DE1530825C3

DE1530825C3 - Elektrische Steuereinrichtung für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1530825C3
Application number: DE1530825A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dick; Karl Dompert; Andreas 8312 Oberdingolfing Glas
Original assignee: Voith Getriebe KG
Current assignee: Voith Getriebe KG
Priority date: 1964-01-24
Filing date: 1964-01-24
Publication date: 1978-04-06
Also published as: AT258730B; DE1530825A1; GB1090274A; SE310129B; DE1530825B2; FR1439035A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuereinrichtung für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit Magnetventilen, durch die die Zufuhr bzw. die Entlastung von Druckmittel zu bzw. von die Gänge schaltenden Stellzylindern gesteuert wird, wozu mehrere Transistoren vorgesehen sind, denen ein Spannungsteiler mit einem von der Stellung des Gaspedals abhängigen regelbaren Widerstand zugeordnet ist und die unter der Wirkung einer von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Gaspedalstellung abhängigen Regelspannung nacheinander schließen oder öffnen und dabei über Relais die Magnetventile zum Schalten in die nächsthöhere oder nächsttiefere Gangstufe steuern.

Es ist bekannt, für Kraftfahrzeuge selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe zu verwenden, weiche auf hydraulischer Basis arbeiten. Bei diesen Wechselgetrieben wird die Antriebsmaschinenleistung mittels einer Pumpe auf ein hydraulisches Medium übertragen. Das hydraulische Medium betätigt dann seinerseits einen Hydraulikmotor. Durch entsprechende Steuerung des Hydraulikmediums und durch Betätigung nachgeschalteter mechanischer Stufen lassen sich verschiedene »Gänge« schalten. Abgesehen davon, daß diese selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebe ziemlich teuer sind, ist mit einem Leistungsverlust bei der hydraulischen Leistungsübertragung von etwa 20 bis 30% zu rechnen.

Um unter Vermeidung dieses Nachteils eine selbsttätige Getriebeschaltung zu ermöglichen, ist es bereits bekannt (DT-Gbm 18 58 250), eine elektrische Steuereinrichtung in Verbindung mit einem Wechselgetriebe vorzusehen, die in Abhängigkeit von einer drehzahlproportionalen Spannung und eventuell der Gaspedalstellung die einzelnen Gänge ansteuert.

Dabei wird diese Spannung auf einen Spannungsteiler gegeben, der mehrere feste Abgriffe für die die einzelnen Gangstufen schaltenden Kippschalter aufweist, die andererseits an einem eventuell von der Belastung der Antriebsmaschine beeinflußbaren Abgriff des Spannteilers liegen. Damit sind aber die Schaltpunkte der einzelnen Gänge genau festgelegt. Eine Änderung derselben ist dabei nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schaltpunkte ändern zu können und sie an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den von der Regelspannung erzeugten Strömen verschieden große Basisströme der Transistoren zugeordnet sind, zu deren Einstellen Regelwiderstände vorgesehen sind, durch welche die Basisströme im Sinne einer früheren oder späteren Schaltung in den nächsthöheren oder nächsttieferen Gang einstellbar sind, so daß mit sich ändernder Regelspannung ein Transistor nach dem anderen schaltet.

Durch diese willkürlich einstellbaren Regelwiderstände können die Schaltpunkte der einzelnen Gangstufen getrennt geändert werden. Damit ist es möglich, die Antriebsmaschinendrehzahl auch bei schwierigen Fahrbedingungen, wie beispielsweise Bergfahrten, Glatteis oder Anhängerbetrieb, im optimalen Bereich zu halten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Steuereinrichtung nach der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 dargestellt. Durch das Überbrücken des Regelwiderstandes durch den Bergschalter wird ein Schalten auf den nächsthöheren Gang beim Gaszurücknehmen bei Bergfahrten verhindert Während der zusätzliche mit dem Schalthebel gekoppelte Schalter das Ausschalten ..der selbsttätig arbeitenden Steuereinrichtung bewirkt und damit ebenfalls ein ungewolltes Schalten verhindert.

