DE2448540A1

DE2448540A1 - Elektronische steuervorrichtung

Info

Publication number: DE2448540A1
Application number: DE19742448540
Authority: DE
Inventors: Harald Vogt; Bert Dipl Ing Wurst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-10-11
Filing date: 1974-10-11
Publication date: 1976-04-22
Also published as: FR2287629B1; IT1043256B; US4073203A; FR2287629A1; GB1514972A; GB1514971A; JPS5166969A

Description

Chr/Sm

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 STUTTGART 1 Elektronische Steuervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuervorrichtung nach der Gattung des Kauptanspruchs. Die heute üblichen Kraftfahrzeuggetriebe, die automatisch betätigbar sind, enthalten meist einen Planetensatz, der zum Schalten der verschiedenen Gänge dient. Zum Schalten wird jeweils eine einzelne Einheit des Planetensatzes, beispielsweise die Sonne oder die Planeten oder der Steg, mit Hilfe von hydraulisch betätigbaren Kupplungen oder Bremsen getrennt angetrieben oder abgebremst. Durch die Auswahl und das Abbremsen eines bestimmten Teils des Planetensatzes findet dann das Schalten der Gänge statt. Zur Steuerung solcher Getriebe werden in zunehmendem Maß elektronische Anordnungen vorgesehen. An die elektronischen Anordnungen sind dabei eine Reihe von Forderungen zu stellen. Die Schaltübergänge

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von einem Gang zu einem anderen sollen ruckfrei gestaltet
werden, um den Fahrkomfort zu erhöhen. Bei einem Kabelbruch
oder bei einem Ausfall der elektronischen Anordnung soll eine Gefährdung beim Betrieb des Kraftfahrzeugs ausgeschlossen
sein; außerdem soll es möglich sein, bei einem solchen Ausfall wenigstens in einem der Getriebegänge zur nächsten Werkstatt fahren zu können. Schließlich soll es dem Fahrer nicht
möglich sein, bei einer unzulässig hohen Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltstufen auf einen zu niederen Gang zu begrenzen oder gar den Rückwärtsgang einzulegen. Bekannte Vorrichtungen erfüllen diese Forderungen nur mangelhaft oder garnicht. Ein
Problem ist insbesondere eine vernünftige Realisierung von
Motor-Last-Kennlinien innerhalb eines vorgegebenen Schaltprogramms. Dabei werden - um ein zu häufiges Schalten zu vermeiden - zwischen den einzelnen den verschiedenen Gängen zugeordneten Schaltkennlinien bewußt Hysteresen vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Lastkennlinien für die einzelnen Gänge mit einer einfachen Anpassungsschaltung individuell eingestellt x^erden können. Dabei ist man vollkommen frei in der Wahl des Schaltprogramms. Die mit der
erfindungsgemäßen Steuervorrichtung verwirklichten Schaltgeraden können beliebige positive Steigungen aufweisen. Die
Hysterese kann bei verschiedenen Steigungen unterschiedlich
gewählt werden. Auch die Kick-Down-Schaltpunkte mit den zugehörigen Hysteresen können praktisch vollkommen unabhängig
voneinander eingestellt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Steuervorrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Dimensionierung des aus mehreren Widerständen bestehenden Netzwerks eine einfache
Einstellung der Null-Last-, der Voll-Last- und der Kick-Down-Schaltpunkte ermöglicht. Bei einer Anwendung der Dickschicht-Technik

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läßt sich das Anpassungs-Nstzwerk sehr vorteilhaft zusammen mit wenigstens einem Lastgebec-Systwn auf einem Substrat-Plättchen anordnen. Der Anwender der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist frei in der V/ahl der die Gangwechsel beeinflussenden Signale. Er kann entweder die Drosselklappenstellung oder die Fahrgeschwindigkeit oder beide Signale verwenden oder einen oder zwei Anpassungsnetzwerken zuführen, um die Aufwärts- und Abwärts-Schaltpunkte in den getrennten Gangwahl-Kippstufen damit zu bestimmen.

Es ist weiterhin von Vorteil, daß mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung das Schaltprogramm des Getriebes ohne Schwierigkeiten den Wünschen der Benutzer der Kraftfahrzeuge angepaßt werden kann. Eine solche Anpassung an unterschiedliche Fahrzeugtypen und Schaltprogramme wird mit einem einfachen Widerstandsnetzwerk vorgenommen. Eine gleiche Grundschaltung und gleiche Systemkomponenten ermöglichen eine Anpassung durch die Änderung Von maximal dreizehn Widerständen im Anpassungsnetzwerk und vier Widerständen an den Kick-Down-Kippstufen. Auch bei einer Anwendung der Dünnschicht- oder Dickschicht-Technik läßt sich eine Anpassung · ausführen. Es ist sogar möglich, auch unterschiedliche Fahrzeuge mit einem einzigen Lastgebertyp auszurüsten. Weiterhin läßt sich die erfindungsgemäße Steuervorrichtung preisgünstig und räumlich sehr klein aufbauen; es ist möglich, die Gesamtschaltung und den Lastgeber gemeinsam in einem einzigen Gehäuse unterzubringen.

In den Kippstufen, die das Aufwärts- und das Abwärtsschalten bewirken, kann eine ganze Reihe von üblicherweise verwendeten Transistoren durch die Reihenschaltung der Schaltstrecken eines einzigen Transistors und eines Thyristors ersetzt werden. Mit dieser einfachen Anordnung wird erreicht, daß der Zustand des Ausgangs der Kippstufe nicht nur vom augenblicklichen Zustand der Eingänge der Kippstufen abhängt, sondern auch vom vorhergegangenen Zustand der Eingänge. Auf einfache Weise kann damit zwischen dem Hinaufschalten und dem Rückschalten eine Hysterese erreicht werden, die einen häufigen Gangwechsel im Getriebe verhindert.

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Ein zweites Ausführungsbeispiel weist ?upät·?."Λehe Vorteile auf. Eine Rückschaltsicherung verhindert ein zu frühes Zurückschalten des Getriebes, wenn der Benutzer des Kraftfahrzeugs bei einer zu hohen Fahrgeschwindigkeit mit dem Wählhebel eine Begrenzung auf den zweiten oder ersten Gang vornimmt. Eine Rückwärtsgangsperre verhindert das Einlegen des Rückwärtsgangs im Getriebe, wenn der Benutzer des Fahrzeugs auf R schaltet, obwohl sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet. Eine Überdrehzahlsicherung verhindert das Überdrehen des Motors, wenn infolge eines Fehlers im Steuergerät ein unzulässiges Rückschalten - A wärtsschalten - erfolgt.

Das zweite Ausführungsbeispiel weist in der Schaltungsanordnung eine Fülle von Einzelvorteilen auf. Die negativ proportional verlaufende Ausgangsspannung der dem Drehzahlgeber nachgeschalteten Ausvierteanordnung ermöglicht es, den Lastgeber und den Kick-Down-Schalter einseitig an Masse· zu legen. Somit führen alle Zuleitungen dieser Bauelemente Ilassepotential, wenn sie abgeschaltet sind, und eine Zerstörung des elektronischen Teils des Steuergeräts durch einen Kurzschluß mit der Fahrzeugmasse wird vermieden. Vielter ist eine Begrenzung der Gänge durch den Wählhebel möglich, dabei verhindert jedoch die Überdrehsicherung ein überdrehen des Motors. Das Getriebe nimmt ein Abwärtsschalten' erst dann vor, wenn die Getriebeausgangsdrehzahl, also die Fahrge schwindigkeit, einen zulässigen Höchstwert unterschritten hat. Die Schaltung der Drehzahl-Auswerteanordnung ist so ausgelegt, daß die Ausgangsspannung oberhalb einer bestimmten Drehzahl konstant bleibt. Dies ermöglicht nach einem Abwärtsschaltvorgang bei Begrenzung ein Wiederbeschleunigen, ohne daß im Getriebe sogleich eine Aufwärtsschaltung erfolgt. Für die Sperrung des Rückwärtsgangs im Getriebe gelten ähnliche Vorzüge der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.

