DE3424180A1 - Device for the automatic sensing of a change-up process in an automatic transmission - Google Patents

Abstract

A device for the automatic sensing of a change-up process in an automatic transmission by the detection of a speed gradient (retardation) with a simultaneously present load state is proposed, the prepared speed signals (n') being fed to an integrating circuit (12) for detection of the speed gradient, which circuit is connected by way of a differentiator (13) to a threshold stage (14). This device requires little space and cost and can easily and cost-effectively be built into or attached to the electronic ignition system. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Hochschalt-Device for the automatic detection of an upshift

vorgangs in einem automatischen Getriebe Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Hochschaltvorgangs in einem automatischen Getriebe durch Erfassung eines Drehzahlgradienten (Verzögerung) bei gleichzeitig vorliegendem Lastzustand. Aus Bosch Technische Berichte, Band 7 (1983) Heft 4 ist es bekannt, beim Hochschalten eines Automatikgetriebes unter Vollastbedingungen zur Vermeidung eines hoben Verschleißes oder gar einer Schädigung des Getriebes das Antriebsmoment des Motors durch eine Zündzeitpunkt-Spätverstellung für die Dauer des Schaltvorgangs zu verringern. Die Erkennung des Hochschaltens erfolgt dabei durch Erfassung des Drehzahlgradienten, wobei ab einer vorgebbaren Verzögerung bei gleichzeitig vorliegendem Lastzustand über einem vorgebbaren Wert ein Hochschaltvorgang erkannt wird, Bei bekannten Vorrichtungen wird die Erkennung des Hochschaltvcrgangs und die Abgabe eines entsprechenden Steuersignals an die elektronische Zündanlage durch den Getr.ebesteuerlngsrechner vorgenommen, der für diese Hochschalterkennung naturgemäß Speicherplätze, einen genauen Algorithmus und dementsprechend höhere Programmlaufzeiten benötigt, Darüber hinaus sind Steuerleitungen zwischen diesem Rechner und der Zündanlage notwendig, wenn zwei getrennte Rechner verwendet werden. Bei Verwendung eines einzigen Rechners muß dieser wesentlich leistungsfähiger sein, als dies für die reinen Zündungs- und Getriebesteuervorgänge für sich notwendig wäre.Process in an automatic transmission Prior art The invention relates to a device for the automatic detection of an upshift in an automatic transmission by detecting a speed gradient (deceleration) if the load condition is present at the same time. From Bosch Technical Reports, Volume 7 (1983) No. 4 it is known when upshifting an automatic transmission under full load conditions to avoid excessive wear or even damage to the transmission the drive torque of the engine by retarding the ignition timing for the duration of the switching process. The upshift is recognized by detecting the speed gradient, with a predeterminable delay at an upshift operation if the load condition prevailing at the same time is above a predeterminable value is detected, In known devices, the detection of the upshift process and the delivery of a corresponding control signal to the electronic Ignition system carried out by the transmission taxation computer, which is responsible for this upshift detection naturally storage spaces, an exact algorithm and accordingly higher Program runtimes required, In addition, there are control lines between this Computer and the ignition system are necessary if two separate computers are used. When using a single computer, it must be much more powerful, than is necessary for the pure ignition and transmission control processes were.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine einfache Schaltung, die wenig Platz und einen geringen Aufwand erfordert, leicht und kostengünstig in die vorhandene elektronische Zündanlage mit eingebaut werden kann. Der oder die Rechner, insbesondere bezüglich der Speicherplätze, werden entlastet. Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei konventionellen automatischen Getrieben ohne Rechner eingesetzt werden.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that a simple circuit, which requires little space and little effort, easily and inexpensively in the existing electronic ignition system can also be installed. The one or the other The load on computers, especially with regard to storage space, is relieved. Advantageous the device according to the invention can also be used with conventional automatic transmissions can be used without a computer.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besondes vorteilhaft ist die Integration durch den Integrator nur zwischen zwei Drehzahlgrenzwerten, in denen üblicherweise die Getriebeschaltvorgänge ablaufen. Auf diese Weise werden zumindest in darunter und darüberliegenden Drehzahlbereichen Fehlererkennungen von Getriebes chaltvorgängen vermieden, Der Integrator ist dazu vorteilhaft als Operationsverstärker ausgebildet, wobei der untere Drehzahlgrenzwert durch eine Referenzspannung und der Drehzahlbereich durch einen Eingangsspannungsteiler festgelegt ist.The measures specified in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the device specified in the main claim possible. Integration by the integrator only between two speed limit values in which the gear shifting processes usually take place. In this way, at least in lower and higher speed ranges Error detection of gear shifting processes avoided, the integrator is there advantageously designed as an operational amplifier, the lower speed limit value by a reference voltage and the speed range by an input voltage divider is fixed.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 3 die schaltungsmäßige Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels und Figur 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise, Beschreibung des Ausführungsbeispieles Ein an einer Klemme .20 anliegendes Drehzahlsignal wird über ein vorzugsweise als Monoflop ausgebildetes Zeitglied 11 einem Integrator 22 zugeführt, dessen Ausgang über einen Differenzierer 13 einer als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwellwertstufe 24 zugeführt ist. Deren Ausgang ist über ein weiteres, als Monoflop ausgebildetes Zeitglied 15 einem Eingang eines UND-Gliedes 9 zugeführt, dessen Ausgang in eine elektronische Zündanlage 17 eingreift, wie sie in vielfältiger Form bekannt ist. Die an einer Versorgungsspannungsquelle 25 anliegende Versorgungsspannung ist einem aus zwei Widerständen 19, 20 bestehenden Spannungsteiler zugeführt, dessen Abgriff an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 16 angeschlossen ist Ein an einer Klemme 18 anliegendes Lastsignal L ist dem nicht-invertierenden Eingang-des Operationsverstärkers 18 zugeführt, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 9 verbunden ist.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 3 shows the circuit configuration of an exemplary embodiment and FIG Signal diagram to explain the mode of operation, description of the exemplary embodiment A speed signal applied to a terminal .20 is preferably sent as a Monoflop formed timing element 11 is fed to an integrator 22, the output of which via a differentiator 13 of a threshold value stage designed as a Schmitt trigger 24 is supplied. Their output is via another, designed as a monoflop Timing element 15 fed to an input of an AND element 9, the output of which is in a electronic ignition system 17 intervenes, as it is known in various forms. The supply voltage applied to a supply voltage source 25 is a voltage divider consisting of two resistors 19, 20 supplied to the tap connected to the inverting input of the operational amplifier 16 is Ein load signal L present at a terminal 18 is the non-inverting input-des Operational amplifier 18 is supplied, the output of which is connected to the second input of the AND gate 9 is connected.