Ein Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe nach der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Schaltplanes dargestellt

Eine Gleichstromquelle 51, z. B. die Fahrzeugbatterie, liegt an einer Plusleitung 52 und an einer Masseleitung 53. An einem von Widerständen 54,55 und 56 gebildeten Spannungsteiler wird am Verbindungspunkt 57 eine Teilspannung abgegriffen und einer Basisleitung 58 für drei Transistoren 59, 60 und 61 zugeleitet. Zur Einstellung der Basis-Ströme der Transistoren 59, 60 und 61 dienen Regelwiderstände 62, 63 und 64. An den Kollektor jedes Transistors 59 bzw. 60 bzw. 61 ist je ein Relais R\ bzw. Rz bzw. R3 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 59 liegt über einem Kontakt Ka, eines weiteren Relais R*, dessen Funktion weiter unten beschrieben wird, an der Plusleitung 52. Der Emitter des Transistors 60 liegt über einem Kontakt Κΐ des bereits erwähnten Relais Ri an der Plusleitung 52 Der Emitter des Transitors 61 liegt direkt an der Plusleitung 52.

Den mittels der Regelwiderstände 62, 63 und 64 eingestellten Basisspannungen wirkt nun eine Regelspannung entgegen, die über Widerstände 65,66 und 67

zugeleitet wird. Diese Regelspannung ist der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges proportional. Sie wird von einem Geschwindigkeitsgeber 68 erzeugt, welcher z. B. ein Wechselstromgenerator sein kann, der bewegungsschlüssig mit einem Rad des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Die von dem Geschwindigkeitsgeber 68 gelieferte Spannung wird mittels einer Diode 69 gleichgerichtet und mittels eines Kondensators 70 geglättet.

Der in dem eingangs erwähnten Spannungsteiler liegende Widerstand 55 ist ein regelbarer Widerstand, dessen Schleifer 71 von der Gaspedalbewegung gesteuert wird. Bei mittlerer Stellung des Gaspedals steht der Schleiferkontakt 71, wie mit ausgezogenen Linien angedeutet, etwa in der Mitte des Widerstandes 55. Bei Vollgas ist, wie dies durch die gestrichelte Schleifkontaktstellung angedeutet ist, der Widerstand 55 überbrückt. Der Widerstand 55 kann weiterhin mittels eines Bergschalters 72 überbrückt werden, welcher bei schwierigen Bergfahrten eingelegt wird. Die am Verbindungspunkt 57 des Spannungsteilers abgegriffene und den Basiskreisen der Transistoren 59, 60 und 61 zugeführte Spannung hängt also von der Stellung des Schleifkontakts 71 des regelbaren Widerstandes 55 ab. Sie ist bei Vollgas oder bei geschlossenem Bergschalter 72 kleiner, da sie dann nur noch der am Widerstand 56 liegenden Teilspannung entspricht. Sie ist bei Leerlaufgas jedoch bedeutend größer.

Die Transistoren 59, 60 und 61 sind infolge der Einstellung der Regelwiderstände 62, 63 und 64 verschieden weit übersteuert, wenn die vom Geschwindigkeitsgeber 68 gelieferte Spannung Null ist. Mit steigender Regelspannung werden die Basisvorspannungen nacheinander kompensiert, so daß zuerst der Transistor 59, dann der Transistor 60 und zuletzt der Transistor 61 sperrt. Folgende Einstellung ist dabei beispielsweise für einen praktischen Fall zweckmäßig, wobei in der angegebenen Aufstellung die Fahrgeschwindigkeiten aufgeführt sind, bei welchen die vom Geschwindigkeitsgeber 68 gelieferte Spannung eine genügende Größe hat, um die Transistoren zu sperren.

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Leerlaufgas	Vollgas
(regelbarer	(regelbarer
Widerstand 55	Widerstand 55
ist voll wirksam)	ist überbrückt)

Transistor 59
Transistor 60
Transistor 61

15 km/h
30 km/h
45 km/h

36,5 km/h
73,5 km/h
110 km/h

Durch das Sperren der Transistoren 59, 60 und 61 werden nacheinander die Relais R\, R₂ und R3 stromlos, so daß die verschiedenen Schaltvorgänge ausgelöst werden — und zwar wird beim öffnen des Transistors 59 von dem ersten in den zweiten Gang, beim öffnen des Transistors 60 von dem zweiten in den dritten Gang und beim öffnen des Transistors 61 von dem dritten in den vierten Gang geschaltet, wie dies im folgenden ausgeführt wird.