Die Überdrehzahlsicherung schaltet die Betriebsspannungsversorgungs-Zuleitung von der Fahrzeugbatterie zur Steuervorrichtung dann ab, wenn die Motordrehzahl einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet. Diese Abschaltung erfolgt zunächst irreversibel; auch nach einem Ausschalten der Zündung bleibt die Unterbrechung bestehen. Die Unterbrechung kann erst aufgehoben werden, wenn - beispielsweise in einer Reparaturwerkstatt - die Fahrzeugbatterie abgeklemmt wird.

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Durch ein weiteres vorteilhaftes rierKmal des zweiten Ausführ ungsbeisρieIs ist es möglich, die erfindungsgemäße Steuervorrichtung an unterschiedliche Zuordnungen von Ausgangssignalen der Wählhebelanordnung zu den einzurschaltenden Gängen zu berücksichtigen. Schließlich wird bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung eine vorteilhafte Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störsignalen angewandt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Übersicht über eine Getriebeanordnung, die eine elektronische Steuervorrichtung nach der Erfindung erhält. Ein Getriebe 21 steht mit einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor in Verbindung. An das Getriebe 21 ist ein erstes Magnetventil 22 für den zweiten Gang, ein zweites Magnetventil 23 für den dritten Gang und ein drittes Magnetventil 24 für den Hauptdruckregler angebaut. Am Ausgang des Getriebes 21 ist ein Drehzahlgeber 25 für die Fahrgeschwindigkeit vorgesehen. Zur Steuerung des Getriebes 21 dient ein Wählhebel 26 mit einer Verbindungsstange 27· Die Stellung einer Drosselklappe 28 ermittelt ein Lastgeber 29. Der Lastgeber 29 kann statt mit der Drosselklappe 28 auch mit dem in Fig. 1 nicht eingezeichneten Fahrpedal verbunden sein. Eine Batterie 31 versorgt das Kraftfahrzeug, das die Getriebeanordnung enthält, mit elektrischer Energie, sie versorgt insbesondere auch eine elektronische Steuervorrichtung 32, die die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist, mit elektrischer Energie. Mit Eingängen der Steuervorrichtung 32 sind Ausgänge des Drehzahlgebers 25, des Wählhebels 26 und des Lastgebers 29 verbunden. An einen Ausgang der Steuervorrichtung 32 sind die Magnetventile 22, 23 und 24 angeschlossen.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. Der Lastgeber 28 enthält zwei elektrisch voneinander getrennte Widerstandspotentiometer 33, 34. Dem ersten Potentiometer 33 ist eine Vorrichtung 35 zur Nachbildung der Motor-

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kennlinie nachgeschaltet, die Vorr-iolitung 35 ist über eine Einrichtung 36 zur Stromregelung und einen Endverstärker an das dritte Magnetventil 24 - den Hauptdruckregler - angeschlossen. Mit dem ersten Potentiometer 33 des Lastgebers wird der Sollwert desjenigen Stroms vorgegeben,, der mittels des Hauptdruckreglers - drittes Magnetventil 24 - den zur jeweiligen Stellung der Drosselklappe 28 gehörenden Hauptdruck einstellt. Zum Einstellen des Stroms durch die Spule des dritten Magnetventils 24 wird ein Sollwert mit dem· vom ersten Potentiometer 33 gemessenen Istwert verglichen; Schwankungen der Versorgungsspannungjim Drucknetz des Kraftfahrzeugs und temperaturabhängige Schwankungen des Spulenwiderstands im dritten Magnetventil 24 können daher nicht wirksam werden.

Mit dem zweiten Widerstandspotentiometer 34 des Lastgebers 29 wird das Schaltprogramm der Gangwechselsteuerung beein-flußt. Die vom zweiten Potentiometer 34 abgegebene Spannung wird zunächst in einer Anpassungsschaltung 38 umgeformt und dann den Gangwahlkippstufen 39 zugeführt.

Der Drehzahlgeber 25, der beispielsweise als induktiver Geber ausgebildet ist, steht üblicherweise mit dem Parksperren-Rad des Getriebes in Wirkungsverbindung und gibt eine Wechselspannung ab, deren Frequenz der Ausgangsdrehzahl des Getriebes 21 proportional ist. In einer Auswerteschaltung 4l wird diese Wechselspannung in eine Gleichspannung umgesetzt, die der Ausgangsdrehzahl des Getriebes 21 und damit der Fahrgeschwindigkeit proportional ist. Auch das Ausgangssignal der Auswerteschaltung 41 wird den Gangwahl-Kippstufen 39 zugeführt. Den Gangwahl-Kippstufen 39 ist eine Schaltlogikanordnung 42 nachgeschaltet, deren Ausgangssignale über weitere Endverstärker 43 und 44 das erste Magnetventil 22 für den zweiten Gang und das zweite Magnetventil 23 für den dritten Gang steuern.

Die elektrischen Ausgangssignale des Wählschalters 26 werden sowohl den Gangwahlkippstufen 39 als auch der Schaltlogik-

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anordnung 42 zugeführt.

In Fig. 3 sind einige Einzelheiten des Blockschaltbilds nach Fig. 2 dargestellt. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen; es werden nur die neu hinzugekommenen Teile erläutert. Die Wählhebelanordnung 26 enthält elektrische Schaltkontakte, die dann, wenn der Benutzer des Kraftfahrzeugs das Aufwärtsschalten des Getriebes auf den zweiten oder den ersten Gang begrenzen oder den Rückwärtsgang einlegen will, entsprechende Signale BG2, BGl oder R abgibt. Die Signale BG2 und BGl werden - zweckmäßigerweise über Entkopplungsdioden 45, 46 und Entkopplungswiderstände 47 ₃ 48 - den Gangwahl-Kippstufen 39 zugeführt. ~Ait den Eingängen der Gangwahl-Kippstufen 39 ist außerdem der Ausgang eines Kick-Down-Schalters 49 verbunden, der von einem Fahrpedal geschaltet wird. Das Signal R aus der Wäh!hebelanordnung wird direkt der Schaltlogikanordnung 42 zugeführt.

Die gegen Spannungsschwankungen empfindlichen Teile der Steuervorrichtung 32 werden mit einer stabilisierten Betriebsspannung versorgt, die aus der Spannung der Batterie 3i mit einer Spannungsstabilisierungsschaltung 52 gewonnen wird.

Die Gangwahl-Kippstufen-Anordnung 39 enthält sechs einzelne Kippstufen, und zwar eine Kippstufe 53 für das Aufwärtsschalten aus dem ersten in den zweiten Gang, eine Kippstufe 54 für das Aufwärtsschalten aus den zweiten in den dritten Gang, eine Kippstufe 55 für das Abwärtsschalten aus dem dritten in den zweiten.Gang, eine Kippstufe 5β für das Abwärtsschalten aus dem zweiten in den ersten Gang, eine Kippstufe 57 für die Kick-Down-Schaltvorgänge vom zweiten in den ersten Gang und eine Kippstufe 58 für die Kick-Down-Schaltvorgänge vom dritten in den zweiten Gang. Die Kippstufen 53 und 5β sowie die Kippstufen 54 und 55 sind über je eine Hysterese-Logikschaltung 59 und 6l sowie über je eine Entkopplungsdiode 62, 63 an die Schaltlogikanordnung 42 angeschlossen. Ebenfalls mit der Schaltlogikanordnung 42 sind die Kick-Down-Kippstufen 57 und

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58, und zwar über je eine EnttoppHung&diode S'4 und 65, verbunden.

