[0001] Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
[0002] Bei Kraftfahrzeugen mit automatisch geschaltetem Stufengetriebe ist es üblich, die
Hoch- bzw. Rückschaltpunkte des Stufengetriebes in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Motorlast zu ermitteln. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird dabei in der Regel
von der Getriebeausgangsdrehzahl abgeleitet, der Lastzustand des Motors aus der Stellung
des Fahrpedales bzw. der Drosselklappe ermittelt.
[0003] Bei hydraulischen Getriebesteuervorrichtungen werden diese Größen in Drücke umgesetzt,
die ihrerseits mit Hilfe von hydraulischen Vergleichern Steuerschieber betätigen,die
für das Einrücken bzw. Lösen von Kupplungen und Bremsbändern in den bei Automatikgetrieben
üblicherweise verwendeten Planetengetrieben den Schaltdruck freigeben oder unterbrechen.
[0004] Bei elektronischen Getriebesteuerungen hingegen werden die Betriebsgrößen des Kraftfahrzeuges
über Geber in elektrische Spannungen umgesetzt und diese Spannungen einer elektronischen
Getriebesteuerschaltung zugeführt, in der beispielsweise Kippstufen zur Ansteuerung
der die einzelnen Gänge einlegenden Magnetventile vorgesehen sind.
[0005] Den genannten Getriebesteuervorrichtungen ist gemein, daß die Umschaltbedingungen
von einem Gang in den anderen in Abhängigkeit von Lastzustand und der Fahrzeuggeschwindigkeit
in einem Last-Geschwindigkeits-Diagramm dargestellt werden können, in dem die Umschaltpunkte
vorzugsweise als geneigte Geraden auftreten. Diese sogenannten Schaltmuster bzw. Schaltgeraden
bestimmen die Betriebsweise des Automatikgetriebes und stellen gegebenenfalls auch
das erzwungene Rückschalten mit übergas (Kickdown) dar.
[0006] Befindet sich ein Kraftfahrzeug beispielsweise in einem Betriebspunkt im Last-Geschwindigkeits-Diagramm
oberhalb einer Hochschaltgerade und wird die Last durch Zurücknahme des Fahrpedales
verringert, schaltet das Automatikgetriebe in den durch die entsprechende Hochschaltgerade
bestimmten nächst höheren Gang. Auf diese Weise ist es dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges
mit Automatikgetriebe möglich, den höheren Gang zu "holen", andererseits kann ein
derartiger Hochschaltvorgang jedoch auch störend sein, da nicht bei jeder Rücknahme
des Fahrpedals ein Hochschalten erwünscht ist. Fährt das Kraftfahrzeug beispielsweise
eine Gefällestrecke herunter oder fährt es in eine Kurve ein, nimmt der Fahrer zur
Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Regel das Gas zurück. Bei Kraftfahrzeugen
ohne Automatikgetriebe hat dies den zusätzlichen Vorteil, daß die Bremswirkung des
Motors ausgenutzt werden kann. Bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe wird jedoch, wie
oben beschrieben, hochgeschaltet und die Bremswirkung des Motors dadurch im Gegenteil
verringert. Dieses Betriebsverhalten von Automatikgetrieben ist nicht nur störend,
sondern kann in bestimmten Verkehrssituationen auch zu Gefährdungen führen. Weiterhin
ist es bei Ausrollen eines Kraftfahrzeuges mit Automatikgetriebe störend, daß bei
Zurücknahme des Fahrpedales das Getriebe zunächst in den höheren Gang schaltet, dann
jedoch mit abnehmender Geschwindigkeit wieder in den niedrigeren Gang zurückschaltet.
Dieses Betriebsverhalten mindert den Fahrkomfort und belastet durch überflüssige Schaltvorgänge
unnötig das Automatikgetriebe.
[0007] Um die genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere um die Motorbremswirkung auf
Gefällestrecken ausnutzen zu können, ist es bekannt, manuelle Umschaltvorrichtungen
zur Veränderung des Schaltmusters des Automatikgetriebes vorzusehen oder das Automatikgetriebe
so auszubilden, daß wahlweise auch von Hand geschaltet werden kann. In der DT-OS 1
954 783 ist beispielsweise ein elektronischer Regler für automatische Fahrzeug- übersetzungsgetriebe
beschrieben, bei dem der vom Fahrpedal bzw. der Drosselklappe betätigte Weggeber gestuft
ausgebildet ist. Das durch die Stufung dieses Weggebers bestimmte Schaltmuster des
Automatikgetriebes kann durch einen Schalter verändert werden, der wahlweise von Hand
oder selbsttätig mit Hilfe eines vom Gradienten der Gefällestrecke abhängigen Signales
betätigbar ist. In der DT-PS 1 155 021 ist eine Steuervorrichtung zum selbsttätigen
Gangwechsel von Wechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge beschrieben, bei
der vermittels einer hydraulischen Getriebesteuerung neben den üblichen Fahrbereichen
P, R, N, D, L durch ein handbetätigtes Wählerventil der gerade eingelegte Gang verrastet
werden kann.
[0008] Nachteil dieser beschriebenen Vorrichtungen ist, daß ein manueller Eingriff in den
Betriebsablauf des Automatikgetriebes erforderlich ist, was dem.Sinn eines Automatikgetriebes
widerspricht.
[0009] Weiterhin ist aus der DT-AS 2 165 707 eine elektrohydraulische Steuervorrichtung
für ein selbsttätig schaltbares Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe bekannt, bei der ein
am Fahrpedal befindlicher Schalter, der bei gelöstem Fahrpedal betätigt wird, das
Schaltmuster des Automatikgetriebes in der Weise verändert, daß beispielsweise bei
einem Dreiganggetriebe bei gelöstem Fahrpedal und hoher Geschwindigkeit der zweite
Gang eingelegt wird. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß dann zwangsweise
in den zweiten Gang rückgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug im dritten Gang fährt und
das Fahrpedal gelöst wird. Auch die in der DT-OS 2 537 475 beschriebene Steuereinrichtung
für automatisch geschaltete Kraftfahrzeug-Gangwechselgetriebe sieht einen vom Fahrpedal
bzw. der Motorauspuffbremse betätigten Schalter vor, der bei Lösen des Fahrpedales
betätigt wird und ein Hochschalten verhindert bzw. bei hoher Geschwindigkeit ein Rückschalten
bewirkt. Nachteil dieser Vorrichtungen ist, daß ein erzwungenes Rückschalten bei hohen
Geschwindigkeiten und Lösen des Fahrpedales den Fahrer überrascht und damit eine gefährliche
Situation herbeiführen kann.
Vorteile der Erfindung
[0010] Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches
hat demgegenüber den Vorteil, die natürliche Verhaltensweise eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges
bei Befahren einer Gefällestrecke, einer Kurve oder beim Ausrollen in den Regelkreis
zur Gewinnung eines Kriteriums für das Unterdrücken von Hochschaltvorgängen mit einzubeziehen.