Das Relais Ru welches mit seiner einen Wicklung an den Kollektor des Transistors 59 angeschlossen ist, besitzt eine Haltewicklung R\'. Diese Haltewicklung liegt parallel zu der Wicklung eines Relais Rs an einem Anschlußpunkt 74, der über einen Mikroschalter 73 mit der Masseleitung verbunden ist, wenn derselbe sich in seiner dargestellten Lage befindet. Der Mikroschalter 73 arbeitet mit einer nicht dargestellten Schaltstange zusammen. Letztere besitzt eine Nut, in weiche der Schaltstift des Mikroschalters 73 einfällt, wenn die Schaltstange so verschoben ist, daß der erste oder dritte Gang vollständig eingelegt ist. In diesem Fall wird dann der Anschlußpunkt 74 von der Masseleitung 53 getrennt und eine Leitung 75 an Masse gelegt, welche zu einem Andrehsperr-Relais führt. In ähnlicher Weise arbeitet ein weiterer Mikroschalter 76, der in seiner dargestellten Lage einen Anschlußpunkt 77, der mit dem einen Ende der Wicklung des Relais Ä* verbunden ist, an die Masseleitung legt Wenn die Schaltstange so verschoben ist, daß der zweite oder vierte Gang voll eingelegt ist, dann fällt der Schaltstift des Mikroschalters 76 in die Nut der Schaltstange ein. Der Mikroschalter verbindet dann die zum Anlaßdreh-Relais führende Leitung 75 mit der Masse. Damit ist gewährleistet, daß die Andrehvorrichtung der Antriebsmaschine des Fahrzeuges nicht betätigt werden kann, wenn irgend einer der Gänge eingelegt ist.

, Die Steuereinrichtung für die selbsttätige Scnaltung wird mittels eines Schalters 78 eingeschaltet. Damit erhält über einen Widerstand 79 eine erste Wicklung eines Relais Re Spannung. Dies bewirkt, daß ein Kontakt K₆ aus seiner dargestellten Lage nach rechts schwenkt. Während also bisher über diesen Kontakt eine Kontrollampe 80 geleuchtet hat, welche den Hinweis »Automatik aus« gibt, wird nun eine Kontrollampe 81 an Spannung gelegt, welche den Hinweis »Automatik ein« gibt. Wenn vorausgesetzt wird, daß das Fahrzeug steht, werden über einen sich in seiner dargestellten Lage befindenden Kontakt K\ die Haltewicklung R\ und die dazu parallel liegende Wicklung des Relais R5 über den Mikroschalter 75 an Spannung gelegt. Dadurch wird der Kontakt K5 des Relais R5 aus der dargestellten Lage nach links geschwenkt, so daß ein Anschlußpunkt 82 an Spannung kommt. An diesen Anschlußpunkt ist ein Drucksteuerventil 5 angeschlossen. Dadurch wird bewirkt, daß sich im öl ein Druck aufbaut. Es wird dadurch ausgekuppelt und die Gasdrosselklappe zurückgeschwenkt. Das Relais R5 schließt einen weiteren Kontakt K5. Das Relais R₆ schließt einen weiteren Kontakt K₆, so daß ein Anschlußpunkt 83 an Spannung kommt. An diesem Anschlußpunkt liegt ein Sperrventil 30, so daß durch das Schalten der Kontakte £5' und K₆ das in einer Leitung befindliche Drucköl einem Schaltebenenwählventil 33 und einem Gangwählventil 34 zugeleitet wird. An dem Anschlußpunkt 83 liegt über einen Kontakt Kt des Relais R₂ das Schaltebenenwählventil 33. Solange also der Transistor 60 nicht sperrt, was erst zwischen 30 km/h und 74,5 km/h der Fall ist, ist dei Kontakt K₂ in der dargestellten Stellung. Das Schaltebenenwählventil 33 ist dementsprechend erregt, was der Schaltebene erster — zweiter Gang entspricht.