Fig. 4 zeigt die Verwirklichung einer Schaltung einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuervorrichtung mit integrierten Schaltkreisen. Die Funktion der Bauteile ist durch die in der vorhergehenden Beschreibung benutzten Bezugszeichen hinreichend beschrieben.

Fig. 5 zeigt die Verwirklichung der elektrischen Schaltung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung in diskreter Technik. Soweit es zum Verständnis erforderlich ist, sind die schon verwendeten Bezugszeichen auch hier eingetragen. Im übrigen ist die Schaltung in einer allgemein üblichen Schaltungstechnik ausgeführt, eine ins einzelne gehende Beschreibung erübrigt sich.

Auf die Stabilisierungsschaltung 52 kann verzichtet werden, wenn lediglich die zum Regeln des Hauptdrucks herangezogenen Stufen mit einer stabilisierten Spannung versorgt werden. In diesem Fall genügt eine einfache Zenerdioden-Stabilisierung bekannter Bauart. Die Spannungsversorgung für die Drehzahl-Aus vierte schaltung 4l und für die Gangwahl-Kippstufen 39 erfolgt dann direkt aus dem Bordnetz von der Batterie 31. Zweckmäßigervreise wird ein Tiefpaß vorgeschaltet, so daß im Bordnetz auftretende Störspannungen von der elektronischen Steuervorrichtung ferngehalten werden.

Die in der Gangwahl-Kippstufen-Anordnung 39 enthaltenen Operationsverstärker, die in den integrierten Schaltkreisen der Fig. 4 und in den diskreten Schaltkreisen der Fig. 5 enthalten sind, lassen sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch Einzeltransistoren ersetzen. Die Schaltung wird dadurch wesentlich vereinfacht und verbilligt. In Fig. ist eine solche einfache Komparator-Schaltung mit einem Transistor 66 gezeigt. Der Transistor 66 ist über einen Kollektorwiderstand 67 an die Plusleitung 68 und über einen Emitterwiderstand 69 an Masse angeschlossen. In dem Ausfüh-

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rungsbeispiel ist die Masse an den Minuspol der Batterie angeschlossen, damit stellt die Plus leitung 68 die Versorgungsspannungsleitung dar. Vom Emitter des Transistors 66 zur Plusleitung 68 führt noch ein weiterer Widerstand 71. Zwischen dem Eingang der Transistorschaltung und der Basis des Transistors 66 liegt eine Mehrzahl von Eingangswiderständen 72, 73·

Der Transistor 66 wird leitend, wenn seine Basis-Emitter-Spannung einen bestimmten Betrag übersteigt. Legt man den Emitter des Transistors 66 auf ein Potential zwischen dem Massepotential und dem Potential der Versorgungsspannung und schließt an den Eingangswiderstand 72 den Ausgang der Drehzahl-Auswerteschaltung 41 und an den Eingangswiderstand 73 den Ausgang der Anpassungsschaltung 38 an, so läßt sich durch eine passende Wahl der Potentiale und der Widerstände 69, 71» 72, 73 erreichen, daß der Transistor 66 sich so verhält, wie ein Komparator, der einen Operationsverstärker enthält.

Die Fig. f bis 14 stellen ein zweites Ausführungsbeispiel der ePfindungsgemäßen elektronischen Steuervorrichtung mit weiteren vorteilhaften Merkmalen vor.

In Fig. 7 ist ein Blockschaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuervor-, richtung gezeigt. Für die gleichen Bausteine sind die Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels verwendete Im folgenden, werden nur die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert» Die Ausgangsspannung der dem Drehzahlgeber 25 nachgeschalteten Ausvierteschaltung 21 wird einem ersten als Komparator dienenden Operationsverstärker 8l und eines zweiten ebenfalls als Komparator dienenden Operationsverstärkers 82 zugeführt» Der Ausgang des ersten Operationsverstärkers 81 ist über den Endverstärker 43 mit dem ersten Magnetventil 22_s der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers 82 über den Endverstärker 44 mit dem zweiten Magnetventil 24 verbunden» Das zweite Potentiometer 34 des Lastgebers 29 ist an den Eingang der Anpassungsschaltung

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geschaltet, an einem weiteren Eingang der Anpassungsschaltung 38 liegt der Ausgang des Kick-Down-Schalters 49. Ausgänge der Anpassungsschaltung 38 sind mit Eingängen einer Rüekßchaltsicherung 83 verbunden; an v/eiteren Eingängen der Rückschaltsicherung 83 liegt der Ausgang - also die einzelnen Schaltkontakte - der WählhebelanOrdnung 26. Ausgänge der Rückschaltsicherung 83 sind mit weiteren Eingängen des ersten Operationsverstärkers 81 und des zweiten Operationsverstärkers 82 verbunden. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist außerdem ein Geber 84 für die Motordrehzahl vorgesehen, der vorzugsweise als Teil des Zündunterbrechers ausgebildet ist. Dem Geber 84 für die Motordrehzahl ist eine Ausxfertesehaltung 85 nachgeschaltet, die aus den Ausgangsimpulsen des Gebers eine von der Motordrehzahl abhängige Gleichspannung bildet. Ein Ausgang der Auswerteschaltung 85 ist mit der schon bekannten Vorrichtung 35 zur Kennliniennachbildung verbunden. Ein weiterer Ausgang der Auswerteschaltung 85 liegt am Eingang einer uberdrehzahlsicherung 86 „ Die Überdrehzahlsicherung steuert eine Speicheranordnung 87; der Ausgang der Speicheranordnung 87 ist mit weiteren Eingängen der Endverstärker und 44 verbunden»

Fig. 8 zeigt ein Schaltbild der Gesamtschaltung für die Schaltvorgänge zwischen dem ersten und dem zweiten sowie die Schaltvorgänge zwischen dem zweiten und dem dritten Gang. Das Prinzip und die Wirkungsweise sollen anhand des ersten· Schaltungsteils erläutert werden. Die Anpassungsschaltung 38 enthält ein Widerstandsnetzwerk 88 für den Schaltvorgang vom ersten in den zweiten und ein Widerstandsnetzwerk 89 für den Schaltvorgang vom zweiten in den ersten Gang» Beide Netzwerke sind sowohl an den Lastgeber 29 als auch an den Kick-Down-Schalter 4-9 angeschlossen ο Der Ausgang des Widerstandsnetzwerks 88 liegt über eine erste Koppeldiode 91 am Kollektor eines Schalttransistors $2» Am Kollektor des Schalfctransistors 32 liegt außerdem der Ausgang des Widerstandsnetzwerks 89 über eine zweite Koppeldiode 93= Bsp Emitter des. Sciialtt^aiäsistor-s 92- liegt an Masse_s die

