388, ellers fortsætter algorit-5 men til trin 360, hvor et krav om en forsinkelse på f.eks. 4 sekunder ved en overhastighed, fastlægges. Trin 362 dirigerer derefter algoritmen tilbage til trin 330 og forhindrer således et skift opad, med mindre denne 4 sekunders forsinkelsesperiode er udløbet. Det er således ikke muligt at skifte opad, 10 med mindre tilstanden med for stor hastighed har varet i mindst 4 sekunder. Trin 364 og 366 forhindrer skift opad ved at lade algoritmen vende tilbage til 328, hvis det nuværende gear er det samme som det øverste gear i det vindue, der er fastlagt i trin 16, eller hvis det nuværende gear ligger uden 15 for det tidligere beskrevne arbejdsområde på f.eks. fra 4. til 10. gear. Hvis ingen af disse betingelser er opfyldt, vil algoritmen fortsætte til trin 402, hvor skifteretningen indstilles til et opadgående skift. Efter trin 402 går programmet ind i en skifterutine via trin 406. Efter at skifterutinen er ud-20 ført, vender algoritmen tilbage til trin 326. Skifterutinen vil blive beskrevet senere i detaljer og under henvisning til fig. 8a-8c. I korte træk frembringer skiftesubrutinen kommandoer, som via kommandokredsløbet 50 og effektkredsløbene 52 drejer stepmotoren 24 og pilotventilen 22 for at bevirke, at 25 skifteventilen 18 skifter udvekslingen 12 til det næste passende gear.

Hvis det gamle gear i trin 346, fig. 6c, ikke var det samme som det nye gear, går algoritmen videre til trin 370. I trin 30 370 dirigerer algoritmen til trin 372, hvis det nye gear er det samme som det gear, som udvekslingen var i forud for det seneste gearskift, i hvilket tilfælde det kan antages, at et skift har været forsøgt, men ikke har kunnet gennemføres. Ellers dirigerer trin 370 algoritmen videre til trin 374, i 35 hvilket tilfælde det kan antages, at gearstangen 28 er blevet bevæget af operatøren. I tilfælde af, at et gearskift har været forsøgt, men ikke er blevet gennemført, vil trin 372 di-

DK 164992 B

14 rigere algoritmen til trin 376, med mindre det er det 10. forsøg på at skifte det nye gear, hvorefter algoritmen dirigeres til trin 374. Trin 374 frembringer en fejl-problemværdi og returnerer algoritmen til trin 310. Det vil sige, trin 370-374 5 returnerer algoritmen til trin 310 til manuel styring, hvis gearstangen 28 har været bevæget af operatøren, hvis gearindkoderen 26 har svigtet, eller hvis et skift har været forsøgt uden held ti på hinanden følgende gange.

20 Trin 376 stiller skifterutinen til fire stepmotortrin per kommando, således at 40 trin vil blive beordret af 10 gennemgange igennem denne del af algoritmen. I trin 380 placeres derefter en aktiveringskode, også kaldet "armer ingskode" eller "password” i aktiveringsregisteret "armregisteret", således at 25 skiftealgoritmen 500 kan udføres som beskrevet senere. Trin 382 dirigerer algoritmen til trin 402, der indstiller retningen til et skift opad, eller til trin 404, der indstiller retningen til et skift nedad, og derefter til skiftealgoritmen via trin 406, således at det pågældende skift op eller ned 2o igen forsøges.

I trin 358, se fig. 6d, kan algoritmen være blevet dirigeret til trin 388 som følge af, at motorens omdrejningstal ikke er højere end den pågældende hastighed for et opadgående skift, 25 således som den er fastlagt i en tabel, hvorefter motorens omdrejningshastighed sammenlignes med 1500 omdr./min. i trin 388. Hvis motorens omdrejningshastighed er mindre end 1500 omdr./min., således som det kunne være tilfældet, hvis motoren var ved at gå i stå, fortsætter algoritmen til trin 374, hvor 30 der indføres et krav om forsinkelse af en underhastighed på 0,5 sekunder, hvorefter algoritmen går videre til trin 396. Hvis motorhastigheden ikke er mindre end hastigheden for nedadgående skift, er det ikke nødvendigt at skifte, og algoritmen vender tilbage til trin 328. Hvis motorhastigheden er la-35 vere end hastigheden for nedadgående skift, vil algoritmen fortsætte til trin 392, hvor et underhastighedsforsinekseskrav indstilles til 1,0 sekund, hvorefter algoritmen fortsætter til trin 396.