Das Relais Ra hat zwei Kontakte Ka und Ka- Bei der im Augenblick betrachteten Situation ist das Relais Ra nicht erregt. Die Kontakte Ka und Ka nehmen die dargestellte Stellung ein. Diese bedeutet jedoch, daß das Gangwählventil 34 über den Kontakt Ka zusammen mit dem Anschlußpunkt 82 an Spannung liegt. Da somit sowohl das Schaltebenenwählventil 33 als auch das Gangwählventil 34 erregt sind, wird der erste Gang eingelegt.

Nach dem Einlegen des ersten Ganges fällt der Fühler des Mikroschalters 73 in eine Nut einer Schaltstange. Es wird dementsprechend der Anschlußpunkt 74 spannungslos. Damit wird auch die Haltewicklung R\ und

die dazu parallele Wicklung des Relais Rs spannungslos. Die Kontakte AT₅ und AT₅' schalten um, so daß die Anschlußpunkte 82 und 83 spannungslos werden. Damit werden sämtliche Magnetventile, nämlich das Drucksteuerventil 5, das Sperrventil 30, das Schaltebenenwählventil 33 und das Gangwählventil 34 spannungslos.

Sollte aus irgendwelchen Gründen der erste Gang herausspringen, dann schaltet der Mikroschalter 73 wieder um. Der Schaltvorgang wiederholt sich. Das als Magnetventil ausgebildete Drucksteuerventil 5, Sperrventil 30, Schaltebenenwählventil 33 und Gangwählventil 34 kommen an Spannung, so daß der erste Gang wieder eingelegt wird.

Wenn nun bei Erreichen einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit der Transistor 59 sperrt, dann wird das Relais R\ stromlos. Der Kontakt ATt bewegt sich in der Zeichnung nach links. Damit wird das Relais Ra erregt, da ja der Mikroschalter 76 die dargestellte Stellung hat. Der Kontakt AT₄' geht in der Zeichnung nach oben, so daß über den Anschlußpunkt 82 zwar das Drucksteuerventil 5, jedoch nicht das Schaltebenenwählventil 34 erregt wird. Weiterhin hat der Kontakt AT₄ nach rechts geschaltet, so daß über den Kontakt K₆' der Anschlußpunkt 83 an Spannung kommt. Es werden dementsprechend sowohl das Sperrventil 30 als auch das Schaltebenenwählventil 33 erregt. Durch die Erregung des Drucksteuerventiles 5 wurde wiederum ausgekuppelt und die Gasdrosselklappe zurückgeschwenkt. Der Druck im Drucköl ist wieder aufgebaut. Da nunmehr jedoch das Gangwählventil 34 spannungslos ist, wird die Schaltstange so verschoben, daß der zweite Gang eingelegt wird. Nach dem Einlegen des zweiten Ganges fällt der Fühler des Mikroschalters 76 in eine Nut der Schaltstange ein. Damit wird der Anschlußpunkt 77 und das Relais Ra, spannungslos. Durch die Umschaltung der Kontakte AT₄ und K₄ werden sämtliche Magnetventile abgeschaltet. Wenn der zweite Gang herausspringt, wird durch die Umschaltung des Mikroschalters 76 sofort wieder ein neuer Schaltvorgang eingeleitet.

Bei weiter zunehmender Fahrgeschwindigkeit wird der noch etwa weiter übersteuerte Transistor 60 gesperrt. Damit fällt das Relais R₂ ab. Der Kontakt K₂ wird geöffnet, so daß das Drehsteuerventil 33 spannungslos wird. Der Kontakt K₂ geht in der Zeichnung nach rechts, so daß das Relais R] wieder an Spannung kommt. Der Kontakt ATi des Relais R\ kommt somit in die dargestellte rechte Stellung. Dadurch wird das Relais R5 und die Haltewicklung R\' erregt. Die Kontakte ΑΓ5 und ΑΓ5' des Relais Ri bewegen sich nach links und erregen das Drucksteuerventil 5, das Sperrventil 30 und das Gangwählventil 34. Das Schaltebenenwählventil 33 bleibt spannungslos, da der Kontakt Ki des Relais R₂ abgefallen ist. · Dieser Erregungszustand der Magnetventile bewirkt ein Durchschalten in den dritten Gang. Nach dem Durchschalten fällt der Fühler des Mikroschalters 73 in eine Nut der Schaltstange ein, so daß wieder sämtliche Magnetventile stromlos werden.