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Basis-Emitter-Strecke überbrückt einen Basiswiderstand 94. Der erste als Komparator ausgebildete Verstärker 8l enthält ein Verstärkerelement 95· Vom nicht invertierenden zum invertierenden Eingang ist ein Kondensator 96 gelegt, der invertierende Eingang liegt über einen Widerstand 97 an Masse. Sowohl am nicht invertierenden Eingang als auch am invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 liegt je ein Dämpfungsxtfiderstand 98 und 99. Die Widerstände 98 und 99 sorgen in Verbindung mit dem Kondensator 96 dafür, daß Storspannungen, die auf den einen der beiden Eingänge des Verstärkerelements 95 gelangen, sich auf den Ausgangs zustand des Verstärkerelements und damit des Komparators 8l nicht merkbar auswirken. Der Ausgang des Verstärkerelements 95 liegt über einen Arbeitswiderstand an der Plusleitung und außerdem über eine direkte Leitung an einem Endtransistor 102. Der Endtransistor 102 kann zwei Einzeltransistoren enthalten, die nach Art einer Darlington-Schaltung zusammengeschaltet sind. Zwischen der ersten Basis des Endtransistors 102 und dem ersten Emitter liegt ein Widerstand IO3, zwischen dem ersten Emitter und Masse ein Widerstand 10*1, der zweite Emitter ist an Masse angeschlossen. Zwischen den Kollektoren des Endtransistors 102 und der Plusleitung ist die Wicklung des ersten Magnetventils 22 gelegt, diese Wicklung ist mit einer Freilaufdiode 105 überbrückt. über eine dritte Koppeldiode 106 ist der Ausgang des Widerstandsnetzwerks 89 an die Kollektoren des Endtransistors angeschlossen. Der Ausgang der Auswerteschaltung 4l für den Drehzahlgeber 25 führt zum freien Ende des Dämpfungswiderstands 98j der am nicht invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 liegt. Das freie Ende des am invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 liegenden Dämpfungsxtfiderstands 99 ist über einen ersten Koppelwiderstand 107 an den Kollektor des Schalttransistors 92 angeschlossen. Am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 99 und 107 liegt die Reihenschaltung aus einer vierten Koppeldiode 108 und einem zweiten Koppelwiderstand 109. Zwischen dem Verbindungspunkt zwischen der vierten Koppeldiode 108 und dem zweiten Koppelwiderstand und den Kollektoren des Endtransistors 102 ist eine fünfte

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Koppeldiode 111 angeordnet. Vom freien Ende des zweiten Koppelwiderstands Io9 führt ein Verbindungsv/iderstand 112 zur Basis des Schalttransistors 92 und eine Entkopplungsdiode 113 zu einem Anschluß der Wählhebelanordnung 26.

Die Schaltung nach Fig. 8 ist für ein Getriebe ausgelegt, bei dem im ersten Gang das erste Magnetventil 22 und das zweite Magnetventil 23 erregt sein müssen, im zweiten Gang das erste Magnetventil 22 abgefallen und das zxfeite Magnetventil 23 erregt sein muß, im dritten Gang beide Ventile 22, 23 abgefallen sein müssen und bei dem im Rückwärtsgang das zweite Magnetventil 23 erregt sein muß, während die Stellung des ersten Magnetventils 22 gleichgültig ist. In der Ileutralstellung ist die Stellung beider Ventile 22, 23 gleichgültig. Die Wählhebelanordnung 26 gibt in den Stellungen P, R, N, D, 2, 1 immer dann wenigstens ein Signal ab, wenn der Wählhebel in eine dieser Stellungen gebracht ist, während auf die übrigen Anschlüsse jeweils kein Signal gelegt ist.

Die Auswerteschaltung 41 für den Drehzahlgeber 25 gibt ein Ausgangssignal ab, das im wesentlichen der Drehzahl umgekehrt proportional ist, mit steigender Drehzahl also monoton abfällt. Oberhalb einer bestimmten vorher festgelegten Drehzahl bleibt das Ausgangssignal der Auswerteschaltung 41 konstant. Das Widerstandsnetzwerk 88 gibt - in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe 28 - eine mit zunehmendem Auslenkungswinkel der Drosselklappe 28 abnehmende Spannung an seinem Ausgang ab. Im Kick-Down-Fall, also dann, wenn das Fahrpedal 51 ganz durchgetreten und damit der Kick-Down-Schalter 49 geschlossen ist, wird das Ausgangssignal des Widerstandsnetzwerks 88 weiter abgesenkt. Der Lastgeber 29 enthält im wesentlichen zehnstufige Potentiometer, mit denen bei einer erprobten Anordnung vier Kennlinien mit verschiedener Steigung verwirklicht werden, die verschiedene Schaltpunkte der Komparatoren 81 und 82 bewirken.

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Im einzelnen ergibt sich nun die folgende Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. C. Zunächst liegt der invertierende Eingang des Verstärkerelements 95 auf einem massenahen Potential. Legt der Benutzer des Kraftfahrzeugs den Wählhebel auf die Stellung des ersten Gangs, dann schaltet die Ausgangsspannung der Auswerteschaltung 4l für den Drehzahlgeber 25 das erste Mal das Ventil 22 ein; dies muß gemäß den obengenannten Bedingungen auch so sein. Da der Endtransistor Io2 jetzt leitend ist,.liegt auch die Kathode der dritten Koppeldiode Ιοβ und damit der Ausgang des Netzwerks 89 auf einem massenahen Potential. Solange das Fahrpedal 51 nicht durchgetreten ist, ist die Ausgangsspannung des Netzwerks 89 hoch, das Ausgangspotential ist also sehr positiv. Wenn der Benutzer des Fahrzeugs Gas gibt, ;vird die Ausgangsspannung des Netzwerks 89 kleiner, das Ausgangspotential also weniger positiv. Bei einer festen Stellung des Fahrpedals 51 beispielsweise ergibt sich ein festes Potential am invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95· Bei kleiner Fahrzeuggeschwindigkeit ist das Potential am nicht invertierenden Eingang.des Verstärkerelements 95 positiver als das Potential am nicht-invertierenden Eingang. Steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit an, dann sinkt die Ausgangsspannung der Auswerteschaltung Ül ab_s schließlich wird das Potential . am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkerelenents 95 negativer als das Potential am invertierenden Eingang. Dann kippt das Verstärkerelement 95» bringt den Endtransistor Io2 in seinen nicht-leitenden Zustand und schaltet das erste Magnetventil 22 ab. Weil der Endtransistor Io2 jetzt nicht mehr im leitenden Zustand ist, befindet sich sein Kollektor und damit die Kathode der dritten Kopplungsdiode I06 auf einem hohen positiven Potential. Die dritte Kopplungsdiode Ιοβ wird nicht leitend und der Kurzschluß des Ausgangs des Widerstandnetzwerks wird aufgehoben. Damit ist die durch das Netzwerk 89 eingestellte Kennlinie wirksam.. Die Ausgangsspannung des Netzwerks 89 ist so ausgelegt, daß sie über der Ausgangsspannung des Netzwerks 89 liegt, die erste Koppeldiode 91 ist deshalb gesperrt. Mit den eben geschilderten

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Maßnahmen erreicht man ein Hystereseverhalten zwischen den beiden Kennlinien der Netzwerke 88, 89. Das Fahrzeug kann anschließend wieder langsamer werden solange* bis die Ausgangsspannung der Auswerteschaltung 4l unter einen Wert gesunken istj der durch die Ausgangsspannung des Netzwerks 89 vorgegeben ist. Wichtig bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß das Widerstandsnetzwerk 39 von der Endstufe 43 niit dem Endtransistor Io2 her kurzgeschlossen wird.