DK 164992 B

15

Trin 396 dirigerer algoritmen tilbage til trin 330, hvis den forsinkelse, der er krævet i trin 392 eller 394, ikke er udløbet. Ellers vil algoritmen fortsætte til trin 398. Trin 398 dirigerer algoritmen tilbage til trin 328, hvis det nuværende 5 eller løbende gear er det samme som det nederste gear (tre gear under topgearet) i det vindue, der er fastlagt i trin 316. Ellers fortsætter algoritmen til trin 400. Trin 400 dirigerer også algoritmen til trin 328, hvis det løbende gear er det samme som det nedre gear i det tidligere beskrevne arbejdsom-10 råde for gearene. Ellers fortsætter algoritmen til trin 404, hvor skifteretningen sættes til et skift nedad. Fra trin 404 såvel som fra trin 402 går algoritmen ind i skifterutinen via trin 406, hvorefter algoritmen vender tilbage til trin 326.

15 Subrutinen 408 kaldet "read shift level", som man kommer ind i via trin 308 og 332 i hovedalgoritmen 300, vil blive beskrevet nærmere under henvisning til ,fig. 7. Denne subrutine 408 kommer man ind i ved trin 410, hvorefter de 8 bit fra BUS-porten fra computeren 40 læses i trin 412. Dette indbefatter 4-bit 20 kodesignalerne (en såkaldt gray-kode), som repræsenterer tilstanden i gearindkoderen 26. Derefter dirigerer trin 414 subrutinen tilbage til trin 412, med mindre der ikke har været nogen ændring i de sidste fem aflæsninger af gearindkoderen 26. I trin 416 konverteres gray-kodenummeret, der repræsente-25 rer positionen af gear i ndkoderen 26, til et binært tal. Trin 418 afslutter subrutinen og fører tilbage til hovedalgoritmen 300 til udøvelse af trin 310 eller 334. På denne måde vil status af gearindkoderen 26 blive undersøgt på ny forud for ethvert manuelt eller automatisk skift, og hver gang udøves ho-30 vedalgoritmen 300.

Skiftesubrutinen 500, som man kommer ind i via trin 406 fra hovedalgoritmen 300, vil i det følgende blive beskrevet under henvisning til fig. 8a-8c. Først udløser trin 508 en "fly-back"-35 tæller, således at styreenheden kan tælle antallet af på hinanden følgende gange, hvor et drivkredsløb til en stepmotor er blevet aktiveret, uden en angivelse fra det fly-back-affølende

DK 164992B

16 kredsløb 96 om, at den er blevet slået til. En sløjfetæller indeholder ligeledes en værdi, der repræsenterer antallet af stepmotortrin, der er etableret enten ved trin 350 eller 372 i hovedalgoritmen 300.

5 I trin 510 indstilles et register til en passende begyndelsesværdi, således at stepmotoren 24 vil få tilført spænding på konventionel tofaset måde. Endvidere oprettes et "ignorer ma-skeregister", således at styreenheden vil ignorere fly-back-10 signaler fra de sidst energiforsynede stepmotor-drivkredsløb.

I trin 512 vil dernæst interrupt-indgangene blive spærret for at forhindre uønskede afbrydelser i skiftesubrutinen på grund af interrupt-rutinen som beskrevet senere.

15 I trin 514 skifter vinduestrobesignalet, som fremkommer på en port P17 i mikrocomputeren 40, og som påtrykkes ben 17 på kom-mandoholdekredsløbet 50, til den logiske værdi 1 som angivet ved 650 i signaldiagrammet i fig. 10. Dette bevirker, at Q-ud-20 gangen fra D-latch'en 78 bliver høj, se 652, og derved åbnes et tidsvindue, i hvilket signaler kan ledes gennem det fire-dobbelte latch-kredsløb 70 til drivkredsløbene 52a-d.

Trin 516 spørger, om skifterutinrn har været aktiveret eller 25 ikke aktiveret ved trin 310, 330, 356 eller 380 i hovedsløjfen. Hvis den ikke har været aktiveret, vil trin 516 gentagne gange bevirke en tilbagegående sløjfe, og eventuelt vil watch-dog-timeren løbe ud, og algoritmen kobles tilbage af hardwa-re't til begyndelsen af hovedsløjfen 300.