Wird die Fahrgeschwindigkeit noch weiter gesteigert, so wird der am stärksten übersteuerte Transistor 61 gesperrt. Das Relais A₃ fällt ab. Sein Kontakt AT₃, welcher in der Verbindung des Relais R\ zur Masseleitung 53 liegt, öffnet. Das Relais R\ fällt ab. Der Kontakt ATi bewegt sich nach links, so daß das Relais R₄ an Spannung kommt. Die Kontakte AT₄ und AT₄' schalten um, so daß das Drucksteuerventil 5 und Sperrsteuerventil 30 erregt werden. Das Schaltebenenwählventil 33 und das Gangwählventil 34 bleiben jedoch unerregt. Dieser Erregungszustand bewirkt ein Durchschalten in den vierten Gang. Nach dem Durchschalten unterbricht der Mikroschalter 76 den Stromkreis des Relais R₄, so daß die Kontakte K₄ und K₄ wieder in die dargestellte Stellung kommen. Damit werden wieder sämtliche Magnetventile abgeschaltet

Beim Verringern der Fahrgeschwindigkeit spielt sich der gesamte Vorgang rückwärts ab. Es wird zuerst der Transistor 61 leitend, wodurch der Erregungszustand für den dritten Gang entsteht, danach wird der Transistor 60 leitend und bewirkt den Erregungszustand für die zweite Gangstufe. Anschließend wird der Transistor 59 leitend und bewirkt den Erregungszustand für die erste Gangstufe. Die Leerlaufstellung und Rückwärtsgangstellung kann man mittels des Schalthebels willkürlich einlegen.

Ein besonderer Vorteil der angegebenen selbsttätigen Steuereinrichtung liegt darin, daß bei Versagen irgendeiner Magnetspule entweder gar nicht oder nur in den ungefährlichen vierten Gang selbsttätig geschaltet werden kann. Es ist also ausgeschlossen, daß beispielsweise bei hoher Fahrgeschwindigkeit durch Versagen irgendwelcher Schaltelemente in den stark bremsenden ersten Gang geschaltet wird.

Ein weiterer besonderer Vorteil der angegebenen selbsttätigen Steuereinrichtung liegt darin, daß zu jedem Zeitpunkt auf willkürliche Schaltung übergegangen werden kann. Wenn der Schalthebel berührt wird, dann wird ein Schalthebelkontakt 84 geschlossen. Damit kommt eine Wicklung R₆' an Spannung, welche das Relais Re gegenerregt. Der Kontakt K₆ schwenkt in der Zeichnung nach links. Die Kontrollampe 81 »Automatik ein« wird ausgeschaltet und die Kontrollampe 80 »Automatik aus« wird eingeschaltet. Weiterhin wird der Kontakt AT₆' geöffnet, so daß das Sperrventil 30 stromlos wird und damit einen Drucköl ufluß zu dem Drucksteuerventil 33 und dem GangwJhlventil 34 verhindert. Durch die Betätigung des Schalthebelkontakts 84 ist eine weitere Wicklung R₄' des Relais R* erregt worden. Damit wird über den Kontakt K₄ der Anschlußpunkt 82 an Spannung gelegt und so das Drucksteuerventil 5 erregt. Wenn also der Schalthebel berührt wird, wird die selbsttätige Steuereinrichtung ausgeschaltet. Gleichzeitig wird ausgekuppelt und die Gasdrosselklappe zurückgeschwenkt. Da das Sperrventil 30 nicht erregt ist, wirkt kein Drucköl auf die einzelnen Ventilschieber. Es kann dementsprechend jeder beliebige Gang willkürlich eingelegt werden. Durch Drücken des Schalters 78 kann die selbsttätige Steuereinrichtung wieder eingeschaltet werden.