Durch Berücksichtigung dieser ergonomischen Gesichtspunkte verhält sich das Fahrzeug
mit Automatikgetriebe wie vom Fahrer beabsichtigt, da man davon ausgehen kann, daß
der Fahrer bei den fraglichen Situationen (Gefälle, Kurve, Ausrollen) das Gas schnell,
nicht jedoch unbedingt ganz wegnimmt. Dadurch wird der Fahrer nicht ihn überraschenden
Rückschaltvorgängen ausgesetzt. Zudem ist kein dem Sinn eines Automatikgetriebes widersprechender
manueller Eingriff in den Betriebsablauf der Getriebesteuerung erforderlich, der für
den Fahrer eines Kraftfahrzeuges mit Automatikgetriebe unzumutbar und zeitraubend
ist sowie plötzliche zusätzliche Konzentration erfordert.
[0011] Durch die Unterdrückung von unerwünschten Hochschaltvorgängen wird das Getriebe entlastet
und damit seine Lebensdauer erhöht. Hinzu kommt, daß es bei Verwendung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung möglich ist, bei Befahren von Gefällestrecken oder engen Kurven die Motorbremskraft
auszunutzen anstatt wie bei herkömmlichen Automatikgetrieben die Fußbremse zu betätigen.
Damit wird auch der Verschleiß der Fußbremse herabgesetzt.
[0012] Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind so ausgelegt, daß sie zusätz- . lich zu bekannten Getriebesteuerungen verwendet
werden können.
[0013] So kann bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine übliche
hydraulische Getriebesteuerung verwendet werden, wobei lediglich der Kolben des die
Lästgröße einstellenden Schieberventils modifiziert und ein Blockierventil für den
Zufluß des Druckmittels zu dem Schieberventil vorgesehen werden muß, das von einem
am Saugrohr anzubringenden Membran-Schnappschalter betätigt wird.
[0014] Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die von einen
mit dem Fahrpedal gekoppelten Weggeber kommende, dem Lastzustand des Motors entsprechende
Spannung über eine Sample-and-Hold-Stufe einer üblichen elektronischen Getriebesteuereinheit
zugeführt, wobei die Unterdrückung der unerwünschten Hochschaltvorgänge durch Ansteuerung
der Sample-and-Hold-Stufe ausgelöst wird.
[0015] In der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die von einem
Getriebeausgangsdrehzahl-Geber kommende und der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende
Spannung über eine steuerbare Begrenzerstufe einer elektronischen Getriebesteuereinheit
zugeführt, auch ohne daß in diesem Falle Änderungen an der elektronischen Getriebesteuerung
erforderlich wären.
[0016] In der vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird schließlich
die Ausführung von Hochschaltbefehlen dadurch verhindert, daß die die Hochschaltbefehle
von der Getriebesteuereinheit an eine Getriebeschalteinheit führende Leitung unterbrochen
wird, wobei die Kriterien für die Unterbrechung durch externe Beschaltung der Getriebesteuereinheit
ermittelt werden. Es ist daher auch in diesem Falle keine Änderung der üblichen elektronischen
Getriebesteuereinheit erforderlich.
[0017] Der Aufwand für das Vorsehen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung reduziert sich mithin
bei der hydraulischen Ausführungsform auf einige wenige übliche hydraulische und pneumatische
Bauelemente; bei den elektronischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind ebenfalls nur wenige elektronische Stufen erforderlich, die in üblicher Technik
aufgebaut werden können und die ohnehin im Fahrzeug erfaßten und als elektrische Spannungen
vorliegenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeuges auswerten. Damit ist der zusätzliche
Aufwand für den Einbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verglichen mit dem Gesamtaufwand
einer hydraulischen bzw. einer elektronischen Getriebesteuereinheit gering.
Zeichnung
[0018] Ein Schaltmuster sowie mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Last-Geschindigkeits-Diagramm mit den Schaltgeraden für ein
Dreiganggetriebe; Fig. 2 ein Prinzipbild einer ersten Ausführungsform mit hydraulischpneumatischer
Steuerung; Fig. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform für eine elektronische
Getriebesteuerung; Fig. 4 das Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform für eine
elektronische Getriebesteuerung; Fig. 5 das Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform
für eine elektronische Getriebesteuerung.
Beschreibung der Erfindung
[0019] In Fig. 1 ist ein Last-Geschindigkeits-Diagramm mit üblichen Schaltgeraden für ein
Dreiganggetriebe dargestellt. Der Betriebszustand eines Kraftfahrzeuges wird dabei
durch den jeweiligen Lastzustand des Motors, dargestellt durch die relative Öffnung
der Drosselklappe α /0\
max und die Fahrzeuggeschwindigkeit, dargestellt durch die Getriebeausgangsdrehzahl n
GA charakterisiert. Liegt ein derart definierter Betriebspunkt des Getriebes beispielsweise
oberhalb einer Hochschaltgerade 1 für das Umsc halten vom zweiten in den dritten Gang
ist der zweite Gang eingelegt; liegt der Betriebspunkt unterhalb der Hochschaltgerade
1, wird in den dritten Gang hochgeschaltet. Dieser Schaltablauf ist in Fig. 1 durch
den ersten Betriebspunkt 2 und den zweiten Betriebspunkt 3 dargestellt. Befindet sich
das Fahrzeug mit eingelegtem zweiten Gang im ersten Betriebspunkt 2 und wird das Fahrpedal
teilweise zurückgenommen, wird der zweite Betriebspunkt 3 erreicht, wobei bei Überschreiten
der Hochschaltgeraden 1 in den dritten Gang hochgeschaltet wird. Wird das Fahrpedal
dann ganz weggenommen, wird der dritte Betriebspunkt 4 erreicht. Andererseits ist
es auch möglich, daß das Fahrzeug bei dem zweiten Betriebspunkt 3 mit entsprechend
eingestellter Teillast an Geschwindigkeit abnimmt, bis es den vierten Betriebspunkt
5 erreicht, in dem in den zweiten Gang zurückgeschaltet wird. Bei den bekannten Getriebesteuerungen
wird somit bei Zurücknahme des Fahrpedales aus dem ersten Betriebspunkt 2 zwangsläufig
hochgeschaltet bzw. bei Erreichen des vierten Betriebspunktes 5 zwangsläufig in den
zweiten Gang zurückgeschaltet. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber,
bei ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedales von beispielsweise dem ersten Betriebspunkt
2 ein Hochschalten des Getriebes zu unterdrücken, wobei ein Erreichen des Lastwertes
NulL im dritten Betriebspunkt 4 allenfalls als zusätzliches Kriterium dient. Bei der
ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
daß bei ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedales der vor der ruckartigen Zurücknahme
eingenommene Lastwert als Eingangswert für die Getriebesteuerung verrastet wird. Bei
der vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Unterdrückung
des Hochschaltvorganges dadurch bewirkt, daß bei ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedales
die Weiterleitung des Hochschaltbefehles von der Getriebesteuereinheit an eine Getriebeschalteinheit
unterbrochen wird.