Bei einer normalen Fahrweise bleibt der Schalttransistor 92 außer Funktion, er ist also in seinem nicht-leitenden Zustand. Nimmt der Fahrer mit der Wählhebelanordnung 26 nun eine Begrenzung auf den ersten Gang vor, gelangt ein positives Signal über einen Eingang'114 und die Entkoppeldiode 113' über einen Vorwiderstand II5 auf die Basis des Schalttransistors 92, der Schalttransistor 92 xuird leitend. Damit werden die Ausgänge der beiden Netzwerke 88 und 89 hinter den Koppeldioden 91 und 93 kurzgeschlossen und gleichzeitig ein Spannungsteiler mit den Widerständen Io7 und io9 an den invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 gelegt. Das Verstärkerelement 95 erhält also eine neue und feste Schaltschwelle vorgegeben. Der erste Koppelwiderstand Io7 und der zweite Koppelwiderstand Io9 sind so di-'mensioniert„ daß an dem Verbindungspunkt 115 ein massenahes Potential eingestellt wird. Dieses Potential bleibt unabhängig von den Ausgangsspannungen der Netzwerke 88 und 89 erhalten. Fährt das Fahrzeug schneller als es der Schaltschwelle entspricht„ die durch das Begrenzungssignal am Eingang 114 festgelegt ist₉ so ist die Ausgangsspannung der Auswertespannung 4l negativer als die an den invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 angelegte Spannung. Demzufolge ist der Ausgang des Verstärkerelements 95 auf einem massenahen Potential und das erste Magnetventil 22 nicht erregt. Verringert nun das Fahrzeug seine Fahrgeschwindigkeit., so nimmt die Aus gangs spannung dei* Auswerte schaltung 4l zu und überschreitet die mit dem

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Begrenzungssignal - am Eingang ll¹; - vorgegebene Schaltschwelle. Dann wird das erste Magnetventil 22 erregt und der erste Gang eingelegt. Gleichzeitig wird aber das Potential an einem Verbindungspunkt 116 zwischen der vierten Koppeldiode Io8 und dem zweiten Koppelwiderstand Io9 über die Schaltstrecke des Endtransistors Io2 an Hasse gelegt. Durch eine entsprechende Dimensionierung wird erreicht, daß die oberhalb einer bestimmten Drehzahl von der Auswertes chaltung ¹Il abgegebene Aus gangs spannung stets ober halb der am Verbindungpunkt 115 festgelegten Eingangsspannung für den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 bleibt. Das Fahrzeug kann also beschleunigt werden, ohne daß eine Aufwärtsschaltung erfolgt. Diese eben geschilderte Maßnahme kann man als Verwirklichung einer Art Selbsthalteschaltung bezeichnen.

Andererseits wird aber bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 8 eine Begrenzung auf den ersten Gang dann nicht wirksam, wenn bei einer entsprechenden Stellung des Hebels der Wählhebelanordnung 46 die Fahrzeuggeschwindigkeit noch zu hoch ist. Das Verstärkerelement 95 kippt nämlich erst dann und schaltet das erste Magnetventil 22 erst dann ein, wenn die Ausgangsspannung der Auswerteschaltung 41 größer als die am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 durch die Begrenzung festgelegte Spannung ist, wenn also die Fahrzeuggeschwindigkeit einen höchstzulässigen Wert unterschritten hat. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung löst also auch das Problem einer Überdrehsicherung auf eine einfache und elegante Weise.

Die Schaltung für die Schaltvorgänge zwischen dem zweiten und dem dritten Gang ist in entsprechender Weise aufgebaut, die Funktionsweise einschließlich der Begrenzung auf den zweiten Gang ist die gleiche. Erfolgt mit dem Wählhebel der Wählhebelanordnung 26 eine Begrenzung auf den zweiten Gang so bleibt je nach der Ilotorbelastung und der Getriebeausgangsdrehzahl die Schaltmöglichkeit mit den Netzwerken 88 und 89 für die Schaltvorgänge zwischen dem ersten und

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dem zweiten Gang weiterhin bestehen. Auch beim Wählen des Rückwärtsgangs erfolgt ein Einlegen des Rückwärtsgangs erst dann, wenn die Schaltbedingungen erfüllt sind.

Fig. 9 zeigt eine prinzipielle Schaltungsmöglichkeit für die Auswerteschaltung 4l. Der Drehzahlgeber 25 ist zunächst an eine monostabile Kippstufe 117 angeschlossen. Die monostabile Kippstufe gibt Impulse konstanter Länge und Versorgungsspannungs-Amplitude mit einer Frequenz entsprechend der Getriebeausgangsdrehzahl an einen Inverter.118 ab. Der Inverter enthält beispielsweise einen Transistor 119 mit einem angezapften Kollektorwiderstand 121, 122. Die Anzapfung ist mit dem Eingang eines Tiefpasses 123 verbunden, der Ausgang des Tiefpasses ist gleichzeitig der Ausgang der Auswerteschaltung 4l. Durch die Anzapfung des Kollektorwiderstands 121, 122 wird die oben erwähnte Eigenschaft erreicht, daß die Ausgangsspannung der Auswertespannung nicht ganz absinkt, sondern nach dem überschreiten einer vorbestimmten Drehzahl auf einem konstanten Wert bleibt.

Fig. Io zeigt, wie mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ohne großen Aufwand mehrere Programme mit unterschiedlichen Kennlinien wahlweise betrieben werden können. Es werden einfach mehrere Anpassungsschaltungen 38 mit Netzwerken 88_? 89 parallelgeschaltet. Es ist nur ein einziger Umschalter 124 erforderlich, der die Versorgungsspannung von einer Anpassungsschaltung 38 auf eine andere Anpassungsschaltung 38 legt. Die jeweils nicht in Betrieb befindliche Anpassungsschaltung 38 liegt dann insgesamt auf Massepotential, daher sind die Anoden der Kopplungsdioden 91, 93 und Ιοβ jeweils negativer als die Kathoden. Daraus ergibt sich eine Entkopplung der Anpassungsschaltungen 38 untereinander, eine gegenseitige Beeinflussung ist nicht möglich.

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In Pig. 11 ist eine Anpassungsschalnung ?8 Lm einzelnen zusammen mit einem Lastgeber 29 und einem Kick-Down-Schalter k9 dargestellt. Der Lastgeber 29 enthält einen an die Plusleitung angeschlossenen Festwiderstand 125 und ein zwischen den Pestwiderstand 125 und Masse geschaltetes Widerstandspotentiometer 126. Der Schleifer des Widerstandspotentiometers liegt ebenfalls an Masse und ist von der Drosselklappe 28 - oder auch dem Fahrpedal 51 ~ so steuerbar, daß größeren Auslenkungen von Drosselklappe 28 oder Fahrpedal 51 ein kleinerer Widerstandswert des Widerstandspotentiometers 126 entspricht. Zweckmäßigerweise wird das Widerstandspotentiometer 126 als zehnstufiges Potentiometer ausgebildet. Vom heißen Ende des Widerstandspotentiometers 126 führt ein vierter Zvieigwiderstand 127 in die Anpassungsschaltung 38, und zwar an einen Diagonalpunkt einer aus mehreren Widerständen bestehenden Brückenschaltung„ Zwischen dem Diagonalpunkt, an dem der Zweigwiderstand 127 angeschlossen ist, und der Plusleitung, die mit dem Bezugszeichen 68 versehen ist, liegt ein erster Brückenwiderstand 129· Ein zweiter Brückenwiderstand 131 liegt zwischen der Plusleitung 68 und dem anderen Diagonalpunkt. Ein Diagonalwiderstand 132 ist zwischen den einen und den anderen Diagonalpunkt geschaltet. Vom anderen Diagonalpunkt führt ein dritter Brückenwiderstand 133 nach Masse. Vom einen Diagonalpunkt führt die Reihenschaltung eines Verbindungswiderstands 134 mit einer Entkopplungsdiode 135 zum Kick-Down-Schalter 49. Die Widerstände der Brückenanordnung können als Regler oder - in der Serienfertigung - auch als Festwiderstände ausgebildet sein. Schließlich ist an den einen Diagonalpunkt der Eingang der Rückschaltsicherung 83 angeschlossen,