Eine besondere Schwierigkeit bei der Auslegung der dargestellten selbsttätigen Steuereinrichtung bestand darin, bei kurzzeitig aufeinanderfolgenden Schaltbefehlen die Abwicklung des ersten Schaltbefehles sicherzustellen, bevor der zweite Schaltbefehl wirksam wird. Es sei angenommen, daß das Fahrzeug im zweiten Gang mit Vollgasstellung bis auf 60 km/h beschleunigt wird. Bei dieser Geschwindigkeit wird dann das Gas plötzlich losgelassen. Wie aus obigem Schema hervorgeht, sperren somit kurz hintereinander die Transistoren 60 und 61, d. h., es werden kurz hintereinander die Schaltbefehle dritter Gang und vierter Gang erteilt. Der Zeitabschnitt zwischen dem Schaltbefehl »dritter Gang« und dem Schaltbefehl »vierter Gang« ist jedoch so klein, daß der entsprechende Ventilschieber in seiner dem zweiten Gang entsprechenden Stellung verbleiben und sich nicht in die dritte Gangstufe bewegen würde.

Da durch das Verbleiben in dieser Stellung des Schaltebenenwählventils der entsprechende Ventilschieber nicht zur Wirkung kommen und nicht die Schaltstange drehen kann, würde dies bedeuten, daß die Steuereinrichtung fehlerhaft im zweiten Gang verbleiben würde.

Ein ähnliches Problem entsteht, wenn man beispielsweise mit mittlerer Gaspedalstellung im vierten Gang mit einer Geschwindigkeit von z. B. 48 km/h fährt und nun plötzlich Vollgas gibt. In diesem Falle werden kurz hintereinander die Schaltbefehle für den dritten und zweiten Gang erteilt. Die Zeitspanne kann beim schnellen Durchdrücken des Gaspedales so kurz werden, daß der Ventilschieber nicht wie gefordert die Schaltstange in den zweiten Gang schiebt, sondern diese in dem stellungsmäßig gleichen vierten Gang bleibt.

Ähnlich liegt der Fall, wenn man das Fahrzeug mit Leerlaufgas ausrollen läßt und es dann z. B. bei 32 km/h durch eine Vollbremsung schlagartig zum Stillstand bringt. Bei 32 km/h und Leerlaufstellung treibt die Antriebsmaschine noch über den dritten Gang. Durch das scharfe Abbremsen können die Antriebsräder blockieren und es werden dadurch kurz hintereinander die Schaltbefehle für den zweiten und den ersten Gang erteilt. Auch hier kann der Zeitabstand so kurz sein, daß der Ventilschieber nicht wie gefordert die Schaltstange in den ersten Gang schiebt, sondern diese in dem stellungsmäßig gleichen dritten Gang bleibt.

Dies bedeutet also, daß es durch die Steuereinrichtung gewährleistet sein muß, daß ein Schaltbefehl nach dem anderen ausgeführt wird und daß keine funktionellen Überschneidungen der Schaltbefehle auftreten dürfen. Dies ist jedoch durch die dargestellte Steuereinrichtung gewährleistet.

Befindet sich das Wechselgetriebe im zweiten Gang, so muß bei dem zuerst geschilderten Fall zuerst der dritte Gang durchgeschaltet werden, bevor der Schaltbefehl vierter Gang ausgeführt werden kann. Wird nämlich im zweiten Gang der Schaltbefehl dritter Gang erteilt, indem der Transistor 60 durch plötzliches Loslassen des Gaspedals gesperrt wird, dann wird das Relais R\ durch den Kontakt K₂ erregt. Der Kontakt K₁ nimmt die gezeichnete rechte Stellung ein. Es werden das Relais Rs und die Haltewicklung R\' erregt. Dieser Erregungszustand bewirkt ein Durchschalten der dritten Gangstufe. Da die Haltewicklung R\' parallel zu der Wicklung des Relais R^ liegt, kann also während der Durchschaltzeit für den dritten Gang kein Schaltbefehl für den vierten Gang an die Magnetventile gelangen. Nach dem Durchschalten der dritten Gangstufe unterbricht der Mikroschalter 73 die Stromkreise der Wicklung des Relais Rs und der Haltewicklung R\. Das Relais R\ fällt ab, wenn während der Durchschaltzeit der Schaltbefehl für den vierten Gang durch Sperren des Transistors 61 erteilt wurde. Se'ine Kontakte bewegen sich dann in der Zeichnung nach links und erregen die Wicklung des Relais R₄, so daß dieses Relais anzieht und den Erregungszustand für das Durchschalten der vierten Gangstufe erteilt.