[0020] Ein weiterer Betriebsfall kann dann auftreten, wenn sich das Fahrzeug auf einer steilen
Gefällestrecke befindet und trotz Unterdrückung des Hochschaltvorganges bei ruckartiger
Zurücknahme des Fahrpedales sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, so daß in einem
fünften Betriebspunkt 6 in den dritten Gang hochgeschaltet wird, weil in diesem Betriebspunkt
aufgrund der Geschwindigkeiterhöhung die Hochschaltgerade 1 geschnitten wird. Bei
der dritten Ausführungsform der Erfindung ist daher eine Begrenzung des Geschwindigkeitssignales
nach oben hin auf den im Augenblick der ruckartigen Zurücknahme des Fahrpedales eingenommenen
Wert vorgesehen, so daß aufgrund einer Geschindigkeitserhöhung nicht hoch- aufgrund
einer Geschwindigkeitsabnahme jedoch rückgeschaltet werden kann.
[0021] In Fig. 2 ist das Prinzipbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Ein Fahrpedal 10 eines Kraftfahrzeuges ist um ein raumfestes
Gelenk 11 drehbar gelagert und wird in seiner Ruhestellung von einer Feder 12, die
an einem raumfesten Befestigungspunkt 13 angelenkt ist, auf einem Auflagepunkt 14
gehalten. Das Fahrpedal 10 betätigt über ein hier nicht dargestelltes Gestänge, das
durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, eine Drosselklappe 15 einer Brennkraftmaschine
des Kraftfahrzeuges. Außerdem ist mit dem Fahrpedal 10 ein Stößel 16 eines Schieberventils
17 auslenkbar. Das Schieberventil 17 weist einen Druckmittelzufluß 18 auf, der an
eine Druckmittelpumpe 19 angeschlossen ist. Eine Druckmittelöffnung 20 des Schieberventils
17 ist zu einem Lasteingang 210 einer Getriebesteuereinheit mit Vergleicher 21 geführt,
der weitere Betriebskenngrößen des Kraftfahrzeuges beispielsweise über einen Geschwindigkeitseingang
211 zugeführt werden. Die Getriebesteuereinheit 21 ist über eine Hochschaltleitung
212 und eine Rückschaltleitung 213 mit einer Getriebeschalteinheit 22 verbunden die
in der Fig. 2 durch zwei Hydraulikschieber symbolisiert ist. Ein erster Druckmittelabfluß
23 des Schieberventils 17 steht über eine Leitung niedrigen Drucks mit einem Druckmittel-Vorratsgefäß
24 in Verbindung. Ein zweiter Druckmittelabfluß 25 des Schieberventils 17 ist über
ein vorgespanntes Rückschlagventil 26 ebenfalls mit dem Druckmittel-Vorratsgefäß 24
sowie über eine Drossel 27 mit einem Wegeventil 28, das einen Schaltmagnet 29 aufweist,
in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einem 2/2-Wegeventil, verbunden.
In dem Schieberventil 17 ist ein vom Stößel 16 betätigbarer Steuerschieber beweglich
angeordnet. Ein erster Teil 30 des Steuerschiebers weist einen verjüngten Teil auf,
durch den eine wechselseitige Verbindung zwischen dem Druckmittelzufluß 18 und dem
ersten Druckmittelabfluß 23 einerseits sowie über einen Kanal 31 im Ventilgehäuse
mit der Druckmittelöffnung 20 andererseits herstellbar ist. Der erste Teil 30 des
Steuerschiebers ist über eine Schraubenfeder 32 mit einem zweiten Teil 33 des Steuerschiebers
verbunden. Der von der Schraubenfeder 32 eingenommene Raum der Steuerschieberbohrung
des Schieberventils 17 steht über einen Kanal 34 im Ventilgehäuse mit dem zweiten
Druckmittelabfluß 23 in Verbindung. Der zweite Teil 33 des Steuerschiebers weist eine
zentrische Bohrung auf, in der eine Schraubenfeder 35 angebracht ist, die auf der
einen Seite auf der Grundfläche der Bohrung und auf der anderen Seite auf einem Bund
36 des Stößels 16 aufliegt der in der zentrischen Bohrung des zweiten Teiles 33 des
Steuerschiebers axial verschiebbar angeordnet ist. Auf dem Grund der zentrischen Bohrung
im zweiten Teil 33 des Steuerschiebers ist ein Kontaktplättchen 37 befestigt, auf
der gegenüberliegenden Stirnfläche des Stößels 16 ist ein Kontaktplättchen 38 isoliert
angebracht.
[0022] Weiterhin ist ein Schnappschalter 41 vorgesehen, der eine erste Druckkammer 42 und
eine zweite Druckkammer 43 aufweist, die durch eine Membran 44 voneinander getrennt
sind. Die erste Druckkammer 42 ist über eine Verbindung 45, die zweite Druckkammer
43 ist über eine Drossel 46 und einen Hohlraum 47 mit einem Ansaugrohr 48 der Brennkraftmaschine
des Kraftfahrzeuges verbunden. Die Membran 44 trägt einen Schaltstift 49, der vermittels
eines Gestänges 50, das in einem raumfesten Gelenk 51 sowie in einem Gelenk 52 am
Schaltstift 49 gelagert ist in zwei Raststellungen ausgerückt werden kann. Hierzu
sind zwei Federn 53, 54 an einem raumfesten Befestigungspunkt 55 und dem Schaltstift
49 bzw. einem Gelenk 56 des Gestänges 50 und dem Schaltstift 49 befestigt. Der Schaltstift
49 trägt an seiner einen Stirnseite ein isoliert angebrachtes Kontaktplättchen 57,
das einem am Gehäuse isoliert angebrachten Kontaktplättchen 58 gegenübersteht. In
der einen Raststellung des Schnappschalters - im dargestellten Beispiel in der rechten
Raststellung - sind die Kontaktplättchen 57, 58 miteinander verbunden; in der anderen
Raststellung sind sie voneinander getrennt. Der Schaltstift 49 trägt weiterhin eine
ferromagnetische Scheibe 59, die mit einem Schaltmagnet 60 in Wirkungsverbindung steht.
[0023] Durch Verbinden der Kontaktplättchen 37, 38 wird der Schaltmagnet 60 erregt, dies
ist durch die strichpunktierte Linie 61 angedeutet; durch Verbinden der Kontaktplättchen
57, 58 wird der das Wegeventil 28 betätigende Schaltmagnet 29 erregt, dies ist durch
die strichpunktierte Linie 62 angedeutet. Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten
Anordnung ist wie folgt:
Befindet sich das Fahrpedal 10 in der Ruhestellung, d.h. auf dem Auflagepunkt 14,
auf dem es durch die Feder 12 festgehalten wird, wird keine Kraft vom Fahrpedal 10
auf den Stößel 16 des Steuerschiebers des Schieberventils 17 übertragen. Dann fließt
das Druckmittel von der Druckmittelpumpe 19 über den Druckmittelzufluß 18 in den zweiten
Druckmittelabfluß 23 und von dort in das Druckmittel-Vorratsgefäß 24. Am ersten Druckmittelabfluß
23 und damit ebenso an der Druckmittelöffnung 20 herrscht der Druck Null, der der
Nullaststellung des Fahrpedals 10 entspricht.