30

Hvis skifterutinen har været aktiveret, vil rutinen gå videre til trin 518, hvorefter der frembringes en "latch strobe"-im-puls som vist ved 654 i fig. 10, og impulsen påtrykkes latch strobe-indgangen pind 5 på kommandeholdekredsløbet 50. Dette 35 bevirker, at den firedobbelte latch 70 i kommandeholdekredsløbet 50 modtager og overfører drivkommandsignaler fra mikro-portene PlO-13 til stepmotorkredsløbene 52a-d. I løbet af

DK 164992B

17 denne tid forbliver vinduesstrobesignalet et logisk 1, således at det udvalgte drivkredsløb 52a-d på en konstant umoduleret måde vil tilføre en tilstrækkelig drivstrøm til at ændre stillingen af stepmotoren 24.

5

Efter 518 går programmet ind i en pause-subrutine ved trin 520. Pause-subrutinen bevirker, at vinduesstrobesignalet vender tilbage til et logisk 0 ved 656 i fig. 10, hvilket kan indtræffe en given tid, f.eks. 3,18 millisekunder, efter gene-10 reringen af latch strobe-signalet. Når vinduesstrobesignalet bliver lavt, moduleres udgangssignalet fra NOR-porten 55 som vist ved 658 i fig. 10 af impul sbreddemodul atoren 57. Den strøm, som driver stepmotoren 24, moduleres således for at nedsætte effektforbruget. Pausesubrutinen fortsætter i endnu 15 2,4 millisekunder og vender derefter tilbage til trin 522, hvorefter signalet på fly-back-følerlinien 18 i effektkredsløbet 52-d, fig. 5, undersøges. Hvis fly-back er til stede, vil transistoren T2 trekke strøm, og et logisk 0 vil være til stede på fly-back-følerlinien. Hvis der ikke er nogen fly-back 20 til stede, er dette en indikation af, at en fejl er opstået, såsom et åbent eller kortsluttet kredsløb i stepmotoren, eller i ledningsføringen til effektkredsløbene. En fejltilstand angives også, når drivkredsløbene er afbrudt, men fly-back er til stede. I dette tilfælde går rutinen videre til trin 526, 25 som lader rutinen vende tilbage til 512, med mindre det er det 30. fly-back, som observeres i trin 522. Ellers fortsætter ru tinen til trin 532, som giver en tilkendegivelse af en problemtilstand og derefter går til 536.

30 Hvis en fly-back-fej1 ikke er til stede, vil rutinen gå videre fra trin 522 til trin 524-530, som drejer stepmotoren gennem dens driftsmønster afhængig af, om et opskift eller nedskift skal foretages. Trin 534 dirigerer rutinen tilbage til trin 512, hvis stepmotoren 24 har steppet tilstrækkelig (4-40 gan-35 ge) til at fuldende et gearskift. Ellers går rutinen videre til trin 536, hvor afbrydelserne (interrupts) igen spærres som i det tidligere beskrevne trin 512.

DK 164992 B

18 I trin 538-540 gentages proceduren for trin 514 og 518, men med drivkommandoer til mikroudgangsportene P10-P13, således at alle drivkredsløb 52a-d afbrydes. I trin 542 muliggøres interrupts igen.

5 I trin 544-548 formindskes eller forøges den gamle gearværdi i afhængighed af, om skifteretningen går nedad eller opad. Når skifterutinen er deaktiveret i trin 550 og trin 552, bevirker det en tilbagevenden til hovedalgoritmen 300.

i n i u

Hovedalgoritmen vist i fig. 6a-6e kan afbrydes, og en inter-ruptrutine 600 vist i fig.l 9a-9b udføres, når som helst et interruptsingal påtrykkes intertuptporten INT på mikroprocessoren 40. Interruptrutinen 600 indledes ved trin 601, når som 15 helst en impuls fra den magnetiske maskinhastighedsføler 32 eller når som helst en overløbs- (overflow) impuls fra tælleren 48 modtages af NOR-porten 900. Trin 602 dirigerer derefter algoritmen videre til trin 604, med mindre alle interrupts er blevet slettet, hvorefter trin 624 bevirker en tilbagevenden 20 til hovedsløjfen til det punkt, hvor den blev afbrudt.