Der Eingang des Integrierers- 12 ist über ein aus zwei Widerständen 21, 22 bestehenden Spannungsteiler mit Masse verbunden. Der Abgriff des Spannungsteilers 22, 22 ist über einen Widerstand 23 mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 24 verbunden. Der Abgriff eines weiteren, zwischen der Versorgungsspannungsquelle 25 und Masse geschalteten, aus zwei Widerständen 26, 27 bestehenden Spannungsteilers ist an den nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 24 angeschlossen. Durch die parallele Rückkopplung des Operationsverstärkers 24 über einen Kondensator 28 sowie einen Widerstand 29 ist der Operationsverstärker 24 als Integrator mit P-Anteil geschaltet, Der Differenzierer 13 ist eingangsseitig über die Reihenschaltung eines Kondensators 30 mit einem Widerstand 31 an den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 32 angeschlossen, der über einen Widerstand 33 gegengekoppelt ist. Zwischen dem Kondensator 30 und dem Widerstand 31 ist der Abgriff eines aus zwei Widerständen 34, 35 bestehenden und zwischen die Versorgungsspannungsquelle 25 und Masse geschalteten Spannungsteilers angeschlossen. Der Abgriff eines weiteren, gleichgeschalteten und ebenfalls aus zwei Widerständen 36, 37 bestehenden Spannungsteilers ist mit dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 32 verbunden.The input of the integrator-12 is via one of two resistors 21, 22 existing voltage divider connected to ground. The tap of the voltage divider 22, 22 is via a resistor 23 to the inverting input of an operational amplifier 24 connected. The tap of a further one, between the supply voltage source 25 and ground, made up of two resistors 26, 27 existing Voltage divider is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 24 connected. Due to the parallel feedback of the operational amplifier 24 The operational amplifier is connected via a capacitor 28 and a resistor 29 24 connected as an integrator with a P component. The differentiator 13 is on the input side via the series connection of a capacitor 30 with a resistor 31 to the inverting Input of an operational amplifier 32 connected via a resistor 33 is fed back. Between the capacitor 30 and the resistor 31 is the Tapping of one consisting of two resistors 34, 35 and between the supply voltage source 25 and ground connected voltage divider. The tap of another, synchronized voltage divider also consisting of two resistors 36, 37 is connected to the non-inverting input of operational amplifier 32.