[0024] Wird nun das Fahrpedal 10 aus seiner Nullage ausgelenkt, wird eine Verbindung zwischen
den Kontaktplättchen 37, 38 im zweiten Teil 33 des Steuerschiebers hergestellt. Dadurch
wird der Schaltmagnet 60 des Schnappschalters 41 erregt und der Schaltstift 49 in
seine linke Raststellung ausgerückt, wodurch der durch die Kontaktplättchen 57, 58
gebildete Schalter geöffnet wird. Dies wiederum bedeutet, daß der Schaltmagnet 29
des Wegeventils 28 nicht erregt ist, so daß das Wegeventil 28 seine Ruhelage einnimmt,
in der es geöffnet ist. Außerdem wird die vom Fahrpedal 10 auf dem Stößel 16 übertragene
Kraft über die Schraubenfeder 32 auf den ersten Teil 30 des Steuerschiebers übertragen.
Dies bedeutet, daß mit zunehmender Auslenkung des Fahrpedals 10 der erste Druckmittelabfluß
23 vom ersten Teil 30 des Steuerschiebers auch zunehmend verschlossen wird, so daß
sich in der Steuerschieberbohrung des Schieberventils 17 ein Druck aufbaut, der über
den Kanal 31 im Ventilgehäuse und die Druckmittelöffnung 20 auf den Lasteingang 210
der Getriebesbeuereinheit 21 weitergeleitet wird. Auf diese Weise erscheint am Lasteingang
210 eine der Auslenkung des Fahrpedals 10 und damit der Motorlast entsprechende Druckgröße.
[0025] Wird das Fahrpedal 10 nun langsam zurückgenommen, wird zwar der durch die Kontaktplättchen
37, 38 gebildete Schalter geöffnet und der Schaltmagnet 60 des Sohnappschalters 41
fällt ab, der Schaltstift 49 verbleibt jedoch dennoch in seiner durch die Federn 53,
54 bestimmten linken Raststellung. Fahrpedal 10 auch die Drosselklappe 15 langsam
verstellt wird, entsteht im Ansaugrohr 48 nur ein langsam steigender Unterdruck, so
daß sich in der ersten Druckkammer 42.über die Verbindung 45 und in der zweiten Druckkammer
43 über die Drossel 46 und den Hohlraum 47 derselbe Druck einstellt. Infolgedessen
wird die Membran 44 nicht ausgelenkt Da der durch die Kontaktplättchen 57, 58 gebildete
Schalter weiterhin geöffnet ist, verharrt das Wegeventil 28 in seiner offenen Stellung
und das Druckmittel aus der Schieberbohrung des Schieberventils 17 kann über den zweiten
Druckmittelabfluß 25, die Drossel 27 und das Wegeventil 28 in das Druckmittel-Vorratsgefäß
24 abfließen. Hierdurch ist eine Bewegung des Steuerschiebers des Schieberventils
17 nach rechts ent- sprechend der Zurücknahme des Fahrpedals 10 möglich. Dadurch wird
die Verbindung zwischen dem Druckmittelzufluß 18 und dem ersten Druckmittelabfluß
23 wieder geöffnet und der Druck an der Druckmittelöffnung 20 und damit entsprechend
am Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21 fällt - entsprechend der Stellung
des Fahrpedals 10 - ab.
[0026] Ist jedoch das Fahrpedal 10 ausgelenkt und damit der Steuerschieber des Schieberventils
17 nach links ausgerückt und wird nun das Fahrpedal 10 ruckartig zurückgenommen, verschließt
die Drosselklappe 15 ebenso ruckartig das Ansaugrohr 48 wodurch sich ein schneller
Unterdruckaufbau im Ansaugrohr 48 ausbildet. Über die Verbindung 45 entsteht hierdurch
in der ersten Druckkammer 42 ein starker Unterdruck, während in der zweiten Druckkammer
43 der vorher herrschende Unterdruck noch bestehen bleibt, da sich der plötzliche
Unterdruckaufbau im Ansaugrohr 48 über die Drossel 46,und den Hohlraum 47 nur verzögert
auf die zweite Druckkammer 43 übertragen kann. Infolge der Druckdifferenz zwischen
der ersten Druckkammer 42 und der zweiten Druckkammer 43 wird nun die Membran 44 nach
rechts ausgelenkt wodurch einerseits der Schnappschalter 41 infolge seiner durch das
Gestänge 50 und die Federn 53, 54 gebildeten Anordnung in seine rechte Raststellung
gebracht wird'und andererseits in dieser Raststellung ein Kontakt zwischen den Kontaktplättchen
57, 58 hergestellt wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß der Schaltmagnet 29 des
Wegeventils 28 erregt wird, wodurch das Wegeventil 28 in seine sperrende Stellung
gebracht wird. Das Druckmittel aus der Schieberbohrung des Schieberventils 17 kann
nun nicht mehr über den dritten Druckmittelabfluß 25 abfließen und der Steuerschieber
verharrt in der vor der ruckartigen Wegnahme des Fahrpedals eingenommenen Stellung.
Solange der Steuerschieber des Schieberventils 17 in seiner Lage blockiert ist, wird
von der Druckmittelöffnung 20 an den Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21
eine konstante Eingangsgröße weitergegeben. Dies bedeutet jedoch bei dem in Fig. 1
dargestellten Betriebsbeispiel, daß nicht die dem zweiten Betriebspunkt 3 sondern
die dem ersten Betriebespunkt 1 entsprechende Lastgröße als Eingangsgröße der Getriebesteuereinheit
21 zugeführt wird und infolgedessen ein Hochschaltvorgang, wie er bei üblichen Automatikgetrieben
ausgeführt worden wäre, unterdrückt wird.
[0027] Erst wenn das Fahrpedal 10 wieder auf den vor der ruckartigen Rücknahme des Fahrpedals
10 eingenommenen Wert ausgelenkt und damit Kraft auf den Stößel 16 des Steuerschiebers
des Schieberventils 17 übertragen wird, wird der durch die Kontaktplättchen 37, 38
gebildete Schalter geschlossen und infolgedessen der Schaltmagnet 60 des Schnappschalters
41 erregt. Dies hat zur Folge, daß die ferromagnetische Scheibe 59, die auf dem Schaltstift
49 angebracht ist, vom Magneten angezogen wird und der Schnappschalter 41 so wiederum
in seine linke Raststellung ausgerückt wird. Damit wird jedoch auch der durch die
Kontaktplättchen 57, 58 gebildete Schalter geöffnet und infolgedessen der Schaltmagnet
29 des Wegeventils 28 entregt. Das Druckmittel aus der Steuerschieberbohrung des Schieberventils
17 kann nun wiederum über den zweiten Druckmittelabfluß 25, die Drossel 27 und das
Wegeventil 28 abfließen. Damit kann sich auch der Steuerschieber des Schieberventils
wieder nach rechts bewegen, wodurch, wie oben erklärt, eine Reduzierung der Eingangsgröße
am Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21 einhergeht.
[0028] Das vorgespannte Rückschlagventil 26 ist vorgesehen, um bei schneller Auslenkung
des Fahrpedals 10 einen Druckmittelzufluß in die Steuerschieberbohrung des Schieberventils
17 vom Druckmittel-Vorratsgefäß 24 zu ermöglichen, andererseits aber einen Abfluß
über diesen Zweig zu verhindern.