Befindet sich das Wechselgetriebe in der vierten to Gangstufe, so muß, wenn die Schaltbefehle dritter Gang und zweiter Gang kurz hintereinander erfolgen, zuerst der Schaltbefehl für den dritten Gang durchgeführt werden, bevor der Schaltbefehl zweiter Gang erteilt wird. Der gesperrte Transistor 61 wird durch das f>s Durchtreten des Gaspedales leitend. Das Relais Ri zieht an. Sein Kontakt Ki nimmt die gezeigte Stellung ein. Das Relais R\ wird über den Kontakt K₂' erregt, welcher in diesem Fall, weil der Transistor 60 noch gesperrt ist, sich im Sinne der Darstellung auf der rechten Seite befindet. Der Kontakt K\ des Relais R\ nimmt die gezeichnete rechte Stellung ein, so daß das Relais Rs und die Haltewicklung R\ erregt wird. Der Transistor 60 kann während der Durchschaltzeit nicht leitend werden, weil sich der Kontakt Ks des Relais Rs während der Durchschaltzeit in der in der Zeichnung linken Stellung befindet und damit die Stromzufuhr zum Transistor 60 unterbricht. Dadurch wird erreicht, daß das Schaltebenenwählventil 33 während der Durchschaltzeit für den dritten Gang nicht umgesteuert werden kann, denn sonst könnte, wenn gleichzeitig auch der Transistor 60 leitend würde, anstelle vom dritten Gang der erste Gang geschaltet werden. Nach dem Durchschalten wird durch den Mikroschalter 75 der Stromkreis des Relais Rs und der Haltewicklung R\ unterbrochen. Die Kontakte Ks und Ks des Relais Rs nehmen wieder die gezeichnete Stellung ein. Der Transistor 60 kann jetzt leitend werden und die Durchschaltung der zweiten Gangstufe einleiten.

Befindet sich das Wechselgetriebe im dritten Gang, so muß, wenn die Schaltbefehle zweiter Gang und erster Gang kurz hintereinander erfolgen, zuerst der Schaltbefehl zweiter Gang durchgeführt werden, bevor der Schaltbefehl erster Gang erteilt wird. Der vorher gesperrte Transistor 60 wird durch das plötzliche Abbremsen des Fahrzeuges leitend. Das Relais R₂ zieht an. Sein Kontakt K₂ nimmt die gezeichnete Stellung ein. Das Relais /?i fällt ab, weil der Transistor 59 zu diesem Zeitpunkt noch gesperrt ist. Der Kontakt K\ des Relais R\ bewegt sich in der Zeichnung nach links und erregt die Wicklung des Relais R₄. Die Kontakte K₄ und K₄ schalten um und bewirken den Erregungszustand zur Durchschaltung der zweiten Gangstufe. Gleichzeitig wird während der Durchschaltzeit der Emitteranschluß des Transistors 59 abgeschaltet, so daß die Erteilung des Schaltbefehls für den ersten Gang erst nach dem Durchschalten der zweiten Gangstufe erfolgen kann, also wenn der Mikroschalter 76 den Stromkreis der Wicklung des Relais R₄ unterbricht, so daß die Kontakte K₄ und K₄ wieder die gezeichnete Stellung einnehmen. Das Relais R\ kann jetzt durch den Transistor 59 erregt werden. Es wird dementsprechend nunmehr der Schaltbefehl »erster Gang« ausgeführt.

Die Mikroschalter 73 und 76 sind mehrfach ausgenutzt. Sie erfüllen insgesamt folgende Funktionen:

1. Abschaltung sämtlicher am Schaltvorgang beteiligten Magnetventile nach jeder Durchschaltung;

2. Zwangssteuerung vom zweiten Gang über den dritten Gang zum vierten Gang; vom vierten Gang über den dritten Gang zum zweiten Gang und vom dritten Gang über den zweiten Gang zum ersten Gang;

3. Beim Herausspringen einer Gangstufe wird diese Gangstufe durch die Mikroschalter 73 und 76 selbsttätig wieder eingeschaltet;

4. Solange irgendeine Gangstufe eingeschaltet ist, schließt der Mikroschalter 73 oder der Mikroschalter 76 den Stromkreis für das Andrehsperr-Relais, d. h. die Andrehvorrichtung kann nur dann betätigt werden, wenn sich das Wechselgetriebe in der Leerlaufstellung befindet.