Fig. 12 zeigt eine SchaltungsVariante für den Fall, daß das Getriebe ein anderes Erregungsmuster der Schaltventile 22 und 23 verlangt, nämlich für den Fall, daß im Rück-

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BAD ORIGINAL

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wärtsgang das zweite Magnetventil 23 nicht erregt sein darf, über eine Entkopplungsdiode 1J6 ist ein Spannungsteiler mit den Widerständen 137 und 138 an den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 angeschlossen. Der eine Spannungsteilerwiderstand 137 liegt an Masse, der andere Spannungsteilerwiderstand 138 am Ausgang R der Wählhebelanordnung 26. Weiter ist ein zweites Verstärkerelement 139 vorgesehen, dessen Eingang mit der schon beschriebenen Dämpfungsschaltung mit dem Kondensator 96 und den Dämpfungswiderständen 98 und 99 beschaltet ist. Das dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkerelements 139 abgewandte Ende des Dämpfungswiderstand 98 ist - wie auch der entsprechende Eingang des Verstärkerelements 95 - an den Ausgang der Auswerteschaltung 51 angeschlossen . Das dem invertierenden Eingang des Verstärkerelements 139 abgewandte Ende des Dämpfungswiderstands 99 liegt an einem Spannungsteiler aus den Widerständen 1*11 und 142, wobei der Widerstand 1/11 an Hasse und der Widerstand 142 an der Plusleitung 68 liegt. Vom Ausgang des Verstärkerelements 139 führt eine erste Diode 143 direkt zum invertierenden Eingang des Verstärkerelements 95 und außerdem eine zweite Diode 144 direkt zum nicht-invertierenden Eingang des Verstärkerelements 139. Außerdem ist der Ausgang des zweiten Verstärkerelements 139 über einen Widerstand 145 an den Anschluß R der Wählhebelanordnung 26 angeschlossen«,

Wenn mit der Wählhebelanordnung 26 der Rückwärtsgang gewählt ist, führt der Anschluß R positives Potential« Damit ist der nicht-invertierende Eingang des Verstärkerelements 95 auf positives Potential gebracht und das zureite Magnetventil 23 erregt. Wenn sich das Fahrzeug vorwärts und mit einer unzulässig hohen Geschwindigkeit bewegt, ist der nicht-invertierende Eingang des zusätzlichen Verstärkerelements 139 auf einem Massenpotential. Sinkt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen vorgegebenen Wert., so erhält

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der nicht-invertierende Eingang des Verstärkerelements 139 positives Potential, und das Verstärkerelement 139 kippt. Wenn das zusätzliche Verstärkerelement 139 aber kippt, kippt es das Verstärkerelement 95 über die erste Diode 143 zurück. Damit wird das zweite Magnetventil 23 entregt. Gleichzeitig findet eine Rückkopplung des zusätzlichen Verstärkerelements 139 über die zweite Diode 144 statt, so daß das zusätzliche Verstärkerelement 139 gekippt bleibt, auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder ansteigt. Damit ist eine schnelle Rückwärtsfahrt möglich. Eine Löschung dieses Zustande erfolgt erst dann, wenn die Wählhebelanordnung 26 aus der Stellung für R herausgebracht wird. Auch hier ist also eine Art Selbsthaltes chaltung zu finden.

B¹Ig. 13 zeigt eine Überdrehzahlsicherung. Kommt es durch einen Fehler in der Elektronik zu einer fehlerhaften Rückschaltung bei zu hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, dann mu'ß die Plusleitung 68 von der Batterie 31 abgeschaltet werden. Der Eingang der üfrerdrehzahlsicherung ist an einen Geber 84 angeschlossen, der unmittelbar die Motordrehzahl erfaßt; das kann beispielsweise der Zündunterbrecher sein. Dem Geber 84 ist eine Auswerteschaltung 85, die in konventioneller Technik aufgebaut ist und eine Gleichrichteranordnung, eine monostabile Kippschaltung und einen Tiefpaß enthält, nachgeschaltet. Mit dem Ausgang der Auswerteschaltung 8p ist der Eingang der eigentlichen Sicherung 86, die einen konventionell geschalteten Operationsverstärker enthält, verbunden. Auf die Sicherung 86 folgt ein Speicher 87, der zugleich die Abschaltaufgäbe erfüllt. Der Speicher 87 enthält ein Relais 146 mit einer parallelgeschalteten Freilaufdiode 147 und einem mit seiner Schaltstrecke in Reihe liegenden Transistor 148. Der Emitter des Transistors 148 liegt an Masse, das freie Ende des Relais 146 über eine in Flußrichtung geschaltete Diode 149 und den Zündschalter 151 am Pluspol 152 der Batterie 31. Der Basis-Emitter-Strecke des

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■ £ 3 B Transistors 148 ist ein Basiswiderstand 153 parallalgsschaltet. Von dem Ende der Wicklung des Relais 146, das dem Kollektor des Transistors 148 abgewandt ist, führt die Reihenschaltung eines Widerstands 154 und einer Zenerdiode 155 zur Basis des Transistors 148. An den Verbindungspunkt des Widerstands 154 mit der Zenerdiode 155 ist die Reihenschaltung einer Diode 156 und eines Thyristors 157 angeschlossen. Die Kathode des Thyristors 157 liegt an Hasse. Vom Verbindungspunkt der Diode 5β und der Anode des Thyristors 157 führt über einen Widerstand I58 eine Leitung zum Pluspol 152 der Batterie 31 und zur Schaltstrecke 159 des Relais 146. Mit dem noch freien Ende ist die Schaltstrecke 159 an die Plusleitung 128 angeschlossen.

Im Normalzustand ist der Thyristor I57 nicht leitend, an der Basis des Transistors 148 liegt .also ein hohes positives Potential. Infolgedessen ist der Transistor 148 leitend, das Relais 146 erregt und damit die Schaltstrecke 159 geschlossen. Alle Verbraucher der elektronischen Steuervorrichtung bekommen damit direkt vom Pluspol 159 der Batterie, über die Schaltstrecke 159 und über die Plusleitung 128 die Versorgungsspannung. Steigt nun die Drehzahl des Motors unzulässig hoch an, so wird auch die Frequenz der Ausgangsspannung des Gebers 84 größer. Die Ausgangsspannung der Auswerteschaltung 85 steigt an und kippt die Überdrehzahlsicherung 86. Jetzt wird der Thyristor I57 gezündet und zieht das Basispotential des Transistors 148 auf ein massenahes Potential. Der Transistors 148 wird nicht leitend, das Relais.146 fällt ab und öffnet die Schaltstrecke 159. Damit erhält die Plusleitung 68 keine Spannung mehr. Durch die besondere Ausbildung der Schaltung bleibt der Thyristor I57 über den Widerstand I58 auch dann leitend, wenn die Zündung mit dem Zündschalter I53 ausgeschaltet ist. Erst durch ein Abklemmen der Batterie 31 läßt sich der Speicher 87 wieder löschen.