[0029] Die Drossel 27 hingegen bewirkt eine verzögerte Auslenkung des Steuerschiebers bei
Rücknahme des Fahrpedals 10 und stellt so sicher, daß bei dem oben beschriebenen Schaltvorgang
zur Unterdrückung von Hochschaltvorgängen die Stellung des Steuerschiebers verrastet
wird, die zum Zeitpunkt der ruckartigen Rücknahme des Fahrpedals eingenommen wurde,
da durch die Drossel 27 die Auslenkung des Steuerschiebers im Sinne einer Lastverminderung
langsamer erfolgt, als der durch den Schnappschalter 41 und das Wegeventil 28 bewirkte
Blockiervorgang des Druckmittelabflusses aus der Steuerschieberbohrung.
[0030] In Fig. 3 ist das Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Das Fahrpedal 10 - in der Zeichnung der Einfachheit halber
einschließlich eines Weggebers - ist über eine erste Sample-and-Hold-Stufe 80 mit
dem Lasteingan 210 der Getriebesteuereinheit 21 verbunden, die ihrerseits wiederum
über die Hochschaltleitung 212 und eine Rückschaltleitung 213 an die Getriebeschalteinheit
22 angeschlossen ist. Der Getriebesteuereinheit 21 wird zudem über den Geschwindigkeitseingang
211 ein der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Signal von einem Getriebeausgangsdrehzahl-Geber
70 zugeführt. Das der Fahrpedalstellung entsprechende Signal ist außerdem über eine
Differenzierstufe 81 und eine Kennlinienstufe 82 an den ersten Eingang eines ersten
Komparators 83 gelegt, dessen zweiter Eingang von einer Klemme 84 mit einer weiteren
Spannung beschaltbar ist. Der Ausgang des ersten Komparators 83 ist mit dem Setzeingang
851 eines Flip-Flops 85 verbunden, dessen Ausgang auf den Hold-Eingang der ersten
Sample-and-Hold-Stufe 80 geführt ist. Das der Fahrpedalstellung entsprechende Signal
wird schließlich noch dem ersten Eingang eines zweiten Komparators 86 zugeführt, dessen
zweiter Eingang mit dem Ausgang der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80 verbunden ist.
Der Ausgang des zweiten Komparators 86 ist auf einen Eingang einer ersten UND-Stufe
87 geführt, deren anderer Eingang an Masse liegt. Der Ausgang der ersten UND-Stufe
87 steuert schließlich den Rücksetzeingang 852 des Flip-Flops 85.
[0031] Das vom Fahrpedal 10 herrührende und der Fahrpedalstellung entsprechende Signal wird
über die erste Sample-and-Hold-Stufe 80 der Getriebesteuereinheit 21 zugeführt. Eine
Sample-and-Hold-Stufe hat die Eigenschaft, das an ihrem Eingang anliegende Signal
- gegebenenfalls um einen vorgebbaren Faktor verstärkt - an ihren Ausgang weiterzuleiten,
solange der Hold-Eingang nicht angesteuert ist. In dieser Betriebsweise wirkt eine
Sample-and-Hold-Stufe also als Verstärker. In dem Augenblick jedoch, in dem der Hold-Eingang
angesteuert wird, bleibt das Ausgangssignal auf seinem Augenblickswert stehen, d.h.,
die Eingangsgröße kann durch Ansteuerung des Hold-Einganges verrastet werden. Bei
der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird
der Hold-Eingang 801 der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80 durch das Flip-Flop 85 angesteuert.
Die Ausbildung der ersten Sample-and-Hold- Stufe 80 ist jedoch nicht Gegenstand dieser
Erfindung. Sample-and-Hold-Stufen zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind vielmehr handelsüblich und sind beispielsweise unter der Typenbezeichnung SHA-1A
(Firma Analog Devices) erhältlich. Solange also der Hold-Eingang 801 der ersten Sample-and-Hold-Stufe
80 nicht angesteuert wird, gelangt das der Fahrpedalstellung entsprechende Signal
dem jeweiligen Augenblickswert der Fahrpedalstellung entsprechend auf den Lasteingang
210 der Getriebesteuereinheit 21.
[0032] Um jedoch eine ruckartige Zurücknahme des Fahrpedals erkennen zu können, wird das
der Fahrpedalstellung entsprechende Signal in der Differenzierstufe 81 differenziert
und einer Kennlinienstufe 82 zugeführt. Die Kennlinienstufe 82 unterdrückt die positiven
Ausgangssignale der Differenzierstufe 81 entsprechend einer positiven Auslenkung des
Fahrpedales 10, so daß am Ausgang der Kennlinienstufe 82 ein Signal zur Verfügung
steht, das der Geschwindigkeit der Zurücknahme des Fahrpedals 10 entspricht. Diese
Spannung wird im ersten Komparator 83 mit einer an die Klemme 84 gelegten vorgebbaren
Schwellwertspannung verglichen, so daß der erste Komparator 83 dann umschältet, wenn
die Geschwindigkeit der Rücknahme des Fahrpedals 10 den vorgegebenen Wert überschreitet.
Auf diese Weise ist ein Mindestruck für die Rücknahme des Fahrpedals 10 definierbar,
bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgelöst wird. Der Ausgang des ersten Komparators
83 setzt nun das Flip-Flop 85, das seinerseits den Hold-Eingang 801 der ersten Sample-and-Hold-Stufe
ansteuert. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei definierter ruckartiger Zurücknahme
des Fahrpedals 10 die zu diesem Zeitpunkt vorliegende, der Fahrpedalstellung entsprechende
Spannung am Lasteingang 210 der Getriebesteuereinheit 21 verrastet wird.
[0033] Entsprechend der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe soll diese Verrastung dann
wieder gelöst werden, wenn das Fahrpedal 10 wieder auf seinen zum Zeitpunkt der ruckartigen
Zurücknahme eingenommenen Wert ausgelenkt wurde. Zu diesem Zweck wird der am Ausgang
der ersten Sample-and-HoldStufe 80 vorliegende verrastete Wert mit dem Augenblickswert
der der Fahrpedalstellung entsprechenden Spannung im zweiten Komparator 86 verglichen.
Bei Gleichheit der beiden Eingangsspannungen des zweiten Komparators 86 wird über
die erste UND-Stufe 87 das Flip-Flop 85 zurückgesetzt und damit die erste Sample-and-Hold-
Stufe 80 entriegelt. Von diesem Zeitpunkt an wird nun wieder, wie oben geschildert,
der Getriebesteuereinheit 21 ein dem Augenblickswert der Fahrpedalstellung entsprechendes
Signal zugeführt.