Hvis "interrupt'et" skyldtes en impuls fra den magnetiske føler 32 for maskinhastigheden, dirigerer trin 604 algoritmen videre til trin 612-613, hvor tælleren 48 stoppes og læses, 25 interruptregisteret og tælleren 48 slettes, og tælleren 48 startes på ny. Hvis tælleren 48 flyder over, vil trin 618 dirigere algoritmen til trin 622. Hvis tælleren 48 ikke flyder over, beregnes en ny tælleværdi som et vægtet gennemsnit af den nye og gamle tællerværdi med et vægtforhold på 1-7 (ny til 30 gammel). I trin 622 slettes registeret, som tæller overflow i tælleren 48, og algoritmen vender tilbage til trin 602.

Hvis den magnetiske pick-up 32 ikke var kilden til afbrydelsen (interrupt), dirigerer trin 604 algoritmen til trin 606. Trin 35 606 dirigerer algoritmen til trin 610, hvis tælleren 48 ikke er standset, ellers vil algoritmen fortsætte til 608, hvor det undersøges, om der er overflow i tælleren 48. Hvis der ikke er

Claims (3)

1. Styresystem til et gearskifte (også kaldet udveksling) i et motorkøretøj med en manuel betjent gearvælger (28) til frembringelse af manuelle gearskifte-styresignaler, med en indretning (30, 34), som kan påvirkes af transducere (32) til 30 afføling af køretøjs- og drifts-parametre, og hvilken indretning kan frembringe automatiske gearskiftestyresignaler, med gear-skifteorganer (18, 22) til at ændre udvekslingen afhængig af manuelle eller automatiske gearskiftestyresignaler, med en driftsmådevælger, som kan betjenes af føreren, til udvælgelse 35 af den manuelle eller den automatiske styretilstand for gearskiftet, og med et driftsmådekredsløb, som, når den automatiske driftsmåde er valgt, automatisk omkobler til neutral DK 164992 B 20 stilling i den manuelle driftstilstand, uden påvirkning af driftsmådevælgeren (56) og uden en ændring af gearet, når visse forudbestemte arbejdsbetingelser forekommer, kendetegnet ved, at driftsmådekredsløbet omfatter en føler-5 indretning for fejlkoblinger, som overvåger ændringerne af ge-arskifteorganerne (18, 22) for gearskiftet (12) afhængig af gearskiftestyresignalerne, og som frembringer et fejlsignal (trin 372) afhængig af et forudbestemt antal af ikke gennemførte forsøg på ændringer (fejlforsøg) af gearskifteorganerne 10 afhængig af gearskiftestyresignalerne, som trigger den automatiske omkobling til manuel driftsmåde, såvel som en indretning, som (trin 320-320) forhindrer den automatiske dannelse af yderligere gearskiftestyresignaler efter forekomsten af det forudbestemte antal fejlforsøg, på en sådan måde, at gearskif-15 tet (12) derefter kun kan ændres manuelt.

2. Styresystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at følerindretningen for fejlkobling omfatter en udvekslingsforholdsføler (26) til afføling af udvekslingstrinnet og til 20 frembringelse af et dertil svarende udvekslingstrin-signal, og en indretning til oplagring af et første udvekslingstrinsignal, som svarer til det faktisk målte udvekslingsforhold for udvekslingen før frembringelsen af et gearskiftesignal via styrekredsløbet, en indretning til oplagring af et andet ud-25 vekslingstrin-signal, som svarer til det faktisk målte udvekslingsforhold for udvekslingen efter frembringelsen af gearskif tesignalet via styrekredsløbet (30, 34), såvel som en indretning (370) til sammenligning af begge udvekslings-signaler og til frembringelse af et fejlsignal (374), når det andet 30 udvekslingstrinsignal er det samme som det første udvekslingstrinsignal, også efter frembringelsen af et forudbestemt antal skiftesignaler.

3. Styresystem ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 35 ved, at indretningen (30, 34) til dannelse af automatiske gearskif testyresignaler omfatter en indretning (358, 390) til sammenligning af motorhastigheden som bestemmes af transduce- DK 164992 B 21 ren (32) med forudbestemte motorhastighedsværdier, som udløser et gearskifte enten opad eller nedad, og at der er indrettet en indretning (403, 404), som danner automatiske gearskifte-styresignaler, som bevirker, at gearskifteorganerne (18, 20) 5 omkobler udvekslingen for at holde motorhastigheden inden for et bestemt område. 10 15 20 25 30 35