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In Pig. 14 ist eine Einzelheit aus der Fig. 5 gezeigt, nämlich ein Schaltbild einer Kippstufenanordnung 53, 56 (oder auch 54, 55)· Die Eingänge von als Komparatoren ausgebildeten Operationsverstärkern I58, 159 sind in der üblichen Weise mit Ausgängen des Drehzahlgebers 25 und des als Anpassungsschaltung ausgebildeten Netzwerks 38 verbunden. Die Ausgänge der Komparatoren I58 und I59 führen zu einer Schaltungsanordnung, die im x^esentliehen vier Transistoren enthält. Die Emitter und die Kollektoren eines ersten Transistors Ιοί und eines zweiten Transistors 162 sind miteinander verbunden; die Emitter liegen über eine Diode 165 an Hasse. Die Basis des ersten Transistors Ιοί steht mit dem Ausgang des zweiten Komparators 159 in Verbindung, die Basis des zweiten Transistors 162 führt zum Kollektor eines dritten Transistors I63. Der Emitter des dritten Transistors I63 liegt an Masse. An die Kollektoren der Transistoren I6I und 162 ist der Emitter eines vierten Transistors 164 angeschlossen, dessen Basis mit dem Ausgang des ersten Komparators 158 in Verbindung steht. Der Kollektor des vierten Transistors 16¹J ist mit dem Ausgang I66 der Kippstufenanordnung 53j 56 und über einen Arbeitswiderstand I67 mit der Plusleitung 68 verbunden. Am Ausgang I66 liegt über einen Basisspannungsteiler I68, I69 außerdem die Basis des dritten Transistors I63.

Vor Beginn eines Schaltvorganges sei in der Anordnung nach Fig. ' 14 zunächst der vierte Transistor 164 leitend. Schaltet nun der Ausgang des zweiten Komparators 159 auf ein hohes Potential, so wird auch der bis dahin nicht leitende erste Transistor I6I leitend. Damit wird das Potential des Ausgangs I66 in Massenähe gezogen und der dritte Transistor 163 wird nicht leitend. Nun gelangt von der Plusleitung 68 positives Potential auf die Basis des zweiten Transistors 162, der zweite Transistor 162 wird ebenfalls leitend. Der zweite Transistor 162 kann von da an nicht mehr durch eine Potentialänderung

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am Ausgang des zweiten !Comparators 159 gelöscht werden. Eine Löschung ist nur dann möglich, wenn der Ausgang des ersten !Comparators 158 wieder ein niedriges Potential annimmt. Durch dieses Schaltverhalten wird eine Hysterese zwischen Hinaufschalten und Rückschalten erreicht, die einen häufigen Gangwechsel im Getriebe verhindert.

In Fig. 15 ist eine wesentliche Vereinfachung der in Fig. lH geschilderten Anordnung gezeigt. An den Ausgang des ersten !Comparators I58 ist die Basis eines Schalttransistors 171 angeschlossen, dessen Kollektor am Ausgang 166 und am Arbeitswiderstand 167 liegt. An den Ausgang des zweiten Komparators ist das Gitter eines Thyristors 172 angeschlossen, dessen Anode mit dem Emitter des Schalttransistors 157 und dessen Kathode mit Masse verbunden ist. Der Basis des Schalttransistors 17I ist ein üblicher Basisspannungsteiler 173,17^» dem Gitter des Thyristors 172 ein üblicher Gitterspannungsteiler 155» 176 vorgeschaltet.

Schaltet bei der Anordnung nach Fig. 15 der Ausgang des zweiten Komparators 159 auch nur kurzzeitig auf ein hohes Potential, so zündet der Thyristor 152 und bleibt gezündet. Ein wenn auch kurzer Potentialsprung des zweiten Komparators 159 wird im Thyristor 172 also gespeichert, und zwar so lange, wie der Haltestrom durch den Thyristor 172 nicht unterschritten wird. Erst wenn der Transistor I7I gesperrt wird dadurch₉ daß der Ausgang des ersten Komparators 158 ein massenahes Potential annimmt, wird der Thyristor 172 wieder gelöscht.

Den beiden Anordnungen nach Fig» Ik und Fig., 15 liegt der gleiche Schaltvorgang zugrunde. Bei steigender Drehzahl, also bei steigender Ausgangsspannung des Drehzahlgebers 25 _s und bei beispielsweise gleichbleibender Stellung des Fahrpedals wird, zuerst die Rückschaltschwelle erreicht _s daß heißt, der

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Ausgang des ersten Komparators 158 schaltet auf positives Potential. Der Ausgang 166 bleibt jedoch solange auf einem hohen Potential, bis auch die Hochschaltschwelle überschritten wird. Wenn dies der Fall ist, dann schaltet der Ausgang des zweiten Komparators 159 auf positives Potential und zündet den Thyristor 172. Nun ist sovrohl die Arbe its st recke des Transistors I7I als auch die Arbeitsstrecke des Thyristors 172 leitend und der Ausgang I66 wird auf ein niedriges Potential geschaltet. Wird die Hochs chaltschwe He wieder unterschritten, dann kippt der zweite Komparator 159 zurück. Trotzdem bleibt aber der Thyristor 172 solange leitend, bis auch der erste Komparator 158 zurückkippt und den Transistor 171 sperrt.

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Claims

24485Λ0

Ansprüche

l.j Elektronische Steuervorrichtung, insbesondere für eine mit einem Wählhebel schaltbare Cangwechselvorrichtung in automatischen Getrieben für von einem Verbrennungsmotor angetriebene Kraftfahrzeuge, mit einem beispielsweise von der Getriebeausgangsdrehzahl gesteuerten Drehzahlgeber für die Fahrzeuggeschwindigkeit und einem beispielsweise von der Drosselklappenstellung oder von der Fahrpedalstellung gesteuerten Lastgeber für die Motorbelastung, dadurch gekennzeichnet, daß für das Aufwärtssehalten aus dem ersten in den zweiten und aus dem zweiten in den dritten Gang und für das Abwärtsschalten aus dem dritten in den zweiten und aus dem zweiten in den ersten Gang sowie für die Kick-Down-Schaltvorgänge vom zweiten in den ersten und vom dritten in den zweiten Gang je eine eigene Kippstufe (53, 54, 55, 56, 57, 58) vorgesehen ist (Fig. 3).

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippstufen (53, 5¹*, 55, 56, 57, 58) als von der Differenz einer Ausgangsspannung des Drehzahlgebers (25) und einer Ausgangsspannung des Lastgebers (29)

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-25. -

- 25 - R. . $ 3i

gesteuerte Komparatoren ausgebildet sina (Pis. 5).

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung eines der beiden Geber (25, 29), vorzugsweise des Lastgebers (29), abhängig von dem eingeschalteten Gang - vorzugsweise von der Stellung des Wählhebels (26) - umschaltbar ist.

1|. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung eines der beiden Geber (25, 29), vorzugsweise des Lastgebers (29), zusätzlich abhängig von vorgebbaren externen Bedingungen umschaltbar ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung durch Andern der Werte. eines dem Lastgeber (29) nachgeschalteten, als Anpassungsschaltung dienenden, Netzwerks (38) erfolgt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk (38) als Widerstandsnetzwerk ausgebildet und in Dickschicht-Technik auf einem einzigen Substrat-Plättchen angeordnet ist.

7. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hysterese jeder Kippstufe (53, 5*1, 55, 56, 57, 58) kleiner ist als die kleinste Hysterese zwischen den Aufwärts- und Abwärtsschaltpunkten der einzelnen Gänge.

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ORIGINAL INSPECTEO

R. ," &3 ß λ^: 8. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Komparatoren ausgebildeten Kippstufen (53, 5¹J, 55, 56, 57, 58) durch Operationsverstärker realisiert.sind.

9· Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Komparatoren ausgebildeten Kippstufen (53, 5¹», 55, 56, 57, 58) durch Transistoranordnungen realisiert sind, die einen Transistor (C6) mit einem an die eine Versorgungsspannungsleitung (68) angeschlossenen Kollektorwiderstand (67), mit einem Emitterwiderstand (69), mit einem zwischen Emitter und der einen Versorgungsspannungsleitung'(68) geschalteten weiteren Widerstand (7I) und mit zwei an die Basis angeschlossenen Eingangswiderständen (72,73) enthält.

Steuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der einzelnen Kippstufen (53, 56, 57), die dem Aufwärts-, dem Abwärts und dem Kick-Down-Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Gang zugeordnet sind, von einer einzigen als Komparator dienenden Kippstufe (81), vorzugsweise eines Operationsverstärkers (95) und die Punktion der einzelnen Kippstufen (5^, 55, 58), die dem Aufwärts-, dem Abwärts- und dem Kick-Down-Schalten zwischen dem zweiten und dem dritten Gang zugeordnet sind, von

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einer weiteren einzigen als Komparator dienenden Kippstufe (82), vorzugsweise eines Operationsverstärkers, übernommen ist (Fig. 7).

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drehzahlgeber (25) eine Auswerteschaltung (*ll) nachgeschaltet ist, die einen Impulsformer (117), einen Inverter (118) und einen Tiefpaß (123) enthält (Fig. 9).

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter (118) eine Ausgangsspannungsteileranordnung (121, 122) enthält.

13· Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Schaltpunkte der Kippstufe (81) bei den Kick-Down-Vorgängen direkt in dem zugehörigen Netzwerk (38) erfolgt, das dem Lastgeber (29) und dem Kick-Down-Schalter (49) nachgeschaltet ist (Fig. 7).

1*1 · Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche Io bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgänge von Gruppen von Netzwerken (38) für die verschiedenen vorgebbaren externen Bedingungen stets mit den Eingängen der Kippstufen (81, 82) in VJirkungsverbindung stehen und daß die Eingänge der Gruppen der Netzwerke (38)

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- 28 - . R. ^)₃G

entsprechend den externen Bedingungen einzeln., vorzugsweise mit einem einzigen Schalter (124) an den Lastgeber (29) und den Kick-Doxm-Schalter (49) anschließbar sind (Fig. lo).

15. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche Io bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an den nichtinvertierenden Eingang des in den Kippstufen (81,82) enthaltenen Operationsverstärkers (95) dar Ausgang der dem Drehzahlgeber (25) nachgeschalteten Auswerteschaltung (41) angeschlossen ist, daß an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (95) der Ausgang des dem Aufwärtssehalten zugeordneten Netzwerks (88) über eine erste Koppeldiode (91) und der Ausgang des dem Abwärtsschalten zugeordneten Netzwerks (89) über eine zweite Koppeldiode (93) angeschlossen ist und daß der Ausgang des dem Abwärtsschalten zugeordneten Netzwerks (83) über eine dritte Koppeldiode (Ιοβ) - gegebenenfalls über weitere Schaltmittel, wie einen Endstufenstransistor (Io2), - mit dein Ausgang des Operationsverstärkers (95) verbunden ist (Fig. 8).

16. Steuervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (95) und den Verbindungspunkt der beiden dem Operationsverstärker (95) zugewandten Enden

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R. 2 -'

der ersten (91) und der zweiten (93) Koppeldiode ein erster Koppelwiderstand (Io7) geschaltet ist, daß zwischen den Verbindungspunkt und .lasse die Schaltstrecke eines Transistors (92) liegt, daß der Steueranschluß des Transistors (92) mit einem eine Begrenzung des AufwärtsSchaltens bewirkenden Schaltkontakt des Wählhebels (114) und über die Reihenschaltung eines zweiten Koppelwiderstands (Io9) und einer vierten Koppeldiode (Io8) dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (92) in Verbindung steht und daß zviischen den Verbindungspunkten (Il6) zwischen dem zweiten Koppelwiderstand (I0.9.) und der vierten Koppeldiode (I08) einerseits und dem Ausgang des Operationsverstärkers (92) gegebenenfalls über den Endstufentransistor-· (Io2) andererseits eine fünfte Koppeldiode (111) angeschlossen ist (Fig. 8).

Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche Io bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitung (68) der Betriebsspannungsversorgung von der Fahrzeugbatterie (31) zur Steuervorrichtung ein vorzugsweise von einem Relais (146) gesteuerter Schaltkontakt (159) liegt, daß zwischen dem massefernen Anschluß der Batterie (31) und Masse die Wicklung des Relais (146) und die Schaltstrecke eines Transistors

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(148) angeordnet ist, daß zwischen dem Steueranschluß des Transistors (148) und Masse die Schaltstrecke eines Thyristors (157) liegt und daß der Steueranschluß des Thyristors (157) an den Ausgang einer weiteren einem Drehzahlgeber (84) für die Drehzahl des Verbrennungsmotors nachgeschalteten Aus viert es ehalt urig (85, 86) angeschlossen ist.

l8c Steuervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ausverteschaltung (85* 86) eine monostabile Kippschaltung, einen Tiefpaß und ein, vorzugsweise in Form eines Operationsverstärkers verwirklichtes, ein Hystereseverhalten aufweisendes, Sicherungselement (86) enthält.

19. Steuervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlgeber (84) für die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Unterbrecherkontakt ist.

20. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lastgeber (29) nachgeschalteten Netzwerke (38) als in einer Brückenschaltung angeordnete Widerstandsanordnungen ausgebildet sind, in denen zwei aneinander liegende und den Diagonalwiderstand (132) einschließende Zweigwiderstände (131, 132) an die Versorgungsleitung (68) der Betriebsspannung, der dritte Zweigwiderstand (133) an Masse, ein Verbindungswiderstand

eO9817/-O138 . .

(13*0 über eine Koppeldiode (135) an den Kick-Down-Schalter (49) und das dem Kick-Dovm-Schalter (49) zugewandte Ende des Diagonalwiderstands (132) über den vierten Zweigwiderstand (127) an den Lastgeber (29) angeschlossen ist (Pig.

21. Steuervorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastgeber die Reihenschaltung eines Pestwiderstands (125) und eines Widerstands (126) mit variablem Widerstandswert enthält.

22. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche

15 bis 21, mit einem in der Rückwärtsschaltung bewirkenden Stellung des Wählhebels (26) vom zugehörigen Schaltkontakt (R) abgegebenen vom Ilassepotential verschiedenen, beispielsweise positiven, Schaltsignal, dadurch gekennzeichnet, daß an dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (95) über eine Entkopplungsdiode (136) ein zwischen die Versorgungsleitung (68) und Masse gelegter Spannungsteiler (137, 138) und der nicht-invertierenden Eingang eines zusätzlichen Operationsverstärkers (139) angeschlossen ist, daß der invertierende Eingang des zusätzlichen Operationsverstärkers (139) an einem zusätzlichen zwischen die Versorgungsleitung (68) und Masse eingefügter Spannungsteiler (141, 142) liegt und daß der Ausgang des zusätzlichen Operationsverstärkers (139) über eine erste Diode (143) mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (95) und über eine zvreite Diode (144) mit dem

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nicht invertierenden Eingang des zusätzlichen Operationsverstärkers (139) verbunden ist.

23. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der Operationsverstärker (95j 139)» ein Netzwerk vorgeschaltet ist, das vor dem nicht-invertierenden und vor dem invertierenden Eingang je einen Längswiderstand (98, 99) und einen über die beiden Eingänge geschalteten Querkondensator (9β) enthält.

2k. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Kippstufen für das Aufwärts- und Abwärtsschalten (53, 56; 5^, 55) einen Schalttransistor (I7I) und einen Thyristor (172) enthält, wobei die Arbeitsstrecken von Schalttransistor (I7I) und Thyristor (172) und ein Arbeitswiderstand (I67) in Serie geschaltet sind, und daß die Steueranschlüsse sowohl des Schalttransistors (171) als auch des Thyristors (172) über je einen Komparator (I58, 159) mit dem Drehzahlgeber (25) oder einer vom Drehzahlgeber gespeisten Auswerteschaltung und dem als Anpassungsschaltung ausgebildeten Netzwerk (38) verbunden sind (Fig. 15)·

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