[0034] In Fig. 4 ist das Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Diese dritte Ausführungsform baut im wesentlichen auf der
in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform auf, entsprechend sind gleiche Elemente mit
gleichen Bezugszeichen versehen und die weitere Beschreibung beschränkt sich auf die
zusätzlich vorgesehenen Elemente. In die Verbindungsleitung zwischen dem Fahrpedal
10 und der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80 ist ein erstes Verzögerungsglied 88 sowie
ein Umschalter 89 geschaltet. Der Umschalter 89 bewirkt in seiner einen Schaltstellung
die Einschaltung des Verzögerungsgliedes 88 in die Verbindungsleitung zwischen dem
Fahrpedal 10 und der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80, in seiner anderen Schaltstellung
wird das Verzögerungsglied 88 überbrückt, so daß eine Schaltung, wie in Fig. 3 dargestellt,
entsteht. Der Steuereingang des Umschalters 89 ist mit dem Ausgang der Kennlinienstufe
82 verbunden. Der Ausgang des Getriebeausgangsdrehzahl-Gebers 70 ist auf den Eingang
einer zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90 sowie über eine steuerbare Begrenzerstufe 91
auf den Geschwindigkeitseingang 211 der Getriebesteuereinheit 21 geführt. Der Ausgang
der zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90 ist mit dem Steuereingang der steuerbaren Begrenzerstufe
91 verbunden. Der Hold-Eingang 901 der zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90 steht, ebenso
wie der Hold-Eingang 801 der ersten Sample-and-Hold-Stufe 80 mit dem Ausgang des Flip-Flops
85 in Wirkungsverbindung. In einer weiteren Ausbildung der in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen den Ausgang des Flip-Flops
85 und wenigstens einen Hold-Eingang 801, 901 eine zweite UND-Stufe 92 geschaltet,
deren zweiter Eingang auf eine Klemme 93 geführt ist.
[0035] Die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung weist gegenüber der in Fig. 3 dargestellten die folgenden Unterschiede
auf:
Wie schon bei der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsfor einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind für die positive und d negative Auslenkung des Fahrpedales unterschiedliche
Zeitkonstanten für die Weitergabe des der Fahrpedalstellung entsprechenden Signales
auf die Getriebesteuereinheit 21 vorgesehen. Während es dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges
jederzeit möglich sein soll, ohne Verzögerung mit dem Fahrpedal Vollgas einzustellen,
kann es zweckmäßig sein, die Lastrücknahme verzögert an die Getriebesteuereinheit
weiterzuleiten. Während dies bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform hydraulisc
über die Drossel 27 bewirkt wird, ist bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform
das erste Verzögerungsglied 88 vorgesehen, das bei Lastrücknahme in die Verbindung
zwischen dem Fahrpedal 10 und der Getriebesteuereinheit 21 geschaltet wird. Ein Kriterium
für Lastrücknahme liegt jedoch bereits am Ausgang der Kennlinienstufe 82 vor, da diese,
wie oben erläutert, nur Signale abgibt, die einer negativen Auslenkungsgeschwindigkeit
des Fahrpedales 10 entsprechen. Wird nun der Ausgang der Kennlinienstufe 82 mit dem
Steuereingang des Umschalters 89 verbunden, gelangt bei positiver Auslenkung des Fahrpedals
10 die der Auslenkung entsprechende Spannung unverzögert auf die erste Sample-and-Hold-Stufe
80, bei Rücknahme des Fahrpedales 10 erscheint am Ausgang der Kennlinienstufe 82 eine
Spannung, der Umschalter 89 wird umgelegt und die der Auslenkung des Fahrpedales entsprechende
Spannung wird durch das erste Verzögerungsglied 88 verzögert auf die erste Sample-and-Hold-Stufe
80 geleitet.
[0036] Der Getriebeausgangsdrehzahl-Geber 70 ist bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr direkt, sondern über eine steuerbare
Begrenzerstufe 91 mit dem Geschwindigkeitseingang 211 der Getriebesteuereinheit 21
verbunden. Die Begrenzungsschwelle der steuerbaren Begrenzerstufe 91 wird dabei über
die zweite Sample. and-Hold-Stufe 90 - die im normalen Betrieb, wie erwähnt, als Verstärker
arbeitet - von dem Ausgangssignal des Getriebeausgangsdrehzahl-Gebers 70 so eingestellt,
daß sie gerade oberhalb des Augenblickswertes der Getriebeausgangsdrehzahl liegt.
Auf diese Weise wird im normalen Betrieb des Kraftfahrzeuges, d.h. ohne ruckartige
Zurücknahme des Fahrpedales und dadurch bewirkte Sperrung der zweiten Sample-and-Hold-Stufe
90, das die Getriebausgangsdrehzahl entsprechende Signal unverzerrt und unbegrenzt
auf den Geschwindigkeitseingang 211 der Getriebesteuereinheit 21 übertragen. Wird
jedoch die zweite Sample-and-Hold-Stufe 90 in der beschriebenen Weise durch Setzen
des Flip-Flops 85 und Ansteuerung des Hold-Einganges 901 gesperrt, bewirkt das zu
diesem Zeitpunkt verriegelte Ausgangssignal der zweiten Sample-and-Hold-Stufe 90,
daß die Begrenzungsschwelle der steuerbaren Begrenzerstufe 91 auf dem zu diesem Zeitpunkt
vorliegenden Wert der Getriebeausgangsdrehzahl verrastet wird. Dementsprechend gelangen
vom Getriebeausgangsdrehzahl-Geber 70 nur noch solche Geschwindigkeitssignale auf
den Geschwindigkeitseingang 211 der Getriebesteuereinheit 21 die kleiner oder gleich
dem verrasteten Wert der Getriebeausgangsdrehzahl sind. Betrachtet man hierzu das
in Fig. 1 dargestellte Schaltmuster, so berücksichtigt die Verrastung des Geschwindigkeitssignales
den Betriebsfall, bei dem das Kraftfahrzeug aus dem ersten Betriebspunkt 2 trotz zurückgenommenen
Fahrpedales beispielsweise aufgrund einer steilen Gefällestrecke in den fünften Betriebspunkt
6 gelangt und dort dennoch in den höheren Gang hochschaltet. Während also die Verriegelung
des Lastwertes am Eingang der Getriebsteuereinheit 21 den ersten Betriebspunkt 2 simuliert,
während tatsächlich bereits beispielsweise der zweite Betriebspunkt 3 erreicht ist,
simuliert die Geschwindigkeitsverriegelung den ersten Betriebspunkt 2, während tatsächlich
bereits der fünfte Betriebspunkt 6 erreicht ist. Bei gleichzeitiger Verriegelung von
Last- und Geschwindigkeitswert tritt entsprechend ein kombinierter Effekt auf. Um
bei Verriegelung des Geschwindigkeitswertes ein überdrehen der Brennkraftmaschine
zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein eine entsprechende Drehzahlbegrenzung zusätzlich
vorzusehen.
[0037] Während bei den bisher berschriebenen Vorrichtung die Verriegelung des Last- und/oder
Geschwindigkeitswertes allein durch eine ruckartige Zurücknahme des Fahrpedales 10
ausgelöst wurde, kann es in einigen Anwendungsfällen oder um ein sicheres Kriterium
für die Verriegelung zu schaffen, zweckmäßig sein, zusätzlich das Kriterium "gelöstes
Fahrpedal" mit einzubeziehen. Dies ist bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die zweite UND-Stufe 92 berücksichtigt. Am
Eingang der zweiten UND-Stufe 92 liegen das Ausgangssignal des Flip-Flops 85 sowie
über eine Klemme 93 ein der Nullstellung des Fahrpedales entsprechendes Signal, das
in hier nicht näher dargestellter Weise aus dem vom Fahrpedal 10 abgegebenen Signal
gebildet werden kann. Die zweite UND-Stufe 92 bewirkt, daß der Last- und/oder Geschwindigkeitswert
nur dann verriegelt wird, wenn das Fahrpedal ruckartig zurückgenommen wurde und dann
die Nullstellung einnimmt.