Der Eingang der als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwellwertstufe 14 ist über einen Widerstand 40 mit dem nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 41 verbunden, der über einen Widerstand 42 rückgekoppelt ist. Die Rückkopplung erfolgt im Gegensatz zu den Operationsverstärkern 24, 32 zum nicht-invertierenden Eingang.The input of the threshold stage designed as a Schmitt trigger 14 is via a resistor 40 to the non-inverting input of an operational amplifier 41 connected, which is fed back via a resistor 42. The feedback takes place in contrast to the operational amplifiers 24, 32 to the non-inverting input.

Ein zwischen die Versorgungsspannungsquelle 25 und Masse geschalteter, aus zwei Widerständen 43, 44 bestehender Spannungsteiler ist mit seinem Abgriff an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 4 angeschlossen.A connected between the supply voltage source 25 and ground, voltage divider consisting of two resistors 43, 44 is with its tap connected to the inverting input of the operational amplifier 4.

Die Wirkungsweise der in Figur 3 dargestellten Schaltung soll im folgenden anhand des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Da die Beschaltung von Operationsverstärkern als Integrator, Differenzierer und Schmitt-Trigger prinzipiell für sich bekannt sind, wird auf ein detailliertes Eingehen auf die einzelne Bauteile verzichtet. Hierzu sei auf "Operationsverstärker", Zirpel, Francis-Verlag .CmbH, München, 1976 verwiesen.The mode of operation of the circuit shown in FIG. 3 is described below are explained with reference to the embodiment shown in FIG. Since the Wiring of operational amplifiers as integrators, differentiators and Schmitt triggers are known in principle on a detailed basis Dealing with the individual components is omitted. For this purpose, refer to "operational amplifier", Zirpel, Francis-Verlag .CmbH, Munich, 1976 referenced.

Die Drehzahlsignale n einer mit einem automatischen Getriebe verbundenen Brennkraftmaschine werden im Zeit glied 11 aufbereitet, d.h. zeitlich auf eine Impulsdauer Tl normiert und als Signale n> dem Integrator 12 zugeführt, Die Drehzahlsignale n, bzw. n, sind für einen Verzögerungsvorgang dargestellt, bei dem der Drehzahlgradient konstant ist. Der Integrator 12 wandelt die Drehzahlimpulse n' in eine drehzahlabhängige, analoge Spannung U12 um. Diese Umwandlung erfolgt allerdings nur im Drehzahlbereich zwischen nmin und nmax, wobei die drehzahlabhängige Spannung umgekehrt proportional zur Drehzahl ist, Der untere Drehzahlwert nmin wird durch den Spannungsteiler 26, 27 und der Drehzahlbereich, den der Integrator 12 umfaßt, durch den Spannungsteiler 21, 22 vorgegeben. Der somit erfaßte Drehzahlbereich liegt beispielsweise zwischen 2000 und 4500 Ulmin, umfaßt also den Bereich, in dem gewöhnlich Hochschaltvorgänge ablaufen. Im Differenzierer 13 werden die analogen Drehzahlwerte zur Erkennung einer Verzögerung differenziert; U13 stellt eine dem Drehzahlgradienten proportionale Spannung dar.The speed signals n one connected to an automatic transmission Internal combustion engine are processed in the time element 11, i.e. temporally based on a pulse duration Tl normalized and fed as signals n> to the integrator 12, the speed signals n and n, respectively, are shown for a deceleration process in which the speed gradient is constant. The integrator 12 converts the speed pulses n 'into a speed-dependent, analog voltage U12. However, this conversion only takes place in the speed range between nmin and nmax, the speed-dependent voltage being inversely proportional to the speed is, The lower speed value nmin is determined by the voltage divider 26, 27 and the speed range, which the integrator 12 includes, by the voltage divider 21, 22 specified. The speed range thus detected is, for example, between 2000 and 4500 Ulmin, so it includes the range in which upshifts are usually carried out expire. In the differentiator 13, the analog speed values are used to identify a Delay differentiated; U13 represents a speed gradient proportional Tension.