Es ist zweckmäßig, die Fahrgeschwindigkeiten für die Zurückschaltung etwas kleiner zu wählen, als für die Hcraufschaltung. Während beispielsweise bei Vollgas bei 36,5 km/h von dem ersten in den zweiten Gang

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geschaltet wird, erfolgt die Zurückschaltung von dem
zweiten in den ersten Gang erst bei 31 km/h. In
ähnlicher Weise erfolgt bei Vollgas die Umschaltung
vom zweiten nach dem dritten Gang bei 73,5 km/h,
während die Zurückschaltung vom dritten in den 5
zweiten Gang bei 67,5 km/h erfolgt. Ähnliche Abstände
ergeben sich für den dritten und vierten Gang und für
die Schaltungen bei Leerlaufgas oder bei wenig Gas.
Dies hat den Vorteil, daß, wenn Geschwindigkeiten
gefahren werden, die in der Nähe der Umschaltpunkte io
liegen, nicht bei jeder kleinen Änderung der Geschwindigkeit oder der Gaspedalstellung weder ein Schaltvorgang durchgeführt wird.

Von besonderer Bedeutung ist, daß der gesamte
hydraulische und schaltungstechnische Aufwqnd für ein 15
selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe mit den angege-

benen Funktionen äußerst gering ist. Das angegebene Schaltungsprinzip eignet sich auch für Wechselgetriebe mit mehr oder mit weniger Vorwärtsgängen. Die Anzahl der Transistoren wird dann jeweils um eins kleiner sein als die Anzahl der Gänge. Selbstverständlich können auch noch mehrere Transistoren verwendet werden, um weitere Funktionen zu realisieren. Die Transistoren können teilweise oder ganz durch andere elektronische Steuerelemente, z. B. Röhren oder andere Halbleiterelemente ersetzt sein. Die Regelspannung ist im allgemeinen von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und von der Gaspedalstellung abhängig. Die Abhängigkeit kann jedoch beliebig erweitert werden, um noch andere Komponenten, z. B. die Steilheit oder das Gefälle einer Straße, zu berücksichtigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Steuereinrichtung für ein selbsttätig schaltbares Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit Magnetventilen, durch die die Zufuhr bzw. die Entlastung von Druckmittel zu bzw. von die Gänge schaltenden Stellzylindern gesteuert wird, wozu mehrere Transistoren vorgesehen sind, denen ein Spannungsteiler mit einem von der Stellung des _!0 Gaspedals abhängig regelbaren Widerstand zugeordnet ist und die unter der Wirkung einer von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und der Gaspedalstellung abhängigen Regelspannung nacheinander schließen oder öffnen und dabei über Relais die Magnetventile zum Schalten in die nächst höhere oder nächst tiefere Gangstufe steuern, dadurch gekennzeichnet, daß den von der Regelspannung erzeugten Strömen verschieden große Basiströme der Transistoren (59 bzw. 60 bzw. 61) zugeordnet sind, zu derem Einstellen Regelwiderstände (62 bzw. 63 bzw. 64) vorgesehen sind, durch welche die Basisströme im Sinne einer früheren oder späteren Schaltung in den nächsthöheren oder nächsttieferen Gang einstellbar sind, so daß mit sich ändernder Regelspannung ein Transistor nach dem anderen schaltet.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der regelbare Widerstand (55) des Spannungsteilers durch einen Bergschalter (72) überbrückbar ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein mit einem Schalthebel oder mit einem anderen Gangbetätigungsglied gekoppelter Schalthebelkontakt (84) vorgesehen ist, durch den die selbsttätige Schaltung der Gänge beim Berühren des Schalthebels oder des anderen Betätigungsgliedes ausgeschaltet wird.

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