[0038] In Fig. 5 ist das Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Während die in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen
vorzugsweise in analoger Schaltungstechnik aufgebaut sind, eignet sich die in Fig.
5 dargestellte Ausführungsform besonders zum Einsatz in Verbindung mit einer digitalen
Getriebesteuervorrichtung, wie sie beispielsweise in der DT-OS 2 036 732 beschrieben
ist. Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist ein zweites Verzögerungsglied 100 sowie Schalter 101, 102 auf, die in Reihe
in die Hochschaltleitung 212 zwischen die Getriebesteuereinheit 21 und die Getriebeschalteinheit
22 geschaltet sind. Der Lasteingan: 210 der Getriebesteuereinheit 21 ist mit einer
Differenzstufe 103, einem Nulldedektor 104 sowie einer Schwellwertstufe 110 verbunden.
Der Ausgang der Differenzstufe 103 ist an den ersten Eingang einer dritten UND-Stufe
105 angeschlossen, dessen zweiter Eingang an der Hochschaltleitung 212 liegt. Die
dritte UND-Stufe 105 steuert eine monostabile Kippstufe 106, deren einer Ausgang mit
dem Steuereingang des ersten Schalters 101 und deren zweiter Ausgang mit dem ersten
Eingang einer vierten UND-Stufe 107 verbunden ist. Der zweite Eingang der vierten
UND-Stufe 107 ist an den Ausgang des Nulldetektors 104 angeschlossen, während sein
Ausgang mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 108 verbunden ist. Der Rücksetzeingang
des Flip-Flops 108 ist über ein drittes Verzögerungsglied 109 an den Ausgang der Schwellwertstufe
110 angeschlossen.
[0039] Die Differenzstufe 103 bildet in rascher Folge der Fahrpedalstellung entsprechende
Werte und die Differenz aufeinanderfolgender Werte. Ist diese Differenz negativ, d.h.
liegt eine Lastverminderung vor, wird die dritte UND-Stufe 105 angesteuert. Hat die
Getriebesteuereinheit 21 gleichzeitig einen Hochschaltvorgang berechnet, wird über
die dritte UND-Stufe 105 die monostabile Kippstufe 106 angestoßen und der erste Schalter
101 für eine kurze Zeit, beispielsweise 500 ms geöffnet. Das zweite Verzögerungsglied
100 bewirkt dabei, daß der Hochschaltbefehl von der Getriebesteuereinheit 21 nicht
zur Getriebeschalteinheit 22 gelangen kann, bevor die aus den Bausteinen 103, 105,
106 gebildete Logik ermitteln konnte, ob der Schalter 101 zu öffnen ist. Fällt die
monostabile Kippstufe 106 nach dieser Zeit wieder in ihre stabile Ruhelage zurück,
wird durch die vierte UND-Stufe 107 ein Kriterium dafür gebildet, ob nach Ablauf dieser
Zeit die Fahrpedalstellung Null erreicht wurde. Ist dies der Fall, wird das Flip-Flop
108 gesetzt und der zweite Schalter 102 geöffnet. Dies bedeutet, daß bei einem in
der Getriebesteuereinheit 21 berechneten Hochschaltvorgang und gleichzeitiger Lastverminderung
der Hochschaltbefehl zunächst für eine kurze Zeit unterdrückt wird und nach Ablauf
dieser Zeit geprüft wird, ob sich das Fahrpedal 10 in der Leerlaufstellung befindet.
Ist dies der Fall, wird der Hochschaltbefehl endgültig unterdrückt und der Hochschaltvorgang
damit nicht ausgeführt. Die von der Standzeit der monostabilen Kippstufe 106 bestimmte
Prüfzeit ist dabei so einzustellen, daß ein Hochschaltvorgang nur dann unterdrückt
wird, wenn das Fahrpedal 10 ruckartig zurückgenommen wird, d.h. wenn in der Prüfzeit
die Leerlaufstellung des Fahrpedales 10 erreicht wird.
[0040] Das Flip-Flop 108 wird dann zurückgesetzt, wenn von der Schwellwertstufe 108 ein
Signal über das dritte Verzögerungsglied 109 auf den Rücksetzeingang gelangt ist.
Dies ist dann der Fall, wenn das Fahrpedal 10 wieder auf einen vorbestimmbaren Wert
ausgelenkt wurde. Das dritte Verzögerungsglied 109 dient einerseits zur Unterdrückung
von Störimpulsen, die Fehlrückschaltungen des Flip-Flops 108 verursachen könnten,
andererseits bewirkt die Verzögerung, daß bei Auslenken des Fahrpedales 10 nicht doch
noch hochgeschaltet wird. Liegt der in der Schwellwertstufe 110 eingestellte Schwellwert
nämlich niedrig oder bei Null, würde bei direkter Ansteuerung des Rücksetzeinganges
das Flip-Flop hochgeschaltet, wie aus dem in Fig. 1 dargestellten Last-Geschwindigkeits-Diagramm
ersichtlich ist. Bei gelösten Fahrpedal 10 und unterdrücktem Hochschalten (geöffneter
zweiter Schalter 102) befindet sich das Kraftfahrzeug im dritten Betriebspunkt 4.
Ist der Schwellwert der Schwellwertstufe 110 nun niedrig eingestellt, beispielsweise
in Höhe des zweiten Betriebespunktes 2 oder liegt er bei Null, würde bei Überschreiten
des Schwellwertes die Hochschaltleitung 212 durch Schließen des zweiten Schalters
102 freigegeben und hochgeschaltet, da sich das Kraftfahrzeug in einem Betriebspunkt
unterhalb der Hochschaltgerade 1 befindet. Wird das Ausgangssignal der Schwellwertstufe
110, jedoch verzögert, liegt der Betriebspunkt des Kraftfahrzeuges schon wieder oberhalb
der Hochschaltgeraden 1, wenn der zweite Schalter 102 geschlossen wird. Durch Einschaltung
des dritten Verzögerungsgliedes 109 ist es also möglich, mit dem Betriebspunkt aus
dem unterhalb der Hochschaltgeraden 1 liegendem Bereich herauszukommen, ohne einen
Hochschaltvorgang auszulösen.