In Figur 2 ist der Fall einer konstanten Verzögerung dargestellt, so daß das differenzierte Signal US3 über den erfaßten Drehzahlbereich konstant ist. Dieses Verzögerungssignal UJ3 wird der als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwellwertstufe Jk zugeführt, die einen Einschaltschwellwert S1 und einen Ausschaltschwellwert S2 aufweist, Die dadurch gebildete Hysterese dient der Vermeidung von unerwünschten Umschaltungen, wenn der erfaßte Verzögerungswert im Bereich der Schwelle liegt. Als Ausgangssignal der Schwellwertstufe 14 ergibt sich somit das Signal U14, dessen Beginn durch Überschreitung der Schwelle Si und dessen Ende durch Unterschreitung der Schwelle S2 festgelegt ist. Das nachgeschaltete Zeitglied 15 erzeugt ein Schalterkennungssignal U15 von konstanter Dauer T2 Der Operationsverstärker 16 dient als Spannungskomparator, der feststellt, ob eine als analoge Spannung gegebene Last ober- oder unterhalb einer durch' den Spannungsteiler 19, 20 vorgegebener Lastschwelle liegt. Es folgt eine Verknüpfung von Verzögerungssignal und Last signal L durch das UND-Glied 9, da zur Erkennung eines Hochschaltvorgangs zwei Kriterien vorliegen müssen, nämlich Überschreiten eines bestimmten Verzögerungswerts und Vorliegen einer Motorlast über einem vorgegebenen Wert, Diese Kriterien sind deshalb erforderlich, da bei Bremsvorgängen ebenfalls entsprechende Verzögerungen auftreten können, allerdings bei geringer Last. Während eines Signals U15 und gleichzeitig vorliegendem 1-ß'ignal am Ausgang des Operationsverstärkers 16 wird dann in bekannter Weise und nach vorgegebenen Funktionen der Zündzeitpunkt zunächst nach spät und dann wieder auf den ursprünglichen Wert zurückverstellt, um eine Reduzierung des Motormoments zu erreichten.In Figure 2, the case of a constant delay is shown, so that the differentiated signal US3 is constant over the detected speed range is. This delay signal UJ3 becomes the threshold value stage designed as a Schmitt trigger Jk supplied, which have a switch-on threshold value S1 and a switch-off threshold value S2 has, the hysteresis formed thereby serves to avoid it from unwanted switchovers if the detected delay value is in the range of the threshold lies. The output signal of the threshold value stage 14 is thus the signal U14, its beginning when the threshold Si is exceeded and its end when it is undershot the threshold S2 is set. The downstream timing element 15 generates a switch identification signal U15 of constant duration T2 The operational amplifier 16 serves as a voltage comparator, which determines whether a load given as an analog voltage is above or below it a load threshold predetermined by the voltage divider 19, 20 lies. It follows a link between the delay signal and load signal L through the AND gate 9, since two criteria must be present to detect an upshift, namely Exceeding a certain deceleration value and there is an engine load over a specified value, these criteria are necessary because braking Corresponding delays can also occur, but less Load. During a signal U15 and a simultaneous 1-ß 'signal at the output of the operational amplifier 16 is then predetermined in a known manner and according to The ignition timing functions first to retard and then back to the original Value adjusted back in order to achieve a reduction in the engine torque.