1. Vorrichtung zum Schalten von Stufengetrieben in Kraftfahrzeugen mit einer vom Fahrpedal
des Kraftfahrzeuges einstellbaren Eingangsgröße für eine Getriebesteuereinheit des
Stufengetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorgesehen sind, die bei
ruckartiger Zurücknahme des Fahrpedales (10) ein Hochschalten des Stufengetriebes
unterdrücken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung des
Hochschaltens die Eingangsgröße auf ihren vor der der Zurücknahme des Fahrpedales
(10) eingenommenen Augenblickswert verrastet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastung der Eingangsgröße
wieder gelöst wird, wenn das Fahrpedal (10) wieder auf den der verrasteten Eingangsgröße
entsprechenden Wert ausgelenkt wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung
der Eingangsgröße ein Schieberventil (17) vorgesehen ist, daß die Eingangsgröße der
Druck eines hydraulischen Druckmittels ist, daß die Eingangsgröße in an sich bekannter
Weise durch Verschieben eines ersten, einen verjüngten Abschnitt aufweisenden und
die Verbindung zwischen einem Druckmittelzufluß (18) und einer Druckmittelöffnung
(20) bemessenden Teiles (30) eines Steuerschiebers des Schieberventils (17) eingestellt
wird und daß die Eingangsgröße der Getriebesteuereinheit (21) zugeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber weiterhin
einen mit dem ersten Teil (30) über eine Schraubenfeder (32) verbundenen zweiten Teil
(33) aufweist, in dem zentrisch ein vom Fahrpedal (10) betätigbarer und dabei einen
Arbeits-Tastkontakt (37, 38) schließender Stößel (16) angeordnet ist, daß ein die
Rückstellung des zweiten Teiles (33) des Steuerschiebers aus der ausgelenkten Position
ermöglichender zweiter Druckmittelabfluß (25) über ein schaltbares Wegeventil (28)
an ein druckloses Druckmittel-Vorratsgefäß (24) anschließbar ist, daß das Wegeventil
(28) von einem durch ruckartige Zurücknahme des Fahrpedales (10) auslenkbaren Schnappschalter
(41) auslösbar ist und daß der Schnappschalter (41) durch den Arbeits-Tastkontakt
(37, 38) rücksetzbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappschalter (41)
als ein zwei durch eine Membran (44) voneinander getrennte Druckkammern (42, 43) aufweisender
Membranschalter ausgebildet ist, dessen Membran (44) einen Schaltstift (49) trägt,
der durch ein Gestänge (50) und Federn (53, 54) in zwei stabile Raststellungen auslenkbar
ist, die ein Schließen bzw. Öffnen eines Kontaktpaares (57, 58) bewirken, daß die
erste Druckkammer (42) direkt und die zweite Druckkammer (43) über eine Drossel (46)
und einen Hohlraum (47) mit dem Ansaugrohr (48) einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges
verbunden ist, daß der Schaltstift (49) bei einem bestimmten Unterdruck in der ersten
Druckkammer (42) gegenüber der zweiten Druckkammer (43) in die eine Raststellung ausgelenkt
wird und durch einen Schaltmagneten (60) in die andere Raststellung umlenkbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsgröße
eine elektrische Spannung ist, die der Getriebesteuereinheit (21) über eine erste
Sample-and-Hold-Stufe (80) zugeführt wird, daß eine der Stellung des Fahrpedales (10)
entsprechende Spannung über eine Differenzierstufe (81) und eine Kennlinienstufe (82)
an einen ersten Komparator (83) gelegt ist, der zudem mit einer festen vorgebbaren
Vergleichsspannung beaufschlagt ist und daß der Ausgang des ersten Komparators (83)
mit dem Hold-Eingang (801) der Sample-and-Hold-Stufe (80) in Wirkungsverbindung steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hold-Eingang (801)
der Sample-and-Hold-Stufe (80) vom Ausgang eines Flip-Flops (85) gesteuert wird, dessen
Setzeingang (851) mit dem Ausgang des ersten Komparators (83) verbunden ist und dessen
Rücksetzeingang (852) von einer Vergleichsschaltung (86, 87) gesteuert wird, die bei
Gleichheit von Eingangsgröße und der der Stellung des Fahrpedales (10) entsprechenden
Spannung ein Signal abgibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung
aus einem zweiten Komparator (86), dessen einer Eingang mit der der Stellung des Fahrpedals
(10) entsprechenden Spannung und dessen anderer Eingang mit der Eingangsgröße beaufschlagt
ist und dessen Ausgang mit einem Eingang einer ersten UND-Stufe (87) verbunden ist,
deren anderer Eingang auf Nullpotential liegt, besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
der Stellung des Fahrpedales (10) entsprechende Spannung der ersten Sample-and-Hold-Stufe
(80) über ein erstes Verzögerungsglied (88) zugeführt wird, das in Abhängigkeit von
der Ausgangsspannung der Kennlinienstufe (82) überbrückbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Getriebesteuereinheit (21) ein der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Signal über
eine steuerbare Begrenzerstufe (91) zugeführt wird, deren Begrenzerschwelle in Abhängigkeit
von der der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Spannung über eine zweite Sample-and-Hold-Stufe
(90) steuerbar ist, deren Hold-Eingang (901) mit dem Ausgang des Flip-Flops (85) in
Wirkungsverbindung steht.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Ausgang des Flip-Flops (85) und dem Hold-Eingang (801, 901) wenigstens einer Sample-and-Hold-Stufe
(80, 90) eine zweite UND-Stufe (92) geschaltet ist, deren weiterer Eingang mit einem
logischen Signal beschaltet wird, wenn die der Stellung des Fahrpedales (10) entsprechende
Spannung auf einen vorbestimmten Wert abgesunken ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung des
Hochschaltens eine Hochschaltleitung (212) von der Getriebesteuereinheit (21) zu einer
Getriebeschalteinheit (22) unterbrochen wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorgesehen
sind, die bei Berechnung eines Hochschaltvorganges durch die Getriebesteuereinheit
(21) und Verminderung der der Stellung des Fahrpedales (10) entsprechenden Spannung
die Hochschaltleitung (212) für eine vorbestimmte Zeit unterbrechen und die Unterbrechung
der Hochschaltleitung (212) nach Ablauf der vorbestimmten Zeit fortsetzen, wenn die
der Stellung des Fahrpedales (10) entsprechende Spannung zu diesem Zeitpunkt auf einen
vorbestimmten Wert abgesunken ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einer mit der der
Stellung des Fahrpedales (10) entsprechenden Spannung beaufschlagten Differenzstufe
(103) die Differenzen aufeinanderfolgender Werte der Fahrpedalstellung gebildet werden
und bei negativen Differenzen ein logisches Signal mit einem einem Hochschaltbefehl
der Getriebesteuereinheit (21) entsprechenden Signal in einer dritten UND-Stufe (105)
verknüpft wird, die eine monostabile Kippstufe (106) auslöst, durch die ein erster
die Hochschaltleitung (212) unterbrechender Schalter (101) für eine vorbestimmte Zeit
geöffnet wird, daß das dem Rückkippen der monostabilen Kippstufe (106) entsprechende
logische Signal in einer vierten UND-Stufe (107) mit dem Ausgang eines mit der der
Stellung des Fahrpedals (10) entsprechenden Spannung beaufschlagten Nulldetektors
(104) verknüpft wird daß der Ausgang der vierten UND-Stufe (107) ein Flip-Flop (108)
setzt, durch dessen Ausgang ein zweiter, die Hochschaltleitung (212) unterbrechender
und in Reihe zu dem ersten Schalter (101) liegender zweiter Schalter (102) gesteuert
wird und daß der Rücksetzeingang des Flip-Flops (108) vorzugsweise über ein drittes
Verzögerungsglied (169) mit einer Schwellwertstufe (110) verbunden ist, die eingangsseitig
mit einer der Fahrpedalstellung entsprechenden Spannung beaufschlagt ist.