Anstelle der dargestellten Verknüpfung des Verzögerungssignals U15 mit der Last L kann auch eine Verknüpfung in der elektronischen Zündanlage 17 erfolgen, die z.3 als Rechner ausgebildet sein kann und in der ebenfalls das Lastsignal L als notwendige Information zur Zündzeitpunktsteuerung vorliegt.Instead of the illustrated link of the delay signal U15 a link in the electronic ignition system 17 can also take place with the load L, the z.3 can be designed as a computer and in which the load signal L is available as necessary information for ignition timing control.

Da U13 dem Drehzahlgradienten proportional istt kann auch in ähnlicher Weise wie die Schwellwertstufe 14 ein weiterer Komparator entscheiden, ob der positive Drehzahlgradient einen weiteren, höheren vorgegebenen Schwellwert überschreitet, d. h. ob eine starke Beschleunigung des Motors vorliegt. Bei Verknüpfung mit dem Lastsignal L läßt sich feststellen, ob eine Hochschaltung stattfindet; dies ist dann der Fall, wenn die Last unterhalb einer gegebenen Schwelle liegt. Beim "Kick-down" darf jedoch kein Eingriff erfolgen, um die volle Motorleistung zu erhalten.Since U13 is proportional to the speed gradient, it can also be similar Way as the threshold level 14 another comparator decide whether the positive Speed gradient exceeds a further, higher predetermined threshold value, d. H. whether there is a strong acceleration of the engine. When linked with the Load signal L can be used to determine whether an upshift is taking place; This is then the case when the load is below a given threshold. During the "kick-down" however, no intervention may be made in order to obtain full engine performance.

Claims (1)

Ansprüche 1. Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Sochschaltvorgangs in einem automatischen Getriebe durch Erfassung eines Drehzahlgradienten (Verzögerung) bei gleichzeitig vorliegendem Lastzustand, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Drehzahlgradienten die aufbereiteten Drehzahlsignale (n') einem Integrator (12) zugeführt sind, der über einen Differenzierer (13) mit einer Schwellvertstufe (14) verbunden ist, 2. Vorrichtung nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (12) nur zwischen zwei Drehzahlgrenzwerten (nmin und nmaX) integriert, 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (12) als Operationsverstärker (24) ausgebildet ist, wobei der untere Drehzahlgrenzwert (nein) durch eine Referenzspannung (26, 27) und der Drehzahlbereich durch einen Eingangsspannungsteiler (21, 22) festgelegt ist.Claims 1. Device for the automatic detection of a switching process in an automatic transmission by detecting a speed gradient (deceleration) when the load condition is present at the same time, characterized in that for detection of the speed gradient the processed speed signals (n ') to an integrator (12) are supplied, which via a differentiator (13) with a Schwellvertstufe (14) is connected, 2. Device according to claim .1, characterized in that the Integrator (12) only integrated between two speed limit values (nmin and nmaX), 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the integrator (12) is designed as an operational amplifier (24), the lower speed limit value (no) by a reference voltage (26, 27) and the speed range by a Input voltage divider (21, 22) is set. 4. Vorrichtung naeh Anspruch , dadurch gek.ennzeichnet, daß die Schwellwertstufe (14) ein Schmitt-Trigger ist.4. Apparatus naeh claim, characterized in that the threshold level (14) is a Schmitt trigger. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Schwellwertstufe (14) über ein Zeitglied Cs) mit einer elektronischen Zündanlage (J7) zur Festlegung des Bereichs der Spätverstellung des Zündzeitpunkts verbunden ist, 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (16, 9) zur logischen Verknüpfung des Verzögerungssignals (U15) mit einem Lastsignal (L) vorgesehen sind.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the output of the threshold stage (14) via a timing element Cs) with an electronic Ignition system (J7) to define the range of retardation of the ignition point is connected, 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that means (16, 9) for the logical combination of the delay signal (U15) with a load signal (L) are provided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel aus einem UND-Glied (9) bestehen, wobei die Last (L) über eine Schwellwertstufe (16) zugeführt ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that this Means consist of an AND element (9), the load (L) above a threshold level (16) is supplied.